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利用暗挖车站附属结构进行TBM吊装吊拆的施工模式研究
1
作者 周尧 陈钰仁 +1 位作者 姚杰 刘永胜 《中文科技期刊数据库(全文版)工程技术》 2025年第2期045-053,共9页
随着城市的大力发展,地上空间已趋近于饱和,对于城市轨道交通建设来说,采用暗挖的方式进行车站及区间隧道的施工越来越普遍,这导致在TBM施工中经常出现TBM吊装井与TBM始发位置不在正线上的情况,需要利用暗挖车站及附属结构进行TBM吊装... 随着城市的大力发展,地上空间已趋近于饱和,对于城市轨道交通建设来说,采用暗挖的方式进行车站及区间隧道的施工越来越普遍,这导致在TBM施工中经常出现TBM吊装井与TBM始发位置不在正线上的情况,需要利用暗挖车站及附属结构进行TBM吊装、吊拆作业。本文以重庆城市轨道交通建设为例,针对TBM吊装井不在区间正线上的情况,利用暗挖车站及附属结构进行TBM吊装、吊拆的施工模式进行了简述。 展开更多
关键词 城市轨道交通 tbm技术 暗挖车站 tbm吊装吊拆 tbm吊装井不在区间正线上
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基于机器学习的煤系地层TBM掘进巷道围岩强度预测
2
作者 丁自伟 高成登 +6 位作者 景博宇 黄兴 刘滨 胡阳 桑昊旻 徐彬 秦立学 《西安科技大学学报》 北大核心 2025年第1期49-60,共12页
为研究全断面掘进机(TBM)掘进参数与煤系地层岩体力学参数之间的互馈关系,准确、实时预测巷道围岩强度特征,基于TBM掘进过程中的现场监测,通过岩-机互馈关系分析,确定模型的输入特征参数,并建立了对应的数据库;将梯度提升决策树(GBDT)... 为研究全断面掘进机(TBM)掘进参数与煤系地层岩体力学参数之间的互馈关系,准确、实时预测巷道围岩强度特征,基于TBM掘进过程中的现场监测,通过岩-机互馈关系分析,确定模型的输入特征参数,并建立了对应的数据库;将梯度提升决策树(GBDT)、随机森林(RF)、支持向量回归(SVR)3种机器学习算法作为基学习器,线性回归(LR)算法作为元学习器,提出了一种基于Stacking集成算法的预测模型,并对比分析了Stacking集成算法与单一机器学习算法模型的预测性能。结果表明:二值判别与箱线图可有效对原始数据进行预处理;模型的主要输入特征参数为刀盘推力F、刀盘扭矩T、贯入度FPI、刀盘转速RPM、刀盘振动加速度A;Stacking模型在测试集上的拟合优度可达0.976,而均方误差、平均绝对误差、平均绝对百分误差分别仅有0.031,0.148和0.092,与其他3种模型相比,其拟合优度最高,误差指标数值最小,集成模型具有更高的预测精度,能够有效地预测煤矿TBM掘进巷道围岩点荷载强度。研究验证了Stacking模型的准确性,可为煤矿TBM掘进参数控制和巷道支护参数调整提供科学的参考依据。 展开更多
关键词 煤矿全断面掘进机 tbm掘进参数 Stacking集成算法 数据预处理 围岩强度预测
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煤矿深部巷道碎胀大变形灾害控制及大变形灾变环境下TBM快速成巷技术
3
作者 刘泉声 刘滨 +14 位作者 唐彬 康永水 卢海峰 朱元广 黄兴 潘玉丛 邓鹏海 孙磊 唐永志 卢兴利 张程远 余宏淦 李培涛 雷一鸣 贾浩男 《煤炭学报》 北大核心 2025年第1期224-244,共21页
随着浅部煤炭资源逐步枯竭,煤炭开采不断向深部发展,我国东部矿区和中西部部分矿区已经进入深部开采阶段。然而,由于深部岩体的高地应力环境及采掘过程的强扰动效应,深部巷道大变形灾害频发,严重制约了深部煤炭资源的安全高效开发。如... 随着浅部煤炭资源逐步枯竭,煤炭开采不断向深部发展,我国东部矿区和中西部部分矿区已经进入深部开采阶段。然而,由于深部岩体的高地应力环境及采掘过程的强扰动效应,深部巷道大变形灾害频发,严重制约了深部煤炭资源的安全高效开发。如何有效控制巷道围岩稳定及提升掘进效率已成为深部煤炭开发面临的重大技术挑战,主要体现在:对深部巷道米级大变形灾变的机理认识尚不清晰;缺乏适用于深部巷道大变形灾害控制的理论与技术;缺乏适应大变形灾变环境的快速成巷技术。针对以上问题,围绕中东部典型矿区深部巷道米级大变形灾变机理、深部巷道大变形灾害控制理论及技术体系、大变形灾变环境下的快速成巷技术等方面展开了系统研究,取得了以下进展:提出了深部巷道围岩应力场和变形破裂导致的围岩结构扰动演化过程的探测表征方法,发展了深部巷道大变形灾变过程模拟分析的FDEM方法,揭示了深部巷道米级大变形灾害孕育形成的破裂碎胀-大位移运动机理;提出了由“应力恢复、围岩增强、固结修复、应力转移-承载圈控制”四项控制原理构成的深部围岩稳定性分步联合控制理论,建立了精准介入围岩结构与扰动应力场演化过程、多重手段分步协同的灾害控制理论与技术体系;研发出深部巷道大变形灾变环境下TBM安全高效掘进关键技术,发展了TBM掘进过程挤压变形卡机灾害预测控制方法,建立了深部煤系地层TBM系统适应性设计理论与评价决策体系。研究成果实现了典型矿区深部巷道碎胀大变形灾害的有效控制和安全高效掘进,解决了深部矿井采掘接替的技术难题。 展开更多
关键词 煤矿深部巷道 碎胀大变形灾害 灾变机理 控制理论与技术 tbm快速成巷
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TBM隧洞豆砾石灌浆体局部缺陷对管片结构受力的影响
4
作者 李长永 王项峰 +3 位作者 何银涛 张智晓 赵顺波 袁林 《水电能源科学》 北大核心 2025年第1期160-163,159,共5页
无压输水TBM隧洞的管片起着支护洞体围岩和防水渗漏的作用,承担土压力和内外水压力,对施工及运行安全至关重要。采用三维有限元方法,建立管片—灌浆层—围岩的整体数值模型,考虑管片与围岩之间豆砾石灌浆体存在局部空洞、高岩粉、富水... 无压输水TBM隧洞的管片起着支护洞体围岩和防水渗漏的作用,承担土压力和内外水压力,对施工及运行安全至关重要。采用三维有限元方法,建立管片—灌浆层—围岩的整体数值模型,考虑管片与围岩之间豆砾石灌浆体存在局部空洞、高岩粉、富水泥浆和不密实等缺陷,分析了V类围岩地质条件下的隧洞管片的受力性能,预测了管片受力和变形的最不利位置。结合研究分析成果,提出了针对豆砾石灌浆体局部缺陷的处治建议,对工程质量检测评定与恰当处治具有重要参考价值。 展开更多
关键词 tbm隧洞 管片 豆砾石灌浆体 围岩 受力性能
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高原长隧的钻爆和TBM联合开挖进度仿真模型
5
作者 张涛 梁志强 +2 位作者 王飞 刘全 杨凯 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第1期209-214,共6页
长距离隧洞常用于穿越复杂地形,利用钻爆和TBM开挖方法联合开挖高原长隧可以充分发挥钻爆法的灵活性和TBM法的高效性,但是增加了工程进度管理的复杂度。考虑高原长隧常面临开挖工期长、地层复杂,气压低、气温低等不利条件,在钻爆法和TB... 长距离隧洞常用于穿越复杂地形,利用钻爆和TBM开挖方法联合开挖高原长隧可以充分发挥钻爆法的灵活性和TBM法的高效性,但是增加了工程进度管理的复杂度。考虑高原长隧常面临开挖工期长、地层复杂,气压低、气温低等不利条件,在钻爆法和TBM开挖进度仿真模型研究的基础上,研究开挖工艺切换的工期及其影响,建立钻爆和TBM联合开挖的高原长隧开挖进度仿真模型,并以工期函数和控制流程的形式表达。实例分析结果表明,本模型可以适用长隧施工的支洞和主洞多工作面同时开挖、以及钻爆和TBM联合开挖等复杂施工边界条件。可为高原区引水、公路、铁路等长距离隧洞的开挖进度管理提供支持。 展开更多
关键词 长距离隧洞 钻爆开挖 tbm掘进 开挖仿真 工期评价
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煤矿岩巷TBM快速掘进研究进展与展望
6
作者 严红 吴林 +1 位作者 李桂臣 宋维斌 《煤炭工程》 北大核心 2025年第1期1-7,共7页
基于TBM在岩巷掘进中的显著优势,分析了我国煤矿岩巷TBM发展阶段分类及总体特点,归纳了2015—2024年煤矿岩巷TBM应用特征,包括主要应用省份、岩巷类型、刀盘直径和生产集团;分别从超前探测和预测预报技术、矿井生产地质条件适应性技术... 基于TBM在岩巷掘进中的显著优势,分析了我国煤矿岩巷TBM发展阶段分类及总体特点,归纳了2015—2024年煤矿岩巷TBM应用特征,包括主要应用省份、岩巷类型、刀盘直径和生产集团;分别从超前探测和预测预报技术、矿井生产地质条件适应性技术和巷道围岩稳定性控制技术三个方面分析了煤矿岩巷TBM掘进技术现状;最后从深部岩巷围岩稳定性控制、超前探测和掘进参数、装备构件适应性和快速组装工艺三个方面对煤矿TBM后续研究提出展望,对于煤矿TBM设计和应用具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 全断面掘进机(tbm) 岩巷 快速掘进 围岩控制 智能化煤矿
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TBM智能施工研究进展及展望
7
作者 刘耀儒 侯少康 +4 位作者 魏芳 喻葭临 何伟 程立 焦鹏程 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第1期21-45,共25页
TBM目前已集成上百个传感器和信息采集系统,可实时记录反映TBM施工状况及工作性能的运行数据,为开展数据驱动研究及实现TBM智能施工提供了良好的契机。在分析近年来TBM机器学习相关研究成果的基础上,综述TBM智能施工的研究进展。首先,... TBM目前已集成上百个传感器和信息采集系统,可实时记录反映TBM施工状况及工作性能的运行数据,为开展数据驱动研究及实现TBM智能施工提供了良好的契机。在分析近年来TBM机器学习相关研究成果的基础上,综述TBM智能施工的研究进展。首先,以引松工程3标段为例,介绍TBM运行参数及运行数据的基本情况,分析TBM控制参数及掘进循环的各工作阶段划分;然后,系统归纳TBM掘进过程隧道(洞)围岩智能感知、TBM掘进过程地质灾害预测预警、TBM掘进控制参数辅助决策3方面的研究进展;最后,结合当前的技术水平和研究现状,探讨目前研究中存在的瓶颈,并提出对后续研究展望的建议,即多源数据互补信息的利用、专业机制知识-数据的融合驱动、新工程/工况应用场景的迁移学习是该领域有待进一步研究的方向。 展开更多
关键词 tbm智能施工 运行数据 围岩感知 地质灾害预测 掘进参数优化
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基于岩碴比表面积的完整岩体TBM破岩效率分析
8
作者 闫长斌 石雨萱 +3 位作者 李严 李庆民 刘永胜 吴遁 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第1期456-468,共13页
岩碴是TBM掘进过程中岩~机相互作用的直接产物,其破碎程度、形态特征、粒径分布等信息是TBM破岩效率的重要反馈指标。基于岩碴现场筛分试验和室内三维扫描试验,定量分析了TBM岩碴的形态特征及其随粒径变化的规律,提出一种基于岩碴粒径... 岩碴是TBM掘进过程中岩~机相互作用的直接产物,其破碎程度、形态特征、粒径分布等信息是TBM破岩效率的重要反馈指标。基于岩碴现场筛分试验和室内三维扫描试验,定量分析了TBM岩碴的形态特征及其随粒径变化的规律,提出一种基于岩碴粒径分布规律的比表面积计算方法,准确计算了不同粒径分布条件下岩碴比表面积的真实值。结合岩碴新表面理论指标对岩碴比表面积计算结果进行验证,同时分析了岩碴比表面积与TBM破岩效率之间的内在联系。研究结果表明:随着岩碴粒径增大,岩碴的球形度和扁平度逐渐减小、伸长度逐渐增大。总体上,岩碴的伸长度越大、扁平度和球形度越小,粗糙度指数就越大,TBM破岩效率越高。采用积分的方法,利用表面积预测函数与累积分布函数可计算得到岩碴试样比表面积真实值且分析发现其数据可近似表示单位质量岩体破碎后新增表面积的大小。岩碴比表面积SW与新表面理论指标Sa之间具有较好的线性相关性,可以相互验证其准确性与合理性,但相比新表面理论指标Sa,比表面积SW具有更清晰的物理意义和更为直观的数字结果。岩碴比表面积随TBM掘进比能、贯入度指数增加而增大,随粗糙度指数增大而减小,即岩碴比表面积可较好地描述岩石破碎程度及能量消耗,岩碴比表面积越大,岩碴就越破碎,TBM破岩效率越低。 展开更多
关键词 tbm 岩碴 破岩效率 三维扫描 形态特征 比表面积
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单护盾TBM掘进洞段岩爆特征与数值模拟研究
9
作者 许史 《吉林水利》 2025年第4期23-27,共5页
为探究复杂地质条件下单护盾隧道掘进机(TBM)掘进过程中岩爆特征及支护结构受力规律,以某输水隧洞为研究对象,基于FLAC3D数值模拟软件建立模型,对典型洞段Ⅱ类和Ⅲ类围岩的岩爆能量分布特征及支护结构应力分布规律进行分析。结果表明,... 为探究复杂地质条件下单护盾隧道掘进机(TBM)掘进过程中岩爆特征及支护结构受力规律,以某输水隧洞为研究对象,基于FLAC3D数值模拟软件建立模型,对典型洞段Ⅱ类和Ⅲ类围岩的岩爆能量分布特征及支护结构应力分布规律进行分析。结果表明,岩爆能量主要集中于掌子面附近,Ⅱ类围岩能量分布范围较小但强度适中,Ⅲ类围岩分布范围更广且强度更高;支护结构的压应力和拉应力分布随围岩类别显著变化,Ⅱ类围岩压应力较大,Ⅲ类围岩局部拉应力较高,存在失稳风险。综上,提出在Ⅲ类围岩段应加强局部支护的优化建议,为单护盾TBM在复杂地质条件下的安全施工和支护设计提供参考依据。 展开更多
关键词 单护盾tbm 数值模拟 岩爆特征 支护结构 FLAC3D
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TBM隧道围岩-支护动态相互作用机制研究
10
作者 周振梁 谭忠盛 +1 位作者 李林峰 雷可 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第1期284-294,共11页
TBM法隧道支护相较矿山法隧道具有施作滞后、时效敏感的特点,现有理论成果难以准确描述TBM隧道围岩-支护动态相互作用过程。基于TBM隧道围岩-支护相互作用特点和支护结构刚度发展特征,引入虚拟支护力模拟开挖面空间支撑效应,建立综合考... TBM法隧道支护相较矿山法隧道具有施作滞后、时效敏感的特点,现有理论成果难以准确描述TBM隧道围岩-支护动态相互作用过程。基于TBM隧道围岩-支护相互作用特点和支护结构刚度发展特征,引入虚拟支护力模拟开挖面空间支撑效应,建立综合考虑TBM隧道支护结构施作时机和时效特性的围岩-支护相互作用力学模型,通过数值模拟和现场测试对理论模型进行验证。分析掘进速度、锚杆砂浆硬化速度、喷混施作时机、喷混硬化速度等因素对洞周位移和初支结构支护力的影响规律,并给出相应的支护建议。研究结果表明:通过TBM隧道围岩-支护动态相互作用模型可得到任意时刻及断面的洞周位移和锚杆、钢拱架及喷混支护力的解析解。锚杆和钢拱架施作后围岩变形速率明显降低,喷混施作前围岩变形已经稳定,喷混的作用主要是防止掉块并作为安全储备。提高砂浆硬化速度可提升锚杆的支护力,及时施作喷混可显著提高初支结构支护力并改善锚杆和钢拱架的受力状态,加快喷混硬化速度可提高整体支护效果并减小钢拱架和锚杆承担的围岩压力。正常施工条件下,可通过降低TBM掘进速度、选用快硬锚杆水泥砂浆来提高初支的支护性能。当穿越围岩破碎稳定性差的区段时,应在距开挖面距离不大于3倍洞径处施作喷混,并选用硬化速度快的喷混材料进一步提高支护体系承载能力。研究结果可为进一步优化TBM隧道支护设计与施工提供理论依据。 展开更多
关键词 tbm隧道 支护结构 力学模型 洞周位移 支护力
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基于数理统计的TBM软硬不均地层判别方法及应用
11
作者 李鹏宇 田国帅 +3 位作者 董子开 李旭 于洪伟 王双敬 《铁道建筑》 北大核心 2025年第1期109-115,共7页
TBM(Tunnel Boring Machine)在施工掘进过程中会遇到软硬不均地质情况,进而给项目的施工进度带来阻碍,严重的甚至会引发刀具异常磨损或非正常损坏、掘进姿态偏移和TBM卡机等一系列问题。预测软硬不均地层情况对预防TBM非正常损坏和卡机... TBM(Tunnel Boring Machine)在施工掘进过程中会遇到软硬不均地质情况,进而给项目的施工进度带来阻碍,严重的甚至会引发刀具异常磨损或非正常损坏、掘进姿态偏移和TBM卡机等一系列问题。预测软硬不均地层情况对预防TBM非正常损坏和卡机等严重问题有重要意义。本文依托深惠(深圳—惠州)城际铁路某区间工程对TBM循环段的掘进数据进行统计分析,并通过箱型图的差异性对比和参数变异系数的变化值选出特征明显的掘进参数,进而对各参数在均匀地层及软硬不均地层之间的变化范围做出解释。最后将各参数赋予相应的权重,依据判别条件和经验表格进一步预测地层类别。通过对依托工程真实地层和预测地层对比验证,发现预测准确率为83.3%,验证效果良好。 展开更多
关键词 铁路隧道 tbm 软硬不均 设备卡机 非正常损坏 参数分析 数理统计 地层感知
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深埋、复杂地质条件大直径隧道TBM的设计进展与创新 被引量：20
12
作者 Remo Grandori 《隧道建设》 2012年第1期1-4,共4页
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... 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。 展开更多
关键词 大直径、长距离隧道 隧道掘进机(tbm) 撑靴式敞开tbm 双护盾tbm 单护盾tbm 敞开模式 双模式 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) 土压平衡单护盾通用tbm(SSU EPB tbm)
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国产再制造TBM在软岩隧道中的防卡机改造研究
13
作者 张晓平 刘勇斌 +3 位作者 张春瑜 李馨芳 王红武 刘泉声 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第2期402-414,共13页
为提升再制造敞开式TBM在软岩隧道中的防卡机脱困能力,以大凉山1号隧道平导为例,通过工程实践对比分析再制造TBM防卡机改造的必要性,提出针对主驱动、支护系统和刀盘扩挖系统的防卡机改造方案。工程实践表明:1)通过更换主驱动减速机,再... 为提升再制造敞开式TBM在软岩隧道中的防卡机脱困能力,以大凉山1号隧道平导为例,通过工程实践对比分析再制造TBM防卡机改造的必要性,提出针对主驱动、支护系统和刀盘扩挖系统的防卡机改造方案。工程实践表明:1)通过更换主驱动减速机,再制造TBM的额定转矩和脱困转矩可提高38%;2)护盾和管棚钻机的改造可实现利用护盾导向孔快速施作超前管棚,一体化齿圈可确保管棚钻机和应急喷射混凝土设备的快速移动和准确定位,形成以护盾、锚杆、钢筋排、应急喷射混凝土和钢拱架相结合的连续封闭支护体系;3)提出边滚刀外移和预留扩挖刀箱的扩挖方案,结合主驱动抬升技术可满足再制造TBM在软弱围岩洞段长距离连续扩挖掘进的需求。通过软弱围岩洞段防卡机处置案例及其整体应用效果,验证了上述防卡机改造方案的可行性及有效性。 展开更多
关键词 敞开式tbm 再制造 防卡机 结构改造 软岩 公路隧道
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煤矿深部巷道不良地段敞开式TBM施工关键技术
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作者 张家乐 杨明 +6 位作者 张鲁鲁 初月朗 牛宾 杨谢生 梁程程 黎明镜 康一强 《建井技术》 2025年第1期36-43,31,共9页
随着煤矿开采深度的增加,敞开式TBM应用于深部煤矿巷道施工时遇到的不良地质问题逐渐突出。为了使敞开式TBM在深部巷道中安全、高效地施工,需要对敞开式TBM机型做出针对性设计,以应对断层及破碎带、高地应力、高地温、瓦斯突出等不良地... 随着煤矿开采深度的增加,敞开式TBM应用于深部煤矿巷道施工时遇到的不良地质问题逐渐突出。为了使敞开式TBM在深部巷道中安全、高效地施工,需要对敞开式TBM机型做出针对性设计,以应对断层及破碎带、高地应力、高地温、瓦斯突出等不良地质环境。断层及破碎带敞开式TBM配置超前钻注一体机1台、相互独立的锚杆钻机4台,可以有效地进行超前地质钻探及对破碎围岩进行加固;高地温环境下内/外循环水冷却系统、刀盘增加喷水嘴等设计可降低作业施工环境温度;对于其他不良地质环境均做出针对性设计。敞开式TBM针对性设计可以提高工作效率、降低施工成本、加快施工进度,在深部巷道不良地质施工中取得良好成果,并为其他类似工程提供借鉴和指导。 展开更多
关键词 煤矿深部巷道 不良地段 敞开式tbm 针对性设计
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我国TBM法隧道工程技术的发展、现状及展望 被引量：50
15
作者 齐梦学 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2021年第11期1964-1979,共16页
岩石隧道掘进机(TBM)在我国的应用与发展已经有近60年历史,了解我国TBM法隧道工程技术发展历程,有助于正确认识其现状,判明下一步的发展趋势。在详细回顾我国TBM法隧道工程5个发展阶段基础上,从10个方面全面分析我国TBM法隧道工程现状:... 岩石隧道掘进机(TBM)在我国的应用与发展已经有近60年历史,了解我国TBM法隧道工程技术发展历程,有助于正确认识其现状,判明下一步的发展趋势。在详细回顾我国TBM法隧道工程5个发展阶段基础上,从10个方面全面分析我国TBM法隧道工程现状:规模上总体呈小幅波动、持续上升状态;分布区域上以西部地区为主,华东、西南、东北、华南占比依次下降;分布领域上以水利水电工程和市政工程为主(占90%);开挖直径以6~8 m直径系列为主(占70%);施工工法方面TBM法与钻爆法相结合、互为补充;TBM平均月进尺从数十米到千米大幅波动,以200~700 m/月为主(占75%),施工工期受平均月进尺和掘进长度的影响差异巨大,以1~4年为主(占70%);机型以敞开式和双护盾TBM为主(占90%);品牌以铁建重工、罗宾斯、中铁装备为主(占70%),新增市场大多被拥有自主知识产权的铁建重工和中铁装备设备占有(占90%以上);TBM零部件国产化比例越来越高,但部分关键部件仍然依赖进口;有TBM施工业绩的建筑企业近30家,中铁隧道局和中铁十八局以显著优势稳居第一梯队。进而提出我国TBM法隧道工程技术展望:1)从规模上将经历升—平—降—稳的波动发展过程,目前正处于上升期,从分布区域、分布领域上近期仍将以西部地区、水利水电工程和轨道交通工程为主;2)TBM法与钻爆法联合施工的方法将会长期存在,并且TBM法占比及单台TBM在同一工程中的施工长度均呈增长趋势;3)支护技术、支护系统将迎来重大创新;4)复杂地质TBM法隧道施工技术正在全面研发与实践,即将实现巨大突破;5)斜井TBM、竖井TBM、微型TBM、超大直径TBM、复合式(多模式)TBM、异形断面TBM等新型TBM已经开始研发应用,正在取得长足进步,技术成熟后将得以大力推广,TBM关键部件必将全面实现国产化;6)大数据技术、人工智能技术、5G技术将助力TBM施工管理更加科学、客观、全面,并最终实现智能化施工。 展开更多
关键词 岩石隧道掘进机(tbm) tbm发展历程 tbm现状 tbm展望 支护 复杂地质 新型tbm 微型tbm 智能化
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海外复杂条件长隧洞“设计—施工—装备”一体化TBM建造关键技术与应用
16
作者 谢遵党 字继权 +12 位作者 尹德文 邢建营 陈晓年 苏凯 杨元红 齐三红 吕小龙 汪雪英 杨天吉 金长文 王美斋 肖豫 杨春宝 《治黄科技信息》 2025年第1期13-14,28,共3页
1研究背景大断面长距离隧洞在世界各国水利水电、公路、铁路建设中占据重要地位,随着国家水网、路网战略的实施,隧洞发挥着越来越重要的作用。在隧洞的建造过程中,TBM作为地下“航空母舰”,具有环境好、速度快、安全性高的特点,但也存... 1研究背景大断面长距离隧洞在世界各国水利水电、公路、铁路建设中占据重要地位,随着国家水网、路网战略的实施,隧洞发挥着越来越重要的作用。在隧洞的建造过程中,TBM作为地下“航空母舰”,具有环境好、速度快、安全性高的特点,但也存在适应复杂地质条件变化能力差的缺点,经常出现由于大变形、突泥涌水、岩爆等引起的卡机和停机事故。大量工程实例说明,大断面长距离TBM掘进的安全和工期风险非常之大,如何实现TBM隧洞安全高效建造一直是工程界亟待解决的难题。 展开更多
关键词 海外复杂条件长隧洞 大断面长距离隧洞 tbm建造关键技术 设计施工装备一体化 环境适应性 大变形 突泥涌水 安全高效建造
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EPB/TBM双模盾构机硬岩掘进卡机脱困技术
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作者 段岳强 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第1期237-243,共7页
[目的]EPB(土压平衡盾构机)/TBM(全断面硬岩掘进机)双模盾构机在掘进过程中由于刀具磨损过于严重,掘进参数设置不当等问题,易引起卡机等事故,进而严重影响施工工期,甚至引发安全事故,需对EPB/TBM双模盾构机硬岩掘进卡机脱困技术进行研究... [目的]EPB(土压平衡盾构机)/TBM(全断面硬岩掘进机)双模盾构机在掘进过程中由于刀具磨损过于严重,掘进参数设置不当等问题,易引起卡机等事故,进而严重影响施工工期,甚至引发安全事故,需对EPB/TBM双模盾构机硬岩掘进卡机脱困技术进行研究。[方法]依托深圳地铁8号线二期三工区大梅沙站—小梅沙站区间隧道工程,基于EPB/TBM双模盾构机在全断面微风化硬岩掘进过程中的卡机事故全过程,系统地阐述了EPB/TBM双模盾构机的卡机脱困流程,并对卡机至脱困过程的掘进参数演变规律进行分析,总结盾构机卡机事故原因,并提出对应的预防措施及建议。[结果及结论]盾构机卡机主要由多因素共同作用引起,其中刀盘及刀具的异常磨损是核心原因之一。通过及时排查相关掘进参数的异常变化,如盾构掘进速度骤降,刀盘扭矩骤降,总顶推力显著提升,可提前预警甚至避免卡机现象的发生。排查时结合对刀盘和土仓内渣土堆积情况的综合判定,能够显著减少卡机现象的发生并防止其进一步加剧。通过盾构机卡机位置确定、切口环岩体破除、顶撑工装焊接、盾构机试推进、第一部分盾体切割及岩体破除、第二部分盾体切割及岩体破除、切割盾体原位焊接及盾构机恢复掘进等工序可实现成功脱困。 展开更多
关键词 地铁 EPB/tbm双模盾构机 卡机脱困技术 硬岩
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大纵坡暗挖洞TBM空推步进施工工艺研究
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作者 王永康 刘文涛 苟云浩 《工程建设与设计》 2025年第2期107-109,共3页
随着城市轨道交通行业的发展,隧道建设难度越来越大,施工中经常出现非常规盾构机吊装下井组装、始发的情况。重庆轨道交通18号线北延工程大坪西站—终点区间为明挖法+暗挖发+TBM法施工,施工场地狭小,周边环境复杂,TBM需在明挖段组装,空... 随着城市轨道交通行业的发展,隧道建设难度越来越大,施工中经常出现非常规盾构机吊装下井组装、始发的情况。重庆轨道交通18号线北延工程大坪西站—终点区间为明挖法+暗挖发+TBM法施工,施工场地狭小,周边环境复杂,TBM需在明挖段组装,空推过单洞双线暗挖隧道后进行洞内始发。论文从空推方案比选、工艺流程控制等方面进行探讨,为今后类似工程TBM空推的实施提供参考依据。 展开更多
关键词 矿山法 tbm 空推步进 盾体 监测
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TBM法隧道洞碴制备高品质机制砂石技术应用研究
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作者 韩强 《机电工程技术》 2025年第2期38-43,共6页
为解决TBM洞碴生产机制砂石质量低、粒型和级配不合格问题,进行TBM洞碴加工工艺研究。以某项目A、项目B工程为例,采用颗粒级配试验建立TBM洞碴特性颗粒级配曲线模型,分析TBM洞碴加工生产砂石骨料技术难点,进行针对性工艺流程设计。对比... 为解决TBM洞碴生产机制砂石质量低、粒型和级配不合格问题,进行TBM洞碴加工工艺研究。以某项目A、项目B工程为例,采用颗粒级配试验建立TBM洞碴特性颗粒级配曲线模型,分析TBM洞碴加工生产砂石骨料技术难点,进行针对性工艺流程设计。对比TBM洞碴和钻爆法洞碴给料、破碎、筛分、制砂、湿法工艺的差异性,探讨TBM洞碴给料防板结、湿法生产、质量控制措施的优缺点,进而提出TBM洞碴加工高品质机制骨料工艺优化方案,讨论其可行性。研究结果表明:设置-19°倾角座式振动给料方式能顺畅TBM洞碴振动给料,采用针片状控制筛和多级整形能解决级配碎石针片状率问题,针片状率依次降为0%、2%、5%,指标均满足国标要求规范。提出的TBM洞碴加工高品质机制骨料工艺优化方案,可有效减小级配碎石针片状率和压碎值、优化细度模数和颗粒级配,具有显著技术经济效果。研究结果为进一步优化TBM洞碴制备高品质机制砂石加工工艺、打造绿色隧道提供参考。 展开更多
关键词 tbm洞碴 洞挖料 洞碴利用 砂石加工 针片状 骨料
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基于机器学习的敞开式TBM掘进参数预测模型研究
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作者 张立龙 《河南科技》 2025年第4期55-62,共8页
【目的】为促进TBM智能、安全、高效施工,依托新疆某输水工程,现场采集TBM掘进参数与岩石参数,基于TBM稳定段的工作参数建立岩-机互馈模型。【方法】首先,确定岩体参数为岩石抗压强度、围岩等级,TBM参数为贯入度、推力、刀盘转矩、刀盘... 【目的】为促进TBM智能、安全、高效施工,依托新疆某输水工程,现场采集TBM掘进参数与岩石参数,基于TBM稳定段的工作参数建立岩-机互馈模型。【方法】首先,确定岩体参数为岩石抗压强度、围岩等级,TBM参数为贯入度、推力、刀盘转矩、刀盘转速;其次,取每个掘进循环的稳定段的TBM工作参数的均值作为该循环TBM的参数值,进行模型训练集与验证集的划分;最后,分别通过最小二乘法、支持向量机法、单层神经网络法、双层神经网络法、随机森林法等5种方法建立岩-机互馈模型,并对各模型的预测结果进行对比分析。【结果】结果表明,采用双层神经网络建立映射关系模型的预测效果最好,可将贯入度、推力、刀盘转速、刀盘扭矩的预测偏差分别控制在0.2 mm/r、1500kN、0.5 r/min、9 kN·m以内。【结论】该方法可以提高TBM掘进效率,促进TBM设备智能化,为TBM安全高效施工提供保障。 展开更多
关键词 tbm 掘进参数 神经网络 智能控制 岩机-互馈
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