地铁盾构掘进进度三维非线性控制方法研究

研究目的:地铁区间盾构掘进过程中,工程水文地质条件复杂且需穿过各种建筑物群,施工环境复杂,实际作业管理难度大。为优化控制盾构掘进进度,本文以福州地铁2号线过闽江区间盾构掘进进度控制为例,综合运用BP神经网络、灰色预测理论、动态优化预警控制方法、BIM虚拟优化方法以及OA远程辅助办公系统,以实现对地铁区间盾构掘进进度的三维非线性控制。研究结论:(1)运用BP神经网络、灰色预测理论进行盾构进度目标估算,提高了盾构机进度目标非线性估算的准确性和可靠性;(2)通过综合运用BIM、PDCA、预警等动态优化管理方法,循环控制盾构施工的掘进过程,实现进度信息的直观可视化、施工进度的动态优化;(3)以实际工程盾构掘进进度控制为例,建立BIM、OA办公自动化等信息集成系统,实现对区间盾构进度的实时、远程、三维动态优化控制;(4)本文研究可为类似工程的进度管理提供参考。     

基于BIM的地铁施工进度管理方案研究与应用

针对传统地铁施工进度管理方式下数据间协同效率低、缺乏形象化表达等问题，将建筑信息模型（BIM，Building Information Modeling）技术与地铁工程分部分项相结合，提出了基于BIM的地铁工程施工进度管理方案。通过建立地铁施工的工程分解结构（EBS，Engineering Breakdown Structure）标准，构建BIM与分部分项的映射关系；施工点根据工序完成量填报施工进度并制定施工计划，自动生成施工报表，得到进度统计数据。在广州地铁十一号线施工总承包项目中的应用表明，该方案对线路级综合进度管理作用明显，实现了施工计划及施工过程的自动化、规范化管控和精细化管理，有效提高了施工进度管理水平和管理效率。     

复杂条件下盾构施工BIM管理平台研发及应用——以大连地铁5号线海底隧道工程为例

为解决在地质条件差、周边风险源高度敏感、施工工艺复杂、安全隐患探知难且处理难等复杂条件下存在的盾构隧道施工风险大、施工进度慢、前期处置费用高等问题，从BIM模型、生产管理信息等以GIS为骨架，多源异构的静动态数据融合形成时空整体，盾构机PLC、智能监测仪器等多源安全风险数据集成，二三维关联快速定位，实际进度与形象进度实时对比综合分析进度异常原因并辅助决策，材料用量异常结合地质状况分析等方面进行关键技术研究。采用WebGL三维引擎、Spring Cloud微服务架构、AVUE前端、Redis数据缓存，自研一键转换发布工具、系统集成综合框架、快速开发平台等研发盾构施工BIM管理平台，并在国内首例大直径穿越岩溶强烈发育区的“超级穿海”工程——大连地铁5号线火梭区间海底盾构隧道工程中成功实践应用，实现了盾构施工安全风险管控、质量巡检定位与二三维关联跟踪处理、进度对比辅助决策、成本异常溯源与分析等目标，保障了盾构施工安全洞通，提升了工程质量，缩短工期72 d,节省成本5%,有效提升了盾构隧道施工的数字化、信息化、可视化管理水平，为复杂条件下盾构隧道施工管理探索出可行的数字技术路线。     

地铁盾构掘进安全影响因素及事故致因模型

研究目的:近年来地铁盾构施工安全事故逐渐增多,给国家、行业、企业和个人带来严重损失。为预防地铁盾构掘进施工安全事故,本文基于"人-机-环境"系统工程方法构建地铁盾构掘进安全影响因素分析框架,综合运用文献分析、案例分析和专家访谈等方法系统识别安全关键影响因素;应用DEMATEL-ISM方法剖析因素间影响关系,构建地铁盾构掘进安全事故致因模型;选用HF盾构区间开展案例研究,验证事故致因模型的适用性。研究结论:(1)地铁盾构掘进安全影响因素可系统识别为人员类、机械设备类和环境类等安全影响因素;(2)地铁盾构掘进安全事故致因过程可用5级安全事故致因模型解释,其中致险作业情境是安全事故发生的直接原因;(3)安全预案、安全检查和安全技术作业是现场安全管理的重点;(4)本文研究的安全事故致因模型可用于指导地铁盾构施工安全管理。     

BIM技术在成都地铁8号线盾构中的应用

针对成都地铁8号线一期工程的特点,特别是施工过程中复杂的地形结构和繁琐的配套管理工作,阐述如何应用BIM技术推进地铁隧道盾构施工过程。该项目运用BIM技术对隧道盾构进行规划设计、分析,实现了进度管理、质量管理、安全管理、物资管理等重要功能,同时通过施工模型构建、VR虚拟驾驶舱重点场景仿真、基于BIM的施工进度管理、基于BIM的工程动态移动APP、盾构机实时状态监测及现场量测数据管理,满足了现场管理需求,保证了项目数据的准确性,避免了人员伤亡,提升了项目管理能力,降低了项目开支,确保了施工过程的顺利开展。     

越江地铁盾构隧道始发安全风险控制研究

研究目的:盾构出洞及始发的安全风险控制是盾构法隧道施工一个非常重要的环节.结合武汉轨道交通2号线地铁越江隧道泥水盾构工程实际,提出盾构出洞及始发施工的安全风险控制体系,并分析安全风险控制的工程效果,为类似工程提供有益参考.研究结论:(1)快速、有效、可靠地建立工程环境性状与盾构施工参数的平衡状态必须通过事前控制、事中控制和事后控制等完整的施工过程安全风险控制体系来实现;(2)始发过程中应按照有关规范沿隧道纵向轴线位置布设工程监测点,在盾构推进过程中进行跟踪监测,并利用地铁工程安全预警系统进行监测数据的动态分析、预警和反馈,为调整始发掘进段的施工参数提供决策依据.     

广州轨道交通五号线盾构施工关键技术

研究目的：解决广州轨道交通五号线盾构施工面临的诸多难题，总结在复合地层中盾构施工的若干经验，为类似工程提供借鉴。研究方法：通过工程类比、现场试验及监测等手段，对盾构施工相关工法、材料及技术等进行了引进、研究和实践。研究结果：广州地铁五号线大坦沙南-中山八站盾构区间首次成功应用了盾构始发SEW工法，并完成江中超浅埋泥水盾构过江掘进；火车站-小北站盾构区间顺利通过溶洞群，填补该项国内空白；动物园站-杨箕站盾构区间超小曲线半径掘进技术实现了新的突破；车陂南站-东圃站盾构区间首次成功应用了TAC高分子聚合物，辅助盾构顺利通过浅埋砂层。研究结论：广州地铁五号线盾构施工关键技术，有效控制了土体稳定和变形，在环境岩土工程问题防治方面取得了较大进步。     

南京地铁盾构掘进施工的三维有限元仿真分析

论文依托南京地铁区间盾构隧道工程,建立了模拟盾构机(包括刚度、自重、推力)前行掘进隧道的三维有限元力学模型,在此基础上,研究了随盾构顶进引起的地表沉隆变形以及隧道围岩、管片变形,研究结果为南京地铁区间盾构隧道工程的施工及监控量测提供了参考。     

隧道施工进度及成本动态预测与控制研究

研究目的:隧道地质及施工的随机、模糊、不确定性,导致在施工过程中实际施工进度及成本动态可变,加大其控制难度。如何综合其影响因素动态预测与控制隧道施工进度及成本仍需进一步研究。研究结论:(1)以隧道正洞里程为主轴线,选取各围岩级别下的月进尺及对应单延米成本、围岩级别变更概率、各风险事故统计参数(不同风险等级下的发生概率、处理时间及成本)等为随机变量,蒙特卡洛模拟构建隧道施工进度及成本的函数关系模型;(2)在此基础上,建立隧道动态控制评价指标及评价标准,为工程管理人员全面、及时掌握实际施工状态,快速、准确调整隧道施工进度及成本计划,提供一种更科学的决策手段;(3)通过对某双线隧道进行实证研究,验证该模型的实用性与可行性,其理论方法可供同类工程借鉴。关键词:蒙特卡洛模拟;进度;成本;动态预测;动态控制     

地铁建设安全环保虚拟动态优化控制技术研究

研究目的:以北京地铁6号线某地铁车站项目建设为研究对象,针对明挖段施工、暗挖段施工、盖挖段施工、衬砌等多工种、多专业工程,协同、交叉、平行、立体作业多、干扰大等不利因素,在深入分析以往地铁施工安全与环保管理相关数据资料基础上,针对现实存在问题,将先进的虚拟现实技术和显著性理论、安全与环保动态优化管理技术等方法集成应用于地铁车站土建施工安全和环保管理中,建立科学先进的地铁工程建设安全环保虚拟集成动态优化控制技术系统,开发相应的虚拟动态优化管理软件系统,对地铁建设项目施工全过程安全环保问题进行计算机三维立体可视化虚拟动态优化控制。研究结论:(1)虚拟现实技术和全面动态优化管理理论的集成应用,可对地铁施工的安全和环保工作进行可视化优化控制,实现安全环保管理从"看不见"到"看得见";(2)CS显著性理论、安全环保因素分析等方法的采用可减少确定安全环保重点控制工序的工作量,能够使管理者将日常管理重心放在重点控制工序上,避免盲目管理现象;(3)动态安全环保问题库、原因对策库的建立可使管理者能够对地铁施工安全环保问题进行适时决策;(4)该研究成果适用于土木工程建设管理研究和应用领域。     

地铁盾构始发穿越高风险管线群的综合施工技术

地铁盾构始发段施工难度较大，穿越高风险管线群的难度更大。以深圳地铁16号线大运中心站—龙城公园站区间盾构始发下穿高风险管线群工程为例，从多维度精细化控制角度出发，从始发端头土层加固、地层动态跟踪注浆、管线保护技术、盾构掘进参数优化和现场监测等5个方面对地铁盾构始发穿越高风险管线群综合加固技术和掘进参数控制进行研究，通过数值模拟及现场监测管线群变形分析了所提控制技术的适用性效果。研究结果表明，盾构施工采用本技术可以安全穿越始发段高风险管线群且沉降在允许范围内。     

精伊霍铁路建设项目进度控制信息系统设计与实现

分析了铁路建设项目进度控制中存在的主要问题,研究了工程变更设计管理模型、基于检验批数据的施工进度与投资控制关联模型、工期预测模型、监理工程师确认施工进度的管理模型,构建了铁路建设项目进度控制信息系统,并在新疆乌鲁木齐铁路局精伊霍新建铁路建设指挥部进行了试用.     

盾构穿越北京地铁国贸站-双井站区间施工技术

盾构法施工在地层交错复杂和地下水丰富的地层中,能提高施工的安全性,加快施工进度.结合北京地铁国贸站一双井站区间隧道盾构施工,说明盾构始发处为曲线时的作业流程,盾构掘进重点工序的施工质量控制,为地铁盾构施工提供参考.     

富水砂层中盾构始发穿越既有地铁线路的结构稳定性研究

[目的]富水砂层地质条件下,新建地铁线路盾构始发穿越既有地铁线路时,对既有地铁线路结构稳定性的研究较为鲜见,需总结类似工程的相关规律。[方法]以新建的郑州地铁7号线黄河迎宾馆站—英才街站区间盾构始发穿越既有地铁2号线结构工程为依托,根据实际工况采用有限元软件MIDAS GTS NX建立了施工区间的三维数值模型,并利用软件的结果提取功能得到了该工程对应模型的模拟结果。选取现场2个监测点位,将2个测点的现场实测值与模拟计算值进行对比,证实了该模型的准确性。在此基础上,进一步研究了盾构始发穿越、一般下穿施工两种穿越方式下对既有地铁线路结构稳定性的影响,以及始发洞门与既有地铁结构间竖向距离d的4个取值对既有地铁线路结构稳定性的影响。[结果及结论]所建三维模型在一定程度上可反映实际工况。在既有地铁线路结构、材料、加固方式等因素均不变的情况下,既有地铁线路结构的稳定性因穿越方式的不同而有所差异,与一般下穿施工相比,采用盾构始发下穿方式时对既有地铁线路结构的影响较小。采用盾构始发下穿方式时,d的取值不同,对既有地铁线路结构稳定性的影响有较大差异。d=2.00 m对既有地铁线路结构的影响较小,工程成本...     

盾构长距离小净距斜穿大直径污水干管施工技术研究

地铁盾构下穿既有管线时,如何减小地表沉降保证盾构机安全穿越管线成为盾构施工中的重难点。以郑州地铁某区间盾构长距离小净距斜穿DN2000污水管工程为背景,建立盾构斜穿污水管有限元模型,分析污水管的受力与变形情况,在袖阀管注浆加固污水管前提下,通过控制盾构掘进参数、调整盾构姿态、优化改良渣土配比、精确把控出土量等措施,以地表间接监测和污水管直接监测为保障,将变形值控制在3.2mm以内,最后成功穿越污水管。     

深圳地铁一期工程项目管理实践与思考

介绍了深圳市地铁有限公司通过加强规划及设计管理,积极推进科研工作,建立精干、高效的项目管理组织, 实行“公开、公平、公正”的工程招标,强化工程质量与安全管理,做好文明施工,以开通时间为目标的项目进度控制,及全过程的动态投资控制等一系列项目管理措施,使深圳地铁一期工程实现了如期、顺利、安全、高水平、高质量一次性全线通车的目标。     

浅谈地铁工程造价控制

简要介绍在建设地铁工程过程中投资管理的重要性,指出设计阶段的投资控制是工程造价的关键因素,是保证工程质量、促进项目进度两大目标的重要因素,招标阶段、施工阶段和竣工验收阶段也都是影响工程目标实现的关键环节。     

地铁盾构工程穿越市政设施风险源施工控制技术

通过对北京地铁14号线九龙山站~大望路站盾构区间穿越铁路、过街天桥、河湖、地铁等市政施工的过程控制,分析总结了区间盾构针对下穿不同市政设施综合控制技术,为今后类似地铁盾构工程提供借鉴经验和可行的风险源控制措施。     

盾构近距离上跨既有线风险评估研究

为研究城市轨道交通隧道间近距离穿越工况风险,以青岛地铁6号线峨—富区间盾构隧道上跨既有1号线峨—石区间隧道工程为例,该工程具有超浅埋、上软下硬地层、近距离上跨既有线等工程特点,通过有限元计算分析峨—富区间盾构施工对峨—石区间隧道结构变形影响,提出盾构施工风险管控对策,并在实际施工过程中实时比对计算结果。研究表明：峨—富区间盾构施工过程中,峨—石区间隧道结构变形较小,采取地层预加固、试验段先行、自动化监测综合控制对策,盾构上跨顺利通过,过程中峨—石区间隧道结构各项位移值均为正常,最大位移值约为1 mm,为计算值的1.5倍。此研究成果可为今后类似工程提供参考。     

西安地铁3号线地下区间工法研究

以西安地铁3号线实际工程设计为背景,结合西安地铁1、2号线的区间工法应用情况,对不同工法的适应性及施工效果进行对比,着重论述3号线地下区间工法选择中的原则、控制因素及处理方法,并对盾构实施的部分关键技术进行探讨,以完善3号线地下区间的工程筹划方案。