AVN2440DS盾构机使用中的几个问题

结合操作AVN2440DS复合式泥水平衡盾构机的实际,介绍了盾构机的保养计划,重点从熟悉盾构机的结构,对主驱动结构的电路进行分析,并对掘进中常见的问题及处理、配件的国产化等方面进行介绍,以期为盾构机的合理使用,提高掘进速度,降低成本提供参考.     

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。     

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。     

地铁盾构机掘进实时姿态定向测量的研究

简明介绍了地铁建设中盾构机姿态定位测量方法,并结合南京地铁一号线某盾构区间隧道工程实际,着重分析了在对盾构推进过程中如何用棱镜法精确地确定盾构机的掘进方向和盾构机姿态问题,得出一些有益的结论,可供地铁隧道工程施工参考。     

浅层地震绕射波成像研究与工程应用

阐述了对浅层地震勘探中通常被压制的绕射波信号进行利用的研究思路,以绕射扫描叠加偏移成像为基本原理,基于共反射面元(CRS)叠加技术,对地震记录中的绕射波信号进行处理;解决了地形起伏条件下,信号的静校正问题,得到了适用于任意地形条件下的高精度地震成像剖面,并结合高速公路隧道工程验证了该方法的精度和实用性。     

土压平衡盾构盾尾密封刷检修技术

土压平衡盾构机主要密封部位之一的尾刷,却是非常容易损坏且难以修复的部件,以小松盾构机为例,介绍在区间隧道掘进中停机检修盾尾刷的必要安全条件、检查与更换方法、密封刷更换后的保护措施等实用技术。特别是对检修前的准备工作进行了详细阐述。     

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。     

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。     

基于可拓学理论的TBM掘进效率地质影响因素研究

为研究地质因素对TBM掘进效率的影响,基于可拓学理论,选择了岩石单轴抗压强度、岩石耐磨性、岩体完整性系数、结构面走向与掘进方向夹角及地下水渗流量5个指标作为TBM掘进效率地质影响因素的评价指标,将TBM掘进效率分为5个等级,进而建立TBM掘进效率地质影响因素物元模型。采用层次分析法对评价指标进行重要性排序,确定各指标的权重系数。通过对在建的厄瓜多尔CCS水电站引水隧洞待评物元关于TBM掘进效率等级的关联度计算,并与实际掘进参数和掘进情况进行对比,得出与工程实际相吻合的结论。研究结果表明： 可拓学理论能较好地评价TBM掘进效率等级,并且采用层次分析法确定评价指标的权重系数是合理的。相关研究内容和方法可为TBM设备选型、工期进度安排及工程成本预算提供借鉴。     

盾构机工业水循环系统设计

为了解决目前盾构机主驱动电机及液压系统等发热设备的冷却问题,通过对用水系统的热平衡计算,对水泵和热交换器的选型及管路系统的设计等进行了简单描述和总结,设计出开闭式相结合的盾构机工业用水系统,用于关键设备的冷却和盾构机的日常掘进用水,冷却效果明显,目前广泛应用于日立盾构机施工。     

密砂地层盾构隧道纵坡开挖面稳定性理论分析

盾构开挖面支护压力计算属于隧道工程稳定性分析的核心内容之一。现阶段理论研究主要集中于水平隧道开挖面的失稳机理，未能充分考虑盾构机纵向倾角的影响。选取仰坡、水平和俯坡3种掘进工况，基于前期模型试验结果与极限平衡理论，构建了密砂地层盾构隧道纵坡开挖面三维理论模型，结合Terzaghi松动土压力理论推导出开挖面主动极限支护压力计算公式。采用有限差分软件Flac3D^5.0构建三维数值模型，分析了密砂地层不同纵坡条件下的开挖面失稳模式及支护压力的变化特点，结合模型试验结果，综合确定理论模型核心参数(对数螺旋线高度系数和滑裂面倾角)的选取方法。通过开展与其他理论方法的对比分析，验证了该理论模型的可行性。研究结果表明：隧道由俯角倾斜渐变至仰角倾斜的过程中，开挖面失稳区域逐渐扩大，且相应极限支护压力呈近似两阶段线性增加，支护压力的增加幅度在隧道由水平渐变至仰角倾斜期间显著提升；开挖面支护压力随隧道直径的增加同步增大，且在仰坡条件下，隧道直径对支护压力的影响更为显著。该研究成果对于盾构纵坡掘进施工具有一定的指导意义。     

盾构掘进引起地层横向沉降的影响研究

隧道施工引起的地层变形预测和控制是隧道工程领域重要的研究课题之一。本文以广州某地铁车站为工程背景,研究盾构掘进对地层横向沉降影响,采用有限差分法程序FLAC3D对盾构掘进引起地层变形规律进行数值模拟,同时引入peck公式法进行计算。计算结果表明地层的横向沉降不仅发生在盾构机后方,在盾构机上方和前方同样会发生沉降,而且为不均匀沉降,即使在同一断面不同深度地层沉降值也是不同的,因此可以将peck公式法进行推广,不仅仅只局限于对盾构通过后地表沉降进行预测和拟合。同时也指出了peck公式法缺点,并将二者同实测值进行比较,验证了数值模拟和理论计算的合理性。     

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。     

穿越起伏基岩地层的盾构机掘进姿态控制方法研究

为了研究盾构机掘进姿态的控制方法,以长沙地铁2号线望梅区间隧道为工程依托,通过对现场盾构机穿越起伏基岩地层时软硬岩高度比和围岩强度比与油缸推力比的统计分析,得出了盾构区间直线段和曲线段地层由软到硬和由硬到软的合理的油缸推力比。将盾构油缸推力比应用到工程实际中,得出相应的直线段和曲线段的水平、竖向偏差,且均满足轴线偏差不得超过50 mm的标准要求,从而得出盾构机穿越起伏基岩地层合理掘进姿态的控制方法。     

软弱地层中泥水盾构通过建筑物群桩施工技术

广佛线地铁施工中,采用泥水盾构机施工,在盾构机掘进线路上有4栋房屋的168根桩基础侵入了隧道中,需要盾构机在建筑物下方的软弱地层中进行过群桩施工,施工时不需要切断房屋与原桩基础的联系,过桩时主要通过对盾构机掘进参数控制来实现,地面辅助进行实时监测,如房屋发生沉降超过警戒值立即启动双液注浆对房屋基础进行加固,这种施工方法可操作性强、适用性广、技术先进,保证了施工安全和施工质量.     

超大型泥水平衡盾构设备的全过程管理

该文对在上海长江隧道盾构机采购、设计、制造、安装、调试验收、掘进过程中,运用全过程管理的理论和方法进行全过程管理的实践过程进行了论述,期望通过对过程管理的总结,对施工中特大型装备的管理有所借鉴。     

滨海吹填砂地层盾构纵坡掘进被动支护压力计算方法研究

在填海造陆地层开展盾构法隧道施工时经常遇到大纵坡掘进的情况,此时开挖面的极限支护压力与水平掘进条件有所不同,同时,考虑到土仓中被动土压力情况,开挖面极限支护压力的计算会更为复杂,因此亟需对滨海地层盾构纵坡掘进被动极限支护压力的计算方法进行研究。以厦门地铁3号线双沪站-空港经济区站穿越滨海吹填砂地层为背景,基于极限分析上限法,建立了盾构纵坡掘进过程中开挖面被动稳定性分析的二维运动学破坏机制,该机制考虑了盾构隧道的纵向坡度,以及支护压力沿开挖面高度呈梯形分布对开挖面被动稳定性的影响。结果表明：盾构隧道开挖面极限支护压力随纵向坡度的增大而增大。将当前理论解与现有的上限解和数值解进行对比,发现当前理论比现有理论的计算精度分别提高了8%和26%,表明该理论方法在计算纵坡开挖面极限支护压力方面具有良好的应用前景。     

急曲线隧道盾构超挖量及铰接角的理论算法

为提高盾构机开挖急曲线隧道的能力,应准确预估超挖刀的伸出长度与范围、铰接角等几何作业参数。目前上述参数仅基于盾构与隧道设计轴线的平面几何关系确定,无法适应三维复合曲线隧道的施工要求。基于空间向量分析理论,提出三维复合曲线隧道超挖刀长度与范围、铰接角的理论算法,并基于Fortran语言实现算法的求解。对实际隧道工程盾构的几何作业参数进行了模拟,通过模拟值与实测数据的对比,验证了理论算法的有效性。结果表明:铰接角的实测值与模拟值整体拟合较好,当盾构机在曲线段掘进时,铰接角的实测值略大于模拟值,是由于实际施工中以刀盘的中心点拟合隧道设计轴线为纠偏目标,与理论算法中以管片拼装中心点拟合隧道轴线的理想掘进状态存在差异;模拟的超挖刀范围窄于实测范围,而超挖刀伸出长度的模拟值比实测值略大,存在的微小差异来自于理论算法假定盾构机不挤压地层且周围地层不变形,而实际施工中地层存在一定的变形量。     

大型下沉式盾构掘进机综合模拟试验平台总体设计

该文介绍了大型下沉式盾构掘进机综合模拟试验平台的总体设计。它是一套大型、多功能的试验平台,包括模拟盾构机、组合式液压加载系统、监控测量系统、洞门密封系统等部分。它可满足不同断面形状、不同类型、不同土层的盾构掘进模拟试验,其规模、试验能力、数据采集等方面都处于国内领先、国际先进水平。