土压平衡盾构刀盘的地质适应性设计

刀盘作为盾构最为主要的工作部件,在盾构掘进过程中起开挖地层,破岩,稳定掌子面和流动碴土等作用,刀盘的结构及刀具布置与工程地质条件有着密切的关系,不同地层应采用不同的刀盘结构和刀具类型,合适的刀盘设计是盾构施工安全的关键,是施工进度的保证,是经济效益的体现。下文以南京、长春、广州地区地铁施工为例,进一步阐述土压平衡盾构刀盘的地质适应性设计。     

浅谈土压平衡盾构刀盘适应性改造

盾构法施工在隧道与地下工程的掘进中应用越来越多、跨地域性和二次使用情况较为频繁,盾构刀盘作为盾构掘进施工最重要的部件,其对地质的适应性往往成为施工顺利与否的关键,文章结合既有盾构刀盘适应性改造案例对刀盘地质适应性进行论述。     

土压平衡盾构刀盘开口率选型及其对地层适应性研究

刀盘开口率是土压平衡盾构选型时要确定的重要指标。分析了刀盘开口率对出土率的影响,提出了定量分析刀盘开口率对地层适应性的计算方法,该方法能很好地解释土压平衡盾构在砂性土中模拟掘进时出土率异常的现象。根据该计算理论,盾构推进时某种开口率的刀盘所能达到的最大出土率是一定的。因此,盾构的刀盘开口率不能小于能够保证盾构正常推进达到100%出土率时的开口率,否则将会产生出土困难,造成总推力和刀盘扭矩急剧上升;刀盘开口率也不宜过大,否则,盾构推进时,容易产生开挖面地层损失。应用本文的计算理论,对上海典型土层中土压平衡盾构刀盘选型提出了建议值。     

土压平衡盾构刀盘磨损研究

通过介绍土压平衡盾构刀盘结构及刀具的布置形式,针对刀盘本体上不同的磨损部位,分析刀盘磨损原因,提出相应的解决方案,为解决不同地质条件下土压平衡盾构刀盘磨损问题提供借鉴。     

土压平衡盾构刀盘结构探讨

刀盘是盾构的主要工作部件,不同地质地层应采用不同的刀盘结构形式及刀具布置,刀盘及刀具的好坏关系到盾构施工的成败,影响盾构掘进的速度和效益,文章结合广州和南京地铁工程重点介绍了海瑞克公司土压平衡盾构刀盘的功能、刀盘类型及刀具配置。     

富水砂卵石地层土压平衡盾构刀盘中心注水系统改造研究

成都地区拥有独具特色的富水砂卵石地层,虽然随着我国隧道施工工艺技术的发展,盾构施工工法已日趋成熟,但是针对该地层的盾构掘进施工却一直未能取得良好效果.在此背景下,针对现有的土压平衡盾构进行改造,添加刀盘中心注水系统,使得土压盾构的适用范围大大增加,有效解决了喷涌及沉降控制不佳等难题,提高了渣土塑流性,保障了盾构在富水砂...     

复合地层长距离土压平衡盾构施工关键技术

针对土压平衡盾构在包含全断面碎石的复合地层掘进施工时,刀盘和刀具磨损严重、推力和扭矩增大、易导致掘进困难以及沉降不易控制等问题,对渣土改良、刀盘和刀具的配置优化以及泡沫系统改造等关键技术进行工程实践,结果表明,膨润土泥浆和泡沫对砂层渣土改良效果及地表沉降控制效果显著;配合泡沫系统改造,盾构掘进过程中推力和扭矩减小,掘进速度提高;刀盘和刀具优化改造后,磨损程度明显降低,同时避免通常采用的预设加固区等开仓换刀,减少经济成本和人员作业风险,实现一种既能满足工程施工需要,同时控制施工成本的方法。     

复合地层土压平衡盾构始发施工关键技术

结合深圳地铁5号线的盾构隧道施工,阐述了复合地层中土压平衡盾构始发施工的技术措施。通过及时进行注浆加固、洞门止水装置安装、负环拼装、以及掘进参数的选择和盾构姿态的控制,减少了隧道周边地层损失,保证了周边建筑物和隧道内部结构的安全,使得始发得以安全顺利地进行。     

土压平衡盾构穿越复合地层施工关键技术

土压平衡盾构穿越上部砂卵石下部中风化砂岩复合地层时出现盾构推力大、刀盘扭矩大、掘进速度慢、易结泥饼、超方严重等现象,导致盾构施工进度慢、地表塌陷,危及附近建(构)筑物安全。通过分析,提出将刀盘布置的间隔刮刀改进为整排刮刀、泡沫和低浓度聚合物水溶液的综合渣土改良、掘进参数控制等措施,确保盾构正常施工。     

复合地层盾构刀盘修复探讨

盾构开挖过程中刀盘和刀具容易发生磨损破坏。以福建省福州市滨海快线第3标段1工区盾构段工程为例,对复合地层条件下的盾构机刀盘修复技术进行了研究,详细介绍了刀箱、刀座、辐条等刀盘部件的割除、定位、焊接、修复和更换技术,提出了刀具更换标准,并分析和示意了滚刀磨损极限相关状况,可为类似复合地层刀盘修复提供经验与参考。     

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。     

土压平衡盾构刀盘扭矩的理论计算研究

为了能够更好的满足施工要求,从分析土压平衡盾构刀盘扭矩的影响因素入手,得到了刀盘扭矩计算模型,通过计算研究,并与工程实测值予以对比,显示了其优越性。     

土压平衡盾构对砂层和软土地层的适应性分析

为了穿越天津海河"共同沟"盾构隧道的粉土、粉细砂软土地层,采用土压平衡盾构掘进,克服了土体容易液化、海河地下水丰富、水压大等多重困难,顺利完成了掘进施工任务。以土压平衡盾构的刀盘设计、刀具布置,泡沫注入系统,同步注浆系统和掘进施工参数为分析对象,充分证明了土压平衡盾构完全适合砂层、软土地层和地下水丰富地层的施工,为类似工程提供借鉴。     

土压平衡盾构适应性改造案例分析

针对南昌地铁施工所使用的中铁5号土压平衡盾构改造案例,分析了改造的思路和改造情况。通过改造后的施工情况分析,提出了合理的改造建议,为日后类似盾构改造提供了合理的参考。     

土压平衡盾构孤石群地层换刀技术研究

以厦门市轨道交通1号线集美中心站-诚毅广场站区间为依托背景,在该区间中盾构机时遇到了孤石群,而孤石群对刀盘的磨损影响相当大,需要经常对盾构机的刀盘进行换刀处理,将根据现场情况,对该地层的换刀技术进行研究,提出一套换刀方案。根据现场的施工情况,砂质地层中对盾构机滚刀偏模的影响较大,并且在掘进区间中,温度很高,掘进速度较低,刀盘扭矩过高,需加固止水更换刀具。     

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。     

富水砂卵石地层土压平衡盾构带压换刀技术

成都地铁1号线的盾构掘进表明,在砂卵石地层中开挖刀具的磨耗非常严重,平均120～150m需全面更换一次刀具.结合成都地铁1号线盾构3标项目,对浅埋富水砂卵石地层条件下的土压平衡盾构带压换刀技术进行了有益尝试并获得成功,从而形成了相关成套技术.主要包括带压换刀工作气压值的经验计算公式,膨润土泥浆的配合比和制备流程,以及按"到达预定换刀地点前"、"到达时"、"换刀结束后的恢复掘进"三阶段控制的施工工艺.     

青岛地铁盾构刀盘与地层适应性研究

对青岛地铁4号线某区间右线盾构施工段进行盾构针对性设计,采用CE6250型复合式土压平衡盾构机,分析该型号盾构机刀盘与该区间地层的适应性,并结合该区间盾构掘进参数,通过盾构总推力、刀盘扭矩、贯入度、掘进速度以及场切深指数FPI、扭矩切深指数TPI对盾构刀盘与地层适应性进行评价.总结的经验可为类似工程提供参考.     

济南复合地层土压平衡盾构掘进效能实测分析#br#

依托济南轨道交通一号线复合地层土压平衡盾构掘进施工,提出一种在盾构机额定配置条件下的分项功耗和施工参数离散性指标双结合的掘进效能评价方法,并据此分析得到刀盘切削、盾构推进和螺机出土效能的变化特征。结果表明：①土压平衡盾构穿越济南复合地层时,盾构掘进总功耗在400~1250kW变化,其中,刀盘切削和盾构推进是盾构掘进功耗的主要组成部分,占总功耗的66%~84%;②刀盘切削的扭矩和转速具有明显的聚集特征,而盾构推进速度和推力分布形态的聚集特征弱于刀盘参数;③螺机出土的转速和扭矩在不同地层中的差异性不大,螺机参数的聚集特征不明显;④由于盾构掘进的分项功耗与其离散性指标不存在必然的联系,盾构施工中可能存在掘进功耗小但施工控制困难的情况,应在盾构选型及施工过程中予以充分考虑。