开敞式TBM在辽宁省输供水水源工程中的应用

辽宁省重点输供水水源工程69％的隧洞开挖任务由4台TBM来完成,TBM早日实现贯通,对工程整体工期起着决定性的作用.文中主要介绍增加6号接应支洞有效加快组装洞室土建施工的应用、TBM地下组装洞室岩壁吊车梁的应用、地下洞室拌合站的应用、McNally支护系统的应用、掘进段即进行刀盘检修等多种措施,有效保证了开敞式TBM到...     

鄂北水资源配置工程宝林隧洞TBM施工方法初探

宝林隧洞是鄂北地区水资源配置工期最长的节点性工程之一,为最大限度减少工程建设对生态环境的影响,采用TBM施工。文章根据宝林隧洞的地质和施工条件,对开敞式TBM和双护盾式TBM进行了比较,发现宝林隧洞适合采用开敞式TBM施工;结合开敞式TBM的施工工艺,初步探讨了宝林隧洞开敞式TBM施工方法。     

超长隧洞TBM地下扩大洞室施工

介绍埋深超过480 m的超高、超宽开敞式TBM地下扩大洞室施工技术。超长隧洞TBM地下扩大洞室在功能上划分为组装、拆卸扩大洞室和中转检修洞室,规划布置在支洞与主洞交叉的主洞段,以连续实现两个TBM掘进段施工。该标段的两个扩大洞室施工组织和施工方案的优化,施工工序简单而紧凑,有利于快速施工,经济上较为合理,施工工期提前38 d。     

变更TBM设备选型和支护衬砌方式的比较论证

大伙房输水隧洞TBM施工段,在初步设计阶段推荐采用双护盾TBM和预制混凝土管片衬砌.在招标设计阶段经深入比较论证后,决定改用开敞式TBM和锚喷支护、模筑混凝土衬砌.本文根据双护盾和开敞式TBM的结构特点及其适用性,从本工程的工程地质条件、现代隧洞工程支护系统的设计理念、衬砌结构设计对施工质量的影响及技术经济等方面,对两种TBM型式及支护衬砌方式进行了比较论证.开敞式TBM和锚喷支护、模筑混凝土衬砌,是本工程最优的选择.     

仰拱喷射混凝土施工及设备改造技术应用研究

开敞式TBM掘进支护施工的难点是仰拱施工,及时进行仰拱施工对隧洞安全、工程质量具有重要意义。但开敞式TBM由于设备功能限制,在选择仰拱施工方式上受到较大局限,从而大大增加了仰拱施工的困难。针对巴基斯坦N-J工程中使用的2台开敞式TBM,结合工程和设备实际条件,通过反复试验和实际应用,对仰拱混凝土喷射施工方法和设备改造方案进行了深入研究和分析,最终找到了一种简便可靠且行之有效的仰拱施工方法。可为类似工程和在TBM设备上解决仰拱施工问题提供一些具有实际应用价值的经验。     

大伙房输水工程特长隧洞设计要点

介绍了大伙房水库输水工程特长隧洞设计要点。根据工程地质、地形条件,选择隧洞的施工方法和TBM型式,并对TBM地下组装洞室、隧洞施工通风、连续皮带机出渣、不良地质段施工对策等关键技术问题进行了论述。     

鄂北工程宝林隧洞TBM设备选型及应用研究

鄂北地区水资源配置工程宝林隧洞长13.84 km,中段10.56 km采用1台直径4 m敞开式全断面岩石掘进机施工,刷新了国内开敞式最小洞径TBM新纪录。结合具体的工程地质条件,系统介绍了宝林隧洞工程施工方案选取及TBM选型方法,分析比较开敞式和护盾式TBM的适用性,探讨合理选择TBM机型的依据,并总结TBM在鄂北工程应用中取得的经验,以供类似工程TBM选型参考。     

大型敞开式TBM长大隧洞内无损拆机技术

长大山岭隧洞洞内拆卸洞室若规划设置在主洞上,在敞开式TBM完成隧道掘进任务后,常规沿TBM掘进正/反向或双向进行TBM拆机。项目属于辽宁省重点输供水工程,TBM2完成20.36km掘进任务后,在TBM1的组装洞室拆机,作为拆机通道的施工支洞与组装洞室的施工服务区斜交130.8°,为保障施工通道,从1号和2号台车断开,分TBM前部和TBM后部在拆卸(组装)间交叉拆机。由于拆机环境较好,通过拆机方案的优化,TBM2具备无损条件下的安全、高效拆机。     

开敞式TBM在塑性变形洞段的施工

从设计和施工的角度,总结了开敞式TBM在塑性变形洞段施工的经验和教训。主要是:(1)塑性变形洞段的TBM施工,更适合于采用开敞式TBM;(2)及时进行仰拱封闭,可以有效地阻止围岩塑性变形的大幅度增长;(3)采用开敞式TBM施工隧洞的断面尺寸设计,应预留允许的收敛变形量;(4)采用开敞式TBM施工,应适当配备超前加固、初期支护的辅助设施,保证施工安全、顺利地进行。     

敞开式TBM扩大洞室混凝土衬砌施工

由于施工场地受限、征地补偿费用、步进条件等原因,敞开式TBM采取洞内组装方案已较为常见。以本工程为例,在扩大洞室规划设计时,为实现直径8.5m敞开式TBM主机和后配套同步组装,扩大洞室中的组装间结构尺寸达到长80m、宽12.9m、最大高度17m;施工服务区也长达145m以满足在组装阶段后配套逆序临时停存,始发后满足洞内拌合系统规划布置。本工程扩大洞室衬砌结构线外整洞衬砌,以节约施工成本和加快施工进度为目的,将结合施工通道与TBM掘进段衬砌统筹考虑,优化扩大洞衬砌方案,充分利用现有台车等施工资源,以尽早实现通水目标。     

开敞式TBM在吉林中部引水工程灰岩岩溶隧洞中的应用

开敞式TBM在我国山岭隧道施工中应用较多,然而在含有灰岩岩溶地层的长大隧洞中应用较少。通过对开敞式TBM在长大隧洞中快速掘进条件进行分析,提出了开敞式TBM穿越长距离灰岩岩溶地层的快速掘进技术。在此基础上,总结了吉林省中部城市引松供水总干线施工四标段TBM穿越灰岩岩溶段的具体措施和关键技术,结合实际情况对开敞式TBM穿越灰岩岩溶构造地层的预报、处置等措施给出了建议。     

大断面超长输水隧洞的施工特点

文中扼要地介绍了大伙房水库输水工程的地质条件、工程本身及其设计上的一些特点,即:输水隧洞长85.32 km,开挖洞径8.00 m,是目前世界在建同等规模最长的隧洞;具有十分优越的输水条件;隧洞施工采用以TBM为主、钻爆法为辅的联合施工方案施工;并根据具体条件,分别采用逆坡掘进和顺坡掘进、洞外组装TBM直接进洞和洞内组装TBM方式;在国内首次采用了连续皮带机出渣方案;选择与地质条件相适应的开敞式隧洞掘进机;单机连续掘进长度按20 km左右控制;而且在TBM施工段中间设置了施工支洞,从而确保了TBM单机掘进长度等。     

浅谈TBM掘进中的地质灾害及防治措施

开敞式TBM适合于相对较硬岩石掘进,但在软弱围岩的掘进过程中易出现掌子面与临空面围岩失稳、涌水,造成开挖洞室变形、坍塌、掉块等地质灾害。结合辽宁省大伙房水库输水工程TBM2标段施工,从地质和设备特点两方面分析地质灾害产生的原因,并简要论述有关灾害的防治措施。     

开敞式TBM洞内拆卸技术研究

本文简要介绍了某引水隧洞工程开敞式TBM拆卸前施工准备和洞内拆卸过程,并以其中1台TBM拆卸过程为例进行具体研究说明,从而论证出此项技术在施工方法、施工进度等方面呈现出的优越性,可供类似隧洞工程φ8.5m级开敞式TBM洞内拆卸施工提供借鉴。     

开敞式TBM设备技术改造研究与探讨

在我国长距离输水隧洞建设中,全断面硬岩隧道掘进机TBM应对复杂地质条件能力强,掘进速度快等特点在引水工程中得到广泛应用。文章结合隧洞工程地质条件和开敞式TBM设备现状,对TBM设备的刀盘、机械系统、通风除尘系统、主驱动、液压系统、电气系统及后配套进行检修改造。经多参数综合表明,改造后TBM性能良好,适应性提升。研究成果对指导该领域设计施工具有一定的指导作用。     

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。     

集渣坑部位的TBM施工服务区异形大断面衬砌研究

TBM隧道掘进机在长距离引水隧洞工程中应用较多,不可避免要在TBM扩大洞室(组装洞室)内增加集渣坑等结构,但因TBM扩大洞室本身断面就很大,再在其中设置集渣坑,其结构断面就会变成异形大断面,对其衬砌很难通过传统数值解法求解。针对以上问题,本文根据异形断面的结构特点,采用ANSYS有限元对规则断面和异形断面受力情况进行分析,通过2种断面受力对比,有效解决了某大型引水隧洞工程TBM扩大洞室异形断面的衬砌问题,为同类工程的设计、施工提供了依据和参考。     

TBM地下组装洞室岩壁吊车梁研究与应用

以研究TBM临时性组装洞室岩壁吊车梁结构实现为目的,根据TBM地下组装洞室的结构特性,通过经验公式、企业标准公式和已建工程经验三种方法的对比分析,确定岩壁吊车梁截面尺寸、锚杆长度、岩壁倾角等初始设计参数,然后借助有限元数值分析对TBM地下组装洞室岩壁吊车梁初始参数进行优化。结果表明:岩壁吊车梁进一步优化的主要受力参数(受力锚杆长度、间距和直径)较解析解和所有同类工程的值更小,优化空间明显,且可以满足TBM地下组装洞室的功能要求。     

TBM地下组装洞室的结构设计与稳定性分析

辽宁省大伙房水库输水工程由于受地形、地貌限制,施工时有两台TBM必须进行洞内组装。本文介绍了TBM洞内地下组装洞室的结构设计情况,并通过有限元方法对最大断面的主机室进行了稳定性分析。     

开敞式TBM取消预制混凝土仰拱的施工

在采用开敞式TBM进行硬岩隧洞工程施工中,铺设预制混凝土仰拱,是隧洞永久衬砌的一部分,施工期间则可形成排水系统并作为运输轨道的基础.在国内的开敞式TBM施工中,大伙房水库输水工程首次取消了预制混凝土仰拱,代之以型钢轨枕铺设轨道,施工方便快捷,节省投资,为充分发挥TBM快速掘进的优越性创造了条件.实践证明,这是一个成功的经验.