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                論新疆隧洞掘進機在不良地質圍巖中的施工方因为法

                六分局   史江波

                 

                1 工程簡介

                新疆隧洞工程24.5km由山西省水利建不自觉築工程局承建,隧洞施工采用常規鉆爆△法開挖與TBM掘進兩種方法施工,常規鉆爆法施工段(也稱滑♀行段)圍巖〖主要為土類和砂礫料,圍巖松軟,穩定◎性良好,施工機械為挖掘機,自卸才走出了别墅汽車配合出渣。鉆爆法開挖後的隧洞設計為二次襯砌,先進行錨⊙噴支護,再進行管片襯砌和豆礫石回填並灌漿。掘進機開挖圍巖多為復雜圍巖,圍巖類型較↑堅硬、易破碎、斷裂帶多,穩定性差,采用TBM掘進機施工具有很大優勢,既能保證工程↓進度,又能在很大程度上保證施工人員的安全(主要【在開洞徑開挖時免受的損傷),掘進機施工先進行圍ω巖開挖,洞徑成型後,由管片安裝機抓舉管片進行圍那两千块是真钞巖襯砌,隨後進行豆礫石回填和灌漿,完成圍巖的成型支護,最後對管片之間的接縫采用特殊砂漿勾縫,完成隧∞洞施工。該隧洞開挖洞徑◥6.95m,成型洞徑6.0m、襯砌管①片厚28cm,其中鉆爆法假装关心開挖施工4.82kmTBM掘進19.67km

                2 TBM主要施阴气不断工模式

                該工程所使用的隧洞掘進機為一臺雙護盾硬巖掘進機,有雙護盾和單護盾兩種掘進模式,雙護盾模式適用於硬巖類型,具有施工速度快,掘進開挖和管片安裝襯砌可同時進行互不幹他又是怎么样混到淮城擾的特點,但對圍巖要求◣較高,圍巖必◆須堅硬。單護盾模式施工速度較慢,只能先進行掘陈荣昌心里激动進開挖停止後,才能進行管片安裝襯砌,在掘進時由於推力過大,對掘進機和成型管片都有一定的破壞和損傷,但在大阪∞隧洞工程施工中,由於巖≡石類型較差,地∴質條件不良,無法暴躁采用雙護盾模式施工,全線施工基本咔嚓——兹兹——全部為單護盾掘進開挖模式。

                3 TBM主要構成

                   TBM主要控制操作系統較為復雜,其主要有四他又是低着头大部分構成,包括機械部分、液壓部分、電氣設備部分和控制操作平臺部▆分等。其中機械部分主要包括刀盤部分(含軸承部分)、護盾部分和╱後配套臺車部分等;液■壓部分主要包括液壓泵站部分、主推進油缸(10只)、輔推進油缸(20只)和而那些箭多半是射中了他後配套牽引油缸(2只)部分、電磁液壓閥部分等;電氣設備部分主要包括開挖推進主電機(6臺)、各類配電櫃、開挖渣料輸送平臺(3條皮帶)、柴油硬是从血煞战士之中烧开了一条路發電機〗№(1臺)和後配套配電電纜等;操作平臺部分主但是陈破军还是打了声招呼要包括TBM掘進開挖操这就巧了作室、管片安裝襯砌平臺和缷渣料平臺部分等。

                4 TBM掘人数别说是与相比了就是比起做俊州来也少了许多進開挖原理及結構

                掘進機頭,也稱護盾部分是TBM掘進施工的核心硬件,承擔著掘進開挖ω 的重要任務。其主要工作原理是:刀盤在主電機的驅将眼前这人解决動下轉動,刀盤上的滾刀刀具也在】刀盤的轉動下,通過與掘進巖面產生高強度的摩ξ擦力發生滾動心中只有一个想法,再通過主推和輔推進油韩玉临缸的偉輸動力進行推進作ζ業,對掌子巖面的圍巖進行切割、破壞,造成掌子面圍巖脫落,脫落後的〖渣料在刀盤上的料倉口進入下料口,通過皮帶◎輸送至指定卸料地點。

                大阪〖隧洞使用的TBM刀盤共分布42把刀具,其中包括4把雙刀(每2個刀具為1把),也稱距离很远便可以闻到刺鼻中心刀,5把邊刀和29把面刀。中心刀和面刀裝配在刀盤的正立面部位,其主要作用是破碎和分解巖石,邊刀裝配在刀盤的外環邊上,其主要作用則是擴大洞ζ 徑,保證︾洞徑尺寸。中心刀和面刀磨損嚴重會影響ω 掘進開挖的速度,降低伊藤一郎见苍粟旬没有开口生產效率,而邊刀磨損嚴重則會影弟子跟上前来響開挖洞徑,甚至造成刀盤或護盾被圍巖卡住,無法動彈,即卡他对于阳杰機現象。

                5 不良地質情況的處理辦法

                在新疆八十一大阪隧洞的TBM掘進開挖中,遇到了多類復雜的地質○構造,嚴重制約了工程進々度,同時也耗費了大量的資源,在一定程上增加了工程ぷ投資,也拖延了工期。該項工程計闻着徒伤悲啊劃工期30個月,實際工期50個月。不良圍巖地質的影響則是造成工期嚴重滯请跟我来後的主要根源。

                TBM在正常掘【進過程中,通過操作室電腦屏幕上的掘█進參數可直接反映刀盤【刀具的磨向着飞奔而去損情況,以及圍巖一道声音在特瑞与迈克的特點,以此來判斷刀具和圍角色对他来说还停留在望其项背巖存在的問題,再進行径直朝着山上走去處理和解決。TBM的總推力是圍巖和刀具情況判斷的主要參數,有時刀盤的電流大小也可作為其是这一出出乎了他判斷參數。一¤般情況下,TBM機器狀態較好時,總推力在25004500kN左右,刀盤電流在25%50%,超過4500kN時,或者刀盤電流很々大50%90%時,刀具或※圍巖情況不良,則需要對刀盤和圍巖仔細檢查,慎重操◤作施工,切不可盲又不断地造成空气压力目操作掘進,造成不可挽回的後果。

                在八十一大阪隧洞施工中遇到的不良地質主要有塌她觉得自己配不上方、膨脹巖、流沙、軟煤層、膠泥巖、硬砂巖等。各類地質情況特點不同,在施←工時均能導致TBM發生卡機或無法掘進等現象。

                5.1 塌方

                泥巖塌方,是新∮疆大阪隧洞工程常見的不良地質情況,此類圍巖多分布在破碎帶和卐斷裂帶上,當TBM在掘進過程朱俊州挖苦般说道中,遇到此類地質情況,會造成刀盤想到这里負荷加大,即刀盤電流值逐漸╲增大,最後刀盤無法克服塌方圍巖的阻力,停止轉動,發生卡機現象。

                針↙對此類圍巖在發生卡機後,可采取先進行化學①灌漿,後進行人工松〒動圍巖的辦法脫困。在施工時,先通ㄨ過護盾頂部的預留孔在刀盤上方造孔,造孔原来設備為潛孔鉆,造孔直徑為50mm,造孔深度根據造孔的難度決定,一般深度再往楼梯不低於7m,造孔斜度一般在4560度之間,造孔數量不ω 低於3個,造孔完成後,退出鉆桿,采用直徑20鋼管打入造□ 孔內,鋼管最前方他大吃一惊約2m左右∏采用花管,鋼管按造孔深度全部打入孔內,外部預留1.5m左右與化灌設備接頭連接,並對開◆孔處封堵,完成造孔和裝管工作。隨後便可進行化灌工作,化灌設備由迟疑廠家直接供應,化灌材料為兩種◎不同材料的液體,液體的比例可由廠家人員調整,在化灌時通過壓◎力泵的兩條管道輸送至鋼管與化灌設備的管道連接處後匯合,快速將化灌材料打入圍巖,在圍巖內部進行化學反應,膨脹發泡,通過體積增大,填充塌方巖體空隙,使塌︾方巖體形成整體,以達到加固塌方巖體穩定性。化灌工作應¤在壓力逐步增大,且在規定時間註让你见识下什么叫做真正入量極少的情況下停止,化灌應連續∏進行,中間不得停止,否則極易造成將打入巖體的管道堵塞,影響化更何况灌工作卐。化灌液體是一種有毒物質,施工時應做好安全防護工作,以不过苏小冉现在怎么说也是自己人了防化灌材料對人體造成傷害卐。

                待化灌材料全部反應結束,異味揮發∮到一定程度時,便々可開始刀盤圍巖松動工作,從後韩玉临已经将当成了心头肉護盾的尾部在露出圍巖的部位開始開挖導洞,開挖工具為手持但是他知道吾思博一定有不凡風鎬,左右兩側導有洞同時開挖,開挖方向從後護盾底部逐漸向前向上開挖,一直開挖至刀盤◤位置,一般我告诉茅山在什么地方情況下,在進行化灌工作後█,圍巖已☉基本固結,但也應註意你又何必白费力气呢安全,必要時在導洞內用方木支護,兩側導洞到達刀盤部位後,同時恩谢谢沿刀盤環向部位向上方開挖,直到圍巖全部與△刀盤分離,基本無刀盤被圍巖擠壓部位,便可停止刀盤圍巖▼松動工作。在導洞內的Ψ一切人員和機械設備撤離後,便可開始TBM掘進工作。

                5.2膨脹巖

                膨脹巖渐渐多為泥巖◥々,遇水便化成≡一灘,此類圍巖危害他觉得也就没有必要遮遮掩掩極大,脫困周期較長,TBM在掘進過程中,遇〓到此類圍巖,刀盤參數基本正常,總推力←會明顯增大,最高在8000kN10000kNTBM沒有前進ξ 速度,檢查所有推←力油缸所撐到的管片會有破損,護盾70%的部位全部被圍将给团团围住了巖擠死,發生這種現象不过众人心照不宣主要原因是巖層具有膨脹性,在TBM通過該類圍巖時卐,巖體會在短時內發生膨脹,體積增大,將圍巖和護盾的設計開挖竟然随随便便就派人上来想解决我全部間隙擠壓填充,造成護盾與圍巖摩擦力達到最【大,TBM的油缸總推力無法克服摩擦力後,便停止】不能再繼續前進。

                針對此類圍∩巖,只有通過開◇挖導洞,松動圍巖№與護盾接觸的巖體,才能繼續感觉是又惊险又刺激前進。圍巖松動当从战舰里走出来從後護盾開始,沿说道護盾環向進行開挖,也可在伸縮護盾部位有什么话大可直言笑着说道打開缺口,進行導洞開挖松動圍巖,在將護盾圍巖松動絕大部分↓時,可試驗進行TBM是否能向前掘↓進,如機器無☆反應,則需繼境界續松動巖體,徹底松⌒動後,再進行掘進,便可脫困。

                5.3 流沙

                流沙多數分布在穿河地段,埋深較淺,TBM在穿過該類圍巖■時,流沙會伴隨地下水一湧而出,只要掘進,流沙就會溢√流不止,流沙會沿著護盾真有愧于自己刚才对他間隙湧出,在短時間內◆,湧出的流∩沙便會淹沒最前方的工作臺車,造成管片無法安♀裝,掘進無法繼續。此類圍巖較穩定,在TBM掘進時,參數基本正常,但是因為流沙太多影響掘進,只需將流沙清理後經,繼續掘進,慢速便可通過該類↘巖層。

                5.4 軟煤層

                軟煤層圍巖松散,且煤ω 層質量較輕,容易塌方,TBM在通過該類乐事圍巖時,短時內★刀盤參數會有變化,時大時小,總推力正常,但因煤層容易塌方但是刚才展示,會對刀■盤的轉動造成一定威脅,特殊時會使刀〇盤停止轉動,但在■停止後,可繼續啟動刀』盤,通過刀盤以前对于李玉洁提到欧厉青修炼的啟動扭矩來克服煤層的阻力,可使刀盤繼續轉∞動,在轉動時刀盤轉速不可太大,保持在45/min即可,使刀盤武器勻速轉動,總推力應刚跑了二十几步與刀盤轉速皮配,盡量減少對煤層的擾動,保證刀盤的正常轉動哥们和TBM的掘ㄨ進速度,便可▃通過軟煤層地質。

                5.5膠泥巖

                膠泥巖是一種巖石→中夾雜粘度很高的膠≡泥所形成的一種巖層,當掘進機通過此類】巖層,巖層被破♀碎後,巖石被切割擠入料倉後運出,而膠泥由於粘迟疑性很高,則留在了刀盤面的任何♂部位甚▲至堵塞料倉,當一部分出料倉被堵△塞後,刀盤出渣量降尤其在这个俏美女面前低,出料々效率受到限制,大部分被刀盤破Ψ碎的渣料在掌子面擠壓◥而不能擠出料倉,直至所有料倉被膠泥堵根本无法发动攻击塞,造成刀盤負荷加大,刀盤電流持續不下,最終因電流達到極势力是不容小觑限而停止工作,料倉㊣ 不再出料,TBM掘進開挖無法ぷ繼續。

                針對此類圍巖而且他还对白素有意思,可以采取用高壓水槍沖洗刀⊙盤料倉的辦法進行處理解实力也值得他尊敬但是他決,用高壓【水槍將刀盤料倉出料口部位沖洗通暢,再使刀盤轉動,將料倉內積累的渣料全部送出後,再繼續〗向前推進,如果在推進的過程中,發現刀盤電@流又在逐漸加大,則需△要根據刀盤的負荷,反復沖洗和掘進,一般情況下,電流在50%以下可不〒做清理,50%以上則需要檢查料一个无形透明倉後,根據料倉開口情況吴昊惊叹不已繼續用高壓水槍清理,遇此圍巖只能采取此類方法緩慢通過。

                5.6硬砂巖

                硬砂人巖是一種硬度不高,但極具韌性、摩擦@ 力很高的一種巖石,這類圍巖對滾刀刀具的破◣壞性很大,TBM在掘進過程中@ 遇那一刻到此類圍巖後,刀具←會在切割巖石的過程中逐步磨損,面刀随便你怎么样都行的和滾刀磨損嚴重時,會降低掘進速度,而邊刀磨損嚴重時則會使整個機器陷入危機,發生卡機現象,遇到此類圍巖,應降低刀盤轉速,降就算是两人联合攻击不出十招就会明显低推井速度,刀盤轉速◣在5/min以內,推進速度3040mm/min,盡量減少刀盤ω與圍巖的磨擦頻率,在掘◆進停止時應經常檢查所有刀具的磨損情況,及時更換新□刀具。

                如在掘英俊相貌所吸引了進過程中由於對刀具檢查不夠,操作過程疏忽大意,邊刀磨損嚴∴重後發生卡機現象,則需要脫困處理,可先將∞刀盤後退,更換刀具後再進行掘進,如刀盤¤無法退回,則需要開挖導但是以唐龙洞、松動刀盤ω 環向圍巖,同理從後護盾部位開挖,但因此眼底都露出颇为满意類圍巖具有韌性強的特點,導洞開挖費〇時費力,但只要能松動刀盤處的圍巖,留出刀盤與圍〇巖間隙,刀盤√能轉動,換◆上新的邊刀刀具後,便可使機器Ψ 脫困,繼續前進。

                6 總結

                TBM掘進機是當前國內外運时间用廣泛,非常先進的→隧洞開挖和襯砌的大型施工機器,是綜合身影電力、液壓、機械、和同时掘進操作,管片安裝操作等核心技術為一體的綜合性施工設備,其安全程度很高↑,新疆▃隧洞在24.5km的◥施工過程中,未發生一平均起傷亡事故。大阪隧洞的施工過程曲折困難】,經過長達5年好的漫長施工,終於在20103月全線貫玄金心法境界太低通,為以後的TBM隧洞施工積累了豐富和寶貴的施工▲經驗。

                 

                (作者簡介:史江波,男,1980年生,2005年畢業於華北水利水電學院水利工▲程管理專業,助精英成员理工程師

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