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全断面硬岩隧道掘进机（tunnel boring machine, TBM）对岩体条件极其敏感,且其前期投入较大,准确地评估岩体可掘性、预测TBM掘进性能对TBM隧道施工至关重要。基于来自中国、伊朗两国涵盖3种不同岩性的5条TBM施工引水隧洞约300组现场数据,以现场贯入度指数FPI为岩体可掘性评价指标,分析了岩石单轴抗压强度UCS、岩体完整性指数 、岩体主要结构面与洞轴线的夹角?、隧洞直径D等与岩体可掘性之间的关系;探讨了适用于岩体可掘性研究的岩体参数统一方法,进一步建立了精度较高的（相关系数为0.768）岩体可掘性经验预测方法。基于该预测方法,运用K中心聚类分析方法,将岩体可掘性分为6类,探讨了不同岩体可掘性条件下TBM平均单刀推力、刀盘转速分布规律,相应成果可为实际工程中TBM施工隧洞岩体可掘性评估、掘进参数的选择、施工进度的安排提供一定的指导。 相似文献
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TBM掘进技术发展及有关工程地质问题分析和对策 总被引：12，自引：1，他引：11
通过对大量文献资料和工程实例的研究,论述了TBM(隧道掘进机)近半个世纪发展及其在隧道建设中的应用现状和问题。对大量国内外工程实例分析后发现优先采用TBM掘进技术已成为未来隧道建设总的发展趋势。从岩石力学和工程地质角度对岩石TBM掘进过程中遇到的诸如软岩大变形、突水、岩爆等不良工程地质问题导致卡机或管片变形、破损等工程事故进行了剖析,并对采用的工程处理措施作了总结对比。随着今后TBM掘进技术在我国大规模应用,对复杂工程地质条件的客观全面认识和施工方案的及时调整成为影响施工安全和经济效益的关键因素。 相似文献
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工程钻探中钻具掉落和钻孔偏斜超差一直是孔内事故中发生较多并难以处理的。如果掉落于地下的钻具由于钻孔偏斜超差偏离了设计的地下深度位置,偏斜方位又难以确定,而地下这个深度同时处于地下隧道施工中盾构旋挖设备的行进路线上,钻具有可能斜超差到了盾构施工区域,这样将严重破坏盾构施工设备的正常运行。这种特殊情况要求钻探施工方必须在钻具掉落的深度位置确定遗存钻具偏斜的具体方位,一旦确定钻具偏斜到了地下盾构施工区域内,必须通过各种手段取出掉落钻具。通过工程实例介绍了通过人工开挖探井、管线探测仪、磁力探测仪等多种勘查手段探测地下遗存金属钻具的方法,通过多种方法的应用效果对比,对工程钻探施工中钻杆掉落的工程难题的解决方案进行探讨。 相似文献
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China is arguably one of the countries where the most tunneling and underground projects are being performed. Recently in China, it has often been necessary to construct tunnels under many types of conditions and to develop new techniques. Currently, some advanced construction techniques cannot be appropriately applied to different types of underground conditions, and many traditional methods are still often used. However, because of the progress in tunnel boring machines (TBM), innovations are required for the construction method. This article introduces the current situation of TBM both in western countries and in China, and examines the future of TBM in China. 相似文献
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提高盾构施工测量精度的要点及方法 总被引：6，自引：1，他引：6
在地下铁道建设中,盾构施工方法逐渐被认同和采用,为使盾构工作有效地发挥其技术、经济优越性,本文主要从联系测量、地下控制测量以及盾构施工测量等环节,介绍提高盾构施工测量的主要方法,盾构施工测量中应该注意的事项以及信息化施工测量应该达到的要求,供广大测量工作者参考。 相似文献
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Z. X. Zhang S. Q. Kou X. C. Tan P.-A. Lindqvist 《Rock Mechanics and Rock Engineering》2003,36(1):39-61
Summary
This paper presents the testing methods used and the results obtained in an investigation of the cutter forces on a Boretec
DS 1.6 boring machine during field boring in ?sp? Hard Rock Laboratory. Two button cutters, one front cutter and one gauge
cutter, were used in the field measurements. A total of 6 strain gauges were bonded on the shaft of each cutter. And each
group of two gauges was used to measure a one-orthogonal cutter force component, i.e. the normal force, tangential force,
and side force, respectively. In order to measure the cutter forces successfully, a telemetry system composed of a transmitter
and a receiver was employed to transfer the signals from the strain gauges to a computer.
A three-direction-loading system was employed in the laboratory calibration so as to solve the force-coupling problem appearing
in the cutter force measurements. Correspondingly, a mathematical treatment of the force-coupling problem was performed. Then,
by means of the established testing system, which was proved successful in the laboratory, the normal force, tangential force,
and side force of the two button cutters on the boring machine were measured in the field. In addition, the penetration rate,
thrust, and rotation speed of the boring machine were also recorded in the field. The results show the following. (1) A force-coupling
phenomenon really exists and it should be considered. (2) All three directional force components always show quite a high
peak value every few seconds. (3) The cutter forces of the front cutter are always much larger than the respective cutter
forces of the gauge cutter. Moreover, as expected, the normal force of each cutter is much larger than the tangential force
and side force of the cutter in question.
Received October 5, 2001; accepted June 25, 2002; Published online November 19, 2002 相似文献
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基于剪切与张拉破岩机制,提出拉剪综合失效机制假设;建立了非协同切削与协同切削体积模型,推导了协同切削模式的滚刀比能耗理论模型;通过离散元仿真得到滚刀侵入岩石裂纹长度与贯入度的映射关系;推导出滚刀最优刀间距理论公式;以全断面岩石掘进机（TBM）回转切削试验台为基础,水泥模拟料为切削对象,通过多次压痕试验得到滚刀贯入度和岩石裂纹长度的趋势曲线,验证了仿真结果;通过滚刀滚动破岩进行了12组不同贯入度与刀间距的物理切削试验,统计滚刀做功与岩石破碎体积,拟合得到比能耗关系曲线,验证了最优刀间距理论公式的结论。研究表明：TBM滚刀最优刀间距计算公式综合考虑了岩石特性与滚刀结构特性,适应性较广泛;刀间距超过滚刀协同工作距离时,滚刀破岩以剪切破碎为主;刀间距小于2倍岩石裂纹长度时,张拉破碎的影响更加明显;随着贯入度的增加,最优刀间距逐渐增大,而最优滚刀间距S与贯入度P之比（S/P）值则逐渐减小。 相似文献
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岩石节理倾角和间距对隧道掘进机破岩特性影响的试验研究 总被引：1，自引：0，他引：1
为了研究岩体节理参数（节理间距和节理倾角）对全断面岩石掘进机（TBM）盘形滚刀破岩效果的影响,对实际条件进行简化,在改进的试验装置上进行压头作用下相似材料的变形、破坏试验。采集整个加载过程中压头的侵入深度和荷载数据,并采用相机实时拍摄,获得试件表面破坏的发展过程以及最终破坏形态。试验结果表明,当节理倾角一定时,随着节理间距增大,达到跃进点的贯入荷载值增加,侵入功以及主裂纹扩展能量也都呈增大趋势,当 =0°、90°时,抗侵入系数基本一致,当 = 30°、60°时,抗侵入系数逐渐增大。当节理间距一定时,随着 角度的增加,跃进点荷载、抗侵入系数、侵入功以及主裂纹扩展能量都呈现先减小后增大趋势,在 =30°时,各值都为最小值。根据试件破坏后形态分析发现,节理的空间特征对裂纹扩展模式有明显的控制作用,对破坏区域的形成也有明显的限制。 相似文献
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卵石土等效弹性模量理论预测模型初探 总被引：1，自引：0，他引：1
卵石土是由卵石和土组成的、处于土和岩体之间的天然地质体,但其宏观力学特性完全不同于土和岩体。通过对成都地铁1号线隧道掘进机（TBM）施工现场调查可知,卵石地层可导致TBM刀具过量磨损、刀盘堵塞等非正常损坏,极大地影响了TBM施工效率,是TBM掘进极其不利的一种典型混合工作面。主要研究卵石土变形性能,建立在均匀应变基础上,假设卵石为理想圆形或椭圆形,从理论上得到卵石土等效弹性模量的解析预测公式。并通过数值试验验证了理论预测模型的有效性。结果表明,此模型预测结果与试验数据比较接近,可用来初步判断卵石地层等效弹性模量,有助于理解并提高该地层中的TBM掘进效率。 相似文献