高原高寒地区双护盾TBM隧洞施工项目管理探析
双护盾TBM在软弱地质或破碎围岩段掘进的技术研究
双护盾TBM在软弱地质或破碎围岩段掘进的技术研究摘要:在双护盾TBM的施工过程中,容易遇到软弱围岩、断层构造带和裂隙发育带。
较小的范围对双护盾TBM掘进影响不大,但遭遇到较大的破碎带时,经常伴随着塌方现象,有时还会压住机头,发生卡机的事故,使得双护盾TBM掘进受阻,另外还会使双护盾TBM掘进方向发生偏移,管片安装接缝超标,出现较大的错台和裂缝。
本文介绍了双护盾TBM在软弱地质或破碎围岩段掘进的应对措施,以及机头、刀盘卡机后的处理办法。
关键词:双护盾TBM;软弱地质;破碎围岩;断层;卡机引言隧道掘进机(TBM)根据支护形式分为开敞式、双护盾式、单护盾式3种类型。
开敞式TBM常用于硬岩施工,单护盾TBM 常用软岩及地下水位较高的不稳定地层施工;双护盾TBM 又称伸缩护盾式TBM,具有两种掘进模式,既可用于硬岩又可用于软岩,常用于混合地层施工,适应性非常广泛,当采取合适措施时,其能安全地穿过软弱地质和断破碎地带。
1遭遇不良地质的表象不良地质体在被揭露之前,往往表现出一些明显或者不明显前兆标志,预测短距离地质情况可根据掌子面出露的岩石情况、皮带机上渣料的粒径大小、掘进机参数等综合判断。
遭遇不良地质时的主要表现方式有以下几个方面:(1)出渣量增大,岩渣规格明显不均,大小悬殊,而且岩粉含量降低,岩石风化相对强烈,泥质含量增加。
(2)TBM推力降低,掘进速度加快。
(3)前后支撑反作用力降低。
(4)对于较大断层破碎带,TBM在掘进过程中,机械振动加大,在主控室即可听到掌子面发生的巨大声响。
严重时,刀盘会被卡住,导致无法旋转。
2不良地质段掘进的应对措施(1)超前地质探测临近不良地质地段前,采取HSP法、BEAM法、TRT法、TSP法、地质雷达、ISIS+超前水平钻探等方法,进行超前地质预报,提前了解前方地质状况。
按预报过程的不同超前地质预报可分为间接预报法、直接预报法和综合地质分析法。
直接预报法主要包括超前水平钻探法和超前导坑(洞)法两种;间接预报法主要为物探探测,对物探成果分析后做出超前的判断和预报;综合地质分析法是综合各种探测手段的资料,对隧洞前方地质情况做出的判断与预测。
《2024年双护盾TBM主推进系统的研究》范文
《双护盾TBM主推进系统的研究》篇一一、引言随着地下工程建设的快速发展,隧道掘进机(TBM)作为高效、安全的施工设备,在各类复杂地质条件下得到了广泛应用。
双护盾TBM(Double Shield Tunnel Boring Machine)作为TBM 的一种,其主推进系统是设备正常运作的核心部分。
本文旨在深入探讨双护盾TBM主推进系统的相关研究,以期为相关领域的学者和工程师提供有价值的参考。
二、双护盾TBM主推进系统的基本构成与工作原理双护盾TBM主推进系统主要由推进电机、减速器、液压系统、导向系统等部分组成。
在工作过程中,通过控制推进电机,驱动减速器实现设备的整体推进。
液压系统则为设备提供稳定的动力支持,同时保障设备在复杂地质条件下的稳定运行。
导向系统则确保设备在掘进过程中按照预定轨迹进行。
三、双护盾TBM主推进系统的研究现状目前,国内外学者针对双护盾TBM主推进系统进行了大量研究。
研究重点主要集中在以下几个方面:一是推进电机的优化设计,以提高设备的掘进效率和动力性能;二是液压系统的稳定性和可靠性研究,以确保设备在各种地质条件下的稳定运行;三是导向系统的精确控制技术,以实现设备的精确掘进。
同时,随着新材料、新工艺的应用,双护盾TBM主推进系统的性能得到了进一步提升。
四、双护盾TBM主推进系统的关键技术问题尽管双护盾TBM主推进系统已经取得了显著的成果,但仍存在一些关键技术问题亟待解决。
首先,如何进一步提高设备的掘进效率和动力性能,以满足复杂地质条件下的施工需求;其次,如何提高液压系统的稳定性和可靠性,以降低设备故障率;最后,如何实现导向系统的精确控制,以确保设备的精确掘进。
针对这些问题,需要从设计、制造、控制等多个方面进行深入研究。
五、双护盾TBM主推进系统的未来发展趋势随着科技的不断发展,双护盾TBM主推进系统将朝着智能化、自动化、环保化的方向发展。
一方面,通过引入先进的控制技术和算法,实现设备的自动化控制和智能决策;另一方面,通过优化设计和新材料的应用,提高设备的能效比和环保性能。
《2024年度双护盾TBM主推进系统的研究》范文
《双护盾TBM主推进系统的研究》篇一一、引言随着地下工程建设的快速发展,隧道掘进机(TBM)作为高效、安全的施工设备,在各类复杂地质条件下得到了广泛应用。
双护盾TBM(Double Shield Tunnel Boring Machine)作为TBM 的一种,其主推进系统是整个设备的核心部分,其性能的优劣直接关系到TBM的掘进效率、稳定性和安全性。
因此,对双护盾TBM主推进系统进行深入研究具有重要的理论意义和实际应用价值。
二、双护盾TBM主推进系统的基本构成与工作原理双护盾TBM主推进系统主要由推进油缸、驱动马达、减速器、支撑装置等部分组成。
其工作原理是通过驱动马达带动减速器,使推进油缸产生推力,从而驱动TBM在隧道内进行掘进。
同时,支撑装置的作用是保证TBM在掘进过程中的稳定性。
三、双护盾TBM主推进系统的研究现状目前,国内外学者对双护盾TBM主推进系统进行了大量研究,主要集中在以下几个方面:一是系统结构优化,以提高TBM 的掘进效率和稳定性;二是液压传动系统的研究,以提高系统的能效比和可靠性;三是控制系统研究,以实现TBM的智能化、自动化控制。
然而,目前的研究仍存在一些不足,如对主推进系统在复杂地质条件下的适应性、系统故障诊断与维护等方面的研究还不够深入。
四、双护盾TBM主推进系统的研究方法与技术路线针对双护盾TBM主推进系统的研究,本文采用理论分析、仿真模拟和实验研究相结合的方法。
首先,通过理论分析对主推进系统的结构、工作原理和性能进行分析;其次,利用仿真软件对主推进系统进行仿真模拟,以研究其在不同地质条件下的适应性和性能;最后,通过实验研究对仿真结果进行验证,并进一步研究主推进系统的故障诊断与维护方法。
五、双护盾TBM主推进系统的关键技术研究(一)系统结构优化针对双护盾TBM主推进系统的结构进行优化,以提高其掘进效率和稳定性。
通过优化油缸布局、改进支撑装置等方式,提高主推进系统的整体性能。
双护盾TBM施工通风系统的设计和实施
本标段 T M 掘进隧洞段全长共计 2 k 在 T M B 5m, B
施工 之前业主 已在洞段 中部距施工进 口 1k 处完成 3m
一
斜 井,可供后 1k 2 m隧洞通风选择使用 ,所以本标
径 为 10mm 的软风筒向 T M 后 配套供风。 40 B
2 隧洞通风 系统轴流式 风机 4 Dx6 k 为安在 ) S 5W
达 2k 的 双护 盾 T M 施工 洞 段 。由于 其 隧洞 长 度 远 5m B 远 大 于 规范 规 定 的 4m, 超 规 范 长 隧洞 , k 属 因此 其 通 风
进行校核。
11 总 的 通 风 设 计 .
通 风 设计 的难 点 : 一是 轴 流 风 机 的合 理 选 用 : 是 二
通过固定在隧洞顶部 的软风筒 , 送到位于 T M 后配套 B 后部的风筒储存仓内 再从这里用增压风机将新鲜空
19 9 9规范 的有关规 定进行 , 并根据 S 9 I 6国际标准 A1
气通过硬风筒推到后配套各个排 放点进行排放。
作 者 简 介 : 淑新 , , 王 女 高级 l程 师 , T 主要 从 事 工 程 咨 询 工作 。
s o s t a ,t e v n i t n y t m a u f ld e ey v n i t n fa u e r q ie n ,w ih e s r s t e e u t o h u n l h w h t h e t ai s s l o e c n fl le v r e t ai e t r e u r me t h c n u e h s c r y f t e t n e i l o i
3 含有湿式除尘系统的一系列风机安装在离 T M ) B
双护盾TBM施工潜在的风险及解决方法
三、潜在的风险及我部考虑的解决方法
3.3 不良地质 (2)高压富水地层 隧洞通过的含水地层长度约4591m,K4+619~K4+911、K10+037~ K10+838、K12+210~K12+442、K12+839~K15+292隧洞段初期最大涌水 量超过30000m3/d,在K6+402~K6+758地段共150m为高承压水含水地 层,易引起含炭页岩、煤层塌方。有790m含水洞段水压力高,在上述 含水洞段中,隧洞涌水主要发生在断层及影响带、侵入岩接触带。本 工程隧洞设计纵向底坡度i=0.00054529,根据TBM施工到目前的情况, 隧洞自排水能力较差,当施工距离较长或出现高压富水地层,洞内排 水不畅时,可能造成灾难性事故。
三、潜在的风险及我部考虑的解决方法
3.1 运输方案 表1 项 目 机车型号 粘着重量 变频器额定容量 传动方式 电池容量 额定功率 起动牵引力 45t电瓶机车技术参数表 技术参数 JXK-45 45t 250kVA DC—AC 700Ah/只 220kw 130kN 项 目 持续牵引力 持续速度 最高速度 轨距 最小转弯半径 外型尺寸 电瓶连续工作时间 技术参数 110kN 15 km/h 25 km/h 900 mm 25 m 7983×1528×215 8 mm 100km
三、潜在的风险及我部考虑的解决方法
3.3 不良地质 ③对于地下水丰富,围岩极破碎且不稳定的断层,采用新买的XY-1B 钻机实现超前帷幕固结灌浆堵水,然后掘进通过。 ④对于通过超前预灌浆加固处理后TBM仍然不能施工的区域性断层, 造成刀盘被卡等灾难性后果时启动应急预备,从侧面打绕洞进入刀盘前面 钻爆法处理,TBM步进通过的方案或借鉴目前已采用过的施工方法施工。
双护盾掘进机(TBM)机头脱困施工工法(2)
双护盾掘进机(TBM)机头脱困施工工法双护盾掘进机(TBM)机头脱困施工工法一、前言双护盾掘进机(TBM)是一种主要用于地下隧道掘进的重要设备。
在施工过程中,机头可能会遇到一些困难导致无法前进,因此需要设计一种能够将机头从困境中解救出来的施工工法——双护盾掘进机(TBM)机头脱困施工工法。
二、工法特点双护盾掘进机(TBM)机头脱困施工工法具有以下特点:1. 灵活性强:该工法可以根据实际情况进行灵活调整,根据不同的困境情况选择不同的解决方案。
2. 安全可靠:该工法在保证安全的前提下进行施工,能够有效防止事故发生,保障施工人员的生命财产安全。
3. 效率高:该工法通过科学合理的技术措施,能够快速解决机头脱困问题,提高施工效率。
三、适应范围双护盾掘进机(TBM)机头脱困施工工法适用于各类隧道掘进工程,特别是在复杂地质条件下的隧道施工中更加适用。
四、工艺原理双护盾掘进机(TBM)机头脱困施工工法的原理是将实际施工中遇到的困境与工法技术措施相结合,通过改变机头工况,减小破碎带压力,降低机头受阻。
具体的措施包括:减小施工面上充水压力、增加注浆强度、调整液压力、调整推进速度、合理设置排水孔,等等。
这些措施能够使机头受力均匀,提供适合机头掘进的工况条件。
五、施工工艺该工法的施工分为以下几个阶段:1. 机头困境分析:通过对机头遇到的困境进行分析和评估,明确机头脱困的难度和可能的解决方案。
2. 技术措施选择:根据困境分析结果,选择合适的技术措施来解决机头脱困问题。
3. 施工参数调整:根据选择的技术措施,进行机头掘进参数的调整,改变机头工况。
4. 机具操作:根据调整后的掘进参数,进行机具的操作,包括机头掘进、排水、注浆等。
5. 持续监测:在施工过程中,需要不断监测机头的状态,确保机头脱困施工工法的有效性。
六、劳动组织在双护盾掘进机(TBM)机头脱困施工中,通常需要组织施工人员进行团队协作,合理分配工作任务,确保施工的顺利进行。
探讨TBM施工风险与应对措施
探讨TBM施工风险与应对措施摘要:本文从地质、装备及人为因素3个方面系统全面地分析总结了引起TBM施工风险的各种因素,并提出了相应处理措施。
关键词:TBM;施工风险;应对措施一、TBM施工风险概述TBM作为常用的隧道施工设备,能够为地下空间的开发与利用提供先进的技术与装备支持,但其面对众多潜在的风险,如果处理不当,会带来严重的后果。
开敞式TBM存在的常见风险有:易坍塌、立拱及回填量大、撑靴及拱架失效、易造成设备及人员伤害等。
双护盾TBM存在的常见施工风险有:卡刀盘、卡盾及管片漏水或断裂等。
引发TBM施工风险的因素主要有:地质的复杂性、TBM的适应性、人认知的局限性和责任性、方案和措施的不合理性等。
可归纳为“地质风险、设备风险、人为风险”,据相关数据统计,其所占比例分别约为40%、30%和30%。
二、TBM施工存在各种风险1.地质风险岩石的硬度,一般情况下,岩石的单轴抗压强度越低,TBM的掘进速度就越快,相反,则TBM的掘进速度就越慢。
但是,如果抗压强度过低,会导致掘进后围岩的自稳时间极短甚至不能自稳,具有一定的施工风险;岩石结构面的发育程度,岩体结构面越发育,密度越大,节理间距越小,完整性系数越小,掘进速度就会有加快的趋势。
但是,如果岩体结构面特别发育,密度、节理间距、完整性系数超过正常范围内,导致岩体已呈碎裂状或松散状,不具自稳能力,当此类岩体中进行TBM施工时,需要对不稳定的围岩进行加固处理,大大降低了掘进速度;岩石的磨蚀性,其对刀具具有一定的磨损。
当其他因素一定时,岩石的硬度和磨蚀性越高,那刀盘、刀具的磨损就越大。
一般来说,岩石的硬度越高,对刀盘刀具等的磨损越大,掘进效率也越低;岩体主要结构面,当岩体主要结构面的走向与隧道轴线间夹角小于45°,且结构面倾角较缓(≤30°)时,隧道边墙拱脚以上部分及拱部围岩因结构面与隧道开挖临空面的不利组合而出现不稳楔块,会发生掉块和坍塌等灾害,不利于TBM施工,严重的话会危害TBM安全;围岩的初始地应力状态,如果围岩为坚硬、脆性、较完整或完整的岩土的话,极易发生岩爆灾害,严重的话会危害TBM安全;如果围岩为软岩,极易产生较大的变形;岩体的含/出水状态,一般来说,富含水和涌漏水地段,围岩的强度会有不同程度的降低,特别是软质岩的强度降低更显著,致使围岩的稳定性降低,影响TBM工作效率。
关于双护盾TBM卡机处理施工技术研究
关于双护盾TBM卡机处理施工技术研究作者:杨杰来源:《科技资讯》2016年第16期摘要:双护盾隧洞掘进机TBM以其高效、安全、环保的优点,实现了快速脱困并大大节约时间成本。
在褶皱、断层和软弱围岩共同作用的施工过程中,容易发生双护盾TBM卡机现象。
本文对双护盾TBM卡机现象进行概述,分析了双护盾TBM卡机处理施工技术的特点。
终使TBM脱困并通过断层破碎带,使工程处理措施收到一定成效。
关键词:双护盾;TBM;卡机;处理中图分类号: U455.43 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)06(a)-0000-00近年来TBM结合工程应用实际并具有操作简单、耗时短、应用可靠的特点,越来越多的被国内许多大型交通、水利隧洞工程项目所采用。
在处理卡机中采用人工扩挖导洞、钢拱架支撑和超前导洞等工程处理措施收到一定成效,快速实现了加固坍塌体、软弱破碎岩层及有效脱困。
但由于TBM对地质十分敏感,应根据围岩条件因地制宜调整材料的性能以达到经济实用的目的。
针对TBM在不良地质段施工中出现被卡的情况,必须分析事故原因并采取适当的处理措施。
研究双护盾TBM在出现卡机后的各种处理技术,预判围岩条件及卡机风险。
1 双护盾TBM卡机现象双护盾TBM卡机适应性非常有限,容易发生隔水层破裂导致盾体左侧突发塌方和涌水现象。
在不良地质施工中,需要采取加大推力、灌注膨润土等措施。
特别是双护盾TBM容易出现卡机而导致长时间被动停机,需要采用通过在刀盘内超前钻孔、在孔口混合和高压力灌浆实施双组分化学浆液。
目前在国内TBM施工领域内,提出了合理选择超前加固方法。
但对于长时间停滞后脱困施工技术还没有形成系统的技术方法,需要运用超前小导管、挂钢筋网、喷混凝土、支铜拱架等方法使围岩保持稳定。
发生的卡机现象主要有以下几种情况:(1)钢支撑上部出现空腔,掌子面围岩破碎不能自稳引起坍塌。
木材或者轮胎比重小,大量破碎的石块、石渣夹泥水涌入刀盘。
浅谈国产双护盾TBM运行中的安全管理难点及管控措施
浅谈国产双护盾TBM运行中的安全管理难点及管控措施摘要:近年来,地下空间开发利用逐渐增多,而地下工程施工由传统的钻爆法开挖已逐渐被TBM施工法所取代,但由于我国采用TBM施工法的时间较短,对TBM设备的安全运行管理还存在着很多不足。
该文主要对双护盾TBM运行中存在的安全管理难点进行了综合分析,并有针对性地提出了管理措施。
关键词:地下工程双护盾TBM 安全难点措施近年来TBM施工过程中的安全管理受到了越来越多的关注,很多企业已经认识到了TBM施工安全对企业效益和社会形象产生的巨大影响。
双护盾TBM施工具有施工占线长、作业点、面和工序多等特点,但部分企业对双护盾TBM施工安全管理难点的分析及管控还存在很多漏洞,为避免或减少双护盾TBM施工中引发的安全生产事故,有效保障人员和设备的安全,提升双护盾TBM运行的安全管理工作也势在必行。
1工程背景兰州市水源地建设工程将刘家峡水库作为引水水源地,向兰州市供水。
该标段位于甘肃省临夏州永靖县境内红柳台村,距离永靖县越4.5km,施工内容主要为输水隧洞开挖与衬砌,输水隧洞为压力引水隧洞,施工以双护盾TBM为主,辅以钻爆法。
该标段TBM(TBMZ)施工控制段长度14.1k m,掘进长度13.1k m滑行安装管片长度1.0km。
采用管片衬砌,隧洞设计内径4.6m,开挖洞径约5.46m,人字坡设计,坡度分别为01 %和0.0485%。
TBM施工段混凝土衬砌采用四边形管片(5+1),管片厚度03m环宽15m管片与围岩之间的空隙,用豆砾石(5~10mm)充填并进行回填灌浆。
2 双护盾TBM运行中存在的安全管理难点2.1TBM在不良地质段的施工在TBM掘进过程中可能会遇到软弱破碎带和突泥涌水等不良地质段。
TBM掘进对原有围岩扰动较大,可能造成岩石坍塌、突泥涌水、有毒有害气体中毒等危害,对设备和人员安全造成威胁较大。
2.2长距离通风、洞内粉尘和有毒有害气体聚集该标段隧洞施工长度14.1km最长通风距离约为14.2km。
双护盾TBM豆砾石回填灌黎施工技术与质量控制研究
收 稿日 期:2018-1-30 作 者 简 介 :张 鹏 男 (1 9 9 1 - ) 助理工程师中国水电四局兰
1/2018
青海水力发电
双 护 盾 TBM豆砾石回填灌黎施工技术与质量控制研究
牦鹇
周象象
(中国水利水电第四工程局有限公司兰州市水源地建设工程项目部 甘肃临夏 731699)
内容提要 文章结合兰州市水源地建设工程项目实践,对 双 护 盾 T B M 豆砾石回填灌浆施工工艺、质量控制
等 进 行 介 绍 ,通 过 对 豆 砾 石 回 填 灌 浆 施 工 中 各 项 控 制 参 数 的 试 验 ,不 断 改 善 优 化 工 艺 ,确定了合理的施工工艺 及 施 工 配 合 比 ,保 证 了 回 填 灌 浆 的 质 量 ,可 为 类 似 工 程 提 供 借 鉴 经 验 。
1 工程概述
兰州市水源地建设工程将刘家峡水库作为引水 水 源 地 ,向兰州市供水。工程包括取水口、输水隧洞 主 洞 、分 水 井 、芦 家 坪 输 水 支 线 、彭 家 坪 输 水 支 线 及 其 调 流 调 压 站 、芦 家 坪 水 厂 和 彭 家 坪 水 厂 等 。工 程 取 水 口 位 于 临 夏 回 族 自 治 州 东 乡 县 境 内 ,距 离 刘 家 峡 水 库 大 坝 上 游 约 4km处 的 水 库 右 岸 岸 边 ,上距折达公 路 祁 家 渡 大 桥 约 150m,下 距 洮 河 口 约 2.4km处 。输 水 隧 洞 主 洞 全 长 31.57km, 其 前 段 约 4.8km位于临夏 回 族 自 治 州 东 乡 县 境 内 ,在 约 4.8km处穿越 洮 河 后 进 入 永 靖 县 境 内 ,隧 洞 途 径 三 条 蚬 乡 和 徐 顶 乡 ,在 约 28.8km处进人兰州市西固区柳泉乡境内。输水隧 洞 主 洞 末 端 设 置 分 水 井 ,分 水 井 位 于 兰 州 市 西 固 区 柳 泉 乡 寺 儿 沟 内 ,分 水 井 通 过 两 条 输 水 支 线 连 接 芦 家 坪 水 厂 与 彭 家 坪 水 厂 ,两 条 支 线 长 分 别 约 为 1.25km与 9.74km, 其 调 流 调 压 站 位 于 分 水 井 下 游 约 324m处 。 施 工 以 双 护 盾 TBM为 主 ,辅 以 钻 爆 法 。输水主隧洞 TBM 施工洞段长 24.6km (T5+860 ~ T30+441 ),采用 管片衬砌,隧洞设计内径4.6m, 开 挖 洞 径 约 5.48m0
浅谈双护盾TBM_始发施工技术
0 引言随着时代的发展,城市轨道交通在市内交通运输中作用越来越大,各大城市也加大力度对地下铁路开挖,而双护盾TBM 在城市轨道交通隧道开挖施工中具有高效、高速、安全、稳定等优势,在国内地铁隧道施工中应用十分广泛。
随着技术进步,地铁车站施工形式和工序也多种多样,而同步施工的区间也随着车站的工筹变化改变施工形式,双护盾TBM 始发形式也多种多样。
行业专家、学者也做了相关研究,杨霖等[1]根据机械法开挖施工的特点,总结了反力架始发的优点和始发工艺;周清[2]总结了双护盾TBM 因地利限制条件使用反力架始发详细施工方法,对始发方案进行探讨;王文龙[3]结合市政工程地下管线探测工艺,提出了始发前对地下管线探测的相关技术要求。
本文就双护盾TBM 在城市轨道交通地铁车站有无始发洞两种形式作出详细描述,旨在为日后双护盾TBM 在城市轨道交通施工时始发工序提供借鉴和帮助。
1 工程概况某地铁四号线由某局承建一站四区间,其中三个区间采用TBM 法,开挖洞径6.3m,成洞洞径5.4m,采用双护盾TBM 开挖,预制钢筋混凝土管片衬砌,设备全长165m,三个区间合计单线长约4 467m。
其中三条单线采用反力架始发,三条单线采用始发洞始发;四条单线为吊装口组装始发,两条单线为空推过站始发。
2 双护盾TBM 始发工艺根据始发场地和配套设施的不同,双护盾TBM 始发分为反力架始发和始发洞始发两种不同的施工方法。
反力架始发采用单护盾模式始发。
在TBM 始发端位置充裕,满足反力架安装的前提下,可采用反力架始发工艺进行TBM 始发工作,采用反力架始发的优点是节约施工时间和资金投入,缺点是需满足反力架安装条件,对始发场地的要求相对较高。
始发洞始发采用双护盾模式始发。
TBM 始发端位置较小,无法满足反力架安装的前提下,可采用始发洞始发工艺进行TBM 始发工作,采用始发洞始发的优点是无需较大的始发场地,且始发相对较安全,缺点是施工周期长,费用高。
浅谈双护盾TBM管片错台及应对措施
收稿日期:2019-03-26作者简介:巫敏(1982—),男,湖南醴陵人,大学本科,工程师,研究方向:硬岩隧道掘进机总体设计。
浅谈双护盾TBM 管片错台及应对措施巫敏(中国铁建重工集团有限公司,湖南长沙410100)摘要:隧道管片拼装是双护盾TBM 施工作业过程中的一道关键工序,管片拼装质量的好坏关系到最终成型隧道质量,其中,管片错台的处理是管片拼装的重难点。
文章介绍了管片错台产生的原因及常规处理方式,重点分析了双护盾TBM 换步过程中管片因受力变化导致错台的原因,针对性的对双护盾撑紧系统进行优化设计,该设计2018年底首次在国内某地铁工程应用,能很好地实现管片姿态稳定功能。
关键词:双护盾;管片错台;优化设计中图分类号:U455文献标识码:A文章编号:1006-8937(2019)06-0058-04DOI :10.14165/ki.hunansci.2019.06.017Discussion on the Fault of Double Shield TBM Segment andthe CountermeasuresWU Min(China Railway Construction Heavy Industry Co.,Ltd.,Changsha,Hunan 410100,China )Abstract :Tunnel segment assembly is a key process in the construction of double-shield TBM.The quality of segment as-sembly is related to the quality of the final forming tunnel.The handling of the wrong table of segment is the heavy difficulty of segment assembly.This paper introduced the reasons for the fault of the tube plate and the conventional treatment methods.It focused on the analysis of the reasons for the fault table caused by the change of force in the double shield TBM.This de-sign was first applied in a subway project in China at the end of 2018,which can achieve the stability function of the tube posture.Keywords :Double shield;Tube plate wrong platform;Optimized design1概述近年来,我国高速铁路、公路、城市地铁以及水利工程等基础建设越来越多,其中,需要进行大量的隧道施工,导致隧道掘进机的市场需求呈现出种类多、数量大、客户定制的发展趋势。
浅析双护盾TBM的结构形式与工作原理
浅析双护盾TBM的结构形式与工作原理主要介绍典型双护盾TBM设备的组成、结构形式,并根据不同的施工地质情况详细分析了双护盾TBM掘进的工作原理,以及该类型TBM的优缺点。
标签:双护盾;TBM;结构形式;工作原理引言近年来,先进的全断面掘进机(TBM)在地下工程中愈来愈显示其功能的优越性。
尤其是双护盾TBM,在隧道施工中(如开挖、出渣、衬砌灌浆等平行作业)实现一次成洞,有效地利用隧道空间,使施工作业达到安全、高效和快速施工的目的。
在一定的地质条件下,双护盾构型TBM掘进机能很好地解决岩石的非稳定性及涌水问题,其结构形式和特点受到广大施工单位的青睐。
1 双护盾TBM的结构1.1 双护盾TBM的结构形式双护盾TBM设备的一般结构主要由装有刀盘及刀盘驱动装置的前护盾,装有支撑装置的后护盾(支撑护盾),连接前、后护盾的伸缩部分和安装预制混凝土管片的尾盾组成。
双护盾掘进机是在整机外围设置与机器直径相一致的圆筒形护盾结构,以利于掘进松软破碎或复杂岩层的全断面岩石掘进机。
双护盾掘进机在遇到软岩时软岩又不能承受支撑板的压应力,由盾尾推进液压缸支撑在已拼装的预制衬砌块上或钢圈梁上以推进刀盘破岩前进;遇到硬岩时,与敞开式掘进机的工作原理一样,靠支撑板撑紧洞壁,由主推进液压缸推进刀盘破岩前进。
图1 双护盾掘进机结构图前护盾:前护盾用厚度>40mm的优质钢板卷制而成。
前护盾既有防止隧洞岩碴掉落保护刀盘驱动系统、推进缸和人身安全的作用,也可以增大机头与隧洞底部接触面积而降低接地比压以利于掘进机通过软弱岩或破碎岩。
伸缩护盾:伸缩护盾用厚度>30mm的优质钢板卷制而成。
伸缩护盾的外径小于前护盾的内径,其四周设置有钢制的观察窗。
伸缩护盾的作用是在掘进时后护盾固定、前护盾伸出时,前后护盾之间有一伸缩套可以保护推进缸和人员安全。
另外,通过伸缩护盾的观察窗口可对局部洞壁进行监察。
伸缩护盾通过油缸与后护盾相连接,必要时可伸出油缸将伸缩护盾移入前护盾内腔以便直接露出洞壁空间,对洞壁进行处理。
双护盾TBM支护模式换转施工关键技术
双护盾TBM支护模式换转施工关键技术作者:任昌真陈雷刘源来源:《砖瓦世界·下半月》2019年第03期摘; ;要:青岛地铁2号线泰山路站~芝泉路站区间为TBM工法隧道区间,其中泰山路站~利津路站区间单渡线扩挖段及台东站过站导洞处于TBM工法隧道区间。
为满足TBM快速通过、加快施工进度、节约成本、提高施工质量,分别采用TBM掘进+初期锚网喷支护+后期扩挖模筑衬砌支护和TBM掘进+锚网喷支护过站+后期车站明挖的施工工艺。
通过安装管片锁定装置、管片拉紧装置、管片背后施做双液浆止浆环等措施,实现了两种支护模式的快速转换并保证了隧道成型质量。
隧道施工结果表明,经过施工工艺优化,达到了地铁隧道TBM施工支护模式快速、安全的转换目标。
关键词:青岛地铁;支护模式转换;TBM;施工技术由于在城市中建筑物较为密集的地段修建地铁,普通的施工工艺受地面上建筑物、城市道路、地质和水文条件、施工设备以及建设资金等因素的影响较大,随着设备技术的发展,近些年来,全断面隧道硬岩掘进机(TBM)在城市地铁中越来越展现出其先进性[1-6]。
宋志成运用双护盾TBM对开挖隧道围岩的稳定性進行了研究。
李强研究了斜井双护盾TBM施工技术。
司玉迪对双护盾TBM在青岛地铁的适应性进行了研究。
吴浩分析了地铁工程双护盾TBM 施工地层稳定性及支护结构受力机理。
鲁学春系统阐述了双护盾TBM撑靴液压系统及刀盘驱动系统。
而当TBM隧道区间包含有扩挖段或未施工的车站时,TBM如何快速通过并保证施工安全和质量是工程中不可避免的问题。
本文以青岛地铁2号线隧道施工为例,对TBM支护模式转换技术在青岛地铁施工中的应用进行研究总结。
一、工程概况青岛地铁是国内首次将双护盾TBM运用至地铁施工,青岛地铁2号线一标03工区泰山路站~芝泉路站区间为TBM工法隧道区间,其中泰山路站~利津路站区间包括1段单渡线扩挖断,左右线长度分别为75m和89m。
单渡线扩挖断采用先TBM掘进+初期锚网喷支护,后期进行矿山法扩挖+模筑衬砌支护。
《双护盾TBM撑靴液压系统及刀盘驱动系统的研究》范文
《双护盾TBM撑靴液压系统及刀盘驱动系统的研究》篇一一、引言在当今隧道工程建设中,全断面硬岩隧道掘进机(TBM)扮演着重要的角色。
其核心技术之一的双护盾TBM撑靴液压系统与刀盘驱动系统,直接关系到TBM的作业效率、稳定性和安全性。
本文将针对双护盾TBM的撑靴液压系统及刀盘驱动系统进行深入研究,以期为相关研究及应用提供参考。
二、双护盾TBM撑靴液压系统研究1. 撑靴液压系统的工作原理双护盾TBM的撑靴液压系统主要由液压泵、控制阀组、撑靴油缸等部分组成。
在隧道掘进过程中,撑靴液压系统通过控制阀组调节油缸的伸缩,从而实现对TBM的支撑和定位。
该系统能够根据地质条件和施工需求,自动调整撑靴的支撑力,保证TBM在掘进过程中的稳定性和安全性。
2. 撑靴液压系统的特点双护盾TBM撑靴液压系统具有以下特点:一是高压力、大流量,以满足TBM在硬岩地层中的掘进需求;二是具有良好的稳定性和可靠性,能够在恶劣的地下环境中长时间工作;三是具有智能控制系统,可根据实际工况自动调整参数,提高工作效率。
三、刀盘驱动系统研究1. 刀盘驱动系统的工作原理刀盘驱动系统是TBM的核心部件之一,其工作原理主要是通过液压马达驱动刀盘旋转,同时配合给进系统实现破岩和渣土输送。
双护盾TBM的刀盘驱动系统采用先进的液压传动技术,具有高扭矩、低速大功率的特点,能够满足各种复杂地质条件下的破岩需求。
2. 刀盘驱动系统的特点双护盾TBM的刀盘驱动系统具有以下特点:一是高效率的破岩能力,能够快速破除硬岩地层;二是具有良好的稳定性和可靠性,能够在各种地质条件下稳定工作;三是具有智能控制系统,可根据地质条件和施工需求自动调整驱动参数,提高工作效率。
四、结论与展望通过对双护盾TBM撑靴液压系统及刀盘驱动系统的研究,我们可以得出以下结论:1. 双护盾TBM的撑靴液压系统和刀盘驱动系统是TBM的核心技术之一,其性能直接影响到TBM的作业效率、稳定性和安全性。
2. 撑靴液压系统具有高压力、大流量、稳定可靠和智能控制等特点,能够满足TBM在各种地质条件下的掘进需求。
双护盾TBM在城市轨道交通中应用的关键技术
双护盾TBM在城市轨道交通中应用的关键技术唐志强【摘要】In order to solve the problems of double-shield TMB in urban rail transit such as frequent station passing, construction on small radius curve, risk in under-passing structures, and with reference to the design and construction of Qingdao Metro Line 2 , this paper studies the adaptability of double-shield TMB, the support form and the interface between different design supports, station passing solutions, grouting behind segment wall, under-passing structures and poor geological sections and other aspects. Compound lining ( anchoring and shotcreting+mold lining) is proposed to address the interface between different supports. According the construction method of station, the technical solution to allow entire TBM to pass station is proposed to avoid repeated disassembly, assembly, commissioning and the effect on the station. Key technologies are developed to facilitate construction on small radius curve, grouting behind segment wall, under-passing structures and poor geological sections. Double-shield TBM is successfully applied to Qingdao subway and high efficient safe, environmental friendly and economical construction is achieved.%为解决双护盾TBM在城市轨道交通中应用出现的频繁过站、小曲线半径施工、下穿风险点等问题,结合青岛地铁2号线的设计和施工情况,对双护盾TBM的适应性、支护形式、不同支护间的接口设计、过站技术方案、管片壁后注浆、下穿建筑和不良地质段等方面进行研究。
双护盾TBM明、暗挖隧道里长距离空推步进施工工法(2)
双护盾TBM明、暗挖隧道里长距离空推步进施工工法双护盾TBM明、暗挖隧道里长距离空推步进施工工法一、前言隧道施工是基础设施建设的重要环节,而由于地质条件限制以及环境保护的要求,明、暗挖隧道的施工工法及其相应的机械设备不断得到创新与改进。
双护盾TBM明、暗挖隧道里长距离空推步进施工工法,即是应用于隧道工程中的一种创新性施工工法,本文将对该工法进行全方位的介绍。
二、工法特点双护盾TBM明、暗挖隧道里长距离空推步进施工工法主要有以下几个特点:1. 增加了施工的安全性:采用双护盾的设计,能够保证施工过程中的工人安全,防止地质灾害和事故的发生。
2. 提高了施工的效率:该工法利用推助力推进机械设备进行施工,有效地提高了施工速度,减少了人工劳动。
3. 减少了对环境的影响:施工过程中能够有效地控制噪音、震动和粉尘等污染物,减少对周围环境的影响,符合环保要求。
4. 工法灵活多变:该工法能够适应不同地质条件下的施工,可应用于各种类型的地质隧道工程。
5. 节约了资源和能源:施工过程中能够减少材料和能源的浪费,节约了工程成本,并减少了对环境的负面影响。
三、适应范围该工法适用于地质条件较为复杂的明、暗挖隧道工程,尤其适用于长距离的隧道施工。
同时,它可适用于各种地质层,如软土、岩石、砂岩和页岩等。
四、工艺原理该工法的施工主要依赖于双护盾TBM机械设备。
双护盾TBM机械设备结构由盾构机和盾尾拖车组成。
通过推进机械设备的推力,使盾构机向前移动。
在推进过程中,同时进行土层的掏土和支护,通过设备内部的压力平衡进行土层的稳定和管片的安装,形成隧道的稳定结构。
五、施工工艺1. 施工前准备:确定施工的范围和进度,准备好施工所需的各种材料和机械设备。
2. 开始施工:在已经准备好的施工场地上,搭建起施工现场,安装好双护盾TBM机械设备。
3. 推进施工:通过推进机械设备的推力,推动盾构机向前移动,并进行土层的掏土和管片的安装。
4. 支护施工:在掏土过程中,进行土层的放顶和支护,并不断地进行土压平衡控制和管片的安装。
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关键词:高原高寒;大直径;双护盾 TBM;项目管理
中 图 分 类 号 :TV52;TV53;U45;U41
文 献 标 识 码 : B
文 章 编 号 :10012184(2019)02003502
由于双护盾 TBM 在高原 高 寒 地 区 隧 洞 施 工 项目应用的较少,其 相 应 的 项 目 经 营 管 理 水 平 相 对滞后,基本照搬 内 地 或 国 外 类 似 项 目 的 管 理 经 验 进 行 项 目 经 营 管 理 ,导 致 项 目 管 理 模 式 落 后 、管 理效率低下、项 目 效 益 不 佳 问 题 凸 显。 笔 者 以 西 藏某公 路 隧 洞 大 直 径 双 护 盾 TBM 施 工 项 目 为 例,对高原高 寒 地 区 双 护 盾 TBM 隧 洞 施 工 项 目 管理进行了探析。 1 高原高 寒 地 区 双 护 盾 TBM 隧 洞 施 工 项 目 具 有的特点 1.1 高原高寒地区双护盾 TBM 隧洞施工技术
“高效”“环保”“安全”的施工优点,越来越多地被应用于隧洞施工。阐述 了 高 原 高 寒 地 区 双 护 盾 TBM 隧 洞 施 工 项 目 采 取 的
管 理 方 法 ,介 绍 了 双 护 盾 项 目 前 期 策 划 管 理 、施 工 技 术 人 才 管 理 、项 目 合 同 管 理 等 方 面 的 管 理 策 略 。
双 护 盾 硬 岩 掘 进 机 (TBM)由 刀 盘、前 护 盾、 伸缩 护 盾、撑 靴 护 盾、尾 护 盾 及 后 配 套 台 车 组 成, 由 于 电 力 驱 动 、集 成 控 制 、人 员 设 备 均 在 护 盾 及 管 片的 保 护 下 工 作,其 高 效、环 保、安 全 的 性 能 特 点 使双护盾 TBM 能 够 适 用 于 中 ~ 厚 埋 深、中 ~ 高 强 度 、稳 定 性 基 本 良 好 的 地 质 隧 洞 ,并 能 适 应 各 种 不良地质情况,对 岩 体 强 度 变 化 具 有 良 好 的 适 应 性。 1.2 高原高寒地区双护盾 TBM 隧洞施工特点
(1)做 好 项 目 策 划 工 作 。 项目策划系指 通 过 调 查 研 究 收 集 资 料,在 充 分占有信息的基 础 上 确 立 项 目 经 营 管 理 目 标,并
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陈 维等:高原高寒地区双护盾 TBM 隧洞施工项目管理探析
2019 年 第 2 期
对 项 目 目 标 进 行 组 织 、管 理 ,从 经 济 和 技 术 等 方 面 进行科学分析和 论 证,以 便 在 项 目 建 设 时 提 供 指 导与增值服务。高原高寒地区不确定的自然因素 和 社 会 因 素 较 多 ,大 部 分 地 区 人 烟 稀 少 ,历 史 统 计 资 料 匮 乏 ,在 进 行 该 地 区 项 目 前 期 策 划 时 ,无 法 较 为准确地调查研 究 并 收 集 资 料,对 项 目 前 期 策 划 工作影响较大。以西藏 某 公 路 隧 洞 TBM 施 工 项 目为 例,该 地 区 地 处 青 藏 高 原,海 拔 高,气 候 多 变 且无完整的气象 历 史 统 计 资 料,项 目 施 工 进 场 前 无法准确地把握 该 区 域 气 候 情 况,进 场 后 发 现 该 地区每年至少有 2 个 月 的 暴 雪 冬 休 期,与 前 期 调 查统计的气象信 息 差 异 较 大,导 致 项 目 施 工 进 度 安排与实际不符,对 项 目 实 施 阶 段 的 施 工 进 度 管 理 产 生 了 不 利 影 响,使 项 目 面 临 工 期 延 误 风 险。 因此,对 于 高 原 高 寒 偏 远 地 区 项 目,多 角 度、多 渠 道对施工区域的自然条件和社会条件进行调查研 究 、认 真 做 好 前 期 策 划 工 作 ,将 会 对 项 目 后 期 的 运 行 管 理 产 生 积 极 、科 学 的 指 导 作 用 。
西藏某公路双护盾 TBM 隧 洞 施 工 项 目 具 有 的特点主要为:(1)使用双护 盾 TBM 进 行 隧 洞 施 工,施 工 设 备 与 技 术 先 进,项 目 管 理 部 体 系 庞 大, 对项目各部室有效沟通和通力协作以及现场施工 管理人员 的 专 业 知 识 能 力 要 求 较 高;(2)双 护 盾 TBM 施工集机械、液 压、电 气、土 建 混 凝 土 施 工、 地质预报以及回 填 灌 浆 为 一 体,同 时 作 业 技 术 工 种 需 求 种 类 多 ,各 项 作 业 调 度 配 合 难 度 大 ;(3)
施工项目管理是指建筑施工企业项目部通过 对建 设 项 目 施 工 进 度、质 量、安 全、成 本 等 诸 方 面 的 控 制 和 管 理 ,以 及 对 项 目 人 力 资 源 、技 术 、资 金 、 材 料 、设 备 等 诸 多 生 产 要 素 进 行 合 理 地 管 理 ,实 现 生产诸要素的优 化 配 置 与 动 态 控 制,以 最 终 实 现 项目预期的工 期、质 量、安 全、成 本 等 目 标。 西 藏 某公路 隧 洞 大 直 径 双 护 盾 TBM 施 工 项 目 实 施 时,国内尚无 类 似 高 原 高 寒 地 区 TBM 施 工 实 施 的案例,由于该 项 目 所 在 区 域 自 然 环 境 和 社 会 环 境不确定因素较 多,气 象 方 面 的 历 史 统 计 资 料 匮 乏 ,详 细 地 质 资 料 的 取 得 较 为 困 难 ,使 得 该 项 目 管 理所面临的不确定因素较多。根据国内水电建设 发 展 趋 势 ,西 藏 地 区 具 有 很 大 的 水 电 开 发 潜 力 ,为 了能够使企业在高原高寒地区具备的双护盾 TBM 施工竞争力由独有性向实力盈利型转变,笔 者认为应该从以下几方面做好高原高寒地区双护 盾 TBM 隧洞的施工管理工作。
收 稿 日 期 :20190303
国内暂无类似项 目 施 工 定 额,项 目 经 营 管 理 工 作 开展难度大;(4)该 项 目 施 工 区 地 处 青 藏 高 原,山 体险 峻,隧 洞 埋 深 大,无 详 细 地 勘 资 料,仅 靠 地 质 预报人工解读地质情况指 导 TBM 的 掘 进 施 工 存 在 较 大 的 不 良 地 质 情 况 卡 机 风 险 ;(5)施 工 区 高 寒 缺氧,气 候 多 变,昼 夜 温 差 大,人 员 设 备 工 作 效 率 低下。 2 高原高 寒 地 区 双 护 盾 TBM 隧 洞 施 工 项 目 4 月
四 川 水 力 发 电 Sichuan Water Power
Vol.38,No.2 Apr.,2 0 1 9
高原高寒地区双护盾 TBM 隧洞施工项目管理探析
陈 维, 袁 艳 斌
(中国水利水电第十工程局有限公司,四川 成都 610072)
摘 要 :随 着 国 内 经 济 的 高 速 发 展 ,“长 ”“大 ”“深 ”隧 洞 施 工 逐 渐 成 为 山 岭 隧 洞 施 工 的 趋 势 ,双 护 盾 硬 岩 掘 进 机 (TBM)本 着 其