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全断面岩石掘进机刀盘振动理论及应用
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作者 张照煌 纪玮 +2 位作者 程克凤 高青风 孙飞 《应用基础与工程科学学报》 北大核心 2025年第1期205-212,共8页
全断面岩石掘进机施工振动大、能耗高,一直是工程领域研究的难题.论文以刀盘结构特点为依据,通过对全断面岩石掘进机施工中刀盘运动分析,将刀盘作业中的振动分为沿全断面岩石掘进机掘进方向的振动(纵向振动)和绕刀盘旋转轴线的扭转振动... 全断面岩石掘进机施工振动大、能耗高,一直是工程领域研究的难题.论文以刀盘结构特点为依据,通过对全断面岩石掘进机施工中刀盘运动分析,将刀盘作业中的振动分为沿全断面岩石掘进机掘进方向的振动(纵向振动)和绕刀盘旋转轴线的扭转振动,并据此建立了全断面岩石掘进机刀盘纵向自由振动和扭转自由振动力学模型.通过深入的理论研究,给出了求解刀盘纵向自由振动和扭转自由振动自然频率的理论和方法,并将该理论和方法应用于全断面岩石掘进机刀盘纵向振动自然频率和扭转振动自然频率的求解,发现了在刀盘面质量一定的条件下,刀盘纵向振动自然频率是刀盘支撑半径和刀盘厚度的函数,刀盘扭转振动自然频率只是刀盘厚度的函数,且刀盘纵向振动自然频率与其扭转振动自然频率的代数和存在纵扭振动自然频率最小值.论文研究方法和结果为规避施工全断面岩石掘进机剧烈振动提供了理论依据和借鉴. 展开更多
关键词 全断面岩石掘进机 刀盘 纵向振动 扭转振动 自然频率 支撑半径
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抽水蓄能电站大跨度地下洞室钻爆法开挖智能化配套设备 被引量:1
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作者 张全成 《云南水力发电》 2025年第1期64-67,共4页
随着科学、技术、经济条件的改善,我国隧道施工机械化水平不断提高。在隧道施工中,全机械化施工的发展是未来隧洞施工的新方向,采用全机械化施工作业代替人工开挖作业,改善劳动条件。机械化施工作业不但能够提升施工效率,缩减工程工期,... 随着科学、技术、经济条件的改善,我国隧道施工机械化水平不断提高。在隧道施工中,全机械化施工的发展是未来隧洞施工的新方向,采用全机械化施工作业代替人工开挖作业,改善劳动条件。机械化施工作业不但能够提升施工效率,缩减工程工期,减少人工的体力劳动、确保施工人员的生命安全,而且可以保证施工质量,提高施工效益。同时机械化施工对实现工程施工质量标准化、提高隧洞信息化水平,促进隧道施工机械朝着更加规范、标准的方向发展。 展开更多
关键词 抽水蓄能电站 大跨度 钻爆法 智能化配套设备
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TBM施工技术在抽水蓄能电站排水廊道施工中的应用
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作者 邱永胜 《工程建设与设计》 2025年第16期138-140,共3页
为加快施工进度、改善作业环境、提高项目建设水平,将隧道掘进机应用到安徽桐城抽水蓄能电站输水发电系统工程地下洞室开挖建设中。传统排水廊道采用3层独立布置,为充分发挥隧道掘进机的优势,该项目将排水廊道3层衔接,呈螺旋一体化形式... 为加快施工进度、改善作业环境、提高项目建设水平,将隧道掘进机应用到安徽桐城抽水蓄能电站输水发电系统工程地下洞室开挖建设中。传统排水廊道采用3层独立布置,为充分发挥隧道掘进机的优势,该项目将排水廊道3层衔接,呈螺旋一体化形式布置,提高了施工效率,加快了施工进度。论文从排水廊道布置方案、隧道掘进机设备选择及掘进等方面总结了施工关键工艺,并对施工重难点提出了解决措施。 展开更多
关键词 抽水蓄能电站 排水廊道 TBM施工 掘进
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白狮水库坝肩施工技术分析
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作者 张昭昭 《水利科技与经济》 2025年第8期142-146,共5页
针对白狮水库坝肩施工过程中的土石方开挖技术问题,研究提出系统的开挖施工技术。通过对白狮水库工程进行地质条件分析和爆破方法优化,采用分层、分梯段的开挖方式和预裂爆破技术,使开挖面同步下降。结果表明,提出的施工方法在白狮水库... 针对白狮水库坝肩施工过程中的土石方开挖技术问题,研究提出系统的开挖施工技术。通过对白狮水库工程进行地质条件分析和爆破方法优化,采用分层、分梯段的开挖方式和预裂爆破技术,使开挖面同步下降。结果表明,提出的施工方法在白狮水库坝肩施工中有效平衡了施工安全与生态环境保护;与光面爆破与缓冲爆破技术进行对比分析,并取得较好的生态控制能力,为水利基础设施建设提供借鉴。 展开更多
关键词 坝肩施工 爆破 生态控制 水库
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TBM半洞掘进穿越上软下硬地层施工技术研究
5
作者 冯剑锋 《甘肃水利水电技术》 2025年第4期28-32,40,共6页
依托珠江三角洲水资源配置工程,针对上软下硬地层,提出了“地表深孔固结灌浆+临时工作井(提供钻爆工作面)+钻爆(上半洞)+TBM(下半洞)”的半洞掘进穿越方法,并根据不同地质情况,划分了TBM掘进与钻爆开挖的施工界线,同时对TBM撑靴混凝土... 依托珠江三角洲水资源配置工程,针对上软下硬地层,提出了“地表深孔固结灌浆+临时工作井(提供钻爆工作面)+钻爆(上半洞)+TBM(下半洞)”的半洞掘进穿越方法,并根据不同地质情况,划分了TBM掘进与钻爆开挖的施工界线,同时对TBM撑靴混凝土、掘进参数等进行了总结。该方法充分发挥了钻爆法的优势和敞开式TBM设备的性能,相较传统“钻爆开挖+TBM空推”方法,减少了爆破工程量,对周围施工干扰小,工期优势显著,实现了不良地层的安全快速穿越。 展开更多
关键词 TBM 上软下硬地层 输水隧洞 不良地质
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基于泥水平衡盾构掘进参数的PSO-BP神经网络掘进地层识别模型研究 被引量:2
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作者 陈志鼎 李小龙 +2 位作者 李广聪 万山涛 董亿 《水电能源科学》 北大核心 2024年第2期67-71,共5页
为解决泥水平衡盾构机在掘进时无法准确地实时识别掘进地层的问题,以珠三角水资源配置工程为例,研究泥水平衡盾构机的盾构推力、掘进速度、刀盘转速、刀盘扭矩在不同地层下的变化规律,提出基于掘进参数的PSO-BP神经网络掘进地层识别方法... 为解决泥水平衡盾构机在掘进时无法准确地实时识别掘进地层的问题,以珠三角水资源配置工程为例,研究泥水平衡盾构机的盾构推力、掘进速度、刀盘转速、刀盘扭矩在不同地层下的变化规律,提出基于掘进参数的PSO-BP神经网络掘进地层识别方法,建立盾构推力、掘进速度、刀盘转速、刀盘扭矩4种掘进参数为输入集,地层编码为输出集的地层识别模型。工程数据的验证结果表明,该模型在珠三角水资源配置工程数据集上的掘进地层的识别准确率达99.07%,PSO-BP神经网络算法的识别准确率明显高于BP、RF、RBF、CNN等机械学习算法。 展开更多
关键词 泥水平衡盾构机 掘进参数 地层识别 PSO-BP神经网络
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基于D-H法的挖掘机姿态感知关键技术研究 被引量:1
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作者 王佩 李瑞金 徐海波 《江淮水利科技》 2024年第6期35-39,共5页
已有的挖掘机姿态监测系统主要是对挖掘机的动臂、斗杆和铲斗的姿态进行监测,不能实时监测挖掘机斗齿尖坐标位置和铲背姿态角度,无法为挖掘机驾驶员提供施工引导。为便于土石方开挖施工中挖掘机进行高程及坡比控制,采用D-H法在挖掘机车... 已有的挖掘机姿态监测系统主要是对挖掘机的动臂、斗杆和铲斗的姿态进行监测,不能实时监测挖掘机斗齿尖坐标位置和铲背姿态角度,无法为挖掘机驾驶员提供施工引导。为便于土石方开挖施工中挖掘机进行高程及坡比控制,采用D-H法在挖掘机车身、动臂、斗杆和铲斗等关键部位建立局部坐标系,通过相邻坐标系的矩阵转换,构建挖掘机工作装置机器人正运动学模型,基于该模型开发挖掘机开挖引导系统。测试结果表明挖掘机铲斗齿尖定位技术可实现斗齿尖的空间位置和铲背姿态角度的实时监控,可为挖掘机驾驶员提供开挖高程和坡比实时引导,使开挖作业基本做到一次成型,为土石方开挖施工过程信息化监控提供技术支撑。 展开更多
关键词 D-H法 姿态感知 挖掘机运动学模型 实时引导
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非开挖顶管施工技术在前坪灌区穿越北汝河工程的应用 被引量:3
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作者 江永安 刘新朋 胡晓辉 《海河水利》 2024年第5期97-100,110,共5页
非开挖顶管施工技术在城市建设中的应用愈加广泛,在水利、给排水、交通等工程领域发挥着重要作用。结合前坪灌区穿越北汝河工程实际,分析了顶管施工过程的关键技术和措施,设置降水井以保证工作井和接收井的顺利开挖。工作井和接收井使... 非开挖顶管施工技术在城市建设中的应用愈加广泛,在水利、给排水、交通等工程领域发挥着重要作用。结合前坪灌区穿越北汝河工程实际,分析了顶管施工过程的关键技术和措施,设置降水井以保证工作井和接收井的顺利开挖。工作井和接收井使用地下连续墙进行维稳并基于“两钻一挖”方式进行施工,在顶管过程中采用泥水平衡式顶管方法和注浆减阻技术提高施工的质量和效率。实践证明,采用非开挖顶管技术缩短了工期、减少了投资,达到了预期效果,对穿越河道的同类管线工程的设计施工具有参考价值。 展开更多
关键词 水利工程 供水管线 顶管施工 泥水平衡 注浆技术
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旋挖钻机节能控制技术的发展 被引量:1
9
作者 李洋 《内燃机与配件》 2024年第3期119-121,共3页
旋挖钻机作为大功率工程机械,能耗比较大,能量利用率不高,各系统间的匹配性不高,是造成能量损失的重要原因,本文从旋挖钻机的工作原理入手,对旋挖钻机动力系统进行了简要分析,从液压系统控制、动力系统控制、整机协调控制三个方向,对当... 旋挖钻机作为大功率工程机械,能耗比较大,能量利用率不高,各系统间的匹配性不高,是造成能量损失的重要原因,本文从旋挖钻机的工作原理入手,对旋挖钻机动力系统进行了简要分析,从液压系统控制、动力系统控制、整机协调控制三个方向,对当前旋挖钻机多种节能控制技术:混合动力技术、主卷扬下放技术、桅杆/变幅再生技术、动力头多档技术和动力头加压快速上提技术等进行了介绍,希望对提高旋挖钻机的技术水平有所裨益。 展开更多
关键词 旋挖钻机 节能控制技术 发展
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抽水蓄能电站小断面地下洞室TBM快速拆机施工技术 被引量:1
10
作者 陈健华 昌国锴 +1 位作者 凌远窍 黄文锋 《甘肃水利水电技术》 2024年第10期48-53,共6页
全断面硬岩隧洞掘进机(Tunnel Boring Machine,TBM)作为一种机械化程度很高的隧洞掘进设备,广泛应用于抽水蓄能电站地下洞室开挖。其中,直径3~4 m的超小断面TBM主要应用于地下厂房自流排水洞及排水廊道等小断面隧洞的开挖。当隧洞掘进... 全断面硬岩隧洞掘进机(Tunnel Boring Machine,TBM)作为一种机械化程度很高的隧洞掘进设备,广泛应用于抽水蓄能电站地下洞室开挖。其中,直径3~4 m的超小断面TBM主要应用于地下厂房自流排水洞及排水廊道等小断面隧洞的开挖。当隧洞掘进贯通完成后,需要拆除TBM。由于小断面隧洞空间狭窄,往往需要通过扩挖洞室和布置专门的起吊设备来进行TBM洞内拆机,造成工期延长、成本增加。结合南宁抽水蓄能电站自流排水洞TBM在地下厂房实现高效、小损伤拆机的实践和成功经验,总结了小断面TBM地下厂房快速拆机施工技术。 展开更多
关键词 地下洞室 小断面TBM 快速拆机 抽水蓄能
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Design Method of Anti-Damage and Anti-Crack for Main Parameters of Tunnel Boring Machine Cutter Head
11
作者 ZHU Ye CHEN Xiangyu 《Journal of Shanghai Jiaotong university(Science)》 EI 2024年第5期876-888,共13页
In the actual service process of the tunnel boring machine(TBM)cutter head,the fatigue failure of the disc body is serious.Aimed at the problem of premature failure of cutter head due to the extreme service environmen... In the actual service process of the tunnel boring machine(TBM)cutter head,the fatigue failure of the disc body is serious.Aimed at the problem of premature failure of cutter head due to the extreme service environment and complicated structure of the TBM cutter head,the previous TBM cutter head failure data are combined to establish a method for calculating the space crack growth in this paper.Based on the structure of the TBM cutter head itself,the law of the shape and parameters of the stiffened panels on the crack propagation resistance is studied to further present the method of anti-damage and anti-crack for the TBM cutter head.The results illustrate that the basis and methods for the structural design of the TBM cutter head are put forward. 展开更多
关键词 tunnel boring machine(TBM) CUTTER crack propagation STIFFENER
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重锤破岩工艺在超硬地层地下连续墙施工中的应用
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作者 黄兵 李广霖 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2024年第S2期176-179,共4页
随着城市轨道交通的快速发展,各地区浅层地下空间布局利用已基本饱和。在城市用水日趋增大的形势下,大量在城市周边新建输水隧洞工程,为避免与已建成地下建构筑物交叉干扰,隧洞需往更深的地层空间进行布置,作为垂直运输通道的竖井也就... 随着城市轨道交通的快速发展,各地区浅层地下空间布局利用已基本饱和。在城市用水日趋增大的形势下,大量在城市周边新建输水隧洞工程,为避免与已建成地下建构筑物交叉干扰,隧洞需往更深的地层空间进行布置,作为垂直运输通道的竖井也就会更深更大。在公清连通工程输水隧洞施工过程中,为满足施工布置需要,大量采用深大竖井作为隧洞施工运输通道,通过采用地下连续墙+内衬墙的联合受力体系,确保了施工的安全。地下连续墙成槽施工中,在遇到超硬岩石地层时,采用了重锤破岩的施工工艺,辅助双轮铣槽作业,不仅可以高效的进行铣槽施工,还可在确保精度前提下降低施工成本。 展开更多
关键词 深大竖井 超硬岩石地层 重锤破岩 施工成本
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万家寨引黄工程泥灰岩段隧洞岩石掘进机(TBM)卡机事故工程地质分析和事故处理 被引量:27
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作者 尚彦军 王思敬 +1 位作者 薛继洪 曲永新 《工程地质学报》 CSCD 2002年第3期293-298,共6页
隧道全断面岩石掘进机 (TBM )的施工对地质条件适应性是一个不断认识和深化的过程 ,其中很多认识是来自已发生的各种各样事故和对事故原因的理性认识。本文是在对某隧洞TBM卡机地段的岩性 (包括工程性质 )、构造、地应力及其在TBM施工... 隧道全断面岩石掘进机 (TBM )的施工对地质条件适应性是一个不断认识和深化的过程 ,其中很多认识是来自已发生的各种各样事故和对事故原因的理性认识。本文是在对某隧洞TBM卡机地段的岩性 (包括工程性质 )、构造、地应力及其在TBM施工条件下的变化等方面进行工程地质力学研究的基础上 ,指出层间剪切带的存在及由此而产生的较大变形速率是导致事故发生的工程地质原因 ,并提出了相应的处理意见和建议。TBM卡机问题的顺利解决和它重新开始快速掘进证明了作者分析和工程处理措施的合理性。本文的分析有助于加深TBM施工对复杂地质条件适应性的认识 ,并可望为避免类似事故的再次发生提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 引黄工程 泥灰岩 隧洞 岩石掘进机 卡机事故 工程地质 事故处理 TBM 软岩 层间剪切带
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深埋隧道TBM掘进参数LSTM时序预测模型及应用研究 被引量:26
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作者 邱道宏 傅康 +3 位作者 薛翊国 李志强 李广坤 孔凡猛 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期2646-2660,共15页
基于直径为7.8 m的深埋硬岩隧道掘进机(TBM)隧道现场掘进数据与地质数据,提出一种基于长短期记忆(LSTM)神经网络的TBM掘进参数时序预测模型,选择转速、扭矩、推力、净掘进速度、施工速度和开挖比能作为模型的输入变量和输出变量。为了... 基于直径为7.8 m的深埋硬岩隧道掘进机(TBM)隧道现场掘进数据与地质数据,提出一种基于长短期记忆(LSTM)神经网络的TBM掘进参数时序预测模型,选择转速、扭矩、推力、净掘进速度、施工速度和开挖比能作为模型的输入变量和输出变量。为了评估地层条件对LSTM模型预测精度的影响,分别建立不同围岩等级下的掘进参数预测模型,对预测结果进行误差分析,并将LSTM模型与传统回归模型的预测结果进行对比。研究结果表明:围岩等级越高模型预测精度越高,施工速度在各级围岩中的预测效果最差,推力和净掘进速度的预测效果最好;LSTM模型的相对误差率、拟合优度、平均绝对百分比误差、均方根误差均明显比传统回归模型的更优。 展开更多
关键词 深埋隧道 TBM掘进参数 LSTM模型 时间序列预测 围岩等级
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液压铣挖机洞挖工艺在文莱都东水坝导流洞的应用 被引量:3
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作者 李毅 孙翔 +1 位作者 刘磊 王广辉 《水利科技与经济》 2013年第4期95-96,100,共3页
文莱都东水坝工程导流洞长270 m,最小开挖洞径6.2 m。合同中规定不允许使用钻爆法,因此采用320反铲装配液压铣挖头和破碎锤作为主要开挖设备,在软岩和较软岩地质条件下进行隧洞开挖,开挖震动小,成型断面好,围岩稳定,安全性高,取得了较... 文莱都东水坝工程导流洞长270 m,最小开挖洞径6.2 m。合同中规定不允许使用钻爆法,因此采用320反铲装配液压铣挖头和破碎锤作为主要开挖设备,在软岩和较软岩地质条件下进行隧洞开挖,开挖震动小,成型断面好,围岩稳定,安全性高,取得了较好的经济效益,可供类似地质条件下洞挖工程借鉴。 展开更多
关键词 导流洞 铣挖机 破碎锤 砂岩 软岩 文莱都东水坝
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辽西北供水工程TBM步进装置 被引量:7
16
作者 韩佳霖 高伟贤 李清文 《科技传播》 2014年第4期184-184,192,共2页
本文以辽西北供水工程TBM8标段中采用的敞开式TBM为例,浅析TBM步进装置的结构及其工作原理,并结合工程实际中遇到的问题进行分析,提出设计改进对策。
关键词 敞开式TBM 步进 步进装置 施工
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预应力技术在土质边坡工程中的应用 被引量:6
17
作者 杨国华 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2010年第6期1-3,6,共4页
在土质边坡稳定分析或加固方案设计时,常采用计算机软件进行边坡稳定计算。在实际工程应用中,现有很多边坡稳定分析软件除输入土的物理力学参数和边界条件以外,有时还需要采用预应力加固措施。为了制定经济高效的预应力加固方案设计,需... 在土质边坡稳定分析或加固方案设计时,常采用计算机软件进行边坡稳定计算。在实际工程应用中,现有很多边坡稳定分析软件除输入土的物理力学参数和边界条件以外,有时还需要采用预应力加固措施。为了制定经济高效的预应力加固方案设计,需要丰富的工程经验和专业技巧。文中对使用稳定分析软件时有关预应力等问题进行了讨论。 展开更多
关键词 预应力技术 土质边坡 边坡稳定 瑞典圆弧法 计算机软件
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防汛抢险挖掘机铲斗辅助夹持机构的研究与应用 被引量:1
18
作者 郑兰霞 陈艳艳 +1 位作者 刘芳 杨海林 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2014年第4期152-154,共3页
在不影响挖掘机正常作业的前提下,防汛用挖掘机的铲斗增设一套辅助四连杆机构,辅助爪与铲斗构成夹钳,解决了铲装作业时难以夹持大块料物的问题,有利于实现土石料、柳条枕、铅丝笼等物料铲装作业的高效化。这种辅助夹持机构无需专门的动... 在不影响挖掘机正常作业的前提下,防汛用挖掘机的铲斗增设一套辅助四连杆机构,辅助爪与铲斗构成夹钳,解决了铲装作业时难以夹持大块料物的问题,有利于实现土石料、柳条枕、铅丝笼等物料铲装作业的高效化。这种辅助夹持机构无需专门的动力装置,能随机携带,可提高挖掘机的实用性,在防汛和抗洪抢险用挖掘机上具有广泛的应用价值。 展开更多
关键词 技术改进 挖掘机 铲斗 辅助爪 连杆 抗洪抢险 黄河
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新型水陆两用挖掘机的性能特点 被引量:1
19
作者 孙兆年 杨金叙 肇竹 《水利水电科技进展》 CSCD 2002年第1期18-19,共2页
分析国内外水陆两用挖掘机的发展概况和性能特点 .针对已有的水陆两用挖掘机存在行走机构运行阻力偏大、驱动功率高以及履带和浮箱磨损严重、寿命偏低等问题 ,介绍了由水利部长春机械研究所新近改进研制的新型水陆两用挖掘机的性能特点... 分析国内外水陆两用挖掘机的发展概况和性能特点 .针对已有的水陆两用挖掘机存在行走机构运行阻力偏大、驱动功率高以及履带和浮箱磨损严重、寿命偏低等问题 ,介绍了由水利部长春机械研究所新近改进研制的新型水陆两用挖掘机的性能特点和主要技术参数 . 展开更多
关键词 水利机械 水陆两用挖掘机 施工机械
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岩石非爆破开挖施工方案的选择与实践 被引量:9
20
作者 袁芳 景晓春 刘兴华 《陕西水利》 2014年第5期109-110,共2页
本文以一项大中型水电站移民配套供水工程的施工为例,通过对岩石非爆破开挖的施工方案选择和实施中遇到的问题及寻求解决方法过程的阐述,说明岩石非爆破开挖常用的几种方法及其适用条件。
关键词 供水工程 岩石非爆破开挖 施工方案选择
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