TBM在超长隧洞施工方法研究

论文摘要

TBM(全断面隧道掘进机)主要是利用机械压力对岩石进行切削、破碎,是高度机械化和自动化的大型地下隧道开挖设备,其技术复杂,具有高效、快速、优质、安全等优点。TBM施工法是一项新型的隧道施工技术,其主要以TBM为核心设备,以大型现代化装载运输机械为辅助设备,采用全断面掘进机法施工,掘进、出渣、衬砌、灌浆等工序一次完成,全断面一次成型,施进度快,安全性好,通风要求低,衬砌支护工程量少。本文在充分收集前人所研究成果的基础上,结合大伙房隧道工程,主要研究了TBM施工法在输水隧道工程中的应用,主要内容有(1)、系统分析TBM机械设备的结构组成,研究TBM的破岩机理。研究影响掘进效率的主要因素,包括地质因素。(2)、全面研究TBM的选型,分析TBM施工方法的部分关键技术。主要针对不良地质条件下施工以及开敞式TBM施工中的初期支护技术。(3)、重点研究TBM施工技术,为大伙房隧道施工应用研究提供了理论基础。(4)、结合大伙房隧道,分析TBM施工过程中难点及关键技术问题,提出相应的对策。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 TBM施工应用及研究现状
• 1.2.1 TBM施工方法的发展
• 1.2.2 TBM施工技术的应用
• 1.2.3 施工技术研究现状
• 1.3 隧洞工程施工介绍
• 1.3.1 隧洞施工方法的发展
• 1.3.2 隧洞工程的特点
• 1.4 问题提出与研究方向
• 1.4.1 问题提出
• 1.4.2 研究内容
• 第二章 TBM结构及工作原理
• 2.1 TBM的组成结构
• 2.2 TBM的分类
• 2.2.1 开敞式TBM
• 2.2.2 护盾式TBM
• 2.3 TBM的工作原理
• 2.3.1 破岩形式和破岩机理分析
• 2.3.2 地质因素对TBM掘进的影响
• 第三章 TBM隧道施工技术
• 3.1 TBM的选型
• 3.1.1 TBM选型设计的主要因素
• 3.1.2 TBM选型依据
• 3.2 超前地质预报
• 3.3 TBM施工的初期支护
• 3.3.1 开敞式TBM施工简介
• 3.3.2 开敞式TBM施工初期支护的特点
• 3.3.3 TBM施工对初期支护的要求
• 3.3.4 开敞式TBM施工初期支护的选择
• 3.3.5 改进支护后的效果
• 3.4 TBM在不良地质的施工
• 3.4.1 限制施工性能的典型因素
• 3.4.2 通过不良地质的施工方法
• 第四章 工程概述
• 4.1 工程概况
• 4.2 工程地质情况
• 4.3 设计规划特点
• 4.3.1 调水条件十分优越
• 4.3.2 采用TBM和钻爆法联合施工方案
• 4.3.3 TBM设备选型
• 4.3.4 单机掘进长度的确定
• 4.3.5 设计中间施工支洞
• 4.4 TBM的施工技术
• 4.4.1 TBM的现场组装与调试
• 4.4.2 采用大直径滚刀掘进的优越性
• 4.4.3 全部实现超长隧洞高精度贯通
• 4.4.4 TBM设备的中间转场
• 4.4.5 采用钻爆法接应措施
• 4.5 隧洞净空位移监测技术
• 4.5.1 常规监测方法
• 4.5.2 激光准直TBM隧道净空位移监测方法
• 4.5.3 激光准直TBM隧道净空位移监测系统
• 4.6 TBM在不良地质采用的施工技术
• 4.6.1 超前地质预报
• 4.6.2 TBM在软弱破碎围岩时的掘进技术
• 4.6.3 TBM在软弱破碎和断层破碎掘进时的支护技术
• 4.6.4 TBM在不良地质段掘进时的超前加固技术
• 4.6.5 TBM施工中对地下水的处理措施
• 4.7 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献