EPB/TBM双模盾构机转换模式技术研究

文章结合深圳地铁8号线大小梅沙区间直径6680 mm EPB/TBM双模盾构机模式转换工程,就模式转换技术问题,应用有限元模拟法及关键吊耳实时监测方法来加强模式转换过程中的过程把控,同时提供一种创新型门架在拔出螺旋输送机中的应用及整体换模施工步骤优化。通过对模式转换重难点的分析,提出提高模式转换施工安全和效率的建议。

EPB/TBM双模盾构复合地层掘进参数及适应性研究

研究目的:为探究EPB/TBM双模盾构在复合地层中的掘进适应性,本文基于深圳地铁12号线怀德站—福永站及13号线留仙洞站—中间风井区间的EPB/TBM双模盾构施工案例,对比分析不同掘进模式下的掘进参数和能源消耗情况的变化规律,以期为类似工程提供参考。研究结论:(1)双模盾构在软土地层采用EPB模式保证掌子面稳定,硬岩地层采用TBM模式规避掘进速度低及刀具磨损等风险;(2)掘进参数变化规律在软土段EPB模式下表现为“低转速、高扭矩、高推力”,硬岩段TBM模式表现为“高转速、低扭矩、低推力”;(3)微风化岩层TBM模式的推进速度较EPB模式在中风化岩层提升了38%,有效掘进时长占比提升约106.7%;(4)双模盾构能源消耗较软土地层EPB模式并未明显增加;(5)本文研究可为双模盾构在复合地层中的掘进适应性提供参考。

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。

复杂环境下城际铁路大直径双模盾构选型技术及应用

为研究复杂地质环境下大直径双模盾构选型技术及应用效果,以深大城际机场东站—黄麻布站区间为依托,首先分析了该区段的工程重难点和施工风险,结果表明:该区间需穿越长距离硬岩地层和部分软土地层,下穿多处重要建构筑物和穿越多条构造破碎带和节理密集带,施工风险高、难度大。因此,为兼顾盾构机在硬岩地层的掘进效率和软土及不良地质条件下的地层稳定,综合选用EPB(earth pressure balance)/TBM(tunnel boring machine)双模盾构机,并根据施工重难点对盾构机结构和功能系统进行了针对性设计。最终,对该盾构的现场工程应用进行了效果评价。结果表明:所选的EPB/TBM双模盾构能较好地满足工程需求,确保了盾构机掘进的安全性和高效性。研究成果可为其他类似条件下的双模盾构机选型提供参考和指导。

复合地层EPB/TBM双模盾构风险分析及针对性设计

文章依托深圳地铁8号线二期工程大梅沙站—小梅沙站区间盾构隧道工程,针对区间穿越盐梅路桥桩、穿越建筑物、砂质黏性土-花岗岩复合地层中刀具磨损问题和施工控制等施工风险,通过地质情况剖析、施工风险及应对措施分析,引出传统盾构机的设计缺陷及不足并加以比对,最后通过对刀盘、螺旋机、驱动部位、填充方式、防沉降措施等方面进行设计,系统地提出EPB/TBM双模盾构的针对性设计,为后续类似地层及风险条件下EPB/TBM双模盾构机选型提供参考。

城市轨道交通双模式盾构(EPB/TBM)模式转换技术

结合深圳地铁12号、13号和14号线土压平衡(EPB)-单护盾硬岩掘进机(TBM)双模盾构施工,对中心皮带机出渣式和中心螺旋输送机出渣式2种EPB-TBM双模盾构机进行介绍和对比分析,详细阐述EPB和TBM双模式之间的相互转换流程,对拆螺机工装进行优化。通过对模式转换重难点的分析,提出提高模式转换施工安全和施工效率的建议。

浅析双模盾构机TBM模式穿越重大风险源的施工工艺

地铁隧道侧穿快速路高架桩基、地下室,下穿城楼村居民房是地铁盾构施工中的重点和难点,属于重大风险源。针对福州地铁4号线第3标段林浦站一城门站区间双模盾构机TBM模式穿越重大风险源的施工工艺进行了分析,并提出了相关保障措施,为同类地铁盾构施工提供参考。

土压泥水双模盾构机螺旋机前闸门卡困处理技术研究

随着城市轨道交通工程建设的发展,地下可利用空间不断减少,盾构隧道日渐趋于向深埋发展,隧道所处地层也趋于复杂化,同一个区间可能会经过砂层、淤泥层、岩层等诸多地层,施工风险也日渐增大。为保障盾构施工安全,双模式盾构机的使用日渐频繁,极大的增强了盾构机对地层的适应性,降低了盾构在各种地层中施工风险。土压+泥水双模盾构机模式转换的顺利进行,也成为保障双模盾构机各种模式正常使用的关键,本文从土压+泥水双模盾构机模式转换期间螺旋机前闸门卡困原因、处理措施、预防方案等方面提出建议,以供参考。

EPB/TBM双模盾构穿越既有敏感建筑物桩基的影响研究

隧道施工会引起地层偏移,从而对临近构建筑物产生不利影响。以福州滨海快线首占站-莲花山站区间岱岭隧道为研究对象,利用有限元软件建立三维数值模型,分析了临近既有建筑物的EPB/TBM双模盾构施工对桩基的影响;进一步系统探讨了桩基刚度、隧道埋深、双隧道掘进次序的影响规律。研究表明:桩基刚度越大,隧道开挖引起的邻近桩基弯矩响应就越大;邻近桩基的弯矩响应随着隧道纵轴所处的深度的增加而减小;双隧道不同开挖次序对邻近建筑物桩基影响可忽略。

浅谈地铁盾构掘进施工参数

我国城市发展不断提高和经济的增长,城市的交通拥堵堵已成常态。因此地面立体交通开通逐渐成为缓解交通压力的有效措施。地下隧道交通作为立体交通的重要组成部分,越来越多的城市开始大力发展地下交通。在地下交通的建设过程中,盾构机作为地下施工中主要掘进设备,因此对盾构施工过程中的掘进速度及其盾构自身减少损耗即尤为重要。本文以深圳地铁轨道交通12号线怀福TBM/土压平衡双模盾构区间穿越上软下硬、全断面微风化等地层为例对掘进施工参数掌控举例分析。

深埋、复杂地质条件大直径隧道TBM的设计进展与创新

要提高在深埋、复杂条件下大直径隧道TBM(隧道掘进机)的应用效率,必须正确选择TBM的类型。为了给复杂条件下TBM的选型提供借鉴和指导,总结现有的各类型TBM的特点,分析其在混合地质条件下开挖大直径、长距离隧道的局限性,提出不同地质条件下大直径隧道TBM选型指南,介绍意大利SELI公司开发的3种新型TBM,即紧凑型双护盾通用TBM(DSU Compact TBM)、土压平衡双护盾通用TBM(DSU EPB TBM)和土压平衡单护盾通用TBM(SSU EPB TBM)及其运行特点和适用范围。得出结论:传统TBM没有专门针对复杂地质条件下的大直径隧道的研究与设计;为满足市场需求,必须开发新型TBM;意大利SELI公司开发的3种新型TBM,每种专门针对特定的地质条件,这些新型的TBM能够应对复杂的地质条件,并能克服在不同覆盖层下开挖长隧道时的最常见危险。

土压/TBM双模盾构栽头纠偏方案探讨

通过对土压/TBM双模盾构在福州地铁4号线某区间掘进过程中遇地层突变出现盾构主机向下偏离设计轴线的现象(通俗叫法为"盾构栽头")进行分析及采取的纠偏方案进行探讨,为即将应用于广州、深圳等国内其他地区的土压/TBM双模盾构在姿态控制方面提供参考。

国能神东煤炭集团重大科技创新成果与实践

国能神东煤炭集团有限责任公司(以下简称“神东公司”)是国家能源集团的骨干煤炭生产企业,在煤炭安全高效开采、国产高端装备制造、智能化矿井建设、安全管理模式创新与绿色低碳创新等方面取得了显著成就,引领了全国煤炭企业的科技创新,在综采采高、矿井人均工效、矿井长周期安全管理与亿吨矿区管控中心建设等方面创造了多个世界第一。系统介绍了神东公司在科技管理、创新平台、协同创新、人才队伍、知识产权、标准体系与科技成果等方面的进展,总结了神东公司创新驱动体系及螺旋加速上升的科技创新通道。在采掘技术创新与实践方面,梳理了一次采全高综采采高从6.3 m逐步提高到8.8 m的技术突破,介绍了浅埋坚硬特厚煤层上分层综采下分层综放的采煤工艺,梳理了薄煤层等高开采关键装备、技术及面临的技术问题,分析了短壁机械化全部垮落法的技术适应性及无煤柱开采方法的技术实践;介绍了快速智能掘进成套系统及掘锚一体化关键技术,提高了掘进效率,解决了“采掘失衡”的矛盾。在国产高端装备研发与应用方面,介绍了神东公司在世界首个8.8 m超大采高综采工作面装备配套方面取得的突破性成果,分析了国内首套纯水液压支架面临的技术难点与创新途径,解析了6 000 m可伸缩单点驱动带式输送机在整机降阻、张紧控制与智能变频驱动等技术方面的突破,总结了研发世界首套双百吨重载搬运车突破技术障碍的经验,列举了把新能源矿用电动车应用到井下所实现的技术创新。在智能化矿井建设方面,针对采煤工作面智能化面临智能割煤、跟机拉架方面的问题,总结了神东公司在采煤工作面智能化建设过程中实现的技术革新;梳理了智能化选煤厂“从无到有”的拓荒之旅;研究了我国首个国产煤矿井下操作系统——矿鸿的关键技术核心与推广应用价值;解析了我国首个亿吨矿区数字化集中管控平台建设使用的集成技术,介绍了13种井下智能机器人创新与实践。在安全管理技术与实践方面,创建了“135”工作法安全风险管控管理体系,实现了千万吨矿井超长的安全生产周期;搭建了神东公司矿压控制体系与矿压动态高效预警智能云平台,形成了神东矿区特有的矿压控制技术体系;介绍了水、火和瓦斯灾害防治技术体系,保障了神东公司安全管理体系的建设。在绿色生态建设方面,介绍了神东公司在煤炭绿色发展和技术创新中的成就,阐述了在开展生态矿井、绿色矿山与清洁煤炭方面的技术实践,在贯彻黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略方面,介绍了神东先行示范区。通过对神东公司科技创新体系和创新成果的总结,探讨了煤矿未来科技发展思路,明确了其在科技创新体系与重大科技攻关方面的发展方向。