不良地質(zhì)條件下雙護(hù)盾TBM掘進(jìn)適應(yīng)性研究及施工安全性評(píng)價(jià)
發(fā)布時(shí)間:2021-11-15 18:20
傳統(tǒng)的隧道開挖,依靠人工、爆破等方式將巖體破碎后,再將碎渣運(yùn)出隧道,根據(jù)圍巖條件的不同,進(jìn)行支護(hù)和襯砌。但如面對(duì)深長(zhǎng)隧道,傳統(tǒng)的礦山爆破法將會(huì)面臨施工速度慢、勞動(dòng)強(qiáng)度高、安全保障低等問題,與此相對(duì)應(yīng),全面隧道掘進(jìn)機(jī)(Tunnel,Boring Machine,簡(jiǎn)稱TBM)的出現(xiàn),使得隧道的機(jī)械化施工成為可能。目前應(yīng)用TBM掘進(jìn)開挖的項(xiàng)目越來越多。但同時(shí)產(chǎn)生的問題也越來越多。由于隧洞的埋深加大,地質(zhì)條件也越來越多樣化,不良地質(zhì)條件會(huì)越來越多,這些地質(zhì)條件對(duì)TBM掘進(jìn)的影響極大,輕者影響了TBM掘進(jìn)效率,拖慢工程進(jìn)度,增加工程成本,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致機(jī)器卡死在巖體中,導(dǎo)致刀盤或護(hù)盾被損毀。本文以雙護(hù)盾TBM為例,結(jié)合尼泊爾巴瑞巴貝引水隧洞(BBDMP)工程,分析雙護(hù)盾TBM在不同地質(zhì)條件下的掘進(jìn)方式,深入研究了雙護(hù)盾TBM掘進(jìn)過程中的力學(xué)響應(yīng),闡明了雙護(hù)盾TBM動(dòng)態(tài)掘進(jìn)過程的數(shù)值模型實(shí)現(xiàn)過程,探明了不同掘進(jìn)模式下的TBM護(hù)盾被卡的判斷標(biāo)準(zhǔn),主要研究?jī)?nèi)容與成果如下:(1)結(jié)合以往TBM工程對(duì)比分析了雙護(hù)盾TBM在不同地層條件下的掘進(jìn)模式,對(duì)前護(hù)盾、后護(hù)盾、撐靴盾、豆礫石、管片、圍巖等結(jié)構(gòu)的空間位置...
【文章來源】:西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 第11頁圖2-1 雙護(hù)盾 TBM 主要組成部分2.2.2 雙護(hù)盾 TBM 掘進(jìn)模式雙護(hù)盾 TBM 兩種掘進(jìn)模式分為雙護(hù)盾掘進(jìn)模式和單護(hù)盾掘進(jìn)模式。(1)雙護(hù)盾掘進(jìn)模式在圍巖穩(wěn)定性較好的地層中掘進(jìn)時(shí),應(yīng)該采用雙護(hù)盾掘進(jìn)模式。此時(shí)支撐靴緊撐洞壁,為主推進(jìn)油缸提供反力,使 TBM 向前推進(jìn)。刀盤的反扭矩由兩個(gè)位于支撐護(hù)盾的反扭矩油缸提供,此時(shí) TBM 實(shí)現(xiàn)了掘進(jìn)與安裝管片同時(shí)進(jìn)行,作業(yè)循環(huán)為:掘進(jìn)與安裝管片→支撐靴收回?fù)Q步→再支撐→再掘進(jìn)與安裝管片,具體流程如圖 2-2 所示。a) 掘進(jìn)與安裝管片 b) 換步d) 再掘進(jìn)與安裝管片 c) 再支撐圖2-2 雙護(hù)盾掘進(jìn)模式(硬巖地區(qū))(2)單護(hù)盾掘進(jìn)模式雙護(hù)盾 TBM 在軟弱圍巖中掘進(jìn)時(shí),應(yīng)該采用單護(hù)盾掘進(jìn)模式。由于圍巖自穩(wěn)性差,洞壁巖石無法為水?
a) 掘進(jìn)與安裝管片 b) 換步d) 再掘進(jìn)與安裝管片 c) 再支撐圖2-2 雙護(hù)盾掘進(jìn)模式(硬巖地區(qū))(2)單護(hù)盾掘進(jìn)模式雙護(hù)盾 TBM 在軟弱圍巖中掘進(jìn)時(shí),應(yīng)該采用單護(hù)盾掘進(jìn)模式。由于圍巖自穩(wěn)性差,洞壁巖石無法為水平支撐提供足夠的支撐力,支撐系統(tǒng)與主推進(jìn)系統(tǒng)無
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]斷層破碎帶敞開式TBM卡機(jī)處理與脫困技術(shù)探析[J]. 徐虎城. 隧道建設(shè)(中英文). 2018(S1)
[2]我國(guó)硬巖掘進(jìn)機(jī)的創(chuàng)新與實(shí)踐[J]. 洪開榮,王杜娟,郭如軍. 隧道建設(shè)(中英文). 2018(04)
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[4]引大濟(jì)湟工程TBM擠壓大變形卡機(jī)計(jì)算分析與綜合防控[J]. 黃興,劉泉聲,彭星新,雷廣峰,魏萊. 巖土力學(xué). 2017(10)
[5]東山供水工程9號(hào)隧洞地質(zhì)問題及影響分析[J]. 荊海豐. 山西水利. 2017(06)
[6]基于RMR巖體分級(jí)系統(tǒng)的TBM掘進(jìn)性能參數(shù)預(yù)測(cè)[J]. 王健,王瑞睿,張欣欣,劉海東,龐永昊. 隧道建設(shè). 2017(06)
[7]引漢濟(jì)渭工程TBM卡機(jī)脫困技術(shù)[J]. 薛永慶. 鐵道建筑技術(shù). 2017(08)
[8]我國(guó)隧道及地下工程近兩年的發(fā)展與展望[J]. 洪開榮. 隧道建設(shè). 2017(02)
[9]TBM穿越砂卵石復(fù)合地質(zhì)段處理方案探討[J]. 關(guān)紅俊. 山西水利. 2016(08)
[10]TBM及其施工技術(shù)在中國(guó)的發(fā)展與趨勢(shì)[J]. 荊留杰,張娜,楊晨. 隧道建設(shè). 2016(03)
博士論文
[1]深部復(fù)合巖層流變力學(xué)行為及其對(duì)TBM卡機(jī)災(zāi)害影響機(jī)理研究[D]. 徐鵬.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2018
碩士論文
[1]深部復(fù)合地層TBM選型與掘進(jìn)適應(yīng)性分析及評(píng)價(jià)軟件開發(fā)[D]. 齊祥.北京交通大學(xué) 2017
[2]TBM刀盤掘進(jìn)過程數(shù)值模擬研究[D]. 張延榮.沈陽工業(yè)大學(xué) 2017
[3]深埋復(fù)合地層TBM適應(yīng)性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及方法研究[D]. 陳川.北京交通大學(xué) 2016
[4]高海拔西藏旁多水利樞紐工程TBM掘進(jìn)性能研究[D]. 李森.石家莊鐵道大學(xué) 2014
[5]TBM掘進(jìn)效率與圍巖相關(guān)性研究[D]. 陳浩.西南交通大學(xué) 2010
本文編號(hào):3497276
【文章來源】:西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 第11頁圖2-1 雙護(hù)盾 TBM 主要組成部分2.2.2 雙護(hù)盾 TBM 掘進(jìn)模式雙護(hù)盾 TBM 兩種掘進(jìn)模式分為雙護(hù)盾掘進(jìn)模式和單護(hù)盾掘進(jìn)模式。(1)雙護(hù)盾掘進(jìn)模式在圍巖穩(wěn)定性較好的地層中掘進(jìn)時(shí),應(yīng)該采用雙護(hù)盾掘進(jìn)模式。此時(shí)支撐靴緊撐洞壁,為主推進(jìn)油缸提供反力,使 TBM 向前推進(jìn)。刀盤的反扭矩由兩個(gè)位于支撐護(hù)盾的反扭矩油缸提供,此時(shí) TBM 實(shí)現(xiàn)了掘進(jìn)與安裝管片同時(shí)進(jìn)行,作業(yè)循環(huán)為:掘進(jìn)與安裝管片→支撐靴收回?fù)Q步→再支撐→再掘進(jìn)與安裝管片,具體流程如圖 2-2 所示。a) 掘進(jìn)與安裝管片 b) 換步d) 再掘進(jìn)與安裝管片 c) 再支撐圖2-2 雙護(hù)盾掘進(jìn)模式(硬巖地區(qū))(2)單護(hù)盾掘進(jìn)模式雙護(hù)盾 TBM 在軟弱圍巖中掘進(jìn)時(shí),應(yīng)該采用單護(hù)盾掘進(jìn)模式。由于圍巖自穩(wěn)性差,洞壁巖石無法為水?
a) 掘進(jìn)與安裝管片 b) 換步d) 再掘進(jìn)與安裝管片 c) 再支撐圖2-2 雙護(hù)盾掘進(jìn)模式(硬巖地區(qū))(2)單護(hù)盾掘進(jìn)模式雙護(hù)盾 TBM 在軟弱圍巖中掘進(jìn)時(shí),應(yīng)該采用單護(hù)盾掘進(jìn)模式。由于圍巖自穩(wěn)性差,洞壁巖石無法為水平支撐提供足夠的支撐力,支撐系統(tǒng)與主推進(jìn)系統(tǒng)無
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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博士論文
[1]深部復(fù)合巖層流變力學(xué)行為及其對(duì)TBM卡機(jī)災(zāi)害影響機(jī)理研究[D]. 徐鵬.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2018
碩士論文
[1]深部復(fù)合地層TBM選型與掘進(jìn)適應(yīng)性分析及評(píng)價(jià)軟件開發(fā)[D]. 齊祥.北京交通大學(xué) 2017
[2]TBM刀盤掘進(jìn)過程數(shù)值模擬研究[D]. 張延榮.沈陽工業(yè)大學(xué) 2017
[3]深埋復(fù)合地層TBM適應(yīng)性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及方法研究[D]. 陳川.北京交通大學(xué) 2016
[4]高海拔西藏旁多水利樞紐工程TBM掘進(jìn)性能研究[D]. 李森.石家莊鐵道大學(xué) 2014
[5]TBM掘進(jìn)效率與圍巖相關(guān)性研究[D]. 陳浩.西南交通大學(xué) 2010
本文編號(hào):3497276
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