砂卵石地层泥水盾构施工技术难点及控制措施分析——以兰州地铁穿黄隧道工程为例

为解决泥水盾构在砂卵石地层掘进过程中所面临的刀盘结构磨损严重、刀盘开口率调节不便、刀具磨损严重、泥水环流系统堵塞以及泥浆管路磨损严重等工程技术难题,针对兰州地铁穿黄隧道工程富水砂卵石地层条件,提出刀盘结构适应性改进措施、刀具磨损控制措施、环流系统改进措施以及泥浆管路磨损控制措施。研究表明： 1）对刀盘结构进行适应性改进,可有效解决砂卵石地层刀盘结构磨损严重和刀盘开口率调节等问题; 2）将边缘单刃滚刀改为双刃滚刀,导流刀改为撕裂刀,可有效增强盾构刀具的耐磨性能,提高盾构的掘进效率; 3）从碎石系统改进和大漂石、卵石处理2个方面对盾构环流系统进行改进,可有效解决盾构环流系统堵塞的问题; 4）将整体泥浆管路分为3段,相邻管路之间用法兰盘连接,可有效解决泥浆管路局部磨损严重的难题。     

盾构刀盘切削钢筋混凝土桩基室内试验研究

针对盾构穿越钢筋混凝土桩基的工程难题,开展盾构刀盘切削钢筋混凝土桩基的室内试验,设计全刀盘滚刀和全刀盘撕裂刀直接切削钢筋混凝土桩基的各6组掘进试验方案。通过对切削桩基效果、钢筋破坏形态、刀盘振动特性及刀具损伤形式进行统计分析,揭示全刀盘滚刀和全刀盘撕裂刀2种刀具对钢筋混凝土桩基的切削原理,并进一步评价滚刀和撕裂刀切削混凝土桩基的优缺点。结合不同掘进参数下盾构刀盘推力、转矩的变化情况,提出盾构刀盘直接切削钢筋混凝土桩基的滚刀和撕裂刀高低组合配置方案以及合理掘进参数。通过以色列地铁项目验证了该方案能有效将钢筋完全切断切短,有利于钢筋直接通过螺旋输送机排出,可提高施工效率和避免开舱处理钢筋风险。     

成都砂、卵石地层盾构机耐磨性及刀具适用性研究

针对成都砂、卵石地层盾构施工中刀盘、刀具和螺旋输送机等磨损大的问题,提出和实施了预防磨损和提高耐磨性的几方面措施,提出和应用了适用于成都砂、卵石地层的刀具,并特别强调了滚刀在成都砂卵石地层中使用的重要性和适用性。延长了刀盘、刀具和螺旋输送机的使用寿命,降低了磨损和消耗,减少了在砂卵石地层中的修理和更换刀具次数,顺利达到长距离掘进和施工的目标。     

大直径盾构刀盘刀具选型及常压换刀技术研究

由于盾构在软土地层和岩石地层的刀具切削原理和配置形式不同,对于不同地质,尤其复合地质刀盘刀具的适应性配置与磨损刀具的安全更换一直是当前大型盾构施工中遇到的技术难题。针对武汉地铁8号线越江隧道工程及其特殊的水文地质,分析大直径泥水盾构在软土和硬岩复合地层中刀盘刀具的选型配置,创新采用复合刀盘设计理念,并开发应用常压条件下滚刀齿刀互换技术,最后针对不同地质条件给出了刀具配置方案。通过采取以上措施,延长了刀具使用寿命,提高了刀具更换效率,降低了施工风险,实现了在复杂地层隧道的顺利穿越。     

繁华城区富水砂卵石地层大直径泥水盾构隧道施工关键技术

以北京铁路地下直径线双线大直径泥水盾构隧道施工为背景,针对施工中的重难点,总结分析该盾构隧道的选型、进洞加固、掘进参数控制、泥水处理、进仓换刀等关键技术,主要有以下结果：1)对掘进参数及刀盘刀具配置进行了优化改造研究,确定了合理的施工参数及刀具配置方式,有效地减少了刀盘刀具磨损,降低了施工对周边环境的影响程度,确保了施工安全。2)多种方法的综合运用,对施工过程进行多方面多角度的沉降监测,及时进行反馈,确保了施工安全。3)较好地解决了砂卵石地层中带压换刀技术的气密性难题,最大限度减小了对周边环境和居民正常生活的干扰;复打空心桩替代常规竖井带压进仓技术,克服了带压进仓动火作业的风险。4)采用大合金块的刀具设置,增强了切刀及周边刮刀的抗冲击性和耐磨性;滚刀作为先行刀有效地松动了地层,减少了刀具的非正常损坏,确保掘进工作顺利进行。     

砂卵石层矩形顶管机切削技术及排渣系统研究与应用

为探索矩形顶管机在砂卵石层中的适应性,以成都市下穿人民南路人行通道矩形顶管项目为依托,对矩形顶管机在砂卵石地层中的组合式刀盘布置、下部刀盘减阻技术、螺旋机叶片安装位置和闸门结构形式等切削及排渣关键技术进行研究。结果表明： 1）采用同平面刀盘开挖形式,可减少前后刀盘布置带来的卡卵石现象,避免卵石对刀盘的的冲击,更能适应砂卵石地层的施工; 2）全部或部分切除下部刀盘加强大圆环,进行结构优化,在满足砂卵石地层开挖需求的同时,降低切削转矩20％左右; 3）带式双螺旋输送机螺旋叶片伸入土舱设计使螺旋输送机携渣能力提高3倍,且弧形闸门装置能够对渣土实现有效封堵。     

砂卵石地层大直径泥水盾构刀具配置适应性分析

针对北京地下直径线工程开展刀具配置适应性分析,通过对大直径泥水盾构在砂卵石地层中掘进施工现状进行总结及对掘进刀具的磨损量进行测量、分析,提出适应砂卵石地层大直径泥水盾构的刀盘刀具配置方式及合理的换刀距离,为后续施工及类似工程提供一定的参考和借鉴。     

基于ABAQUS的盾构切刀群模拟切削研究

为了解决复合式土压平衡盾构(earth pressure balance)在实际施工时常出现刀盘结饼、刀箱堵塞等工程问题,从刀群切削效果角度研究刀盘刀具布置的合理性,采用切刀群和滚刀群的动态切削模拟方法,提出土体质量变化和刀盘受载的评价指标,得到以下结论:软土地质下切刀群存在内偏角时的切削效果明显好于无内偏角的情况;掘进地层地质较软时宜采用小切刀切削重叠量,地质较硬时宜采用大切刀切削重叠量。刀群布置的研究过程为实际工程问题的解决提供了方法,数值仿真结果为复合式土压平衡盾构刀盘刀群的组合设计提供了参考。     

成都地铁一号线盾构刀具磨损分析及对策

在成都地铁一号线的砂卵石、泥岩、粉细砂地层,盾构机原装滚刀表现出了不耐磨、易偏磨等不适应性。对刀具和地层的关系进行了有效的分析后,提出了使用齿刀替代滚刀、普通滚刀刀圈加厚等措施,取得了良好的使用效果。     

盾构直接切除大直径桩基的试验与工程实践

为研究盾构直接切削大直径桩基的可行性、评价滚刀和切刀的切桩性能、获取盾构切桩的关键掘进控制参数，进行盾构直接切削大直径桩基的模型试验。研究结果表明： 1)盾构切除大直径桩基宜采用“低推进速度，高转速”的磨桩方式，刀盘推进速度建议取3~5 mm/min，刀盘转速建议取1.0~1.2 r/min； 2)滚刀对混凝土的切削效果较好，切刀对钢筋的切削效果较好； 3)混凝土强度越高，滚刀对钢筋的切割效应越好； 4)滚刀切桩时，刀盘轴向振动作用明显，在低推进速度和低转速下，其刀盘的振动小于切刀切桩时刀盘的振动; 5)切刀切桩时，刀盘环向振动强烈，在高推进速度下刀盘易卡顿，提高转速可减少刀盘卡顿。     

太焦高铁长治南站站前广场及配套附属设施建设项目 设计方案研究

太焦高铁是中国高速铁路网"八纵八横"主通道中"呼南高铁"的重要组成部分,长治南站的开通将结束上党区不通高铁的历史.以太焦高铁长治南站站前广场及配套附属设施建设项目为例,论述在丘陵黄土地区,如何解决进出站旅客换乘、周边配套路网联通、山洪水排泄出路及广场景观亮化提升等问题.目前该工程正在建设,有关经验可供相关专业技术人员参考.     

烟大与粤海铁路轮渡栈桥比较分析

粤海铁路轮渡为我国第一条跨海铁路轮渡,烟大铁路轮渡是我国海上航线最长的铁路轮渡。介绍烟大与粤海铁路轮渡关键技术工程——铁路栈桥的主要技术参数和设计理念,并进行比较分析。     

凤凰磁浮工程对邻近高速铁路影响研究

凤凰磁浮工程YDK0+000～+720段与部分张吉怀铁路并行,采用数值计算方法评估路堑开挖、路堤填筑、桥梁施工及列车运营对在建铁路的影响.研究结果表明:凤凰磁浮工程施工及运营不影响邻近在建张吉怀铁路路基及桥梁结构安全;邻近张吉怀铁路爆破施工单段炸药用量不应超过相应距离对应的最大值;采用冲击钻施工桥梁桩基时,桩位距张吉怀...     

城市地下环路的开发建设

该文介绍了无锡高铁站商务区地下环路的开发建设情况。无锡高铁站商务区结合京沪高铁无锡站、轨道交通2号线,以及远期区域内地块筹划,开发建设城市地下环路,将周边地上、地下空间有机地联系起来,整合了区域地上、地下空间交通资源,并提高其利用率,形成完整连续的空间系统,实现区域综合服务能力的升级,并为未来地区性地下空间开发打好基础。项目的实施充分考虑了轨道交通2号线、高铁无锡站的建设因素,通过合理的工程筹划和实施方案,确保多个项目协调开发建设。该项目的开发建设有力促进了商务区功能的升级,实现城市核心区地下空间利用的最优化。     

新津县物流园区南环路建设项目下穿成昆铁路地道顶推方案设计

规划设计南环路与既有成昆铁路相交,交点里程为成昆线K55+395.04、南环路K1+634.459,现状成昆铁路为单线,考虑铁路的未来规划,此处铁路横断面布置为6股铁路线,由东向西依次分别为预留线+中粮专用线+成昆铁路二线+成昆铁路既有线+中粮专用线+预留线,远期规划限界全宽34.6 m。下穿地道全长45 m,根据施工要求分为(12.5+15+17.5)m三个节段,其中中间15 m节段采用预制顶推施工。该文介绍了下穿地道的工程设计与顶推施工的工艺及其注意事项,可供同行参考。     

北京市西六环丰沙铁路分离式立交桥主要施工技术

北京市西六环丰沙铁路分离式立交桥主桥为四跨子母塔单索面预应力混凝土部分斜拉桥。为了减少施工对铁路安全运营的影响,主体箱梁采用在3号墩顶上转体施工。2号和3号墩沉井距丰沙铁路路堤很近,沉井下沉时须对铁路路基实时监测;为保证转体球铰及滑道安装精度,在混凝土内预埋设调节螺栓的支撑固定架;箱梁转体过程受力体系变化复杂,需对临时支架采取相应的措施;箱梁预制时,需克服钢筋密集、腹板薄、腹板与水平面夹角小等造成混凝土灌注的困难。箱梁转体靠牵引上转盘上预埋的钢绞线,通过连续张拉千斤顶牵引。最终安全顺利地完成了从沉井基础到梁体的转体施工。     

东平水道大桥钢梁焊接工艺评定试验

武广客运专线上的东平水道大桥是一座由武广客运专线和广茂线合建的大跨度4线铁路钢桁拱桥。跨度布置为(99+242+99)m,钢桁拱采用栓焊结构,采用Q370qE、Q370qD、Q345qD材质,选择代表各种材质、板厚的共26组接头进行对接焊缝、角焊缝工艺评定试验及整体节点板双面围焊缝工艺评定试验,其焊缝金属拉伸、接头拉伸、接头冲击和弯曲、硬度和宏观断面酸蚀试验结果表明接头各项力学性能均符合相关规范和设计文件要求。     

兰新铁路季节性冻土区路基冻害成因分析

以兰新铁路为背景,重点对兰新铁路冻害进行研究。以兰新铁路冻害对线路运营影响为出发点,论述兰新铁路冻害现状及特点;采用现场调查、试验等方法,对兰新铁路典型冻害段冻害现象进行分析,将冻害类型进行分类;并以道床及路基基床为重点,从土质、水分和温度方面分析兰新铁路路基冻害的成因及冻害机理,为冻害整治提供依据。     

盐胶结层的特性研究

近几年在兰新铁路的第二双线、库格线、哈罗线等新疆多条铁路线路的勘察中,发现在第四系土层中存在一种特殊的胶结类型——盐胶结。通过盐胶结类型的成因、力学特性和机理的分析研究,结果表明盐胶结的成因与盐渍土不同,其强度受含水量的影响较大,由于盐胶结层的存在,导致了岩土施工工程分级由Ⅲ级硬土提高为Ⅳ级软石,施工措施应相应变化。     

辛泰线危岩落石整治

针对辛泰线危石、落石实际情况，结合《铁路路基设计规范》等相关规范、规则对产生危石、落石的原因进行分析并提出相应的综合整治措施。