复合岩土掘进时盾构机冗余驱动推进系统的分组策略

面向盾构机在复合岩土层掘进波动载荷特性,对其冗余驱动推进系统采用不同的分组策略是盾构机机械系统顺应性设计的一种重要方法。以某典型复合式盾构机为对象,建立复合式盾构机掘进过程中刀盘载荷等效模型,采用并联机构力传递方程,建立考虑盾构机切削机理和机械系统的Matlab/Simulink仿真模型,分析复杂地质条件下掘进时冗余驱动推进系统不同分组策略下载荷传递特性,提出基于地质务件的推进系统分组策略,为盾构机顺应性设计提供指导。     

Φ89mm以下不锈钢无缝钢管管坯的经济型生产工艺

针对Φ89 mm以下300系列奥氏体不锈钢无缝钢管冷加工生产流程长、生产周期长、产量低、成材率低、成本高以及酸洗污染等问题,通过变形工艺研究,设计开发出"热轧(穿孔+定径)+在线水冷"工艺,以生产Φ89 mm以下不锈钢无缝钢管坯料。检验结果表明:采用"热轧(穿孔+定径)+在线水冷"工艺生产的Φ89 mm以下不锈钢无缝钢管坯料规格接近最终冷轧成品尺寸,可减少中间冷轧(拔)道次,简化工艺流程,缩短生产周期,提高成材率,具有良好的经济性。     

复合地层中掘进的盾构机刀盘动态驱动转矩研究

复合地层掘进扭矩载荷突变是造成盾构机掘进过程中堵转停机的直接原因,考虑盾构机刀盘驱动变频调速电机特性、转矩传递过程中齿轮啮合刚度及齿侧间隙等非线性因素,建立冗余驱动的盾构机刀盘切削系统机电耦合动力学模型;针对典型复合地层地质条件,对盾构机在上软下硬地层掘进过程中刀盘驱动转矩动态特性进行仿真分析。结果表明,在软土体积百分比为70%复合地层中,掘进扭矩载荷显著高于50%软土百分比复合地层;盾构机在由50%软土百分比地层掘进进入70%软土百分比地层过程中,刀盘驱动电机负荷瞬间增大,甚至超出其工作极限,电机无法稳定工作,容易导致堵转发生,该结果可以部分解释我国昆明上公山隧道施工中频繁出现堵转事故的原因,为盾构机复杂地质条件下顺应性设计提供指导。