盾构施工风险控制与实时监控系统的应用

1 盾构施工风险控制 历时近3个月的盾构机组装与调试,天津西站至天津站地下直径线工程(简称天津地下直径线)的盾构机于2010年8月23日成功始发.在盾构机推进过程中,采用了严格控制盾构机掘进参数、泥浆指标、地面监测及机械设备维护与保养等主要措施,成功穿越了李叔同故居、海河、狮子林桥、金刚桥、滨水饭店、南运河、引滦入津纪念碑、明珠泵站、工业博物馆、语堂咖啡屋、慈海桥、35 kV高压电缆,共计12个不同等级的风险点.其中穿越海河是极高风险点,盾构机开挖面的有效覆土仅为4m,开创了国内大直径泥水盾构施工的先河.     

全断面硬岩及地层转换时地铁盾构隧道掘进参数分析与优化控制

针对某地铁区间地层为全断面硬岩、软硬混合地层及残积土层复合地层条件下盾构施工遇到的技术难题,通过盾构掘进参数分析,得到了硬岩段及地层转换时施工参数的变化规律。通过采取刀具优化配置、合理安排刀具更换时机、掘进模式选择、掘进参数合理匹配、同步注入泡沫及跟踪二次注浆等措施,实现了在硬岩段间杂软弱岩的地层中及软硬岩地质界面处盾构快速、安全掘进施工,拓宽了盾构的应用领域。     

地铁迷流对埋地管线腐蚀及抗蚀方法

根据地铁迷流对埋地管线的腐蚀机理，采用模拟迷流腐蚀的实验装置，测定了埋地管线在土壤腐蚀介质中的电化学当量和平均腐蚀速率，探索了一种用低温气体多元共渗工艺对钢管进行表面处理后，有效抗迷流腐蚀的新方法。在土壤腐蚀介质中，对不同工艺处理的钢管进行了模拟迷流腐蚀的比较试验，试验时保证了腐蚀环境相同。试验结果表明经低温气体多元共渗表面处理的钢管表面有一层均匀致密的化合物层，从微观上分析了其抗迷流腐蚀性增强的机理。     

钛合金疲劳裂纹扩展速率试验及预报方法

本文针对深海载人潜水器耐压壳用钛合金,开展疲劳性能试验研究,得到该类型钛合金的室温断裂韧性,载荷比R=0.1下的疲劳裂纹扩展门槛值及疲劳裂纹扩展速率,基于选用的疲劳裂纹扩展预报模型,对载荷比R=0.1下的钛合金疲劳裂纹扩展行为进行了预报研究。结果表明:在载荷比不变的前提下,应力强度因子范围是疲劳裂纹扩展速率的主要影响因素,应力强度因子范围的增加会导致疲劳裂纹扩展速率增加;考虑小裂纹效应的疲劳裂纹扩展预报模型可对钛合金的疲劳裂纹扩展行为进行准确预报。     

土质隧道大变形浅析

就洋碰隧道亚粘土地段围岩位移监测结果，大变形原因及其因采用不同的施工方法、技术措施对变位的影响等进行了简要的对比分析。     

提高燃烧速率对发动机性能的影响

针对快燃发动机逐渐增多的这种趋势，论述了提高燃烧速率对发动机性能的影响，为点燃式发动机燃烧室的设计和改进提供了理论根据。     

基于磨损比耗指数的滚刀磨损定量预测方法

为定量预测盾构掘进复合地层时不同刀位的滚刀磨损量,以滚刀磨损的逐刀量测及相应的破岩体积的分层统计为基础,将位置各异的滚刀磨损比耗指数(SWI)——滚刀磨损增加量与破岩体积之比,按滚刀掘进地层进行分类统计,得到以掘进参数为自变量、适用于4种均质地层的SWI回归方程。将SWI回归方程与磨损量的分层求和法相结合,提出基于磨损比耗指数的复合地层滚刀磨损的定量预测方法。研究表明:1)磨损比耗指数同时考虑磨损量与滚刀安装位置、掘进距离的关系,物理意义明确;2)SWI回归方程预测精度较高,可为刀圈极限磨损预测提供掘进参数预警值。通过分析方程系数与岩性的相关性,提出在不同地层中有利于减缓滚刀磨损的掘进参数调整方法。实测结果表明,复合地层滚刀磨损定量预测方法在磨损量预测,尤其是滚刀寿命预测中具有较高的精度。     

基于RMR岩体分级系统的TBM掘进性能参数预测

为解决由于地质条件原因造成TBM掘进效率低下的问题,基于吉林引松供水工程建立的TBM数据库,提出应用RMR岩体分级系统对TBM的掘进性能参数进行预测。通过回归分析的方法分别建立了RMR与TBM性能预测参数掘进速率(PR)、施工进度(AR)、利用率(U)以及贯入度指数(FPI)的经验公式。研究结果表明:RMR与PR、AR、U均呈现二次相关关系,RMR与FPI为线性关系,且相关系数均大于0.7;当RMR=50~70时,岩体具有较好的可掘性;当岩体条件较差(RMR30~40)或者岩体条件极好(RMR70~80)时,岩体的可掘性均较差;吉林引松工程TBM掘进的平均利用率为22.36%,与地质条件相关的停工时间约占总工期的25.97%。     

穿越起伏基岩地层的盾构机掘进姿态控制方法研究

为了研究盾构机掘进姿态的控制方法,以长沙地铁2号线望梅区间隧道为工程依托,通过对现场盾构机穿越起伏基岩地层时软硬岩高度比和围岩强度比与油缸推力比的统计分析,得出了盾构区间直线段和曲线段地层由软到硬和由硬到软的合理的油缸推力比。将盾构油缸推力比应用到工程实际中,得出相应的直线段和曲线段的水平、竖向偏差,且均满足轴线偏差不得超过50 mm的标准要求,从而得出盾构机穿越起伏基岩地层合理掘进姿态的控制方法。