长距离引水隧洞TBM掘进及施工布置研究

依托位于新疆维吾尔自治区的某水电站工程,开展在该工程中应用全断面隧洞掘进(Tunnel Boring Machine, TBM)施工的技术分析,论证在地层岩性复杂、掘进距离长等条件下,引水隧洞采用TBM施工的可行性。据此拟定施工场地布置、施工支洞布置、辅助洞室的开挖及TBM出渣方案。工程中TBM掘进长度为11.35 km,最大埋深为260 m,隧洞开工至今施工基本顺利,工程进度满足预期要求,对指导工程后续施工具有重要意义,亦可对长距离引水隧洞TBM掘进及施工布置的设计思路提供参考。

全断面岩石掘进机(TBM)在大伙房水库输水隧洞工程中的应用

大伙房水库输水工程是解决辽宁省中部抚顺、沈阳、辽阳，鞍山，营口及盘锦六城市工业用水和生活用水的大型水资源配置工程．受益人口近1000万人．对辽宁省中部地区的经济，社会发展具有十分重要的意义．其工程地理位置见图1所示。

全断面硬岩地层EPB/TBM双模盾构不同掘进模式应用情况对比分析

EPB/TBM双模盾构针对不同的地层选择不同的掘进模式,在全断面硬岩地层采用TBM掘进模式来提高掘进效率,由于缺少数据分析和案例支撑,项目为减少模式切换风险,在全断面硬岩地层采用土压模式掘进。文章依据深圳EPB/TBM双模盾构施工项目,通过分析在全断面硬岩地层EPB模式和TBM模式的掘进参数,得出在全断面硬岩地层TBM模式较土压模式的掘进优势。在全断面硬岩地层掘进时,TBM模式的掘进进尺高于EPB模式,TBM模式刀具消耗低于EPB模式,且TBM模式的振动可以通过稳定器得到缓解,说明了硬岩地层切换为TBM模式的必要性,为EPB/TBM双模盾构类似工程是否模式切换提供参考依据。

小转弯曲线隧道TBM选型与掘进姿态调控方法

小转弯隧道施工时全断面隧道掘进机(full-section tunnel boring machine,TBM)的选型设计和掘进姿态控制具有特殊性,目前还缺乏通用的理论依据和指导方法。针对此问题,首先,对传统类型TBM小转弯选型进行研究,结合已有项目数据和几何模拟,确定传统类型TBM能适应的最小转弯半径。然后,对双盾敞开式TBM的推进系统和导向系统进行针对性设计,通过分析双盾敞开式TBM推进系统结构和实际施工,提出转弯时双盾敞开式TBM推进油缸内外侧行程差值的理论计算方法和施工过程中的姿态调控方法。最后,得出如下结论:1)当隧道转弯半径小于200 m时,敞开式TBM适应难度较大,需要采用双盾敞开式TBM;2)结合抚宁抽水蓄能电站项目实际施工情况,提出的双盾敞开式TBM的理论计算方法和姿态调控方法确保了转弯段隧道的轴线偏差在要求范围内。

双护盾全断面掘进机(TBM)水工隧洞施工质量监理要点

一、双护盾全断面掘进机（TBM）水工隧洞施工的监理理论基础 1、TBM的掘进技术对监理提出的要求 从20世纪60年代逐渐发展起来的TBM掘进技术，经过国内外科技人员30多年的不懈努力，目前已日趋成熟，作为衡量隧洞掘进技术的掘进速度，TBM表现出了绝对优势。这正是它能够迅速发展的主要原因，特别是在长隧洞中的运用被列为首选方案。1985年，用TBM开挖并已贯通的世界著名隧洞一英吉利海峡，最大日进尺75米。

煤矿复杂地层TBM掘进巷道新型装配式支护结构工程实践

TBM(Tunnel Boring Machine)全断面掘进机已在煤矿深井巷道掘进工程中成功应用,取得了显著的社会经济效益。但仍存在影响其进一步推广应用的技术瓶颈。针对当前支护结构与支护技术难以同时满足支护效率、支护强度和施工成本方面的要求,TBM难以充分发挥其速度优势的技术瓶颈,研究团队研发了新型钢管片型装配式支护结构。开展了新型装配式支护结构大比尺模型试验,获得新型支护结构在受载条件下变形破坏规律,根据试验结果优化新型支护结构型式。基于新型钢管片支护下TBM掘进巷道数值模拟评估新型支护结构可靠性。最后开展工业性试验,现场验证新型钢管片式支护结构用于煤矿TBM掘进巷道的可行性。试验结果表明,巷道围岩最大拉应变为803×10-6,钢管片支护结构变形量小于1 mm。新型支护结构安装速度快,可在90 min内掘进1.5 m并完成一环管片的安装工作,显著提高了TBM掘进巷道的支护强度和TBM掘进作业线的地层适应性。为未来进一步提高煤矿巷道掘进速度、保障煤矿采掘接替提供技术参考。

全断面岩石隧道掘进机(TBM)施工超前处置技术综述与思考

TBM施工过程中遭遇的复杂地质条件越来越多,超前处置是减少和避免复杂地质条件下TBM施工过程中频繁卡机最可靠的途径。为此,结合TBM施工实践,从3个方面总结10项现有处置技术,用来应对破碎、软弱、富水、完整硬岩、岩爆等地质问题,分别为:1)在掌子面或掌子面前方施作的掌子面超前处置技术,包含刀盘清理脱困、掌子面超前注浆、地表注浆和人造节理4项措施;2)在护盾尾部或护盾后方施作的后置式超前处置技术,包含超前注浆、超前小导管加固和超前管棚加固3项措施;3)从适当位置施作的导洞法超前处置技术,包含小导洞法、迂回导洞法和超前导洞应力释放法3项措施。针对TBM施工超前处置,提出5个方面的思考和建议:1)减少TBM在不适宜地质洞段的施工占比;2)提高TBM工法的地质适应性;3)提高超前地质预报的准确性和及时性;4)动态设计,合理决策;5)健全规范、标准、定额等管理体系,促进TBM科学应用与推广。

TBM155-274型全断面双护盾隧洞掘进机的液压系统

文中主要介绍了TBM155-274液压系统的主要元部件及其主要技术参数,按工作油路性能的分类,在操作台上信号的显示及该系统的优点。

我国全断面岩石掘进机(TBM)发展的回顾与思考

TBM在我国正被逐步推广应用．成功使用的捷报频频传来．颇使人们欢欣鼓舞．同时也产生了值得思考的问题如：今后如何解决大规模隧洞建设对TBM的需要？国内无产品，都买国外的？……摆在决策者面前的一个突出问题是——我国TBM如何发展？对此问题的探索离不开对我国TBM发展艰难历程的认识，笔者有一些思考仅供参考。

全断面掘进施工隧洞围岩失稳风险识别与对策研究

针对全断面掘进施工在隧洞工程实践中存在的风险,构建以大伙房水库输水隧洞工程为例的施工围岩失稳风险故障树模型,并采用层次分析法评估该隧洞工程围岩失稳风险项。结果表明,高压涌水与岩爆是影响大伙房水库输水隧洞全断面掘进施工围岩失稳的关键风险项。同时,针对关键风险项提出全断面掘进施工在遭遇高压涌水层以及岩爆风险时应采取的对策。研究可为同类型水工隧洞工程的施工风险识别与防治提供决策依据。

“全-半断面”工况下TBM贯入度影响因素分析

为探究不同工况下硬岩隧道掘进机(TBM)贯入度的变化特征,以缙云抽水蓄能电站TBM法开挖排水廊道工程为例,分析隧道线路相交处施工工艺;分析TBM滚刀受力,建立单滚刀破岩模型,采用有限元分析软件探究滚刀破岩流程;根据现场实际掘进数据,对半断面-全断面工况下TBM掘进参数与岩石参数间关系进行了分析。研究结果表明:半断面掘进工况下,TBM贯入度随刀盘推力增加呈对数函数增长,随刀盘扭矩增加也呈对数函数增长;而全断面工况下,TBM贯入度随刀盘推力与刀盘扭矩增加分别呈现指数函数与线性函数增长趋势,且增长率均与岩石参数相关。

新型实用TBM助力全断面掘进工法攻坚克难的直径8.13米新

全断面掘进工法在我国的隧道工程施工中已日益普及，尤其是在以软土地层为主的地铁隧道中积累了丰富的施工经验，但是在复杂恶劣的岩石地层中却常遭不顺，以至于对工程进度和施工效益造成重大影响。

全断面隧洞掘进机在引黄工程南干线国际Ⅱ、Ⅲ标中的应用

引黄入晋工程南干线国际Ⅱ、Ⅲ标段具有地质条件复杂、单洞线路较长等工程特点 ,主体洞段采用硬岩TBM掘进施工。文章介绍了TBM的应用情况、对不良地质条件的处理措施 ,并对快速掘进中的地质编录方法进行了总结 。

TBM全断面隧道掘进机在隧道施工中的质量控制

TBM全断面隧道掘进机为进口大型岩巷掘进设备。在引黄工程隧道施工中 ,开挖、管片安装、豆砾石回填和灌浆同时进行 ,如何设置质量控制点是质量控制的关键。由于TBM施工速度快 ,若出现开挖、衬砌质量缺陷 ,则处理难度很大。所以 ,在施工中应以事前控制、事中控制为主 ,严格每一施工工序 ,杜绝各种隐患和缺陷。论文根据TBM施工特点 ,对其在隧道施工中如何进行质量控制作了探讨。

全断面隧道掘进机(TBM)技术发展及应用现状

本文概括地介绍了TBM的技术发展过程,并对坚硬地层中、小直径TBM,中-软地层和坚硬地层中大直径TBM的应用现状进行了较为详尽的论述,最后就坚硬地层中大断面隧道采用TBM施工提出建议。

浅议全断面隧洞掘进机在引水隧洞施工中的应用

介绍了全断面隧洞掘进机(TBM)在国内外的应用情况。对在国内工程施工中TBM法与钻爆法进行了经济比较,提出TBM法施工过程中应注意TBM的选型,TBM在不良地质洞段的施工技术及TBM施工的后配套系统的配备等问题。

全断面掘进施工隧洞围岩失稳风险识别与对策研究

针对全断面掘进施工在隧洞工程实践中存在的风险,构建隧洞施工围岩失稳风险故障树模型,并采用层次分析法评估围岩失稳风险项。结果表明,高压涌水与岩爆是影响全断面掘进施工围岩失稳的关键风险项。同时,针对关键风险项提出全断面掘进施工在遭遇高压涌水层以及岩爆风险时应采取的对策。研究成果可为同类型水工隧洞工程的施工风险识别与防治提供决策依据。

全断面隧道掘进机(TBM)切割圈的研制

叙述了盘形滚刀切割圈在选材及各项加工工艺方面的试验过程。结果表明 。

全断面掘进机( TBM) 在引黄工 程 中 的 应 用

万家寨引黄工程的总干线的６ 、７ 、８ 号隧洞全长２１ ｋｍ ， 由意大利的 Ｃ Ｍ Ｃ Ｓ Ｅ Ｌｌ 集团公司中标承建， 在施工中使用了目前世界上最先进的隧洞施工机械———双护盾全断面隧道掘进机（ 简称 Ｔ Ｂ Ｍ） 。 Ｔ Ｂ Ｍ 适用于中等强度的岩石， 其施工特点是速度快， 边掘进边衬砌， 一次完成。在总干线施工中创造了日最高进尺６５６ ｍ ， 月最高进尺１ ０８０６ ｍ 的好成绩。南干线全长８８ ｋｍ 的隧洞也将采用 Ｔ Ｂ Ｍ 进行施工。 Ｔ Ｂ Ｍ 将会在我国长距离输水工程中得到广泛地应用。