压缩空气泡沫系统及其产泡特性研究

为解决土压平衡盾构压缩空气泡沫系统发泡过程中气液混合参数选择盲目、泡沫浪费严重等问题,结合网式和介质填充式泡沫发生器的特点,设计了复合式泡沫发生器,研制了一种压缩空气泡沫系统,并对其发泡性能进行研究。通过开展泡沫流量、发泡倍率及析液半衰期等试验,确定出影响泡沫发生器发泡性能的主要因素,得出气体流量、液体流量、气体压力等是影响泡沫发生系统发泡的主要因素,确定在进气管道气体压力为0.3 MPa、气体流量约为230 L?min-1、气液比在50条件下时,该压缩空气泡沫系统发泡性能达到最佳。通过泡沫对红黏土进行改良,得出当含水率为26%～29%、泡沫掺入量为10%～45%、气液比为40～75时,适当调整含水率、泡沫掺量、气液比,该红黏土能达到塑性流动状态,并能满足盾构施工要求。     

不同发泡条件下泡沫温拌沥青的黏度变化

为了改善实际工程中沥青混合料的施工和易性,保证降温施工时成品的质量,采用布氏黏度法,在不同沥青温度和不同发泡加水量条件下,分别对壳牌90#基质沥青和成品橡胶沥青发泡前后的黏度变化规律进行研究。结果表明:黏度对泡沫温拌沥青的发泡温度和用水量均具有良好的敏感性,将其作为泡沫温拌沥青的性能评价指标具有一定的合理性;当沥青温度过高或者用水量过大时,黏度变化规律并不能反映实际的发泡效果;在实际工程中,应严格控制泡沫温拌沥青的发泡温度及用水量。     

隧道掘进机技术的发展和研究现状

通过对隧道掘进机的分类、隧道掘进机技术的研究现状以及隧道掘进机技术研究和发展趋势的调研和探讨,提出： 1）根据掘进岩土体强度的不同,隧道掘进机大致可以分为岩石隧道掘进机和盾构; 2）目前岩石隧道掘进机的研究热点问题主要包括滚刀破岩机制和施工预测模型的建立2个方面,而盾构主要研究内容集中在掌子面稳定、施工过程控制和地表沉降研究3个方面,虽然这些研究都取得了较大进展,并且部分已经有效地应用到实际工程建设中,但解决得不够透彻,还有待于进一步研究; 3）隧道掘进机技术的研究发展趋势将集中在掘进力学机制的完善、复杂地质条件下掘进机制与施工过程控制研究和复合掘进机技术的发展等方面,这些会给隧道掘进机技术的研究和发展带来挑战和契机。     

隧道掘进机技术的发展和研究现状

通过对隧道掘进机的分类、隧道掘进机技术的研究现状以及隧道掘进机技术研究和发展趋势的调研和探讨,提出:1)根据掘进岩土体强度的不同,隧道掘进机大致可以分为岩石隧道掘进机和盾构;2)目前岩石隧道掘进机的研究热点问题主要包括滚刀破岩机制和施工预测模型的建立2个方面,而盾构主要研究内容集中在掌子面稳定、施工过程控制和地表沉降研究3个方面,虽然这些研究都取得了较大进展,并且部分已经有效地应用到实际工程建设中,但解决得不够透彻,还有待于进一步研究;3)隧道掘进机技术的研究发展趋势将集中在掘进力学机制的完善、复杂地质条件下掘进机制与施工过程控制研究和复合掘进机技术的发展等方面,这些会给隧道掘进机技术的研究和发展带来挑战和契机.     

泡沫沥青冷再生基层配合比设计

结合高速公路路面泡沫沥青冷再生大修工程，通过发泡试验，确定了泡沫沥青的最佳发泡温度和用水量；针对旧沥青路面铣刨料的实际情况，对泡沫沥青混合料的配合比进行了设计，并阐明了施工中控制配合比的措施，可为同类工程提供参考。     

泡沫沥青发泡效果评价方法简析

膨胀率与半衰期是评价泡沫沥青发泡性能的重要指标,试验时为减少试验量通常选择正交分析法得到泡沫沥青最佳发泡条件。通过发泡指数也可以评价泡沫沥青的发泡效果。在进行泡沫沥青发泡试验时,需根据具体试验情况合理分析。     

国产泡沫沥青冷再生设备在普通公路中的应用

结合泡沫沥青冷再生技术与国产泡沫沥青冷再生设备机群首次在西南地区普通二级公路中的应用,通过室内试验,确定了最佳发泡条件的相关参数;结合试验路段工程,总结了施工工艺、关键机械参数与使用特点。工程应用结果表明:国产泡沫沥青关键设备与室内发泡机参数、性能匹配,发泡效果良好,所生产的泡沫沥青混合料性能稳定,机群施工效果良好、经试验检测各项性能指标均满足规范要求。     

泡沫沥青冷再生混合料高温稳定性改善方法的试验研究

为了改善泡沫沥青冷再生混合料的高温稳定性,首先分析了泡沫沥青冷再生路面产生车辙的机理,然后提出了向泡沫沥青中添加一种H添加剂。通过室内沥青性能试验,H添加剂能够减小针入度和提高软化点,同时在60℃、70℃和80℃温度条件下,黏度均迅速增大。而在150℃、160℃和170℃温度条件下,加入H添加剂后,沥青黏度增加幅度不大。此外,添加H添加剂会对沥青的发泡效果产生一定影响,即膨胀率和半衰期都有所减小,但影响幅度较小,能够满足规范和使用要求。最后通过冷再生混合料车辙试验,加入H添加剂对冷再生混合料动稳定度的提高具有明显的促进作用。     

基于正交试验的泡沫沥青混合料水稳定性分析

泡沫沥青混合料水稳定性能是影响其路用性能的关键因素.为探究提高泡沫沥青再生层水稳定性能的技术方法,该文基于正交试验方法,通过室内试验探讨泡沫沥青混合料水稳定性能的影响因素(发泡效果、发泡沥青用量、水泥用量、聚合物纤维用量)及其显著性.试验表明:发泡效果、水泥用量、沥青用量是泡沫沥青混合料水稳定性的重要影响因素.     

GFAT1型沥青发泡装置的水路系统设计

沥青发泡装置是泡沫沥青温拌技术的机械设备,其中水路系统直接影响发泡用水量的精度,从而影响沥青发泡效果。本文针对GFAT1沥青发泡装置水路系统的组成和工作原理,阐述GFAT1沥青发泡装置水路系统的设计过程,进而确定水路系统中水泵和驱动电机的参数。通过实际应用结果表明,GFAT1型沥青发泡装置的水路系统满足生产要求,具备可靠的性能。     

海域复杂地质双模式TBM设备选型与应用关键技术

为解决青岛地铁长距离穿越埋深30~60 m海底微风化凝灰岩和500 m宽的F5断层破碎带时面临的突涌水风险等技术难题，从工期、地质、地下水3方面综合比选，确定双模式TBM施工，穿越海底硬岩地层段采用TBM敞开模式掘进，穿越F5断层破碎带由敞开模式转换为土压平衡模式掘进。基于特殊工况下的水文地质环境，开展TBM设备选型与优化改造，增加盾尾刷以提高设备防渗能力，盾尾设止浆板保证壁后注浆效果；配备超前地质钻机和双液注浆设备，实现超前钻探和注浆加固；采用重型合金刀，减少换刀频率并增加开挖尺寸，降低复杂地质卡机风险；刀盘开口位置增设钢格栅，防止大块度洞渣破坏刀盘；压力隔板上增加超前孔，实现无压模式正面钻探及注浆加固。拆除主皮带机及相关设备，封堵压力隔板孔洞，安装螺旋输送机及泡沫系统，由敞开模式转换为土压平衡模式，提高双模式TBM穿越破碎带的安全性。通过设备选型与优化、工艺试验、模式转换研究，顺利完成了青岛地铁8号线大洋站—青岛北站区间穿越海域复杂水文地质辅助导洞施工。     

对隧道TBM导洞扩挖法施工的探讨与展望

介绍导洞法的概念及其作用,分析导洞法的特点及其适用条件。以2座已建成运营的单洞双线铁路隧道和1座施工图设计阶段的双洞6车道高速公路隧道共3座地质差异较大的特长隧道为依托,主要进行以工期关键工序--挖掘和初期支护为研究对象的工期方案模拟,并比对模拟方案工期与实际或施工图设计工期。认为： 1）软弱破碎围岩比例高的单洞隧道应慎重采取TBM导洞法。2）仅用1台TBM单向导洞法取代工期性辅助导坑对单洞特长隧道而言是不可行的;在单洞特长隧道建设中,2台TBM相向实施TBM导洞法是可行的,但须具备设置辅助导坑的条件,辅助导坑宜按无轨双车道断面设置。3）在双洞特长隧道建设中,双洞各用1台TBM相向平行导洞法则有望取代工期性辅助导坑;双洞特长隧道实施TBM导洞法,在工期、成本(投资)、不良地质应对方面有明显优势。4）川渝地区广泛分布的泥岩、砂岩、砂质泥岩、泥质砂岩及其互层地层具有实施TBM导洞法的天然地质优势。最后对TBM导洞法的应用前景进行了展望。     

深埋隧洞TBM超前地质预报及预处理关键技术研究

为有效解决复杂不良地质条件造成的施工风险,系统开展TBM施工超前地质预报工作,综合采用TRT7000、TSP203、超前地质钻孔、微震监测等技术手段,结合地勘、地面物探及已揭露围岩特征,实现对不良地质的准确有效判识;针对隧洞沿线实际地质条件,对TBM设备进行优化设计,提高TBM设备应对断层破碎带、突涌水、挤压大变形及岩爆等灾害的能力;在此基础上,提出TBM施工灾害超前预处理技术方案,以减少卡机现象,避免埋机等事故风险。     

极端恶劣地质条件下TBM施工技术与管理探讨

随着TBM法隧道施工规模的扩大,不可避免地面临着诸多恶劣地质条件,如极强岩爆、严重破碎围岩、大变形等,TBM施工安全、进度、成本与投资都会受到极大的影响。针对极端恶劣地质条件下TBM施工技术与管理,结合在建和即将开工项目所面临的恶劣地质以及以往的TBM施工实践,对地质勘察与工程总体筹划、施工技术、施工管理进行研究,提出超前地质预报、及时合理的初期支护、超前处理、合理控制工期与投资、完善适应TBM施工特点的相关规范等建议和措施,以期促进TBM工法科学发展和可持续发展。     

发动机罩盖隔音棉耐热性工艺参数优化

为了解决发动机罩盖隔音棉受热下荡导致零件与发动机舱内零件干涉磨损影响使用的问题,文章基于田口研究方法对发动机罩盖隔音棉的耐热性能进行工艺参数优化研究。首先用零件下荡量来量化零件耐热性能,将最大下荡量作为观测值,将环境温度作为噪声,建立L18正交阵列开展试验,同时设计了一种贴合实际装车状态、精度高、一致性好的零件下荡量测试方法。通过试验分析得到,当原材料预投料厚度增量为5 mm,发泡原料比例(B料:A料)为2,发泡抗氧化剂含量为1.2%,轻质发泡密度为17 kg/m²时,发动机罩盖隔音棉耐热性能最优。根据极差分析得到影响零件耐热性能程度的顺序为:发泡抗氧化剂含量〉轻质发泡密度>发泡原料比例〉原材料预投料厚度增量。     

聚酯还原型泡沫沥青的发泡效果研究

为进一步实现增加泡沫沥青冷再生技术中旧沥青混凝土回收料的利用比例,在泡沫沥青再生技术加入还原剂是一种新兴技术。结合上海市青浦区的实体工程,根据原有老化状况判定需要掺入聚酯还原剂的情况下,对新型泡沫沥青基于现有发泡理论,探究沥青温度和用水量对加入聚酯还原剂的沥青发泡的影响,进而重点研究膨胀率和半衰期随之变化的规律。研究表明,聚酯还原型泡沫沥青的膨胀率、半衰期和发泡指数可以有效的评价沥青发泡效果,它的发泡量较普通泡沫沥青更大,但泡沫平均直径略小。与普通泡沫沥青相似,膨胀率和半衰期随用水量呈相反的趋势,用水量和沥青温度对发泡效果有显著影响;同一温度条件下,随着用水量的增加,膨胀率提高,半衰期降低;用水量相同的情况下,温度越高膨胀率越大,但温度达到160℃时,膨胀率并不随着沥青温度的升高而增大,不同温度的沥青都对应不同的最佳发泡用水量。最终给出了聚酯还原型泡沫沥青的最佳发泡条件为沥青温度130℃、用水量为3.9%时,其泡沫沥青的膨胀率为20.5、半衰期为20.5 s。     

HSP法在引汉济渭TBM隧道地质预报中的应用

为了解决超前地质预报与TBM快速施工之间的干扰,结合TBM的施工特点,分析地质预报的难点,介绍适用于TBM施工的HSP声波反射法原理和探测方案。该方法创造性地利用刀盘剪切岩石产生的振动信号为震源信号,采取阵列式布极,获取前方地层特征参数,来预报TBM施工前方的地质条件,来达到TBM快速施工的目标。通过HSP在陕西省引汉济渭工程TBM施工段应用案例的解析和实际情况的对比分析,表明HSP声波反射法对不良地质结构面的存在具有较好的正相关响应,是适用于TBM施工时地质预报的高效方法之一。     

敞开式TBM在重庆轨道交通6号线的应用分析

为了使敞开式TBM在城市轨道交通中能正常使用,以重庆轨道交通6号线一期工程为例,在TBM设计阶段,对TBM的刀盘刀具、主轴承、支护、皮带机等系统进行针对性设计;在TBM掘进施工阶段,探讨分析喷射混凝土、皮带机系统、出碴系统、垂直运输系统、刀盘刀具系统及隧道施工与车站施工互相干扰的问题,并提出相应的处理措施。实践证明,通过所采用的方法和应对措施,能够提高敞开式TBM在岩性地质中的适应性。     

TBM关键参数智能掘进系统的设计与实践

目前TBM智能掘进系统偏向于定制开发，耦合性较强，造成代码冗余高、复用率低、开发设计门槛高等诸多问题。为解决上述问题，设计了TBM关键参数智能掘进系统技术框架，采用低无代码模式降低开发门槛，通过模块化开发实现了系统较低的耦合度。在此基础上，以算法模型与系统软件分属不同服务的方式，集成来自不同算法开发人员的模型，实现了系统软件与算法模型的快速集成，用于TBM智能掘进过程中关键参数的预测及控制。实践表明，该系统在吉林引松项目TBM施工中应用效果良好，对提升TBM掘进效率具有重要意义。