Page 3 - 盾构法水下隧道防水稳定性控制关键技术
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国家重点研发计划项目“面向TBM施工的机器人智能作业系统”
承担课题：局部塌方与破碎围岩快速支护技术研究
研究背景及趋势
目前隧道工程钢拱架支护基本全靠人工完成。工作强度大、安全风险高、质量不稳定、效率低。
检查 搬运 拼接 安装
危险 局部塌方 破碎围岩 涌水
趋势：钢拱架安装机器人及配套技术的研究是解决钢拱架支护不及时和质量不 TBM及系统集成
稳定难题、提高TBM 施工安全和效率的唯一途径；将引领隧道设计、施工朝智
能化、少人化及无人化方向发展。其中围岩稳定性识别及塌方预警是关键环节。
研究内容与技术路线
现状与难点 研究内容 主要研究方法
地质复杂 塌方类型识别 采集塌方围岩数据
断面岩性差别大 支护方法设计 建立专家知识库
人工检查、条件差 智能决策系统开发 运用人工神经网络算法
隧道围岩状态感知与支护方式智能决策技术
实施方案
(1)隧道塌方风险预警技术研究。通过分析隧道工程数据，确定影响塌方的主要因素，采用图像信号、震动信号等监控手段研究适用于TBM
施工环境的围岩状态感知及塌方风险识别系统，以达到在线实时预警，为安全施工提供基础。
(2)支护方法与参数的设计。通过研究载荷特性、隧道收敛变形适应性、支护结构力学特性以及塌方物的流变特性，综合评判隧道稳定性。
研究适用于不同塌方类型的隧道支护方法，开展适用于快速支护的安装方式以及布局方式的研究，建立支护方式选型以及搭配方法。
(3)隧道塌方的快速支护智能决策研究。根据隧道塌方类型识别系统的分析结果，结合支护方法研究结果，通过工程分析建立评价网络库，
提出基于塌方类型的支护参数选择标准。提出集隧道围岩塌方风险评估模块、塌方类型识别模块以及快速支护智能决策模块为一体的分析
系统，研究支护方式与隧道塌方类别的智能匹配系统。
适应塌方与破碎围岩的钢拱架设计及其快速安装系统
