護(hù)盾式全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)隧洞施工的圍巖適宜性分類

本文通過一些實(shí)例,簡要介紹了全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)在我國的使用發(fā)展情況,提出了掘進(jìn)機(jī)快速施工的三要素,同時為國內(nèi)掘進(jìn)機(jī)用戶介紹了國外掘進(jìn)機(jī)制造公司的主要概況。

本文通過一些實(shí)例,簡要介紹了全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)在我國的使用發(fā)展情況,提出了掘進(jìn)機(jī)快速施工的三要素,同時為國內(nèi)掘進(jìn)機(jī)用戶介紹了國外掘進(jìn)機(jī)制造公司的主要概況。

全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)施工經(jīng)濟(jì)分析

介紹了全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)的工作原理、掘進(jìn)機(jī)施工的一些關(guān)鍵技術(shù),簡單介紹了國內(nèi)外應(yīng)用掘進(jìn)機(jī)施工的工程案例。

隨著我國鐵路、公路、水電工程、南水北調(diào)、西氣東輸、城市地鐵、市政供水供電和排污等大規(guī)?；A(chǔ)建設(shè)項(xiàng)目的開展,未來20年平均每年約有300km共6000km的隧道需要開挖。由于工程規(guī)模大、地質(zhì)條件復(fù)雜,工程施工速度、環(huán)保、質(zhì)量和效益要求高,

全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)(tbm)技術(shù)研究與開發(fā)是“南水北調(diào)工程成套設(shè)備研制”項(xiàng)目的課題。課題以滿足南水北調(diào)西線工程建設(shè)需要為目標(biāo),以遼寧大伙房工程和新疆艾比潮流域生態(tài)與環(huán)境保護(hù)工程為依托工程,針對國產(chǎn)全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)存在的問題,結(jié)合深長隧洞特點(diǎn)和具體工程地質(zhì)條件,展開tbm關(guān)健技術(shù)研究。課題由tbm總體設(shè)計(jì)技術(shù)及主機(jī)的研究與開發(fā)、超前地質(zhì)探測預(yù)報(bào)和處理技術(shù)及設(shè)備研究和tbm后配套系統(tǒng)的研究與開發(fā)3個專題組成。該課題研究涉及機(jī)電設(shè)備的設(shè)計(jì)、測試方法,儀器的軟硬件開發(fā),水工地質(zhì)和施工技術(shù)研究等多個領(lǐng)域。經(jīng)3年努力,課題解決了深埋長大山嶺隧洞tbm施工中的裝備設(shè)計(jì)及施工技術(shù)等方面的部分技術(shù)難題,建立了tbm快速設(shè)計(jì)平臺,生產(chǎn)了兩臺tbm,開發(fā)了超前地質(zhì)預(yù)報(bào)和后配套系統(tǒng)的相關(guān)儀器設(shè)備和分析、計(jì)算、決策等多個軟件,形成了一套完整的設(shè)計(jì)、制造和研發(fā)體系。課題研究成果達(dá)到整體國內(nèi)領(lǐng)先,部分國際先進(jìn)水平。目前課題成果已應(yīng)用于大伙房等工程,并將應(yīng)用到南水北調(diào)西線工程的研究設(shè)計(jì)中,課題的研究對促進(jìn)我國自主研制開發(fā)現(xiàn)代tbm,推動全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)的國產(chǎn)化,增強(qiáng)我國重大裝備的自主創(chuàng)新能力起到了極大的推動作用。

全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)在煤系地層中施工的體會(二)

由于機(jī)械化隧道掘進(jìn)施工技術(shù)正在我國各種隧道工程建設(shè)中蓬勃發(fā)展,施工單位對關(guān)鍵施工裝備——盾構(gòu)機(jī)和巖石掘進(jìn)機(jī)(tbm)的需求激增,從而也使掌握這種先進(jìn)和復(fù)雜設(shè)備的基礎(chǔ)理論知識成為必要。本社現(xiàn)有關(guān)于全斷面盾構(gòu)機(jī)和tbm方面的技術(shù)圖書各一部,全面系統(tǒng)地內(nèi)容對掘進(jìn)設(shè)備制造

全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)刀盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)涉及多學(xué)科,極具復(fù)雜性和挑戰(zhàn)性。通過對已有公開資料的研讀和相關(guān)工程的調(diào)研,發(fā)現(xiàn)全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)的發(fā)展——盤形滾刀耐磨容量的提高、背裝式換刀技術(shù)的實(shí)施等對其刀盤結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度和剛度提出了更高要求。刀盤是多功能——破巖、拾渣、出渣、方便作業(yè)人員進(jìn)到掘進(jìn)面及方便運(yùn)輸?shù)鹊募象w,其結(jié)構(gòu)應(yīng)是充分實(shí)現(xiàn)這樣功能的有機(jī)整體,即刀盤整體結(jié)構(gòu)布局、設(shè)計(jì)、刀盤關(guān)鍵參數(shù)的確定、盤形滾刀的分布與安裝等應(yīng)以這樣功能的充分實(shí)現(xiàn)為目標(biāo),以圍巖、刀盤強(qiáng)度和剛度等約束為條件進(jìn)行整體有機(jī)化設(shè)計(jì)。這樣理念的提出,為全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)刀盤設(shè)計(jì)理論的創(chuàng)新發(fā)展提供了有益借鑒。

tbm在我國正被逐步推廣應(yīng)用,成功使用的捷報(bào)頻頻傳來,頗使人們歡欣鼓舞,同時也產(chǎn)生了值得思考的問題如:今后如何解決大規(guī)模隧洞建設(shè)對tbm的需要?國內(nèi)無產(chǎn)品,都買國外的?……擺在決策者面前的一個突出問題是——我國tbm如何發(fā)展?對此問題的探索離不開對我國tbm發(fā)展艱難歷程的認(rèn)識,筆者有一些思考僅供參考。

全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)在煤系地層中施工的體會(二)

全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)在煤系地層中施工的體會(一)

全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)在煤系地層中施工的體會(一)

在總結(jié)傳統(tǒng)鉆爆法施工所用巖體分類系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，提出了全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)施 工中巖體的地質(zhì)地層特性是不可忽視的因素，從而建議相關(guān)機(jī)構(gòu)，加強(qiáng)這方面的研究， 以期加快我國地下工程施工的機(jī)械化步伐。

全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)簡稱tbm,是集機(jī)械、電子、液壓、激光、控制等技術(shù)為一體的高度機(jī)械化和自動化的大型地下隧道開挖襯砌成套裝備,該設(shè)備進(jìn)行隧洞施工具有快速、高效、安全可靠、施工質(zhì)量好、成本低等優(yōu)點(diǎn)。重點(diǎn)闡述了tbm在隧洞施工過程中需要解決的技術(shù)問題。

雙護(hù)盾巖石掘進(jìn)機(jī)施工的隧洞,其襯砌管片與圍巖之間的空隙回填與鉆爆法隧洞回填有本質(zhì)上的區(qū)別,它具有分布不對稱、面積大、連通性強(qiáng)、全斷面灌漿、襯砌管片穩(wěn)定性差等特點(diǎn),在某工程中,經(jīng)過幾次試驗(yàn),最終選定了一個礫石充填及水泥灌漿工藝,包括水泥漿配比,礫石和水泥漿充填孔位、孔序布置,停灌標(biāo)準(zhǔn)等。經(jīng)實(shí)際壓水試驗(yàn)、取芯檢查,質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求。文中最后總結(jié)了該施工工藝的重點(diǎn)環(huán)節(jié)及異常地質(zhì)情況的處理辦法,并提出了漿液配比、礫石質(zhì)量、除塵、閉漿方法、護(hù)盾改造等各方面的改進(jìn)建議。

擴(kuò)孔式和搖臂式掘進(jìn)機(jī)——全面斷面巖石掘進(jìn)機(jī)講座之五

全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)施工對地質(zhì)地層狀況非常敏感.對施工洞線穿過的地質(zhì)地層進(jìn)行科學(xué)勘測在很大程度上是選用全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)施工成敗的可靠保證.通過對全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)作業(yè)特點(diǎn)的詳細(xì)分析,提出了施工地質(zhì)勘測點(diǎn)應(yīng)選在支撐油缸換步支撐點(diǎn)處;根據(jù)不良地質(zhì)地層(文中以斷層破碎帶為例)出現(xiàn)的概率,以勘測出的不良地質(zhì)地層的出現(xiàn)與否為隨機(jī)變量構(gòu)造隨機(jī)變量函數(shù)ξ=(ηn-np)/np(1-p),當(dāng)勘測點(diǎn)數(shù)量足夠大時,此隨機(jī)變量函數(shù)近似服從標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布.據(jù)此估計(jì)出了在一定不良地質(zhì)地層出現(xiàn)概率的條件下,為盡可能(概率值)多地勘測出不良地質(zhì)地層,至少應(yīng)鉆探的勘測孔數(shù)量.通過某實(shí)際工程段的應(yīng)用,證明此理論具有一定準(zhǔn)確性.

１擴(kuò)孔式掘進(jìn)機(jī)１１擴(kuò)孔式掘進(jìn)機(jī)概述擴(kuò)孔式全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)（以下簡稱擴(kuò)孔式掘進(jìn)機(jī)，見圖１）是一種先打?qū)Ф?，緊接著分極或一次擴(kuò)孔掘進(jìn)成洞的機(jī)器。圖１擴(kuò)孔式掘進(jìn)機(jī)在用支撐式或護(hù)盾式全斷面掘進(jìn)機(jī)開挖隧洞時，當(dāng)?shù)侗P最外緣的邊刀滾動線速度超過刀具設(shè)計(jì)最大允許值...

目前,我國還沒有一套與國內(nèi)計(jì)費(fèi)系統(tǒng)相匹配的實(shí)用tbm施工計(jì)費(fèi)方法。對全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)施工費(fèi)用計(jì)費(fèi)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源以及費(fèi)用分析方法的論述,簡要介紹了適合我國計(jì)費(fèi)體系的全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)施工計(jì)費(fèi)分析方法,對完善適合我國計(jì)費(fèi)體系的tbm施工費(fèi)用計(jì)費(fèi)方法,具有重要的參考價(jià)值。

文中對全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)(fullfacerocktunnelboringmachine,簡稱為tbm)施工中所遇到的困難地層及其特點(diǎn)進(jìn)行了分析,并對困難地層施工中tbm自身所應(yīng)采取的輔助措施及困難地層中tbm的施工技術(shù)進(jìn)行了探討。以tbm通過溶洞和遇有大范圍破碎帶時的困難地層為例,探討了tbm通過這樣地層的施工技術(shù)措施,以期有利于我們國家全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)施工技術(shù)水平的提高。

全斷面巖石隧洞掘進(jìn)機(jī)應(yīng)用的主要制約因素是對不良地質(zhì)條件適應(yīng)性差,在一定程度上限制了其快速發(fā)展與推廣運(yùn)用。結(jié)合國內(nèi)多個工程建設(shè)實(shí)例,對全斷面巖石隧洞掘進(jìn)機(jī)在各種不良地質(zhì)洞段處理,如在土質(zhì)、泥質(zhì)巖層、膨脹巖、斷層及斷層影響帶、巖溶洞段等的施工方法進(jìn)行了探討和總結(jié)。