引黄联接段工程隧洞掘进机(TBM)快速成洞技术的运用

山西省万家寨引黄工程联接段7#隧洞运用隧洞掘进机(TBM)快速成洞技术，在十个月内成洞13334m，按实际工作日244d计算，日平均进尺54．65m。最高月进尺1637．52m，最低月进尺918．02m，平均月进尺1333m。创造了中等直径隧洞最高日进尺113.21m的世界记录。上述记录除地质条件相时有利外，主要得益于快速成洞技术的成熟和良好的合同环境。     

高地应力条件下隧道TBM施工岩爆分析

高应力条件下,地下工程在脆性岩体中施工很容易导致岩爆的发生。以N-J水电站大埋深引水隧洞为研究对象,首先采用应力解除法进行现场地应力测试,发现引水隧洞的地应力以构造应力为主,最大主应力达到了107 MPa,较高的地应力水平是导致现场岩爆发生的主要原因。为进一步分析引水隧洞岩爆规律,将地应力场转换至隧道局部坐标,在考虑地应力场剪应力影响的情况下,采用能量判据,通过数值方法计算得到了岩爆的分布范围。     

北江引水隧洞TBM法施工经济分析

对全断面隧道掘进机(简称TBM)在广州北江引水隧洞中造价进行经济分析,说明造价中占主要因素的部分为TBM设备与皮带机设备费,降低设备费或增加摊销次数成为降低投资的关键,为以后更好的运用TBM设备和编制施工造价,提供重要参考依据.     

新疆某隧洞开挖TBM卡机原因及脱困处理措施

新疆某输水工程T4勘探试验洞开敞式TBM掘进通过F304断层时出现设备卡机现象。根据超前地质预报结论并结合现场断层破碎带物质成分观察分析,得出卡机的原因为:现场破碎带为碎裂结构松散岩体,呈强风化,局部节理裂隙含断层泥,洞室不能自稳,隧洞掌子面塌方破碎岩石挤压抱死刀盘产生的摩擦阻力大于TBM刀盘驱动旋转扭矩,而使刀盘无法转动。针对F304断层破碎带的影响区域及TBM设备支护系统的施工范围提出了切实可行的TBM脱困措施,并总结了刀盘脱困启动和后续掘进时应注意的一些参数和事项,以期为日后施工过程中有效规避或及时处理不良地质洞段以保证TBM顺利通过提供施工经验,也为其他TBM设备出现类似卡机问题提供借鉴。     

新疆某水电站长隧洞施工方法比较

依据新疆某水电站长隧洞地形、地质及水文条件等,从施工方法特点、工程混凝土骨料来源及洞身不良地质段施工措施等方面对长隧洞采用钻爆法和TBM掘进法施工方案进行了对比,推荐采用钻爆法施工。     

基于Fisher模型围岩稳定性分析方法

TBM是已经从原始的人工钻爆法发展为半自动化施工的成套型机械设备,然而未能实现完全自动化的根本原因在于隧洞围岩稳定性需要地质工程师现场勘认后进行支护处理。TBM掘进中操控室得出的主推力、刀盘转速、贯入度、平均扭矩等相关参数,是反映刀盘最直接的原始数据,与掌子面围岩稳定性密切相关,利用Fisher判别法将这4组非平衡数据转化为一维线性关系,总结出的围岩稳定性判别函数,全面提高掘进效率。     

隧道施工超前地质预报研究进展

随着隧道工程的发展,距离特长、埋深特深、地质条件特复杂的隧道工程逐渐增多,因而隧道施工过程中产生的安全问题也随之增多。隧道施工超前地质预报则是确保隧道施工安全的关键保证,如何更加准确地对掌子面前方不良地质体进行预测预报,国内外学者展开了一系列理论分析、模型模拟以及试验研究。通过总结地质分析法、地震波法、电磁法、电法等一系列超前地质预报技术的研究进展,分析了这些技术的原理与优缺点,对现阶段隧道掘进机(TBM)施工环境下的超前地质预报技术进行了讨论。以“地质调查与物探技术相结合、长中短距离相结合、洞内外相结合、定性与定量分析相结合、经验法与专家系统分析相结合”五结合为原则提出了综合地质预报体系,并以地震干涉法超前地质预报这种新型技术为基础,探讨了相关领域的研究重点以及未来的研究方向,以期为推动隧道工程中超前地质预报技术的应用和发展提供借鉴与参考。     

高磨蚀性硬岩地段敞开式TBM掘进参数优化和适应性研究

通过论述敞开式TBM的施工特点,结合敞开式TBM在引汉济渭工程秦岭隧洞高磨蚀性硬岩地段施工的具体情况,详细陈述敞开式TBM在隧洞掘进过程中遇到的典型问题及现场采取的施工措施,对TBM在高磨蚀性硬岩地段掘进中掘进速度的影响因素和敞开式TBM适应能力进行分析。结果表明,在高磨蚀性硬岩地段,TBM掘进参数拟定宜采用高转速、低贯入度、高推力、低扭矩的"两高两低"模式。研究成果为引汉济渭工程秦岭隧洞TBM施工段岭南工程后续掘进施工提供了掘进施工依据,且对实现TBM快速掘进提出了具体建议。     

开敞式TBM同步仰拱衬砌台车的设计应用及推广前景分析

以LXB工程水源工程TBM施工段为典型案例,结合工程特点设计并使用TBM同步仰拱衬砌台车,以加快TBM运行中仰拱混凝土的施工。在已有技术的基础上进行了优化创新,台车断面采用非对称布置形式,避让连续皮带机;台车设置6个16 m长的工作区,合理布置清渣、钢筋绑扎、止水安装、模板安装、浇筑、养护等工序;充分考虑台车内双线通行以及车载混凝土搅拌罐的穿行,设计使用升降坡轨道连接装置,实现与TBM正常轨道的搭接过渡。工程实践表明,在保证不影响TBM施工的情况下,单台车月均可完成仰拱衬砌546 m,既能达到与TBM掘进同步施工的效果,又能达到缩短工期的目的。该设计在地下隧洞施工中具有广阔的推广前景。     

特大断面TBM组装洞室爆破施工技术研究

为确保TBM组装洞室施工安全,对已建成的陕西省引汉济渭工程秦岭隧洞TBM施工段岭南工程TBM组装洞室在施工过程中的爆破施工技术进行剖析、研究和优化。通过光面爆破,采用分层分步开挖的方式,在开挖前对爆破孔位的布置、装药参数以及爆破顺序等进行周密的设计,再根据围岩情况和实际爆破效果进行及时的优化,使最终的开挖断面满足设计及规范要求,保证施工安全和质量。结果表明:各断面平均每次爆破开挖进尺为2.73~4.10 m,无欠挖,爆出石渣块度为15~40 cm,适合装渣、运输要求;周边炮眼痕迹保存完整,残孔率为77%~82%,在开挖轮廓面呈均匀分布,爆破衔接台阶平均4~7 cm。需要根据岩层节理裂隙发育、岩性软硬情况修正眼距、用药量,尤其是在Ⅳ类围岩以上且节理裂隙较为发育的洞段,要做到每排炮调整。研究成果为类似特大断面的TBM组装洞室爆破开挖施工提供借鉴。