地质条件与盾构姿态控制的关系研究

基于盾构掘进的已有历史数据,建立数据库对盾构掘进数据进行管理,分析挖掘影响盾构姿态的主要因素,并得出地质条件与盾构掘进千斤顶推力之间的关系,更有效地实现盾构的姿态控制。     

上海外滩通道工程中土压平衡盾构下穿对地下通道沉降影响研究

通过上海外滩通道盾构下穿南京东路人行地道期间对人行地道的沉降监测实时数据分析,得出土压平衡盾构下穿对人行地道的沉降影响呈现周期性累加的规律。结合三维有限元分析,对盾构穿越期间人行地道的沉降趋势和纵向影响范围得出了定量结论,可为今后大直径土压平衡盾构穿越工程的环境影响分析提供参考。     

地铁某盾构区间视频监控摄像头布置研究

为解决盾构区间监控摄像头布置的问题,本文以某盾构区间视频监控摄像头的布置为例,基于专家调查法,充分利用专家的知识和经验,得出地铁盾构区间需要重点监控的区域;利用层次分析法,将地铁盾构区间监控区域选择的定性问题转化为监控区域重要程度指数的数学问题,从而得出某地铁盾构区间视频监控摄像头需要布置的位置;再通过采用访谈的方式,向专家、盾构区间施工工人了解摄像头监控区域需要监控的项目和内容,得出盾构区间监控区域视频监控摄像头的监控内容表。通过确定盾构区间监控区域和监控内容,解决视频监控摄像头装而不用的问题,使监控系统发挥其实时掌握现场施工动态,增强施工现场的安全管理,减少安全事故的发生的作用。     

杭州地铁1号线九-下盾构区间施工技术

结合杭州地铁1号线土压平衡盾构施工实践,对盾构下穿河流、建（构）筑物及已成型盾构隧道的技术措施进行了总结,得出一些土压平衡盾构施工实践经验,希望对类似工程有所帮助。     

基于盾构施工的地表监测数据分析及建模预测

通过对地铁盾构施工引起的地表沉降监测数据进行分析,得出地表横向沉降规律基本符合Peak沉降理论,地表纵向沉降规律基本成平稳下降趋势。通过对地表监测点右线隧道盾构通过时影响的累计沉降数据进行数学建模,预测左线隧道盾构通过对地表的沉降影响,预测结果准确。得出在同等地质条件及施工参数下隧道盾构施工对地表的扰动规律,在实际工程中具有重要的指导意义。     

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。     

钢纤维混凝土盾构管片可行性分析

通过钢纤维混凝土的力学性能和简要概算,分析了钢纤维混凝土盾构管片的优势所在,得出钢纤维混凝土盾构管片应用的可行性。     

近距离交叉盾构隧道力学行为研究

以成都地铁2号线二期工程近距离交叉盾构隧道为研究对象,采用有限差分方法对砂卵石地层中近距离交叉盾构隧道的结构内力、地层变形、盾构隧道施工过程中对周边环境的影响等进行了数值模拟分析,得出了砂卵石地层近距离交叉盾构隧道施工过程中结构内力分布规律、地层变形特征、对周边既有建构筑物的影响等重要成果,并将数值分析成果与现场监控数据进行对比研究,得出近距离交叉盾构隧道施工力学行为结论,结论直接指导成都地铁2号线二期工程近距离交叉盾构隧道设计及施工,同时也为类似工程提供借鉴.     

单曲线隧道地表不均匀沉降计算方法

以某地铁区间隧道盾构施工项目为背景,对盾构推进过程中产生的地表沉降及各种影响因素进行了深入研究,得出了一套适合于隧道曲线段盾构施工地表沉降的预测及计算方法。     

复合地层土压平衡盾构驱动扭矩计算研究

运用数学及力学知识,对盾构扭矩的计算公式进行了推导,得出了复合地层下盾构扭矩的计算公式。选取某盾构区间进行扭矩的计算,将理论计算结果与实测数据进行对比,得出以下结论:理论计算值与实测值相近;该计算公式对复合地层有一定的适应性;相应参数如何选取是保证理论计算结果正确性的重要前提。     

盾构法隧道施工中盾构控制滞后效应的研究

盾构机的姿态控制是其在隧道施工作业中的一项重要问题。在分析盾构法隧道施工中盾构机受力情况的基础上 ,引进盾构机运动力学模型 ,通过现场资料实测值与计算值对其进行了验证 ,并应用此模型研究了盾构机行为控制与运动响应之间的滞后效应 ,得到一些有用的结论 ,为盾构施工中的姿态控制提供了有意义的依据     

黏土地层盾构掘进速度对地表沉降影响研究

对盾构掘进速度的控制是盾构施工控制的重要环节,但针对盾构掘进速度与地表沉降关系的研究较少,文章以常州地铁2号线盾构区间施工为背景,分析了常州黏土地层下盾构掘进速度对表沉降的影响特点。通过对其地表监测数据的整理分析,结合盾构掘进施工日志,提出一种可对同步注浆、二次注浆、土舱压力、盾构掘进速度等进行定量分析的数值模拟方法,设计模拟工况对盾构全过程进行模拟研究,得到STEP计算步数与盾构掘进速度之间的对应关系,建立常州黏土地层下盾构掘进施工的掘进速度造成地表沉降预测曲线。研究结果表明：掘进速度较快时其造成的地表沉降更小,且当掘进速度在20～50mm/min时利用数值模拟得到黏土地层下掘进速度v—地表沉降h关系的预测曲线：h=6.5/{1+86.2［(v-19.5)/27842.7］0.464},其预测效果较好。     

盾构隧道施工引起的地面变形计算方法研究

假定土体不排水,利用弹性力学的Mindlin解,推导正面附加推力、盾壳与土体之间的摩擦力引起的地面变形计算公式;提出土体损失引起的三维地面变形计算公式。将正面附加推力、摩擦力和土体损失引起的地面变形计算公式叠加,得到盾构施工引起的地面变形计算公式,该方法适用于施工阶段。算例分析表明,该方法的计算结果与实测值相当吻合。盾构施工引起的纵向地面变形曲线呈“S”形;隧道开挖面上方处轴线两侧的地面产生隆起现象;在正常施工时,盾壳与土体之间的摩擦力对地面变形的影响远大于正面附加推力。     

均匀软质地层条件下土压平衡盾构施工的合理顶进推力分析

应用数学和力学方法,从土压平衡盾构的掘削工作机理入手,研究顶进推力的计算方法及其影响因素。开展土压平衡盾构的掘削模型试验,研究在不同埋深、不同刀盘开口率以及不同土性时的千斤顶顶进推力的变化规律,并对前述理论研究成果加以验证。结合地铁隧道工程实例,应用推导的推力计算公式预测盾构推进过程中的顶进推力,取得了较为满意的结果。     

盾构隧道下穿高速公路加宽区管桩施工技术

以郑州地铁3号线出入场线-新柳路站盾构施工为工程背景。研究小半径、大纵坡、浅覆土盾构隧道下穿高速公路加宽区管桩的施工技术。本文将盾构下穿高速公路加宽区分为三个过程,即盾构机达到管桩前、盾构机下穿管桩过程中和盾构机穿过管桩后进行研究。在盾构机到达管桩前设试推段,以确定适当的土仓压力、掘进速度和同步注浆参数;在盾构下穿管桩过程中调整适当的推进方向和姿态控制、管片拼装、注浆参数和防渗措施;以及对盾构穿过管桩后的监测及加固措施等进行研究,有效地保证了隧道的成型效果及盾构施工的顺利进行。     

考虑土体流变特性的盾构机-土体相互作用研究

针对掘进状态下盾构机-土体相互作用问题，考虑土体流变特性，基于黏弹性理论和叠加原理，建立了盾构机-土体相互作用模型，提出了考虑盾构机结构特点，掘进速度和土体流变时效性的盾构机和周围土体间接触应力的计算方法，得到盾构机-土体接触应力与地层初始应力，开挖半径和时间成正比，与土体位移成反比。将黏弹性解与弹性解进行了对比，结果显示考虑流变作用推导的黏弹性解大于弹性解。对土体黏性系数、盾构机掘进速度和停机时间对盾构机-土体接触应力的影响规律进行了分析，结果显示盾构机-土体接触应力随着黏性系数的增大逐渐减小并趋于稳定，随掘进速度的增大逐渐减小并逼近于弹性接触应力分布曲线，随着停机时间的增加逐渐增大并逐渐达到稳定。     

盾构机自动导向系统的测量方法研究

介绍了利用激光标靶、全站仪和PLC构成盾构姿态测量系统获得测量数据的方法,利用这些测量数据求取盾构机的坐标位置和角度的算法,通过与隧道设计曲线的比较得到盾构机在水平方向和垂直方向上的位置和角度偏差值,使操作人员可以通过这些结果控制盾构机的掘进操作。     

不同围岩地质条件下盾构掘进效能评价方法

考虑盾构掘进过程中掘进机与围岩的耦合作用,提出反应掘进参数和地质条件综合作用的盾构掘进效能评价指标体系。将岩石磨蚀性指标K_CAI作为围岩可掘性评价指标,构建围岩可破量模型,提出适用于盾构施工的围岩可掘性分级体系。通过对盾构掘进效率研究,提出盾构掘进指数K_STI以反应盾构掘进能耗,基于对盾构施工大数据的分析,确定了不同围岩分级下掘进指数合理区间并进行分级评价。综合围岩可掘性分级和盾构掘进指数分级体系建立盾构掘进效能评价方法,并对盾构掘进效能评价划分为1~7个等级。以广州地铁3号线大石-汉溪区间的地质条件和掘进参数为例,进行了盾构掘进效能评价,验证了该效能评价方法的正确性,为盾构掘进参数的设定提供理论参考依据。     

地铁区间隧道的风险管理与监督

运用风险管理的基本理论与盾构法隧道施工实践相结合的方法,阐述了风险管理在盾构隧道施工中的应用,并对盾构隧道的施工监督重点进行的了探讨,为地铁隧道的设计和施工提供有力的技术支持。     

双线盾构施工对邻近建筑物影响的数值分析

 城市繁华地区盾构隧道施工常需从建筑下方地层穿越,如何确保上部建筑及隧道安全是施工中的难题。以武汉长江双线盾构隧道工程为例,利用有限元程序ABAQUS,对穿越武汉理工大学5层钢筋混凝土框架结构电教楼下方的隧道盾构掘进采用三维数值分析方法进行计算,模拟盾构掘进引起的地层变形和规律以及对隧道上部建筑物的影响。计算预测值与实测值较吻合,分析方法可用于分析和预测盾构掘进引起地层及隧道上部建筑物的变形。