基于引汉济渭引水工程岭北段TBM施工利用率与滚刀磨损研究

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隧道掘进机(TBM)技术由于其施工环境友好、施工进度快、对围岩的影响小以及长隧道施工的经济效益显著等优点,在我国地下工程的施工中得到了广泛的应用。  TBM的施工效率对于施工项目的工期与成本有着很大的影响。在TBM施工中,对于TBM施工效率的评估预测若产生误差可能会造成施工项目工期延误与成本增加。基于引汉济渭引水工程TBM岭北施工段,通过现场跟踪调查以及室内试验收集了隧洞沿线相关施工沿线岩体资料及施工数据,研究了岩体类型与TBM施工的适用性,通过岩体分类和与之对应的施工数据分析了TBM利用率与滚刀寿命与岩体质量之间的关系,对其进行了评估,得出以下结论:  (1)通过岩体分类系统(RMR、GSI、Q)得到的岩体类别与TBM掘进速度的相关性并不明显,应用岩体分类来评估确定TBM掘进速度不可行;  (2)随着RMR值增大,TBM利用率U呈正相关增加,TBM施工速度AR也随之增大,由岩体因素造成TBM停机时间减少;  (3)对于岭北段TBM隧道施工,非地质因素对TBM利用率影响最大,因此在施工管理以及配套设施问题处理方面还有较大空间可以提升TBM利用率;  (4)滚刀的磨损程度随着刀具的安装位置与刀盘中心的距离的增大呈增大趋势;  (5)滚刀寿命随着岩石CAI值增大而减小,NTNU滚刀寿命预测模型较为适合岭北TBM滚刀寿命预测,但略微保守。
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