开敞式TBM的地质适应性及相关选型计算

根据开敞式TBM在我国的适用情况,论述了开敞式TBM的技术特点和地质适应范围,分析了开敞式TBM的优缺点,介绍了开敞式TBM选型时的相关计算。     

空基助推段反TBM作战拦截弹速度建模分析

拦截弹速度是影响空基助推段反TBM作战效能的关键因素之一。通过分析空基助推段反TBM作战过程和TBM助推段飞行特性,建立了空基助推段反TBM拦截弹速度模型;在此基础上将影响拦截弹速度的因素划分为可控制因素和不可控制因素,通过仿真实验对不同影响因素进行了定量分析,研究结论可望为空基助推段反TBM可行性分析和拦截弹需求论证提供量化依据。     

吉林省中部城市引松供水工程(温德河至岔路河段)安装间设计分析

吉林省中部城市引松供水工程总干线引水隧洞总长97.62km,其中TBM施工段总长69.86km,分为3个TBM段。TBM安装间是TBM组装、步进等的地下工作间,工程量较大,施工复杂,施工质量要求高,直接影响TBM施工准备及后续掘进。以中部城市引松供水工程(温德河至岔路河段)安装间设计为例,着重论述了其结构与空间尺寸选择,以便为类似工程提供参考。     

公路长隧洞TBM(岩石隧洞掘进机)开挖施工技术分析与探讨

论文详细阐述了公路长隧洞TBM掘进机的工作原理,探讨TBM施工组织的原则,分析其施工组织管理的主要环节,并对TBM施工进度及影响因素进行分析,为实际工程提供借鉴。     

半敞开式大空间建筑空调温度场的数值模拟

用数值模拟方法讨论了半敞开大空间建筑内空调温度场的分布特征．指出了环境气象参数、半敞开式建筑空间特点及空调送风方式与参数等是影响半敞开式空间建筑内空调温度场分布特征的重要因素．重点模拟了在环境空气穿透建筑空间或静风条件场合,采用地下送风方式时,半敞开式空间建筑空调温度场与环境空气之间的相互关系．     

关于重庆地铁复合式TBM掘进施工监理方法的探讨

地铁复合式TBM掘进施工具有施工周期长、施工项目多、施工技术复杂、不可预见的风险因素多以及对社会环境影响大等特点，因此地铁施工属于一项高风险的建设工程。上海建科工程咨询有限公司在承建重庆市轨道交通六号线二期复合式试验段工程盾构工程监理中，组织科研及技术人员对此进行了复合式TBM掘进施工监理方法的研究，为盾构机实现快速掘进高效优质建设该工程创造了条件。     

地空导弹武器反TBM作战优化部署模型研究

为了提高地空导弹武器反TBM作战效能,主要针对单套活力单元的部署问题进行研究。首先分析了影响地空导弹武器反TBM作战部署的主要因素和原则;其次,提出了地空导弹武器最大杀伤纵深优化部署准则;最后,充分考虑TBM再入角影响,利用TBM末段近似直线弹道的特性,建立了地空导弹武器“一对一”和“一对多”2种作战模式下的优化部署解析模型。仿真计算表明：所建地空导弹武器反TBM部署模型可行有效,能够满足地空导弹武器反TBM作战的要求。     

敞开式锻模的工艺分析及应用

针对具有回转体形的锻钢件，如何采用敞开式锻模的有关问题进行了分析讨论，结果表明，采用敞开式锻模具有精度高、重量轻、寿命长、节材省时等优点。尤其适宜于中小型企业。     

TBM施工法在引黄联接段7#隧洞中的应用

介绍了引黄联接段7^#隧洞的工程概况和地质条件，阐述了TBM工作原理、适用条件和特点，着重介绍了TBM法在引黄联接段7^#隧洞施工中的主要配置、工作程序，最后对TBM法在国内外的应用进行了总结。     

适于全断面岩石掘进机的围岩分类方法

为了研究影响全断面岩石掘进机(TBM)掘进速率的地质因素,利用三维离散元程序3DEC建立TBM滚刀破岩三维仿真模型,分析不同的地质条件对TBM掘进速率的影响,根据TBM在围岩中的可钻性对南水北调西线工程中的围岩进行分类。分析结果表明:TBM掘进速率与岩石物理力学性质及岩体中的节理条件密切相关,在一定范围内,围岩强度越低,节理分布越密集,TBM掘进速率越高;而围岩强度越高,节理间距越大,使得TBM掘进速率大大降低。     

不同岩体质量隧道TBM施工性能评价方法

为了预测、评价、提升不同围岩质量隧道TBM施工能力,通过对国内外多个隧道工程TBM施工数据回归分析,建立了设备利用率、掘进速率等TBM施工性能指标随岩体质量的变化规律。统计结果表明TBM设备利用率与岩体质量指标RMR呈线性函数或二次函数关系、TBM掘进速率与岩体质量指标RMR呈二次函数关系;TBM设备利用率随岩体质量参数的增大而递增;TBM掘进速率随岩体质量参数的增大先升高再降低,在III级围岩时达到峰值;TBM施工速度随岩体质量参数的增大先升高再降低,在II级围岩时达到峰值。基于此,提出了不同岩体质量隧道TBM施工性能评价方法,并利用滇中引水工程香炉山隧洞TBM施工数据对该方法进行了验证。研究成果可用于预测拟建隧道TBM施工工期和评价在建隧道TBM施工性能。     

岩石温度对盘形滚刀掘进参数破岩特性的影响

为了研究在岩石温度变化条件下盘形滚刀掘进参数对破岩特性的影响,以颗粒流理论为平台,从细观角度上建立了基于岩石温度变化的盘形滚刀热力学破岩数学模型,模拟了不同工况下岩石裂纹生成、扩展和岩渣形成的全过程,并对掘进参数对破岩特性的影响规律进行了研究,从细观角度解释了不同岩石温度下滚刀的破岩机制.利用直线式TBM滚刀破岩实验台,通过实验验证在岩石温度变化条件下掘进参数对滚刀破岩的影响规律是否与数值模拟有较好的一致性.研究结果表明:1)岩石温度升高,降低了岩石硬度、强度等力学性质,破岩时裂纹数增多且微裂纹迅速扩展,降低了滚刀破岩载荷,提高了破岩效率;2)低贯入度时,岩石不容易被侵入破碎;随着岩石温度的升高,岩石越来越容易挤压破裂;随着贯入度增加,失效区域进一步扩大,破岩效率提高;3)滚刀之间的协同作用随刀间距的增加而减弱,最优刀间距随岩石温度的升高而增加,随贯入度的增大而增加;4)提高岩石温度能增强滚刀之间的协同作用,提高破岩效率.     

基于岩石破碎体积的滚刀效率评估模型

结合岩石的不同破坏方式,如剪切破坏、张拉破坏、挤压破坏及多种破坏方式混合作用等,探讨了岩石破碎体积的计算方法.根据在滚刀作用下岩石以剪切破坏和张拉破坏为主的特性,提出以岩石破坏时裂纹长度、剪切面在岩石自由表面投影长度及滚刀刀刃宽度间的关系来识别岩石破坏方式,计算岩石破碎体积.利用CSM模型计算破岩比能,评估滚刀破岩效率.并通过实例对该方法进行了计算验证,结果表明该方法能够为TBM的性能预测和优化提供一定参考.     

TBM掌子面力学模型与滚刀破岩力推力预测

以掌子面岩体破坏前状态建立了滚刀推力作用的双集中力模型,采用弹性半空间理论的Boussinesq解答和叠加原理,给出了双滚刀协同作用下岩体应力分布的解析解。根据应力分布的特点和TBM破岩要求,提出了TBM破岩的必要条件；采用单轴强度理论和多轴强度理论,分别给出了滚刀破岩推力的预测公式。工程实例表明,采用本文提出的基于多轴强度理论的预测公式计算出的滚刀破岩推力与TBM工作时实际使用的推力非常吻合。     

基于复杂地质岩机作用的多维度隧道掘进机适应性评价方法

为了解决高强度高磨蚀硬岩地层TBM掘进“低效高耗”、断层破碎带地层“刀盘受困”、高地应力挤压性地层“护盾被卡”等隧道施工难题,基于TBM滚刀、刀盘、护盾与隧道围岩的相互作用,通过多个TBM法隧道工程数据统计分析,揭示了滚刀贯入度指数与岩体特性指标、滚刀破碎体积磨损速率与岩体特性指标、TBM设备利用率与断层宽度、围岩相对变形量与强度应力比的函数关系,建立了基于滚刀可掘性和耐磨性、刀盘受困和护盾被卡风险的多维度TBM适应性评价方法,为复杂地质隧道修建TBM工法选择、装备设计及施工难题的解决提供了量化依据。     

豆砾石回填降低双护盾TBM卡机风险的效用影响分析

双护盾TBM掘进豆砾石回填速度对于围岩支护效果具有一定影响,以西藏某公路隧道护盾卡机段为研究对象,构建了双护盾TBM掘进过程数值模拟分析模型,以回填物强度变化直接反应回填时间同时考虑回填段长度变化,研究豆砾石回填对围岩屈服、收敛变形、护盾接触面积、设备推进所需克服摩阻力等影响规律,进而研究豆砾石回填工序对于降低双护盾TBM卡机风险的减灾作用。结果表明：豆砾石快速回填不会改变围岩收敛变形宏观分布特征,对围岩塑形屈服区的总体分布、屈服类型及体积具有一定影响;豆砾石快速回填可以控制围岩收敛变形,减小围岩与护盾接触面积,进而降低TBM推进所需克服护盾摩阻力,具有一定的降低卡机风险效果,但对于挤压变形较大洞段,需要与其他主动防控措施相结合采用,研究结果可为相类似工程进行双护盾TBM护盾卡机风险防控措施选择提供参考。     

地质突变条件下基于组合模型的围岩等级和TBM掘进参数预测

为了提高硬岩隧道掘进机(TBM)施工的安全性和智能化,基于TBM掘进数据,提出了一种将双向长短期记忆(BiLSTM)网络与支持向量机回归(SVR)算法相结合的可以同时进行围岩等级和TBM掘进参数预测的组合模型(BiLSTM-SVR模型)。实例验证结果表明:BiLSTM-SVR模型对围岩等级的预测准确度较高,均方根误差均小于0.026 5、平均绝对百分比误差均小于0.95%;BiLSTM-SVR掘进参数预测中,推力和扭矩的预测准确度最高,净掘进速度和开挖比能的预测准确度最低;BiLSTM-SVR模型比BiLSTM模型和SVR模型的掘进参数预测准确度有较大的提高,因此进行单一模型的组合可以有效提高模型预测的准确度和鲁棒性。     

软岩膨胀岩软化崩解特性

极高地应力条件下隧道掌子面围岩遇水软化崩解会引起一系列工程问题，通过对三种代表性岩样崩解试验研究，揭示了软岩膨胀岩软化崩解规律。结果表明：软岩膨胀岩的耐崩解指数随循环次数增加依负指数函数递减；软岩膨胀岩矿物组成类型和含量是影响其崩解性强弱的主要因素；基质型和填充型岩样崩解主要由亲水性矿物吸水膨胀引起，5次循环后其崩解指数分别趋于5%和25%；接触型岩样崩解主要由胶结键断裂引起，5次循环后其崩解指数为80%左右，崩解性微弱；可将小于0.25 mm和大于5 mm的粒径组含量变化作为该软岩膨胀岩崩解性强、弱界限粒径。     

高压水射流破岩机理研究

由于高压水射流破岩涉及的因素较多 ,且影响因素的作用规律比较复杂 ,致使其破岩机理一直未能被准确揭示 ,从而制约着水射流技术的应用和发展。对水射流破岩理论研究的状况进行了回顾 ,系统评述了水射流破岩研究中的理论要点 ,在此基础上指出水射流的冲击动载荷、岩石的动态本构关系、岩石与水射流的耦合作用以及水射流破碎岩石的数值模拟研究等是水射流破岩机理研究的发展方向 ,这对高压水射流破岩理论的深入研究和水射流技术的应用具有现实的意义