深圳春风隧道超大直径盾构机选型研究

在盾构法施工过程中,隧道建设成功与否,盾构机的选型及针对性设计起着至关重要的作用。本文以深圳春风隧道工程为例,吸取目前国内外类似大直径盾构隧道工程的相关经验,针对本工程较多分布的上软下硬、左右不均地层、富含断层破碎带等复合地层以及长距离全断面、高强度硬岩条件进行盾构机选型分析,重点介绍了超大直径泥水平衡盾构刀盘选型及结构设计、泥水循环系统选型设计、小半径曲线隧道针对性选型设计等研究比选成果,为类似工程条件的超大直径盾构机设备选型提供一定的借鉴。     

珠海兴业快线工程超大直径泥水盾构选型设计

珠海兴业快线工程是目前已在建的转弯半径最小的超大直径隧道工程之一,其需穿越上软下硬地层、全断面岩层、软土地层等复杂地质。对该工程的地质条件和施工难点进行分析,主要从盾构刀盘设计、驱动设计以及推进系统设计等方面开展盾构的针对性选型设计,对超大直径泥水盾构的设计和应用具有参考意义。     

超大直径泥水盾构机上软下硬地层掘进技术研究

超大直径泥水盾构机在上软下硬岩性多变地层长距离掘进时,容易出现沉降控制难、姿态不易控制、滚刀磕碰严重等现象。以南京和燕路过江通道项目为依托,通过研究超大直径泥水盾构机穿越上软下硬地层的施工技术,从刀盘刀具配置、掘进参数控制、姿态控制等方面提出了具体的控制措施和注意事项。     

大直径泥水盾构在上软下硬岩性多变地层中的适应性设计

大直径泥水盾构在上软下硬岩性多变地层长距离掘进时,容易出现沉降控制难、盾构姿态不易控制、刀具磨损严重和刀盘结泥饼等现象。以环城北路—天目山路提升改造工程01标段为工程依托,针对工程盾构直径大、盾构隧道穿越地层变化大和上覆土浅的特点,从盾构隧道刀盘选型、刀具布置等方面对盾构机进行针对性设计,总结了上软下硬岩性多变地层盾构选型的具体措施,有效提高施工效率,降低带压换刀的风险,保证施工质量,显著提高经济效益和社会效益。     

海底岩溶地层盾构刀盘刀具设计及应用

针对海底岩溶破碎带复杂地层,大直径泥水盾构施工过程中存在刀具易异常损坏、带压换刀作业效率低风险大、刀盘振动和结构偏载受力频繁等问题,结合大连地铁5号线跨海隧道,通过分析隧道穿越地层情况,针对性选型设计一种12m级全断面滚刀及刮刀常压更换新型复合刀盘,中心滚刀采用了较小刀间距布置,正面及边缘采用19寸双轴双刃滚刀,加强了常压滚刀刀座及刀具抗冲击设计,并通过有限元对刀盘结构强度刚度进行校核验算。工程应用表明,刀盘刀具具有较好的地质适应性,可为类似越江跨海隧道地层盾构刀盘刀具选型设计提供一定参考。     

超大直径泥水盾构施工难点与关键技术总结

超大直径泥水平衡盾构技术在工程中得到越来越多的应用,但在穿越复杂地层掘进施工时,仍面临多项科学技术难题。通过南京长江隧道、扬州瘦西湖隧道和武汉地铁8号线越江隧道工程,针对工程特点和施工难点,总结了超大直径泥水盾构隧道穿越诸如淤泥质粉质粘土、硬塑膨胀性粘土、粉细砂与砾砂(岩)复合等复杂地层时的关键技术,主要包括:超浅覆土始发、掘进和接收技术,泥水平衡盾构机膨胀土地层适应性改造技术,刀盘刀具严重磨损后常压下刀具更换技术,全断面黏土地层高效环流及出渣技术,硬塑粘性土地层的盾构施工技术与开挖面稳定性控制技术,4.2 bar高压气环境下动火焊接技术,江中高水压、超薄强透水地层长距离掘进技术,大直径盾构轴线控制与小半径曲线精准接收技术,超大型管片高精度预制技术和双层大直径隧道内部结构快速施工技术等,对推动我国超大直径泥水盾构技术的发展具有重要的参考价值和指导意义。     

海底隧道盾构刀盘刀具选型综述

盾构机的合理刀盘选型及刀具配置是确保正常掘进的重要基础。海底盾构隧道在施工过程中可能面临更为复杂多变的地质情况,对盾构刀盘刀具的选型及其地层适应性提出了很高要求。为更好地指导珠三角水资源配置工程海底隧道的工程实践和研究,对国内代表性海底盾构隧道工程的刀盘刀具选型及优化措施进行了回顾,随后重点分析当前代表性海底盾构隧道工程建设过程中存在的主要挑战与相应研究思路。分析结果表明,进一步研究的重难点主要有刀具适应性理论及技术研究、刀盘刀具耐磨材料研究、刀盘刀具监测装置的研制与开发和常压换刀刀盘换刀技术的优化。     

超大直径泥水盾构常压刀盘防结泥饼措施的探讨

以某海湾隧道超大直径泥水盾构为例,主要研究分析超大直径泥水盾构常压刀盘泥饼形成原因和防治解决措施。从盾构施工时穿过的地质、盾构选型、施工掘进参数控制、泥浆参数等方面,对超大直径泥水盾构结泥饼采取的一些方法进行分析和总结,对超大直径泥水盾构常压类刀盘防结泥饼做出合理的建议。     

复合地层条件下盾构选型的风险分析

以广州复合地层条件下的盾构选型为例,从刀盘刀具对地层的适应性、盾构掘进模式及其工作参数选择出发,分析复合地层条件下采用盾构法施工时,盾构机选型的风险.结果表明,盾构机选型是复杂地层条件下地铁隧道施工的一项重要风险因素,并给出盾构在复合地层中掘进时的选型建议,可为类似工程条件下盾构机选型提供参考.     

复合地层条件下盾构选型的风险分析

以广州复合地层条件下的盾构选型为例,从刀盘刀具对地层的适应性、盾构掘进模式及其工作参数选择出发,分析复合地层条件下采用盾构法施工时,盾构机选型的风险.结果表明,盾构机选型是复杂地层条件下地铁隧道施工的一项重要风险因素,并给出盾构在复合地层中掘进时的选型建议,可为类似工程条件下盾构机选型提供参考.     

北京高水压卵石地层泥水盾构适应性分析

合理的盾构选型是保证盾构安全顺利施工的基础。本文以北京地铁8号线三期王府井站～前门站区间为工程背景,针对北京地区少有的深埋、高水压、富水卵石地层,通过对比邻近已有工程的施工情况,确定了盾构类型及刀具布置,对盾构推力、刀盘扭矩、开挖舱泥水压力进行了计算,并与盾构实际施工参数进行对比,结果表明,泥水平衡盾构在北京地区的深埋富水地层具有一定适用性,撕裂刀与切刀的组合布置有效适用于该地层;实际施工参数与理论或经验计算结果较为吻合,同时均保持在盾构机的额定配置范围以内。为类似深埋地层的盾构选型提供一定的借鉴和指导作用。     

大直径泥水平衡盾构长距离穿越长江上软下硬复合地层施工技术

文章总结了盾构长距离穿越上软下硬地层的施工技术,从刀盘刀具配置、掘进参数控制、管片拼装、同步注浆等方面提出了大直径泥水盾构穿越上软下硬地层中的掘进技术控制,对复合地层大直径泥水盾构穿越技术提供技术参考。     

大型泥水平衡盾构机刀盘驱动部滑动装置研究

以国外泥水盾构机国产化研究为背景,对大型泥水平衡复合式盾构机系统中刀盘驱动滑动装置进行了研究,总结了刀盘驱动滑动装置的优点,指出其不仅可以在常压及带压条件下更换刀具时发挥作用,还可以在应急情况下进行泥水盾构机刀盘脱困,从而保证了盾构机能够顺利进行盾构施工,使隧道早日贯通。     

深圳复合地层Φ7m土压平衡盾构刀盘地质适应性分析

刀盘是盾构机的重要组成部分,具有开挖、搅拌和稳定地层功能,刀盘与隧道开挖地层的地质条件之间的适应性是影响盾构机掘进性能的关键因素。为了研究复合地层盾构刀盘的地质适应性,本文以深圳地铁11号线车公庙站—红树湾站区间隧道施工为背景,对我国研制的首台Φ7m复合式土压平衡盾构(CET6950型)的地质适应性开展研究。在分析复合地层对盾构施工不利的地质影响因素的基础上,提出了Φ7m盾构刀盘适应性的功能要求,完成了刀盘的关键参数计算。盾构掘进效果的分析表明,该型盾构的刀盘设计满足复合地层掘进的要求,刀盘与地质条件具有良好的适应性,盾构在实际掘进中取得了较高的掘进速度。该文研究成果可为复合地层条件下大直径地铁盾构刀盘的地质适应性设计提供借鉴。     

提高大盾构主轴承受力方法分析

以深圳市春风隧道超大直径常压刀盘泥水盾构掘进全断面硬岩地层为例，针对在高水压掘进过程中主轴承总接触力不满足施工需求，刀具受力不足，提出通过中心仓加压技术的理论分析，可为掘进过程的刀具提供更大的挤压力作为试验依据，提高掘进效率，并为类似工程提供参考。     

北京砂卵石地层盾构机刀盘磨耗分析及工程措施

减小盾构机刀具磨损是保证盾构机能够长距离掘进的重要措施,对于砂卵石地层该项工作尤其受到重视。本文以北京地铁10号线石榴庄路到大红门区间盾构隧道施工为背景,依据刀盘的实际磨损情况,对盾构刀盘在砂卵石地层施工时导致刀具、刀盘磨损的因素进行了分析,给出了提高盾构刀盘耐用性的工程措施,为城市地铁盾构机长距离掘进施工提供了经验。     

浅析大直径泥水盾构的施工成本及控制

泥水平衡盾构机适用于具有强度较高承压水的地层、淤泥层、松散砂层地质,由于增加泥水处理系统,该设备价格和施工成本较高;但又因其施工工艺日趋成熟、安全性高、避开城市导行、征拆难度等诸多优点,其在城市大直径的地下铁路隧道、公路隧道、市政管廊工程中得到了广泛的应用。文章通过对大直径泥水盾构的施工成本进行分析,对其成本的控制具有一定的参考意义。正穿越城市地下铁路的隧道施工中,大直径的盾构法施工因其施工速度快、安全性高、环保、避开征拆难度等诸多优点,越来越多地受到设计、业主、施工各单位的青睐,而对于施工单位来说,大直径盾构施工除了关注工期、安全、质量等优势,如何把大直径泥水盾构的施工效益最大化,合理控制泥水盾构隧道的施工成本、降低工程造价,也是必须关注和研究的课题。1大直径泥水盾构施工特点盾构机选型是工程成败与否的关键,对于     

局部黏土地层泥水盾构刀盘泥饼防治技术分析

泥水盾构对于地表沉降具有良好的控制效果,然而黏土地层的泥水平衡盾构施工往往会由于地层多变不可预测等问题造成盾构机刀盘结泥饼现象。结泥饼后,盾构掘进时刀盘扭矩增大,掘进速度降低,严重影响施工工效且存在较大安全隐患。因此,对于泥饼的分析及防治研究具有重要意义。     

谈岩溶地区超浅覆土泥水盾构快速施工改进技术

结合工程实例,介绍了岩溶地区超浅覆土泥水盾构快速施工技术原理,对盾构机刀盘、盾体及后配套进行了优化设计,有效增强了刀具抗冲击效果,保证了盾构机的顺利掘进。     

膨胀性粘土中大直径泥水盾构施工关键技术

扬州瘦西湖隧道采用泥水盾构法施工,穿越地质为全断面膨胀性粘土,地层呈中膨胀性,遇水易崩解,粘结力强,易粘结成团,颗粒微细,泥浆量大。通过对该地层的特性分析,采取盾构刀盘冲刷系统和泥水循环系统改造措施,增设大块分离功能,采用多级分离,长距离管道输送,多级沉淀等方法,有效解决了大直径泥水盾构在全断面膨胀性粘土掘进粘刀盘,结泥饼,掘进困难,泥块泥团难输送,泥水难分离等施工难题,使泥水盾构首次在该地层得到成功应用,提高了掘进进度,保证了工程顺利实施。