适合切削钢筋混凝土桩的软土盾构刀盘刀具改造

以苏州轨道交通2号线盾构机全断面掘进切削广济桥群桩项目为背景,对盾构机切削穿越群桩的性能需求进行分析,通过盾构三种刀具切削桩基钢筋的优缺点对比,提出以贝壳刀为先行刀的盾构刀盘刀具的初步选型配置。根据盾构切桩试验结果分析,对刀盘刀具配置进行优化,从施工可实施性及方便性的角度,提出通过垫高某些轨迹先行贝壳刀,形成间距较大的超前切削轨迹,并提出了分次切筋的切削理念,利用混凝土握裹力,实现桩基钢筋分段先行切断的盾构刀盘刀具配置技术。实践证明,该技术方案合理可行。     

砂卵石地层盾构刀盘有限元分析

参照北京地铁某地段砂卵石地层盾构施工中使用的盾构机刀盘刀具结构,重建了刀盘刀具的三维实体模型;根据地层特性参数计算出了切刀、先行刀和周边刀的切削力以及地层对刀盘的压力和摩擦力,建立了盾构机刀盘的有限元计算模型;针对刀盘初始切削、掘进砂卵石地层和遇到大粒径卵石三种工况,分别分析刀盘刀具的受力特性,得出了应力应变分布规律,并结合工程实例提出刀盘结构的改进措施.     

富水砂卵石地层盾构刀具磨损原因及改进

为研究盾构机掘进砂卵石地层时刀具的磨损机理,以福州某地铁盾构施工为例,分析原施工方案存在的问题及引起盾构刀具过度磨损的原因。为改善土壤性能,在每m~3渣土中分别添加150 L泥浆和350 L泡沫;采用辐条式刀盘代替原面板式刀盘;采用主、副切削刀,主超前刀,鱼尾刀,盘圈贝型刀,周边刮刀等刀具,并优化刀具在刀盘上的布置。测量计算刀具磨损量及磨损系数,分析土压平衡盾构穿越富水砂卵石地层段的刀具磨损量与切削轨迹的关系。分析表明:优化后刀具的平均磨损系数由0.565 mm/km降至0.013 mm/km,优化后的方案能有效减小盾构刀具在富水砂卵石地层中的过快磨损,显著延长刀具使用寿命,有效提高土压平衡盾构机的施工效率。     

沈阳地铁中粗砂地层中盾构机刀具配置及刀盘结构分析

沈阳市工程地质以中粗砂地层为主,目前使用的个别盾构机刀具配置与该地区地质条件不甚适应,导致了刀具、刀盘异常磨损。根据地铁一号线云沈区间盾构施工的实际经验,介绍了中粗砂地层中盾构机刀具选型、刀盘结构设计、先行撕裂刀与刮刀的相对位置、添加剂注入孔和搅拌棒的布置等刀具配置要注意的因素。对类似地质条件盾构机刀具配置及刀盘结构设...     

盾构下穿高架桥桩基的托换施工技术分析

以某区间盾构隧道下穿高架桩基为工程背景,本项目条件复杂,施工变形控制严格,对此类复杂环境下地铁盾构隧道下穿高架桥桩基的托换施工技术进行分析,突破托换过程中结构止水性能、稳定性及刀盘刀具改造等技术难点,同时采用平面应变的计算模式对托换桩的施工过程进行模拟。结果表明:桥墩、托桩最大沉降量均在预警范围内。通过研究分析施工方案技术可行、水平较高,可为类似工程提供一定的工程借鉴和参考。     

复合地层大直径盾构选型与掘进技术研究

盾构施工将不可避免遇到完整基岩地层、软硬不均地层或孤石地层,由于不同地层盾构施工的差异性,盾构机的选型和制造应考虑复合地层的特殊性,盾构掘进过程中也应提出有针对性的措施。结合实际工程,针对大直径复合地层盾构施工特点,进行了盾构选型与掘进技术相关措施的研究和分析,引入了土压—泥水双模式混合盾构机应用的理念,对盾构刀盘设计、常压换刀技术、破碎机配置和超前地质预报这几个复合地层盾构机制造的核心技术问题提出了相关要求,并对软硬不均地层和孤石地层两大复合地层盾构掘进难题提出了针对性的解决措施。文中所述的复合地层大直径盾构机选型和掘进技术方案已在实际工程中成功应用,可对类似工程提供指导。     

无水砂卵石地层土压平衡盾构刀具改造技术

分析辐条式土压平衡盾构在穿越全断面无水砂卵砾石层施工中刀具严重磨损的原因,提出拆除滚刀并对刀具进行改造以及按分层切削设计原理对刀具进行重新配置的思路。从刀具改造的总体思路、刀具改造前后对比分析和改造后掘进效果的对比等方面进行研究。结果表明:改造后的刀具以及按分层切削设计原理配置的刀具有很好的切削效果,为地铁无水砂卵石地层盾构施工刀具改造和配置提供了一种新方法。     

大直径盾构机常压换刀技术

近年来,大直径盾构施工应用日益广泛。在盾构施工过程中,受地质条件影响,盾构机在掘进中刀具会受到不同程度的磨损,开仓换刀是必要的处理措施。以印尼雅万高铁1号隧道为工程背景,针对大直径泥水平衡盾构机常压换刀进行分析,介绍了换刀前的加固、封堵和降水等准备措施,换刀作业程序及注意事项。1号隧道盾构常压进仓换刀作业进展顺利,为今后类似工程提供参考。     

地铁富水漂卵石地层盾构滚刀适应性研究

依托成都地铁6号线尚锦路站至红高路站盾构区间的施工实例,对穿越富水漂卵石地层的盾构滚刀适应性进行了研究。通过对滚刀破岩机理分析及破岩效率评价,结合工程实践经验,对盾构机及刀盘配置进行了优化改造,对滚刀刃宽及滚刀启动扭矩参数进行优化,提高了滚刀对富水漂卵石地层的适应性,降低了刀具磨耗,延长了刀具使用寿命,减少了换刀次数,值得推广应用。     

Φ8.83m大直径土压平衡盾构刀具磨损实例分析

随着近几年大规模地铁、城际轨道交通的建设,盾构施工越来越被广泛应用。在实际施工过程中,刀盘和刀具直接接触并切削岩土、传递推力和扭矩,刀盘和刀具的磨损直接影响着盾构机的寿命,同时由于刀具的大量更换,也关系着工程的工期和总体施工效益。结合莞惠城际GZH-6标1#盾构机第4次开仓换刀和刀盘变形修复实例,介绍了工程中遇到刀盘变形及刀具磨损现象及其原因分析,阐述了相应的处理措施,可为类似工程施工提供参考。     

盾构过群桩基础的托换与除桩技术及其稳定性分析

随着我国城市建设的高速发展和轨道交通网络的不断完善,越来越多的城市在地铁建设过程中遇到新建隧道需要从既有建筑物桩基中穿越的难题。以上海地铁10号线曲阳路~溧阳路区间隧道穿越四平路沙泾港桥群桩基础这一施工难题为例,在参照国内外成功经验的基础上,提出了适合本工程的扩大板式基础托换以及盾构机直接切桩的施工方案。为了确保在桩基托换、除桩作业及盾构推进施工过程中桥梁和隧道结构的安全性,通过理论分析和数值计算等手段,对桩基托换施工过程中必要的地基加固范围、桩基合理开挖暴露长度、桩-筏体系受力转换机理、桥梁结构的稳定性、残桩对隧道结构的影响等问题进行了研究。研究结果不仅为工程的顺利实施提供了必要的指导作用,同时也为今后类似工程的设计与施工提供借鉴与参考作用。     

“中国制造”向“中国创造”掘进——天工：中国乃至世界的岩土掘进专家

2008年8月6日,被誉为“长江第一隧”南京长江隧道,率先掘进的右线盾构机向江底前进1316米后,前进速度明显放缓,机器工作参数显示盾构机刀盘旋转困难,随即停工检查。而原因右线盾构机正是因为前方的金属“爪子”已近乎磨平,导致机器无法正常作业而停工。．这些金属“爪子”就是隧道掘遵机的核心部件一盾构刀具。     

盾构区间基岩隆起和孤石爆破处理技术

厦门地铁1号线一期工程多个区间采用盾构法施工,区间存在大量的孤岩石和基岩隆起段,盾构推进遇到基岩刀盘扭矩加大、推力过高,严重威胁到盾构机施工安全。采取何种方案将孤石破碎使石块长边尺寸小于30cm以便盾构机顺利通过是工程的重点和难点。根据地质和施工条件采取深孔爆破处理技术,介绍爆破处理盾构区间岩石施工的基本参数。爆破后基岩隆起段和孤石均能够破碎分解,完全满足盾构机掘进条件。     

盾构穿越地段既有桥梁桩基拔除方案比选及优化研究

以雅加达至万隆高速铁路1号隧道盾构穿越地段内既有桥梁桩基拔除为例,通过分析和比选几种不同拔桩方法的优缺点,选取了全回转钻机拔桩,对桩基拔除过程中桩与周边土体的破坏形式进行简要分析,并针对套管钻进困难、拔桩难度大等难题,提出了施工辅助孔、控制拔桩段数、改良刀具及采用高压水枪射水等一系列优化技术,解决了拔桩过程中出现的问题。上述措施最终成功应用,为类似工程施工提供了参考依据。     

莞惠城际Φ8.83m EPB常压开仓换刀技术

随着近几年交通工程的快速发展,盾构施工越来越多应用于地铁、城际轨道建设中。而在盾构施工中,刀具担负着切削岩土的重要作用,更换刀具也成为盾构施工中经常性的工作。根据地质等施工条件,常见的换刀方式有带压换刀和常压换刀。介绍了莞惠城际GZH-6标常压开仓换刀过程中遇到的问题及处理方法,可以为类似工程施工提供参考。     

盾构刀盘数字化集成设计研究

传统方式对复杂的盾构刀盘参数化模型进行结构分析与优化时,需要大量的手动干预,整个分析过程冗繁且效率低下。针对这一缺陷,提出刀盘结构参数化设计和自动分析与优化的方法。基于参数化盾构刀盘建模系统,通过建立简化规则和评判标准,自动实现盾构刀盘参数化模型简化;应用二次开发原理与数据库技术,开发SolidWorks与ANSYS之间的通用化信息接口,实现参数化设计和有限元分析一体化的功能。算例运行表明:通过输入关键参数,所开发的试验系统不仅可完成整个盾构刀盘的结构设计,而且还能实现其模型的结构分析与结构优化,极大地减少了产品设计和优化的工作量,缩短了其研发周期。     

超大直径盾构机刀盘吊装技术

扬州市瘦西湖隧道工程为超大直径盾构隧道工程,盾构机刀盘直径达14.93 m,刀盘质量达311.5 t,吊盘吊装过程需要经过地面水平翻转90°,吊装水平行走30 m,刀盘吊装是施工的重难点之一。在实际实施过程中,采用拆解部分刀臂吊装的方案,为盾构机安全、快速组装提供了可靠保障。     

盾构机自动控制技术现状分析及展望

针对盾构机自动控制技术,首先对国内外盾构技术研究现状进行简要概括,在此基础上着重盾构机的自动控制技术现状,以当前存在的实际问题为依据,提出盾构机自动控制技术未来发展趋势,旨在为我国盾构技术及其装备的持续发展提供理论依据。     

盾构刀具设计理念及应用

随着隧道建设事业的蓬勃发展,盾构机和盾构刀具的国产化进程逐步加快,通过不断的施工检验,在很多施工中国产刀具已代替洋品牌。国内的盾构刀具生产企业先进的设计理念逐渐得到认可,甚至在许多重难点工程中发挥出更优于进口刀具的水平。现以山东天工岩土工程设备有限公司近年来自主研发的一系列盾构刀具为例,就目前国内盾构刀具生产厂家所倡导的设计理念及应用作进一步探讨。     

盾构穿越桥梁桩基的托换及除桩施工技术研究

以上海轨道交通某线路某区间穿越桥梁桩基为案例,介绍了盾构穿越桥梁桩基的托换及除桩施工技术的应用。