天山胜利隧道敞开式TBM钢管片支护作用效果研究

针对TBM穿越断层破碎带地层洞壁围岩松动掉块严重的问题,依托乌尉天山胜利隧道,采用数值模拟的方法,通过对比研究传统支护方式与新型钢管片支护方式下围岩变形和围岩塑性区情况,研究钢管片支护的作用效果;同时,为说明不同支护的适用条件,采用现场调研方法开展不同支护方式下施工效率和经济性对比分析。结果表明:1)断层破碎带地层中,当围岩出露护盾后,变形量与塑性区范围增大,围岩破坏程度加剧,以锚杆和钢拱架为主的传统支护方式无法较好地控制围岩变形和塑性区发展。2)断层破碎带地层中,钢管片支护较传统支护的围岩累计沉降值降低53%,围岩变形收敛快,能更好地控制围岩变形和发展。3)钢管片支护较传统支护的围岩塑性区范围小,其中边墙的最终塑性区缩小44%,且钢管片支护可实现早封闭、及时支护,塑性区均匀,更有利于围岩的稳定。4)一般地层中,传统支护方式的经济性和效率更佳;断层破碎带地层中,钢管片支护方式可提供安全作业空间,减小钢拱架+喷锚支护作业量,较传统支护经济性和施工效率更佳。

敞开式TBM隧洞围岩参数与主机振动相关性分析

为解决TBM掘进掌子面围岩参数感知难的问题,依托西北地区某供水工程,通过建立TBM主机振动监测系统,分析各类围岩条件下的主机振动信号。基于Savitzky-Golay算法对频谱曲线进行平滑处理,过滤掉TBM自振的影响后,统计分析各类围岩条件下振动峰值、平均极值、平均幅值和有效值的分布规律,采用8种数学模型建立振动特征参数与岩石单轴抗压强度、岩体完整性系数之间的映射关系。研究结果表明:1)TBM主机自振频率在40 Hz左右;2)4项振动特征参数的均值都随围岩类别变差而减小,同时随岩石单轴抗压强度和岩体完整性系数增加呈线性增长趋势;3)围岩参数与主机振动特征参数映射关系的建立,可为基于主机振动的围岩感知技术研究提供参考。

深埋长隧洞敞开式TBM成套施工技术

近年来我国地下工程及隧洞建设发展迅猛,工程建设中心逐渐向西部地区迁移。TBM施工具有经济性、环保性,并且在掘进效率和安全性方面优势突出,因此在深埋长隧洞中被广泛应用。以新疆某引水隧洞为研究背景,阐述了敞开式TBM在深埋长隧洞中的应用,详细介绍了TBM施工工艺、施工掘进流程、掘进参数的选择、配套设施保养维护、初期支护和掘进出渣等。相关施工经验为敞开式TBM在深埋长隧洞中的应用提供了经验和参考价值。

敞开式TBM隧道掘进施工技术研究及模拟分析

为了研究敞开式TBM在某西部高原铁路某隧道掘进过程中的锚杆支护施工技术,以某隧道工程为研究背景,采用现场实测和数值模拟分析敞开式TBM掘进锚杆施工技术及拱顶变形。研究结果表明TBM掘进采用超前预报、锚杆支护等措施有利于拱顶变形小及隧道安全;TBM掘进近接、到达和通过监测断面引起的拱顶沉降逐渐增加,分为缓慢增加、快速增加和稳定三个阶段;无锚杆支护比锚杆支护拱顶沉降大,锚杆支护可有效降低拱顶沉降,提高了隧道稳定性和安全性。

敞开式TBM拆除技术研究与实践

敞开式隧道掘进机(TBM)是一种广泛应用于隧道建设的机械设备。随着技术的发展,拆除这些大型机械成为新的挑战。本文以可可盖煤矿项目为工程背景,针对敞开式TBM拆除技术进行了研究与实践。首先介绍了矿用敞开式TBM的基本情况,包括其结构和工作原理。进而深入分析拆除技术,包括现状问题、解决方案、拆除方案的制定,特别是拆卸刀盘、主驱动等关键部件的方法。此外,还讨论了运输方案的设计和施工场地的安全注意事项。通过这些研究与实践,为类似工程提供了宝贵的经验和技术支持,确保了拆除工作的安全、高效进行。

敞开式阳极焙烧炉火道结构参数与操作参数优化研究

本文以敞开式阳极焙烧炉为例,探究了火道结构和操作参数优化对阳极炭块温差的影响。以原始结构作为工况1,设计了4种优化方案,分别对应工况2~5,探究5种工况下阳极炭块的温差。结果表明,在工况5的情况下阳极炭块的温差最低。随后以工况5为例,探究了助燃空气温度、流量,以及两个喷嘴的燃料流量比例对阳极炭块温差的影响。研究表明,适当提高助燃空气温度和降低助燃空气流量,对提高阳极炭块温度场的均匀分布有积极帮助;当两个喷嘴的燃料流量比例为60%:40%时,阳极炭块的温差最低,此时焙烧炉的热效率最高。

一种敞开式隔离开关远方遥控技术

目前常规变电站存在大量的敞开式隔离开关,并不具备远方遥控条件,这影响了事故处理及计划性操作的工作效率,也增加了操作隔离开关的安全风险。在电网远方遥控操作领域,对于敞开式隔离开关的遥控操作尚且处在试验阶段,该技术解决了敞开式隔离开关远方遥控操作的技术难点,成功运用于电网的倒闸操作并取得了良好的效益。

敞开式TBM步进始发施工技术的研究与应用

TBM(全断面岩石掘进机)工法在岩巷施工过程中具有快速、高效、安全等显著优势,工法通常分为组装-步进-始发-试掘进-正式掘进-接收-拆除等工序,其中步进工序在工法应用中起着至关重要的作用。TBM在开始掘进前、中间转场以及贯通后都需要步进。TBM步进过程的安全、步进线路的精度以及步进速度的快慢对整个项目都具有一定影响。以陕西延长石油可可盖煤矿主斜井工程为背景,成功将整机重量900 t的TBM在斜坡段连续步进260 m,至始发硐室。介绍了敞开式TBM步进始发施工过程中的施工方案和工艺流程,可为类似TBM工程的步进作业提供参考。

引水隧道敞开式TBM施工软岩大变形预防及治理措施

软岩强度低且自稳能力差,在隧道施工中,出现大变形的概率高,致使支护侵限,甚至出现二衬开裂等问题,导致隧道结构的稳定性和安全性下降,需要采取合理的方式解决。鉴于此,结合引水隧道施工要求,深入分析软岩大变形出现的原因,并根据敞开式TBM施工特点,从多角度出发,制定切实可行的敞开式TBM施工软岩大变形预防及治理措施,保证隧道施工作业顺利推进。

大长联敞开式K型钢桁架顶推施工关键技术研究

本文针对大长联敞开式K型钢桁架顶推施工关键技术进行了深入研究,旨在为工程实践提供有效的技术支持。本研究首先对顶推施工技术进行了介绍,论述了顶推施工的优势。其次依据项目情况列举两种顶推施工方案,通过对拼装平台、顶推导梁、临时墩、经济性等的比选,优选方案二维为实际施工方案,最后针对顶推施工过程中的关键技术问题,本文从顶推施工流程、导梁的设计、设备的布置、顶推施工的操作步骤、施工中的监测等进行深入研究,总结了一套施工工艺技术。通过对大长联敞开式K型钢桁架顶推施工关键技术的研究,本文为实际工程项目提供了一套系统的解决方案,并取得了良好的施工效果。

双盾敞开式TBM适应性与工程应用对比分析

为分析验证新型双盾敞开式TBM与传统主梁敞开式TBM的优缺点,以北江引水工程和那邦电站工程2个采用不同敞开式TBM机型的工程为例,首先,从主机结构、支护设备布置、施工优缺点等方面进行理论对比分析;然后,从掘进时间利用率、施工速度、地质适应性等方面进行工程应用效果对比。结果表明:1)双盾敞开式TBM在完整或较完整的Ⅱ类和Ⅲ类围岩条件下的施工速度与主梁敞开式TBM基本相当;2)在Ⅳ类和Ⅴ类围岩或断层破碎带条件下,双盾敞开式TBM的施工速度和适应性较差。建议完整或较完整围岩占比大、断层破碎围岩占比很小的小直径隧洞工程以及小转弯半径隧洞工程的施工,可选用新型双盾敞开式TBM。

某深埋隧洞提高敞开式TBM工效的支护优化

某深埋长隧洞采用敞开式TBM施工,Ⅳ类围岩洞段一次支护预设计参照钻爆法采用侧顶拱锚喷网结合钢拱架的支护方式,实施过程中发现该支护难以充分发挥TBM快速掘进的优势。在分析敞开式TBM现场施工情况的基础上,对其支护措施进行优化,结果表明,选择契合于敞开式TBM的支护措施虽然工程直接投资相对较高,但效率更高,综合效益更优。

一起敞开式隔离开关操作过电压激励罐式断路器微粒放电故障分析

SF_(6)气体绝缘金属封闭开关设备又称组合电器(简称"GIS"),具有占地面积小、不受外界环境影响、运行可靠性高、免维护的优点,在电力系统得到广泛应用,组合电器故障率直接影响到电网稳定.介绍了一起252 kV罐式断路器在同间隔隔离开关操作时灭弧室内发生放电的故障,综合录波数据、解体情况分析,通过隔离开关操作过电压仿真计算、现场局部放电试验比对分析,得出故障原因为动静主触头异常磨损,产生较多金属颗粒,在操作振动(气动机构)和分合闸气流扰动下,于动触头侧的屏蔽罩下方罐体处积聚,隔离开关分闸过程中产生高频过电压,传导至断路器动触头侧,加剧罐体处积聚的金属颗粒跳动,引发屏蔽罩底部对下方罐体放电,并为后续改造提供了建议.

煤矿特长斜井敞开式TBM施工通风技术

对隧道(洞)及煤矿井巷工程盾构及TBM施工通风技术研究进行了系统回顾;简要介绍了可可盖煤矿主副斜井工程概况,并根据工程概况对工程通风设计原则和通风方式选择进行理论分析,基于以上分析对施工通风方案进行了多种设计和比选,决定两斜井均采用更换风机2阶段独头压入式通风方案,对所选通风方案进行理论校核,并对通风效果进行检验。现场实践表明通风效果良好。

基于路面亮度曲线的公路隧道敞开式遮阳棚设计

公路隧道出入口常设置两侧敞开式遮阳棚以改善隧道接近段的亮度过渡和通风问题。基于不同太阳辐射角度和强度下的遮阳棚内路面亮度曲线的分析,研究了遮阳棚的侧向敞开高度、敞开位置以及顶棚玻璃透光率等设计参数对棚内路面亮度曲线的影响。结果表明:侧向敞开高度对遮阳棚内路面亮度曲线的影响最为显著,敞开高度越小,遮阳棚内平均路面亮度越小;当敞开高度一定时,通过调节敞开位置和改变顶棚玻璃透光率可进一步优化路面亮度曲线,使其更接近人眼视觉适应曲线。基于合理的参数化设计,对3种减光方式的敞开式遮阳棚进行了工程实例分析,可为改进类似敞开式遮阳棚的减光设计提供指导。

敞开式TBM穿越高地应力隧道支护优化研究

依托国家重点铁路工程雅林段孜拉山隧道穿越高地应力TBM施工段,通过精细化三维数值模拟,分析在高地应力条件下,不同支护体系对围岩变形、塑性区深度、支护结构受力情况的影响规律。研究结果表明,在高地应力条件下,围岩的超前变形在总变形量中占比较高;较早的施作刚性较大的支护,支护结构所受压应力过大,进而导致初期支护的变形与破坏,降低施工安全性。选用超前支护、多次喷混凝土与长短锚杆相结合的支护体系,与原有施工方案相比,较好地控制了掌子面前方岩体超前变形,减小了围岩总变形量,降低了支护结构的应力水平,提高了围岩及支护的稳定性。

煤矿超长斜井敞开式全断面掘进机施工可行性分析

斜井是保障矿山高效生产的矿井开拓方式之一,可实现矿井主运连续化,大型采、掘、运装备可采用无轨胶轮化直接下井,无需地面拆解和井下大硐室中组装的复杂工序。为满足陕西可可盖煤矿10.0 Mt/a的产能需求,基于井筒开拓方式影响因素的分析以及可可盖煤矿工程地质与水文地质条件的分析,提出了4版矿井开拓方案,考虑到外部运输条件便利、场地集中便于管理、缓坡斜井无轨胶轮化和无需换装等优势,初步确定了井田西部主副斜井+中部进回风立井的开拓方案;进一步梳理了煤矿长距离斜井钻爆法与机械破岩施工技术发展的现状与趋势,鉴于现有钻孔爆破法和悬臂掘进机作业线施工斜井存在掘进效率低、工序多、风险高等问题,提出了超长斜井采用全断面掘进机掘进的技术方案,论证了采用敞开式全断面掘进机施工的可行性和适用性;通过对比分析斜井围岩管片支护与锚网喷支护的优缺点,选择了近工作面锚网喷与局部围岩较破碎区段增设钢拱架的支护方式。根据可可盖煤矿工程地质与水文地质条件、环境条件、工程条件、建井技术、装备性能、施工工期、投资成本等因素的综合分析,可可盖煤矿主副斜井建设技术装备具有可行性和先进性,为同类型矿井开拓方式选择与超长斜井施工技术装备的确定提供了参考,为煤矿安全高效、绿色智能建设和发展奠定了基础。

敞开式TBM穿越长大断裂带施工技术研究

天山胜利隧道穿越博-阿区域长大断裂,敞开式岩石掘进机(TBM)施工面临着长距离穿越破碎围岩、突涌水、软岩挤压大变形等工程地质问题。为保障TBM安全、高效掘进,TBM始发掘进前,通过超长距离水平定向钻探测断裂带位置及地质特征。针对隧道施工重难点,对设备进行专项配置和改造,并结合工程实践,提出刀盘扩挖、应急喷射混凝土、钢筋排-钢拱架联合支护、TBM超前地质预报、掘进参数控制、塌腔回填、钻孔排水、注浆加固等一系列针对性技术措施,成功应用于博-阿断裂带的掘进过程,较好地保证了TBM在破碎围岩、富水、高地应力软岩等不良地质段落中的安全、高效掘进,节约工期57 d,达到了预期效果。研究成果可为类似的敞开式TBM穿越长大断裂带施工提供一定技术参考。

新型敞开式小直径TBM装备选型及应用

【目的】广州北江引水4#隧洞长10.2 km,开挖洞径4.5 m,TBM掘进过程中存在断层破碎带多、花岗岩单轴抗压强度高和TBM掘进效率低三大关键技术难题。【方法】为了解决以上难题,从地层适应性、空间利用率、造价和安全性等方面进行了TBM选型分析,并结合工程实例验证新型敞开式TBM应用效果。【结果】新型敞开式TBM优势包括:(1)新型敞开式TBM由护盾式主机和滑车结构组成,采用敞开式施工工法,护盾相较于常规双护盾TBM更短,最小转弯半径为75 m;(2)提出法向锚杆钻机方案,实现隧洞径向220°钻孔作业;(3)设置应急喷混系统,确保围岩脱离尾盾后尽早进行喷混;(4)刀盘镶嵌耐磨合金,合理减小刀具间距,提高掘进推力和破岩能力;(5)优化出渣系统、支护系统、铺轨、通风除尘等设备空间布置。【结论】结果表明:新型敞开式TBM平均月施工进尺400 m以上,穿越断层破碎带隧洞收敛变形控制在3 mm以内,硬岩段刀具磨损控制效果良好。通过与类似工程对比验证了新型敞开式TBM具备地层适应性强、施工效率高等优势。

敞开式TBM穿越断层破碎带施工技术研究

针对敞开式全断面硬岩隧道掘进机(tunnel boring machine,TBM)穿越断层破碎带存在的施工风险问题,以可可盖井田工程为例,探究TBM在该地质条件下的各项施工操作要点,提出对断层破碎带的有效应对措施,TBM施工段采用圆形断面,支护方式采用锚网索喷联合支护,实现TBM的长距离掘进施工,为类似项目施工提供借鉴与参考。