达坂隧洞TBM脱困处理措施

文章结合新疆达坂隧洞工程施工实例,通过对"全断面双护盾硬岩掘进机(简称TBM)"被困的情况、原因做出详细的分析,实施有针对性的TBM脱困处理措施,以快速实现对TBM进行脱困,成功解决了TBM脱困施工难题。

化学灌浆技术在TBM破碎带脱困施工中的应用研究

随着地下建筑工程的持续发展,隧道掘进机(TBM)在如破碎带这样的复杂地质环境中面临的施工难题变得越来越明显。由于化学灌浆技术具备独到的加固和密封特性,它已经变成了TBM破碎带脱困施工过程中的核心技术。文章对化学灌浆技术用于TBM破碎带脱泥施工进行了深入探讨,主要从技术原理,施工工艺,效果评估以及可能面临的挑战等方面展开。研究结果表明:该项技术能够有效地提高TBM掘进效率和围岩稳定性,可为地下工程安全高效建设提供强有力的支撑。同时文章还指出实际施工中要考虑材料选择,施工工艺,效果监测等诸多因素才能保证施工质量及环境安全。随着地下工程建设的不断发展,化学灌浆技术将在TBM破碎带脱困施工中发挥更加重要的作用,为地下空间开发贡献更大的力量。

基于黏性耦合机理的TBM刀盘脱困特性

针对全断面硬岩掘进机(TBM)在实际工程应用中的卡机问题,对比分析现有TBM刀盘驱动系统的优缺点,设计基于液体黏性离合器(HVC)的新型TBM刀盘驱动方案,可实现在不增加系统装机功率的前提下提升TBM脱困扭矩.针对TBM脱困过程的发热问题,设计液体黏性离合器的油温冷却系统.根据油膜承载力及湿式离合器模型,构建液体黏性离合器的AMESim模型.基于新型TBM刀盘驱动系统仿真模型,研究黏性耦合作用下的TBM刀盘脱困机理,得到温升、离合器油膜厚度控制因素对TBM脱困性能的影响规律,提出电液比例溢流阀的控制策略.结果表明:通过优化设计油膜厚度控制曲线,可以实现脱困扭矩为2倍额定扭矩,持续时间长达79s的扭矩曲线,较好地满足TBM脱困对于脱困扭矩大、持续时间长的工程需求.

主驱动双速减速机在高黎贡山隧道再制造TBM中的施工应用

高黎贡山隧道出口段采用2台敞开式TBM分别在主洞和平导洞施工,由于地质条件复杂,TBM经常遇到刀盘脱困转矩不足导致设备卡机的情况。为提高刀盘驱动系统脱困转矩,满足TBM在破碎围岩条件下掘进的需要,对彩云1号TBM主驱动系统安装双速减速机的技术改造进行研究。双速减速机安装在TBM主电机和减速机之间,高、低速模式下减速比分别为1.00和1.47,可通过手柄直接进行模式切换,具有切换方便的特点;在低速模式下,可将设备脱困转矩由6150 kN·m提升至9225 kN·m。经现场验证:在TBM脱困使用低速挡掘进时,设备可在7000 kN·m转矩下持续掘进,说明在TBM上安装双速减速机可大大提高敞开式TBM在软弱破碎围岩地质条件下的脱困能力。

液粘调速离合器液压系统压力控制策略

针对电液比例溢流阀存在最小调节压力,难以满足液粘调速离合器液压系统的低压工况需求的问题,本文提出了变转速液压泵与电液比例溢流阀联合控制的压力控制策略。分析了泵阀联合控制系统模型,在低压时采用泵控,高压时采用阀控,中间采用逻辑硬切换;列写控制油腔流量连续性方程,以流量和压力作为反馈进行压力控制,设计液压泵的滑模控制器,采用Lyapunov稳定性理论证明所设计的滑模控制系统的稳定性;搭建液粘调速离合器测试实验台,比较PID和滑模控制算法对液压泵的压力控制效果。实验结果表明:基于液压泵与电液比例溢流阀协同作用的控制策略可以扩大压力调节范围;相对于PID,滑模控制具有很好的鲁棒性,并且可以提高压力控制精度。