亭子口灌区一期工程隧洞悬臂掘进机选型与应用

目前,随着国内引调水工程发展,水利工程隧洞下穿越城镇、公路、铁路等越来越多,传统的钻爆法对地面建筑物震动影响较大,已不能满足上述情况下施工需要,随着各行业施工技术发展,已在市政、交通、采矿等行业广泛应用的悬臂掘进机也逐渐在水利水电工程中使用,以亭子口灌区工程为例,简要介绍悬臂掘进机在本工程隧洞工程施工中的选型及应用。

悬臂掘进机法在挤压性围岩隧道中的适应性研究——以木寨岭公路隧道为例

为探明悬臂掘进机法应用于挤压性围岩隧道的可行性与具体效果,以木寨岭公路隧道为依托,首先开展基于工程地质条件的悬臂掘进机法适用性分析;其次,结合工程实施条件,对悬臂掘进机进行选型,并设计2台阶悬臂掘进开挖方案;最后,依托工程试验段,重点从施工效能和实施效果2方面,开展2台阶悬臂掘进机法和3台阶钻爆法开挖的对比研究。研究结论如下:1)综合对岩石强度、开挖断面和工效3个因素进行分析,悬臂掘进机选型应重点考虑切割面积和切割功率。2)木寨岭公路隧道围岩按能否较好适应于悬臂掘进机法开挖,可划分为2类6种。3)对比3台阶钻爆法开挖的施工效能,2台阶悬臂掘进机法的施工进度提高20%,平均超挖减少150 mm,用工量减少5~10人,喷混凝土超耗量减少57%。4)对比3台阶钻爆法开挖的围岩位移、压力、拱架应力和锚索轴力,2台阶悬臂掘进机法中围岩压力减小0.01~0.11 MPa;围岩位移和拱架应力最终量值无明显变化,但分布更均匀、更快趋于恒值;锚索平均轴力增大39 kN。

浅埋隧道悬臂掘进机施工工艺分析与研究

该文主要分析施工前、后的围岩应力状态和围岩抗剪安全系数指标,施工过程中距离隧道轴线4、8 m处,距离拱腰1、3、4、5 m的最大和最小主应力和围岩抗剪安全系数。并得出最大、最小主应力的影响范围在距拱腰0~4 m内。施工完成后距离拱腰越近,围岩的抗剪安全系数越大,并且距离拱腰0~3 m安全系数降低,在3 m以后安全系数增加。综合比较得出三台阶法施工对围岩的扰动性最小。

悬臂掘进机在下穿河流浅埋段隧道中的应用

隧道下穿河流段处于浅埋段,不宜采用爆破开挖,因此采用悬臂掘进机开挖方法来减少扰动。文章结合莲花山隧道工程,提出下穿河流浅埋段隧道悬臂掘进机施工工法,避免隧道下穿河流浅埋段地层发生坍塌及涌水,减少开挖带来的扰动,顺利通过浅埋段,为隧道建设提供新的施工技术。

城市浅埋小净距隧道悬臂掘进机开挖溶洞处理技术

孟北路隧道位于南京市栖霞区,为城市主干路,隧道围岩全部为Ⅴ级,隧道浅埋断面大、小净距、下穿铁塔、溶洞发育,溶洞填充物多为松散堆积体,隧道施工中溶洞处理不到位将对后续施工带来坍塌冒顶风险,受小净距影响后行洞施工安全。本文以孟北路隧道中夹岩溶洞处理为背景,结合城市悬臂掘进机开挖,重点论述了溶洞处理施工方法、施工安全性,为同类工程提供可借鉴经验。

铁路隧道中悬臂掘进机施工试验研究

为研究悬臂掘进机在铁路隧道施工中的适用性及应用效果,选择大瑞铁路秀岭隧道进口平行导洞作为试验段,开展悬臂掘进机施工试验研究。通过收集、分析试验段施工情况及监控量测数据,确定了在Ⅳ级围岩中悬臂掘进机施工的合理循环进尺及工序卡控时间,研究成果表明悬臂掘进机法在铁路隧道施工中不受断面小的影响,还能提高围岩的自稳能力,且超欠挖控制与开挖轮廓成型效果都较好。而与传统钻爆法施工相比,悬臂掘进机法施工具有减弱支护措施,节省工程量,提高施工进度等优势。

小断面浅埋软岩隧洞悬臂掘进机施工成本管理

四川省向家坝灌区北总干渠一期一步工程内江供水管道工程自贡段石塔村隧洞为小断面浅埋软岩长引水隧洞,采用悬臂掘进机进行开挖施工,通过提高设备完好率、合理确定运转时间、合理配备出渣设备、不同围堰类别洞段采取不同时段进行锚喷支护、优化临时设施、降低消耗等精细化管理措施,在进度、断面控制、对围岩的扰动、降低通风排烟等方面取得了一定成效,达到了缩短工期、降低成本的目的,可供类似隧洞开挖借鉴。

基于机器视觉的矿用悬臂掘进机自主定位关键技术的研究

针对传统的悬臂式掘进机极少带定位,主要依靠人工放线来确定方位和角度,且目前井下导航技术受恶劣工况影响,存在精度不高、定位不准确等问题,本文采用机器视觉技术提出了一种悬臂式掘进机自动定位与导航技术的理念,促进井下推进设备的自动定位和轨迹收集。本文主要介绍了悬臂掘进机自动定位与导航技术的原理,对硬件设施进行了理论求证,以及加设配套定位统与程序的理念描述。按照机器视觉技术的应用,预计定位精度可达厘米级,总定位偏差非常小,应用效果较为可观,以期为后期实现煤矿井下设备的智能控制和无人化管理提供参考。

悬臂掘进机性能预测模型研究进展

悬臂掘进机性能预测是一个至关重要的问题,对其性能的准确评估可以显著降低工作成本,提高项目的生产率。回顾了悬臂掘进机性能预测模型的研究进展,对国内外常用的悬臂掘进机性能预测模型进行了详细介绍,并对其使用的岩体参数和机器参数的频率进行了统计,发现影响悬臂掘进机性能的岩体参数主要包括岩石单轴抗压强度、岩石质量指标、隧道轴线与软弱平面之间的夹角、巴西抗拉强度等;影响悬臂掘进机性能的主要机器参数主要包括截割功率、机器自重、钻进深度、切削厚度等。基于统计结果论述了各参数对悬臂掘进机性能的影响。最后,根据国内外悬臂掘进机性能预测模型的发展历程提出了一些新的开发建议。

基于悬臂掘进机性能的矿岩综合分级方法

基于岩体稳定性的传统矿岩分级方法无法满足悬臂掘进机的施工需求,为寻找适合悬臂掘进机施工的矿岩分级方法,建立了一套基于掘进性能的悬臂掘进机施工矿岩分级方法。以玲珑金矿灵山矿区为工程背景,通过分析工程地质情况和掘进速度等因素进行适应性分级划分,然后提出悬臂掘进机矿岩分级的BQ机模型,划分可掘进性分级,最后综合2种分级方法得到基于悬臂掘进机性能的矿岩分级方法,能有效预测施工速度。并以玲珑金矿灵山矿区进行矿岩综合性分级验证,结果合理可靠,为现场施工提供有力参考。

基于悬臂掘进机施工的泥质砂岩隧道变形监控量测与分析

为研究悬臂掘进机在泥质砂岩隧道中施工时隧道围岩与支护结构变形问题,以黑庄坪隧道工程为依托,结合现场监测结果,分析悬臂掘进机的快速施工技术,对隧道的监控量测内容、测点布置、围岩压力等方面进行研究,并结合现场监测数据对不同工法进行对比研究。结果表明:①悬臂掘进机相对于传统钻爆法对围岩的扰动可以减少30%,使掘进效率提高1~2倍。②基于监控量测技术,实现悬臂掘进机的精准开挖,缩短施工周期,为类似工程具有实践意义。

浅埋隧道悬臂掘进机施工工艺研究

在软弱浅埋隧道施工中,为保证隧道正常施工和减小对地面建筑影响,该文采用Midas GTS NX有限元分析软件结合贵阳轨道交通3号线某施工段为背景,对比分析悬臂掘进机施工二台阶法、CD法、CRD法。分析3种工法的地表沉降、拱腰收敛、围岩应力,最后得出CRD法施工对围岩的扰动性小。

大断面高铁隧道下穿既有铁路悬臂掘进机施工研究

当大断面高铁隧道长距离下穿既有运营铁路及岩溶发育复杂地层时,采用大型机械化作业容易导致隧道塌方(塌陷),影响既有线运营安全。文章以渝昆高铁引入昆明枢纽工程站前二标长水机场隧道下穿沪昆铁路施工为研究对象,针对大断面复杂地层高铁隧道下穿既有线铁路悬臂掘进机开挖工艺,对悬臂掘进机选型、开挖工法、工效分析等方面进行研究,根据研究结果采取科学的施工方法及有效措施,最终安全快速地完成下穿既有线路施工,为类似工程施工提供参考。

软岩隧道工程项目悬臂掘进机施工技术分析

结合某公路隧道工程施工案例,对悬臂掘进机施工技术展开综合分析,重点介绍了悬臂掘进机施工特点,探讨了设备选型原则及施工注意事项,提出质量、安全、环保控制措施,以期能有效提升隧道工程施工质量。

悬臂掘进机泥岩隧道施工技术经济效益研究

悬臂掘进机作为隧道工程开挖的一种新设备,在推动隧道机械化提效方面起到积极作用,并随着安全形势、机械化普及、人口红利减少或者消失,悬臂掘进机在隧道开挖中的使用频率持续走高,但因地质及施工环境因素影响,其适用条件和经济效益呈现出明显差异。通过采用不同型号的掘进机对泥岩隧道进行开挖施工,统计施工过程中的消耗和成本,验证悬臂掘进机在泥岩隧道中的适用工况,对其工效和经济性进行比较分析,找出了泥岩隧道悬臂掘进开挖经济性的平衡点,并适当对施工技术进行了一定的探索,能够为其他相同或者相似隧道的施工方案比选提供参考。

悬臂掘进机在泥质砂岩隧道开挖施工中的应用——以张川隧道工程为例

张川隧道属于泥质砂岩隧道,为解决标准断面泥质砂岩隧道传统机械开挖施工进度慢、安全风险高、超欠挖不易控制等问题,该工程采用悬臂式掘进机,选择台阶法开挖施工工艺。文章详细介绍了基于悬臂掘进机的台阶法施工流程和操作要点,对悬臂掘进机在此工程中的应用效果进行分析。结果表明,该作业机械具有使用安全、高效的应用优势,在公路隧道施工中具有较高的应用价值。

悬臂掘进机在西藏高海拔公路隧道的适用性研究

山岭隧道开挖方法可分为钻爆法和非钻爆法,非钻爆法包含全断面掘进机开挖方法(TBM)和非全断面掘进机开挖方法(或称自由断面掘进机开挖方法、悬臂式隧道掘进机开挖方法)。由于某隧道距已运营的重要铁路线较近,且炸药管控严格,结合隧道地质条件,研究采用隧道悬臂掘进机法开挖施工,可有效减少围岩扰动,快速推进工程建设。本文以西藏高海拔隧道为依托,采用现场试验的方法,结合悬臂掘进机铣挖施工数据,取得了适合藏区高海拔隧道铣挖法施工的悬臂掘进机参数及施工效率等成果,可为类似工程提供参考借鉴。

长输水隧洞悬臂掘进机开挖技术

结合水利工程长输水隧洞的施工特点,重庆市渝西水资源配置工程西干线双桥隧洞采用悬臂掘进机开挖施工。通过隧洞掘进设备选型、施工技术应用实践和实际成本核算分析,悬臂掘进机开挖施工技术加快了长输水隧洞的开挖进度,同时降低了隧洞开挖的实际施工成本,为类似工程提供了参考价值。

悬臂掘进机在渭武高速木寨岭隧道中的应用分析

随着隧道开挖对工程效益的影响,悬臂掘进机作为隧道开挖新工艺,具有对围岩扰动小,掘进效率高等优点,在隧道开挖施工中被更多的使用。兰海高速公路木寨岭隧道为高地应力软岩隧道,为减轻开挖作业对基岩的扰动,确保开挖轮廓线圆顺,避免较大超欠挖,减少初期支护背面应力集中控制变形,提高开挖效率及机械化作业程度,响应公司“提质增效”活动,引进由中铁工程装备集团生产的CTR300A型悬臂掘进机开挖。

近距离下穿上跨构筑物硬岩隧道悬臂掘进机开挖施工工法

近几年,各地政府纷纷加大了对地下空间进行开发的力度,但仍无法充分满足交通需求,为解决交通资源供不应求的问题,有关人员提出对地下空间进行多层开挖的建议。文章以实际项目为例,首先说明了悬臂掘进机的施工原理,其次总结了该设备的优点,最后围绕掘进施工流程、要点展开了讨论,内容主要涉及测量放样、台阶式开挖和支护等方面,以供参考。