盾构隧道开舱技术现状及实例

盾构隧道掘进过程中可能会遇到障碍物或刀盘刀具过量磨损的情况,导致盾构被迫停机,进行开舱处理,因此安全开舱技术极为关键。文章针对此问题,收集已有相关研究资料,对盾构开舱的基本概念和方式进行了总结,分析了常压开舱和带压开舱技术的适用范围和优缺点。结合国内外典型的盾构开舱实例,系统总结了已有的开舱作业经验和技术要点并对我国盾构开舱技术发展进行了展望。     

上软下硬地层盾构施工技术研究

依托深圳地铁2号线东延线土建2222标侨香站—香蜜站盾构区间,分析了在上软下硬地层中盾构法施工存在进度缓慢、刀具磨损严重、喷涌等难点和风险。为提高上软下硬地层盾构施工的掘进效率,文章给出了具体的盾构掘进参数;针对上软下硬地层盾构施工易发生结泥饼和喷涌等问题,从其发生机理出发,研究了相应碴土改良技术;针对上软下硬地层周边环境复杂、开舱作业风险高的问题,研究了带压开舱换刀技术。     

隧道高压压气作业实践指南(二)

盾构机械化施工方法在城市隧道工程中得到了普遍运用。盾构掘进过程中可能会因遇到障碍物或刀具磨损等情况而不得不带压开舱、实施维修等相关作业。带压开舱作业涉及到安全和职业健康等诸多方面,具有技术难度和挑战性。为此住房和城乡建设部制定、颁布了《CJJ 217-2014盾构法开舱及气压作业技术规范》,并于2014年12月1日起实施。为方便国内读者了解国外相关规范要求,编辑部组织翻译了国际隧道协会第五工作组编写的《隧道高压压气作业实践指南》,以供读者参考借鉴。     

复合地层中盾构开舱作业风险分析与防范

在复合地层中土压平衡盾构机开舱是一项比较危险的作业。文章系统地介绍了开舱作业风险源,并提出了相关的风险控制方法;分析了深圳地区的地质、水文情况对开舱条件的适宜性,以及对各种条件下开舱点选择的风险防范;最后介绍了深圳地铁2222标侨-香区间的7次开舱经验,并对其开舱进行分类、总结。     

埋地燃气管道带压开孔技术应用

埋地管道铺建时预留的分支管道接口不合适,需要在管道带压正常运行的状态下进行开孔施工.介绍了埋地燃气管道带压开孔技术的专用设备组成、操作方法、步骤和技术要点.实践证明:这项带压开孔技术的应用会更加广泛.     

油气集输站场带压热开孔技术应用

随着油气田不断开发和增产，老旧站场面临着维修改造及改扩建的问题，为避免影响生产作业，需要用到带压开孔技术。结合带压热开孔工艺的技术要点及安全分析，介绍了带压热开孔常用的单开孔、单封堵和封堵不停输3种工艺在非洲某油田站场改扩建工程中的应用场景。根据站场内不同的情况对3种热开孔技术的组合使用，可以实现复杂情况下站内管线不停产改造的目的。     

大口径原油管道带压开孔方案研究

伊拉克某油田外输高压大口径原油管道项目因计划新建站场而需要开展带压开孔作业,因此,需要对带压开孔封堵方案的施工可行性进行研究.根据ASME B31.4及壳牌标准DEP 31.38.60.10,从三通在线焊接可施焊压力、三通补强计算等方面,对带压开孔施工方案的可行性进行了研究,结果表明热开孔三通补强可以满足要求,同时提出...     

北京地铁4号线某盾构区间基岩及砂卵石混合特殊地层施工技术

北京地铁4号线某盾构区间不良地质段附近基岩埋深较浅,强风化基岩面起伏较大,隧道洞径影响范围内岩土软硬不均,这种地层条件在北京地铁施工中尚属首次。施工过程中遇到诸多技术难关,主要包括刀具磨损大、开舱换刀频繁、土舱内集水、塌方等技术难题。文章结合相关掘进参数和采取的相关措施,主要介绍刀具的磨损和更换情况、刀盘磨损和修复、土舱内水量大的对策以及对沉降和塌方部位的处理,并提出此类问题的解决对策,积累了在这种特殊混合不良地层中的盾构法施工和管理经验,以便日后其他类似工程借鉴。     

土压平衡盾构在富含水砂层中加压开舱技术

文章以北京地铁15号线南法信站-石门站盾构区间右线为工程背景,分析了选择加压开舱技术的理由,提出加压开舱的气压、泥膜和人员等为控制重点要素;论述了加压开舱的原理和工作流程,即根据承压水细中砂地层特点配置适合的泥浆,运用静止土压力理论并考虑土压和水压设定开舱气压,经过一定的流程形成掌子面及周边密封的泥漠,通过在人舱内一定速率的加压和减压,最终完成加压开舱检查刀盘的工作.实践证明,工程中制作的泥漠及设定的压力,有效地控制了土舱内的压力,保证了掌子面和地面的稳定,并且人员的选择、工艺的安排,在很大程度上提高了工作效率、缩短了工期、节省了成本,显现了加压开舱的优点.     

焊管带材开带加工实践

本文从开带组件设计及组刀工艺两方面，介绍了改善焊管材开带质量的途径，总结并列举了相关的经验参数，供同行参考。     

全断面岩石掘进机平面刀盘上盘形滚刀磨损研究

我国秦岭隧道出口TBM施工工程实践表明,TBM刀具的检查、更换和刀盘维修时间约占施工时间的三分之一,其刀具费用约占工程建设费用的三分之一,其中刀刃磨损数量约占刀具消耗量的80%,因此,进行全断面岩石掘进机平面刀盘上刀具磨损研究具有非常重要的意义。文章在分析TBM刀具位移的基础上,提出了刀具的侧滑磨损系数、侵深磨损系数和滚动磨损系数及其计算方法,探讨了三方向位移对刀具磨损的影响,建立了TBM刀盘上正刀和过渡滚刀破岩刃上破岩点弧长的计算公式,并将破岩刃破岩点弧长与刀具磨损量进行了对比分析。     

泥水平衡盾构穿越富水砂砾层施工技术研究

文章依托沈阳地铁十号线11标长青桥站—浑南大道工程,该工程区间全长1.6 km,采用?6240 mm泥水平衡盾构施工,穿越段以富水砂砾层为主,最大粒径110 mm,在施工过程中,通过优化调整刀盘的合理选型和泥浆参数,有效地减少了刀盘的磨损,全程未更换刀具。研究表明:通过分析盾构设计阶段刀盘的选型配置和隧道贯通后刀具的磨损情况,提出了一套有针对性的泥水盾构刀盘配置;通过分析施工掘进参数可知,提高泥浆粘度虽然可以增加泥浆支护效果,但易在盾构刀盘的正面形成泥饼,导致正面砾石无法顺利进入土舱内,进而造成扭矩及推力的异常;通过分析不同粘度、比重下盾构机扭矩及推力的变化,总结了富水砂砾层中泥浆参数的合理指标,对今后类似工程的施工具有借鉴意义。     

在施工隧道内更换盾构机刀盘的中心滚刀座

在盾构隧道施工过程中,盾构机在隧道内更换刀盘的刀座（特别是中心刀座）相当困难。通过广州地铁3号线盾构区间隧道在施工过程中进行更换中心刀座的实践,总结出中心刀座更换的工艺技术和经验。     

浅议土压平衡盾构机刀具的配置、维修和管理

盾构机刀具配置、维修和管理是盾构施工设备管理的重要内容。文章着重介绍了盾构机刀盘的特点和刀具布局,以及分类、维修和盾构施工掘进中刀具的管理;针对不同地层情况,提出了刀盘选型和刀具配备方式;结合深圳地铁2号线东延线2222标段盾构施工实例,对刀具的配置情况、维修和失效形式等作了进一步阐述。     

盾构盘形滚刀损坏机理的力学分析与应用

文章对盾构盘形滚刀损坏的力学机理进行了研究,应用CSM模型对滚刀破岩荷载进行求解,得到了滚刀损坏的临界最大贯入度和滚刀不能转动(偏磨)的临界最小贯入度计算公式,并对影响滚刀破岩荷载和影响临界贯入度的各种因素进行了分析。为便于现场应用,绘制了便于查阅的曲线图,并给出了应用示例。研究结果表明:掘进过程应根据岩石强度和刀具磨损情况的变化调整贯入度范围,其值应控制在临界最小和最大贯入度之间。研究结果对盾构机的现场施工具有指导作用。     

TBM滚刀刀圈磨损机理研究

滚刀刀圈的磨损影响施工成本、设备利用率和掘进效率,刀圈的快速磨损与工程地质条件密切相关,是一项重要的工程地质问题.基于摩擦磨损学的原理,结合滚刀破岩机理,分析了在滚刀破岩过程中刀圈的磨损机理.应用滚刀的磨损机理,解释了滚刀刀圈的三种磨损形式,分析得出影响刀圈磨损的两大因素,即机械因素和地质因素,并提出建立刀圈消耗量预测模型应该考虑这两方面的因素.     

贵阳岩溶地层地铁盾构隧道工程中新型球状碳化钨刀具的研究与应用北大核心CSCD

在贵阳轨道交通3号线盾构隧道施工中,采用普通刀具易出现滚刀多边形磨损、偏磨、刀刃崩裂等异常磨损和刀圈脱落现象。为改进滚刀刀圈的耐磨、耐冲击性能,提高刀具的综合寿命,提出采用球状碳化钨刀具替换普通刀具,并介绍了激光熔覆焊工艺以及宏观磨损检测工艺。经过施工现场的实际应用,发现球状碳化钨刀具具有更好的耐磨性,新型球状碳化钨刀具平均磨损量为0.00255 mm/延米,相邻普通刀具平均磨损量为0.01655 mm/延米。在第338~736环掘进中,新型球状碳化钨刀具最大磨损量为0.015 mm/延米,刀具无崩刃现象,滚刀轴承、密封等均无异常,有效解决了普通刀具易磨损、磨损不均的问题,为喀斯特地质条件下盾构刀具的选型提供参考。     

机械分瓣式钢管切割机

针对长输油气管道施工和抢维修过程中,施工现场“碰死口”下短管工序对钢管切割和管端坡口的需求,研制一套机械分瓣式钢管切割机设备.该切割机使用安全的冷切割工艺,钢管母材的性能不会改变.采用分瓣式联接结构,通过夹持机构将两瓣固定在钢管外壁上,通过刀盘的旋转和刀具的自动进给,能够同时实现钢管的切割及管端坡口的功能.现场实验情况...     

土压平衡盾构长距离穿越砂性地层施工技术

土压平衡盾构长距离穿越砂性地层,往往会产生刀盘刀具磨损严重、砂土液化引起地面沉降甚至塌陷、螺旋机喷涌致使盾构掘进困难等问题。本文结合郑州轨道交通1号线一期工程紫金山站-东明路站区间隧道工程,详细介绍了盾构在砂性地层中施工所采用的各项针对性措施,分析了这些措施的实际效果,可供类似工程参考。