粉砂性土层中盾构施工措施的优化改进

文章以杭州地铁一号线隧道工程为依托,分析了土压平衡盾构在粉砂性土层中推进易碰到的问题,并进行了相应的改进;针对实际掘进中盾构刀盘和螺旋机叶轮的磨损规律,通过试验对比,提出了切实有效的耐磨加固措施,并取得了很好的效果;通过对原泡沫系统的不足进行优化改进,使泡沫系统简单化、成本节约化;针对不同大小的推进力进行试验,得到了该地层施工中的最优推进力。通过一系列优化改进措施,本工程得以安全、高效地完工,可为今后粉砂性土层盾构隧道施工提供借鉴。     

斜井盾构栽头及推力配置研究

斜井盾构栽头是盾构下坡掘进中出现的不良姿态,其栽头程度直接影响斜井隧道的成型质量。目前国内对于斜井盾构栽头问题研究较少,且缺乏可用于描述斜井盾构栽头的模型。此外,采用推进系统进行斜井盾构栽头调整,其推力配置主要依据人工经验,存在一定的盲目性。鉴于此,文章以内蒙古新街台格庙盾构煤矿斜井为工程背景,从盾首盾尾沉降量不一致的角度出发,建立了可用于描述斜井盾构栽头的地基反力分布模型,研究了推进系统推力配置与斜井盾构栽头程度之间的关系,获得了推进系统的临界推力配置方案。该初步研究成果可为斜井盾构栽头问题的后续研究提供一定的理论参考。     

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。     

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。     

土压平衡盾构土压平衡比控制的模拟试验研究

为验证采用土压平衡比控制土压平衡(EPB)盾构平衡推进的有效性,设计了适于盾构EPB电液模拟试验系统的土压平衡比控制结构,并研究了盾构在推进速度和土质变化干扰下的土压平衡比控制特性。结果表明,采用土压平衡比控制方法可使盾构在各种干扰下保持土压稳定及盾构平衡推进,可为采用土压平衡比方法辅助管理地层稳定提供参考。     

基于广佛线调制浆系统在泥水盾构施工中的应用

以广佛线城际轨道交通为背景,详细论述了泥水盾构在施工过程中泥膜形成的过程,以及泥膜对盾构推进的重要作用,并根据泥膜加压试验得到了实际工程中泥膜的特性。研究表明,施工中的调制浆系统所调制的浆液的特性是决定泥膜形成速度和泥膜质量的关键,也是决定泥水盾构推进的至关重要的因素。广佛线泥水调制浆系统的施工组织与安排,为类似以砂土为主要结构土层的盾构施工提供了实践经验。     

基于推进参数的盾构刀具磨损预测模型研究

文章结合狮子洋隧道复合地层盾构施工,针对隧道穿越的以软岩为主的复合地层以及硬岩两种主要的地质条件,选取了盾构总推力、刀盘扭矩、推进速度和刀盘转速四项主要的推进参数为研究对象,详细分析了四个推进参数对刀具磨损的影响规律,并分析影响规律产生的内在原因;建立了刀具磨损量与四个推进参数之间的拟合表达式,为工程实际中减小刀具磨损及预测盾构在类似地层条件下的最长推进距离等提供理论依据。研究结论对于类似地质条件下盾构选型和实际施工有一定的指导价值。     

复合式盾构应用技术分析

文章简要介绍了复合式盾构的概况和特点,并结合一些工程实例着重叙述了复合式盾构在地铁施工中的应用和出现的问题以及对策,提出了复合式盾构的发展前景,指出了改进的建议.     

盾构泡沫系统优化改造及现场试验研究

在地铁隧道施工中,泡沫系统是影响土压平衡盾构掘进安全、质量和效率的重要因素。文章以杭州地铁一号线盾构隧道工程为依托,针对盾构自带泡沫系统自身不易控制、维修不便、系统复杂且不独立等缺陷,提出了优化改造措施,意在使泡沫系统完全国产化和独立化;通过改造前后泡沫系统操作性、精度控制、系统故障率及经济效益四方面的比较,证明了优化改造后泡沫系统的优异性能;同时,基于优化改造后的泡沫系统,针对杭州粉砂性土的地层条件下进行的盾构推进时泡沫系统施工参数的现场试验,分析了不同泡沫量对刀盘扭矩、推进速度的影响,结果表明泡沫参数适用于粉砂性土层中的盾构掘进。     

软土地层双圆盾构改进研究

双圆盾构工法(DOT)在国内外已经有很多工程应用实例,但在软土地层施工过程中出现了一些异常地表沉降问题.文章结合双圆盾构在软土地层的工程实践和监测数据分析,提出了双圆盾构设备改进建议,并对实际效果进行了分析.结果表明:选用辐条式刀盘在合理的施工管理情况下有利于控制沉降;设置帽檐难以得到显著的沉降控制效果;采用先端混合型注浆管、在注浆[口处设置土压力计和选用合适的浆液材料等改进的盾尾注浆设备可以良好地控制双圆盾构施工引起的地层沉降;千斤顶组合、超挖刀和压重等措施可以很好地解决盾构旋转问题.提出的改进措施为改造与研制适合软土地层的双圆盾构奠定了基础,有助于双圆盾构工法在软土地层中的的推广应用.     

φ800mm土压平衡式模型盾构试验系统的研制

文章针对自主研发的φ800 mm土压平衡式模型盾构掘进系统,详细介绍了盾构机壳体、掘削系统、螺旋出土器、推进系统和控制台5个重要部件各自的结构形式、布局特点、参数确定及具体功能等,并指出该模型盾构试验系统可根据不同的需求开展原样土体掘进试验、相似模型试验,以及盾构近接施工等复杂条件下的模拟试验;通过在原样砂土地层中的掘进试验结果,分析了地表沉降形态与发展过程及地层损失率与地层位移间的关系;运用Peck公式对地表沉降进行了计算并与试验值进行了对比,验证了该土压平衡式模型盾构掘进系统的可靠性。     

盾构隧道结构健康监测系统设计及若干关键问题的探讨

盾构隧道运营期一般长达50~100a,随着越来越多的跨江、大埋深、大直径、长距离盾构隧道的建成与投入运营,盾构隧道结构健康监测系统已得到高度的重视。文章在对隧道结构健康监测系统调研的基础上,结合盾构隧道的特点,给出了盾构隧道结构健康监测系统的定义,即以盾构隧道结构长期监测为基础,以数据分析和力学分析为主要手段,以验证关键设计参数与指标、结构服役性能评价与预警、合理配置养护资源为主要目标的数据采集、管理与分析综合系统;提出了盾构隧道结构健康监测系统组成,包括:数据采集、传输与存储子系统,数据集成、可视化与预警子系统,数据分析与评价子系统;详细介绍了各个子系统的内容与设计方法;讨论了监测内容与位置的选取、传感器选型、数据综合集成、健康监测可视化、结构健康评价方法以及与维护养护的关系等关键问题及其在上海长江隧道等实际工程中的处理方式;最后对盾构隧道结构健康监测系统的设计与实施提出了一些具体的建议。     

盾构穿越无水砂卵石地层对地表的沉降影响研究

为顺利推进盾构施工进度,基于现场的无水卵石地层的分布特征、地层强度以及土层参数等工程地质特征,运用FLAC^3D软件进行数值模拟盾构开挖过程,得出盾构开挖穿越该地层对沉降产生影响,并以此做出沉降曲线来进行深入分析,并提出改进措施。     

盾构推进引起地面变形的分析

盾构隧道地面变形是由盾构推进对周围土体扰动引起的。根据盾构所处的相对位置,将地面变形分为以五个部分：盾构达前的地面变形、盾构到达时的地面变形、我通过时的地面变形、盾构通过后瞬时地形变形和地面后期固结变形,本文分析了地面变形的影响因素和盾构推进对周围土体的影响范围,提出了地面变形的计算方法,并与实测结果进行了比较。     

施工用盾构机管理技术的吸收与改进

通过对广州两个盾构区间的盾构施工,分析总结如何加强盾构机设备管理、如何在施工中学习吸收盾构技术并根据施工的实际情况对部分系统进行改进,以适应施工区间地质条件,达到良好的使用效果。     

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。     

盾构关键部件在线监测和维护技术研究

以盾构设备及其施工行为作为研究对象,开发盾构及关键部件在线监测与维护系统。将基于状态的维护理论应用于盾构在线监测与维护中,参考OSA-CBM标准设计了系统的体系结构,将系统分成7个功能不同的层次模块;对盾构设备数据库系统进行设计,为整个系统提供数据支持;对盾构状态监测、故障诊断及预测等技术分别进行深入研究,实现了盾构关键部件的在线监测及维护。     

超大直径隧道管片纵向螺栓施工期间断裂原因分析

超大直径盾构隧道施工期间螺栓断裂是复杂的力学过程。它受到盾构施工过程中诸多因素的影响。通过对螺栓受力状况的试验,并结合盾构推进过程中相关参数、盾尾同步注浆量及注浆压力、隧道沉降监测数据,详细分析了管片纵向螺栓断裂的原因,可供类似工程参考和借鉴。     

超大直径土压平衡盾构在中心城区公路隧道中的应用技术探讨

在上海外滩公路隧道施工中,首次采用了直径为14.27 m的超大直径土压平衡盾构.文章以此为工程背景,围绕超大断面的开挖面稳定、浅覆土施工、近距离穿越运营中地铁和历史保护建筑群等诸多难题,从盾构的针对性设计、关键施工技术、构筑物保护措施等方面对超大直径土压平衡盾构的施工技术进行了详细的论述;分析了超大直径土压平衡盾构推进对周边环境的影响规律,并与常规的地铁盾构、同级别的超大直径泥水平衡盾构进行了比较,指出了超大直径土压平衡盾构的优劣;结合中国城市交通建设的发展趋势,对超大直径土压平衡盾构在城市中心区域的应用前景和进一步的研究方向进行了展望.     

盾构隧道防水技术应用及工艺改进

地下工程防水技术应在工程实践中不断予以改进,由此提高防水质量,使之得到持续地完善。结合湛江湾跨海盾构隧道接缝防水材料工艺设计优化,从设计和施工的角度对盾构隧道结构自防水、接缝防水及防水材料的技术现状和工艺优化进行阐述。以期通过不断优化改进,使防水技术在盾构隧道施工应用中得到进一步的发展。