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1概述1

1.1 引言1

1.2 研究意义2

1.3 研究现状3

1.4 研究内容5

2工程及地质概况7

2.1 新街台格庙矿区斜井工程7

2.1.1 工程概况7

2.1.2 地质概况8

2.2 神东补连塔煤矿斜井工程15

2.2.1 工程概况15

2.2.2 地质概况15

2.2.3 拆机硐室工程及水文地质20

3盾构地下可拆解结构形式22

3.1 技术要求与研究方案22

3.1.1 技术要求22

3.1.2 研究方案22

3.2 关键部件结构形式23

3.2.1 刀盘23

3.2.2 盾体30

3.2.3 主驱动35

3.2.4 螺旋输送机37

3.2.5 管片拼装机39

3.2.6 拖车39

3.2.7 结构部件的尺寸和质量40

3.3 小结41

4盾构拆解区域地层加固技术42

4.1 盾构无扩大硐室拆解地层加固技术42

4.1.1 纵向卸荷对结构及围岩的影响规律及加固措施42

4.1.2 竖向卸荷对结构及围岩的影响规律及加固措施54

4.1.3 考虑吊点荷载的围岩加固方案研究58

4.2 盾构扩大硐室拆解地层加固技术63

4.2.1 扩大硐室拱顶吊装锚索变形分析63

4.2.2 扩大硐室地层加固方案研究66

4.2.3 吊装荷载作用下拆解区域加固效果分析70

4.2.4 拆解硐室断面变形监测分析75

4.3 小结75

5盾构拆解段管片受荷特性及处置技术77

5.1 斜井管片结构受荷特性分析77

5.1.1 管片结构数值模拟分析77

5.1.2 盾构拆解区域管片力学性能试验研究86

5.1.3 斜井管片结构变形及防水仿真分析97

5.1.4 管片接缝防水模拟试验研究100

5.2 盾构拆解影响区管片纵向卸荷特性及受力状况103

5.2.1 盾构扩大硐室拆解管片纵向卸荷特性及受力状况103

5.2.2 盾构无扩大硐室拆解管片纵向卸荷特性及受力状况116

5.2.3 管片加固体系研究122

5.3 小结133

6盾构地下拆解专用装备研制134

6.1 无扩大硐室多功能盾构拆解专用装置研制134

6.1.1 多功能盾构拆解专用装置的组成与功能分析134

6.1.2 吊索机构的仿真分析与研制136

6.1.3 滑动平移机构的仿真分析与研制141

6.1.4 支撑机构的仿真分析与研制143

6.2 扩大硐室盾构CXJ 100型拆解专用设备研制144

6.2.1 CXJ 100型拆解专用设备的组成分析144

6.2.2 CXJ100型拆解专用设备的结构仿真分析146

6.2.3 CXJ100型拆解专用设备的研制151

6.3 小结154

7盾构原位地下拆解技术标准155

7.1 斜井盾构地下拆解施工风险及技术难点分析155

7.2 盾构原位无扩大硐室盾构拆解技术155

7.2.1 原位无扩大硐室拆机流程155

7.2.2 盾构关键部件拆解技术156

7.3 扩大硐室拆解技术162

7.3.1 原位扩大硐室地下拆解流程162

7.3.2 盾构关键部件拆解技术163

7.4 小结171

8示范基地建设173

8.1 示范工程建设基本情况173

8.1.1 神东补连塔煤矿斜井工程173

8.1.2 新街台格庙矿区斜井工程188

8.2 盾构拆机施工组织203

8.2.1 工期目标203

8.2.2 组织机构设置204

8.2.3 作业人员配置205

8.2.4 作业流程205

8.2.5 进度指标分析206

8.3 盾构施工煤矿长距离斜井关键技术应用206

8.3.1 盾构地下拆解技术应用206

8.3.2 盾构拆解区域管片及地层加固技术应用206

8.3.3 盾构拆解专用装置206

8.4 工程示范效果与评价208

9主要成果与展望210

9.1 取得的主要成果210

9.1.1 设备研制210

9.1.2 主要研究成果210

9.2 主要创新点211

9.3 经济效益与社会效益分析212

9.3.1 经济效益212

9.3.2 社会效益212

9.4 应用前景展望213

参考文献214