履带起重机在盾构吊装施工中的应用

本文阐述了一种履带起重机在盾构吊装施工中的新工法,即用一台履带起重机吊装来代替以往的需要两台起重机(主吊及副吊)抬吊完成的工作,节省了资源,降低了吊装成本,满足盾构特殊吊装需求,进而降低了地铁施工的建设成本,方便、可靠、适用、经济,在盾构吊装施工中具有革命性的意义。     

盾构施工信息监控管理系统在盾构施工管理中的应用

广州地铁盾构技术研究所依靠20多年盾构施工管理经验,应用计算机及互联网技术,开发了盾构施工信息监控管理系统。系统包括盾构实时监控系统、盾构工程信息管理系统及盾构施工风险预警系统等模块。以广州地铁8号线北延段9标(亭岗站—白云湖站)盾构区间施工实践为例,详细阐述盾构施工信息监控管理系统在盾构施工实践中的应用。     

盾构电液控制系统的载荷顺应性理论初探

该文分析了能适应刀盘切屑阻力变化、盾构推进阻力变化及密封舱压力变化的刀盘驱动自适应系统、盾构推进自适应系统及螺旋输送自适应系统。在保证土压平衡的基础上,以实现盾构施工过程中节能高效为目的,阐述了盾构各子系统的掘进参数与掘进负载的协调控制方法,初步建立了盾构电液控制系统的载荷顺应性理论,为盾构设计与施工提供一定的理论指导。     

盾构机卵石处理装置的设计及应用

盾构机是富水地层中建设隧道工程的主要施工装备,其卵石处理装置的卵石破碎搅拌能力对整机掘进速度至关重要。介绍了盾构机卵石处理装置的多种主要结构和原理,针对性设计了一种卵石处理装置的新结构,并在富水砂卵砾石地质施工中得到应用。应用标明该装置充分满足了盾构卵石处理能力的适应性且提高了盾构掘进速度。     

盾构切刀磨损特性研究与实时监测

在分析盾构过程中切刀磨损失效和磨损类型的基础上,基于盾构切刀的受力分析和运动分析,引入了切刀磨损预测模型;建立了盾构切刀前角和切深对盾构切刀磨损量的相关关系;设计了切刀磨损在线监测系统,对磨损量进行实时监测。通过某过江通道盾构区间的实际工程,验证了盾构掘进参数和几何参数对预测模型的正确性。该模型具有预测掘进参数和切刀结构参数对切刀磨损量预测的能力,能够在一定程度上预测换刀时间。     

盾构掘进过程模拟的姿态复制原理与设计

针对一般的盾构模拟实验台只能模拟盾构推进的单环工作过程、无法再现盾构在整个掘进过程中轨迹和姿态发生变化的多环连续模拟问题,提出盾构掘进模拟机构实现多环推进模拟的姿态复制原理,设计出模拟盾构整个掘进过程的实验装置。该装置由两个PRPR机构组成,通过姿态复制记录盾构掘进过程中水平方向的横摆角和竖直方向的俯仰角,在同一位置展示不同时刻盾构的姿态,从而完成整个掘进过程的模拟。通过建立该实验装置的数学模型,分析了其工作空间并通过盾构水平推进模拟实验验证了姿态复制原理的有效性,为盾构的多环连续掘进模拟提供了新的方法。     

盾构推进液压系统控制分析

采用电液比例控制技术设计了一种基于压力流量复合控制的盾构推进液压系统。利用基于CC-Link现场总线的PLC控制实现了盾构推进液压系统速度和压力的协调控制,采用组态王软件开发的盾构推进液压监控系统实现了人机交互。推进液压系统在盾构模拟试验台上进行了实验分析,结果表明：所设计的推进电液控制系统能实时控制推进压力和推进速度,显著减少了速度压力调节的相互干涉,能较好地满足盾构在不同地质情况下推进控制的基本要求。     

富水砂层条件下双螺旋土压平衡盾构施工技术

在富水砂层地质条件下,采用双螺旋土压平衡盾构施工比采用泥水盾构、单螺旋土压平衡盾构有较大优势。依托施工案例,详细总结了双螺旋土压平衡盾构的工艺原理、特点及施工控制关键技术。通过对比分析总结,形成以下结论:二级螺旋输送机的采用,拓宽了盾构机的功能,能够有;效保持渣土仓稳定,减少突涌事故的发生,保持密封仓内水土压力,避免发生地表塌陷;与采用泥水盾构相比,双螺旋输送机盾构节约成本达392万元,经济效果显著;采用二级螺旋输送机可有效降低盾构掘进喷涌事故的发生,减少了施工现场泡沫剂的使用,在一定程度上降低了对周围环境的污染。     

大直径盾构刀盘结构整体强度分析

盾构掘进机是一种广泛应用于隧道工程施工的大型机械设备。刀盘刀具是盾构掘进机的关键部件,因此盾构刀盘的强度设计十分重要。文中利用有限元软件建立盾构刀盘的有限元模型进行数值模拟,分析了在不同工况及不同设计方案下刀盘的受力状态,为盾构刀盘刀具优化结构设计提供参考依据。     

盾构下坡掘进自重产生的下滑力对掘进的影响研究

某煤矿隧道最大埋深600多米,盾构采用6度斜坡下行掘进,盾构自重产生的下滑力对掘进的影响成为突出问题。推进力和扭矩是盾构掘进的主要性能参数,是盾构设计和选型的重要依据。首先对自重力的影响进行分析,引入合力FH定义,并建立数学模型,分析了FH与倾角α的关系,讨论了下滑力在不同坡角下对盾构推力和刀盘扭矩的影响,最后就盾构自重产生的下滑力对推力和扭矩等掘进参数及掘进过程的影响进行实例研究,研究结果可为斜井双模盾构选型和掘进参数配置提供一定参考。     

土压平衡式盾构机在地铁隧道施工中的应用技术

在简述某地铁隧道盾构工程概况的基础上,论述土压平衡式盾构机工作原理和技术特征,分析了该工程项目土质对盾构施工的不利影响,阐述了土压平衡式盾构机在控制重点部位、控制工艺参数、改良盾构渣土等方面的应用技术,提出了砂层盾构常见问题及采取的措施,以及如何解决刀盘卡顿问题,可供相关工程技术人员参考。     

复杂地质条件下盾构掘进参数预测分析

将粒子群算法和BP神经网络相结合,构建PSO-BP神经网络盾构参数预测模型,可将盾构参数预测值与实际值的相对误差控制在10%以内,能够在前期盾构施工参数基础上,对后续盾构施工参数做出很好的预判,可为指导后续盾构施工提供帮助。     

地铁盾构施工设备管理与维保研究

在地铁隧道施工过程中,盾构设备的应用发挥着十分显著的优势作用。盾构包含了机械、液压系统、电气系统和辅助系统等多个系统,在应用过程中必须要加强管理和维护。介绍了地铁盾构设备维保的要求和措施,希望对盾构设备行业发展起到一定的参考作用。     

锥面刀盘盾构主参数确定理论及模拟分析

由于盾构在地下土质工程全断面开挖的独特优势及其技术密集的特点,被赋予"国之重器".但目前应用的盾构都是平面刀盘盾构,这样盾构在孤石、古树根或建筑物桩基等地质段的施工一直是工程界的难题.为此,通过深入研究,提出了锥面刀盘盾构的概念;进一步研究发现,其主参数——盾构推力和刀盘扭矩与平面刀盘盾构相比有着本质的差异,为此,以土力学理论为基础,深入研究了锥面刀盘盾构作业过程中的力学特点并因此建立了锥面刀盘盾构推力和刀盘扭矩的力学模型.当锥顶角为180°时得到的模型解与对应平面刀盘盾构主参数的相对误差分别是:盾构推力为5.5％,刀盘扭矩为7.8％.模拟显示,掌子面与土仓的压差随锥面刀盘锥顶角的增大单调减小,即,在掌子面压力不变的情况下,土仓压力随锥顶角的增大单调增加,这说明,锥面刀盘土仓压力小于平面刀盘,掌子面土体较平面刀盘具有较大的流动推力;而对螺旋输送器中的柱塞效应要求降低,亦即,锥面刀盘盾构具有更好的土体适应性.     

盾构推进载荷模拟的多维加载机制与试验研究

盾构机是一种用于地下隧道施工的大型设备,其装备复杂,经济价值很高。由于地下施工的环境恶劣,盾构掘进的现场研究工作较难开展,因此利用盾构推进模拟试验台在实验室条件下进行研究,是一种经济、安全的替代方法。盾构掘进过程中的受力十分复杂,为研究盾构掘进中的力学问题,对盾构模拟试验台提出了模拟掘进中的环境载荷的要求。针对盾构掘进中的环境载荷的特点,提出基于并联绳牵引的多维载荷加载机制;对模拟试验台的载荷模拟能力进行分析;设计模拟加载的试验方法,并进行盾构掘进载荷的模拟试验。理论分析和试验研究结果表明,该盾构载荷模拟装置能够通过调节作用在试验台盾构刀盘上的分布载荷的大小,形成等效的推力、俯仰矩、横摆矩和转矩,能够实现环境载荷的模拟。     

我国大型盾构研制技术达到国际先进水平

大型盾构的研制反映了一个国家先进制造业的水平。我国具有自主知识产权的＂大直径泥水平衡盾构及复合型盾构＂2009年11月25日在上海通过验收,专家认为总体技术水平达到国际先进水平,打破了国外的技术垄断。     

高效节能技术在盾构液压系统中的应用

介绍了泵控调速技术、二次调节技术、负载敏感技术、能量回收技术等高效节能技术的原理及其在盾构液压系统中的应用现状,总结了盾构液压系统使用与管理的节能措施,展望了盾构液压节能技术的发展趋势。     

斜井盾构地下可拆解刀盘结构设计

盾构斜井地下拆解受空间及地质条件等多方因素的影响,无法直接进行刀盘吊装拆解。为实现盾构刀盘在斜井地下有限空间内安全、快速、高效拆解,必须开展盾构刀盘可拆解结构形式研究。在盾构研发设计阶段,结合盾构施工斜井工程设备要求和盾构地下拆解施工条件,将刀盘分块设计理念植入到盾构刀盘结构设计中,对盾构刀盘的重量、结构尺寸等关键可拆解结构参数进行分析设计。     

基于AMESim盾构负载模拟系统设计与仿真分析

针对盾构控制性能测试实验中对载荷真实性的要求,在对负载模拟技术全面统计分析的基础上,结合盾构控制系统工况特点,设计一种基于电液控制技术的盾构控制变负载模拟系统。基于来自盾构工程现场的载荷信息,借助AMESim软件平台对系统的负载模拟效果进行仿真分析,结果验证了这一方案的正确、有效性。为搭建实际实验平台奠定了基础。     

复合地层下盾构刀盘滚刀刀具的布置与优化

盾构滚刀刀具直接与岩土接触并进行切削。在复合地层下,滚刀布置的优劣和刀具的寿命与盾构掘进性能的好坏有着直接的联系,影响着盾构的施工效率。以滚刀的布置规律为基础,结合工程实例,分析了某复合地层下影响盾构滚刀刀具布置的关键因素和盾构刀盘刀具的轨迹曲线,并对刀盘的力学性能进行了校核,最后利用遗传算法对滚刀刀具的布置进行了优化,实现了刀盘滚刀刀具布置的最优化。研究结果为复合地层下盾构刀盘刀具的合理布置提供了理论依据,同时也保证了盾构施工的安全性,对提高刀具的使用寿命具有重要的科学意义与工程价值。