地铁TBM施工出渣方式优化探讨

TBM近年来逐步在我国地铁建设施工领域获得成功应用,弃渣运输均采用了传统的有轨运输+龙门吊提升方式,其施工能力和效率受到了一定的制约。随着皮带机垂直提升技术的不断发展进步,设计能力、安装尺寸、运输能力均有了长足的进步,为采用TBM施工的地铁隧道出渣提供了更加高效的方式。通过对青岛地铁2号线双护盾TBM采用有轨运输+龙门吊与其它弃渣运输方式的分析和对比,认为采用连续皮带机+垂直皮带机出渣,掘进效率较龙门吊出渣可提高75%以上,为TBM在地铁施工中充分发挥其快速施工的性能提供了一种途径。     

罗宾斯TBM连续皮带机急停系统改造

兰渝铁路西秦岭隧道XQLS2标右线工程的采用ROBBINS公司生产的TBM掘进施工.石渣由连续皮带机长距离运至洞外弃渣场,其电气控制部分是该公司首次研发的超长距离光缆信号传输控制系统.因受施工环境限制,其光纤易断,针对实际施工环境条件,对连续皮带急停系统进行了技术改造,提高了后期施工中该系统的可靠性.     

土压平衡盾构机在富水砂层施工中的工艺改造

土压平衡盾构机在富水砂层中施工容易出现土仓压力难以建立、螺旋机喷涌、地表沉降难以控制等问题。为充分利用现有土压平衡盾构机,结合广州轨道交通工程掘进距离长、全断面富水砂层中施工的特点,对盾构机刀盘、螺旋机、渣土改良系统等部位进行针对性改造。实践表明,改造后的土压平衡盾构机能够高效的完成富水砂层中的施工任务,可为同类工程的盾构机改造提供参考。     

TBM连续皮带机钢丝皮带接头硫化工艺

连续皮带机是TBM施工出渣系统的主要设备,连续皮带机要正常工作就要经常硫化皮带接头,以保证其不断延伸。文章对连续皮带机皮带接头的硫化工艺做了详细阐述,同时对硫化前的准备工作做了细致介绍,实用性、操作性强,可供类似工程参考。     

铬渣无害化处理物在道路路基填筑施工中的应用

通过试验对铬渣无害化处理物进行不同配合比的力学性能分析,在石灰铬渣土填筑过程中采用复合防渗系统进行防渗处理,并进行渗漏、石灰铬渣土压实度及强度的检测。试验数据表明,石灰铬渣土压实度及强度满足设计要求且防渗措施能够达到很好的防渗效果。石灰铬渣土用于路基填筑具有施工应用的可行性,为铬渣无害处理物的合理处置提供了参考。     

6m级土压盾构机后配套渣土车设备选用研究

土压盾构掘进过程中,后配套设备渣土车选用往往不被重视,但其又在一定程度上影响了掘进速度。通过对常见的一次性出土列车编组工作循环进行分析,结合6m级土压平衡盾构机出土量对各个工序进行时间设定,比较了各种编组列车在不同掘进长度下的工作效率,介绍了渣土车选用方法。对土压盾构施工渣土车选用具有一定的参考意义。     

富水砂卵石地层长时间降水段大直径盾构施工技术

成都轨道交通17号线一期明九区间2#中间风井～九江北站盾构区间工程,地层具有高富水、高砂卵石含量、高强度漂石的地质结构特点,经过长时间降水后细小颗粒被带走,地层受扰动并存在大量的非稳定大卵石结构,给大直径(8.634 m)土压平衡盾构机首次在这类地层施工增加了难度。通过采用隧道盾构施工预加固、渣土改良、盾构参数精准控制、同步及二次注浆等施工技术,有效地保证了盾构施工的安全和可靠。大直径土压平衡盾构机首次在成都富水砂卵石地层长时间长距离降水段的成功应用为同类工程提供了施工经验。     

港口皮带机系统负载节能运行分析及仿真研究

文章通过分析港口皮带机的负载运行特性,设计出皮带机的负载模拟系统,可以对负载运行状态进行实时监测,实现了预测控制,为港口皮带机电机系统的节能研究提供了实践基础。     

不同性质黏性土对泥浆渣土输送能力影响研究

依托泥水盾构机排浆工序原理,设计了一种测量泥浆渣土输送能力的试验装置,以泥浆管道流量作为评价泥浆渣土输送能力的指标,对泥浆中不同类型黏性土的含量、输送距离和泥浆性能对泥浆渣土输送能力的影响进行研究.研究结果表明:泥浆的渣土输送能力随着黏性土含量、输送距离、泥浆黏度和比重的增大而减弱,并且相同材料配比下,黏土泥浆的输送能力＞混合泥浆的＞膨润土泥浆的;管道流量随着输送距离的增加,膨润土泥浆的减小幅度＞混合泥浆的＞黏土泥浆的,泥浆黏度相较比重的增大对降低泥浆管道流量的作用效果更为明显.该结果可为泥水盾构实际施工泥浆性能参数的选择提供参考.     

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。     

郑州地铁富水砂层盾构下穿河流的沉降分析与应对措施

结合郑州市轨道交通5号线农心盾构区间地面沉降的工程实例,对盾构机在富水砂层中下穿河流前地面沉降的原因进行了全面分析,认为盾构停机时间过长、渣土不良、同步注浆浆液性能不达标、施工参数配置不合理、现场监测不及时等均是导致此次盾构施工过程中地面沉降过大的主要因素,并提出相应的控制措施,地表沉降得到有效控制。为解决盾构在砂层地面沉降控制问题提供借鉴。     

正反转电瓶车皮带机90°转运出土辅助盾构分体始发施工技术

由于盾构施工场地地处市区繁华地段,周边建筑物密集,盾构始发所需土建结构无法按照正常始发需求施作.为了保证盾构的顺利始发及正常掘进施工,在有限始发条件下需将盾构分体始发方案调整到最优.结合北京地铁19号线牛街站-金融街站区间盾构施工,根据施工现场及土建结构提前制定盾构分体始发出土辅助方案.分体始发辅助皮带机系统主要由盾构...     

建渣土工袋挡土墙室内模型试验

建渣土工袋挡土墙是一种新型的柔性支挡结构,将建渣用作土工袋填料,有利于建渣的回收利用.设计并开展了建渣土工袋挡土墙室内模型试验,研究了不同工况下坡顶竖向沉降的变化规律、墙后土压力和墙面水平位移沿墙高的分布特征以及坡体破坏模式.研究结果表明:增加建渣土工袋挡土墙后的坡顶破坏荷载比无支护时提高了87.5%~125%,边坡支护效果十分显著;坡比从1:0.75增加到1:0.25时,坡顶承受的破坏荷载降低了11.8%~29.4%;建渣土工袋挡土墙墙面水平位移随墙高呈鼓型分布,最大水平位移位于距墙底约1/3~1/2高处.建渣土工袋挡土墙墙后土压力为非线性分布,最大土压力值出现在距墙底约1/3高处;建渣土工袋挡土墙墙后土体的滑裂面从圆弧形向折线形变化,滑裂面前缘高度均位于距墙底1/3~1/2高处;距墙底约1/3~1/2高处为建渣土工袋挡土墙的薄弱部位,在设计和施工中应考虑一定的工程措施予以加强.      

主动铰接系统在盾构姿态调整中的应用

介绍ROBBINS公司生产的EPB6260盾构机主动铰接系统的结构和工作原理以及在盾构施工过程中管片选型原则、方法,详细阐述了盾构机与管片姿态调整的具体方法和科学依据,以及姿态调整对工程质量的重要性.通过姿态调整,盾构施工安全平稳,盾构姿态良好,通过提前预知下儿环管片,盾构施工效率明显提高.此种方法的使用对隧道施工和设...     

土压平衡盾构机在隧道施工中的应用

随着科学技术的不断发展,人们生活质量日益提高,交通设施得到了大力发展,在隧道工程中,盾构法是一项极为有效的施工技术,目前应用于盾构法隧道工程中的盾构机也种类繁多。本文主要是对土压平衡盾构机的施工特点,结合工程实际对泡沫注入工法在盾构法隧道施工中的应用进行了分析,     

土压平衡盾构施工模块化分步缩尺模型试验设计与应用

为提高对盾构施工相关问题试验研究的针对性，提出了土压平衡盾构施工模块化分步缩尺模型试验方法，并设计了模型试验相关装置；为避免多个关键影响因素相互影响，将盾构隧道施工过程中开挖掘进、管片拼装、同步注浆等关键操作环节分开依次进行模拟；为降低刀盘开口率试验研究相关成本，研制了几何相似比为1∶10且刀盘开口率可调的模型盾构机；为确保模型盾构隧道的纵、横向刚度相似性，设计了几何相似比为1∶10且纵、横向刚度可分别按需设置的模型盾构隧道，其管片环采用修正匀质圆环模型，管片环之间采用垫有压缩弹簧的螺栓连接；为方便试验并节省成本，模型盾构隧道采用外部拼装后再放入钢套筒内，以避免在狭小空间内进行管片拼装，且不加工管片拼装机；为实现注浆压力与注浆量的精准控制，设计了适用于室内模型试验的恒压同步注浆装置；利用模型盾构机开展了掘进施工过程中渣土输出控制对地表沉降影响的试验研究。分析结果表明：单位掘进距离的渣土输出量直接关系到盾构掘进过程中的超挖控制，从而影响地表沉降，当出土率小于1时，出土率变化对地表沉降影响较小，当出土率大于1时，出土率增大将显著加大地表沉降。为了最大程度地发挥整个模型试验的科研价值，在盾构...     

复杂地质条件下土压平衡盾构掘进控制技术

介绍了土压平衡盾构机的构造与特点,结合我国广州、深圳等城市地铁施工经验,总结了穿越不良地质地层时的掘进施工控制技术,为同类工程施工提供借鉴参考.     

一种新型EPB渣土改良相似模型试验系统及功能验证

基于对国内外EPB渣土改良的研究现状以及室内试验方法的总结与分析,指出不同试验方法的局限性;研发了一种新型渣土改良相似模型试验系统——EPB渣土改良试验系统。系统集合了泡沫发生、盾构掘进、螺旋输送机输出等功能,可实现地层重塑、盾构掘进过程模拟、切土及土仓渣土搅拌;可将泡沫改良剂按设计配比加入土仓并搅拌,判断改良土体对掘进参数的影响;可模拟敞开式、半土压平衡式、土压平衡式、过压掘进模式等4种状态EPB盾构掘进;可模拟螺旋输送机出土过程及土塞效应实现过程。通过"盾构掘进模拟"和"渣土改良试验"等功能试验,验证了该试验系统各功能的准确性和可靠性。系统为研究EPB渣土改良优化配比及效果评价提供了新手段,可为大直径土压平衡盾构施工、特殊地层下盾构控制技术等条件下渣土改良提供可靠的施工参数,指导施工。     

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。     

地铁隧道盾构施工泡沫剂应用效能分析

加注泡沫剂是土压平衡盾构机隧道施工的一种辅助工具,通过向盾构机开挖面、密封土舱、螺旋输送机内注入泡沫,达到稳定开挖面土体、改良土体塑流性能、降低刀盘扭矩、提高掘进速度和出土效率的目的。比较分析了添加泡沫剂前后的掘进参数,结果表明,泡沫剂可以改良土体的性能,提高掘进质量,因此泡沫剂具有广阔的应用前景。