不良地质条件下双护盾TBM掘进适应性研究及施工安全性评价
发布时间：2021-11-15 18:20
传统的隧道开挖,依靠人工、爆破等方式将岩体破碎后,再将碎渣运出隧道,根据围岩条件的不同,进行支护和衬砌。但如面对深长隧道,传统的矿山爆破法将会面临施工速度慢、劳动强度高、安全保障低等问题,与此相对应,全面隧道掘进机（Tunnel,Boring Machine,简称TBM）的出现,使得隧道的机械化施工成为可能。目前应用TBM掘进开挖的项目越来越多。但同时产生的问题也越来越多。由于隧洞的埋深加大,地质条件也越来越多样化,不良地质条件会越来越多,这些地质条件对TBM掘进的影响极大,轻者影响了TBM掘进效率,拖慢工程进度,增加工程成本,严重时会导致机器卡死在岩体中,导致刀盘或护盾被损毁。本文以双护盾TBM为例,结合尼泊尔巴瑞巴贝引水隧洞（BBDMP）工程,分析双护盾TBM在不同地质条件下的掘进方式,深入研究了双护盾TBM掘进过程中的力学响应,阐明了双护盾TBM动态掘进过程的数值模型实现过程,探明了不同掘进模式下的TBM护盾被卡的判断标准,主要研究内容与成果如下:（1）结合以往TBM工程对比分析了双护盾TBM在不同地层条件下的掘进模式,对前护盾、后护盾、撑靴盾、豆砾石、管片、围岩等结构的空间位置...
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
西南交通大学硕士研究生学位论文 第11页图2-1 双护盾 TBM 主要组成部分2.2.2 双护盾 TBM 掘进模式双护盾 TBM 两种掘进模式分为双护盾掘进模式和单护盾掘进模式。（1）双护盾掘进模式在围岩稳定性较好的地层中掘进时，应该采用双护盾掘进模式。此时支撑靴紧撑洞壁，为主推进油缸提供反力，使 TBM 向前推进。刀盘的反扭矩由两个位于支撑护盾的反扭矩油缸提供，此时 TBM 实现了掘进与安装管片同时进行，作业循环为：掘进与安装管片→支撑靴收回换步→再支撑→再掘进与安装管片，具体流程如图 2-2 所示。a) 掘进与安装管片 b) 换步d) 再掘进与安装管片 c) 再支撑图2-2 双护盾掘进模式（硬岩地区）（2）单护盾掘进模式双护盾 TBM 在软弱围岩中掘进时，应该采用单护盾掘进模式。由于围岩自稳性差，洞壁岩石无法为水?
a) 掘进与安装管片 b) 换步d) 再掘进与安装管片 c) 再支撑图2-2 双护盾掘进模式（硬岩地区）（2）单护盾掘进模式双护盾 TBM 在软弱围岩中掘进时，应该采用单护盾掘进模式。由于围岩自稳性差，洞壁岩石无法为水平支撑提供足够的支撑力，支撑系统与主推进系统无
【参考文献】：
期刊论文
[1]断层破碎带敞开式TBM卡机处理与脱困技术探析[J]. 徐虎城. 隧道建设(中英文). 2018(S1)
[2]我国硬岩掘进机的创新与实践[J]. 洪开荣,王杜娟,郭如军. 隧道建设(中英文). 2018(04)
[3]花岗岩地层双护盾TBM卡机原因分析及处理措施[J]. 郭卫新,杨继华,齐三红,杨风威. 资源环境与工程. 2017(05)
[4]引大济湟工程TBM挤压大变形卡机计算分析与综合防控[J]. 黄兴,刘泉声,彭星新,雷广峰,魏莱. 岩土力学. 2017(10)
[5]东山供水工程9号隧洞地质问题及影响分析[J]. 荆海丰. 山西水利. 2017(06)
[6]基于RMR岩体分级系统的TBM掘进性能参数预测[J]. 王健,王瑞睿,张欣欣,刘海东,庞永昊. 隧道建设. 2017(06)
[7]引汉济渭工程TBM卡机脱困技术[J]. 薛永庆. 铁道建筑技术. 2017(08)
[8]我国隧道及地下工程近两年的发展与展望[J]. 洪开荣. 隧道建设. 2017(02)
[9]TBM穿越砂卵石复合地质段处理方案探讨[J]. 关红俊. 山西水利. 2016(08)
[10]TBM及其施工技术在中国的发展与趋势[J]. 荆留杰,张娜,杨晨. 隧道建设. 2016(03)
博士论文
[1]深部复合岩层流变力学行为及其对TBM卡机灾害影响机理研究[D]. 徐鹏.中国矿业大学 2018
硕士论文
[1]深部复合地层TBM选型与掘进适应性分析及评价软件开发[D]. 齐祥.北京交通大学 2017
[2]TBM刀盘掘进过程数值模拟研究[D]. 张延荣.沈阳工业大学 2017
[3]深埋复合地层TBM适应性评价指标体系及方法研究[D]. 陈川.北京交通大学 2016
[4]高海拔西藏旁多水利枢纽工程TBM掘进性能研究[D]. 李森.石家庄铁道大学 2014
[5]TBM掘进效率与围岩相关性研究[D]. 陈浩.西南交通大学 2010
本文编号：3497276
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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西南交通大学硕士研究生学位论文 第11页图2-1 双护盾 TBM 主要组成部分2.2.2 双护盾 TBM 掘进模式双护盾 TBM 两种掘进模式分为双护盾掘进模式和单护盾掘进模式。（1）双护盾掘进模式在围岩稳定性较好的地层中掘进时，应该采用双护盾掘进模式。此时支撑靴紧撑洞壁，为主推进油缸提供反力，使 TBM 向前推进。刀盘的反扭矩由两个位于支撑护盾的反扭矩油缸提供，此时 TBM 实现了掘进与安装管片同时进行，作业循环为：掘进与安装管片→支撑靴收回换步→再支撑→再掘进与安装管片，具体流程如图 2-2 所示。a) 掘进与安装管片 b) 换步d) 再掘进与安装管片 c) 再支撑图2-2 双护盾掘进模式（硬岩地区）（2）单护盾掘进模式双护盾 TBM 在软弱围岩中掘进时，应该采用单护盾掘进模式。由于围岩自稳性差，洞壁岩石无法为水?
a) 掘进与安装管片 b) 换步d) 再掘进与安装管片 c) 再支撑图2-2 双护盾掘进模式（硬岩地区）（2）单护盾掘进模式双护盾 TBM 在软弱围岩中掘进时，应该采用单护盾掘进模式。由于围岩自稳性差，洞壁岩石无法为水平支撑提供足够的支撑力，支撑系统与主推进系统无
【参考文献】：
期刊论文
[1]断层破碎带敞开式TBM卡机处理与脱困技术探析[J]. 徐虎城. 隧道建设(中英文). 2018(S1)
[2]我国硬岩掘进机的创新与实践[J]. 洪开荣,王杜娟,郭如军. 隧道建设(中英文). 2018(04)
[3]花岗岩地层双护盾TBM卡机原因分析及处理措施[J]. 郭卫新,杨继华,齐三红,杨风威. 资源环境与工程. 2017(05)
[4]引大济湟工程TBM挤压大变形卡机计算分析与综合防控[J]. 黄兴,刘泉声,彭星新,雷广峰,魏莱. 岩土力学. 2017(10)
[5]东山供水工程9号隧洞地质问题及影响分析[J]. 荆海丰. 山西水利. 2017(06)
[6]基于RMR岩体分级系统的TBM掘进性能参数预测[J]. 王健,王瑞睿,张欣欣,刘海东,庞永昊. 隧道建设. 2017(06)
[7]引汉济渭工程TBM卡机脱困技术[J]. 薛永庆. 铁道建筑技术. 2017(08)
[8]我国隧道及地下工程近两年的发展与展望[J]. 洪开荣. 隧道建设. 2017(02)
[9]TBM穿越砂卵石复合地质段处理方案探讨[J]. 关红俊. 山西水利. 2016(08)
[10]TBM及其施工技术在中国的发展与趋势[J]. 荆留杰,张娜,杨晨. 隧道建设. 2016(03)
博士论文
[1]深部复合岩层流变力学行为及其对TBM卡机灾害影响机理研究[D]. 徐鹏.中国矿业大学 2018
硕士论文
[1]深部复合地层TBM选型与掘进适应性分析及评价软件开发[D]. 齐祥.北京交通大学 2017
[2]TBM刀盘掘进过程数值模拟研究[D]. 张延荣.沈阳工业大学 2017
[3]深埋复合地层TBM适应性评价指标体系及方法研究[D]. 陈川.北京交通大学 2016
[4]高海拔西藏旁多水利枢纽工程TBM掘进性能研究[D]. 李森.石家庄铁道大学 2014
[5]TBM掘进效率与围岩相关性研究[D]. 陈浩.西南交通大学 2010
本文编号：3497276
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