隧道施工新装备新技术
隧道建设中的隧道建设新工艺有哪些
隧道建设中的隧道建设新工艺有哪些在现代交通和基础设施建设中，隧道工程扮演着至关重要的角色。
随着科技的不断进步，隧道建设领域也涌现出了一系列新工艺，为提高隧道建设的效率、质量和安全性提供了有力支持。
一、盾构法盾构法是一种较为先进的隧道施工工艺。
它通过使用盾构机进行挖掘和衬砌施工。
盾构机就像一个巨大的“钢铁蚯蚓”，前端有旋转的刀盘用于切削岩土，同时在机身内部进行衬砌的安装。
这种工艺具有施工速度快、对周围环境影响小等优点。
例如在城市地铁隧道建设中，盾构法能够在不影响地面交通和建筑物的情况下，快速完成隧道的挖掘。
二、TBM 法（Tunnel Boring Machine）TBM 法即隧道掘进机法，也是一种全机械化的隧道施工方法。
与盾构法不同的是，TBM 更适用于硬岩地质条件。
它的刀具能够高效地破碎坚硬的岩石，同时推进机构将机器向前推进。
TBM 法在长大隧道的建设中优势明显，能够大大提高施工效率，并且施工质量较为稳定。
三、新奥法（New Austrian Tunneling Method）新奥法强调充分利用围岩自身的承载能力，通过适时的支护和监控量测来指导施工。
在施工过程中，先进行初步的支护，让围岩在一定程度上变形，以释放部分应力，然后再根据监测数据进行加强支护。
这种方法能够有效地控制隧道变形，保证施工安全，同时降低工程造价。
四、钻爆法的改进传统的钻爆法在隧道建设中应用广泛，但也在不断改进。
例如采用先进的爆破技术，如光面爆破和预裂爆破，能够减少对围岩的扰动，使隧道轮廓更加规整，减少超挖和欠挖现象。
同时，在钻孔设备和爆破器材方面也不断更新，提高了施工效率和精度。
五、预制拼装技术在隧道衬砌施工中，预制拼装技术逐渐得到应用。
事先在工厂制作好衬砌构件，然后运输到施工现场进行拼装。
这种方法可以提高衬砌的质量和施工速度，减少现场作业时间，同时有利于控制施工质量。
六、信息化施工管理利用先进的信息技术，如 BIM（建筑信息模型）、GIS（地理信息系统）等，对隧道施工进行全过程的信息化管理。
市政隧道工程四新技术方案
市政隧道工程四新技术方案随着城市化进程的不断加速，人口数量迅速增长，城市的基础设施建设也面临着更大的挑战。
在城市交通方面，隧道工程作为一种重要的交通基础设施，承担着城市交通运输的重要作用。
然而，隧道工程在建设过程中面临着种种挑战，包括施工技术、安全、环保等方面的问题。
为了解决这些问题，隧道工程需要不断进行技术创新和改进。
因此，本文从四个方面提出了市政隧道工程的四新技术方案，以期为隧道工程建设提供更有效的解决方案。
一、数字化设计与建模技术在传统的隧道设计中，尤其是在复杂的地质条件下，往往需要通过复杂的手工方法进行设计和模拟，这不仅费时费力，而且容易出现设计不合理的情况。
因此，数字化设计与建模技术的应用成为了当前隧道工程建设中的重要方向。
数字化设计与建模技术是基于计算机辅助设计（CAD）和建筑信息模型（BIM）技术，通过数字化手段对隧道工程进行建模和设计。
在设计过程中，可以通过模拟不同地质条件下的隧道施工工艺，有效地避免设计过程中的盲点和漏洞。
同时，通过数字化建模，可以对隧道工程进行全方位的模拟和分析，为隧道的施工提供重要的参考依据。
此外，数字化设计与建模技术还可以使设计师更好地与施工团队进行沟通和协作，提高设计的准确性和施工的效率。
因此，数字化设计与建模技术在市政隧道工程中的应用将会成为未来隧道工程建设的重要方向。
通过数字化设计与建模技术，可以使隧道工程的设计更加科学和合理，为隧道施工提供更好的技术支撑。
二、智能施工与监控技术隧道工程的施工过程受到地质条件的限制，在施工过程中常常面临着安全隐患和环境污染等问题。
因此，隧道工程需要应用智能施工与监控技术，以提高施工的安全性和环保性。
智能施工与监控技术基于传感器技术、互联网技术和人工智能等技术，通过对施工过程进行实时监控和数据分析，可以实现对施工过程的全方位监控和管理。
在施工过程中，可以通过传感器技术对地质条件、施工设备和工人的状态进行实时监控，及时发现并处理隐患，提高施工的安全性；同时，智能施工与监控技术还可以对施工过程进行数据分析，为施工过程提供更科学的指导和管理。
隧道工程建设中的技术创新有哪些
隧道工程建设中的技术创新有哪些隧道工程作为交通基础设施建设的重要组成部分，在改善交通状况、促进经济发展等方面发挥着关键作用。
随着科技的不断进步，隧道工程建设领域也涌现出了众多技术创新，为工程的安全、高效、环保施工提供了有力支持。
一、先进的地质勘察技术在隧道工程建设前，准确了解地质条件至关重要。
如今，地质雷达、地震波探测等先进技术的应用，能够更精确地获取地下地质信息，包括岩石类型、断层分布、地下水情况等。
地质雷达通过发射高频电磁波并接收反射波，来探测地下物体的分布和特征。
它具有高分辨率、无损检测等优点，能够在较短时间内提供详细的地质剖面图。
地震波探测则利用人工激发的地震波在地下传播的规律，分析波的传播速度和反射特征，从而推断地质结构。
这种方法对于探测较大深度的地质构造效果显著。
二、高效的隧道掘进技术传统的钻爆法在隧道掘进中仍然广泛应用，但新型的掘进技术也不断涌现。
盾构法是一种全机械化的隧道掘进技术，适用于软土地层和城市环境。
盾构机就像一个巨大的“钢铁蚯蚓”，在前方切削土体，同时通过盾壳支撑周围土体，将挖掘出的渣土排出，并在后方同步拼装预制的管片，形成隧道衬砌。
TBM（Tunnel Boring Machine，隧道掘进机）则在硬岩地层中表现出色。
它依靠强大的刀具旋转切削岩石，具有掘进速度快、施工精度高、对周围环境影响小等优点。
此外，还有一些新型的掘进技术正在研发和试验中，如激光掘进、水射流掘进等，有望在未来进一步提高隧道掘进的效率和安全性。
三、智能化的施工监控与管理利用物联网、大数据、云计算等技术，实现了对隧道施工过程的实时监控和智能化管理。
在施工现场布置各种传感器，如位移传感器、应力传感器、温度传感器等，实时采集隧道结构和周围环境的参数变化。
这些数据通过网络传输到监控中心，经过大数据分析和处理，及时发现潜在的安全隐患，并发出预警。
智能化管理系统还能够优化施工进度安排、合理调配资源，提高施工效率和质量。
土木工程中隧道施工技术创新
土木工程中隧道施工技术创新在现代土木工程领域，隧道施工是一项极具挑战性的任务。
随着社会的发展和技术的进步，对于隧道施工的要求也越来越高，不仅要保证施工的质量和安全，还要提高施工的效率和降低成本。
因此，隧道施工技术的创新成为了土木工程发展的重要方向。
隧道施工面临着诸多复杂的问题，如地质条件的不确定性、地下水位的变化、施工空间的限制等。
为了应对这些挑战，工程技术人员不断探索和创新，研发出了一系列新的施工技术和方法。
在隧道开挖方面，传统的钻爆法仍然被广泛应用，但技术上有了很大的改进。
通过更精确的爆破设计和控制，可以减少对围岩的扰动，提高开挖的成型质量。
同时，机械开挖法也逐渐崭露头角，如盾构法和 TBM 法（隧道掘进机法）。
盾构法适用于软土地层，能够在地下连续推进，同时完成开挖、支护和衬砌等工作，大大提高了施工效率。
TBM 法则在硬岩地层中具有优势，其强大的破岩能力和快速掘进速度，使得长隧道的施工变得更加高效。
支护技术是隧道施工中的关键环节。
新型的支护材料和结构不断涌现，例如高强度锚杆、锚索和喷射混凝土的应用，能够更好地加固围岩，提高隧道的稳定性。
同时，预支护技术也得到了进一步的发展，如超前小导管注浆、管棚支护等，能够提前对前方不良地质进行处理，为隧道开挖创造安全的条件。
在防水排水方面，创新的技术也在不断应用。
新型的防水材料和防水工艺，有效地减少了隧道渗漏水的问题。
同时，智能化的排水系统能够根据隧道内的水位变化自动调节排水，保证隧道内的干燥环境。
施工监测和信息化技术在隧道施工中的应用越来越重要。
通过安装各种传感器，实时监测隧道围岩的变形、应力变化以及地下水的动态等，为施工决策提供及时准确的数据支持。
利用信息化平台，可以对监测数据进行分析和处理，实现对施工过程的动态管理和风险预警。
此外，绿色施工理念也逐渐融入到隧道施工技术创新中。
例如，采用节能型的施工设备，减少能源消耗；对施工产生的废弃物进行分类处理和回收利用，降低对环境的影响。
隧道施工方法的新进展与应用
隧道施工方法的新进展与应用随着城市化进程加速和交通建设的不断推进，隧道的建设已经成为现代城市发展的重点之一。
为了满足日益增长的交通需求和提高隧道施工的质量和效率，工程界不断探索和创新各种新的隧道施工方法。
本文将介绍隧道施工方法的新进展与应用，旨在为读者了解并掌握这些新方法提供参考。
一、喷射混凝土隧道施工法喷射混凝土隧道施工法是一种常用的隧道施工方法，其特点是施工速度快、质量高、安全性强。
随着施工技术的不断改进和喷射混凝土材料的优化，这种施工方法在近年来得到了广泛应用。
1. 施工过程喷射混凝土隧道施工法的施工过程包括预制拱顶模板的安装，混凝土输送和喷射，拱顶悬挂网的安装等。
施工人员通过专门的喷射设备将混凝土均匀地喷射到隧道表面，形成坚硬的拱顶和衬砌，同时在施工过程中使用悬挂网加固结构。
2. 应用案例喷射混凝土隧道施工法已经成功应用于多个隧道工程中。
例如，某城市地铁项目中采用了喷射混凝土隧道施工法，节省了大量人力和时间成本，同时施工质量也得到了保障。
二、盾构隧道施工法随着城市地下空间的不断开发利用，由于地质条件和保护环境的要求，盾构隧道施工法越来越被广泛采用。
它以其高效、安全和环保等特点，在近几十年来得到了迅猛发展。
1. 施工技术盾构隧道施工法依靠盾构机进行施工，实现了对地表的隔离和保护。
盾构机具有前进、推进和稳定隧道结构的功能，施工过程中还可以及时处理地层中的泥浆和废水。
2. 应用案例盾构隧道施工法已经成功应用于多个城市地铁的建设中。
例如，某城市地铁4号线利用盾构隧道施工法，有效解决了地下水位高和地质复杂的问题，最终实现了地铁线路的快速建设和正常运营。
三、掘进爆破隧道施工法掘进爆破隧道施工法作为传统的隧道施工方法，近年来仍然在某些特定项目中得到了应用。
它以其灵活性和适应性强的特点，在特殊地质条件下具有一定的优势。
1. 施工流程掘进爆破隧道施工法需要在地下使用爆破器械进行爆破作业，然后进行掘进和支护工作。
隧道爆破施工新技术
隧道爆破施工新技术
隧道爆破施工是一项复杂的工程，涉及到安全、效率和环保等方面。
近年来，随着科技的不断进步，隧道爆破施工也在不断创新和改进。
以下是一些新技术在隧道爆破施工中的应用：
1. 高精度定位技术，利用全球卫星定位系统（GNSS）和惯性导航系统（INS）等技术，实现对爆破孔的精准定位，提高了爆破的精度和安全性。
2. 高性能爆破药剂，新型的爆破药剂具有更高的爆破能力和更低的环境影响，能够更有效地进行隧道爆破作业。
3. 非爆破施工技术，随着无爆破施工技术的发展，一些隧道采用了液压劈裂、液压冲击、液压割岩等非爆破施工技术，减少了对周围环境的影响，降低了施工噪音和振动。
4. 智能监测与控制系统，引入智能监测与控制系统，通过传感器实时监测隧道爆破过程中的振动、声音、颗粒运动等参数，实现对施工过程的实时监控和调节，提高了施工的安全性和效率。
5. 三维爆破设计技术，利用三维建模和仿真技术，对隧道爆破进行精确的设计和模拟，优化了爆破参数的选择，提高了爆破效果和施工质量。
总的来说，隧道爆破施工新技术的应用，不仅提高了施工效率和质量，同时也更加注重环境保护和安全生产，为隧道工程的建设带来了新的发展机遇。
隧道施工技术的最新进展
隧道施工技术的最新进展隧道施工技术一直是工程建设领域中备受关注的话题，随着科技的不断发展和创新，隧道施工技术也在不断取得新的突破和进展。
本文将就隧道施工技术的最新进展进行探讨，介绍一些目前在隧道施工领域中被广泛应用的新技术和新方法。
一、盾构隧道施工技术盾构隧道施工技术是目前隧道工程中应用最广泛的一种方法，其优点在于施工速度快、施工质量高、对周围环境的影响小等。
在盾构隧道施工技术中，随着盾构机的不断改进和升级，其施工效率和适用范围也在不断提高。
目前，一些新型的盾构机在施工过程中采用了智能化控制系统，能够实现对隧道施工过程的精准控制，提高施工效率和质量。
二、冻结法施工技术冻结法施工技术是在特殊地质条件下应用较多的一种隧道施工方法，其原理是通过在地下隧道周围注入冷却剂，使地下水结冻，形成一层冻土屏障，从而实现隧道的施工。
近年来，随着冷却剂和冷却设备的不断改进，冻结法施工技术在应对复杂地质条件下的隧道施工中表现出色，取得了一定的成效。
三、地下爆破技术地下爆破技术是传统的隧道施工方法之一，但随着爆破技术的不断发展，地下爆破技术也在不断创新和改进。
现代地下爆破技术采用了先进的爆破药剂和爆破装置，能够实现对爆破过程的精确控制，减少对周围环境的影响，提高爆破效率和安全性。
同时，地下爆破技术还广泛应用于隧道掘进和岩石开采等领域，为工程建设提供了重要支持。
四、隧道掘进机技术隧道掘进机是隧道施工中常用的设备之一，随着隧道掘进机技术的不断创新和改进，其在隧道施工中的作用日益凸显。
目前，一些新型的隧道掘进机采用了先进的液压系统和控制系统，能够实现对隧道掘进过程的精准控制，提高施工效率和质量。
同时，隧道掘进机还广泛应用于软土隧道和岩石隧道等不同地质条件下的隧道施工，为工程建设提供了便利。
五、无人机技术在隧道施工中的应用无人机技术作为近年来快速发展的新兴技术之一，也在隧道施工领域得到了广泛应用。
通过无人机可以对隧道施工现场进行实时监测和勘察，为施工过程提供数据支持和安全保障。
隧道开挖支护结构的施工工艺创新有哪些案例
隧道开挖支护结构的施工工艺创新有哪些案例在现代隧道工程建设中，隧道开挖支护结构的施工工艺创新对于提高工程质量、保障施工安全以及缩短工期等方面都具有重要意义。
以下将为您介绍一些具有代表性的案例。
一、新奥法（NATM）的应用与创新新奥法是一种基于岩体力学原理，以充分发挥围岩自身承载能力为核心的隧道施工方法。
在传统的新奥法基础上，一些工程进行了创新。
例如，在某特长隧道工程中，施工团队采用了改进的新奥法。
他们通过更精确的地质超前预报，提前了解围岩的地质情况，从而优化支护参数。
在开挖过程中，采用了分步开挖和及时支护的策略，每开挖一小段距离，就立即安装锚杆、喷射混凝土等支护结构，有效地控制了围岩的变形。
同时，利用先进的监测设备对围岩的位移和应力进行实时监测，根据监测数据调整支护措施，确保了隧道结构的稳定性。
二、预制装配式支护结构的应用预制装配式支护结构是将隧道支护构件在工厂预制完成，然后运输到施工现场进行拼装。
这种方法能够提高施工效率，保证支护结构的质量。
在某城市地铁隧道工程中，施工方采用了预制装配式的管片作为隧道的初期支护结构。
这些管片在工厂中经过严格的质量控制和检测，具有高精度和良好的性能。
在施工现场，通过专门的拼装设备，将管片迅速拼装成环，大大缩短了支护结构的施工时间。
而且，由于管片的标准化生产，其质量更加稳定可靠，减少了施工中的质量问题。
三、喷射钢纤维混凝土支护技术的创新喷射钢纤维混凝土是一种在普通喷射混凝土中掺入适量钢纤维的新型支护材料。
它具有较高的抗拉强度和韧性，能够更好地适应隧道围岩的变形。
在某山区公路隧道工程中，为了应对复杂的地质条件和较大的围岩压力，施工团队采用了喷射钢纤维混凝土作为主要的支护手段。
他们通过优化钢纤维的掺量和喷射工艺，使喷射钢纤维混凝土的性能得到充分发挥。
与传统的喷射混凝土支护相比，这种创新的支护技术有效地减少了混凝土的开裂和剥落现象，提高了支护结构的耐久性和安全性。
四、智能支护系统的应用随着科技的不断发展，智能支护系统在隧道工程中也得到了应用。
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DJ3C电脑导向凿岩台车
实现功能1：激光辅助隧道 内导向功能
在隧道内架一台激光发射器， 测量人员测出激光线在隧道内的 空间位置， 利用《隧道坐标计算 表程序--交点法》换算出激光线 与每一个分段掌子面的交点坐标 及面夹角，生成一个符合半电脑 系统(FGS)格式要求激光文件， 通过U盘导入FGS系统内 ，这样 具备导航条件。
4.5m～7.5m 4.8m ～8.0m
633kW 132.5t
70MPa 293mm -18°～+18°
悬臂掘进机
截割部
液压系统 润滑系统
除尘系统
第二运输机 第一运输机
铲板部
本体部
行走部
后支撑
CTR323 C------CREG(中铁装备) T------Tunnel(隧道) R------Roadheader(掘进机)
2、悬臂掘进机工法在隧道施工中的应用
适应性
1、Ⅳ /Ⅴ软岩为主，岩石单向抗压强度≤70Mpa； 2、非爆机械化开挖，实现同步开挖和同步出渣； 3、全断面法：适合可自稳定的小断面，断面面积50m²； 4、大半断面长台阶法：上台阶不小于25m，流水作业。
定位掘进高度
定位掘进宽度
装机总功率
整机重量 最大截割岩石单向抗 压强度 卧底深度 爬坡能力
2014年
第二代HP30B湿喷机械手完 成工业试验，实现产品定型， 同时完成凿岩台车首台试验臂 调试
2017年—
三臂凿岩台车、湿喷机、悬臂掘进机经过充足的市场验证，全面开始 批量化生产！
中铁装备可提供的主要配套产品
中铁装备可提供的主要配套产品
开挖
自主研发产品 支护
其他
电 脑 导 向 三 臂 凿 岩 台
隧道施工新装备新技术
时 间：2020年01月
Part 1
专用设备发展历程及现状
Part 2 Part 3
山岭隧道机械化配置思路 山岭隧道施工新装备新技术
Part 4 Part 5
城市隧道施工新装备新技术
山岭隧道机械化施工开挖工法探讨
CONTENTS
目
录
PART 1
专用设备发展历程及现状
专用设备事业部发展历程
隧道硬岩成套
适用范围： 1） 适用Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级围岩为 主以及经过超前加固的Ⅳ级、Ⅴ级 围岩。 2） 采用以全断面或短台阶法施工 的隧道工程。 配套方案： 全断面：三臂凿岩台车+湿喷机械手； 微台阶：三臂凿岩台车+拱架安装机 +湿喷机械手。 仰拱：采用自行式仰拱栈桥。 衬砌：防水板铺设台车+信息化模板 台车+养护作业台架。
2）U盘输入/出
数据传输
•故障 •参数
传输方式：
• U盘
专业制造 专业服务
3）钻孔角度监测
4）钻孔结果显示
DJ3C电脑导向凿岩台车
实现功能4：边钻边测，通过监测钻进数据，判断岩石软硬，有无裂隙。
DJ3C电脑导向凿岩台车
黔张常铁路武陵山隧道 雅康高速二郎山隧道
中铁上海局郑万铁路
中铁隧道局郑万铁路 中铁四局太焦铁路
全 液 压 三 臂 凿 岩 台 车
重 型 高 端 悬 臂 掘 进 机
拱 湿 门架 喷 架安 机 支装 械 护机 手台
车
防顶
水管
板
/
铺水
设平
台螺
车旋
钻
车
单三
臂臂
合作或联合研发
国外品牌
国内厂家
全全 液电 压脑 三三 臂臂 凿凿 岩岩 台台 车车
中 型多隧小 低功道导 端能水管 悬一平台 臂体钻车 掘机机 进 机
14
DJ3C电脑导向凿岩台车
电脑导向凿岩台车功能
超前地质预报 高效钻孔爆破
配合装药与撬毛 锚杆施工
布孔计划 激光辅助导向功能
数据实时监控和采集 数据传输
DJ3C电脑导向凿岩台车
三臂凿岩台车载电脑采用ARM Cortex-A9处理器，linux系统编程， 系统指定1号（左）电脑为主电脑， 通过CAN总线接受数据处理单元发 送过来的整机传感器数据，利用 RT矩阵变换算法，实时计算三个 钻头的空间位置，同时实现电脑虚 拟断面画点和激光导航功能。
电控系统 323---截割电机功率323kW
悬臂掘进机CTR323后配套运输方案多样化
方案一：掘进机第一运输机→皮带式悬臂二运→工程自卸车 特点：悬臂二运可升降和左右摆动，卸料点离地距离大，自卸车装料方便。
业务门类-隧道专用设备
业务门类-隧道专用设备
PART 2
山岭隧道机械化配套思路
山岭隧道机械化配套思路
相对国外隧道施工，国内隧道施工地质条件更复杂，针对不同 的隧道地质情况，针对隧道施工特点，通过“机械化换人、智能化 减人”，最终达到让隧道施工更好、更快、更安全的目的,机械化配 套思路，即：硬岩成套和软岩成套。
凿岩台车 湿喷机械手 混凝土罐车 衬砌台车及养护台车
装载机
运输出碴 车
防水板铺 设台车
混凝土泵车 混凝土罐车
隧道软岩成套
适用范围： 1）适用Ⅳ级、Ⅴ级围岩，掌子面能基本自稳，少水地层。强度一般在15MPa以下的软质岩，开挖可 采用隧道专用挖掘机；强度在15MPa～30 MPa之间的围岩，开挖可采用隧道悬臂掘进机施工。 2）采用短台阶或微台阶法施工的隧道工程。 配套方案： 开挖：隧道专用挖掘机或悬臂掘进机； 支护：拱架安装台车+湿喷机械手； 仰拱：自行式仰拱栈桥； 衬砌：防水板铺设台车+信息化 模板台车+养护作业台架。
PART 3
山岭隧道施工新装备新技术
新
产
1 凿岩台车电脑导向系统
介
简
品
2 悬臂掘进机工法在隧道施工中的应用 3 新型信息化衬砌模板台车
4 三臂三篮拱架安装机
5 特殊地质处理设备
1、凿岩台车电脑导向系统
中铁装备电脑导向三臂凿岩台车主要由以下系统构成。
针对目前的隧道采用机 械化施工，智能、信息 收集是主流方向，全电 脑台车因采用电气元件 控制，在隧道内潮湿、 高粉尘环境下使用易出 故障，现电脑导向配全 液压台车是最适合中国 国情的配置。
DJ3C电脑导向凿岩台车
实现功能2：钻孔结果显示，便于分析调整
• 全过程记录钻孔过程和结果 - 提供准确的管理数据 - 钻孔米数、孔数、实际孔深、钻孔偏差等 - 容易分析钻孔结果 • 多级报警记录功能 • 维护保养提醒功能和记录功能
DJ3C电脑导向凿岩台车
实现功能3：布孔计划及数据传输 1）CAD制图
2010年
开始总公司立项研发 湿喷机械手
2012年
第一代湿喷机械手 SP30A完成工业试验， 通过总公司科研验收
2013年
开始研发三臂凿岩 台车
2016年
开始生产HP25湿喷机 械手
三臂凿岩台车完成工业 试验，通过验收定型
2015年
HP30B开始量产 首台三臂凿岩台车组装完
成并开始工业试验