随着国内外引水项目和地铁项目的蓬勃发展，一些工程地质为硬岩的山岭隧道，因岩石强度大，已不适宜采用常规的盾构开挖，硬岩掘进利器—TBM成为这类地质的首选。

TBM在具有一定自稳性的硬岩工况施工时，隧道的衬砌和加固都由专用混凝土喷射系统完成，TBM专用混凝土喷射系统是整机中非常关键的系统，它对TBM施工的顺利掘进和安全衬砌起着至关重要的作用，是技术含量高和高附加值的产品，也是装备制造业创新体系的重要组成部分。总之，无论从哪个角度考虑，研究和开发自主知识产权的TBM专用混凝土喷射系统对我国的掘进机事业都具有重要意义，图1为配备专用混凝土喷射系统的“彩云号”TBM。

  

图1 配备专用混凝土喷射系统的“彩云号”TBM

TBM专用混凝土喷射系统主要用于具有一定自稳性围岩隧道的支护和衬砌，它由环形基座、伸缩机械手、喷浆系统三大部分组成。主要特点是伸缩臂架在环形基座上做隧道端面的仿形运动，多自由度喷头随着伸缩臂的仿形运动对隧道壁进行喷浆衬砌，进而对隧道的围岩进行加固。

1 环形基座

环形基座是根据隧道截面仿形设计的环形轨道，伸缩机械手可在环形轨道上做圆周曲线运动，环形轨道自身可前后伸缩4m。

环形基座（图2）为重型桁架结构，可以承受混凝土喷射机械手、后配套皮带机的重量，并传递后配套牵引力。混凝土喷射机械手架设在可以沿隧道轴向移动的平台上。喷浆桥外侧架设防护罩用来保护内部的皮带机、风筒及相关管路，保护罩上部预留清渣孔，可以将附着于防护罩上的混凝土反弹料收集并清理至内部的皮带机上。喷浆桥两侧设置防尘挡板，避免喷浆区域的粉尘污染其他作业区域。

  

图2 环形基座图

为确保环形基座的可靠性，需对整个结构进行受力分析，重点对伸缩臂运动喷浆过程中的动负载进行模拟分析，找到整个结构的薄弱点进行加强设计。通过运用ANSYS12.1软件进行加载分析，由图3的受力分析图可知结构设计合理。

  

图3 环形基座受力分析图

2 机械伸缩臂架

为提高喷浆效率，设计了伸缩臂架，伸缩行程2m。机械伸缩臂设计的重难点在于截面的设计，截面一般设计成矩形，其高度比一般在1.3～1.8范围内。侧板选用薄钢板，侧板薄一些对于减轻机械臂重量极为有效，但必须认真考虑其局部失稳问题，为了减轻自重，机械臂应尽量做成等强度梁，整个箱型臂也可以做成头部稍细、尾部稍粗的棱锥状体，但大多数采用贴板加强的方法改变截面面积特性。

本设计中，机械臂覆盖范围要求较小，且外在负荷小，因此采用矩形截面形式即可。同时为降低加工成本，直接选用国标方管组成伸缩臂即能满足功能要求。

  

图4 机械伸缩臂架三维图

矩形的箱型截面最危险处为四角焊缝处，也是最容易产生应力集中的地方。为了改善应力状况，可采用其他截面形式，不同的截面形式可以得到不同的抗弯模量和不同的抵抗局部失稳的能力。梯形截面的横向抗弯刚度和抗扭刚度比矩形好，正梯形侧板的上半部拉应力较大，提高了侧板的稳定系数；倒梯形的下底板较窄，可以避免底板的局部失稳。机械臂截面上部做出圆形或其他折线状，可以提高底板的抗局部失稳能力和减小侧板的计算宽度，以便可采用更薄的钢板（3.2～4.5mm），充分利用钢板的强度。此外还有角钢组合式截面、圆形截面以及上半部矩形、下半部凸板或凹槽的复合形式截面等，其承载能力更好，但加工制造工艺也更复杂，实际应根据需要选用。伸缩臂架如图4所示。

电声乐器和旅游产业一样，同是朝阳产业。仅仅是做贴牌生产已经不能满足产业的进一步发展，必须要集中力量打造我们自己的牌子，加强品牌的保护意识，加强产品质量，因为市场已经给予了鄌郚镇很多现实的教训。

2.1 材料的选取

机械臂材料选用Q345钢，其屈服极限为345MPa，许用应力为

 

2.2 机械伸缩臂的强度校核

泵送系统集成了中心泵送系统、储料斗、搅拌振动装置、电液控制系统、出料管路等，空间布置复杂，集成度高。混凝土泵外形尺寸及布置针对TBM拖车预留位置进行全新设计，泵送能力强，压力高，泵送距离和泵送压力是目前在用的国外品牌的1.5倍左右，可以满足多种长距离复杂工况的输送作业和喷浆作业。

2）此截面所受的最大弯矩：M=G1×3130+（G2+G3）×1300=16261Nm。

4）安全系数：s=[σ]/σ1=M/W=2.6＞1.25。

研发的专用混凝土喷射系统已在高黎贡山“彩云号”TBM上成功应用，经过现场实际测试考核，实践证明其性能优、工作可靠，主要体现在以下几个方面。

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混凝土泵的主要动作有泵送、换向、反泵等，混凝土泵送系统的输送量可调，调节范围为5～20m3/h。一般喷射速度调在10～15m3/h。

建立三维模型，运用ANSYS软件对伸缩臂进行受力分析如图5所示，并根据分析结果对臂架结构作了相应调整。

  

图5 机械伸缩臂受力分析图

3 泵送系统

1）危险截面的截面模量系数，查设计手册（方管立式使用）：W=182890mm3。

泵送系统的工作原理为混凝土经中心泵送至伸缩臂架的喷头位置，在混合器进行混凝土和速凝剂的充分混合后，由压缩空气喷射到隧道衬砌面。混凝土泵送量的多少和速凝剂配比在喷射过程中是随时可以调节等，PLC还需要采集输出的频率和需要的频率，进行对比，对速凝剂的输出进行实时地调节，形成一套完整的闭环控制（图6）。

因此该机械臂满足强度要求。

针对输送缸连续运转，到行程位置时，由于液压油压缩及泄露造成油缸行程不到端头位置即停止，研发了液压自动补偿技术，在油缸端头设置补偿阀，对油缸进行自动补偿。

所有患者进入手术室后开放静脉通道，使用多功能检测仪对心电图(electrocardiogram，ECG)、指脉血氧饱和度(oxygen saturation，SpO2)、心率(heart rate，HR)、平均动脉压(mean artery pressure，MAP)等进行常规监测。

4 结 语

TBM专用混凝土喷射系统是根据TBM的位置空间和施工工况“量体裁衣”的专用性研究及设计，并根据隧道地质确定各种工况下喷浆工艺，最大化的实现能源与资源的节约。

3）该截面的最大应力为：σ1＝M/W＝88.9MPa＜[σ]。

  

图6 泵送系统工作原理图

1）人机互动性好，操纵简捷。

学生只有掌握了正确的英语阅读方法，才不会在遇到生词或中西方文化差异后灰心丧气。英语阅读方法包括限时阅读、细读与略读等。当进入一篇阅读材料教学时，教师可先指导学生略读，并且提供一个贯穿阅读材料的指导性问题，提出寻找答案的时限，让学生尽快阅读材料，把握材料的大体内容与中心主旨。在学生具备略读基础后，教师引导学生细读，根据文章内容列出一些细致的问题，让学生通过细读寻找答案。

2）各结构及系统冗余量设计合理，整机可靠性高。

Relationship between the precipitation during the Jiangnan rainy seasons(JRS) and the preceding heat content

3）各动作换向平稳，速度变化快捷柔和。

4）这个混凝土喷射系统与TBM整机位置空间及施工工艺贴合性强，施工节能环保，效率高。

秀容母亲说：“乔瞧咋咋呼呼，没半点规矩，这样的儿媳妇，我不要！她学什么不好，偏要跟父亲学医，她又不想当接生婆。我听人说过，有一回抬来一个病人，她说，我爹不在家，我来治吧，三两下就把那人衣服撕了……我知道，她是想救人，那人胸口被蛇咬了，得赶紧把毒血挤出来，但她一个姑娘家，怎能把陌生男人的衣服撕开来？”看着儿子焦急的面孔，秀容母亲放缓了语气：“其实，西大街另有一位好姑娘，你若娶了她，娘倒是很满意。”

1.2.4 总结 课堂结尾，教师对争议性比较大的问题进行讲解以及分析，与此同时，解答构建的问题，对本次课程的重点内容进行归纳总结[7]。教学课堂中，对学生提出的新颖观点，可以及时进行查阅作出一定的判断，鼓励学生积极思考，积极发言，必要的时候可以增添一次讨论课[8]。

[参考文献]

[1]王梦恕．开敞式TBM在铁路长隧道特硬岩、软岩地层的施工技术[J]．土木工程学报，2005，（5）：58-62.

[2]曾祥盛，贺 飞，孙 恒．开敞式TBM的地质适应性及相关选型计算[J]．科技情报开发与经济，2012，（4）：131-134．