近10年國內(nèi)TBM設(shè)計制造及施工技術(shù)取得了長足發(fā)展,TBM作為隧洞開挖的先進(jìn)施工設(shè)備已廣泛應(yīng)用于水利、礦山、鐵路、市政交通等領(lǐng)域。本書根據(jù)目前TBM設(shè)備的發(fā)展和應(yīng)用狀況以及抽水蓄能電站隧洞施工現(xiàn)狀,以文登抽水蓄能電站為例,提出了抽水蓄能電站引水壓力管道斜井和地下廠房布置設(shè)計和施工中應(yīng)用TBM施工技術(shù)的具體方案和關(guān)鍵技術(shù)問題,并進(jìn)行了全面的方案對比研究,分析了TBM施工技術(shù)應(yīng)用的可行性和經(jīng)濟(jì)性,總結(jié)了抽水蓄能電站TBM施工技術(shù)應(yīng)用研究的成果,可為國內(nèi)待建工程提供參考。
抽水蓄能電站TBM施工技術(shù),闡述抽水蓄能電站引水壓力管道斜井和地下廠房布置設(shè)計和施工中應(yīng)用TBM施工技術(shù)的具體方案和關(guān)鍵技術(shù)問題
黨的十八大以來,我國對生態(tài)文明做出了理論分析和政策指導(dǎo),要求在各項工作中要全面準(zhǔn)確貫徹落實新發(fā)展理念,堅定不移貫徹創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的發(fā)展理念。為此,2016年3月,國網(wǎng)新源山東文登抽水蓄能有限公司針對國內(nèi)抽水蓄能電站地下洞室開挖以鉆爆法為主的施工現(xiàn)狀提出,可依托山東文登抽水蓄能電站對TBM自動掘進(jìn)技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行研究。
研究的主要成果如下:
(1) 對我國TBM設(shè)計制造企業(yè)進(jìn)行了實地調(diào)研,充分了解了國內(nèi)TBM設(shè)計制造的水平;對國內(nèi)目前開工建設(shè)的TBM施工現(xiàn)場進(jìn)行了調(diào)研,了解了應(yīng)用TBM施工技術(shù)的隧洞作業(yè)面的施工及管理情況。我國TBM設(shè)計制造企業(yè)通過近10年的努力,經(jīng)歷設(shè)備引進(jìn)、組裝制造、聯(lián)合設(shè)計、創(chuàng)新發(fā)展等發(fā)展階段,目前已經(jīng)掌握了核心技術(shù),并能自主設(shè)計制造,為國內(nèi)工程建設(shè)大規(guī)模應(yīng)用創(chuàng)造了條件。國內(nèi)施工企業(yè)已經(jīng)擁有了龐大的TBM專業(yè)施工團(tuán)隊,形成了一系列專業(yè)的管理制度,為隧洞高效、快速施工提供了技術(shù)保障。工程建設(shè)主體單位,對于TBM施工單位的管理、結(jié)算積累了豐富的應(yīng)用經(jīng)驗,TBM施工簡化了工程建設(shè)主體單位的管理流程和人員機(jī)構(gòu),實現(xiàn)了現(xiàn)代化管理;TBM施工技術(shù)自身安全程度提高,從技術(shù)上做到了施工過程的本質(zhì)安全,降低了工程建設(shè)主體單位的安全風(fēng)險管控難度。
(2) 通過對工程應(yīng)用實例的分析,對TBM施工關(guān)鍵技術(shù)有了充分了解。TBM施工技術(shù)作為目前最為先進(jìn)的隧洞施工技術(shù),具有安全環(huán)保、勞動力需要量少、自動化程度高、工作強(qiáng)度低、施工速度快、進(jìn)度保證率高的優(yōu)點。但對于工程前期的勘察設(shè)計工作要求較高,工程地質(zhì)條件是決定應(yīng)用TBM施工技術(shù)的控制因素,對于不同的工程項目需要結(jié)合項目自身工程條件量身定做TBM,并對施工過程中可能出現(xiàn)的問題做好預(yù)案和措施。
(3) 依托文登抽水蓄能電站,根據(jù)工程建設(shè)條件,聯(lián)合TBM設(shè)計制造企業(yè),針對文登抽水蓄能電站開展TBM施工技術(shù)的應(yīng)用研究。通過對文登抽水蓄能電站擬定的交通洞和通風(fēng)洞施工方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較分析,與常規(guī)鉆爆法施工交通洞和通風(fēng)洞相比,TBM施工可明顯縮短工程建設(shè)工期,并隨著TBM設(shè)備重復(fù)利用率的提高,其總投資與采用常規(guī)施工方案相比增加不大。通過對斜井TBM的應(yīng)用分析,TBM作為長斜井(400m以上)施工的設(shè)備,具有斜井偏斜率控制精確、勞動力需要量小、安全保障性高、施工速度快等優(yōu)點,在抽水蓄能電站長斜井(400m以上)施工中應(yīng)用技術(shù)上可行;小直徑斜井TBM可適應(yīng)不同項目的斜井導(dǎo)洞施工,可重復(fù)使用,具備推廣可行性。通過對TBM在抽水蓄能電站施工中的應(yīng)用研究,可以實現(xiàn)TBM在抽水蓄能電站交通洞、通風(fēng)洞以及引水斜井施工中的應(yīng)用,可較大程度的提高抽水蓄能電站施工的先進(jìn)性;通過對整個工程施工方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性比較分析,與常規(guī)施工方案相比,采用TBM施工方案后,工程建設(shè)總工期減少(約6個月),雖然工程總投資增加較多,但TBM施工技術(shù)具有的安全環(huán)保優(yōu)勢符合我國工程建設(shè)綠色施工的要求,在抽水蓄能電站整體施工中具有一定優(yōu)勢。黨的十八大以來國家對環(huán)境保護(hù)制定了嚴(yán)格的法律法規(guī),要求全社會形成節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的空間格局、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)方式、生活方式。TBM施工技術(shù)作為替代目前抽水蓄能電站鉆爆施工技術(shù)的先進(jìn)施工手段,具備了充分的應(yīng)用條件,TBM施工技術(shù)的應(yīng)用將促進(jìn)提高國內(nèi)抽水蓄能行業(yè)的整體管理水平。
為提高國內(nèi)抽水蓄能電站隧洞開挖的安全性,促進(jìn)抽水蓄能電站建設(shè)綠色施工,國網(wǎng)新源山東文登抽水蓄能有限公司組織中國電建北京勘測設(shè)計研究院有限公司將以上成果總結(jié)提煉形成本書內(nèi)容。
本書由李富春、吳朝月?lián)沃骶;徐艷群、尚海龍擔(dān)任副主編。李富春、徐艷群、吳朝月編寫了第1章、第2章;徐艷群、尚海龍編寫了第3章、第4章;吳朝月、尚海龍編寫了第5章;吳朝月、尚海龍、劉傳軍、李前廷、張棟梁、葛志娟、劉納等編寫了第6章;李富春、張正平、何少云、衣傳寶、吳朝月、徐艷群、尚海龍編寫了第7章。因本書作者水平有限,書中難免存在不少疏漏,懇請廣大讀者諒解并提出寶貴意見。
本書作者為山東文登抽水蓄能有限公司和北京勘測設(shè)計院人員,長期從事抽水蓄能電站的選址、考察和設(shè)計等工作。通過對我國TBM設(shè)計與制造企業(yè)進(jìn)行了實地調(diào)研,了解國內(nèi)TBM設(shè)計與制造水平;對國內(nèi)目前開工建設(shè)的TBM施工現(xiàn)場進(jìn)行了調(diào)研,了解應(yīng)用TBM施工技術(shù)的隧洞作業(yè)面的施工及管理情況。結(jié)合工程應(yīng)用實例,闡述TBM施工技術(shù)。
前言
第1章 概述
第2章 抽水蓄能電站建設(shè)先進(jìn)施工技術(shù)應(yīng)用的必要性
2.1 TBM設(shè)備及施工技術(shù)的發(fā)展的需要
2.2社會條件變化的要求
2.3工程建設(shè)管理的需要
第3章 抽水蓄能電站先進(jìn)洞挖設(shè)備情況
3.1先進(jìn)洞挖設(shè)備
3.2 TBM
3.3盾構(gòu)機(jī)
3.4 TBM與盾構(gòu)機(jī)
第4章 TBM應(yīng)用實例
4.1斜井TBM應(yīng)用實例
4.2平洞TBM應(yīng)用實例
4.3小轉(zhuǎn)彎半徑掘進(jìn)設(shè)備的應(yīng)用
第5章 TBM施工關(guān)鍵技術(shù)問題及一般分析方法
5.1平洞TBM掘進(jìn)方法
5. 2斜井TBM掘進(jìn)方法
5. 3 TBM施工技術(shù)應(yīng)用關(guān)鍵問題及分析方法
第6章 文登抽水蓄能電站TBM應(yīng)用研究
6.1工程條件
6.2 TBM施工技術(shù)在抽水蓄能電站施工中的適用性分析
6.3通風(fēng)洞和交通洞TBM施工技術(shù)應(yīng)用研究
6.4斜井TBM施工技術(shù)應(yīng)用研究
6.5 TBM施工技術(shù)在抽水蓄能電站施工中的應(yīng)用探討
6.6 TBM與鉆爆法的經(jīng)濟(jì)性結(jié)論分析
第6章 研究成果及建議
7.1研究成果
7.2應(yīng)用建議
參考文獻(xiàn)
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