土压平衡盾构掘进机刀盘扭矩模拟试验研究

通过对土压平衡盾构掘进机刀盘切削土体进行理论分析,建立数学模型,得出相应计算公式。介绍了模拟试验平台和针对两种不同形式刀盘的两次模拟试验,并针对φ1800mm模拟土压平衡盾构掘进机进行刀盘扭矩计算以及结合模拟试验进行研究。此外,还针对国内外多个土压平衡盾构掘进机工程计算其刀盘扭矩,并与现场数据进行对照分析,从而得出土压平衡盾构掘进机刀盘扭矩的计算公式。研究结果表明:根据理论分析和相应计算公式可以得出关于土压平衡盾构掘进机刀盘扭矩的精确结果,且与模拟试验相符,并能满足实际工程的要求。     

基于BIM的地铁盾构施工信息管理

多变的地质空间环境和复杂的盾构施工操作流程,给盾构隧道建设的进度、质量、成本和安全管控带来了严峻挑战。盾构隧道在建造过程中产生了大量数据,其蕴含的工程信息因缺乏科学高效的信息管理方法无法充分利用。本文分析了现有盾构施工信息管理系统的不足,即多源异构信息整合不全、工程数据关联分析不足、决策支持可视化程度不高等问题。本文结合BIM技术在工程项目信息管理的优势,设计了基于BIM的盾构施工信息管理系统。文章首先归纳了盾构隧道施工的信息类型,分别建立了地质空间、隧道结构和盾构机三个子模型,并采用IFC标准与施工进度、质量等信息集成为一个完整的盾构施工信息模型。基于此模型,开发了B/S架构的盾构施工信息管理系统,并对其主要功能和初步应用效果进行了介绍。     

预埋套筒外挂槽道在城市地铁大断面隧道使用技术研究

针对地铁工程传统锚栓安装存在的问题,给出了大直径盾构预埋套筒外挂槽道技术方案,解决了传统锚栓安装效率低、对管片结构损伤大,后期运营维护复杂的难题。通过数值模拟分析预埋件受力性能及对管片变形的影响,与试验数据对比分析验证了技术的可行性。工程应用表明:采用外挂槽道每km盾构区间单价增加91.86万元,施工工效能提高20%,确保盾构管片质量可靠度,直接降低后期运营维护成本,并有利于降低建设项目的全生命周期成本,整体经济社会效益突出。     

盾构推进液压系统的设计及试验研究

盾构是一种集机械、电气、液压、测量和控制等多学科技术于一体、专用于地下隧道工程开挖的技术密集型重大工程装备.推进系统是盾构的关键系统,它主要承担着盾构的顶进任务,要求完成盾构的转弯、曲线行进、姿态控制、纠偏以及同步运动等功能.采用电液比例控制技术设计了一种压力一流量复合控制的盾构推进液压系统,详细阐述了其工作原理及系统组成.在盾构模拟试验台上对推进液压系统的推进压力和推进速度的控制进行了试验研究,试验结果表明所设计的推进液压系统能实时控制推进压力和推进速度,满足盾构在不同地质条件下的工作需要.     

盾构隧道数字化研究与应用

盾构隧道数字化的目标是使复杂的地下工程透明化,实现工程全生命周期数据动态管理,辅助工程分析与决策,充分体现出工程信息的价值。首先提出采用基于客户端–服务器模式建立盾构隧道数字化平台,其次以盾构隧道几何实体对象分解为思路,给出盾构隧道数据分类体系和盾构隧道数字化模型,然后介绍隧道及其周围地层的建模方法,并给出了可视化及信息管理具体的实现方案。最后以上海长江隧道(崇明越江通道)为背景,进行了工程应用研究。     

三维流-固耦合仿真分析在盾构施工中的应用

以南昌轨道交通某盾构施工工程为例,利用大型非线性有限元数值模拟软件ABAQUS,对南昌富水砂性地层的盾构开挖进行三维流-固耦合仿真分析,模拟盾构推进、盾尾间隙、土体应力释放、管片拼装、盾尾注浆、浆液固结等施工工艺,并将计算结果与实测数据进行对比分析.结果表明：盾构在富水砂层推进过程中,地表沉降随着离开挖面距离的增大而减小.三维流-固耦合模拟方法可为类似工程提供参考.     

盾构下穿石油管道变形控制措施研究

在地铁盾构隧道工程中,石油管线作为重大风险源,在盾构穿越过程中需要严格控制管线的沉降变形。文中结合地铁盾构隧道工程的特性,提出一系列的工程处理措施,并采用有限元软件对盾构下穿石油管线施工过程进行数值模拟分析,与实际沉降数据比对,结果表明文中提出的工程处理措施对于控制管线变形较为有效,同时为类似工程提供参考。     

基于本体的隧道盾构过程中地表沉降的风险因素推理与应对

建筑信息模型(BIM)为传统建筑业的信息化变革带来大量技术革新,可优化建筑过程并提升建筑效率与效益。在行业应用中,围绕建筑全生命周期不同阶段的异构软件间存在诸多异构信息系统与数据交互问题,本文通过分析目前建筑行业信息交互现状,提出基于本体的异构数据交互模式,并阐述IFC数据模型、异构数据库和本体模型间的映射方法及基于事件的本体推理模式。本文针对隧道盾构施工中的地表沉降,通过Protégé软件构建地下隧道施工本体,并利用Jena推理机分析地表沉降的关联风险因素,并通过异构数据互用与交互实现地表沉降应对方案的提供与更新。     

隧洞边顶拱二次衬砌与盾构掘进同步施工技术

依托韩江鹿湖隧洞引水工程之盾构隧洞工程,对隧洞边顶拱二次衬砌与盾构掘进同步施工技术进行研究。通过设计出一种满足隧洞二衬与盾构同步施工的液压整体式钢模板台车,采用了隧洞二衬与盾构同步施工混凝土运输技术和隧洞内错车技术,最终实现了隧洞边顶拱二次衬砌与盾构掘进同步施工。     

城市轨道交通盾构工程安全风险管理智能决策支持系统研究

以盾构工程安全风险管理案例为基础,以构建知识库为技术背景,搭建了盾构工程安全风险管理智能决策支持系统.该系统应用移动互联网、大数据等新技术,通过盾构工程信息即时采集、标准化数据存储与统计、风险动态分析管控、自动化履约考核等监控系统,不仅可以实时接入盾构工程现场施工环境、施工关键工序等信息,而且借助信息化智能决策系统关联...     

土压平衡盾构穿湖施工参数试验分析

以北京地铁14号线盾构下穿朝阳公园北湖为研究背景,通过数值模拟分析及现场试验段测试,对试验数据分析后确定了盾构穿湖的施工参数,并通过现场实践验证这些施工参数是合理可行的。该研究成果对类似工程具有重要的借鉴意义。     

盾构工程绿色建造关键技术

项目组针对盾构工程的特点,以北京、深圳、傅山等地铁工程为依托,研发了盾构工程绿色建造关键技术.首次提出了盾构工程绿色建造的思维导图及实现路径;研发了轻型高性能纤维混凝土管片,并提出了基于model code 2010的纤维混凝土管片的极限状态设计方法;设计建造了多功能盾构管片力学性能试验机,可实现非标及特殊内外荷载下的足尺管片试验;系统研发了盾构机适应性改造技术,解决了复杂地质条件下的盾构高效施工问题;开发了基于大数据分析的中建云盾构智慧施工管控平台,实现了质量安全进度的远程管控和信息化施工,有效解决了盾构工程高效、绿色施工问题.     

土压平衡盾构螺旋输送机排土控制分析

土压平衡盾构是一种专用于软土地下隧道工程开挖的技术密集型重大工程装备.螺旋输送机是土压平衡盾构的重要组成部分,它主要用来从盾构密封仓内将刀盘切削下来的泥土排出盾体,同时保持密封仓内土压力,维持开挖面土体的稳定.介绍了土压平衡盾构螺旋输送机的工作原理,设计了一种采用比例反馈控制及蓄能器补油的盾构螺旋输送机液压系统.对盾构螺旋输送机的排土控制策略作了详细介绍,采用自整定PID控制技术实现了螺旋输送机的自动排土控制,并在盾构模拟试验台上进行相关试验分析研究.由试验结果可知,在保持刀盘转速及推进速度不变的情况下,通过对密封仓内土压力的实时反馈来控制螺旋输送机转速,可将其土压力控制在设定的范围内,使得密封仓内排土量基本稳定,从而达到控制地表沉降的目的.相关结论可为土压平衡盾构实际施工提供理论参考.     

上海外滩通道盾构穿越历史建筑群施工保护技术

上海外滩通道工程采用φ14 270mm的土压平衡盾构施工,盾构沿途浅覆土,近距离穿越浦江饭店、上海大厦、外白渡桥、外滩万国建筑博览群等设施,盾构推进对历史建筑群影响巨大.在试验和监测基础上,针对建筑群与隧道的相对位置及建筑群现状,提出了不同的施工保护方法:盾构穿越浦江饭店时,采用FECE隔离桩;穿越上海大厦和万国建筑群时,采用注浆加固法,同时对盾构推进参数进行严格控制;取得了良好的工程效果,盾构推进结束后沿线历史建筑物最大沉降仅5.3mm.     

《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》提出:加快BIM、物联网等信息技术与建筑业的深度融会

<正>1、勘察设计类企业进一步完善并集成企业运营管理信息系统、生产经营管理信息系统,实现企业管理信息系统的升级换代。深度融合BIM、大数据、智能化、移动通讯、云计算等信息技术,实现BIM与企业管理信息系统的一体化应用,促进企业设计水平和管理水平的提高。在工程项目勘察中,推进基于BIM进行数值模拟、空间分析和可视化表达,研究构建支持异构数据和多种采集方式的工程勘察信息数据库,实现工程勘察信息的有效传递和共享。在工程项     

基于理论预测模型的盾构同步注浆数字化施工

针对砂性富水地层盾构隧道开挖环状间隙土体稳定性差、同步注浆渗透扩散具有不确定性、扰动状态控制困难等问题,在建立同步注浆渗透距离预测模型和方法的基础上,根据盾构施工特点,研究建立了设计指标控制下同步注浆参数理论初选、盾构原位试推、监测数据反馈检验并融合工程类比、盾构姿态数据和扰动位移第三方监测数据的盾构同步注浆全过程数字化施工与风险预控方法,有效实现注浆施工风险的事前预测、参数适用性的试推检验和后续工序的可靠性分类评价。研究成果在南通地铁工程中示范应用,取得良好的技术效果。     

超大直径土压平衡盾构施工土体改良试验研究

盾构推进时开挖面的稳定对控制沉降起着决定性作用,要求开挖面土砂具有良好的塑性变形、软稠度、内摩擦角小及渗透率小等特性。但是一般土壤不能完全满足要求,需要对开挖面土体进行改良。为此,以上海外滩通道工程为背景,试验研究了土体改良技术对超大直径土压盾构隧道适应性问题。通过室内试验验证了泡沫和膨润土对上海典型土体的改良效果;根据模拟推进试验结果确定了添加剂加量、发泡率等参数;最后通过现场试验探讨了改良效果,从而验证了土体改良技术适用于超大直径盾构隧道。     

基坑工程与地下工程 ——高效节能、环境低影响及可持续发展新技术

随着我国基坑工程和地下工程的建设规模和难度不断增大,基坑工程和地下工程相关技术取得了长足的进步。文章聚焦于近年来我国在高效节能、环境低影响、智能化控制及超深的基坑工程与地下工程方面的新技术的回顾与总结。在基坑工程领域,总结相关理论和方法、超深围护新技术、高效节能支护技术、环境低影响技术、智能化控制技术。在隧道工程领域,总结隧道失稳破坏模拟方法、地面出入式盾构隧道技术、类矩形盾构隧道技术、深层盾构隧道技术等。在地下工程预制装配式技术领域,总结预制装配式地下车站的研究和预制拼装结合现浇叠合拱壳的无柱大跨地铁车站建造技术的研究。以期藉此促进这些可持续发展的新技术的深入发展和应用。     

三维激光扫描设备在工程质量大数据采集分析中的应用

阐述运用现有的数字化三维激光扫描仪设备及技术,科学地开展对轨道交通盾构隧道工程的实测实量和评估工作。利用该套设备在盾构工程实施过程中采集分析形成的三维模型、信息和数据,协助进行针对工程质量的监测、评估、验收、交付等工作;与后续运营维护过程中定期扫描获取的三维模型数据进行重合比对,利用大数据对发现的盾构空间变形部位进行数据分析,对盾构工程竣工验收后期质量进行实时监测分析,对有安全隐患或质量风险的部位及时采取预警、防范与处置措施。提出了实际应用的案例说明,供相关人员参考。     

隧道盾构开挖对邻近管线的影响

运用ANSYS15.0有限元软件,模拟了盾构隧道开挖的全过程,分析了盾构隧道平行下穿地下管线时对管线的影响规律,探讨了土体、隧道、管线三者之间的相互作用,并通过与工程实测数据对比,验证了数值计算的可靠性。