基于Kӧtter方程的盾构掘进面上被切削土体受力研究

为了计算不同土体性质与不同掘进参数下盾构刮刀与土体之间的作用力以及由此带来的切削扭矩,引入了修正后的Kӧtter方程作为补充方程,求解出开挖面上土体在被动切削至破坏时滑动面上的应力分布,建立了被切削土体受力模型,求解出刮刀刃面与土体之间的正压力p、摩擦力Q与侧向土体间抗剪阻力U,进而推导出刀盘切削扭矩T的计算公式。分析得到特定刀盘上刮刀的p,Q,U值随土体c,φ值增大而增大,通过适当提高刮刀刃面粗糙度来增大摩擦可使土体更易被切至破坏;p,Q,U值随刀盘转速ω增大而减小,p,Q随支护荷载p线性增大且p对于被切削土体受力的影响在砂性土中较大,最终给出特定刀盘掘进至部分种类土体中的切削扭矩值作为工程参考。     

既有结构下穿越施工顶升控制技术和监控

在北京机场线东直门站下穿城铁^#13线东直门站折返线施工过程中,采用PLC液压同步控制系统控制既有线结构变形。结合洞桩法施工工序,按“分区、分阶段、分组、分级”原则,制定总体顶升方案。“分区”,就是根据既有线不同结构形式分别计算千斤顶顶升力。“分阶段”就是结合下穿施工典型工况,划分为3个顶升阶段,分别制定顶升方案。“分组”就是将千斤顶分为不同的组,对千斤顶实施分组控制。“分级”,就是对每组千斤顶顶力实行分级控制,逐级累加达到顶力设计值。根据既有线变形情况,启动了第三阶段顶升方案对上部既有线结构进行了6次顶升。实践证明,PLC液压同步控制顶升技术可以减缓下穿施工过程中既有线结构沉降速度,降低既有线结构下沉量,保证既有线安全运营,是一种主动防御的控制方法。     

北京地下直径线泥水盾构泥浆特性参数确定

北京地下直径线是北京地区首次在砂卵石地层中采用大直径泥水盾构.为保证施工过程中隧道开挖面的稳定,必须科学确定盾构泥浆特性参数.根据砂卵石地层特点,同时考虑泥水盾构设备输送碴土能力,综合确定盾构泥浆特性参数.此外,北京地下直径线泥水盾构泥浆特性参数的确定还借鉴了类似工程盾构泥浆特性参数的取值.     

关于“对‘刚性挡墙上土压力不确定性的计算研究’讨论”的回复

<正>笔者发表于《岩土工程学报》2007年第3期的论文"刚性挡墙上土压力不确定性的计算研究"(以下称原文)引起陈秋南先生的讨论。非常感谢陈秋南先生对拙作提出的宝贵意见,现就有关问题与陈秋南先生商榷,陈述如下。     

跨活动断层盾构隧道纵向受力及变形特征

为了研究断层错动下盾构隧道力学响应特征，引入Vlasov双参数地基模型，并考虑水平地基摩阻力的影响，提出跨活动断层盾构隧道纵向力学响应解析模型.以正断层错动工况为例，采用模型试验及数值模拟验证解析模型的合理性，讨论影响隧道结构纵向力学响应的因素.建立考虑环缝接头塑性变形的三维数值模型，分析环缝接头塑性变形对隧道结构纵向受力与变形的影响.研究结果表明：解析模型计算得到的隧道纵向力学响应特征与模型试验、数值计算所得规律一致，当不考虑竖向地基剪切刚度时，解析解计算得到的隧道纵向弯矩偏大；相较浅埋土质地层工况，深埋岩质地层对隧道纵向变形限制作用更加明显，导致结构纵向内力增大；隧道与断层之间竖向距离、断层破碎带宽度及结构纵向抗弯刚度有效率等因素均对隧道最大纵向内力影响显著；当考虑环缝接头塑性变形时，在断层错动20 cm工况下，盾构隧道环缝接头已经产生显著的塑性变形，严重威胁盾构隧道的运营安全.     

土压平衡盾构螺旋排土器模型机的研制

螺旋输送机是土压平衡盾构隧道掘进机的重要组成部分,具有排土、保压调压、稳定开挖面和控制地表沉降和隆起的功能。盾构模型螺旋输送机是研究渣土力学特性一种重要途径,模型机结构虽简单,但是设计较为复杂。通过几何结构分析,推导出了螺旋叶片的设计方法;结合螺旋输送机驱动扭矩计算公式,得到了减速电机的选型依据;由螺旋输送机体积输送率公式,设计了试验用渣土箱尺寸。基于盾构模型螺旋输送机设计理论,加工了室内试验样机。改性渣土的力学特性试验,验证了设计方法的正确性和有效性,为模型螺旋输送机的优化设计提供理论依据。     

火炮身管锈蚀的电子显微分析

<正> 锈蚀已经成为一个引人注目的问题。因为许多巨大精密的工件往往由于局部轻微的锈蚀而报废,从而造成巨大的经济损失。因此人们需要研究锈蚀产物,分析造成锈蚀的原因,从而针对各自特有的条件解决各自的问题。因为造成锈蚀的原因千变万化,问题也就变得十分复杂。 一般研究锈蚀产物多采用X-射线结构分析方法,因为这种方法可以较为迅速地给     

盾构切刀切削混凝土过程中的动态响应试验

为探究盾构切刀与混凝土的相互作用规律,开展室内切削试验,验证切削的实质是刀具与试件反复碰撞、挤压、切削和剥落的循环过程.通过切削力测试系统得到刀具前后角、刀具形状、切削深度和试件强度等因素对刀具法向切削力F_n与切向切削力F_t的影响规律,并分析得到各影响因素作用下F_n、F_t及切削合力F_c的波动范围.结果表明:刀具切削混凝土的实质是碰撞、切削、剥落的反复循环,切削力始终处于波动状态;刀具前刃面承担主要的破岩任务,前角越大,所需的F_n和F_t及其波动性越小,刀具对试件的拉剪效果越明显;F_n、F_t均值与试件强度和切削深度均呈线性关系,试件强度和切削深度越大,F_n和F_t越大,其方向上的波动性越小;切削深度比试块强度对F_c波动性的影响更为显著,切削深度越大,因剥离而产生的碎屑粒径越大,而刀尖处碎屑均呈粉末状.     

苎麻生物脱胶精干麻纤维物理性能分析

对生物脱胶的精干麻纤维进行了物理性能检测,与化学快速脱胶的精干庥纤维进行了对比,分析了对可纺性能的影响,认为其质量水平大致相当.但生物脱胶的精干麻有部分转曲,在卷曲弹性方面优于化学快速脱胶,可纺性能有一定的提高.     

苎麻生物脱胶精干麻的纺纱性能研究

对苎麻生物脱胶精干麻的纺纱性能进行了研究,并与化学脱胶精干麻的纺纱性能进行了比较.结果显示,生物脱胶精干麻的纺纱性能要好于化学脱胶精干麻,且成纱强力高,条干好,毛羽少,质量指数高.