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·隧道／地下工程·敞开式全断面隧道掘进机开挖软弱破碎围岩隧道的施工方法王在仁（中国铁道建筑总公司北京１００８５５）摘要西安～南京铁路桃花铺ｌ号隧道是继西康铁路秦岭特长隧道之后采用敞开式掘进机施工的又一座长大铁路隧道。
结合工程实践，总结了ＴＢＭ进入软弱破碎围岩的判别方法、遇到的主要问题，提出了“超前探测，管棚注浆，调整参数，适速推进，减少扰动，防止坍塌”的施工原则，和“密排拱架，搭焊钢管，网板结合，及时喷锚，封闭塌腔，回填密实”的处理措施。
关键词铁路隧道软弱破碎围岩隧道掘进机在现代隧道施工中，ＴＢＭ（全断面隧道掘进机）作为一种先进的施工设备，得到了越来越广泛的应用。
ＴＢＭ法施工与钻爆法施工相比具有快速、优质、安全的显著特点。
桃花铺１号隧道采用ＴＢ８８０Ｅ型全断面隧道掘进机施工，该机属敞开式全断面掘进机，全长２５６ｍ，总重约１７５０ｔ，开挖直径８．８ｍ，设计掘进速度１．Ｏ～３．５ｍ／ｈ。
该隧道地质复杂，受隧道进口Ｆ：区域性大断层及其次生小断层影响，隧道岩体破碎、节理发育，岩石层间结合力差，ＴＢＭ掘进时经常发生围岩大范围松动、下沉、掉块、剥落、工作面坍塌、甚至ＴＢＭ刀盘被卡滞的现象以及ＴＢＭ换步时围岩沿光滑结构面严重滑塌等问题。
为解决这些问题，我们充分发挥ＴＢＭ掘进速度快、出碴和支护设备作业能力强的优势，创造了连续１７个月（直到隧道贯通），在软弱破碎围岩地质条件下平均月进尺３５５ｍ的好成绩和最高月进尺５５２ｍ的新纪录，提高了ＴＢＭ对不良地质条件的适应性，拓展了敞开式掘进机的适用范围，实现了ＴＢＭ在软弱围岩情况下的快速掘进。
１工程概况桃花铺ｌ号隧道位于秦岭山脉东部低山区，为铁路单线隧道，是西安一南京铁路的重点控制工程之一，隧道全长７２３４ｍ，洞身纵坡４．５％。
～１１‰，隧道最大埋深３５８ｍ。
隧道进口段ＩＤＫｌ９４＋１７０一收稿日期：２００４一０４—２３；修回日期：２００４一ｌＯ一１１ＩＤＫｌ９４＋４２０约２５０ｍ位于Ｆ２断层破碎带及其影响带内，其余大部分洞身的主要地层为石英片岩夹大理岩，节理特征为构造型，延伸长度在Ｏ．１～２ｍ之间，问距在０．１—０．５ｍ之间占多数，与片理相互作用致使岩体表部呈碎石状，Ⅳ～Ｖ类围岩为主，盯。
对全断面隧道掘进装备智能化的一些思考杨华勇;周星海;龚国芳【摘要】简要介绍人工智能技术的发展现状、智能工程装备的发展趋势以及全断面隧道掘进装备智能化的国家需求,指出掘进装备智能化将成为隧道工程领域的重大技术挑战和未来行业竞争热点;提出复杂环境下全断面隧道掘进装备智能化面临的科学挑战:1)复杂工况下掘进状态识别与地质环境感知,2)地质环境与装备掘进运行参数映射规律与匹配,3)多子系统掘进作业的智能规划与协同控制;分析掘进装备智能化的现有研究基础,指出环境与状态感知、施工参数自适应动态调控、多系统协调控制与多目标优化等理论与应用存在的不足;提出掘进状态感知、掘进参数工况自适应动态调控、掘进参数数据挖掘计算、掘进参数的智能优化和决策以及多系统协调智能化控制等包含全断面隧道掘进机设计、制造及运行等各个环节的智能化设想。
【期刊名称】《隧道建设（中英文）》【年(卷),期】2018(038)012【总页数】8页(P1919-1926)【关键词】全断面隧道掘进装备;人工智能;智能化;环境感知;自适应动态调控;多系统协调控制【作者】杨华勇;周星海;龚国芳【作者单位】[1]浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室,浙江杭州310027;[1]浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室,浙江杭州310027;[1]浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室,浙江杭州310027;【正文语种】中文【中图分类】U455.30 引言进入21世纪以来，人工智能技术进入了一个集成发展期，机器学习、人工神经网络与深度学习等理论的提出和迅猛发展，都加速了人工智能的现实应用[1]；与此同时，物联网与大数据的发展掀起了产品智能化的新浪潮，推动了基于信息新环境和发展新目标的新一代人工智能。
新信息技术与产品的融合，给装备制造业也带来了深刻变革。
装备智能化被国外诸多国家规划列为国家战略发展方向，包括德国的“工业4.0”、美国的“国家制造创新网络计划”以及日本的“科学技术创新综合战略”等。
全断面隧道掘进机在矿井工程施工中的应用论文
全断面隧道掘进机是一种重要的矿山施工机械，在矿山施工中发挥着重要的作用。
随着矿井工程技术的不断发展，全断面隧道掘进机也在不断得到改进和开发，成为矿井工程施工的重要部分，其应用越来越广泛。
全断面隧道掘进机是一种采用全断面掘进技术的机械设备，能够实现更大范围、更深穿透的掘进效果。
这种机械的使用能够有效地增加工作效率，减少施工成本，提高施工质量，从而缩短了施工周期，节省了时间，为矿山工程施工带来了极大的便利。
此外，全断面隧道掘进机还可以用于满足矿山施工中的特殊要求，比如坚硬岩体割裂清理、钻掘大洞等专业施工操作。
在大型矿山工程中，这种机械可以快速设计、安装、调试，满足现有施工任务的施工要求，大大减少施工时间，而对施工结果的影响也较少。
随着矿山施工技术的不断发展，全断面隧道掘进机也在不断得到改进和开发，成为矿井工程施工的重要部分。
它的使用能够提高施工效率，节约资源，降低施工成本，提升施工质量，为矿山工程施工提供了坚实的基础，同时也给了矿井工程施工安全性增加了保证。
因此，全断面隧道掘进机在矿山施工中的应用不可忽视，它的使用可以有效地提高施工效率，节约资源，降低施工成本，提
升施工质量，提供安全的施工保证，从而使矿山施工项目更加高效，更可靠。
浅谈敞开式 TBM隧道初期支护施工技术摘要：随着国内水利、铁路隧道建设的不断发展，敞开式TBM的应用也越来越广泛，其特别适用于围岩完整性较好和自稳能力较强地层的开挖施工。
设置科学、合理的施工参数，确保优良的隧道初期支护的施工质量，保证TBM处于良好状态，是敞开式TBM快速、高效施工的重要条件。
关键词：敞开式TBM；掘进施工；初期支护前言北疆供水工程二期双三隧洞全长92.15km，开挖直径5.53m，采用TBM为主、钻爆法为辅进行施工。
隧洞出露地层主要为泥盆系和石炭系的凝灰质砂岩、凝灰岩和华力西晚期侵入的花岗岩地层（65.34km）；侏罗系和白垩系的泥岩、砂岩地层（13.19km），施工揭露的围岩以Ⅱ、Ⅲ类为主。
隧洞沿线分布1条区域性断层破碎带和15条次级断层破碎带，最大断层破碎带宽150m，其余破碎带宽30～50m，以中-陡倾角为主，属压扭性断层。
隧址区为贫水地层且无河流和古河床分布，地下水主要为基岩裂隙水，在岩体较完整的洞段产生渗流或线状流水，-4、Cl-在区域性断裂带内和局部较大的次级断层带内易发生涌水。
地下水中SO2含量超标，对钢筋混凝土结构、钢筋和钢结构具有中-强腐蚀性[1-2]。
一、敞开式TBM隧道施工敞开式全断面隧道掘进机（TBM）由刀盘、主驱动、主梁、初期支护设备、后配套设施组成，是开挖、支护、出渣等施工工序并行连续作业的施工设备。
敞开式TBM适用于硬岩、坚硬岩及复合地层施工，在施工前，需充分掌握掘进段内水文地质资料、超前地质预报资料等；在施工中，需结合揭露地质情况及时调整掘进和支护参数指导TBM安全、高效施工，其中掘进参数主要包括刀盘推力、刀盘扭矩和贯入度等，如在Ⅱ类围岩中采用设计推力值（8100～10260kN）和较高扭矩（320～1410kN·m）、转速（6.3～7.0r/min），掘进速率一般；在Ⅲ类围岩中推力（4860～8500kN）和扭矩（420～900kN·m）均有余量且转速（5.2～6.5r/min）较低，但掘进速度较快。
隧道全断面岩石掘进机（TBM）法施工安全技术与风险控制一、风险分析（1）在吊装作业前，钢丝绳死弯、吊钩连接松动以及限位器发生失灵状况且未及时检测维修，可能造成吊装作业中钢丝绳断裂、吊钩脱落等后果，从而造成起重伤害。
（2）机械设备运行和维护中，作业人员若防护不当，可能导致作业人员被运行中的机械绞、碰、切、割、戳，从而造成机械伤害；或在维护中被工具击伤造成机械伤害。
（3）通过软弱围岩、岩爆、小岩溶、膨胀岩、高瓦斯等特殊地段时，若施工指挥人员指挥不当、施工方案不完善或者工作人员操作不当，遇软弱围岩、膨胀岩等，可能发生围岩坍塌、透水、冒顶片帮等事故；遇高瓦斯等特殊地段，可能发生中毒和窒息、瓦斯爆炸等事故。
（4）施工过程中，机械的刀具、刀盘、主轴承等重要部件失效失灵，可能因刀具、刀盘碎裂而飞出伤人，主轴承断裂而造成机械伤害。
（5）施工运输指挥不当，信号和制动失灵，货车汽车超速、超载及机械故障等，可能会导致货车侧翻、机械损伤甚至导致车祸发生，造成车辆伤害。
（6）未配备消防器材或消防器材失效，可能导致在意外火情发生时无法及时处理，从而酿成火灾、人体被灼烫等事故。
（7）TBM作业人员未经过专业培训、考核合格并取得相应操作证后就上岗，因不具备专业技术可能导致掘进机在工作过程中出现操作失误，引起不必要的机械伤害。
（8）遇到软弱围岩地段时，未专门制定施工方案或施工方案未经专家审核合格就开始施工掘进，可能因施工方案的不足而导致施工过程中出现围岩压力不足而使隧道坍塌。
（9）TBM掘进时，针对不同地段的不同地质条件选择的掘进参数或掘进模式不合理，可能导致在掘进过程中机械运转不良，从而出现故障，或者掘进后隧道质量不能满足设计预期。
（10）TBM及后配套设备的保养和检修工作在机器停止操作前就进行的，可能导致检修工作人员在检修作业中被机械绞、碾、碰、割、戳、切伤或致死，造成机械伤害。
（11）隧道在贯通过程中，洞内外若联络不畅，可能导致在隧道贯通前后因无法互相获知准确位置消息与指挥信息而在贯通瞬间造成机械碰撞、围岩崩塌等事故，可能对工作人员造成机械伤害。
全断面隧道掘进机技术风险分析与施工措施【摘要】全断面隧道掘进机（TBM）是一种集机、电、液为一体的大型隧道掘进装备，本文针对TBM/盾构机的技术风险进行分析，并阐述在其施工中应采取的安全措施。
【关键词】隧道掘进机；安全管理；地下工程；隧道0.前言全断面隧道掘进机（Tunnel Boring Machine，TBM），是利用回转刀具开挖（同时破碎及掘进）隧道整个断面的机械。
按适用地层分类，欧美等国统称为TBM，在我国和日本一般把用于硬岩掘进的称为TBM，用于软土地层掘进的称为盾构机。
由于隧道掘进机具有施工速度快，噪声振动小，人员安全性高的优点，在各种隧道工程中得到日益广泛的应用，但由于其与传统隧道施工方法完全不同，因此对技术风险分析和安全管理提出了新的要求。
1.TBM的应用现状自1841年世界第一座用盾构法修建的英国泰晤士河水底隧道以来，迄今已有160余年历史。
在城市地铁工程中，适用于软土的盾构机有已得到较为广泛的应用，如北京地铁自2001年开始采用土压平衡盾构机修建了地铁5号线雍和宫一北新桥站区间试验工程，随后在上海、天津等软土地层的城市地铁建设中得到了充分推广。
但硬岩TBM应用较少，仅重庆地铁6号线使用了开敞式TBM。
经充分研究论证，青岛地铁2号线将使用针对青岛地质条件定制的改良型双护盾TBM掘进，这将是双护盾TBM在国内地铁行业的首次应用。
2.TBM技术风险分析与其他工程项目相比，隧道工程由于具有隐蔽性、复杂性和不确定性等突出的特点，工程风险高。
无论是设计、施工、决策都会遇到很多困难和障碍。
尤其是在城市繁华地段或周围环境、建筑物，管线等复杂的地带，如果在设汁、施工中考虑不周，就会造成不必要的重大的损失和负面影响。
因此，必需对其技术风险进行系统全面的分析，采取针对性措施，以达到安全、经济、高效的建设目标。
2.1地质预测预报准确性风险及措施2.1.1风险分析由于地质勘探的局限性，在设备掘进过程中遇到未预测到的不良地质和地下障碍物的风险较大。
