敞口式矩形顶管机设计与研究

为解决稳定地层中联络通道的机械化施工问题,研发敞口式矩形顶管机,并分别对敞口式顶管机在土体中的载荷分布特性、盾体静强度和挖掘臂的工作空间进行研究。1)基于普罗托基亚卡诺夫理论,研究敞口式矩形顶管机在土体中的载荷分布特性,构建盾体的受力模型。2)采用有限元法对盾体进行静强度分析,得到盾体的应力云图和变形量云图,验证盾体在强度和刚度方面符合设计要求。3)利用D-H 方法对挖掘臂系统进行运动学建模,得到挖掘臂末端在基坐标系中的位置矢量;应用蒙特卡洛法对挖掘臂的工作空间进行分析,得到机械臂末端的工作空间点云图。研究结果可为敞口式顶管机的结构设计和设备控制系统的搭建提供依据。     

关于矩形顶管法施工地铁出入口始发、接收方式的研究及案例分析

随着地下空间的开发利用,矩形顶管工法在地下工程施工中的应用逐渐广泛,出现了多种不同类型的矩形顶管施工案例,特别在地铁出入口施工中.通过对国内既有施工案例的介绍,研究分析了地铁出入口采用矩形顶管法施工时始发、接收方式的特点,结合施工工况等影响因素,总结了目前矩形顶管法施工地铁出入口始发、接收方式及设计原则.在地下过街通道、地铁出入口、商场出入口等设计施工时,该始发、接收方式的设计原则、施工技术可为工程技术人员今后类似工程设计、施工提供参考依据.     

矩形顶管法在浅层地下空间施工中存在的主要问题及控制措施的探讨研究

随着地下空间的开发利用,矩形顶管工法在地下工程施工中应用逐渐广泛,针对矩形顶管法在浅层地下空间施工中存在的主要问题及控制措施,文章依托深圳市轨道交通8号线深外高中站B2出入口矩形顶管工程,结合其他工程对施工中存在的风险、主要问题进行分析,对控制、解决措施进行探讨研究,并提出几点建议为工程技术人员今后类似工程设计、施工提供参考借鉴。     

矩形顶管下穿既有箱涵的险情预警方法探析

矩形顶管下穿既有箱涵过程中具有很大风险和不确定性。分析了矩形顶管下穿既有箱涵的破坏模式,总结了箱涵结构安全的判别方法,并提出了一种新的顶管下穿既有箱涵过程中险情预警预报方法,为今后的城市地下空间开发利用提供参考。     

分体组合式矩形顶管机关键技术探究——结合中铁装备地下停车场项目

为解决分体组合式矩形顶管机高精高效掘进难题，以中铁装备厂区地下停车场项目为依托，对矩形顶管机分体组合式结构适应性、位姿（位置与姿态）控制、组合式小刀盘开挖系统设计等关键技术展开研究： 1）提出新型组合连接形式，解决因设备组合带来的密封、管线联通等结构适应性问题； 2）创新盾体铰接结构，提出分体组合式顶管机复合位姿控制方法，即以纠偏油缸为主，双螺旋输送机互馈出渣为辅的协同纠偏策略，多刀盘转向转速控制与主机周向多点加压控制相结合的纠滚策略，实现浅覆土、零间距隧洞的高精度施工； 3）基于回归分析方法，探讨小刀盘扭矩系数随刀盘直径、刀盘布置位置的变化规律，建立直径3 m以下小刀盘扭矩系数的计算模型，为多刀盘系统驱动配置提供理论依据。     

基于SolidWorks三维建模矩形顶管掘进机壳体的设计

矩形顶管机与常用的圆形盾构或掘进机相比较,具有空间利用率高和施工成本低等优点。本文通过前期对大断面矩形顶管机的壳体进行三维建模,分析并建立壳体受力模型,使用Solid Works有限元软件对壳体结构建模、约束设定和载荷确定进行简化,经过计算后对结构应力和变形进行分析并进一步优化模型,形成基于Solid Works三维建模的壳体设计、校验和优化方法,可为矩形顶管掘进机的壳体设计提供指导。     

锚碇基坑地下连续墙围护结构作永久受力结构的应用研究

随着地下建设空间的进一步利用,地下连续墙应用范围不断向下拓展。目前,地下连续墙已经作为永久受力结构应用于建、构筑物主体结构中。基于上海远方相关地下连续墙锚碇基坑实践,对地下连续墙作永久受力结构的应用进行探讨,并针对框架式地下连续墙、桩-墙咬合式地下连续墙、圆形地下连续墙施工关键技术进行阐述。结果表明,作永久受力了的地下连续墙结构通常较为特殊,部分为特殊结构形式,部分包含特殊接头形式,在目前的施工技术下是可以实现地下连续墙作永久受力结构的。用集约高效,推进城市功能复合。创建“就近职住、 功能复合”的现代城市,在规划及设计中进行街道一体化设计。     

矩形顶管在城市地下过街通道中的应用

地下过街通道在城市重要路段进行明挖顺作施工将严重影响地面交通和地下管线。大截面矩形顶管施工法是解决城市重要道路下施工地下通道的先进施工工艺,并已在众多项目中得到应用。该文通过工程实例介绍了大截面矩形顶管的设计及施工的技术要点。     

国内外城市地下空间资源开发利用的发展和问题

城市地下空间开发利用能够拓展城市发展空间、改善城市居住环境、实现城市可持续发展，对其研究具有重要现实意义。首先，总结国外城市地下空间开发利用概况、特点和功能特色，介绍我国城市轨道交通地铁和地下综合体发展概况，并以南京江北新区和重庆市江北区北城天街城市地下空间开发项目为例，对我国城市地下空间利用进行介绍。然后，阐述城市地下空间开发利用在交通治堵、节能减排、土地和资源开发利用、防汛排涝抗旱等方面的效益和功能，介绍我国城市地下空间开发利用的数字化技术、地下车库建设及基坑、改建、盾构、顶管、沉管等方面的新技术、新工艺。最后，总结我国城市地下空间开发利用的进展，认为我国城市地下空间的开发和利用现已呈现出空间上多层次化和功能上多样化的特征； 分析制约其发展的因素（初期投入大、效益空间不够理想、功能特色发挥不够、运营安全和防灾问题以及节能减排与环保问题）及存在的问题，希望我国地下空间开发在视觉美感和对舒适度的追求方面再上一个台阶； 并对进一步建设和发展城市地下空间进行思考，提出若干建议。     

世界最大断面矩形盾构顶管隧道贯通 多项技术国内首用

<正>2014年9月2日,随着2号顶管隧道的贯通,由中国中铁股份公司总承包的世界最大断面矩形盾构顶管隧道——郑州红专路下穿中州大道隧道4条顶管隧道全部贯通,后续还将进行洞内照明装修等施工任务。超大断面矩形盾构顶管隧道技术的成功运用,将促进我国矩形盾构顶管施工技术在多领域的推广应用。矩形盾构顶管技术具有减少施工扰动、避免大量拆迁、不影响正常交通等优点,可充分利用城市空间、缓解交通压力,广泛应用     

中心城区既有地下空间二次拓建改造方案对比分析

在土地资源极其匮乏的条件下,空间向地下扩建是城市进行可持续化建设的重点。由于地表建筑以及地下管道等复杂情况,中心城区既有地下空间拓建存在很多固有难题。通过案例分析,总结了几种常见的地下空间扩建改造施工方案。随后基于依托工程的实际情况,明确顶管结构转换法是可行性最高的施工方案,后续还需要深入研究。     

武汉地铁下穿通道首次应用顶管施工获成功

<正>日前,武汉地铁二号线王家墩东站号出入口矩形顶管顺利到达端口,这标志着武汉地铁下穿通道首次应用顶管施工获得成功。此次顶管施工的武汉地铁二号线王家墩东站号出入口全长62.4 m,净空为5 m×3 m,覆土厚度约为5.9m,坡度+3‰推进,采用6 m×4 m偏心多轴土压平衡式矩形顶管机进行掘进施工。设计共有管节41节,其     

论21世纪我国城市地下空间的开发利用

在分析我国城市发展状况的基础上,论述了开发利用城市地下空间资源对建设立体化生态城市,解决环境、资源、人口危机,实现城市可持续发展的重要作用;介绍了城市地下空间资源开发利用的主要形式并指出我国城市地下空间开发利用中有待解决的问题。     

矩形顶管关键技术研究现状及发展趋势探讨

首先，对矩形顶管技术的发展历程及其国内外研究现状进行综述，介绍当前矩形顶管技术主要的应用场景，并结合顶推力预测、注浆减阻、背土效应演化机制和控制对策、顶进过程中的地层响应模式和沉降计算、工作面稳定性评估等关键技术问题，对矩形顶管的理论研究进展进行回顾和讨论。其次，根据矩形断面掘进机的结构形式和切削方式，对国内外矩形顶管掘进机的开发现状及其分类进行介绍。最后，归纳当前矩形顶管在装备及工程应用领域面临的技术挑战，探讨矩形顶管技术的发展趋势，对矩形顶管装备智能化，矩形曲线顶进，长距离、大断面及复合地层等复杂场景下的矩形顶管技术进行展望。     

城市核心区地下道路与综合管廊一体化设计探索研究

为提高地下空间利用效率、减小工程造价,对城市核心区地下道路特点、综合管廊特点进行了初步分析;通过对国内研究现状、地下道路与综合管廊两者合建案例进行归纳分析,得出了3种较为经济可行的一体化设计方案,同时对各方案的特点、适用情况进行了分析,通过实际工程论述了应用情况。研究成果对类似工程具有一定的参考价值。     

矩形盾构2P5R管片拼装机的研制

正0引言随着城市现代化的推进,城市交通中地下空间的开发与利用日趋重要。为了更合理地运用有限的地下空间,矩形或类矩形等异形断面的隧道被越来越多地应用到城市隧道工程中~([1]),矩形断面隧道的尺寸越做越大,施工距离也越来越长~([2-3])。然而,由于此类隧道均是在城市交通道路和建筑结构的地下,加上错综复杂的地下管线的影响,矩形隧道的施工对环境、设备和技术的要求也     

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。     

大断面矩形顶管复杂工况下斜交进洞施工关键技术

在城市繁华街区利用矩形顶管法施工地下过街通道,较之传统地面开挖工艺在管线保护、交通维持等方面有较大的优势,因此应用越来越广泛。一些工程存在用地限制、管线保护难度大等特殊工况,矩形顶管施工需要采取针对性措施。文章介绍了上海轨道交通10号线伊犁路站工程3号出入口矩形顶管法施工采取特定措施克服了区域电力排管箱涵保护难度大、38°大角度斜交进洞、2.3 m净宽小接收井需两次土中进洞等施工难题,对方案实施全过程进行剖析,总结了以上诸多措施实施效果,为类似工程施工提供参考。     

顶管技术在城市排水管道施工中的应用研究

随着城市人口的不断增长,城市地下空间的发展程度不断提高,顶管法在城市地下空间地下管道(包括排水管道、电力管道等)的建设中得到了广泛的应用。本文结合顶管技术的特点,分析了顶管技术在城市地下排水管道施工过程中可能出现的施工技术难点和重点问题,并提出了一些处理措施。并以某市顶管排水管道施工实际工程为例,结合数值模拟手段,详细介绍了不同顶管施工技术在此类地质条件下的施工特性,包括土压型平衡顶管技术、泥水型平衡顶管技术、气压型平衡顶管技术,得出泥水型平衡顶管更适宜此类土层的结论。     

武汉首例矩形顶管地铁出入口施工监测及数值模拟分析

为研究矩形顶管施工对周边环境的影响,以武汉地铁2号线王家墩东站Ⅳ号出入口兼过街通道采用的矩形顶管技术试验工程为背景,通过对矩形顶管法地下通道施工过程的现场监测和三维数值模拟,分析矩形顶管施工对周围环境的影响及地层位移的变化规律,得到武汉长江Ι级阶地区地下通道采用偏心多轴多刀盘土压平衡式矩形顶管技术施工的一般规律。实测数据分析结果和数值模拟结果表明： 1）地表的最终沉降值与该处对应断面的开挖时序成正比; 2）顶管机掌子面前方土体产生地表隆起,掌子面后方土体产生地表沉降; 3）地层沉降位移随距离顶管顶进轴线的增大而减小,影响范围约为3倍洞径。