土压平衡盾构机参数化建模的基本方法

采用土压平衡盾构掘进机施工,具有机械化程度高、施工速度快、对地面建筑影响小的优点。已广泛应用于地铁隧道、城市给排水、过江隧道、铁路隧道的施工。文章介绍了土压平衡盾构机三维参数化建模方法,提出了装配、零件模型的层次化建模方法及策略。为提高土压平衡盾构机的设计效率、盾构机的系列化提供了强有力的支持。     

设备材料

正国内自主设计制造最大直径土压平衡盾构机下线10月12日,由中铁装备集团联合中铁六局集团共同研制的土压平衡盾构机在郑州下线,设备刀盘直径达12.14 m,是目前应用于国内铁路隧道最大直径的土压平衡盾构机。该盾构机彻底打破了我国超大直径盾构产品技术     

土压平衡式盾构机─盾构机系列讲座之二

１发展概况和工作原理土压平衡式盾构机的开发始于７０年代初。第一台土压平衡式盾构机外径为３．７２ｍ,由日本ＩＨＩ设计制造,于１９７４年在东京投人使用。随后,其它二些厂家也开始生产土压平衡式盾构机,产品的名称不完全相同,但从原理上都可归纳为土压平衡系统（Ｅａｒｔｈ－ｐｐｅｓｓｕｒｅｂａｌａｎｃｅｓｙｓｔｅｍ,即ＥＰＢＳ）。土压平衡式盾构机的发展基于挤压式盾构机（闭胸）和泥水式盾构机。挤压式盾构机在其承压隔板上设有面积可调的排土口,并挖面的稳定靠调节孔口大小和排土阻力,使盾构千斤顶推力和开挖面上压达到…     

Ф6．34m土压平衡盾构机三维参数化建模研究

参数化建模是用约束来表达产品模型的形状、大小、位置，产品设计的参数化可极大地提高设计效率。本文介绍了Ф6.34m土压平衡盾构机在Pro/E中的三维参数化建模方法，提出了装配、零件模型的层次化建模方法及策略，在零部件间建立约束关系的方法。为提高土压平衡盾构机的设计效率、盾构机的系列化提供了强力支持。     

浅谈土压平衡盾构机在富水砂层下穿风险源的施工技术

在富水砂层中采用土压平衡盾构下穿河流及既有建筑物施工,具有较大的风险和难点。结合北京地铁6号线工程土压平衡盾构施工的成功实例,从盾构机设备的性能配置、施工工艺参数(掘进参数)、辅助措施(渣土改良)等方面,分析、论证了在富水砂层中采用土压平衡盾构机掘进施工的关键技术。     

复合地层江底隧道盾构选型技术

以合江套湘江隧道为工程背景,依据盾构机选型的一般流程,在深入研究地层岩性、矿石颗粒、穿越地层渗透系数等因素的基础上,针对复合地层中江底盾构隧道施工的实际情况,从机械性能及经济性等多个方面对比分析了泥水平衡及土压平衡两种盾构机的优劣,最终选用泥水平衡盾构施工。     

土压平衡盾构机密封舱土压力优化设置问题

基于Rankine的土压力理论,研究了土压平衡盾构机掘进工作面稳定机理.根据主动土压力和被动土压力原理,推导了土压平衡盾构机的合理工作面土压力表达式.采用有限元方法模拟了盾构机密封舱土压力分布,建立了掘进工作面土压力与密封舱隔板可观测的土压力之间的关系,从理论上解决密封舱压力的优化设置问题.     

土压平衡盾构施工地面塌陷的原因及对策

目前城市地铁隧道施工中已广泛应用土压平衡盾构机,虽然施工时有利于控制地层位移,但受工程地质、水文条件影响和周边环境制约,仍存在大量施工风险,地面下沉和塌陷事故屡有发生。分析土压平衡盾构施工引起地面塌陷的原因,找出土压力管理的方法,通过分析典型土压平衡盾构机施工地面塌陷事故,提出减少和避免事故的对策。     

成都砂卵石地层盾构机选型及技术应用

研究成都温江区域的地质和水文条件,分析了砂卵石地层盾构施工难点,基于土压平衡的原理,研究盾构机推进时保持土仓内的土压力。研究了盾构机大开口率刀盘及带式螺旋输送机在砂卵石层掘进施工的适应性,探讨并提出了针对盾构机在该区域施工时地面沉降控制不好、刀盘易卡死、螺旋轴卡死断裂等问题及解决方案,提供了盾构机选型方案。     

沈阳地铁某区间盾构始发脱困施工技术

对沈阳地铁二号线某区间土压平衡盾构机始发所遇问题,通过采取横波地震法进行物探及掘进情况,分析了盾构机被困原因,并提出了有效的处理和预防措施,使盾构机成功脱困,为以后类似工程提供一定的经验和借鉴.     

土压平衡盾构在复杂地质中的应用与工艺改进

常规的土压平衡盾构机在软土地质、含较大块石土层及软硬土复合层等复杂地质中掘进时,常面临盾构机刀盘扭矩增大、螺旋机堵塞等诸多技术问题。结合田湾核电站3#、4#机组厂区排水隧洞工程,通过对土压平衡盾构机及盾构施工技术进行改进,形成一套施工工艺,为今后复杂地质条件下的隧道工程提供技术支撑。     

富水大粒径砂卵石地层盾构施工适应性研究

以兰州轨道交通1号线奥体中心站—世纪大道站区间右线盾构试验段为工程背景,分别采用泥水平衡盾构机和土压平衡盾构机自两端车站始发,直至中间风井汇合进行到达接收,两盾构机全程穿越富水大粒径砂卵石地层,地质环境复杂、施工难度大。通过盾构机掘进参数、盾构施工难点及监测数据进行对比分析,得到了富水大粒径砂卵石地层盾构施工两种盾构工法的不同点及盾构选型依据。     

土压平衡式盾构掘进过程的相似模型试验

土压平衡式盾构掘进过程是一个多系统综合运作的复杂力学过程。为实现土压平衡盾构掘进过程的相似模拟,设计制造能够完成掘削面开挖、螺旋出土器出土、盾构机推进、管片拼装、盾尾注浆等全过程模拟的土压平衡式模型盾构机。其次对盾构-地层系统的相关参量进行甄别,选出对试验结果有重要影响的参量,同时基于相似理论,通过量纲分析的方法得到盾构-地层系统的相似准则。基于该相似准则,进行土压平衡式盾构掘进过程的室内相似模型试验,获得土压平衡式盾构掘进对地层影响的一般规律,该试验结果经过相似关系换算后可直接反映出原型中的实际地层沉降量。这种能够实现掘进全过程模拟的土压平衡式模型盾构机为深入研究盾构施工对地层及周围环境的影响提供新手段。     

国产863土压平衡式盾构机在砂性土中长距离推进的施工优化

上海青草沙岛域输水管线工程采用国产土压平衡式盾构机在砂性土中长距离推进,施工中采取了多种手段克服了砂性土给推进带来的困难,如设备改进、土体改良等措施,取得了良好的成效.结合工程实践,主要阐述了土压平衡式盾构机在砂性土中推进的优化施工措施。     

如何选用土压平衡盾构机施工复合地层

以广州地铁3号线为例，探讨如何选用土压平衡盾构机施工复合地层，以及盾构机配置上应考虑的关键点，为今后其他城市地铁施工中土压平衡盾构机选型时参考。     

土压平衡盾构机下穿建筑群沉降控制技术

土压平衡盾构机穿越建筑群需要在较少扰动土层的同时,有效控制建筑物沉降.以北京轨道交通17号线15标十里河站—朝阳港站为实例,分析探讨了土压平衡盾构机穿越群房基础时的地表沉降控制的相关施工技术.     

浅析盾构机开挖面压力的计算、调节与控制

通过对盾构机开挖面压力计算方法的研究,阐述了如何调节与控制土压平衡盾构机及泥水开挖面压力,从而有效控制地表沉降,保证掘进施工正常进行。     

再谈北京地铁施工用盾构机选型及施工组织

简要介绍了北京地铁四、五及十号线规划盾构法施工的情况，强调提出了北京地铁施工用土压平衡盾构机必须具备的功能，同时还提出盾构工程施工安排的注意点。     

土压平衡式盾构穿越全断面砂层渣土改良技术研究

以西安地铁二号线北客站—北苑站区间为依托工程,总结土压平衡式盾构机在全断面砂层掘进施工中的开挖面土体与渣土改良技术,成果可为土压平衡式盾构机在全断面砂层或类似地质条件施工提供借鉴。     

黏性土地层中土压平衡盾构推进实践分析

在黏性土的地层中,土的黏粒含量较高、天然含水量低,土压平衡盾构在掘进过程中易出现结泥饼、闭塞等现象,导致盾构掘进施工困难。结合哈尔滨地铁联络线3标段学府四道街站—哈西大街站盾构区间实际施工经验,利用泡沫剂对开挖土体进行改良,同时优化盾构掘进参数。实践表明,改良开挖土体和优化盾构掘进参数,可以很好地控制黏性土对土压平衡盾构机的影响,不仅能使土压平衡盾构机用于黏性土层施工,而且还能有效控制盾构机施工对周边环境的影响。