复合地层大直径泥水盾构滚齿刀常压更换技术研究

泥水盾构在掘进过程中,由于受到环境条件有限、地质条件差、水土压力高、地层复杂多变等多种因素的影响,如何安全高效地更换滚刀和齿刀一直是盾构施工所面临的工程难题。本文提出一种高水土压力条件下滚刀、齿刀常压更换技术,介绍该技术的工作原理和作业要点,并以武汉地铁8号线越江隧道工程为例,针对越江隧道江中段的上软下岩复合地层以及工程所面临的特有工程难点,详细阐述滚刀、齿刀常压更换技术的具体操作步骤及其技术优势。通过采用该技术,有效提高了换刀效率,降低了安全风险,确保了施工的顺利进行。     

硬质膨胀性黏土地质泥水盾构掘进施工技术

依托扬州瘦西湖隧道盾构段工程,通过施工过程和试验结论,列举了盾构机在下穿全断面硬质膨胀性黏土地层时所碰到的一系列施工难题,解析了出现这些施工难题的原因;再结合施工过程中的一些实际做法,来重点说明是如何应对盾构机结泥饼、气压仓大块黏土堆积以及泥水环流系统堵塞等问题;最后提出在硬质黏土地质,盾构机选型时要注意的问题。     

基于滑移线场的土压平衡盾构刀具切削扭矩研究

为了较合理地估算刀盘的切削扭矩,对刀盘2种主要刀具即切刀和滚刀的切削扭矩进行研究:首先基于塑性力学中滑移线场,对滚刀和切刀分别建立与其切削机制相对应的塑性力学模型,推导具体的表达式;然后,根据盾构刀具的配置参数及红层掘进参数对刀盘的切削扭矩进行计算,分项求和得到刀盘总扭矩。最后对刀盘计算总扭矩与施工实测总扭矩相比较,并分析理论计算模型存在的误差原因。研究结果表明:滚刀在红层中受均匀磨损,磨损量小,刀盘扭矩的实际装备系数为3.2,有一定的富余。研究结果可为盾构刀盘的设计、施工提供参考。     

塑料排水板水下切割机的研制

介绍塑料排水板水下切割机的工作原理、电机选用、锯片选用;排水板的限位装置等。     

基于特征模型的疏浚过程中泥浆浓度控制系统设计

为提高绞吸挖泥船的生产效率,采用自动化手段代替传统的人工操作,研究疏浚作业过程中泥浆浓度的控制方法。针对泥浆浓度过程建模困难和泥浆浓度控制系统的不确定性和时滞性等控制难点,从过程控制的需求出发,根据实船测量的数据构建泥浆浓度过程特征模型,基于该特征模型设计全系数自适应控制器,使其满足控制需求。仿真结果表明:泥浆浓度过程特征模型能较好地描述实际浓度过程,泥浆浓度全系数自适应控制器在应对施工环境变化和时滞较大的情况时能使泥浆浓度维持在期望值,具有较强的抗干扰能力和良好的跟踪性能。     

盾构长距离穿越上软下硬富水石灰岩地层施工技术

长距离穿越上软下硬富水石灰岩地层一直是盾构施工的难题,掘进过程中刀具磨损严重、突遇溶洞、螺旋机喷涌、频繁带压开仓换刀,严重影响掘进速度并存在极大的安全隐患。徐州市地铁2号线百果园站-拖龙山站盾构区间有420m连续长距离穿越上软下硬富水石灰岩地层,对施工进度、组织效率、工程安全均提出了较高要求。基于此,本文对盾构机刀盘刀具进行设计优化、螺旋机出土口防喷涌改造、优化掘进参数有效地控制刀具磨损,最后顺利完成本区间的施工任务并取得良好效果。     

泥水盾构下穿侵限隧道箱涵施工技术研究

盾构施工过程中,若遇到箱涵侵限隧道且无法改迁的情况下,施工风险和难度会难以控制。以广州8号线9标出入段线下穿侵限箱涵为背景,研究箱涵处理技术。经现场分析和复测,确定箱涵与隧道之间的位置关系,通过对箱涵清理、回填、制作抗浮压板等技术,解决了箱涵侵入隧道范围导致盾构无法掘进的问题;通过提前对刀盘和刀具进行优化以及掘进过程中设置合理的掘进参数,保证了盾构快速、平稳、连续穿越箱涵。同时,利用特制的惰性砂浆作为缓冲层,可有效隔断盾尾后方水土流动,确保了后期成型隧道运营的稳定性。该技术的研究与应用,确保了盾构施工和既有结构的安全,为以后类似盾构施工也提供了借鉴和参考。     

盾构刀盘设计系统开发

为快速准确地完成不同类型和尺寸盾构刀盘的设计,根据刀盘自身机械数据结构和施工过程的数据关系,结合刀具破岩机制实验数据和刀盘三维参数化机械模型和结构分析模型,利用VB完成刀盘参数化建模系统的开发,方便了刀盘设计人员准确且快速地完成各种不同地层、不同规格盾构刀盘的设计及分析。     

“宇大1号”大型绞吸式挖泥船设计要点

介绍"宇大1号"的基本技术状态,包括船型与总布置、动力设备配备与电力系统、吸排泥系统、绞刀驱动系统和桥架形状与布置,特别是其技术特色与先进性,以期为同类船舶的设计与建设提供参政。