南京地铁盾构隧道盾尾刷更换过程地表变形分析

盾尾密封刷是盾构机的主要组成部分。完好的盾尾密封刷是保证盾构机不发生漏浆的前提条件。当盾尾密封刷出现磨损、盾尾严重漏浆时,必须及时更换。以南京地铁土压平衡盾构机盾尾密封刷更换为背景,介绍盾尾密封刷的更换过程;采用泊松曲线沉降预测的研究方法,分析盾尾刷更换期间地表变形,说明盾尾刷更换方法合理、盾尾0.6～0.8MPa的注浆压力科学合理,保证了盾尾密封刷安全更换。     

海瑞克盾构机盾尾刷更换技术研究

结合珠江三角洲城际快线轨道交通广州佛山段南洲站~中间风井区间海瑞克盾构机在掘进施工期间更换盾尾刷的实际,从盾构机盾尾刷的密封工作原理、盾尾管片拆除时盾构机推进油缸长度的确定、盾尾管片拆除的程序以及更换盾尾刷时的注意事项等方面,阐述了盾构机施工过程中盾尾刷的更换技术,对今后遇到类似施工问题具有指导意义。     

盾构用盾尾密封油脂抗水压密封研究

盾尾油脂的抗水压密封性能测试仪器、测试方法和评价标准的国内外情况进行了总结比较。根据对盾尾油脂抗水压密封性能的研究以及国内盾尾密封油脂使用,借鉴国内外盾尾密封油脂抗水压密封性的评价标准,推荐了适合我国高水压盾构施工条件的评价标准。这对我国在高水压盾构施工时选择合适的盾尾密封油脂提供借鉴。     

盾尾密封油脂性能评价方法研究

针对盾构施工的日益普及,盾尾密封油脂在盾构隧道建设中需求不断增大的背景,分析了盾尾油脂密封原理,概括了施工中所用盾尾油脂类型及其性能要求,研究了盾尾油脂的耐水压密封性、挥发性和泵送性测试方法,为进一步规范盾尾油脂性能评价标准提供了参考。     

水底大型泥水盾构盾尾密封失效的应对技术

水底大型盾构法隧道常因地层透水性强、水压高而采用泥水平衡盾构机施工,盾尾密封失效事故发生概率较低,但一旦发生其后果较为严重,甚至是灾难性的,风险等级评价为3C,即三级需要决策采取措施的风险。针对杭州市庆春路过江隧道盾构掘进过程中盾尾密封失效导致漏水漏浆的险情,分析了其盾尾密封失效的原因,研究提出了大型泥水盾构盾尾密封失效情况下采用液氮冷冻措施形成盾尾冻土环帷幕止水,在冻土帷幕止水保护下对盾尾管片拆、复拼并检查、更换、增补盾尾刷综合治理技术,经工程实践证明该技术是安全、有效、合理的。     

盾尾密封油脂的研究现状与发展趋势

盾尾密封油脂作为盾尾密封系统主要的防水密封材料,不仅能保护盾尾密封结构,还能有效阻隔地下水和同步注浆浆液,保障盾构的顺利进行。本文从文献资料和专利角度系统阐述了国内外盾尾密封油脂的发展历程,总结产品专利技术、性能检测技术以及技术标准现状;并针对盾构隧道施工发展需求,提出建立行业标准的重要性,研制出宽温域、高性能、耐超高水压、生态友好型盾尾密封油脂是发展趋势,强调强化盾尾密封油脂基础研究的必要性。     

盾构机盾尾油脂孔整体加工工艺技术研究

目前大直径泥水平衡盾构机盾尾一般为分块制作,通常分布有15~20路油脂板,每块油脂板分布有4个孔径Φ26/Φ28深度为2 000~3 000 mm范围的油脂孔,现存的加工方案中普遍存在盾尾圆度难以保证、盾尾成形尺寸公差难以控制和材料浪费较大等问题。为了提升盾尾整体制作精度和质量,本文以盾尾筒体油脂孔加工为例,对其加工难点进行工艺分析后,针对其加工难点,设计了一种新的工艺方案和专用工装,然后通过对现有设备进行改造,完成了盾尾油脂孔的整体加工,同时为类似结构的零件加工提供了借鉴和参考。     

富水砂卵石地层盾尾刷更换技术

盾构长距离掘进过程中因多种原因导致盾尾刷不可避免的损坏,盾尾刷损坏后容易造成盾尾漏水漏浆,进一步使脱出盾尾后的管片位移变形、地面下沉,若遇地下水较大,围岩较差的地层甚至会形成地面塌陷。通过总结长沙地铁1号线施工中海瑞克土压平衡盾构机在围岩较差的富水地层中安全顺利地进行盾尾刷更换的经验,为类似环境下盾尾刷更换提供参考。     

盾尾密封失效诱发砂土地基盾构管片环失稳坍塌研究

盾构管片环失稳坍塌案例时有发生,探究其失稳坍塌发生条件对于预防重大安全事故发生具有重要意义。基于Midas GTS建立30环考虑环缝螺栓作用的荷载-结构计算模型,从盾尾管片环地基掏空和盾尾姿态突变2个方面探讨盾构管片环结构失稳破坏过程及失稳坍塌的发生条件。结果表明：盾尾渗漏使盾尾壳体失去了周围地基的有效约束作用,盾尾发生前仰后俯的姿态变化,隧道结构发生横向“横鸭蛋”和纵向挠曲变形,最终导致部分管片环坍塌。盾尾下沉位移是诱发管片环失稳坍塌的主要因素,盾尾下沉导致隧道纵向变形快速发展,快于盾尾渗漏引起管片环周围地基掏空所导致的隧道纵向变形。当盾尾下沉位移大于0.50 m且掏空范围大于5环、盾尾下沉位移大于0.45 m且掏空范围大于10环、盾尾下沉位移大于0.40 m且掏空范围大于11环时,环缝最大张开量超过单根螺栓极限应力时的环缝张开量47.43 mm,部分纵向螺栓被拉断,管片外水土发生喷射,加快管片环外砂土快速流失。当盾尾下沉位移大于0.5 m且掏空范围大于9环时,环缝最大张开量超过65.2 mm,管片环椭圆率超过46.1‰,最终诱发多环管片环失稳坍塌。研究结果可为盾尾渗漏诱发的重大安全...     

关于泥水平衡盾构机盾尾保护的控制技术

在泥水平衡盾构施工过程中,盾构机的盾尾保护是盾构施工中的关键点和生命线,一旦发生大的盾尾泄漏,将会给盾构施工带来灾难性后果：主要结合南京长江隧道的施工经验,对盾构机盾尾保护提出了预控、预警和（应急）预案的3个控制环节,并对3个环节的风险控制技术进行全面分析。     

盾构掘进施工中盾构机盾尾密封更换关键技术研究

土压平衡式盾构机盾尾密封是保证盾构机与地下水隔离的一道非常重要的安全屏障。文章结合广州地铁三号线珠江新城站—客村站区间盾构机穿越珠江的实际情况,对盾构机洞内盾尾密封刷的更换进行了全面的技术总结。更换后,盾尾密封止水、止浆效果良好。     

盾构隧道管片上浮的机制研究

盾构法施工时难以避免地会对隧道周围地层造成扰动,引起地表位移,对盾尾间隙的充填可以有效地控制盾尾地表沉降。但在盾构掘进、盾尾间隙注浆施工中,隧道管片局部或整体上浮现象也时有发生。对管片结构在施工过程中受力状态进行分析,将管片的上浮归为四大类,即管片封闭成环的上浮、盾构掘进顶推时的上浮、脱出盾尾后管片的上浮、浆液初凝后管片的上浮。并提出管片脱出盾尾后至浆液初凝前的上浮计算方法,此外针对盾构施工期间管片的上浮,提出了管片上浮的控制措施。研究成果可为盾构隧道管片抗浮设计及施工提供一定的技术依据。     

安达环保型盾尾密封油脂的研究与应用

对安达环保型盾尾密封油脂的组成、作用、性能指标、现场使用和总结进行了梳理。从微观结构上探讨其组分的作用以及如何影响其宏观使用性能,并展示其详细的性能指标;通过产品的现场使用,总结出了不同的温度环境、不同的地层下,使用不同型号的盾尾密封油脂。这对我国不同地区、不同施工地层等选择高性价比的盾尾密封油脂提供参考。     

海瑞克盾构机盾尾密封漏浆的原因分析及对策

结合深圳地铁罗宝线土建六标区间隧道的施工,详细介绍海瑞克盾构机盾尾密封漏浆的常见原因和处理方法,盾构机盾尾漏浆涉及到盾构施工的注浆压力、注浆量、盾构机的掘进姿态、地质状况、盾尾油脂、管片拼装等多种因素,该工程中盾构机盾尾漏浆的主要原因是由于管片拼装变形和错台而在管片纵缝处形成了漏浆通道,采用在每块管片两头止水条下部粘贴海绵条封堵漏浆管道,取得了较好效果。     

泥水盾构超长距离掘进的盾尾选型技术

以广深港客运专线狮子洋隧道为例，从盾尾结构和油脂选择，详细论述了盾尾选型技术，为同类工程提供了可借鉴之依据。     

盾构同步注浆对地表沉降的影响分析

以武汉某长江越江隧道盾构施工为工程背景,利用FLAC3D分软件析了盾尾注浆参数对地表沉降的影响。研究结果表明:数值模拟结果与实际监测值结果吻合较好,验证了模型的正确性和科学性;影响地表沉降的盾尾注浆参数主要是注浆压力和注浆量,合理的控制盾尾注浆参数能有效地减小地表沉降;在一定范围内,地表沉降会伴随着盾尾注浆压力的减小而减小,而注浆压力过大会引起地表隆起,为避免地表沉降值或隆起值过大,建议注浆压力控制在原土体应力50%左右较为合适;用等代层的厚度模拟盾尾注浆量的变化,在一定范围内,等代层厚度线性增加会使地表沉降线性减小,而等代层过大使地表产生隆起,为使地表沉降或隆起值均较小,等代层厚度控制在30 cm左右较为合适。     

大直径盾构机盾体加工方法研究

以长沙市桐梓坡路-鸭子铺通道工程为背景,分析了大直径盾构机的盾体加工制造过程的技术难点。针对这些技术难点,提出盾体径向分块、轴向分段的总体方案,并开展具体研究。通过采用合理的加工工序以及焊接工艺块等过程控制方法,减小焊接变形,保证组合成整体后的盾体达到设计的公差要求,提高产品质量。     

盾构隧道同步注浆浆液压力扩散模式研究

基于典型的四孔注浆,将盾构隧道同步注浆中的浆液看作惰性浆液,以单位时间内形成的盾尾空隙为浆液充填的横断面,以横断面内浆液压力的扩散过程为研究对象,借助于牛顿流体模型,运用流体力学与极限平衡法的基本原理,推导出盾尾空隙横断面内浆液压力的分布模型。通过工程实例分析表明:采用推导的浆液压力分布模型得到的计算结果与实测值吻合良好;在浆液刚注入盾尾空隙时,浆液重度对浆液压力初值分布具有决定性作用;后期浆液黏度(时间)的增长将导致浆液压力急剧降低;四孔注浆宜用于半径约为3 m的地铁盾构隧道;浆液压力随着盾尾空隙厚度的增大先呈抛物线形式增大,后逐步趋于稳定。     

基于两棱镜模型的盾构引导系统开发与研究

目前国内外常用的盾构自动引导系统是基于三棱镜模型,通过测量3个棱镜解算切口盾尾的坐标。提出2个棱镜加上倾斜仪的盾构自动引导系统模型,利用双轴倾斜仪读取俯仰角和扭转角,根据盾首盾尾以及两个棱镜的空间位置关系用空间解析几何方法推导了盾构姿态解算方法。其解算过程简单,易于程序实现。该模型在工程中取得了良好的应用效果,避免了三棱镜模型的不足。     

哈大客运专线H型钢柱钢材的选用分析研究

哈大客运专线地处我国东北地区,冬季夜晚寒冷,多雾雪天气,所处地理位置为严寒地区。电气化铁路接触网使用的H型钢柱必须适应高强度、低温性能等特殊要求,结合《钢结构设计规范》以及电力行业标准,以及在严寒地区接触网工程设计中积累的工作经验确定接触网H型钢柱钢材的选用原则。根据哈大客运专线所经过的地区以及列车高速运行情况下,应适当考虑疲劳因素,所以H型钢柱的钢材对焊接结构不得使用沸腾钢以及Q235A级钢,建议采用Q345B级钢。