砂卵石地层中大断面泥水盾构泥膜形态研究

文章以南京地铁十号线越长江隧道为研究对象,采用离散元数值模拟与室内模型试验相结合的方法研究了砂卵石地层条件下,大断面泥水盾构隧道施工过程中泥膜生成—破坏—再生成的动态过程以及泥浆渗透范围,探讨了不同泥水压力条件下盾构施工对周围环境的影响。研究表明,采用的离散元方法能较好地重现泥水盾构施工过程中泥膜的动态变化过程;在泥水盾构施工中,泥水压力的选取对控制地层变形与掌子面稳定性具有十分重要的作用;针对砂卵石地层条件采用试验配置的泥浆,在泥水盾构开挖过程中可以形成渗透性泥膜,试验中泥膜最后形成的外曲线为椭圆的纯圆锥体,锥体最大旋转半径约为0.3D,泥膜最大渗透距离在盾构前方0.4~0.5D处,泥膜范围随着盾构掘进而向前推进。     

泥水盾构环流系统及排泥管携碴能力分析与应用

泥水盾构环流系统由泥浆输送系统和泥浆处理系统两部分组成,泥水盾构环流系统的正确选用直接关系到盾构施工的速度。文章以南京长江隧道工程为例,针对不同地层进行了泥浆循环系统物质平衡计算、筛分效果分析、排泥管携碴能力的计算及分析。现场实际结果表明,该计算分析方法对泥水盾构泥水分离系统及排泥管的合理选用具有较强的指导意义,可供类似工程参考借鉴。     

大型泥水平衡式盾构施工技术初探

本文以延安东路复线隧道２００ｍ构试推进试验为工程背景，着重介绍了大型泥水平衡式盾构在软弱地中层中掘进隧道的施工技术，并就该类盾构的开挖面稳定机理展开讨论。文章根据试推进试验结果，提出了泥水平衡式盾的最佳参数匹配方法，同时浅论了盾构推进系统、泥水处理系统和同步注浆系统的管理技术。     

泥质粉砂岩地层泥水盾构防止刀盘结泥饼针对性改进

文章以南昌市轨道交通1号线泥水盾构工程为背景,针对泥质粉砂岩地质条件下盾构施工过程中出现的掘进参数异常(平均掘进速度为6~10 mm/min,刀盘最大扭矩达到3 200 kN·m)、刀盘结泥饼、碴土结泥团等不良现象,从刀盘开口率设计、刀具布置及刀高设置优化等方面进行了刀盘刀具配置针对性设计,以降低出现结泥饼现象的可能性;同时,在分析泥水盾构冲刷系统工作原理的基础上,结合地质特点,对原冲刷系统进行了改造与优化分析。工程应用结果表明,改进后盾构掘进速度能够达到20 mm/min,总扭矩能被控制在2 000 kN·m以内,满足了工程施工需求。     

超大直径泥水平衡盾构断层破碎带掘进关键技术研究

为研究超大直径泥水平衡盾构穿越断层破碎带施工技术，以深圳某隧道工程为依托，对超大直径泥水平衡盾构穿越断层破碎带工程特点及难点进行分析，重点分析了泥水平衡盾构掘进过程中滞排、结泥饼、刀具磨损严重等问题产生的原因，并研究了泥水平衡盾构穿越断层破碎带的关键技术。针对滞排、结泥饼问题，在盾构机选型阶段优化刀盘结构设计，并采用大格栅+双破碎机排渣破碎系统、气垫直排式及主机段小循环模式等针对性措施，提高泥浆携渣能力、输送能力，降低渣土滞排和结泥饼的风险；针对刀具磨损严重问题，提出强化刀具状态监测及“逢红必检、有损必换”、杜绝刀具“带病作业”的刀具管理方针，确保刀具状态监测的可靠性和准确性，提高刀具使用寿命；最后，结合现场实践总结出“预防为主、防治结合、综合治理”的施工原则，采取辅助气压掘进模式穿越断层破碎带；通过对施工过程的研究分析，得到盾构掘进参数、泥水参数建议值以及各项针对性解决措施。     

越江隧道工程大型泥水盾构进出洞施工关键技术

盾构进出洞施工是上海复兴东路越江隧道工程圆形断面隧道施工的重要环节,其技术的成功与否,将直接影响隧道盾构的正常推进.复兴东路越江隧道工程盾构进出洞段施工难点主要是浅覆土中泥水平衡系统的建立和控制,其进出口段地层的冻结加固处理、洞口的止水设计、盾构轴线控制及泥水平衡控制等都是大型泥水盾构进出洞掘进施工的关键技术.     

大直径泥水平衡盾构在冻结加固土体中的进出洞施工技术

地铁隧道采用大直径泥水平衡盾构进行施工,一次推进完成上、下行区间隧道,这在国内尚属首次。本文以上海轨道交通某标段工程为例,详细叙述了大直径泥水平衡盾构于冻结法加固的土体中进行风井进出洞的施工技术和措施,并取得了良好的施工效果,保证了工程安全和工期要求。     

φ11.22m泥水平衡盾构监控系统的应用和开发研究

本文在分析从日本三菱重工引进的φ１１．２２ｍ泥水平衡盾构监控系统基础上，结合延安东路复线道道工程施工实际，研究了高新技术在大型泥水平平衡盾构监控系统中的应用技术，总结了新开发的泥水平衡盾构掘进管理计算机系统的研究成果，地于今后开发设计国产泥水平衡盾构具有一定的指导意义。     

泥水加压盾构泥水分离与处理方法及模式

泥水系统是泥水盾构的必不可少的配套系统,文章系统地叙述了泥水盾构的排浆、送浆、造浆、分离、处理等系统的组成,研究分析了泥水分离及处理方法,对各种地层的泥水处理模式提出了建议,可为类似工程的施工提供参考。     

成都地铁盾构4标段泥水与土压两种盾构机的适应性分析

成都地铁盾构4标段是成都地铁一号线盾构施工试验段,为便于以后盾构机能更准确地选型,本试验段分别采用一台泥水盾构机与一台土压盾构机进行左右线的掘进.通过对两台掘进机的适应性分析可以看出:泥水盾构的缺点是容易堵塞、出碴效率低、对地层完整性要求高、在含泥地层中容易封住开口、对进出洞密封要求高、施工中需要较大场地、施工成本高;优点是对地层扰动小、便于带压进舱.土压平衡盾构的缺点是刀盘磨损严重、地表沉降控制难度高,带压进舱困难;优点是不受出碴限制、掘进速度快、便于维护、成本低.施工实践证明:在地表要求不太严格的情况下适于用土压平衡盾构;在地表要求高、场地较大情况下,适合用泥水盾构.     

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。     

新加坡地铁C855标盾构隧道开挖面稳定性分析及泥水压力设定

复合地层中盾构隧道开挖面稳定性一直是盾构隧道工程技术难点之一。新加坡地铁环线属于典型的复合地层,并首次大规模采用泥水平衡盾构施工。文章结合地铁环线C855标段,对复合地层泥水平衡盾构施工中开挖面的稳定性分析与泥水压力设定等问题进行了探讨,基于Anagnostou和Kovari提出的楔形体模型,引进稳定数Ns概念,对沿线开挖面的泥水压力进行了分析计算,综合考虑设备性能、周边环境条件、现场组织与实施等因素给出了泥水压力设定表;并针对工程实施过程中遇到的问题,如开挖面坍塌、泥水逃逸以及降水等情况进行了分析,成果可为其它类似工程提供借鉴与参考。     

大直径泥水盾构施工引起的地表沉降分析和对策

鉴于武汉长江隧道工程复杂边界条件,为了确保盾构施工安全,保护周边建筑物,因此在施工过程中,必须根据隧道覆土厚度、地质条件、周边环境条件,合理设置与控制泥水压力,确定合适的同步注浆量等,以控制非正常的地层损失、避免灾害性地层损失、控制地表沉降、避免开挖面坍塌。本文结合武汉长江隧道盾构施工经验,对大直径泥水盾构推进中对周边环境的影响因素进行分析,并就地表沉降控制和预防灾害事故及事故处理的一些体会进行总结。     

南京长江隧道泥水盾构穿越江中超浅覆土段施工技术

根据南京长江隧道超浅覆土段工程地质概况进行了盾构施工风险分析,在对泥水压力、泥浆参数计算设定的基础上制定了严密的施工方案,加强了施工过程信息化管理,确保了安全快速地通过该地段.文章所述技术的成功运用为地下工程施工技术领域积累了宝贵经验,填补了国内同类型地质条件下超大型盾构江中超浅覆土安全穿越的施工空白.     

泥水盾构下穿已有隧道施工过程数值模拟研究

针对2010年上海世博会重大配套工程——打浦路隧道复线工程,进行了数值模拟研究。根据工程实际,土体采用Drucker-Prager弹塑性本构关系,建立了沿弯曲路径下穿几何特性复杂的已有隧道的三维非线性数值模型,通过施加开挖面泥水压力模拟了泥水盾构施工过程,采用Newton-Raphson方法进行非线性求解。比较了轴线地表沉降数值模拟计算结果与工程实测数据,表明模拟模型可靠、可信;分析了泥水盾构施工对周围土体及已有隧道的影响,得到了已有隧道的位移和应力的变化规律,可为实际工程提供参考。     

大直径泥水盾构刀盘刀具应用技术

长大隧道地质情况变化较大,盾构施工中刀盘刀具面临较多问题,尤其刀盘的磨损及刀具损坏是施工中经常遇到的一大难题,加强刀盘刀具技术管理成为大直径复杂地层泥水盾构施工管理的重要环节。文章以广深港客运专线狮子洋隧道盾构施工为例,从影响刀盘磨损及刀具损坏的原因分析至对刀盘的技术管理进行了分析研究,总结出了大直径复杂地层泥水盾构施工刀盘应用技术,对类似项目的盾构施工具有一定的借鉴和参考价值。     

Analysis of the Circulation System of a Slurry Shield and the Muck Carrying Ability of a Dredging Pipe北大核心CSCD

The circulation system of a slurry shield is composed of a transportation system and a processing system.For shield construction, correct selection of the circulation system for the slurry shield is directly related to construc-tion speed. Using the Nanjing Yangtze tunnel as an example, the material balance calculation of the circulation sys-tem, sieving effect analysis, and analysis of the muck carrying ability of the dredging pipe are conducted for various strata. The practical results show that above mentioned calculations and analysis method provide a good reference for the proper selection of a slurry separation system and dredge pipe. © 2018, Editorial Office of "Modern Tunnelling Technology". All right reserved.     

Analysis of the Circulation System of a Slurry Shield and the Muck Carrying Ability of a Dredging Pipe北大核心CSCD

The circulation system of a slurry shield is composed of a transportation system and a processing system.For shield construction, correct selection of the circulation system for the slurry shield is directly related to construc-tion speed. Using the Nanjing Yangtze tunnel as an example, the material balance calculation of the circulation sys-tem, sieving effect analysis, and analysis of the muck carrying ability of the dredging pipe are conducted for various strata. The practical results show that above mentioned calculations and analysis method provide a good reference for the proper selection of a slurry separation system and dredge pipe. © 2018, Editorial Office of "Modern Tunnelling Technology". All right reserved.