TBM与钻爆法隧洞开挖方式的选择_pdf.pdf

TBM与钻爆法隧洞开挖方式的选择_pdf.pdf
仅供个人学习
反馈
标准编号:
文件类型:.pdf
资源大小:0.1 M
标准类别:综合标准
资源ID:65125
免费资源

标准规范下载简介

TBM与钻爆法隧洞开挖方式的选择_pdf.pdf简介:

TBM( Tunnel boring machine,掘进机)和钻爆法是两种常用的地下隧洞开挖方式,各有其特点和适用场景。以下是它们的简介:

1. TBM(掘进机开挖法): - TBM是一种先进的机械开挖技术,主要用于长隧道的建设,特别是那些在城市地下环境中复杂的地质条件下。掘进机由刀盘和推进系统组成,能够连续作业,减少了对周边环境的影响,提高了效率。TBM特别适合硬岩和软岩的开挖,以及需要精确控制的隧道。 - 优点:速度快、施工精度高、噪音低、环境污染小;缺点是设备昂贵,前期投入大,对于地质条件变化敏感。

2. 钻爆法(爆破开挖法): - 钻爆法是一种传统的开挖方法,通过钻孔、装药、爆破,然后用挖掘机进行清除。这种方法适用于软岩、硬岩和中硬岩的开挖,特别适合地质条件复杂,地形起伏较大的区域。 - 优点:设备简单,对地形适应性强,成本相对较低;缺点是开挖速度慢,产生较大噪音和振动,对周围环境影响较大,需要较长的恢复期。

选择TBM还是钻爆法主要取决于地质条件、隧道长度、建设环境、工期要求、预算限制、以及对环境影响的考虑。在一些地质条件稳定、要求高精度的工程中,TBM可能更具优势;而在山体、复杂地质或成本控制要求严格的项目中,钻爆法可能更为合适。

TBM与钻爆法隧洞开挖方式的选择_pdf.pdf部分内容预览:

润形、马蹄形两种。本次设计范围为桩号北5+471.241~北43 +694,其中水利部山西水力水电勘测设计研究院承担的洞段范 围为桩号北30+621.532(大梁水库)~北43+694(中沟湾)。

2TBM与钻煤法成洞方式简介

TBM(TunnelBoringMachine)是全断面隧道掘进机的简称, 其最大特点是广泛使用电子、信息技术对全部作业进行指导和监 控,使掘进过程始终处于最佳状态。其速度一般为常规钻爆法的 8倍~10倍,最佳日进尺可达150m。除速度快以外,还有优质、 安全、经济,有利于环境保护和劳动力保护的优点。从松散软土 到极坚硬的岩石(抗压强度280MPa~400MPa)都可应用。因 此,国际上有“移动式掘进工厂”之称。 掘进机的不足之处,在于对地质条件的适应程度不如钻爆 法。此外,一次性投资较大,对工作人员的素质要求较高,在使用 过程中,不够灵活机动:如轴承太大,机身太重。当隧道长度大于 6km,或隧道长度与直径之比大于600时,宜首先采用掘进机方 案。但总的看来,在隧洞快速开挖中,优先采用掘进机,已成为国 际发展趋势。 近年来,TBM全断面掘进施工技术得到了广泛的应用,在山 西省万家寨引黄工程总于线、南干线和连接段,采用TBM施工的 隧洞累计长度已经达到了124km,成为国内使用TBM成润最 长、应用最成功的项目。 钻爆法施工,即传统的打眼、放炮、化整为零的掘进方法。钻 爆法施工具有资金、设备投入低,成本低廉,适应于各种自然环境 和地质结构具有快速、机动、灵活和适应力强等特点。

该设计是在水利部山西水力水电勘测设计研究院1993年绸 制的山西省万家寨引黄工程北干线初步设计说明书(大梁至大 同)(以下简称原设计”)基础上进行的。 1)原初步设计方案。原设计北干线1号隧洞设计引水流量 为22.2m3/s,洞段的上段为城门洞型断面、无压输水,下段由于 有4.3km的有压隧洞,故采用下段内径4.1m的圆形断面。由 于原设计是1993年完成的CECS 694-2020-T 珊瑚骨料混凝土应用技术规程.pdf,近年来,各方面情况变化很大,出现 了诸如:煤矿采空区、隧洞出口场地被占用等问题。这些因素都 对原设计方案造成影响,故须补充完善,在综合考虑各种成润施 工方法的情况下对隧洞线路进行了调整。2)隧洞线路调整方案。 根据前述TBM隧洞开挖的优势,对于总长度近44km的1号隧 洞若采用TBM施工,可以大大加快施工进度,并使工程质量得到 很好的保证。同时考虑到业主于南干、联接段等施工后留有 TBM设备可再次利用,应优先针对TBM施工方案对洞线进行局 部调整。根据工程地质勘探,1号隧洞下段部分洞段基岩面较低, 因此在原设计中1号隧洞后段洞线下降20m形成了有压输水洞 段。有压润段和无压洞段之间以1:10陡坡衔接。为充分利用水 头.出口之前采用竖井形式使水位上升。但由于TBM无法进行

这种突变底坡段的施工,因此本阶段取消了有压洞段,采用同一 纵坡。在多次现场查勘和补充勘测工作的基础上,经过方案比 选,提出了线路调整方案。考虑到原隧洞出口处的七里河土地利 用现状,并便于比较,钻爆法施工时也采用调整后的洞线方案。 润线及纵坡调整后,相应对隧洞断面进行调整如下: a.TBM施工方案。采用TBM施工方案时,根据水工建筑物 功能要求,并充分发挥设备潜力,考虑使用业主现有的TBM施 工,隧洞开挖直径取4.82m,净断面内径为4.14m,预制钢筋混凝 土管片衬砌厚25cm,豆砾石回填灌浆平均厚度为9cm。b.钻爆法 施工方案。来用钻爆法施工方案时,为便于施工,隧洞断面设计 为门润形,根据水力学计算成果,隧润净断面为3.6m×4.1m,直 墙高2.5m,设计水深2.42mg

对TBM施工方案与钻爆法施工方案进行了综合比较,其比 较结果见表1。从表1中可以看到,TBM施工在很多方面占有优 势。由于山西省在引黄总于、南于、联接段施工中已大量采用了 TBM施工,在TBM隧洞设计和施工实践中,设计、施工和建设单 位积累了丰富的经验,具有处理各种复杂情况的能力和经验。与 钻爆法在施工技术方面的差距已很小,且可以通过TBM的不断 应用积累宝贯的经验,对提高山西省在隧洞工程中的技术水平有 很大的好处。而工程投资量然也是方案选择的重要因素,但在全 面考虑以上各方面比较结果,且在投资差额不大的情况下不应再 看作决定性因素。通过以上分析,在引黄工程北干线1号隧润施 工方案中最终采用了TBM施工方案,

表1TBM施工方案与钻爆法施工方案比较表

通过引黄北干线1号隧洞设计过程中对TBM隧洞施工方案 与钻爆法隧洞施工方案的比较,再一次看到了新技术、新工艺在 水利设施建设中的飞速发展。随着我国基础设施的大规模建设, 将有天量长、大隧洞需要施工,而传统的施工方法已不能满足对 工期、运行、经济效益以及生态环境等方面的要求,而具有成润快 速、使用安全、经济、环保等众多优点的TBM掘进机将越来越被 众多施工单位看中。

©版权声明
相关文章