硬岩隧道TBM施工中的典型掘进破岩难题与对策

摘要：

全断面岩石掘进机(TBM)在硬岩、极硬岩隧道掘进过程中存在岩爆灾害、滚刀磨损、低掘进速率等典型掘进破岩难题,严重影响隧道的安全高效施工.因此,查明产生这些典型难题的原因并提出相应的对策至关重要.本文首先从岩石硬度、单轴抗压强度、岩石脆性及耐磨性等角度分析了隧道硬岩的相关特征,并阐明了其对各典型掘进破岩难题的影响规律.随后结合国内外隧道施工案例提出了相应的对策:岩爆灾害可采用岩爆监测和岩爆防控相结合的方法进行预防和治理;滚刀磨损通过优化滚刀参数、改良刀圈材料、涂覆刀圈涂层以延长其使用寿命;掘进速率低的难题可通过优化滚刀布置设计、增加刀盘推力及扭矩、增设辅助破岩手段等措施改良.最后,从TBM与隧道围岩的相互作用机理、TBM隧道施工信息化建设、TBM掘进智能控制和优化决策等方面对未来硬岩隧道的掘进提出了几点展望.

关键词：硬岩、TBM、岩爆、滚刀磨损、掘进速率

所属期刊栏目：33

分类号：TD311(矿山压力与支护)

资助基金：国家重点研发计划;国家自然科学基金;国家自然科学基金;湖南省自然科学基金项目

在线出版日期：2023-06-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共21页

页码：1297-1317