摘要：为解决抽水蓄能电站平洞建设中机械化程度低、作业环境差、安全风险大、施工效率低的问题,研究一种能适应超小转弯半径施工的紧凑型TBM。该类型TBM在双护盾TBM基础上,取消尾盾、辅推油缸、管片拼装机,同时结合敞开式TBM的锚网喷支护系统进行TBM整机集成设计,包括“V”形推进系统设计、刀盘锻造厚板技术、刀具小刀间距设计、组合式耐磨保护设计、紧凑型整机设计、皮带机超小转弯适应性设计、一体式皮带机设计、远程操作系统设计。研究成果在文登抽水蓄能电站排水廊道建设工程中取得了成功应用。

摘要：针对目前全断面硬岩掘进机(TBM)转弯半径受限的问题,设计一种可实现TBM超小半径转弯的新型推进系统。首先,对该推进系统的结构组成与工作原理进行阐述,建立推进系统的数学模型,并利用解析法对系统的运动学性能进行分析;然后,根据实际设计负载,利用Adams计算工具对TBM刀盘系统破岩时推进系统油缸的运行工况进行仿真分析,验证该方案设计的理论可行性;最后,将其应用于山东文登抽水蓄能电站工程项目,进行搭载验证。研究结果表明:搭载新型推进系统的TBM能够实现30 m小半径转弯的项目施工要求,满足实际工程应用性能指标。

摘要：铰接系统在盾构姿态调整中起着重要作用,本文以实际工程案例为背景重点介绍了平面铰接和球形铰接的结构形式,并对比分析两种铰接结构的优缺点,设计并分析了一种球形铰接液压系统的布置原理及操作模式,通过理论计算和实际工程测试论证了此种液压系统设计的可行性。

摘要：小转弯半径小直径隧道盾构法施工中,盾构机物料运输系统是影响施工效率和安全的重要环节,直接影响着项目总体进度及安全文明施工要求。常规物料运输系统存在隧道拼装区域空间小、人员通行及操作不便、隧道掉渣严重、设备故障率高、施工效率低、结构过长无法适应小转弯半径等问题。本文以某电力隧道工程项目为例,针对小转弯半径隧道特点,通过理论分析模拟,创新性取消管片运输小车,采用管片卸载器、一次单梁吊机、二次双梁吊机结合的管片运输系统,配合前置关节轴承螺旋输送机、浮动可调节式带式输送机渣土输送系统,实现物料运输安全高效、运行顺畅、清洁文明的要求。

摘要：介绍了适用于小转弯半径施工的盾构的铰接系统以及盾构所能开挖的小转弯半径范围,讨论了小转弯半径盾构的出渣系统和后配套拖车设计,简单介绍了采用中铁盾构的中国台湾地区小转弯半径隧道案例。

摘要：【目的】受地铁规划线路与周边环境的限制,小转弯半径叠落盾构隧道的应用较多,叠落段上行隧道施工引起的邻近下行隧道结构上浮规律极其复杂,相应的加固措施有待研究。为此,【方法】以北京地铁上清桥站—清河站区间隧道工程为背景,通过数值模拟和现场监测,研究夹层土注浆和钢环撑加固措施对下行隧道结构上浮的影响规律和钢环撑受力特征。【结果】结果显示:单独采取夹层土注浆或钢支撑加固措施时的下行隧道结构上浮均超过控制值,采取联合加固措施时变形为4.87 mm;下行隧道第1环管片上浮变形最大,随着盾构间距增大,隧道结构上浮呈不断减小的趋势,数值模拟得到的最大的隧道结构上浮为现场监测的1.15倍;实测的竖撑拉应力最大为5.78 MPa。【结论】结果表明:夹层土注浆提高叠落盾构井之间土体强度并对抑制下行隧道结构上浮起到一定作用,临时钢环撑施作有利于限制管片变形,其中竖撑限制管片竖向的收敛变形,横撑限制管片水平净空收敛,纵撑限制了管片的上浮。研究成果可为类似小转弯半径叠落盾构隧道工程设计与安全施工提供参考。

摘要：依托某抽蓄电站地下厂房系统施工,针对工程使用护盾TBM直径9.53 m的特殊情况,探讨并梳理实现小转弯半径、大断面、大纵坡TBM精确贯通的施工方法及措施,以期为后续工程提供借鉴。

摘要：缙蓄电站厂房排水廊道和下平洞排水廊道采用TBM掘进开挖,具有施工效率高、围岩扰动小、安全系数高、开挖质量易控制等方面优点,文章主要通过从TBM设计、组装调试、掘进、拆机几个方面简述其施工流程和方法。TBM施工在该项目成功应用,为今后抽水蓄能电站采用TBM施工提供经验。

摘要：针对V形TBM在小曲线转弯掘进过程中存在操作困难、掘进精度低等问题,文中对V形TBM主机结构机理及运动学进行研究。以某抽水蓄能电站排水通道工程为依托,首先通过建立V形TBM转弯调向模型,分析了影响V形TBM最小转弯半径大小的因素;其次,对φ3 530 mm的V形TBM主机进行改进设计,并基于蒙特卡洛法求解了两种推进系统下刀盘的可达工作空间;最后,通过ADAMS软件分析了TBM在直线掘进工况和小曲线转弯掘进工况下,刀盘与推进油缸之间的位移和速度变化关系。研究结果表明:当TBM直径相同时,6-SPS推进系统刀盘中心点的工作空间小于8-SPS推进系统的;6-SPS推进系统在直线段的掘进效率更高;8-SPS推进系统更适合复杂多变的小曲线转弯工况掘进。

摘要：全断面掘进机(TBM)在煤矿岩巷掘进逐步得到推广应用,但TBM机型设计适应性不足已成为影响TBM掘进煤矿岩巷掘进效率的主要原因。通过对比分析煤矿巷道常规使用的掘进技术与TBM掘进技术,得出TBM应用于煤矿巷道掘进时必须考虑巷道围岩条件的差异化和需求特殊化。煤矿TBM的设计要基于机型的特点,结合煤矿岩巷的施工条件进行设计。针对煤矿岩巷工程的施工难题研发出了特有的“V型推进”系统,实现巷道小转弯半径施工;采用与TBM配套的“超前探测”技术进行超前地质预测,通过强化TBM的初期支护能力、加强脱困能力等设计来应对不良地层;基于“排水+堵水”处理思路,形成TBM掘进巷道的超前注浆封堵方式的防突水技术;通过在TBM刀盘、盾体内搭载的气体实时监测系统,开发了TBM巷道防瓦斯突出技术;进行了高地温施工环境下,TBM关键部件冷却、刀盘喷雾通风等针对性设计。创新技术在“贵州贵能聚鑫煤矿”、“四季春煤矿”、“平煤首山一矿”、“山西惠源煤矿”等矿井进行了应用并取得成功。随着煤矿未来开采所面临的更复杂严峻的工况,矿用TBM未来也将朝着强机动性、地质适应性、支护多样性、设计系列化、行业标准化、掘进体系智能化等方面不断发展探索,今后开发研制出智能化矿用TBM,既是掘进机技术在煤矿领域推广的重大机遇,也是一项艰巨的技术挑战。