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1.
土压平衡盾构掘进施工中,土舱压力的设定对于控制盾构施工对周围环境的影响意义重大。结合超大直径土压平衡盾构施工的上海市迎宾三路隧道工程,利用理论分析和实测数据分析的方法对土压平衡盾构的土舱压力建立机制和设定准则进行研究。基于进出土平衡理念研究土舱压力建立过程中各施工参数间的关系,提出开挖面土体挤压量这一概念以揭示土舱压力的建立机制。建立盾构刀盘的细化模型,分析刀盘挤压作用下盾构开挖面上土体的挤压情况。基于控制开挖面土体不发生二次扰动的理念,提出土压平衡盾构土舱压力的设定准则,并对该土舱压力设定准则进行工程应用。现场监测数据显示,盾构掘进施工引起的地表隆沉得到有效的控制。 相似文献
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土压平衡盾构掘进是软土地区地铁隧道施工的主要方法之一,然而,它在不同的土层中的适应性是不一样的。为研究土压平衡盾构机的盾构施工参数以及刀盘开口率对土层的适应性,在新建立的大型盾构模拟试验平台上,利用直径为1.8m的土压平衡模型盾构机在软土、砂土、砂砾土层中进行了盾构掘进模拟试验。试验平台的监测系统实时采集了盾构推进过程中的各种工作参数,通过分析试验数据,本文尝试对盾构掘进过程中土舱内外土压力的相关关系、刀盘扭矩和推力的变化及其影响因素进行了试验研究,还研究了不同刀盘开口率对盾构总推力和刀盘扭矩的影响规律,研究结果对土压平衡盾构机的设计和施工具有参考意义。 相似文献
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盾构周围土压力的试验研究与数值模拟 总被引:9,自引:0,他引:9
建立大型盾构模拟试验平台和直径为φ1.8m的盾构机模型,在软土、砂土及砂砾土层中进行盾构模型的掘进试验,在试验中分别采用刀盘开口率为30%和70%的盾构模型进行模拟掘进。模型盾构掘进过程中,监测系统实时采集推力、土舱压力和刀盘扭矩等盾构推进的各种工作参数,重点对模型盾构周围土压力变化及刀盘开口率对土舱内外土压力的影响进行研究。另外,还研究2种不同刀盘开口率对于盾构的推力和刀盘扭矩的影响,并建立模拟盾构掘进的有限差分模型。该模型考虑刀盘开口率的影响,获得盾构周围土体中土压力的动态变化曲线,并将土压力的实测值和计算值进行比较。 相似文献
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土压平衡式盾构掘进试验及掘进数学模型研究 总被引:6,自引:5,他引:6
应用正交试验设计技术,进行盾构掘进参数组合试验,采用多元统计分析方法,对土仓压力、推力、刀盘转速等主要掘进参数对掘进速度、刀盘扭矩的影响进行了研究,得到了土压平衡式盾构在软土中的掘进速度数学模型和刀盘扭矩数学模型,模型平均误差约为10%。研究结果表明:对掘进速度和刀盘扭矩影响最大的3个操作参数依次为:千斤顶推力、土舱压力和刀盘转速。掘进速度、刀盘扭矩与千斤顶推力成正比,与土舱压力成反比,刀盘转速对刀盘扭矩和掘进速度影响不大。 相似文献
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土压平衡盾构掘进的数学物理模型及各参数间关系研究 总被引:18,自引:1,他引:18
为保证开挖面稳定及控制地面沉降,土压平衡盾构掘进时必须合理匹配各施工参数。基于模型试验结果,推导土压平衡盾构的3个基本方程式,进而得到土压平衡盾构2个总平衡方程式,建立土压平衡盾构掘进的数理模型。在此基础上推导总推力、土仓压力、螺旋机转速、掘进速度间关系的数学表达式,利用盾构施工的现场数据验证关系式的正确性。利用现场掘进数据统计刀盘扭矩、刀盘转速、土仓压力间的经验关系式。这些关系对土压平衡盾构设计时的参数选择和匹配有重要的指导意义,可以应用于土压平衡盾构施工时的参数控制。土压平衡盾构掘进的连续性方程为土压平衡盾构掘进时的地面沉降控制提供了新的研究思路。 相似文献
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土压平衡盾构机在富水砂卵石地层掘进过程中,由于土体流塑性差,土舱内的渣土无法及时排出,导致推进速度缓慢,盾构推力及刀盘扭矩增大等现象,易出现地表塌陷事故.为此,文章以成都地铁17号线一期项目盾构隧道工程为背景,进行砂卵石地层土压平衡盾构隧道施工土体改良试验研究.试验结果表明:采用泡沫剂或泡沫剂+膨润土作为土体改良剂对砂... 相似文献
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土压平衡盾构掘进机刀盘扭矩模拟试验研究 总被引:15,自引:2,他引:13
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。 相似文献
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砂卵石地层土压盾构开挖面动态平衡机理研究 总被引:1,自引:0,他引:1
砂卵石地层是一种典型的力学不稳定地层,土体内摩擦角大、塑流性差、含水量高且渗透系数大,土压盾构在此地层条件下掘进所受到的不利影响主要有:刀盘及螺旋输送机磨损严重、排土困难及开挖面土压平衡不易保持.以成都市地铁一号线为背景,采用真三轴实验手段,探究了加泥式土压盾构及欠压掘进模式的开挖面动态平衡机理.结果表明:(1)采用加泥式土压盾构施工,提高了砂卵石地层土体塑流性及保水性,可加快螺旋出土器排土,减少刀盘扭矩、千斤项推力及刀头磨损,此外,由于产生泥膜效果,保持并在一定程度上提高了土体强度,有效控制了变形的发展;(2)土压盾构掘进中的欠土压模式,可缓解土舱压力过大,使滚刀处于相对独立的状态,有利于提高刀盘的工作效能,此外,该模式在一定应力水平下对土体强度的影响较小,但是要注意控制侧向变形的发展,盾构掘进中应利用盾构本体正面挡板来保持地层的稳定. 相似文献
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