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单护盾全断面隧道掘进机法施工对管片接头受力和变形的影响规律 被引量：2
1
作者 李立功 王力 +1 位作者 段志强 刘大刚 《城市轨道交通研究》 北大核心 2019年第9期104-108,共5页
管片接头的受力情况与变形量直接影响隧道的安全性与防水性。以重庆轨道交通5号线大竹林停车场—重光站区间为例,分析单护盾全断面隧道掘进机法施工时的施工荷载,建立荷载-结构模型,仿真计算管片接头的受力与变形,并用实测数据予以验证... 管片接头的受力情况与变形量直接影响隧道的安全性与防水性。以重庆轨道交通5号线大竹林停车场—重光站区间为例,分析单护盾全断面隧道掘进机法施工时的施工荷载,建立荷载-结构模型,仿真计算管片接头的受力与变形,并用实测数据予以验证。根据计算结果,在转弯段,围岩条件越不利,埋深越深,接头处变形就越大,安全系数也就越低。 展开更多
关键词 地铁 隧道施工 单护盾全断面隧道掘进机法 管片接头 受力分析 变形分析
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我国大直径全断面隧道掘进机主驱动密封件研究进展
2
作者 熊文杰 刘华 +4 位作者 王宝成 谭锋 叶素娟 张波 韦园思 《润滑与密封》 北大核心 2025年第8期193-204,共12页
随着全断面隧道掘进机(TBM)整机技术向大直径、高参数、长寿命方向的换代升级,对大直径主驱动密封材料性能、结构形式、制造工艺等提出了更高的要求。从密封材料、密封结构、制造工艺和试验台架以及产品工程应用等方面,综述我国大直径TB... 随着全断面隧道掘进机(TBM)整机技术向大直径、高参数、长寿命方向的换代升级,对大直径主驱动密封材料性能、结构形式、制造工艺等提出了更高的要求。从密封材料、密封结构、制造工艺和试验台架以及产品工程应用等方面,综述我国大直径TBM主驱动密封件的研究进展,并展望大直径TBM主驱动密封件的未来发展趋势,指出为适应TBM整机技术向大直径、高参数、长寿命方向的换代升级,急需在密封材料、组合密封结构、分段浇注和分段模压制造工艺和台架性能验证等方面实现突破。 展开更多
关键词 全断面隧道掘进机 大直径主驱动 密封件 聚氨酯 丁腈橡胶
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敞开式全断面隧道掘进机通过不良地质地段的措施和施工方法 被引量：8
3
作者 高晓东 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2006年第6期59-63,共5页
研究目的:铁道部1997年引进的两台TB880E型TBM由德国Wirth公司生产,该机型的结构及技术性能参数以西安安康铁路秦岭特长隧道为设计对象,主要适用于硬岩隧道的掘进施工,属敞开式硬岩TBM。TBM如何通过软弱围岩是一个世界性的难题。研究方... 研究目的:铁道部1997年引进的两台TB880E型TBM由德国Wirth公司生产,该机型的结构及技术性能参数以西安安康铁路秦岭特长隧道为设计对象,主要适用于硬岩隧道的掘进施工,属敞开式硬岩TBM。TBM如何通过软弱围岩是一个世界性的难题。研究方法:结合西安南京铁路桃花铺1号隧道的工程实践,研究预防TBM施工事故的措施和施工方法。研究结论:提出了“超前探测,支护紧跟,调整参数,适速推进,减少扰动”20字方针。对于施工过程中出现的各种坍方如何处理进行了说明,总的处理措施是“及时喷锚,加密钢架,搭焊钢管,网板结合,封闭坍腔,回填密实”。TBM顺利、安全通过不良地质地段的措施和方法在桃花铺1号隧道的掘进后期得到很好的验证。 展开更多
关键词 全断面掘进机 隧道 不良地质 施工
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全断面隧道掘进机施工方法探讨 被引量：3
4
作者 张照煌 《现代电力》 2005年第6期50-52,共3页
隧道的全断面施工方法主要有钻爆法、全断面隧道掘进机施工法和混合法施工等三种。一般情况下,隧道所处环境及所穿过的地质条件都很复杂,因此就其施工方法的选用而言,目前尚没有统一的标准。通过对国内外隧道(洞)工程施工实例的总结,全... 隧道的全断面施工方法主要有钻爆法、全断面隧道掘进机施工法和混合法施工等三种。一般情况下,隧道所处环境及所穿过的地质条件都很复杂,因此就其施工方法的选用而言,目前尚没有统一的标准。通过对国内外隧道(洞)工程施工实例的总结,全面分析了影响隧道施工方法选择的因素及应采取的相应措施。结合隧道用途及所需隧道的几何形状和尺寸,建立了隧道施工断面和所需隧道断面的数学模型,通过对此数学模型的求解,比较了全断面隧道掘进机施工和钻爆法施工的各自特点,在此基础上给出了根据所需隧道几何形状及尺寸应考虑的施工方法。文中还对这些施工方法的特点、应用范围、影响因素等内容进行了初步探讨,以期有助于我国隧道施工技术水平的提高。 展开更多
关键词 隧道 施工 盾构 全断面岩石掘进机
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“铁路隧道全断面岩石掘进机法技术指南”将推动铁路隧道掘进机施工技术的发展
5
作者 刘春 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2008年第1期85-90,共6页
研究目的:随着我国铁路运输及城市地铁交通的快速发展,隧道施工机械亦不断改进和完善,铁路隧道掘进机施工技术需进一步规范,总结过去隧道经验,积极推行铁建设[2007]106号文件精神,保证隧道施工的进度、质量及安全迫在眉睫。研究结论:通... 研究目的:随着我国铁路运输及城市地铁交通的快速发展,隧道施工机械亦不断改进和完善,铁路隧道掘进机施工技术需进一步规范,总结过去隧道经验,积极推行铁建设[2007]106号文件精神,保证隧道施工的进度、质量及安全迫在眉睫。研究结论:通过国内外典型施工案例说明,当符合相应施工地质条件时,掘进机发挥出快速、安全的优势;若不掌握可靠的地质条件、或地质条件不满足掘进机施工的要求时,掘进机不仅不能表现出来优势,反而会造成工期和经济上的损失,这是技术指南最基本的准则。 展开更多
关键词 铁路 隧道 全断面岩石掘进机 施工
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全断面隧道掘进机护盾受力监测及卡机预警 被引量：15
6
作者 刘泉声 彭星新 +3 位作者 黄兴 雷广峰 魏莱 刘鹤 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期3406-3414,共9页
全断面隧道掘进机(简称TBM)在穿越深部软弱地层时围岩收敛变形较大,围岩容易挤压护盾,导致TBM卡机,影响TBM正常掘进。通过分析TBM卡机灾害孕育过程,得到了预测TBM卡机的重要条件:一是围岩变形量大于预留的空间,二是额定推力不能克服摩... 全断面隧道掘进机(简称TBM)在穿越深部软弱地层时围岩收敛变形较大,围岩容易挤压护盾,导致TBM卡机,影响TBM正常掘进。通过分析TBM卡机灾害孕育过程,得到了预测TBM卡机的重要条件:一是围岩变形量大于预留的空间,二是额定推力不能克服摩擦阻力。为了监测实际工程TBM卡机状态,提出了一种监测护盾变形的方案以及护盾受力的计算方法,可通过监测得到的变形估算护盾的受力,进而计算出护盾受到的摩擦阻力,得到TBM卡机的状态。根据TBM受到的摩擦阻力、TBM正常掘进时所需推力和TBM额定推力之间的关系,将TBM卡机状态分为4个等级,即无卡机、轻微卡机、卡机和严重卡机,并提出了对应的处理措施。结合TBM卡机条件以及护盾受力监测方案,提出了TBM卡机灾害预警流程。在兰州水源地输水隧洞工程中应用了该监测方案和卡机灾害预警流程,应用结果表明,预测的卡机状态与TBM实际状态基本一致,说明该方法具有一定的可靠性,对指导TBM隧道施工具有重要意义。 展开更多
关键词 全断面岩石隧道掘进机 护盾受力 卡机预警
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全断面隧道掘进机刀具异常磨损的识别分析 被引量：17
7
作者 赵维刚 刘明月 +1 位作者 杜彦良 张筑平 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期150-153,共4页
针对全断面隧道掘进机(TBM)施工过程中刀具过度磨损或异常磨损的识别问题,在分析TBM掘进效率影响因素和进行掘进状况无监督模式识别的基础上,利用现场掘进数据,得到场切深指数fFPI和切割系数C在不同掘进状况下的相互影响规律,据此提出... 针对全断面隧道掘进机(TBM)施工过程中刀具过度磨损或异常磨损的识别问题,在分析TBM掘进效率影响因素和进行掘进状况无监督模式识别的基础上,利用现场掘进数据,得到场切深指数fFPI和切割系数C在不同掘进状况下的相互影响规律,据此提出以两者作为TBM刀具异常磨损的二维特征识别参量,确定了此空间中的刀具异常磨损决策阈值。TBM刀具磨损的预测和异常磨损识别方法的确定,对于保障TBM的安全掘进以及提高其利用率和经济性具有重要意义。 展开更多
关键词 全断面隧道掘进机(TBM) 刀具磨损 识别 场切深指数 切割系数 秦岭隧道
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全断面岩石隧道掘进机(TBM)施工超前处置技术综述与思考 被引量：27
8
作者 齐梦学 杨国清 曾绍毅 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2021年第9期1555-1564,共10页
TBM施工过程中遭遇的复杂地质条件越来越多,超前处置是减少和避免复杂地质条件下TBM施工过程中频繁卡机最可靠的途径。为此,结合TBM施工实践,从3个方面总结10项现有处置技术,用来应对破碎、软弱、富水、完整硬岩、岩爆等地质问题,分别为... TBM施工过程中遭遇的复杂地质条件越来越多,超前处置是减少和避免复杂地质条件下TBM施工过程中频繁卡机最可靠的途径。为此,结合TBM施工实践,从3个方面总结10项现有处置技术,用来应对破碎、软弱、富水、完整硬岩、岩爆等地质问题,分别为:1)在掌子面或掌子面前方施作的掌子面超前处置技术,包含刀盘清理脱困、掌子面超前注浆、地表注浆和人造节理4项措施;2)在护盾尾部或护盾后方施作的后置式超前处置技术,包含超前注浆、超前小导管加固和超前管棚加固3项措施;3)从适当位置施作的导洞法超前处置技术,包含小导洞法、迂回导洞法和超前导洞应力释放法3项措施。针对TBM施工超前处置,提出5个方面的思考和建议:1)减少TBM在不适宜地质洞段的施工占比;2)提高TBM工法的地质适应性;3)提高超前地质预报的准确性和及时性;4)动态设计,合理决策;5)健全规范、标准、定额等管理体系,促进TBM科学应用与推广。 展开更多
关键词 全断面岩石隧道掘进机(TBM) 掌子面超前处置 后置式超前处置 前置式超前处置 导洞法
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全断面隧道掘进机破岩机理离散元分析 被引量：8
9
作者 蒋明镜 孙亚 +1 位作者 王华宁 袁聚云 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1038-1044,共7页
将基于微观胶结试验得到的岩石微观力学模型植入离散元软件,模拟滚刀破岩过程并重点分析滚刀破岩各阶段的宏微观机理.结果表明:滚刀破岩过程按破岩阻力和侵入深度的关系可以分为3个阶段,即加载阶段、卸载阶段和残余跃进阶段;破岩过程中... 将基于微观胶结试验得到的岩石微观力学模型植入离散元软件,模拟滚刀破岩过程并重点分析滚刀破岩各阶段的宏微观机理.结果表明:滚刀破岩过程按破岩阻力和侵入深度的关系可以分为3个阶段,即加载阶段、卸载阶段和残余跃进阶段;破岩过程中的胶结破坏主要分为拉破坏和剪扭破坏2种类型,其中,中裂纹主要由拉剪扭复合破坏引起,斜裂纹主要由拉破坏引起,证实了张拉破坏理论.加载阶段是滚刀破岩的必经阶段,卸载阶段是滚刀破岩的关键阶段,有效利用卸载阶段破碎特性可以提高破岩效率. 展开更多
关键词 全断面隧道掘进机(TBM) 破岩机理 离散元模拟
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全断面隧道掘进机滚刀破岩尺寸效应离散元分析 被引量：8
10
作者 袁聚云 蒋明镜 +1 位作者 廖优斌 孙亚 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期1437-1445,共9页
为了给室内模型试验或数值模拟试验提供直接的指导及实际工程间接的参考,将基于微观胶结试验得到的合理的岩石微观力学模型植入离散元软件,模拟了不同试样尺寸滚刀破岩过程并分析了各因素对滚刀破岩过程的影响.结果表明,不同试样尺寸滚... 为了给室内模型试验或数值模拟试验提供直接的指导及实际工程间接的参考,将基于微观胶结试验得到的合理的岩石微观力学模型植入离散元软件,模拟了不同试样尺寸滚刀破岩过程并分析了各因素对滚刀破岩过程的影响.结果表明,不同试样尺寸滚刀破岩过程按破岩阻力和侵入深度的关系均可以分为3个阶段,即加载阶段、卸载阶段和残余跃进阶段;室内模型试验中,滚刀刃宽与岩石试样宽度的比值(相对比值)存在一个临界值,当试验中选取的相对比值小于该临界值时,可以减小试验过程中的边界效应. 展开更多
关键词 全断面隧道掘进机(TBM) 尺寸效应 离散元模拟
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全断面隧道掘进机刀盘裂纹尖端应力强度因子收敛性分析 被引量：5
11
作者 凌静秀 孙伟 +1 位作者 杨晓静 童昕 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期1143-1148,共6页
针对全断面隧道掘进机刀盘裂纹损伤及寿命预测等工程问题,提出了基于子模型技术的应力强度因子求解方法,并用含裂纹的矩形钢板对该方法进行了验证,分析了裂纹网格参数对刀盘裂纹尖端应力强度因子的收敛性影响。结果表明,钢板的应力强度... 针对全断面隧道掘进机刀盘裂纹损伤及寿命预测等工程问题,提出了基于子模型技术的应力强度因子求解方法,并用含裂纹的矩形钢板对该方法进行了验证,分析了裂纹网格参数对刀盘裂纹尖端应力强度因子的收敛性影响。结果表明,钢板的应力强度因子数值和理论计算结果最大相对误差为3.6%。同时得到了保证刀盘应力强度因子求解精度和效率的裂纹单元网格参数,为结构的裂纹扩展寿命预测提供了参考。 展开更多
关键词 全断面隧道掘进机刀盘 裂纹 应力强度因子 子模型技术 有限元法
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川藏铁路全断面掘进机穿越断层破碎带隧道施工研究 被引量：28
12
作者 刘卓 《中国工程机械学报》 北大核心 2019年第3期263-267,共5页
通过大断层破碎带是全断面掘进机(TBM)施工的难点.基于引汉济渭工程秦岭隧洞岭北TBM穿越断层破碎带的施工工艺和研究成果,提出了TBM穿越断层破碎带的施工工法.利用激发极化法与三维地震法进行超前地质预报,施工纵向小导洞和横向导洞、管... 通过大断层破碎带是全断面掘进机(TBM)施工的难点.基于引汉济渭工程秦岭隧洞岭北TBM穿越断层破碎带的施工工艺和研究成果,提出了TBM穿越断层破碎带的施工工法.利用激发极化法与三维地震法进行超前地质预报,施工纵向小导洞和横向导洞、管棚,利用多点位移计、光纤光栅应变计监测围岩应力和变形,解决了刀盘卡转和防止隧道塌方.该施工工法可提高TBM适应不同地质条件的能力,优化TBM的施工组织设计,为川藏铁路长大隧道的施工提供借鉴. 展开更多
关键词 隧道 全断面掘进机(TBM) 断层 破碎带 川藏铁路
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关于印发《铁路隧道全断面岩石掘进机法技术指南》的通知——铁建设[2007]106号
13
《铁道标准设计》 2007年第7期121-121,共1页
各铁路局、各客运专线公司（筹备组）、太中银铁路公司筹备组、投资公司、铁科院：现印发《铁路隧道全断面岩石掘进机法技术指南》（另发单行本），自印发之日起实行。各单位在执行过程中，应结合工程实践：认真总结经验，积累资料。如... 各铁路局、各客运专线公司（筹备组）、太中银铁路公司筹备组、投资公司、铁科院：现印发《铁路隧道全断面岩石掘进机法技术指南》（另发单行本），自印发之日起实行。各单位在执行过程中，应结合工程实践：认真总结经验，积累资料。如发现需要修改和补充之处，请将意见及时反馈铁道部建设管理司。 展开更多
关键词 全断面岩石 铁路隧道 技术指南 掘进机法 客运专线 铁路公司 执行过程 总结经验
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基于ADAMS 的全断面硬岩隧道掘进机主机耦合振动分析 被引量：2
14
作者 王旭龙 朱晔 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2020年第9期1300-1306,共7页
为明确不同工况下TBM主机振动耦合规律,基于Adams软件,依据其结构装配关系和力传递关系,对TBM主机节点进行重新划分,引入非线性弹簧元件对油缸、轴承和齿轮啮合进行非线性等效,建立TBM主机非线性耦合动力学模型,并详细计算结构本身的刚... 为明确不同工况下TBM主机振动耦合规律,基于Adams软件,依据其结构装配关系和力传递关系,对TBM主机节点进行重新划分,引入非线性弹簧元件对油缸、轴承和齿轮啮合进行非线性等效,建立TBM主机非线性耦合动力学模型,并详细计算结构本身的刚度和结构间的非线性连接刚度。根据掘进地质条件,定义了全推力、上软下硬和转弯3种典型刀盘载荷,并对3种载荷下的振动进行分析。结果表明:(1)在全推力工况下,主机关键部件的振动最大,为低频的受迫振动;机头架的振动横向和纵向受到齿轮的耦合作用,在150 Hz左右的频率上存在耦合振动。(2)刀盘轴向最大加速度幅值为2.5g,从刀盘到主梁,机头架的振动衰减了约25%,主梁前段振动衰减了约55%,与已有全推力工况下实测结果相接近,证实了仿真计算的正确性。(3)根据对上软下硬和转弯纠偏2种典型工况的振动规律分析,刀盘的轴向力和速度分别减少约40%和80%。 展开更多
关键词 全断面硬岩隧道掘进机主机 ADAMS 非线性多体动力学 耦合振动 时频分析
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全断面隧道掘进机滚刀预切槽破岩数值模拟 被引量：23
15
作者 耿麒 卢智勇 +3 位作者 张泽宇 汪学斌 马茂勋 叶敏 《西安交通大学学报》 CSCD 北大核心 2021年第9期9-19,共11页
针对现有全断面隧道掘进机(TBM)滚刀破岩研究对预切槽破岩的破坏原理阐释不深、切槽影响规律揭示不明的问题,构建了基于泰森多边形算法的等效晶质岩石材料的颗粒簇离散元模型,分析了不同预切槽辅助下滚刀贯入岩石的密实核演化、裂纹扩... 针对现有全断面隧道掘进机(TBM)滚刀破岩研究对预切槽破岩的破坏原理阐释不深、切槽影响规律揭示不明的问题,构建了基于泰森多边形算法的等效晶质岩石材料的颗粒簇离散元模型,分析了不同预切槽辅助下滚刀贯入岩石的密实核演化、裂纹扩展和成碴破坏等过程,并进行小型刀具静压破岩试验验证了数值模型的可靠性。进行数值模拟,研究了切槽角度、位置、间距等结构参数对裂纹分布、破岩载荷和贯入比能的影响规律。仿真结果表明:基于预切槽弱化围岩和密实核传力双重机制的错缝预切槽破岩方法可极大提高硬岩破碎效率,“窄直切槽、错缝切削、滚刀中置”是最优的切槽结构及排布模式,建议预切槽开口角度为0°、滚刀贯入点和预切槽交错布置且滚刀位于相邻预切槽正中、预切槽最优间距为80 mm。该研究为TBM滚刀破岩机理研究提供了有效手段,为探究辅助滚刀破岩的预切槽合理结构提供了理论依据。 展开更多
关键词 全断面隧道掘进机 滚刀 预切槽 颗粒簇离散元
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全断面隧道掘进机刀盘刮碴铲斗结构对出碴性能的影响 被引量：6
16
作者 耿麒 谢立扬 +2 位作者 张泽宇 叶敏 姚永春 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期149-157,共9页
针对现有全断面隧道掘进机(TBM)刀盘出碴模拟研究所存在的岩碴级配和形状参数考虑不全面、刮碴铲斗结构影响规律揭示不明晰的问题,采用颗粒离散元方法构建考虑了岩碴级配和形状的刀盘落碴、铲碴、溜碴过程的数值模型,并进行缩比出碴试... 针对现有全断面隧道掘进机(TBM)刀盘出碴模拟研究所存在的岩碴级配和形状参数考虑不全面、刮碴铲斗结构影响规律揭示不明晰的问题,采用颗粒离散元方法构建考虑了岩碴级配和形状的刀盘落碴、铲碴、溜碴过程的数值模型,并进行缩比出碴试验验证了数值模型的可靠性。进行数值模拟研究了刀盘有无滚刀、铲斗结构形式、铲斗高度、铲斗宽度等因素对以平均出碴速度和出碴率为评价指标的刀盘出碴性能的影响规律。仿真结果表明:滚刀群对出碴过程影响可以忽略不计;三角截面式是较为合理的铲斗结构形式;铲斗高度的建议取值为滚刀高度减去30~50mm;铲斗宽度的建议取值为出碴口宽度的50%。该模型为TBM刀盘出碴性能研究提供了有效手段,为TBM刀盘出碴结构的设计提供了理论依据。 展开更多
关键词 全断面隧道掘进机 出碴 刮碴铲斗 颗粒离散元
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TBM全断面隧道掘进机在隧道施工中的质量控制 被引量：2
17
作者 刘凯 郭英俊 张福英 《煤炭工程》 北大核心 2004年第8期29-30,共2页
TBM全断面隧道掘进机为进口大型岩巷掘进设备。在引黄工程隧道施工中 ,开挖、管片安装、豆砾石回填和灌浆同时进行 ,如何设置质量控制点是质量控制的关键。由于TBM施工速度快 ,若出现开挖、衬砌质量缺陷 ,则处理难度很大。所以 ,在施工... TBM全断面隧道掘进机为进口大型岩巷掘进设备。在引黄工程隧道施工中 ,开挖、管片安装、豆砾石回填和灌浆同时进行 ,如何设置质量控制点是质量控制的关键。由于TBM施工速度快 ,若出现开挖、衬砌质量缺陷 ,则处理难度很大。所以 ,在施工中应以事前控制、事中控制为主 ,严格每一施工工序 ,杜绝各种隐患和缺陷。论文根据TBM施工特点 ,对其在隧道施工中如何进行质量控制作了探讨。 展开更多
关键词 TBM全断面隧道掘进机 隧道施工 质量控制
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小转弯曲线隧道TBM选型与掘进姿态调控方法 被引量：3
18
作者 杜立杰 郝洪达 +5 位作者 杨亚磊 李青蔚 张卫东 刘家驿 冯宏朝 贾连辉 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第5期1106-1115,共10页
小转弯隧道施工时全断面隧道掘进机(full-section tunnel boring machine,TBM)的选型设计和掘进姿态控制具有特殊性,目前还缺乏通用的理论依据和指导方法。针对此问题,首先,对传统类型TBM小转弯选型进行研究,结合已有项目数据和几何模拟... 小转弯隧道施工时全断面隧道掘进机(full-section tunnel boring machine,TBM)的选型设计和掘进姿态控制具有特殊性,目前还缺乏通用的理论依据和指导方法。针对此问题,首先,对传统类型TBM小转弯选型进行研究,结合已有项目数据和几何模拟,确定传统类型TBM能适应的最小转弯半径。然后,对双盾敞开式TBM的推进系统和导向系统进行针对性设计,通过分析双盾敞开式TBM推进系统结构和实际施工,提出转弯时双盾敞开式TBM推进油缸内外侧行程差值的理论计算方法和施工过程中的姿态调控方法。最后,得出如下结论:1)当隧道转弯半径小于200 m时,敞开式TBM适应难度较大,需要采用双盾敞开式TBM;2)结合抚宁抽水蓄能电站项目实际施工情况,提出的双盾敞开式TBM的理论计算方法和姿态调控方法确保了转弯段隧道的轴线偏差在要求范围内。 展开更多
关键词 全断面隧道掘进机 选型设计 双盾敞开式TBM 小转弯掘进 姿态调控
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基于LSTM神经网络的小转弯隧道TBM掘进轴线偏差预测方法 被引量：3
19
作者 杜立杰 郝洪达 +4 位作者 李青蔚 杨亚磊 张卫东 刘家驿 冯宏朝 《煤炭学报》 CSCD 北大核心 2024年第S2期1184-1194,共11页
在全断面掘进机(FullFaceTunnelBoringMachine,TBM)施工中,由于地质环境、人员操作和设备自身等因素的影响,TBM掘进路线与设计轴线容易发生较大偏离,特别是在小转弯隧道中,TBM掘进方位和姿态的控制更加困难。为了解决这个问题,提出了一... 在全断面掘进机(FullFaceTunnelBoringMachine,TBM)施工中,由于地质环境、人员操作和设备自身等因素的影响,TBM掘进路线与设计轴线容易发生较大偏离,特别是在小转弯隧道中,TBM掘进方位和姿态的控制更加困难。为了解决这个问题,提出了一种基于深度长短时记忆(Long Short-Term Memory,LSTM)神经网络的TBM掘进轴线偏差预测方法。该模型利用MAT-LAB软件进行搭建,以TBM掘进时产生的历史掘进参数作为输入数据,对未来时刻TBM的掘进轴线偏差进行预测。首先,对数据进行预处理,包括二值判别函数等方法,并利用皮尔逊分析方法选取出24维掘进参数作为预测模型的输入。以水平偏差为例,预测TBM掘进轴线偏差。然后,对模型的不同结构进行了分析,选择不同的LSTM层数和不同的神经元数量组成新的模型结构,确定了最优的模型结构和不同预测时间的最优输入时间段。最后,将R100m转弯段的掘进数据作为测试集,输入训练完成后的模型进行模型验证。结果表明:当模型中LSTM层为2层、每层神经元数量为128个时,模型结构预测性能最优;当预测时长为1min时,模型拟合优度为0.969、平均绝对误差为1.506mm、均方根误差为2.412mm,实现了良好的预测效果。通过这种方法可以帮助操作人员预知TBM掘进轴线偏差情况,提前调整TBM姿态,避免TBM隧道轴线出现较大的施工偏差,提高隧道施工的精度和安全性。 展开更多
关键词 全断面掘进机 小转弯隧道 轴线偏差 LSTM神经网络 预测方法
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中国全断面隧道掘进机发展历程、成就及展望 被引量：67
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作者 洪开荣 杜彦良 +3 位作者 陈馈 冯欢欢 贾连辉 徐飞 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2022年第5期739-756,I0003-I0020,共36页
系统分析全断面隧道掘进机(特指盾构和TBM)装备技术在中国不同发展阶段的特征,并将其在中国的发展历程划分为艰辛探索自主研发、国外制造国外施工、国外制造自主施工、联合制造自主施工、自主制造自主施工、中国技术走出国门6个阶段。... 系统分析全断面隧道掘进机(特指盾构和TBM)装备技术在中国不同发展阶段的特征,并将其在中国的发展历程划分为艰辛探索自主研发、国外制造国外施工、国外制造自主施工、联合制造自主施工、自主制造自主施工、中国技术走出国门6个阶段。从重大工程建设、重大装备技术、技术发展特点3方面对中国盾构/TBM技术的发展成就进行系统性总结,并提出:1)以大瑞铁路高黎贡山隧道为代表的超长山岭隧道、深圳春风隧道为代表的城市地下隧道、汕头海湾隧道为代表的穿江越海隧道等重大工程的修建,促进了盾构/TBM装备技术取得前所未有的进步;2)以大直径泥水盾构、异形掘进机及复杂环境下TBM装备等为典型代表的重大装备技术,在自主设计制造能力方面取得较大突破;3)盾构/TBM技术呈现出由常规断面向超大/微小断面、单一模式向多模式、圆形断面向异形断面、传统水平方向向多维度发展的特点。从多元化、智能化的角度,展望了未来全断面隧道掘进机的发展趋势,并从“地质可感”“装备可掘”“施工可控”3个方面,对隧道智能化装备与施工技术体系进行了论述,为工程勘察设计、装备选型设计及施工技术发展提出了新的研究方向。 展开更多
关键词 全断面隧道掘进机 盾构 TBM 重大装备 重大工程 智能化
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