盾构机反力架结构的设计及应用

通过有限元分析法,对盾构机始发掘进所需的反力架设计结构采用空间板壳元、对连接螺栓位置采用接触元模拟的方法进行校核计算,确定盾构机反力架结构强度、刚度满足盾构机始发掘进反力支承需要。经多次在地铁实践施工中使用,证明其完全满足支承需要,在以后的施工中可进一步推广应用。     

盾构过江施工的设备保障

在过江隧道的盾构法施工中,盾构机在头顶悬河的施工状态下掘进,使得设备风险尤为突出。同时因为岩层裂隙水在与江水连通的情况下,增加了掘进的困难,成为工程成败的关键。必须有足够的措施保证在过江施工过程中不发生洞顶贯穿或设备瘫痪。对盾构过江施工中的设备保障问题进行了探讨,可为类似工程中盾构机安全、顺利地在江底通过提供借鉴。     

盾构施工对邻近群桩基础影响的数值模拟研究

邻近群桩基础的盾构施工是一种常见的工程问题。通过三维有限元模型分析并对比现场监测数据对盾构施工过程中距盾构机1/2D处群桩的沉降规律进行了研究,进一步结合有限元结果对弯矩和轴力规律进行探讨。结果表明:盾构施工过程中盾构外压力对邻近桩的影响较为明显。     

矩形盾构机模拟掘进试验研究

介绍了矩形盾构机的特点和技术参数,分析了其施工优势,对矩形盾构机模拟掘进试验进行了设计,完成了矩形盾构机掘进模拟土层试验和切削不同硬度混凝土试验,通过采集掘进参数、监测周围土层情况,分析了矩形盾构掘进对周围土层的影响。试验结果表明,矩形盾构机能在不同的地层条件下掘进,但切削混凝土能力有限。     

盾构下穿既有群桩基础受力特性数值分析

基于天津地铁7号线盾构近距离穿越立交桥群桩基础工程,建立三维有限元模型对盾构施工穿越群桩基础过程进行动态模拟,对群桩基础的轴力、剪力、弯矩和桩侧摩阻力随盾构开挖的变化规律进行了分析。结果表明,盾构穿越桩基础过程会导致邻近桩基础在盾构深度区域产生较大的轴力、剪力与弯矩。其中,轴力的增大集中在盾构到达前、穿越时与注浆3个阶段,产生的轴力比值为1∶4∶1;剪力与弯矩的变化发生1 D(盾构直径)深度范围内,且在垂直于盾构方向造成的影响远大于盾构掘进方向;盾构开挖后,盾构中心线深度以上的桩基础承受随桩深度减小的桩侧负摩阻力,导致群桩基础的承载力减小,桩基础处于较不利的受力状态。     

超大直径盾构机原地转场技术经济分析

上中路隧道是国内首条采用超大直径(14.87 m)盾构机施工掘进的双管双层隧道,在完成了第一条隧道掘进施工进洞后,采用了工作井内盾构机原地调头的方案进行第二条隧道的掘进施工。针对超大直径盾构机原地转场的方案,将其与常规的盾构机进洞后解体吊装、再拼装的方案进行技术经济分析对比,证明原地转场方案在技术和经济方面的优势。     

我国隧道超大断面施工有新突破

广受关注的南京长江隧道工程已于2008年1月14日开始进入掘进,在此次长江上长度最长、施工难度最高、挑战性最多的过江隧道工程掘进中,负责施工的中铁十四局采用了当今世界上最大直径之一的盾构机进行作业。业内专家认为,此举标志着中国在地铁、隧道超大断面施工领域有了新的突破。     

水底隧道上软下硬地层超大直径盾构掘进技术难点与对策探讨

为了解决水底软硬不均地层超大直径盾构施工技术问题,以某水底盾构隧道工程为依托,对超大直径盾构在水底上软下硬地层掘进中面临的技术难点、盾构机选型、施工方案选择、试验段掘进效果、方案可行性以及掘进管理控制等进行了分析和探讨。结果表明,采用有针对性设计功能的盾构机,在低刀盘转速、低掘进速度下,超大直径盾构直接掘进通过水底上软下硬地层的施工方案具有很高的可行性,并得到了成功实施。     

南京地铁盾构机掘进与参数选择

阐述笔者在南京地铁一期工程TA15标段担任主司机期间对盾构机在不同施工阶段掘进时应注意的问题、参数的选择以及对掘进中遇到的问题的处理。     

盾构掘进趋向预警值的分析和计算

盾构机利用激光导向进行掘进,前后点偏移值固然重要,但掘进趋向更为重要。当趋向值在合理的范围内时,可确保盾构隧道符合设计线形;超出预警范围,将会导致盾构严重偏离中线,造成无法挽回的损失。根据德国海瑞克盾构机在成都砂卵石地层中纠偏能力较差的现状,介绍趋向的概念、曲线段趋向的计算、盾构机实际纠偏能力的统计、趋向允许偏差公式的推导、趋向偏差预警值的确定,最后得到盾构趋向预警值。应用该研究成果在施工中加以严格控制,没有发生过隧道中线偏差超限的情况。     

三一旋挖钻机工法课堂 第6讲：旋挖钻机水上施工大直径深桩的工法初探

随着时代的发展和社会进步,今后需要跨越江河湖泊以至海洋的水上建设项目将越来越多。在桩基础施工项目中,采用循环钻机或者冲抓钻机等形式进行水面施工的案例已有很多,但利用旋挖钻机进行水面钻孔作业的范例却鲜见报道其主要原因在于,这种水上施工项目中的桩基础设计形式多数都是大直径、深孔桩,旋挖钻机在进行该类桩的施工时将要面临着钻机扭矩、钻杆规格、钻具形式以及钻孔护壁等各方面的限制和考验,     

北京地铁大卵石地层采用开敞式盾构机施工的可行性

针对大卵石地层盾构施工的难点,从地质适用性、结构可维护性、自身性能特点、处理大卵石或孤石的优势、施工安全性与质量、施工速度等方面进行分析,阐述开敞式盾构机的可行性,给出了北京地铁开敞式盾构设计方案及施工工艺;针对大砂卵石地层中盾构施工,从掘进速度、经济特性、综合性能等方面对土压平衡盾构机与开敞式盾构机进行了对比,表明了在大卵石地层采用开敞式盾构机是值得考虑的。     

南京地铁许～南区间盾构掘进技术

通过南京地铁许府巷站～南京站区间盾构隧道的施工,比较详尽地介绍了土压平衡盾构机的始发与到达掘进技术、曲线掘进技术及盾构机通过古城墙和玄武湖时所采取的技术措施。     

超大直径盾构机进洞后原位调头及平移方法

该文介绍了超大直径盾构机进洞后,在工作井内原地调头及平移后重新恢复掘进的施工方法。与常规的盾构机进洞后解体、吊装、再拼装的方法不同,该文以实际工程为例,给出了超大直径盾构机在工作井内原位调头的施工步骤及实现的思路。该方法经工程实践,明显缩短了工期,减少了工程费用,对今后越来越多的超大直径盾构机完成一次掘进后转场进行二次推进具有较高的借鉴意义。     

公路隧道中关于盾构机掘进的研究

随着现在交通业的快速发展,隧道的建设数量及规模不断在扩大,通过盾构机来开挖隧道的盾构法在隧道的开挖过程中因具有较高的经济性及效率性而被广泛的使用,但对于在复合的地层利用行盾构机来进行隧道的开挖,其安全问题是一个研究的热点问题。本文为对盾构机在复合地层中掘进进行研究,通过有限元软件对其进行研究,研究结果表明:在隧道的掘进时采用盾构机进行开挖,将会对地层产生一定的影响,并且会导致地表产生沉降,通过对盾构机不同的掘进参数进行研究,不同的掘进参数对地表沉降的影响也不一样,当盾构机的泥水舱压力设置为180kPa,总推力设置为12000-15000kPa,注浆压力设置为300kPa时,盾构机开挖对隧道产生的地表沉降将会最小。     

京珠公路陆水河大桥桩基础的岩溶处治

在桥梁桩基础的施工中，对岩溶地段的综合处治，需要了解岩溶的形成和溶蚀程度，从设计上逐桩分析，施工时进行详细的勘探，充分探明各桩位处的地层情况，选用最适用的施工方法，预防事故发生，准确多种措施，作好处理突发事故的准备。     

小曲率半径盾构隧道施工中辅助油缸千斤顶推力计算模型研究

在小曲率半径隧道盾构掘进施工时,千斤顶推力的作用会导致管片发生偏移和错台,从而引发安全事故的产生。为有效解决小曲率半径盾构隧道施工过程中由于千斤顶推力而对管片造成的不利影响,通过分析双模盾构机的掘进模式,建立了盾构隧道在掘进开挖过程中的辅推油缸千斤顶推力的计算模型,并将其应用于工程实践,对千斤顶推力进行计算分析,提出了减少或避免千斤顶推力对管片造成的不利影响的相关措施。研究结果表明：（1）双模盾构施工过程中,不同施工区间的辅推油缸千斤顶推力的取值有所不同,应根据工程实际情况确定该推力值。（2）单模盾构施工过程中,辅推油缸千斤顶推力随着贯入度的增大而增大,且增大速率呈逐渐减小的趋势。（3）提出依次从施工纠偏、管片拼装控制、掘进参数合理选取、盾构机姿态控制、盾构机推力控制、隧道纵向刚度的设置和管片质量等来控制和减小千斤顶推力对管片造成的不利影响,保证盾构施工的安全性,为类似工程的建设提供理论指导和参考。     

土压平衡盾构穿越河道地下障碍物施工技术研究

南昌地铁1号线5标段盾构隧道穿越抚河,抚河下有破除桥梁残留的临时钢筋混凝土桩等障碍物。采用地质雷达确定了抚河段内未知地下障碍物的位置,同时对盾构机刀盘配制、螺旋输送机和掘进参数进行了分析。研究表明：为了保证盾构机安全穿越地下障碍物区,刀盘刀具需具备一定的破岩能力,同时需对刀盘转速和掘进速度进行控制;最后分析了穿越地下障碍物对盾构机的影响。这对今后地铁盾构隧道工程有一定的指导意义。     

盾构过河到达施工技术

根据无锡地铁施工经验,对浅覆土条件下盾构过河到达施工所存在的技术难度及安全风险进行全面分析,从掘进参数设置、施工操作、洞门加固补强等方面制定了技术措施,并充分结合盾构机本身性能制定技术方案,确保了盾构机安全到达。     

基于IAFSA-BP神经网络的泥水盾构机跨江段油脂消耗预测

油脂是盾构施工过程中主要消耗性材料,该消耗量对施工成本的影响较大。盾构机在不同地质条件下施工时,对应的油脂消耗量变化较大。对传统的鱼群算法(AFSA)进行改进,通过改进的鱼群算法优化了BP神经网络,构建了盾构机在不同地质条件下掘进时的油脂消耗量预测模型。基于武汉地铁8号线跨江段施工过程中的地质状况、掘进速度、盾尾密封油脂消耗量(WR)、主驱动外密封油脂消耗量(HBW)和主驱动内密封油脂消耗量(EP2),对模型进行了训练并利用该模型对部分施工段油脂消耗量进行预测。预测结果表明:改进后的模型能较好地预测3类油脂的消耗量,相对误差分别为12.60%、9.66%和7.35%,在可接受范围内,对于油脂消耗的预测具有一定参考意义。