铁路隧道TBM施工物料运输方式对比分析

为便于选择TBM施工物料运输方式,以铁路隧道为工程背景,首先,简要总结有轨运输和无轨运输2种运输方式的特点及其工程应用情况;然后,根据施工实践拟定典型工况,研究典型工况下的运输方案及设备配置,并从设备配置和工期2个方面对有轨运输和无轨运输进行详细对比分析。研究结果表明:1)有轨运输和无轨运输在铁路隧道TBM施工中技术上都是可行的,总工期无明显差异。2)我国配合TBM施工的内燃机车质量明显不高且突破难度较大,应努力提升电动机车的工程适应性、可靠性、耐久性以及人性化设计;同时,需要规范有轨运输设备配置要求、轨道铺设和维护质量,以提升有轨运输的效率。3)需要研究适合TBM施工工况且成本低、通用性好的无轨运输设备。

山区公路有限空间施工安全评价方法

山区交通工程建设经常面临狭窄地形条件下斜坡、弃渣、桥桩相互影响带来的安全挑战,需要综合评价由此产生的工程稳定问题。为了研究山区公路施工安全评价方法,依托某山区公路斜坡路段,在广泛调研狭窄地形路段工程建设特点的基础上,提出狭窄地形公路工程建设面临的共性安全问题,构建此类工程施工安全评价方法及控制标准体系,并在实际工程中应用、检验及完善该方法及指标体系。主要结果为:提出包括地基承载安全、改变地形边坡稳定性和结构安全的山区公路有限空间施工安全评价方法和安全控制标准体系。在山区公路有限空间工程建设中,需要控制弃渣填筑高度,控制加载造成的竖向应力小于承载力安全标准,实现地基承载安全;通过填筑体内部滑移、填筑体与斜坡地形接触面滑移、填筑体与自然地形深大滑移等潜在风险复核,实现边坡稳定性的全面控制;通过对桩基内力复核,控制堆载造成的结构内力小于结构承载安全标准。

不同开挖与支护方式下隧道洞口深基坑仰坡水平位移变形规律研究

为提高深基坑仰坡的安全性与稳定性,降低基坑开挖施工带来的风险,保证TBM后续施工能安全有效地进行,以重庆轨道交通9号线从岩寺站TBM始发洞口深基坑开挖与支护工程项目为背景,采用FLAC3D有限差分软件建立基坑三维模型,并利用现场监测试验和数值模拟试验相结合的方法,对基坑开挖过程中引起的仰坡水平位移进行深入研究,对比分析不同开挖和支护方式下深基坑仰坡水平位移变形规律。研究结果表明:在基坑仰坡开挖施工完成后,最大水平位移点的位置集中在一级坡中点附近,为保证基坑的安全,应在该点位置加强支护;采用分级分层开挖、喷锚支护的施工方案,有效减少了水平位移量。实践证明,该施工方案安全有效。

新建上跨公路隧道对既有下方铁路隧道结构安全影响分析

新建隧道大角度上跨施工易对下方既有隧道结构造成不利影响,为了确保既有隧道运营安全,需对新建隧道上跨后的既有隧道结构安全性进行评价。依托重庆至黔江铁路徐家堡隧道工程,借助有限元软件MIDAS分别构建地层结构模型和荷载结构模型,对新建隧道上跨修建后既有隧道围岩变形、结构受力及安全系数进行系统分析。研究结果表明:由于上方土体大量卸荷,下方既有隧道整体发生隆起变形,最大变形位于仰拱处,增量为1.173 mm,现场沉降监测验证了数值计算的合理性。新建隧道的施工破坏了既有隧道的承载拱效应,导致结构受力增加,但均小于安全限值;荷载结构法表明,公路隧道修建前后下方铁路隧道结构最小安全系数分别为7.05、4.73,说明公路隧道的修建对铁路隧道有一定影响,但仍在安全可控范围内。

顶管工程施工技术及质量控制

随着我国城市建设的快速发展,城市地下管线建设规模不断扩大,顶管技术作为一种新型的管道敷设方法,越来越多地被应用于市政工程领域。该方法具有适应性强、精度高、安全可靠、环保节能等优点,但在施工过程中仍存在诸多问题和不足之处,需要进一步完善和提高。本文结合下穿龙王港顶管工程第二标段建设项目,重点分析了其在施工过程中的质量控制要点,为该项目提供了科学有效的管理方案,以期帮助其他类似工程单位制定合理的施工方案,降低施工成本,缩短施工工期,提高经济效益,为社会创造更大的价值。

铁路隧道TBM破碎岩石机理及破岩力影响因素研究

为了解决TBM盘形滚刀破碎的问题,提高滚刀的破岩效率,以新建兰州至重庆铁路西秦岭隧道作为研究案例,通过数学物理方法求解滚刀在岩体受压破坏阶段和剪切破坏阶段的破岩力,并分析滚刀几何参数和岩体力学参数对破岩力的影响。研究结果表明,不同刀刃半角的盘形滚刀破岩力随贯入度均呈现明显的非线性增加后趋于收敛的趋势,盘形滚刀破岩力随着刀刃半角的增加而增加,刀刃半角超过12°时,滚刀破岩力急剧增加;在刀盘每转贯入度<2 mm时,盘形滚刀的破岩力随贯入度增加呈非线性增加,而刀盘每转贯入度≥2 mm后,则呈线性增加;内聚力对盘形滚刀破岩力的影响与内摩擦角规律一致。

穿越河流输水隧洞工程地表灌浆阻水施工技术——以引绰济辽输水工程隧洞段为例

为探讨穿越河流隧洞工程地表灌浆阻水施工技术,以引绰济辽输水隧洞工程为背景,立足地表灌浆阻水施工的重难点,分析了地表灌浆阻水施工技术的应用要点及实践成效。实践得出,在穿越河流隧洞工程施工中如何有效阻水是施工成败的关键。地表灌浆阻水具有施工方便、阻水效果好等优势,在实际施工中需要切实把控好灌浆试验、钻孔质量、注浆方式等各地表阻水灌浆施工要点,地表注浆效果评定分析检查显示,芯样完整性较好,可见明显浆液结石填充痕迹。经验证,地表阻水灌浆技术在穿越河流隧洞施工中高效可行,能保障隧洞工程施工任务顺利完成,可为类似工程施工提供参考。

引绰济辽工程输水工程隧洞段混凝土衬砌施工技术分析

为探讨输水隧洞混凝土衬砌施工技术,结合引绰济辽输水工程隧洞段施工第五标实践,从混凝土衬砌施工的重难点入手,分析了施工设备选型、衬砌混凝土配合比、洞内排水阻水施工、混凝土衬砌施工等技术要点,并提出具体的应用效果。实践得出:混凝土衬砌施工长期以来都是输水隧洞施工的难点和重点,决定着工程总体质量,在实际衬砌施工中严控设备选型,洞内排水、阻水,混凝土最优配合比及混凝土衬砌施工,是提升输水隧洞工程混凝土衬砌效果的关键,应在实际施工中高度重视。

隧道二衬中埋式止水带安装工艺的改进及新型加劲止水带的应用

高铁隧道二衬施工时可能在材料种类及数量、施工工艺选用等因素影响下出现埋设位置不够精准、中埋式止水带线型不一等问题。郑万高铁黄家沟隧道工程,纵向止水带采用U型托夹配合支杆定位、张拉,环向止水带采用T型筋精准定位;为更好的保证工作效果,采用了新型加劲止水带。工程实践表明所采取措施有效提升了中埋式止水带设置深度、结构平顺度及位置准确度,防水效果提升而工期缩短、经济效益良好。

叠交山岭隧道施工相互影响及开挖顺序优化研究

基于三维有限差分模型,分析了叠交山岭隧道开挖相互影响规律,探讨不同开挖方案下叠交山岭隧道穿越段最大位移。研究结果显示:叠交隧道开挖对上穿隧道变形影响比下穿隧道大,下穿隧道开挖导致叠交段上方隧道拱顶沉降增大及拱墙向内的水平位移减小,上穿两隧道开挖导致两隧道中间位置处的下方隧道拱顶沉降以及拱墙水平位移最大。两条隧道上穿下方一条隧道的情况下先开挖下方隧道再分别开挖上方两隧道引起叠交隧道位移最小,对变形控制及施工安全最有利。本文研究成果将为此类山岭隧道叠交穿越工程施工提供指导和参考借鉴。

探测技术在水利引水隧道施工主洞开挖中的应用

文章对探测技术在水利引水隧道施工主洞开挖中的应用进行了研究。利用探测技术计算水利引水隧道的长度,基于探测对象与其他对象的差异性,获取探测波的传播速度与电磁参数之间的相近关系,计算水利引水隧道施工主洞长度。将红外导光器引入隧道施工主洞开挖中,通过施工测量、洞帘开挖以及一次支护,制定了主洞开挖及一次支护施工方案。为了预防主洞开挖过程中出现坍塌等地质灾害,将注浆技术引入到水利引水隧道施工主洞开挖中,根据分段钻孔注浆施工模式,构建水利引水隧道施工主洞开挖的注浆方程式,通过设置防浆墙体的结构和防浆板,计算注浆压力和扩散半径,结合引水隧道主洞注浆孔的布设,完成水利引水隧道施工的主洞开挖。实例结果表明,文中技术在主洞开挖中,能够稳定掌子面和边墙附近不良地质体探测的回波频率,并将隧道边墙的抗毁系数控制在0.9以上,根据探测结果进行施工,可以降低施工成本。

CNN-LSTM组合模型在隧道衬砌变形预测中的应用

下穿隧道施工对邻近既有隧道的影响不容忽视,加之传统的预测模型难以捕捉隧道变形数据包含的复杂时空特征,导致拟合效果较差。为解决上述问题,以巫山隧道下穿岳家岭隧道为研究对象,采用CNN (convolutional neural network)-LSTM(long short-term memory)组合优化模型开展了隧道衬砌变形预测研究,并引入多个统计学指标对模型的预测精度进行了验证。结果表明:CNN-LSTM组合模型不仅可以处理包含空间和时间依赖的复杂任务,而且在拟合震荡数据方面具有较强的优势,能较好地捕捉输入数据中的重要局部特征,增强对峰值和峰谷的识别能力。合理的架构设计和优化策略能够充分发挥CNN与LSTM模型的优势,提高预测模型的准确性和鲁棒性。

高速铁路桥梁连续梁工程施工技术研究

在高速铁路的桥梁建设项目中,连续梁是指那些拥有3个或更多支座的梁结构。由于其跨度较大,且多采用预应力混凝土箱梁,因此极易受到自然环境与交通因素等影响而发生病害问题。对于承载高铁交通工具移动荷载的桥梁结构,如果能够加强连续梁的设计,不仅可以满足当前对桥梁施工质量和性能的实际需求,还可以积极应对地域特征和气候环境对高速铁路桥梁产生的不利风险,从而确保高速铁路的运营安全。相关的工作人员应当拟定科学和技术的方案,为施工团队明确施工的方向,并确保连续梁的施工计划得以实施,从而推动高速铁路行业的持续进步。

复杂地质环境下的隧道施工技术探研

近年来,我国基础设施建设力度不断提升,在各类工程项目中,施工人员经常会面临复杂地质环境,特别是在隧道施工中,面临复杂地质环境的频率较高,这对隧道施工技术的应用提出了更严格的要求。本文立足于复杂地质环境的视角,分析了几种隧道施工中的常用技术。近年来,国内进一步加强了对复杂地质环境下隧道施工技术的研究,成熟的理论成果为工程实践提供了可靠依据,也为本文提供了重要的理论参考。

极端复杂地质条件下TBM隧道施工关键技术研究及应用

极端复杂地质条件下,隧道施工的难度较大,在这种情况下,TBM掘进机的掘进效率可能无法满足工程设计要求。本文以实际工程案例为研究对象,分析了工程中的极端复杂地质条件及其对TBM隧道施工技术的应用需求,简要介绍了几种常用的TBM隧道施工技术,结合极端复杂地质条件的特点,探讨TBM隧道施工技术的应用方法,以供参考。

我国TBM法隧道工程技术的发展、现状及展望

岩石隧道掘进机(TBM)在我国的应用与发展已经有近60年历史,了解我国TBM法隧道工程技术发展历程,有助于正确认识其现状,判明下一步的发展趋势。在详细回顾我国TBM法隧道工程5个发展阶段基础上,从10个方面全面分析我国TBM法隧道工程现状:规模上总体呈小幅波动、持续上升状态;分布区域上以西部地区为主,华东、西南、东北、华南占比依次下降;分布领域上以水利水电工程和市政工程为主(占90%);开挖直径以6~8 m直径系列为主(占70%);施工工法方面TBM法与钻爆法相结合、互为补充;TBM平均月进尺从数十米到千米大幅波动,以200~700 m/月为主(占75%),施工工期受平均月进尺和掘进长度的影响差异巨大,以1~4年为主(占70%);机型以敞开式和双护盾TBM为主(占90%);品牌以铁建重工、罗宾斯、中铁装备为主(占70%),新增市场大多被拥有自主知识产权的铁建重工和中铁装备设备占有(占90%以上);TBM零部件国产化比例越来越高,但部分关键部件仍然依赖进口;有TBM施工业绩的建筑企业近30家,中铁隧道局和中铁十八局以显著优势稳居第一梯队。进而提出我国TBM法隧道工程技术展望:1)从规模上将经历升—平—降—稳的波动发展过程,目前正处于上升期,从分布区域、分布领域上近期仍将以西部地区、水利水电工程和轨道交通工程为主;2)TBM法与钻爆法联合施工的方法将会长期存在,并且TBM法占比及单台TBM在同一工程中的施工长度均呈增长趋势;3)支护技术、支护系统将迎来重大创新;4)复杂地质TBM法隧道施工技术正在全面研发与实践,即将实现巨大突破;5)斜井TBM、竖井TBM、微型TBM、超大直径TBM、复合式(多模式)TBM、异形断面TBM等新型TBM已经开始研发应用,正在取得长足进步,技术成熟后将得以大力推广,TBM关键部件必将全面实现国产化;6)大数据技术、人工智能技术、5G技术将助力TBM施工管理更加科学、客观、全面,并最终实现智能化施工。

BIM技术在铁路隧道工程中的应用研究

针对铁路隧道施工的特点及管理需求,研究隧道施工阶段的BIM模型构建及应用思路和技术路线,提出了基于BIM的4D施工管理技术。将构建的隧道BIM模型与进度计划进行关联,形成4D施工信息模型,基于该模型实施4D施工模拟与优化、进度动态管理、安全评估与预警管理、质量监控与管理、信息化管理等功能,实现铁路隧道工程施工的数字化、可视化和集成化管理。最后通过实际项目进行BIM应用,证明了BIM技术在铁路项目隧道施工中的价值。

道路桥梁隧道工程施工中难点与技术对策研究

隧道工程具有一定的特殊性,为了确保整个道路桥梁隧道工程施工过程的安全,须掌握当前在道路桥梁隧道工程施工中存在的一些难点,再采取先进的技术措施加以解决。通过对道路桥梁隧道工程施工分析,掌握在道路桥梁隧道工程施工过程中容易出现的问题,并为如何改进其施工提出一些对策。

公路隧道工程中浅埋地段的施工技术

以实际工程为例,探究公路隧道施工中浅埋地段的施工技术,施工方案的合理选取,相关施工技术措施,提出4台阶9步开挖法。

小断面大曲率隧道二次衬砌台车设计的优化及应用

以某小断面大曲率TBM隧道工程施工为例,针对该隧道转弯直径与隧道断面均较小导致的二次衬砌在狭小空间不容易施工的难题,衬砌台车改造采取的具体措施:为解决物料设备运输困难的问题,优化了门架结构设计来确保电瓶车通行内净空,给台车留出充裕的操作空间;为使台车能够有效应用到曲线段二衬施工,将单套台车进行了分节设计,应用彼此相对独立的分节小台车分别开展施工。实际工程应用效果表明,设计改造的台车装置施工质量控制效果良好且操作简便,有效地保证了严苛工期要求下的二次衬砌施工进度与质量,利于提高经济效益。