土倉
- 基于機器學習的EPB盾構土倉壓力預測方法研究
重要的應用價值。土倉壓力是EPB盾構施工中最重要的控制參數之一,土倉壓力失衡將會造成掌子面失穩、地層缺失,進而引起地表沉降等一系列不良后果。在掘進過程中,盾構機的排土效率是刀盤扭矩、螺旋輸送機轉速、盾構推力、注漿壓力等掘進參數耦合作用的結果,它直接反映了土倉壓力的變化情況,而排土效率又受地層物理力學參數的影響隨時變化,由于EPB盾構的土倉壓力與其他掘進參數之間往往是非線性的映射關系,很難通過多項式擬合來確定土倉壓力與其他掘進參數之間的函數關系。鑒于此,本文
人民長江 2023年12期2024-01-11
- 盾構隧道下穿高速公路路基變形特征及控制研究
特征3.1 不同土倉壓力對路基變形的影響為探究不同的土倉壓力對路基變形產生的影響，將模型中土倉壓力及注漿壓力分別定為：①100 kPa、120 kPa；②120 kPa、120 kPa；③130 kPa、120 kPa；④140 kPa、120 kPa；⑤150 kPa、120 kPa，得到高速路基在五種土倉壓力下z 向位移曲線如圖5 所示。結果表明，在注漿壓力為120 kPa 時，將土倉壓力從100 kPa 增至150 kPa，沉降值由6.48 mm 減
交通科技與管理 2023年22期2023-12-06
- 砂卵石層盾構開挖面失穩分析及雙參數掘進控制
u等［12］基于土倉渣土質量守恒，提出了盾構掘進和靜止狀態時的土倉壓力計算模型。王明年等［13］采用三維顆粒流程序（PFC）研究了成都砂卵石地層地鐵盾構隧道開挖面穩定性，將開挖面失穩劃分為三個階段，并指出極限支護應力比（極限支護應力與側向靜止土壓力的比值）低于0.1時開始失穩。Chen等［14］針對砂土層盾構隧道的開挖面穩定性開展了三維PFC離散元分析，得到了不同埋深條件下的極限支護力大小以及失穩區范圍。孫玉永等［15］結合盾構穿越既有隧道的施工案例，采用
同濟大學學報（自然科學版） 2023年9期2023-09-19
- 盾構法壓氣作業半倉置換施工技術研究與應用
盾構法施工，進入土倉檢查和更換刀具不可避免，特別是在刀盤前方土體不穩，當常壓開倉存在風險時，就需要采用帶壓作業。國內外對氣壓開倉技術已有研究，以往氣壓開倉中泥膜制作、漿渣置換、氣漿置換均按照全倉置換方法進行，但實際施工中，如刀盤結泥餅，土倉碴土固結，刀盤前方土體不穩，地層擾動有空洞，富水地層噴涌，螺旋機密封不嚴，需要壓氣換刀，土倉碴土不可能全部置換且開倉過程，保持倉內穩定的時效性較短。李應嬌等[1]研究盾構機土倉氣密性檢測、土倉土氣置換、分散劑注入與半氣壓
中國新技術新產品 2023年5期2023-06-07
- 復合地層盾構施工泡沫劑與同步注漿參數研究
條導致刀盤卡住，土倉內土體的流動性也會因此大大降低，從而影響盾構土倉壓力的穩定，因此盾構施工過程中必須對刀盤土倉內的土體進行處理。目前常采用的處理方式是通過泡沫劑對盾構土倉內的土體進行改良，使得土倉內的土體處于塑性流動狀態，同時在刀盤轉動過程中利用刀盤將改良后的土體在切削面邊緣形成一層泥膜，提高土倉內渣土的稠度，防止地下水涌入隧道[9]。渣土改良的泡沫劑至關重要，泡沫劑的主要化學成分及性質如表1所示。表1 泡沫劑的主要化學成分及性質盾構施工常用的漿液有水泥
現代交通技術 2022年6期2023-01-19
- 矩形頂管淺埋穿越河道施工技術
就高黏性地質準備土倉添加劑。②對減摩泥漿的配置、壓力的選擇做好計算；地面沉降的觀測及時到位，并做好隔土墻等預案。3 開挖面穩定施工技術及措施矩形頂管機采用土壓平衡原理，本工程地層主要為淤泥質粘土，由于泥土的黏合性，泥土在輸送機內輸送連續性好，出渣速度就容易控制，掘進效率高，刀具磨損量小，利于長距離掘進。土壓平衡式頂管屬封閉式頂管，頂管推進時其前端刀盤旋轉掘削地層，掘削下來的土體涌入土艙，當掘削土體充滿土艙時，開挖面和頂管機土倉之間可視為經典的土壓力和擋土墻
價值工程 2023年1期2023-01-14
- 輔助氣壓模式下盾構施工土倉可視化系統應用與效果分析
盾構機成功運用了土倉可視化系統，確保了盾構施工的順利，大大提高了盾構機在廣州地區的適應性、經濟性、安全性［1］。1 工程概況1.1 線路情況該區間從1 號車站主要經廣州中醫藥大學校區、下穿飛鵝西路、桂花崗小學、廣州市雕塑公園，在下塘西路東側設置中間風井，最后下穿廣州某高爾夫練習場到達2號車站。左線長約2 147 m，右線長約2 166 m，隧頂埋深13.0～65.4 m，最小曲線半徑R=545 m，最大縱坡2.8%，隧道襯砌采用左右轉彎+直線環錯縫拼裝，管
廣東土木與建筑 2022年11期2022-12-19
- 淺談土壓平衡盾構施工氣壓輔助推進工法
螺旋機出土，實現土倉內壓力動態平衡[2]。其中倉內物質主要為開挖掘進地質土與渣土改良輔助添加劑。氣壓輔助平衡指利用空氣替代土倉內上部渣土，形成空氣壓力，保持開挖面穩定平衡。其空氣注入方式為空氣壓縮機產生壓縮空氣，通過泡沫管路從刀盤注入或通過samson系統土倉隔板注入，通常采用samson系統，在艙內形成氣壓輔助平衡。1.2 氣壓輔助平衡應用工藝氣壓輔助平衡在盾構施工應用中主要為帶壓進倉、輔助推進、停機保壓。其倉內壓力通過壓力傳感器檢測，一般六米級盾構機配
新型工業化 2022年9期2022-11-24
- 成都地鐵大直徑盾構帶壓開倉施工關鍵技術
上容易導致刀盤及土倉結餅，刀具偏磨，如果長時間停機，還可能導致盾體被裹死等惡劣情況出現。在地下復雜的地質條件、地面條件苛刻的要求下，對于盾構機的換刀必須找到一種切合實際、高效、經濟、安全的方式，既能保障盾構機的正常掘進，同時也能保障地下及地上的安全。以成都軌道交通19號線二期工程龍橋路站～雙流機場站區間帶壓開倉施工為例，對大直徑盾構帶壓開倉施工關鍵技術進行了研究，所取得的成果希望能為后續成都地鐵盾構帶壓開倉施工提供借鑒。針對該區間共計進行了12次帶壓開倉作
四川水力發電 2022年4期2022-10-17
- 頂管開挖對既有隧道變形影響分析★
分軟件，充分分析土倉壓力、注漿壓力、水平凈距等環境因素對既有隧道位移的影響規律，進一步地提出減小頂管施工造成土體擾動的控制措施。1 工程概況南京萬象天地項目地下人行道場地位于秦淮河漫灘地區，頂管截面為矩形。當前國內常用到的矩形頂管截面主要有兩種，第一種為普通頂管，矩形頂管截面尺寸包括5 m×3.3 m和6 m×4 m；第二種為大斷面頂管，截面尺寸包括10 m×5 m和10 m×7 m。在截面面積相同的情況下，矩形隧道比圓形隧道利用地下空間的效率更高。本工程
山西建筑 2022年18期2022-09-01
- 盾構側穿高速公路橋樁施工關鍵技術
素有地質條件以及土倉壓力、掘進速度、同步注漿、二次注漿等[4～5]。本文以天津地鐵某盾構區間側穿高架橋樁為背景，圍繞影響建（構）筑物變形的主要因素，研究了減少盾構機近距離側穿施工對建（構）筑物影響的具體措施。1 工程概況天津地鐵6 號線某區間采用盾構法施工，側穿某高速公路高架橋樁。高架橋樁基礎為直徑1 500 mm、長50～63 m的鉆孔灌注樁；橋面結構為預應力混凝土連續箱梁，單跨46.5 m，橋面單幅寬17.8 m，雙向8 車道。區間右線與橋梁樁基的最小
天津建設科技 2022年3期2022-06-22
- 多刀盤矩形頂管土倉渣土流動數值模擬分析*
周圍土體的擾動和土倉內渣土的攪拌效果。儲健等[8]設計一種矩形頂管異形多刀盤結構，并研究其性能。趙衛星等[9]采用離散元軟件EDEM模擬砂卵石地層盾構掘進過程，研究盾構掘進過程中土體運動規律和受力特征。馬騰[10-11]通過數值模擬研究了砂卵石地層不同工況下的盾構機刀具磨損特性；采用離散單元法研究不同推進工況下刀盤切削過程中土體的流動特性及異形盾構刀盤切削速度和推進速度對土體流動特性的影響。Faramarzi等[12]與Lee等[13]采用離散單元法研究了
施工技術(中英文) 2022年10期2022-06-18
- 復合地層盾構施工參數對地層位移的影響
中掘進時施工參數土倉壓力和注漿對周圍地層的位移影響規律，為相似工程建設提供理論參考。2 工程概況擬建杭州市某地下城市道路工程，采用隧道開挖的形式，其中一標段為明挖法開挖隧道，二標段采用盾構施工法開挖隧道，隧道盾構段總長度為1.7 km，隧道走向為東西向，自東向西進行開挖。該盾構隧道工程為雙線隧道掘進，分為南線和北線，其中北線開挖里程比南線提前1 km左右。盾構機從2號沉井下沉至設計深度并向西掘進至3號沉降井，從3號沉井移出盾構機。盾構段主要地層為素填土、礫
山西建筑 2022年12期2022-06-11
- 紅砂巖－卵石復合地層刀盤卡停分析及對策
渣進行刀盤試轉、土倉注入膨潤土漿液軟化等措施[4－6]，前者會造成出渣嚴重超方，引發地面塌陷，后者會造成刀盤結成泥餅，嚴重影響盾構掘進功效，不僅增加了工程成本、延長了工期，也增加了工程風險[7－9]。本文以蘭州2號線公定區間盾構刀盤卡死故障為例，探究紅砂巖砂卵石復合地層土壓平衡盾構刀盤卡死原因、處理及預防措施[10－12]。2 工程概況及盾構卡停原因分析2.1 水文地質條件蘭州地鐵2號線公定區間埋深11～24 m，區間隧道穿越強風化粉砂巖及中風化粉砂巖(遇
鐵道建筑技術 2022年2期2022-04-20
- 軟硬不均地層盾構掘進技術
況下，盾構機掘進土倉保壓是先使刀盤切削下的渣土掉落到土倉，利用土倉內渣土堆積形成倉內壓力來支撐倉外土體，達到盾構機土倉內外土壓平衡。但在軟硬不均的地層中掘進，這種滿倉渣土保壓方式會導致刀盤扭矩及推力增大，掘進速度降低。因土倉內大量刀盤碾壓破碎后的花崗巖巖石碎塊及石粉在土倉內反復攪動，使得刀盤輻條、牛腿、攪拌棒及刀具在旋轉中反復摩擦、攪動，增加了刀盤的旋轉阻力，刀盤扭矩大大增加。同時又因沉積在土倉內的渣土未及時排出，嚴重地影響了刀盤前方渣土的流動性。其在刀盤
中國建筑裝飾裝修 2022年6期2022-04-15
- 富水地層輔助氣壓平衡模式盾構施工方法研究
樣便給地下水進入土倉延長了時間，加劇了噴涌的發生，形成惡性循環。噴涌的發生，延緩了工程進度，提高了工程造價，同時使土倉壓力和同步注漿質量都難以控制，管片出現錯臺上浮等現象，影響到隧道的成型質量。為了提高土壓平衡盾構的地層適應性，解決噴涌問題，同時解決盾構負荷較大，刀盤結餅、便于排土和控制土倉壓力，本文以成都地鐵9 號線工程為例，分析采用輔助氣壓平衡模式的盾構掘進方法優缺點，總結相關施工工藝重點，為類似地層的盾構施工提供了可參考的案例。1 輔助氣壓平衡模式工
價值工程 2022年12期2022-04-08
- 杭州典型黏土地層盾構掘進參數及地層變形分析
上推導了總推力、土倉壓力、螺旋機轉速、掘進速度之間關系的數學表達式；Do等[5]基于軟件模擬了盾構機刀盤切削土體的過程，并根據經驗公式得出了盾構機的推力及扭矩大??；金大龍等[6]通過模型試驗，研究了盾構刀盤開口率引起的土倉內外壓力變化規律，并基于試驗研究內容，進一步利用粘性流體力學理論建立了相關公式。在實測分析方面，魏新江等[7]結合杭州地鐵1 號線盾構隧道現場監測數據，研究了盾構了參數間的關系及其對地層位移的影響；尹蘇江等[8]結合實測數據，總結了在大連
華南地震 2022年1期2022-04-06
- 盾構砂漿置換法常壓開倉作業技術
第三倉作業過程中土倉內CO含量超標，人員緊急關閉倉門，開始正常減壓出倉，停止帶壓作業。出于安全考慮，帶壓開倉存在安全隱患，因此，考慮砂漿置換法進行開倉，更換墊高刀具，更換土壓傳感器，安裝、試驗高壓沖洗裝置，清理泥餅。1 工程概況盾構機停機位置位于河道泄洪堤內桐口村居民果樹林地下方，刀盤里程為CDK1+519.458(415環)，管片拼裝至409環。該位置隧道覆土為10.5 m，隧道上方為村民菜地和果樹林地。刀盤前方地層從上到下主要為粉質黏土(0～1.8 m
四川建材 2022年3期2022-03-24
- 大盾構超前注漿技術在不良地層下穿民房群的應用
、油布等。(2)土倉內保實土壓：超前注漿前需把土倉內渣土留滿，注入泡沫和膨潤土漿保實土壓，同時轉動刀盤攪勻，過程中要做好渣土改良，防止土倉內渣土結泥餅，一般土倉上部與下部的土壓差控制到0.9 bar倉內即滿倉，以防注漿漿液大量流入土倉結塊。然后在盾尾注入膨潤土漿，膨潤土漿會流入盾殼外周進行填充保護，以防水泥漿液把盾殼包裹住。(3)鉆孔平臺搭設：需把掘進油缸伸長至少1.4 m以上，在盾尾拼裝區域內提供搭設腳手架平臺空間。平臺搭設如圖6所示。平臺搭設完成后，將
國防交通工程與技術 2022年2期2022-03-19
- 土倉壓力與掘進參數相關性分析及預測模型
350000)土倉壓力是保證土壓平衡盾構機正常掘進的重要控制參數之一[1]，將其控制在合理的范圍內，將有助于扼制施工過程中出現的地表沉降、隆起等問題[2-3]。盾構機掘進前需要提前設定土倉壓力值，而在實際的施工過程中往往會按照施工經驗設定土倉壓力值，這對工程的安全和質量極為不利，合理預測土倉壓力成為國內外學者的重點研究內容之一。王洪新等[4]搭建了土壓平衡盾構掘進過程的數理模型。上官子昌等[5]建立了推進速度等可控因素與土倉壓力之間的映射關系。Liu等[
福建工程學院學報 2022年1期2022-03-17
- 土壓平衡盾構土倉內黏性渣土堵塞的模擬判別與分析
一［1］。當盾構土倉內渣土滲透性較低、不排水抗剪強度為5～25 kPa時，其處于較理想的流塑性狀態［2］。此時EPB的掘進功效和施工安全性大大增強。在天然土層中掘進時，渣土的流動性通常難以達到理想狀態［3-4］。當土層黏性較強時，盾構掘進過程中常遭遇土倉內渣土堵塞問題，而這種情況只有當刀盤區域、土倉內渣土嚴重堵塞時才能被發現。此時，泥餅或泥團已硬化而難以去除［5］，造成盾構掘進施工安全隱患并影響盾構機械裝備使用壽命。圖1為南昌地鐵1號線某盾構區間土倉內渣土
同濟大學學報（自然科學版） 2022年1期2022-02-22
- 巖溶區盾構帶壓開倉掌子面加固關鍵技術研究
保證掌子面地層和土倉壓力穩定。常用加固方式[3－5]注漿管直接連接在土倉壁的預留注漿口處，向土倉內注入衡盾泥，并對土倉內渣土進行置換直至掌子面形成完整的泥膜，此方法需先采用加固漿液將土倉內渣土完全置換，通過溢出刀盤外進行掌子面的加固，存在注入材料用量大、成本高、施工進度慢，土倉加固效果差、置換渣土清理難，刀盤被泥膜粘住不利于后續恢復施工等問題，因此需研究一種新型加固方法確保盾構開倉時地層的穩定。2 工程概況龍東村站－龍南站區間主要地層為強度均勻性較差、易溶
鐵道建筑技術 2022年1期2022-02-21
- 合肥地鐵某盾構區間土倉壓力理論計算
在刀盤后方的密封土倉內，用以維持開挖面穩定，最大程度降低對前方土體的擾動，減小盾構施工中所產生的地表沉降以及對周圍建筑物的影響；另一部分土體通過土倉后方的螺旋機輸送排出。因此，確定土倉壓力在實際工程中具有重要的價值。關于土倉壓力大小的計算，國內外學者進行了大量研究，獲得了豐富的成果。如Janssen & Koenen通過建立楔形三維模型，計算出了盾構掌子面的極限支護壓力；德國的M.Herrenknetcht通過對隧道滑動面破壞形狀的研究，提出了極限支護壓力
湖南工業大學學報 2021年6期2021-11-02
- 土壓平衡盾構掘進土量平衡及參數相關性分析
機轉速，進而控制土倉壓力維持在設定的范圍內，從而達到土壓平衡狀態；王洪新等建立了土壓平衡盾構掘進的數學物理模型，進一步推導出盾構各施工參數間的相關性；周冠南分析螺旋輸送機排土及保壓作用時，總結出土倉內外壓力及進、出土量的平衡可通過對排土量的控制來實現；邢彤等通過模型試驗分析了刀盤扭矩與刀盤開口率、土倉壓力、推進力的關系；江華等以北京地鐵9號線為背景討論了輻條式與面板式在大粒徑卵礫石地層施工時參數的關鍵性特征。上述研究提出了通過改變輸送機轉速或推進速度來控制
安徽工程大學學報 2021年4期2021-10-21
- 成都漂卵石地層盾構掘進土倉殘留大漂石清除技術
就會出現漂石進入土倉或刀盤開口被卡死的情況并產生一系列連鎖反應：刀盤變形、扭矩增大、掘進參數異常、掘進速度變慢、卡螺旋機、主軸承受損等嚴重后果[5～6]。1 工程概況成都地鐵6 號線土建2 標項目包含三站四區間，區間采用土壓平衡盾構法施工，總長約3 285m。區間最大覆土約17m，最小覆土約10m，線路最大曲線半徑3 000m，最小曲線半徑450m，最小坡度4.812‰，最大坡度25.0‰。該工程位于成都市郫都區，屬四川盆地西平原區，具有川西壩區的典型特點
建筑機械化 2021年8期2021-09-04
- 不良地質條件下填倉法盾構常壓開倉換刀技術要點研究
前方的間隙，并向土倉內加注膨潤土。3 填倉前的安全條件驗收及技術保證措施在填倉作業前，建設、施工及監理方應對填倉前的安全條件進行檢查驗收，并采取相應的安全防護措施，以保證施工安全，填倉法開倉條件檢查如圖1所示。圖1 填倉法開倉條件檢查Fig.1 Inspection of Opening Conditions of Filling Method⑴參建各方的管理人員如項目經理、施工安全及技術負責人、總監理工程師等相關安全質量管理人員應到現場進行管控。⑵對施工
廣東土木與建筑 2021年6期2021-07-03
- 上軟下硬地層盾構斜穿建筑群“倉-注”聯合控制技術下的地表變形規律研究
液配合比，提出以土倉壓力為控制指標，減小掘進參數波動從而控制地表沉降。梁新權等[8]提出以旋噴樁為注漿加固手段，可以確保流塑狀殘積粉質黏土地層加固效果明顯。并有多名學者利用數值計算軟件工具對盾構下穿建筑物進行數值計算，得出建筑物變形依據[9-14]。但很少提到在軟硬不均地層中，盾構下穿建筑物過程中利用土倉壓力和注漿加固聯合控制技術來進行施工。采用數值模擬和現場驗證相結合的方法為盾構通過上軟下硬地層提供土倉壓力等關鍵參數。1 工程地質概況與工程重難點深圳市軌
水利與建筑工程學報 2021年2期2021-05-13
- 土壓平衡盾構機穿越富水基巖掘進技術
土壓平衡掘進保持土倉壓力與作業面壓力平衡是保證盾構掘進施工穩定進行的關鍵，也是避免出現地表沉降的核心因素。土倉壓力與作業面壓力平衡的保持需要從以下因素控制入手：（1）保證土倉內地層壓力與水壓力處于平衡狀態；（2）使螺旋輸送機正常運行，并保證排土量達到施工要求；（3）重視渣土的處理，保持渣土的流動性，結合施工需求來改良渣土，注入適當的改良添加劑。1.土壓設定為了保證土倉壓力設定與控制的科學性與合理性，需要立足盾構掘進區間的地質條件，分析環位置處的盾構埋深與地
中華建設 2021年4期2021-04-23
- 盾構冷凍刀盤開倉技術研究
連接→冷凍開始→土倉置換介質→繼續冷凍至達到效果→開倉條件驗收→開倉清理凍土→開倉換刀→關閉倉門、拆除冷凍設備、恢復掘進。二、冷凍設備由于隧道內空間受限，冷凍刀盤開倉的凍結設備采用定制的一體化冷凍設備，該設備體積較小，可放置于隧道內盾構機配套臺車后方，跟隨盾構掘進前行，避免長距離的冷凍管路連接，便于快速應對冷凍期間各種情況，提高冷凍施工效率。一體化冷凍設備包括：水冷螺桿式冷凍機組、半封閉式雙螺桿壓縮機、殼管滿液式蒸發器、殼管式冷凝器、外置立式二次油分、管殼
中華建設 2021年10期2021-04-01
- 盾構開倉檢修更換刀具施工技術要點分析
流程2.1 檢查土倉情況在實行開倉換刀前，首先進行檢查土倉的情況。如果使用螺旋機進行排土，可以先使用螺旋機將土倉中的渣土排出干凈，之后觀察土倉中的壓力是否出現上升的情況，進一步判斷在實行注漿加固后掌子面的土體的穩定性以及止水效果的情況。2.2 倉內氣體檢測在確定氣體檢測位置時根據盾構機的構造實行，氣體檢測位置一般在土倉的隔板上的球閥上。首先，氣體檢測人員需要確定球閥周圍的氣體安全，掘進班的人員將連接球閥處的管線拆除，將球閥打開，之后在土倉中伸入抽氣管，并檢
工程與建設 2021年2期2021-03-31
- 沖洪積復雜地層大直徑盾構機長距離掘進關鍵設備配置設計研究
是在刀盤前部和泥土倉中注入水、膨潤土泥漿、黏土、聚合物或泡沫等混合添加材料，經強力攪拌，改善開挖渣土的塑性、流動性，降低渣土的透水性。實際工程中，通過合理的設備配置能更好地改善土體的流塑性，減小內摩擦角，有助于實現添加劑的充分攪拌，提高渣土改良的效果，保證施工的連續性。太原鐵路樞紐西南環線東晉隧道工程具有開挖直徑大、掘進距離長、地質條件復雜等特點，在盾構機長距離連續掘進過程中若設備配置不到位，會使設備發生過量磨損或損壞，直接導致渣土改良效果差、土壓難以保證
現代城市軌道交通 2021年3期2021-03-23
- 淺埋條件下盾構施工參數對地層擾動影響研究
——以福州地鐵4號線某路段區間盾構隧道施工為例
施工為原型，考慮土倉壓力、刀盤摩擦、盾殼摩擦和注漿壓力對軟土地層穩定性的影響。模型區間內各土層簡化為均質水平層狀分布，并視為各向同性，從上到下共分為3層，分別為淤泥、殘積質粘性土、全風化花崗巖，各層土體的物理力學參數如表1所示。盾構隧道埋深6 m，管片內徑5.5 m，外徑6.2 m，厚度350 mm，單幅寬度1.2 m，管片采用錯縫拼裝。盾構隧道所處地層位置如圖1所示。2 數值模型模型采用有限差分軟件建立，為降低模型尺寸對計算精度影響，取邊界距離盾構隧道外
福建建筑 2021年2期2021-03-03
- 雙模盾構復合地層應用技術研究
水掘進易造成渣土土倉滯排，掘進功效低，此地層穩定型好，為不透水層土壓模式掘進效率高;861 環至1380環，主要為富水圓礫地層，土壓模式易螺機閘門噴涌，泥水模式安全和效率高。3? 設備選型及針對性設計3.1? 總述為泥水/土壓雙模盾構機在施工過程中既可以實現泥水模式掘進又可以實現土壓模式掘進施工。本雙模盾構機主要技術特點有以下9點：（1）主驅動：電驅，總功率770kw，主驅動傳動效率高，系統具備運行可靠、免維護、噪音低、發熱小、省電等優勢;采用外齒驅動，傳
裝備維修技術 2020年17期2020-12-28
- 盾構接收掘進中有限土體劃分及土倉壓力設定研究
構法施工過程中，土倉壓力的設定是盾構施工設計的重要環節，合理的土倉壓力在與開挖面水土壓力相平衡的同時，能實現對周邊土體的較小擾動，從而對地表沉降和周邊建(構)筑物影響較小。關于土倉壓力的設定方法已存在很多研究成果[1-4]。趙文等[5]詳細比較了兩種楔形體模型的開挖面支護壓力，得到了較精確的簡化計算公式。李潮[6]比較了常用的3種掌子面土壓力計算模型，針對砂卵石地層給出理論建議。侯永茂等[7]根據對刀盤前土體擠壓狀態的分析，提出以變形控制為準則的土倉壓力設
鐵道標準設計 2020年11期2020-12-11
- 雙模盾構復合地層應用技術研究
水掘進易造成渣土土倉滯排，掘進功效低，此地層穩定型好，為不透水層土壓模式掘進效率高;861 環至1380環，主要為富水圓礫地層，土壓模式易螺機閘門噴涌，泥水模式安全和效率高。4、 設備選型及針對性設計4.1 總述為泥水/土壓雙模盾構機在施工過程中既可以實現泥水模式掘進又可以實現土壓模式掘進施工。本雙模盾構機主要技術特點有以下9點：（1）主驅動：電驅，總功率770kw，主驅動傳動效率高，系統具備運行可靠、免維護、噪音低、發熱小、省電等優勢;采用外齒驅動，傳動
裝備維修技術 2020年14期2020-11-30
- 大斷面矩形掘進機土壓平衡控制技術探究
眾多，主要包括“土倉壓力與掌子面不平衡”、“背土”、“盾體周邊注漿壓力”等[2]，其中“背土”現象可通過盾體、管節周邊的減摩泥漿克服[3～4]，“注漿壓力”控制地表沉降經過多年來的發展也已成為較為成熟的技術[5]。而“土倉壓力平衡控制”在常規盾構及小斷面矩形頂管較為成熟，但大矩形斷面隧道掘進機施工一般采用多刀盤、多個螺旋輸送機出渣形式，加之矩形斷面的特異性，給土壓平衡控制帶來了諸多不確定性，土倉壓力的驟然變大或變小會直接作用在開挖掌子面上，導致地表的隆起或
建筑機械化 2020年10期2020-11-23
- 矩形頂管施工參數對變形的影響研究
用，在掌子面施加土倉壓力，完成一個開挖步的施工。(4)在第3個開挖步時給頂管機后方一個開挖步的土體施加注漿壓力(由于頂管機長度按3 m考慮，此時0～1.5 m范圍內將頂管機外殼部分鈍化，認為此時頂管機通過該部分土體)，按此步驟繼續計算3個開挖步。(5)第6個開挖步時，激活頂管管節、注漿層單元，此時，第1個頂管管節施工完畢。下一個開挖步時采用位移控制的方法，采用fish語言進行編程，將第1個頂管管節推進1.5 m并激活第2個頂管管節、注漿層。按以上步驟工進行
國防交通工程與技術 2020年6期2020-11-19
- 氣墊式泥水—土壓雙模盾構快速轉換技術
氣墊倉以有效緩沖土倉內壓力波動。盾構機的開挖直徑為6 280 mm，刀盤轉速0～0.35 r/min，刀盤開口率45 %，最大推力3 991 t，額定扭矩6 650 kN·m。圖2 泥水—土壓雙模盾構機主機布置本工程采用的氣墊式泥水—土壓雙模盾構機主要有如下技術特點：(1)主驅動：液壓驅動，總功率945 kW，主驅動傳動效率高，系統具備運行可靠、免維護、噪音低、發熱小、省電等優勢；采用外齒驅動，傳動平穩。(2)主密封：主密封形式為多唇型，內外共8道，硬質聚
四川建筑 2020年5期2020-11-16
- 復雜環境下土壓平衡盾構被動填倉換刀施工技術
工況，它是通過向土倉內注入適量水泥漿液等加固掌子面，強度儲備充足后采用人工將倉內泥漿清理出來使倉內具有一定的空間，然后在常壓狀態下進行刀具更換的施工方法，必要是根據周邊環境、地質條件復雜程度及穩定性采用地面加固、降水配合進行開倉檢查。針對目前填倉換刀技術的不斷應用，現對洛陽地鐵1號線麗青區間富水砂卵石地層被動換刀與以往類似工程所不同的袖閥管地面加固、地面深井降水、填倉前盾體保護、挖倉順序以及整個過程中所出現的問題和設備選型方面進行總結，以為今后類似工程提供
建筑機械化 2020年8期2020-09-10
- 土壓平衡盾構土倉壓力的計算方法研究
10081)引言土倉壓力是土壓平衡盾構最重要的工作參數之一，合理保持土倉壓力對控制隧道圍巖變形和提高掘進效率具有重要意義[1-3]?？刂?span class="hl">土倉壓力的方式主要是調節螺旋輸送機轉速、盾構總推力、刀盤轉速等參數[4-5]，通常需要結合地表變形監測反饋與理論計算以確定土倉壓力合理范圍。為使盾構對土體的擾動最小，土倉壓力設定值應接近靜止土壓力[6-7]。目前國內的盾構掌子面土壓力計算通常參考已有的土壓力計算理論，如上覆土重理論、郎肯土壓力理論、太沙基理論和普氏理論等，
鐵道標準設計 2020年8期2020-07-28
- 盾構在機場下方富水砂卵石地層帶壓換刀施工技術
44m/d。2 土倉壓力確定頂部開挖面至地表主要為砂卵石地層少量粘土層，深度為19.49m；頂部開挖面至地層水位線深度為11m；經改良的碴土浮重密度為2000kg/m3，內摩擦角φ=0°；原狀地層土體浮重密度為2130kg/m3，原狀地層內摩擦角φ=45°，水的密度為1000kg/m3，粘聚力c=0。計算土壓力為：主動土壓力：主動水土壓力：故本次土倉保壓設定為2.0bar。3 施工工藝流程3.1 停機準備1）渣土改良，為便于螺旋輸送機排渣并形成泥膜效應，盾
建材發展導向 2020年11期2020-07-14
- 花崗巖殘積土盾構施工地層加固及開倉技術
達開倉位置前，往土倉注入膨潤土等，對渣土進行改良。（2）調整好盾構機姿態，鉸接油缸不能形成夾角。盾尾偏差不能過大。盾尾處若發現漏氣現象及時進行油脂補充，進行封堵。（3）盾構到達開倉位置前，同步注漿保證四根注漿管同時注入，采用注漿量控制。（4）盾構各保壓系統確保運行正常，且必須處于待命狀態：氣閘系統，低壓空氣系統，所有要求的注漿口、排漿口必須處于工作狀態。3.2 盾構開倉技術（1）管片環向封堵：盾構停止掘進，刀盤停止旋轉，對脫出盾尾連續4環管片手孔注入水泥水
建材與裝飾 2020年15期2020-06-01
- 地鐵盾構隧道填倉換刀施工技術研究
件；如果有水則在土倉隔板中部打開球閥，進行排水；如果此時水流不止，則不能夠開倉，需重新注漿。4)開倉后首先需要通過氣體探測儀檢查倉內氣體情況，主要是倉內通風、降溫等條件滿足人體基本需求后方能進倉。進倉后首先對土倉內漿液強度進行判定，同時檢測土倉內是否有有害氣體，以便采取相應的措施。5)清理前先對土倉內水泥漿進行清理，然后對刀盤上刀具、刀座等主要位置進行清理及沖洗，應避免對掌子面及切口環位置的破壞。4 填倉換刀關鍵技術研究4.1 總體施工流程填倉換刀技術通常
山西建筑 2020年4期2020-03-11
- 漂卵石地層盾構開倉復推卡刀盤預防措施
程中，在開倉清理土倉和檢換刀具后準備復推時多次出現刀盤卡轉故障，嘗試刀盤脫困時無法穩定刀盤上方和前方土體，導致刀盤周圍土體塌落，造成大方量超方，危及刀盤上方路面及管線安全，擬采用盾構土倉保壓及盾構掘進參數控制的措施恢復推進。1 工程概況成都地鐵6 號線一、二期工程土建2 標郫筒站-和平街站區間共配置2 臺土壓平衡盾構，分別從郫筒站始發，沿銀望叢中路后到和平街站。區間右線盾構施工自始發至臨時停機清理土倉及檢換刀具，盾構推進62 環，刀盤停機開倉里程為YDK5
建筑機械化 2020年3期2020-02-18
- 富水砂層土壓平衡盾構施工中的重點技術
開展具體的工作。土倉內壓力的控制，需要通過調節開挖量以及調整出土量來控制，直接利用土倉的泥土，使得土壓力以及開挖面地層水壓力相平衡，并且支護開挖面地層時，可以利用土倉的泥土，這樣可以安全的，在保持土倉穩定，進行隧道掘進[1]。與土壓平衡盾構相比，泥水式盾構則表現一般，施工風險大，掘進控制難。土壓平衡盾構的工程造價較低、作業安全、環境影響小以及底層適應性廣得到了廣泛的好評。1.2 土壓平衡盾構機工作模式和結構土壓平衡模式和敞開式，是土壓平衡盾構的兩種常見模式
建材發展導向 2019年18期2019-11-28
- 基于模糊PID的盾構土倉壓力控制研究
著刀盤的開口進入土倉，再通過土倉內的螺旋輸送機將土體運輸出來。在整個掘進過程中要控制盾構土倉的壓力來維持開挖面的穩定，如果土倉壓力過大，就會使開挖面推力過大，從而導致地表隆起。反之土倉壓力過小，造成開挖面推力不夠，會產生地表塌陷。因此土倉壓力是土壓平衡盾構機在掘進時的一個重要參數，對實現地表變形有效控制具有重要意義。Liu et al[1]利用小二乘支持向量機的方法建立了以推進速度和螺旋機轉速為參數的土壓預測模型，仿真結果表明能夠有效控制土壓平衡。王林濤等
石家莊鐵道大學學報(自然科學版) 2019年3期2019-09-24
- 土倉壓力及注漿壓力對深埋盾構施工影響分析
其中施工所采用的土倉壓力以及注漿壓力對工程的安全性有著重要影響。通過選取不同的土倉壓力及注漿壓力，對施工過程進行數值模擬，為超大直徑深埋隧道工程的土倉壓力及注漿壓力取值提供參考［1-8］。1 工程概況本節依托某盾構隧道。隧道外徑15.2 m，管片厚度0.65 m，隧道拱頂距離地表35 m。模型Y軸負方向為重力方向，Z軸負方向為隧道開挖方向。沿線地基土主要由粘質粉土，粉質粘土和輝長巖組成。處理深度內地基土層自上而下為:①粘質粉土，厚約20 m;②粉質粘土，可
山西建筑 2019年1期2019-01-04
- 地鐵盾構隧道施工對鄰近已有隧道的影響分析
],當盾構開挖面土倉壓力大于土水壓力合力時,地面隆起量主要取決于隧道的埋深[4],既有隧道對其下方土壓力的橫向和深度影響范圍[5],近距離雙孔平行隧道開挖順序對襯砌結構軸力和彎矩的影響[6]。國內外諸多學者對盾構穿越施工進行了研究,取得了一些有益成果:徐前衛等[7]研究了上海外灘觀光隧道上穿地鐵2號線兩條平行隧道復雜工況下盾構掘進施工的土體擾動特點。畢繼紅等[8]采用平面應變單元分析了近距離右線隧道開挖對左線既有隧道的影響問題。徐章杰[9]以北京地鐵15號
結構工程師 2018年5期2018-11-22
- 土壓平衡式盾構機土倉可視化系統研究
，盤體結構泥餅，土倉中心泥餅，盤面泥餅使刀具失去切削作用，盾構推力雖大但刀盤不能貫入，影響掘進效率。采用土倉可視化系統，可在主控室內清晰觀察土倉內的中心結泥餅情況，采用長桿機械捅開泥餅，并配合刀盤中心高壓沖水裝置，迅速解除泥餅。盾構長距離施工中，不可避免地要進行中途檢查和更換刀具或進倉進行維修作業、帶壓作業時，往土倉內注入高壓空氣，通過氣壓平衡掌子面的水土壓力，從而維持穩定，人員在密閉、高壓、空氣環境下作業，操作難度較大，風險性較大，因此，觀察操作人員在土
現代制造技術與裝備 2018年9期2018-10-17
- 盾構中心旋轉接頭指形密封維修改造
等通路，回轉軸與土倉隔板處通過VD密封進行密封。在珠海城際軌道交通隧道應用的土壓平衡盾構，由于中心回轉節安裝誤差偏大，盾構機在全斷面硬巖掘進過程中出現中心回轉密封滲漏泥水現象。為了快速有效解決中心回轉節密封失效的問題，采用新的密封設計方案——仿主軸承密封形式。針對珠海軌道交通隧道施工土壓平衡盾構中心回轉節密封維修，密封維修改造方案分為兩部分：土倉內采用一道指形密封貼緊土倉壁密封，指形密封的外面有一道50mm鋼圈板防護；盾體內采用一道指形密封反裝在中心回轉軸
建筑機械化 2018年7期2018-07-31
- 重疊隧道上洞開挖面支護與注漿壓力對下洞隧道的影響分析
要考慮上洞施工時土倉壓力（開挖面支護壓力）與注漿壓力對地表沉降以及下洞管片結構受力的影響，考察標準主要是下洞管片的應力以及地表沉降。因此，在進行下洞隧道施工時，采取一次性挖通的形式，使管片的應力狀態和地表沉降狀態在各方向均相同。計算過程中共考慮 7 種計算工況，見表 2。表2 計算工況表在下洞開挖完成的基礎上進行上洞隧道開挖，采取一次性挖去前半段 60 m 范圍內的土體并進行管片拼裝和注漿等操作。在計算過程中，分別在保持管片上下兩端注漿壓力與地層原始應力相
現代城市軌道交通 2018年7期2018-07-26
- EPB隧道掘進對軟巖地層地表影響分析
可歸納為：(1)土倉壓力。隧道掘進過程中，掌子面很難達到理想平衡狀態，土倉內的土壓力可能小于或大于掌子面土壓力，掌子面前方土體會產生下沉或隆起。(2)同步注漿效果。由于盾殼有一定厚度和刀盤存在超挖的影響，管片在脫離盾尾時，圍巖與管片外側之間會存在一環形間隙，若沒及時跟上注漿或注漿效果不佳，圍巖將向這一間隙發生位移，而引起地表沉降(3)出碴量管理。若出碴量大于實際開挖量(乘以松散系數后)，或出碴成分包含有盾構機上方地層的特性時，證明已經出現超挖，很可能引起地
四川建筑 2018年5期2018-04-11
- 盾構機在上軟下硬帶壓換刀施工技術
人員在常壓下進入土倉進行刀具的更換作業。主要有以下優點：（1）安全性高。由于施工處于一個常壓過程中，常壓換刀施工相比帶壓換刀其安全性較高。（2）工期短。常壓換刀更換一把刀具時間約為2小時，整個換刀施工在3天左右完成，相比于其他換刀方法，換刀效率明顯提高。（3）施工成本低。相比帶壓換刀、填倉換刀，其人工等費用會節省很多。缺點：常壓換刀限制條件較為嚴格，對地層穩定性要求較高，需要地層自穩性較強，或在地層自穩性強度不足時需對其進行預加固。3.2 帶壓換刀帶壓換刀
建筑與裝飾 2018年2期2018-02-16
- 使用混合泥膜作為襯砌的填開倉換刀技術研究
組成的混合漿液在土倉壓力作用下，通過刀盤開口向砂層滲透，固化后在掌子面周邊形成新型混合泥膜，利用風鎬清除土倉內硬化混合漿液的同時，保留刀盤前四周形成的混合泥膜，即可進行盾構刀盤換刀作業。結合廣州市軌道交通九號線4標花都廣場站～馬鞍山公園站盾構區間工程實例中的應用，本施工技術能為砂層盾構換刀提供高效且安全的解決方案。盾構隧道；刀盤；換刀；混合泥膜；砂層1 工程概況廣州市軌道交通九號線4標花都廣場站～馬鞍山公園站盾構區間沿迎賓大道布置，左線設計起止里程為 ZD
四川水泥 2017年10期2017-10-16
- 土倉壓力對盾構下穿公路引起地表變形的影響分析
230022)土倉壓力對盾構下穿公路引起地表變形的影響分析梁 偉1，席培勝2(1.安徽建筑大學 安徽省建筑結構與地下工程重點實驗室，安徽 合肥 230022；2.安徽建筑大學 土木工程學院，安徽 合肥 230022)為了研究土倉壓力對土壓平衡盾構施工引起地表沉降的影響，以合肥軌道交通2號線青陽路站到西園路站區間盾構施工為背景，基于Midas/GTS軟件，建立了盾構下穿南一環道路的三維數值模型。通過模擬結果與現場監測結果的對比分析，得出以下結論：盾構施工對
皖西學院學報 2017年2期2017-05-13
- 土壓盾構機在掘進過程中常壓開倉換刀的技術研究
程中開挖面穩定靠土倉壓力維持，開倉后，盾構機切口土倉內的壓力全部卸掉，而開挖面土體有一定的自然土壓力，如不采取措施，將造成開挖面坍塌。再者，由于地下水的水位較高，盾構機位置在水位面以下，而且殘積礫質黏土為承壓含水層，如不采取措施，開倉后將造成泥水噴涌。3.2.2 針對性措施[1]（a）針對開挖面坍塌，采用在距離刀盤30 cm處施做Φ1.5 m的咬合樁砂漿墻來阻擋開挖面的坍塌。（b）針對開倉后將造成泥水噴涌，采用在刀盤和咬合樁砂漿墻之間施做Φ0.8 m的高壓
建筑施工 2014年4期2014-09-20
- 盾構機土壓平衡系統的ARMA模型及其參數估計
)為了表征盾構機土倉壓力平衡系統的時滯特性和提高模型的預測精度,建立了該系統的自回歸滑動平均(ARMA)模型,并提出了基于優化算法的ARMA模型參數估計方法。實驗結果表明,與經典的線性機理模型相對比,新模型顯著提高了土倉壓力的擬合和預測精度。ARMA模型預測土倉壓力的最大相對誤差從機理模型的41%降低到9%。結合實驗數據,分析了該系統動態響應的時滯特性,分析表明,螺旋輸送機轉速對下一時刻土倉壓力影響的時滯特性更加明顯。自回歸滑動平均模型;參數估計;土壓平衡
煤炭學報 2014年11期2014-06-07
- 土壓平衡盾構在復合地層中帶壓進倉施工技術
況有刀盤結泥餅、土倉內結泥餅、刀具偏磨或個別刀具損壞幾種。為解決目前的問題，必須實施帶壓進倉，并結合開倉后的具體情況采取相應措施。2 帶壓進倉工作原理、工藝流程2.1 基本原理對盾構機土倉、盾殼處注入高濃度膨潤土泥漿，泥漿滲入地層后形成泥膜以封堵地層;在保證刀盤前方周圍地層和土倉滿足氣密性要求的條件下，通過在土倉建立合理的氣壓來平衡刀盤前方的水、土壓力，達到穩定掌子面和防止地下水滲入的目的，為在土倉內進行檢查、更換刀盤刀具和處理刀盤泥餅創造工作條件。2.2
都市快軌交通 2014年5期2014-02-13
- 土壓平衡盾構在高承壓水全斷面粉細砂層中掘進技術探究
的外漏損失，導致土倉壓力難以建立，引起開挖面失穩的風險。2.2工程事故的概念和發生機理2.2.1閉塞當盾構機土倉內渣土具有較大的內摩擦角，土體與側壁的摩擦力較大，開挖面的壓力和壓力艙隔板承受的千斤頂的推力較大時，土體在土倉的側壁容易發生粘附作用（如下圖所示），從而使渣土不能順利排出。由于在壓力艙中心主軸處設有攪拌翼，攪拌范圍內的土體與側壁的摩擦力主要是抵抗攪拌翼的扭矩，其摩擦力在豎向的投影很小，因此這一部分土體不會首先成拱。又由于壓力艙頂板壓力較大，所以在
城市建設理論研究 2012年4期2012-03-23
- 淺析土壓平衡盾構保持掘進面穩定的措施
前部設置隔板,使土倉和排土用的螺旋輸送機內切削下來的泥土進行改良后,依靠推進油缸的推力給土倉內的開挖土碴加壓,使土倉作用于開挖面以使其穩定的一類盾構。其工作原理見圖 1。盾構推進時,前端刀盤切削土層,切削下來的土體進入密封土倉,當土倉內的土體足夠多時,可與開挖面上的土、水壓力相抗衡,使開挖面地層保持平衡。盾構設有螺旋輸送機,由其將碴土排送到土箱,運至地面。螺旋輸送機的排土口上裝有滑動閘門或螺旋式漏斗,以控制出土量。在盾構掘進過程中向開挖面加壓灌注水、粘土、
山西建筑 2011年8期2011-04-14