资源描述：
《tbm掘进速率预测模型的比较》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第42卷第5期现代隧道技术Vo.l42No.52005年10月ModernTunnellingTechnologyOc.t2005文章编号:1009-6582(2005)05-0007-10TBM掘进速率预测模型的比较白郁宇张瑞仁(台湾正佳营造公司,台北市)(台湾大域工程顾问有限公司,台北市)摘要TBM钻掘隧道,对于地质状况非常敏感,营造厂在选择机器及投标时TBM的掘进速率预测是关键的,错误或误判可能会有严重的后果。文章将采用QTBM、NTNU及Alber三种预测模型预测曾文水库越域引水工程计划)))东引水隧洞采用TBM挖掘所需工期及工程所需费用,并进
2、行比较。NTNU模型与Alber模型所预测的掘进速率介于600~800m/月之间,且不同的围岩所预测的掘进速率变化不大,即围岩性质对掘进速率不敏感,切刀推进力对掘进速率也不敏感;QTBM模型所预测的掘进速率变化很大,切刀推进力对掘进速率敏感;NTNU及Alber预测模型不适合用来预测有突水及严重挤压状况之TBM掘进速率,对于岩石坚硬但破碎之围岩亦不适合。关键词隧道掘进机掘进速率预测模型中图分类号:U455.43,U455.44文献标识码:A的抗研磨性在预测模型中是重要的因素。RC(岩石1前言的单压强度)与F(单一切刀推进力)之比越大,单[4]TBM钻掘
3、隧道,对于地质状况非常敏感,掘进位掘进率越小,i(每转掘进率)/F随岩石单压强[5]速率从1m/月到1500m/月的变化可说是与地质度的增加而降低。状况有关或TBM无法适应地质状况,特别是厚层硬石英含量丰富的岩石影响切刀的寿命(CLI=140.3847岩或稳定性低的围岩。营造厂在选择机器及投标时(SJ/AVS),CLI为切刀寿命指数,SJ为Siever.sTBM的掘进速率预测是关键的,错误或误判可能会J2值,AVS为抗研磨值),切刀边沿因磨损造成压碎有严重的后果,包括利润损失及无法如期完成工程。岩石的效率降低,经常需要停机更换切刀。孔隙率目前,世界上有
4、很多预测TBM行为的模型,一越大,岩石单压强度越低,切刀贯入岩石较容易,同个有用的及完整的预测模型其所需要的预测成果应时因为高的掘进速率使得切刀磨损加大,因此,软而包括单位掘进率、切刀的损耗和更换时间、掘进速率多孔隙但石英含量丰富的岩石对PR有不利的影[1][2]及成本估算。本文将采用QTBM、NTNU及响。[3]Alber三种预测模型预测曾文水库越域引水工程F/i随RV(覆土荷重)/Rm(围岩单压强度)增[6]计划)))东引水隧洞采用TBM挖掘所需工期及工加而降低,但是厚层围岩或高应力围岩会增加掘程所需费用,并进行比较。进难度,所以,必须考虑节理间距
5、的影响。较快的贯入的关键因素是节理间距、抗张强度及节理面的位2TBM行为的影响因素态。板岩和片岩抗张强度低,其弱面位态在某一范影响TBM行为的因素有地质和地工因素、机械围內容易掘进,在此一范围外不易掘进。层理(叶[7]和操作因素及组织因素(详见表1),数种不同因素理、片理)的倾角越大或越小,PR越小,倾角在间相互影响的程度是明显的。40b~60b(45b+
6、用率(U),所组构的参数,也是描述抵抗切刀贯入的参数。单压以,采用平行于隧道轴向的RQDO(隧道轴向的岩石强度和抗张强度相同的花岗闪长岩和白云石,白云质量指标)较能吻合实际的PR,层理(叶理、片理)的石的单位掘进率是花岗闪长岩的两倍,很清楚,岩石走向垂直隧道轴,有利于PR、U及掘进速率(AR)。修改稿返回日期:2005-09-5作者简介:白郁宇,男,工程地质顾问.#7#现代隧道技术表1TBM行为的影响因素Table1FactorsinfluencingTBMperformance地质和地工因素机械和操作因素组织因素岩石的材料性质TBM的规格工作安排岩石
7、的单压、抗张、抗剪强度推进力可用的时间、工作规则岩石的压碎强度、韧度、脆度切削头转速轮班时间表、缓冲时间岩石的弹性、反弹硬度扭转能力工班组织、领班权限、自律的团队岩石的异向性切刀的数量、间距训练有素的及有经验的工班岩石的孔隙率切刀的直径、边宽、材质工班的酬劳、奖金制度岩石的研磨性刀盘的直径、形状、劲度设备岩体特征切刀的更换形式电力、水等岩体弱面型式支撐原理/推进力作用在岩壁或环片通风、冷却岩体弱面间距TBM的操作安全岩体弱面方位推进力及扭力的使用粉尘控制岩体连续性方向控制、摩擦消防控制围岩条件切刀的更换程序照明、震动、噪音围岩混合界面支援系统管理原则围
8、岩现地应力出碴及供料运输系统TBM管理者及领班的权限围岩断层带采购条件围岩地下水地区特性围岩瓦
