盾构泡沫系统优化改造及现场试验研究

在地铁隧道施工中,泡沫系统是影响土压平衡盾构掘进安全、质量和效率的重要因素。文章以杭州地铁一号线盾构隧道工程为依托,针对盾构自带泡沫系统自身不易控制、维修不便、系统复杂且不独立等缺陷,提出了优化改造措施,意在使泡沫系统完全国产化和独立化;通过改造前后泡沫系统操作性、精度控制、系统故障率及经济效益四方面的比较,证明了优化改造后泡沫系统的优异性能;同时,基于优化改造后的泡沫系统,针对杭州粉砂性土的地层条件下进行的盾构推进时泡沫系统施工参数的现场试验,分析了不同泡沫量对刀盘扭矩、推进速度的影响,结果表明泡沫参数适用于粉砂性土层中的盾构掘进。     

国产化盾构掘进自动导向系统的研制

介绍了盾构掘进自动导向系统的发展过程，提出研制国产化盾构掘进自动导向系统的依据，分析了系统的基本组成、基本原理、软件计算法和可靠性设计特点，通过推广应用，证明该系统具有高可靠性和高稳定性，达到国际同类产品的技术性能。     

无水大粒径卵砾漂石地层盾构选型研究

文章依托北京地铁9号线工程实例,针对北京典型无水大粒径卵砾漂石地层盾构施工所面临的问题,提出了"以疏为主、以隔为辅"的盾构设备选型理念,开展了盾构机刀盘、刀具、加泥及泡沫系统、螺旋输送系统、同步注浆系统、刀盘驱动系统等关键设备的适应性研究和改造升级。实践证明,改造升级后的盾构设备适用于北京典型无水大粒径漂卵砾石地层,极大地提高了掘进速度,降低了建设成本。     

软土地层双圆盾构改进研究

双圆盾构工法(DOT)在国内外已经有很多工程应用实例,但在软土地层施工过程中出现了一些异常地表沉降问题.文章结合双圆盾构在软土地层的工程实践和监测数据分析,提出了双圆盾构设备改进建议,并对实际效果进行了分析.结果表明:选用辐条式刀盘在合理的施工管理情况下有利于控制沉降;设置帽檐难以得到显著的沉降控制效果;采用先端混合型注浆管、在注浆[口处设置土压力计和选用合适的浆液材料等改进的盾尾注浆设备可以良好地控制双圆盾构施工引起的地层沉降;千斤顶组合、超挖刀和压重等措施可以很好地解决盾构旋转问题.提出的改进措施为改造与研制适合软土地层的双圆盾构奠定了基础,有助于双圆盾构工法在软土地层中的的推广应用.     

翔殷路越江隧道盾构改造

探讨和研究翔殷路隧道盾构改造的可行性,介绍其设计改造过程,对主要技术参数论证、重要部件改造、盾构机施工注意事项等方面进行总结,希望能为今后国内大直径隧道施工用泥水平衡盾构机的设计制造提供一些有益经验和参考。     

盾构过空推段施工关键技术研究

依托深圳地铁2号线东延线土建2222标侨香站—香蜜站区间过空推段施工,从千斤顶推力核算及地面灌浆浆液配比优化等方面介绍了矿山法初期支护与盾构管片之间空隙填充方式;通过设备改造、优化填料用量等方面改进了盾构过空推段施工工序;通过采用GFRP筋网喷早强混凝土,在满足施工安全的前提下,提高了盾构机进、出空推段的施工效率;通过计算盾构每环所发生的千斤顶行程差与偏转角,加强空推段盾构机的姿态控制,提高了成型隧道的质量。     

泥质粉砂岩地层泥水盾构防止刀盘结泥饼针对性改进

文章以南昌市轨道交通1号线泥水盾构工程为背景,针对泥质粉砂岩地质条件下盾构施工过程中出现的掘进参数异常(平均掘进速度为6~10 mm/min,刀盘最大扭矩达到3 200 kN·m)、刀盘结泥饼、碴土结泥团等不良现象,从刀盘开口率设计、刀具布置及刀高设置优化等方面进行了刀盘刀具配置针对性设计,以降低出现结泥饼现象的可能性;同时,在分析泥水盾构冲刷系统工作原理的基础上,结合地质特点,对原冲刷系统进行了改造与优化分析。工程应用结果表明,改进后盾构掘进速度能够达到20 mm/min,总扭矩能被控制在2 000 kN·m以内,满足了工程施工需求。     

无水漂卵砾石地层土压平衡盾构施工关键技术

文章以北京地铁九号线丰台东大街站—丰台北路站区间全断面无水漂卵砾石地层盾构掘进工程为背景,基于地质勘查资料和试验探井的分析结果,掌握了该漂卵砾石地层的空间分布规律和力学性质。在合理选用辐条式土压平衡盾构的基础上,通过对盾构机关键部件进行适应性改造,降低了刀盘刀具磨损。施工中通过掘进参数的有效选择,实现了该类型盾构机在全断面卵砾漂石地层中的长距离掘进。     

盾构刀盘系统的设计适应性研究与评价

盾构施工地质条件错综复杂,不同地层中的掘进效果差别巨大。针对某一特定工程定制的盾构及设计方案,不可能完美契合于其它工程,盾构刀盘系统的设计适应性及其评价问题亟待解决。文章分析了刀盘系统设计适应性的影响机理,以现有设计相对于目标设计在适应性上所拥有品质的隶属匹配度作为评价模型的初始数据,提出基于改进TOPSIS的分析模型与评价方法。以现有设计为例,对其应用于某城市的地铁施工进行可适应性分析与评价。结果表明:该盾构刀盘系统17项设计任务的适应性的影响力均为一般,9项指标适应性强弱依次为,工程施工适应性掘进参数适应性技术适应性开挖面稳定适应性环保适应性施工安全适应性经济适应性地质条件适应性耐用适应性。该模型与方法可有效评价盾构刀盘系统的设计适应性,从而为一个项目完成后的盾构设备再利用于其它工程的改造和维修决策提供依据,有效提高刀盘系统设计适应性及市场竞争力。     

盾构隧道快速掘进的辅助配套技术

随着盾构在我国地铁施工领域的广泛使用,盾构施工配套技术越发显得重要.文章通过研究盾构施工传统的辅助配套技术,分析了盾构施工进料出碴的关键设备,以施工实例探讨盾构隧道快速掘进时的辅助配套技术.     

盾构工程钢筋混凝土箱体辅助始发技术

在通过江、河等大埋深隧道工程中,盾构始发施工通常面临着涌水、涌沙等风险。文章针对工程特点,介绍了一种采用临时钢筋混凝土箱体辅助始发的工法,即盾构机先下井,修筑混凝土箱体并用回填土将盾构机密闭,使盾构从密闭箱体中始发,待盾构通过洞门后再补充注浆封堵洞门间隙。实践证明,该工法有效地降低了盾构始发涌水、涌沙的风险。     

上海外滩隧道工程大直径盾构出洞施工技术概述

本文通过对上海外滩隧道工程盾构出洞试验段施工技术的分析和总结,详细介绍了大直径土压平衡盾构出洞技术参数的确定和盾构掘进过程的控制,所形成的施工经验对盾构后续穿越外白渡桥和外滩万国建筑群奠定了良好的基础,确保了外滩隧道工程的顺利进行。     

VMT自动导向系统在盾构法施工中的应用和研究

利用自动仿真技术,结合应用广泛的测量仪器,针对盾构法地铁施工,采用无线数据传输功能,方便、快捷地将盾构机掘进姿态以图形和文字的双重效果实时显示在计算机屏幕上,指导盾构机操作手调整盾构掘进参数,可真正实现操作可视化、同步化。     

下坡盾构到达段上浮原因及措施

在盾构到达施工过程中,盾构机及管片在接近洞门时会出现上浮.从上浮空间、盾构机受力和管片受力三个方面进行的分析结果表明:盾构在下坡段的过量超挖为上浮提供了空间;盾构机在下坡线路中掘进受到向上的合力作用,为盾构机提供了上浮力.通过弹性地基梁法简化计算,分析了管片在浆液中的上浮趋势,提出了盾构、管片上浮的控制措施,保证了盾构的顺利进洞.     

盾构大数据预处理方法研究

在盾构法隧道施工过程中,合理设置盾构机运行参数,确保盾构机能够按照一定速度掘进,是整个工程流程控制中非常重要的工作。针对现有的盾构参数预测方法缺少对数据系统性的分析和处理,导致预测效果不及预期的情况,文章提出了一整套新的数据预处理流程。该流程分为数据分析和数据处理两个阶段,第一阶段通过主成分分析、皮尔森相关性系数分析进行特征筛选,第二阶段通过插值平滑、卷积平滑进行数据平滑。经过这两个阶段的原始数据处理后,能够在盾构产生的海量数据中提取出特征更明显、价值更高的数据。通过选取真实盾构机数据集进行对比实验,结果表明,所提出的数据预处理流程,能够有效提高盾构机参数预测模型的准确率。     

泥水平衡盾构穿越富水砂砾层施工技术研究

文章依托沈阳地铁十号线11标长青桥站—浑南大道工程,该工程区间全长1.6 km,采用?6240 mm泥水平衡盾构施工,穿越段以富水砂砾层为主,最大粒径110 mm,在施工过程中,通过优化调整刀盘的合理选型和泥浆参数,有效地减少了刀盘的磨损,全程未更换刀具。研究表明:通过分析盾构设计阶段刀盘的选型配置和隧道贯通后刀具的磨损情况,提出了一套有针对性的泥水盾构刀盘配置;通过分析施工掘进参数可知,提高泥浆粘度虽然可以增加泥浆支护效果,但易在盾构刀盘的正面形成泥饼,导致正面砾石无法顺利进入土舱内,进而造成扭矩及推力的异常;通过分析不同粘度、比重下盾构机扭矩及推力的变化,总结了富水砂砾层中泥浆参数的合理指标,对今后类似工程的施工具有借鉴意义。     

浅析盾构隧道模型试验的现状与发展

模型试验是盾构隧道相关研究工作中常用的研究手段。文章对目前盾构隧道模型试验所涉及到的问题进行了系统总结分析,将其归结为管片结构的受力问题、隧道结构本身的分析模型问题、结构与围岩的相互作用问题、开挖面稳定问题、结构与邻近结构物的相互作用问题、隧道施工扰动与控制问题,以及其他问题等。通过典型模型试验实例,对每类问题进行了分析阐述,系统归纳了模型试验在盾构隧道相关研究工作中的进展和成果。针对盾构隧道模型试验经常涉及到的诸如结构模型、模型土、模型箱等材料的选择,加载方案的设计,以及试验方案的综合设计等问题进行了阐述分析,并针对性地提出了意见和建议。     

盾构隧道下穿既有铁路现场测试研究

文章以上海市轨道交通9号线一期工程R413线区间盾构隧道为工程背景,根据现场测试结果对盾构下穿南新环铁路干线时对周围环境的影响以及管片结构的内力变化进行了分析研究。研究结果表明,在盾构掘进过程中,盾构到达和盾尾推出这一阶段对测点沉降速率影响最大,而到后期沉降速率较小;实测的地层压力均小于初始地层应力设计值,这是由于经注浆加固后的地层有效地分担了一部分荷载所致。文中提出的盾构下穿铁路时采取的施工技术措施,可供类似工程借鉴。     

地铁盾构机传感器应用技术

盾构机上应用传感器技术，可以为盾构操作、PLC控制、计算机数据采集等提供及时、准确的设备信息和施工信息。结合工程实践，介绍了盾构机传感器的基本配置、设计选型、安装调试、维护保养和现场技术服务的概况，并对其工作原理进行了分析，以供同行参考。     

广州市轨道交通三号线客-大盾构区间施工技术

文章简要地介绍了盾构法施工的基本概念和工法要点,对广州轨道交通三号线客-大区间盾构施工的技术方案做了初步总结与评价,并根据施工过程中的实际体会,深入研究了技术要点和管理方法,可为今后进一步提高盾构法施工技术水平作参考。