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  我国大直径盾构隧道数据统计及综合技术现状与展望 代洪波, 季玉国, 隧道建设    2022, 42 (5): 757-783.   doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2022.05.002 摘要 （813）      PDF （7220KB）（1403）    可视化    通过对国内大直径盾构隧道进行统计可知,截至2021 年底,国内开工修建的大直径盾构隧道工程共65 项,超大直径盾构隧道工程59 项。同时,对国内大直径盾构隧道在勘察规划、工程设计、装备制造、规范、材料和施工技术管理等方面的综合技术现状调查分析。总结目前大直径盾构隧道面临的主要问题,包括隧道设计标准不统一、盾构装备关键部件国产化需突破、再制造产业化存在困难、大直径盾构隧道的关键技术及施工技术管理水平仍需提高等。针对面临的问题提出建议,指出今后大直径盾构隧道设计和盾构装备应尽可能遵循标准化的原则,向着标准统一、施工安全、高效率、高质量、高智能方向发展,以期为推动我国大直径盾构隧道综合技术走向成熟起到积极作用。 相关文章 | 多维度评价

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  盾构隧道环向快速连接件力学性能试验研究 官林星, 孙巍, 张孟喜, 方涛, 张桂扬 隧道建设    2022, 42 (6): 967-974.   doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2022.06.004 摘要 （535）      PDF （12320KB）（713）    可视化    15 m级的大直径公路盾构隧道与10 m级超深覆土高内水压作用下的排水调蓄盾构隧洞对接头有高承载力的要求，为此开发新型环向快速连接件。该连接件具有拼装时间短、无需人工拧紧、拼装完成后的隧道真圆度高、管片错台与张开量小、防水性能高的优点。为研究连接件的结构形式、材料性能、连接件与锚筋之间的连接、连接件与混凝土管片之间力的传递，以650 mm厚的管片为原型，开展接头抗拉物理试验，并采用数值模拟的方法实现试验值与计算值的对比分析。主要结论如下： 1）本次试验所采用的铸铁连接件屈服承载能力为512 kN，满足试验指标要求。弹性阶段的承载力为400 kN，极限承载力为645 kN，可以应用于指导盾构隧道的设计。2）试验破坏发生在连接件本体部位，锚筋与连接件之间的连接设计合理可靠。试验终止时，4根锚筋的最大应力值为348 MPa，达到HRB400锚筋抗拉屈服强度的87%，接近其抗拉强度设计值360 MPa。3）连接件在轴心拉力作用下，其本体与锚筋的受力是不均匀的，在连接件设计中应考虑这种不均匀性，进行合理的优化设计。 相关文章 | 多维度评价

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  Full-Face Tunnel Boring Machines (Shields/TBMs) in China: History, Achievements, and Prospects（中国全断面隧道掘进机发展历程、成就及展望） 洪开荣, 杜彦良, 陈馈, 冯欢欢, 贾连辉, 徐飞 隧道建设    2022, 42 (5): 739-756.   doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2022.05.001 摘要 （476）      PDF （19167KB）（2959）    可视化    系统分析全断面隧道掘进机（特指盾构和TBM）装备技术在中国不同发展阶段的特征，并将其在中国的发展历程划分为艰辛探索自主研发、国外制造国外施工、国外制造自主施工、联合制造自主施工、自主制造自主施工、中国技术走出国门6个阶段。从重大工程建设、重大装备技术、技术发展特点3方面对中国盾构/TBM技术的发展成就进行系统性总结，并提出： 1）以大瑞铁路高黎贡山隧道为代表的超长山岭隧道、深圳春风隧道为代表的城市地下隧道、汕头海湾隧道为代表的穿江越海隧道等重大工程的修建，促进了盾构/TBM装备技术取得前所未有的进步； 2）以大直径泥水盾构、异形掘进机及复杂环境下TBM装备等为典型代表的重大装备技术，在自主设计制造能力方面取得较大突破； 3）盾构/TBM技术呈现出由常规断面向超大/微小断面、单一模式向多模式、圆形断面向异形断面、传统水平方向向多维度发展的特点。从多元化、智能化的角度，展望了未来全断面隧道掘进机的发展趋势，并从“地质可感”“装备可掘”“施工可控”3个方面，对隧道智能化装备与施工技术体系进行了论述，为工程勘察设计、装备选型设计及施工技术发展提出了新的研究方向。 相关文章 | 多维度评价

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  武汉长江隧道公铁合建与分建的经济性对比分析 熊朝辉, 彭慧琼, 孙雪兵 隧道建设    2022, 42 (5): 882-891.   doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2022.05.015 摘要 （454）      PDF （4411KB）（388）    可视化    为探究武汉长江隧道公铁合建与分建的经济性差异，选取4个武汉长江隧道为典型案例，首先简要介绍其相关工程实施方案，然后从工程组成部分、土建各项指标等方面，对武汉地区地铁过江隧道、公路过江隧道、公铁合建过江隧道3种模式下的土建投资展开对比分析，最后揭示公铁合建与分建土建费用差异的原因。分析结果表明： 1）因断面利用率高，江中纯盾构段合建方案分摊的地铁盾构部分和公路盾构部分土建费用均低于分建方案； 2）采用合建方案时，由于上部为公路、下部为地铁，造成明挖段基坑深度大，导致合建方案分摊的地铁明挖段和公路明挖段费用均较单建方案高； 3）合建方案与分建方案土建总费用相当。 相关文章 | 多维度评价

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  Status Quo and Prospects of Tunnel Intelligent Construction in China（我国隧道智能建造技术发展与展望） 郭卫社, 洪开荣, 高攀, 李凤远, 李叔敖, 赵旭 隧道建设    2023, 43 (4): 549-562.   doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2023.04.002 摘要 （427）      PDF （19134KB）（873）    可视化    阐述隧道智能建造的总体目标与技术路径，对目前盾构/TBM法和钻爆法隧道应用的一系列智能建造技术进行介绍。结合行业前沿，对隧道智能建造面临的主要问题和发展前景进行论述与展望。研究显示： 1）隧道建造由机械化升级到智能化是社会发展的必然趋势。2）隧道智能建造发展大致可以划分为初级和高级2个阶段，初级阶段隧道建造仅在个别场景、简单作业方面实现智能装备作业，高级阶段是指实现了隧道建造多场景、多工序智能感知、决策、互联与协同。3）智能预制生产线+现场智能化装配+数字化管控将成为隧道智能建造的发展趋势。4）智能建造将为隧道行业注入新活力，促进行业升级。 相关文章 | 多维度评价

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  滚刀的合理使用、损坏原因分析及改善措施——以兰州水源地2标项目为例 何京健 隧道建设    2022, 42 (S1): 500-507.   doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2022.S1.059 摘要 （417）      PDF （4629KB）（142）    可视化    为降低刀具磨损和损坏现象的发生，提高施工效率，对刀具的合理使用方法、损坏原因和改善对策进行研究。以兰州水源地2标项目为例，对滚刀正常磨损到限更换数据进行统计，并计算分析滚刀的最大允许磨损量。总结出4个延长更换时间的措施： 刀盘喷水系统维护、TBM掘进姿态控制、新装刀具保护以及出渣口刮刀维护。通过对施工过程中非正常更换的滚刀数量进行统计，分析滚刀的结构形式、热处理工艺和组装工序，从轴肩结构和滚刀装配2方面提出优化措施： 1）一字型滚刀装配时端盖之间应压紧，不留间隙； 2）滚刀组装中采用酒精作为润滑剂，不影响装配质量。实践证明，刀具寿命延长措施的应用减少了其更换的数量和使用成本，提高了掘进效率。 相关文章 | 多维度评价

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  Overview and Prospect of Researches on Intelligent Engineering Technologies for Tunnels Constructed by Drilling-and-Blasting Method（钻爆法隧道智能建造技术研究综述与展望） 王志坚, 童建军 隧道建设    2023, 43 (4): 529-548.   doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2023.04.001 摘要 （396）      PDF （17249KB）（972）    可视化    首先，概述智能建造的基本内涵，即采用新一代信息技术、人工智能技术和机器人技术，构建智能超前地质预报、智能围岩质量评价、智能设计、智能施工、工程智能管理的多系统协同控制的隧道建造新模式。其次，从智能超前地质预报、智能围岩质量评价（钻进参数、数字图像、三维激光扫描点云等）、智能设计（信息化和数字化支护参数设计、智能化生成式设计方法等）、智能施工（施工工法工艺、施工装备等）、智能建造协同管理平台5个方面总结钻爆法隧道智能建造技术的研究现状。最后，从以下方面对智能建造今后的发展前景和方向进行展望： 需构建与钻爆法隧道智能建造相适应的智能算法和模型；探索智能建造条件下隧道围岩响应规律和支护力学特性；发展考虑时间效应的隧道围岩整体稳定性评价方法和支护体系一体化设计方法；研制自感知、自适应、自决策的谱系化、多功能智能装备；形成更为安全、高效、经济的隧道智能建造标准化工法工艺；开发覆盖面更广、功能更强大、智能化水平更高的协同管理平台。 相关文章 | 多维度评价

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  钻爆法铁路隧道预制装配化建造研究及智能建造展望 马伟斌, 王志伟 隧道建设    录用日期: 2022-05-20

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  海底隧道极软极硬复合地层超大直径盾构掘进方法研究[HJ0][HJ] [HT3H][JZ]——以汕头海湾隧道工程为例 王国安, 王超峰, 陈桥, 张文新 隧道建设    2022, 42 (5): 892-899.   doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2022.05.016 摘要 （383）      PDF （6538KB）（520）    可视化    超大直径泥水盾构在海底高强度花岗岩基岩凸起地层（饱和单轴抗压强度41.7～214.0 MPa）掘进过程中，面临破岩效果不确定、掘进参数难以选取、刀具异常损坏、换刀频率高、风险大等施工难题。为解决这些难题，首先，对爆破预处理和直接掘进2种工法的优缺点进行对比分析，并通过室内滚刀破岩试验验证刀间距为100 mm时破岩的可行性，提出滚刀不过载前提下的贯入度控制指标； 然后，结合现场掘进试验总结出“控制贯入度为主、转速为辅，严控刀盘转矩波动”的掘进参数控制原则，确定超大直径泥水盾构直接掘进通过基岩凸起段的刀盘转速为1.0 r/min，贯入度为3 mm/r； 最后，应用刀具监测及管理措施，使超大直径泥水盾构直接顺利掘进通过高强度基岩凸起地层。 相关文章 | 多维度评价

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  中国全断面隧道掘进机制造行业2021 年度数据统计 宋振华 隧道建设    2022, 42 (7): 1318-.   摘要 （379）      PDF （3232KB）（488）    可视化    相关文章 | 多维度评价

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  截至2021 年底中国10 km 以上特长公路隧道统计 秦峰, 王少飞, 肖博, 张逸 隧道建设    2022, 42 (6): 1111-.   摘要 （373）      PDF （1359KB）（698）    可视化    相关文章 | 多维度评价

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  Surrounding Rock of Haidong Water Conveyance Tunnel of Central Yunnan Water Diversion Project: Risks and Countermeasures(滇中引水工程海东隧洞围岩“小变形”试验段前期研究——兼及采用普通预应力锚索的风险与对策) 孙钧, 江宇, 李宁, 汪波, 樊勇 隧道建设    2022, 42 (8): 1321-1330.   doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2022.08.001 摘要 （363）      PDF （989KB）（564）    可视化    针对高地应力软岩隧洞大、小变形围岩支护难题，强调普通预应力锚索和大尺度预应力让压锚索2种支护方案不同的适用条件。对发生一定大变形的软岩隧洞采用普通预应力锚索支护的风险进行分析，提出具体应对措施。以滇中引水工程海东隧洞试验段为例，对围岩大变形中的相对“大变形”与“小变形”限界进行了计算和探讨。通过原理分析、理论计算，并结合试验研究，验证锚杆、锚索施加预应力的重要性。此处认为： 1）普通预应力锚索适用于隧洞相对“小变形”区段，而让压锚索则适用于隧洞相对“大变形”区段，两者各适用于不同场合，绝不能相互取代； 2）隧洞中采用普通预应力锚索支护，预应力值切不能过高，否则有束筋拉断崩出洞外的风险，建议只有在围岩变形整体趋稳后才能开始张拉和灌浆； 3）海东隧洞试验段初定相对“大变形”与“小变形”的限界值为30 cm，具体还需在现场试验实施中进一步验证和修正； 4）锚杆、锚索施加预应力，可改善施锚区围岩的岩性参数，提高其强度和刚度； 5）此处对海东隧洞围岩“小变形”试验段的前期研究，希望引起业内各方专家的关注，进而得出改进、完善的建议意见，并在后续试验段实施中体现和实施。 相关文章 | 多维度评价

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  超大跨扁平地下洞库锚喷支护受力特征研究 洪开荣, 刘永胜, 杨朝帅, 潘岳 隧道建设    2022, 42 (6): 943-952.   doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2022.06.001 摘要 （358）      PDF （2076KB）（434）    可视化    针对巨跨超扁平洞库围岩荷载分布的复杂性和施工的困难性，为填补国内远超50 m级巨跨超扁平洞库修造技术的空白，提升对支护结构和围岩受力特征的认知，依托巨跨洞库工程展开了巨跨超扁平地下洞库开挖过程中支护技术的研究。通过对巨跨洞库锚喷支护进行数值模拟，得到不同支护结构的受力情况，并对不同支护结构的支护效果进行对比分析。结果表明： 1）在开挖过程中，系统锚杆轴力和喷射混凝土结构内力总体较小，相比之下锚索的拉力较大； 2）在拆除两侧岩柱时，锚索拉力增幅较大； 3）锚索轴力监测数据和数值模拟的变化趋势相同，验证了数值模拟计算结果的合理性。因此，可以认为在整个施工过程中，锚索对围岩稳定起主要支护作用。 相关文章 | 多维度评价

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  宁缠隧道高地应力软岩大变形控制措施研究 陈志敏, 张赓旺, 龚军, 陈宇飞, 李增印 隧道建设    录用日期: 2023-04-13

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  软岩大变形隧道不同支护模式的合理性探讨:以木寨岭公路隧道为例 汪波, 喻炜, 訾信, 程星源, 郭新新, 樊勇 隧道建设    2023, 43 (1): 36-47.   doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2023.01.004 摘要 （343）      PDF （11092KB）（536）    可视化    高地应力隧道修建过程中软弱围岩大变形灾害问题极为突出，虽经支护能得到一定程度的治理与改善，但实际工程中支护模式的选择仍是一个难题。首先，总结当前软岩大变形隧道中常用的支护模式，即强力支护、预应力支护和让压支护，并根据支护体系承载特性的不同，将上述3种支护模式划分为主动型支护和被动型支护2类。然后，基于不同支护强度下隧道开挖后围岩变形规律，探究被动支护模式的适用性，提出以挤压因子Nc为控制指标的被动与主动支护模式选用依据，即当挤压因子Nc≥0.2时，现行的强力支护模式能够对围岩进行有效支护，而Nc＜0.2时，可根据现场围岩变形情况考虑采用主动支护模式；同时，基于锚固体系材料特性进一步分析主动支护适用性范围可知，当施加预应力不超过200 kN时可采用预应力锚杆系统，超过200 kN时则建议采用预应力锚索系统。接着，基于预应力锚索系统提出以索体延伸率εa为控制指标的主动与主动-让压支护模式选用依据，即索体工作状态延伸率εa不超过2.3%时可采用主动支护，超过2.3%时则建议采用具有更大变形能力的主动-让压支护模式。最后，依托木寨岭公路隧道典型大变形区段，基于上述支护模式的选用依据选取适宜的支护模式，并开展相应支护模式下的现场试验，试验结果一定程度上验证了选用依据的可行性。 相关文章 | 多维度评价

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  基于变形稳定时间统计的挤压性围岩隧道二次衬砌施作时机研究 李雷, 朱超, 刘志春, 安志飞, 李宁 隧道建设    2023, 43 (1): 17-26.   doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2023.01.002 摘要 （339）      PDF （2958KB）（357）    可视化    为获取挤压性围岩隧道二次衬砌施作时间，使二次衬砌施作可操作性更强，以变形速率限值为基础，对412个挤压性围岩隧道断面变形量测数据进行拟合和统计分析，得出不同变形等级的变形稳定时间范围值和施工期分阶段二次衬砌施作时机预测方法。具体结论为： 1)提出了基于变形速率判据的变形稳定时间预测方法，通过最优指数函数曲线拟合，实现稳定阶段变形量u稳和最终稳定时间t′稳的预测； 2)通过统计分析，确定了不同变形等级、不同跨度条件下变形稳定时间t′稳范围值，用于设计阶段初步拟定二次衬砌施作时机； 3)提出了施工期二次衬砌施作时机分阶段预测方法，根据实测20、30、40 d和稳定时的相对变形，可实现分阶段预测最终变形稳定时间； 4)经实测变形数据检验，采用二次衬砌施作时机分阶段预测方法所得预测结果可被工程所接受； 5)以分阶段变形稳定时间t′稳为判别指标的挤压性围岩隧道二次衬砌施作时机预测方法，可操作性强，能避免以变形速率为判别指标时的操作困扰，可直接服务于工程实践。 相关文章 | 多维度评价

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  邻近高压电力铁塔盾构隧道被击穿管片修复施工技术 花楠, 翟志国, 刘柳 隧道建设    录用日期: 2022-06-28

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  软岩大变形隧道马蹄形掘进机研发设想与展望 李建斌 隧道建设    2023, 43 (2): 191-198.   doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2023.02.001 摘要 （334）      PDF （4839KB）（503）    可视化    基于国内外大量高地应力软岩隧道工程案例和理论研究，分析掘进机在软岩地层施工的难点，对掘进机进行有针对性的研发设计，提出基于“应力释放”设计理念的“软马”掘进机和“半马”掘进机，以及基于“及时支护”理念的“外马”掘进机。结合掘进机开挖、支护、衬砌同步施工的特点，探索马蹄形掘进机关键技术及施工方案，吸收国内外软岩大变形地质隧道的施工经验，将先导螺旋开挖装置、拱架外置、盾体变径等技术应用于马蹄形掘进机的设计，预期可解决软岩大变形隧道施工中的问题。最后对全域软岩地质施工装备进行研发展望，概述基于“多地质适应性”理念的多功能、多模式马蹄形隧道掘进机等，以期对软岩大变形地质条件下掘进机工法建造隧道提供新的解决方案和思路。 相关文章 | 多维度评价

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  面向智能盾构施工的人因研究综述 杜娟, 张静怡, 胡珉, 甘丽凝, 隧道建设    录用日期: 2023-07-03

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  超大直径泥水盾构土岩交互地层掘进载荷计算与分析 王凯, 曾垂刚, 李治国 隧道建设    2022, 42 (5): 873-881.   doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2022.05.014 摘要 （323）      PDF （7465KB）（556）    可视化    为解决土岩交互地层超大直径泥水盾构推力、转矩参数设计取值与施工参数控制问题，提出土岩交互地层掘进载荷计算模型。根据泥水盾构特点分析载荷各分项组成，建立掘进载荷数学模型，基于土岩交互地层模型、刀盘几何模型对载荷计算模型进行数值仿真，利用汕头苏埃通道基岩段施工数据对模型进行计算验证，分析基岩侵入高度、岩石强度、贯入度等影响因素对刀盘转矩的影响规律。计算分析结果表明： 1）掘进载荷计算模型理论推力与实测值误差为-6.4%~5.6%，刀盘理论转矩与实测值误差为-9.5%~9.0%，模型具有较高的精度，可满足装备设计和工程应用的实际需要； 2）随基岩侵入高度和贯入度增加，推力、转矩均增加，但转矩对岩石侵入高度、贯入度变化更灵敏； 3）岩石单轴抗压强度每增加10 MPa，转矩约上升7%（强度在50~100 MPa，贯入度5 mm/r）； 4）在高贯入度下，〖JP2〗刀盘转矩随岩石侵入高度的增加效应越显著； 5）在刀盘1/2位置附近，岩石高度增量引起的转矩增加最为显著。建议在施工中根据地勘确定的基岩侵入高度、岩石强度、贯入度参数计算出对应的转矩，可作为施工中掘进控制参数。 相关文章 | 多维度评价