盾构掘进方向计算机辅助控制技术研究

分析了盾构纠偏装置、土质环境、土体稳定等因素对盾构方向控制的影响,研究了盾构方向控制的基本原理和特点,建立了具有自主知识产权的盾构方向控制模型,在此基础上开发的盾构掘进方向计算机辅助控制软件已成功应用于工程,对于提高国产盾构信息化施工水平具有一定的参考价值。     

盾构机掘进热平衡问题的分析与计算

根据广州地铁2号线使用过6250直径的土压平衡盾构机的温度测试数据,以及盾构机的有关技术参数,进行了热平衡的浅算。试图对使用盾构机的地铁隧道散热过程做一些粗浅的描述,供盾构机使用者参考,并在使用中注意这些问题。     

双圆盾构旋转问题的研究与实践

该文通过对上海轨道交通6号线9标云山路站～金桥路站、金桥路站～博兴路站双圆(DOT)区间隧道施工过程中大量实测数据的深入分析,对盾构机本体及隧道发生旋转的原因进行了探讨,提出了有效的对策与方法。     

波形钢腹板刚构桥健康监测预警值的计算研究

波形钢腹板梁桥近年来被广泛应用于中小跨度桥梁,其在运营期的结构性能是养护单位关注的重点。因此,这类桥梁在建设期往往就构建了结构健康监测系统,监测系统中的预警值设定得是否合理成为监测系统有效发挥作用的关键。以某实际波形钢腹板连续刚构桥梁工程为例,借助有限元计算方法,研究了波形钢腹板刚构桥健康监测系统中预警值的设定方法。结果表明,文章中的预警值设置方法科学合理,可得到符合桥梁运营管养需求的监测预警值,可为同类波形钢腹板连续刚构桥梁工程提供参考和借鉴。     

论土压平衡盾构始发和到达端头加固的合理范围

首先阐述盾构始发和到达端头加固的目的,在简要介绍端头加固计算方法和设计现状后,对端头加固计算方法和设计现状存在的问题进行了详细论述,并结合不同地层情况对端头加固的合理范围进行了分析,认为盾构始发和到达端头加固范围应根据其端头的具体地层情况和盾构设备长度以及土体强度、稳定性等验算结果来综合确定。通过研究进一步明确端头加固的目的、作用和意义,为确定不同条件下盾构始发和到达端头合理加固范围提供参考。     

复杂条件下盾构改造竖井的设计与施工

针对砂卵石地层条件下大型盾构被困的施工现状,探索在盾构前方开挖异形竖井进行解困的技术方案,结合具体工程,详细阐述了该竖井的设计与施工方法、盾构脱困后的推进方法及竖井回填施工工艺,该项施工技术为大型盾构的脱困提供了经验,可供类似工程参考。     

对盾构轴线控制技术的理解和应用

该文分析了盾构在地层中的受力状况、盾构推进时受到的阻力。根据多年施工实践,证明盾构在正面土体性质软、硬均匀地层中推进施工,用纵坡调整及调整千斤顶伸出长度差来控制盾构轴线位置,是一项最佳也是最简便、有效的技术,也是目前最常用的技术措施。为提高施工速度,对盾构机机构提出了改进意见。     

西门子PLC在盾构控制系统检测试验台的应用

介绍西门子PLC在国家863计划项目盾构控制系统检测试验台上的应用。该试验台是以开发控制系统关键技术和检验盾构主机及后配套控制系统的设计是否正确为目的的实验装置。重点分析了盾构的控制系统的组成、功能和特点,并提出了一些改进的意见,供同行参考。     

土压平衡盾构施工风险监控系统及参数预警研究

为提高土压平衡盾构施工过程中的风险管控力度,增加盾构施工参数控制的精细化程度,做到盾构施工参数异常自动预警,设计并研发一种基于B/S构架的盾构施工风险监控系统。首先,对土压平衡盾构施工过程中的安全风险管控需求进行总结,建立系统的基本构架,确定系统的基本功能;其次,对盾构施工参数自动预警进行研究,提出参数预警的判断准则及判断方法,并将参数预警整合于盾构风险监控系统中,实现施工参数的自动预警;最后,通过缜密的算法及合理的界面设计完成风险监控系统的研发。系统的主要功能包括： 盾构参数监控、参数分析、参数预警、风险管控、施工管理等。     

盾构导向系统的研制与应用

为满足盾构位姿测量要求,研制了一套盾构导向系统,测量精度可达到±10 mm,系统主要由全站仪、激光靶、工业电脑以及与之配套的数据转换、传输和供电附件组成。为了使导向系统能够更好地适应洞内恶劣的测量环境,采用了新的盾构方位角测量原理;根据误差分析以及在工地现场的实际应用效果,并用其他方法对测量结果进行检查比较,证明该系统具有较好的工作稳定性和可靠性,能够以较高的测量精度满足盾构的掘进要求。截至目前,已有多套系统被成功地应用在不同的盾构隧道中。     

长距离硬岩地层盾构施工关键技术研究

深圳地铁5号线布吉-百鸽笼区间隧道所处地层以硬岩为主,区间采用盾构法施工。对盾构长距离穿越硬岩地层时所遇到的技术难题进行研究,通过合理地配置刀具,选择适宜的掘进模式、掘进参数以及同步注浆参数,同时加强刀具的处理措施,顺利解决了盾构施工时刀具磨损严重,管片错台等问题。     

双线盾构穿越建筑群风险分析与控制

为控制盾构线路穿越建筑造成的环境风险,以天津地铁3号线水上北路-吴家窑区间盾构穿越特级风险建筑群的工程实践为例,结合现场监测数据,对盾构施工的风险影响因素和影响程度进行了分析,在施工穿越的关键阶段控制了土压和注浆2个关键技术环节,从而很好地控制了建筑的不利沉降,值得类似工程参考借鉴。     

有限元分析在盾构掘进机壳体设计中的应用

 介绍了ZRCAE1.1有限元分析软件在盾构掘进机研发中的应用，简要叙述了盾构掘进机壳体设计的过程，着重介绍了载荷分析、三维实体造型、网格剖分、施加载荷与约束、后处理结果分析的方法，对三维实体造型、网格剖分、施加载荷与约束中的技巧也作了相应介绍。     

南京云锦路电缆隧道盾构掘进技术

小断面泥水加压平衡盾构适合于在含水量较高的软弱地层中施工,尤其是在穿江、过海、城市地下管道工程中应用较多。南京云锦路电缆隧道工程下穿新建成的云锦路,邻近有诸多楼房、管线,不可避免地存在许多工程建设风险。为减少对城市建筑物、构筑物的干扰,对盾构的试掘进技术、泥浆配比、掘进参数的选择、出渣量、掘进方向控制等掘进技术进行了研究总结,并针对施工过程中出现的疑难问题找到解决方案。     

无水砂层土压平衡盾构长距离掘进施工技术

在石家庄典型地质全断面无水砂层及无水粉质黏土与砂层组成的复合地层,土压平衡盾构掘进施工中易出现“盾构推力扭矩大、盾构出土不顺利、地表沉降量较大、刀盘螺旋输送机磨损严重、盾构掘进姿态控制不易控制”等施工难点。以石家庄市轨道交通1号线和平医院站-烈士陵园站区间施工为背景,通过盾构选型、掘进参数统计及分析,得出盾构在全断面砂层中掘进时必须向改良土体注入膨润土泥浆和泡沫,以达到改良和建摩的作用;盾构在粉质黏土和中粗砂组成的复合地层中掘进时,单独使用泡沫改良土体就能满足掘进要求,膨润土泥浆将不以改良渣土为第一目的,而以润滑为第一目的;在这种地层掘进时,不应只注重掘进是否顺利,还应保护盾构构件,因此在黏土地层和砂层的复合地层掘进时,加入水或膨润土泥浆是必要的。     

盾构过上浮基岩、孤石预处理对策

以深圳地铁5号线宝翻盾构区间为例,介绍盾构机顺利通过孤石和基岩区的预处理对策。根据设计地质资料,从盾构施工前加密地质补勘入手,摸清对盾构机掘进存在风险的孤石、上浮基岩等详细参数,然后根据盾构的性能及以往类似地质的经验教训,在本区间依次采取调线调坡绕过、加固处理后通过、控制盾构机参数直接通过等方法,盾构掘进过程中没有发生一起非计划停机,有效保证了工期,在5号线全线施工中起到了示范作用。     

双护盾TBM掘进施工管片内表面裂缝成因分析

在某双护盾TBM隧洞施工过程中,侧管片内表面连续出现了贯穿管片宽度的裂缝。通过对施工现场详细观察,对裂缝的分布位置、数量、缝宽进行统计分析;结合裂缝观察方式、裂缝性状与TBM操作特点、围岩状况、地下水状况、管片结构、回填灌浆等情况,对裂缝成因进行了探讨和研究。认为TBM在软质地层掘进过程中主推油缸强行牵引及尾盾钢板约束是造成管片内表面裂缝的主要原因,最后,提出了降低或减少裂缝产生的建议与措施。     

盾构超近距下穿大型污水管线施工技术

结合郑州地铁1号线七里河站——新郑州站站区间隧道穿越污水管工程实例,重点介绍盾构超近距下穿大型污水管线的施工技术。通过采用数值仿真分析、试验段和穿越前的模拟控制等手段摸索和掌握盾构穿越施工参数,以科学监测和必要的二次补浆为保障措施,严格落实施工方案,成功超近距离穿越大型污水管线。最后,提出盾构超近距离穿越污水管线时的技术参数控制建议,以期为类似工程提供参考。