广州地区软硬复合地层盾构施工技术研究

基于广州地区典型软硬复合地层条件下的盾构掘进工程实践,分析研究了盾构掘进过程中存在的刀盘刀具磨损、姿态难控制、结泥饼和喷涌等施工风险,从盾构选型、刀具配置与管理、掘进参数控制、盾构姿态控制、渣土改良与同步注浆及信息监测与反馈等方面采取应对措施,并以广州地铁二号线越～三区间盾构隧道施工为例进行说明.     

南宁地铁富水圆砾石地层盾构隧道施工风险与对策

基于南宁地铁3号线盾构隧道工程,针对盾构隧道施工过程面临小半径曲线盾构始发姿态控制难、穿越富水圆砾地层掘进效率低两项典型的盾构施工技术难题。对盾构掘进过程施工风险进行分析探讨并提出相应对策。小半径曲线盾构始发提出采用割线始发、姿态控制、高精度始发托架安装、加强同步注浆及螺栓复紧等多方面联合对策。针对富水圆砾地层掘进效率低问题,对盾构机刀盘刀具配置进行改造、掘进参数优化控制、合理的渣土改良等措施,提高了盾构掘进效率,取得了良好的效果。     

软土地层盾构施工控制要点及措施

结合软土地层盾构掘进施工实例,从盾构始发、管片拼装、姿态控制、同步注浆、地表隆沉及盾构到达等方面分析与研究,总结软土地层中盾构掘进施工中姿态控制要点及处理措施,为类似施工提供借鉴与参考。     

盾构姿态控制和机管片选型技术探讨

盾构掘进中盾构姿态控制和管片选型直接关系到主体隧道的成型质量,也是盾构施工的一个难点。文章结合地铁盾构隧道的施工经验,分析了盾构掘进姿态的影响因素,提出了管片选型与姿态控制的关系,最终探讨了如何结合盾构姿态等因素进行管片选型和拼装施工。     

盾构掘削刀具简述

随着我国城市化进程的加快以及城市地下空间开发利用率的进一步提高,盾构法施工正在获得越来越广泛的应用,而盾构刀具的正确选择及质量对盾构掘进速度和掘进效率有着重要的影响。介绍盾构刀具的分类和配置原则、切削原理、刀具的材料和制造方法等,并分析盾构刀具的失效机理。指出盾构刀具通常由多种材料复合制成,应分别对盾构刀具的材料和制造工艺进行研究,才能提高国产盾构刀具的质量和市场占有率,加速盾构刀具的国产化。     

砂卵石地层盾构刀具动态磨损分析

减小盾构刀具磨损,是保证土压平衡盾构长距离掘进的重要措施.砂卵石地层是一种典型的力学不稳定地层,盾构在此种地层条件下掘进,盾构刀具磨损严重.采用最新动态监测装置,对北京地铁四号线四标角门北路站～北京南站区间隧道盾构刀具进行磨损监测,利用最小二乘法对监测数据进行回归分析.以刀具磨损系数为因变量,以千斤顶掘进速度v、千斤顶推力F、刀盘转速n以及刀盘扭矩T等掘进参数为自变量分别建立回归表达式,在此基础上提出掘进参数的合理选择范围,并建立刀具磨损量与掘进距离的拟合表达式,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掘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.     

复合地层中盾构掘进的姿态控制

在地质条件复杂的复合地层中,要保障盾构掘进顺利进行技术难度大,掘进方向与盾构姿态的控制困难.介绍了盾构姿态控制的基本概念,并从地质情况、盾构隧道设计、掘进参数、管片选型、成型管片上浮等几个方面提出了影响复合地层盾构掘进姿态的主要因素和控制措施,指出了在掘进参数控制方面存在的误区.     

全断面硬岩盾构掘进参数与刀具磨损规律分析

通过对PN 9.13m TBM/土压双模式盾构在全断面硬岩中掘进参数与刀具磨损规律的分析,分别讨论了在全断面硬岩中掘进参数的变化规律、盾构掘进出渣情况以及刀具的磨损原因,提出了依据掘进参数和掘进出碴情况来判定土压平衡模式中刀具的磨损状况的方法、并验证了其可行性.研究结果表明:掘进参数在盾构掘进过程中可较准确反映刀具磨损情况,并通过掘进中出渣、掘进速度稳定性等的现象反馈进一步判断掘进参数与刀具的磨损状态.该研究结果可在盾构施工中对刀具进行有效保护,减少换刀频率、降低工程成本、减少停机时间、提高掘进效率,对指导相应施工具有一定的工程意义.     

长距离下坡砂岩地层盾构掘进相关技术研究

以成都地铁1号线三期香山站—广福站(以下简称香—广)隧道区间左线为例,从地层特点、地下水、浆液对管片造成的浮力、刀具磨损和盾构机姿态控制等方面进行分析,介绍盾构在长距离大下坡中风化砂岩中掘进存在的问题。通过该区间左线盾构的施工实践,摸索出一些经验,以提高盾构施工技术水平,对类似地层施工有一定的指导作用。     

面板式刀盘土压盾构在软土地层中的掘进施工技术

面板式刀盘土压盾构在掘进软土地层时,因其刀盘开口率小,掘进过程中会遇到姿态难调整、推力大、刀盘易结泥饼等问题。结合工程实例,从盾构始发洞门封堵、盾构姿态控制、掘进参数选择、刀盘结泥饼治理及地面沉降控制等方面分析与研究面板式刀盘土压盾构在软土地层中的掘进施工注意要点及相应处理措施。     

盾构掘进姿态的PLC控制

掘进姿态控制是盾构控制系统的重要组成部分,介绍了盾构推进及姿态控制系统的工作原理,进行了盾构姿态控制系统的可编程控制器(PLC)软件设计,以工控机为上位机,以西门子S7-200可编程控制器为下位机,针对掘进姿态分组联合控制的要求设计了梯形图程序,可实现推进液压系统的运动姿态分组联合控制。     

粉质地层条件下盾构隧道下穿河道施工技术

对粉质地层条件下地铁盾构隧道施工过程中影响河道安全因素进行了分析,通过综合评判盾构掘进过程中的土仓压力、注浆参数、注浆量及注浆压力控制、盾构姿态控制等多个指标,确定了合理的盾构掘进参数及有效的隧道上浮控制措施,确保了盾构隧道的安全施工。     

南昌地铁2号线隧道施工难点及盾构适应性分析

根据南昌地铁2号线一期工程2标段隧道工程特点,针对盾构施工过程近距离侧穿公路桥、下穿地表多种管线、穿越上软下硬复合地层及富水砂层等工程难点及可能出现的风险,从刀盘刀具配置、姿态控制技术、掘进参数优化设计、同步注浆系统、自动导向系统、渣土改良系统等方面进行适应性分析和针对性设计,有效确保了所选盾构能够较好地适应现有工程特点。     

盾构法穿越砂卵石层施工技术探讨

结合工程实例,通过盾构掘进参数控制、轴线及盾构姿态控制、渣土改良、同步注浆等措施,论述了盾构法顺利穿越砂卵石地层的关键施工技术。     

土压平衡盾构刀具研究现状

刀具是盾构的关键零部件,其在工作状态下的磨损对盾构的施工效率和施工质量有直接影响。总结近年来有关盾构刀具的研究成果,介绍盾构刀具的类型、结构和材质,分析滚刀和切刀在掘进中的运动状态、受力和磨损机理,重点阐述地质条件、刀具参数和掘进参数对刀具磨损的影响规律,并提出减少刀具磨损的具体措施。     

浅析土压平衡盾构机掘进姿态控制

分别介绍了盾构掘进姿态控制内容及影响因素,着重阐述了在盾构掘进时采取的各种保证盾构姿态措施,以确保隧道成型后与设计轴线的偏差控制在允许范围之内。     

土压平衡盾构软硬不均地层掘进控制策略

上软下硬地层掘进盾构施工中极易出现地表沉降、刀具磨损等的难题,如何在上软下硬地层中控制掘进参数、判断刀具磨损及仓内状况是盾构施工管理的重点,本文结合广深地区上软下硬地层施工经验,对上软下硬地层盾构掘进策略进行总结分析,明确控制要点。     

湾登区间隧道工程盾构掘进姿态控制技术

隧道工程盾构掘进对施工技术要求比较高,尤其面临非常复杂的地质情况,受到各种因素的影响,增加了掘进姿态控制的难度。因此,本文主要针对湾登区间隧道工程盾构掘进姿态控制技术展开论述,然后结合具体工程施工情况,采取相应的解决措施,从而保证工程施工质量,满足工程技术要求。     

砂性土层盾构掘进面前土体改良现场试验

针对土压平衡盾构在砂性土层掘进时常面临的闭塞、喷涌、刀具严重磨损、掘进速度过慢及刀盘扭矩过大等难题,依托上海某盾构在高含砂率砂性土层中掘进的工程实例,在盾构掘进面前方掺加肥皂水、泡沫剂进行现场试验,通过试验前后盾构施工参数的反馈分析结果,确定出土体改良最佳方案。将试验成果应用于相似地层,通过长距离改良前后掘进速度、刀盘扭矩以及刀具磨损变化来检验试验成果。研究结果表明:肥皂水改良效果不明显,泡沫剂改良效果优于肥皂水,适量浓度泡沫剂能大幅度提高掘进速度、降低刀盘扭矩和减少刀具损耗。     

盾构复合地层掘进刀具的保护技术研究

复合地层是指具有2种及以上物理特性差别很大的不均衡地质条件的地层。在复合地层中盾构掘进易造成刀具异常磨损或损坏。以南京地铁4号线4标工程为实例,从水文地质出发,通过盾构刀具的配置、盾构施工掘进参数控制、渣土改良等技术措施,以达到有效保护刀盘刀具、延长刀具使用寿命、提高生产效率、降低安全风险的目的。