项目名称:北山地下实验室隧道工程
合作单位:中铁十八局隧道工程有限公司.
申请期限:2023年1月至2024年5月
项目描述:中国北山地下实验室重点主体工程 -- 螺旋斜井工程,全长约7.2公里,隧道直径7.03米,穿过完整的极其坚硬的花岗岩。该隧道通过 “八段直线 + 七段曲线” 的线性结构螺旋向下开挖至地下560米深,最大坡度为10%。岩石的饱和单轴抗压强度为108MPa-217MPa。根据裸露的地质条件,目前围岩的单轴饱和抗压强度约为150MPa-200MPa。
TBM刀盘设计有55个圆盘刀具,包括8个18英寸中心双盘刀具和47个20英寸单盘刀具。S9-S15的位置都配备了15毫米刀片宽的圆盘刀具,共7个。S16-S25的位置配备了17mm刀片宽的圆盘刀具,总计10个。S26-S55的位置都配备了19mm刀片宽的圆盘刀具,总共30个。面切割器之间的间距为60mm。所使用的圆盘刀具是由立天重工机械有限公司开发的新型极硬岩石刀具。
该项目应用了立天开发的 “新型极硬岩切割机”,取得了良好的效果。根据该工程的地质特点,设计了一种适用于极硬岩石地质条件下开挖的盘形滚刀。新型刀具的破岩能力达到200MPa。在180MPa的极硬岩石条件下,切割机的使用寿命达到390米,平均轴承运行时间为550小时。刀具的稳定性相当好,选用的国产轴承完全可以替代Timken轴承。相关技术的成功应用,为该工程节约了设备、材料、人力成本,在类似地质条件下具有良好的推广应用前景。
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