盾尾密封油脂注入理论及控制方法研究

盾构掘进过程中,盾尾密封油脂量的合理化控制可以降低施工成本及工程风险。以某一型号土压平衡盾构盾尾密封系统为例,结合相关实验平台对盾尾密封油脂按量按压力注入理论及控制方法进行研究,提出合理化的控制策略,为盾尾密封油脂控制系统设计及盾构施工操作提供参考。     

超大直径泥水盾构施工风险防控方法研究

超大直径盾构施工技术以其安全、高效的特点,在长大隧道施工中得到越来越广泛的应用。但在穿越复杂地层掘进施工时,仍面临多项施工风险。针对苏埃通道越海隧道工程的特点和施工难点,总结了超大直径泥水盾构在施工中存在的主要风险,具体表现在始发风险、软硬不均地层刀具配置风险以及开挖面失稳风险等。通过开展岩机作用机理试验、始发相关参数模拟与分析试验、开挖面稳定性数值试验等,提出大直径泥水盾构施工中存在主要风险的解决办法,对提高施工现场的掘进效率和减少施工事故具有重要意义。     

海域含孤石地层超大直径泥水盾构始发关键技术研究

汕头海湾隧道工程采用15m级超大直径泥水盾构施工,克服了含孤石地层对工程在浅覆土地表沉降控制,高强度孤石处理方式,盾构刀具配置与应用,高压力差下的洞门密封设置及大跨度、高强度与刚度反力架设计等方面带来的诸多难题。结合汕头海湾隧道工程建设条件及盾构掘进情况,总结了工程在端头加固、孤石处理、洞门密封设置、反力架设计等方面的成功经验,并分析研究了刮刀安装螺栓受力及失效原因,在此基础上对盾构在含孤石地层始发时的工序、刀具配置方面提出参考建议。     

基于大数据分析的盾构施工风险防控研究

详细介绍了基于大数据分析技术的盾构风险防控方法,针对大数据分析方案设计、架构及原理、功能设计等进行了系统阐述,并结合具体项目开展了应用研究,表明了利用大数据分析技术可以辅助施工单位建立立体综合的盾构施工风险防控体系,有效降低盾构施工生产过程中的风险发生概率,具有显著的社会效益和经济效益。     

高水压环境下盾构主轴承唇形密封圈密封性能分析

在分析盾构主轴承密封结构及功能的基础上,结合琼州海峡跨海隧道工程,建立了主轴承密封圈仿真分析模型,分析不同压力差下,唇形密封圈的保持架结构,对主轴承密封圈受力情况和密封性能的影响。研究结果表明：有楔形突起的保持架对密封圈的受力情况及密封性能具有较大影响。该结构有效改善了密封圈的力学结构,提高了其结构的稳定性和密封性能的稳定性,在保证良好密封性能的前提下,使密封圈有较小的变形和等效应力。     

盾构集成实验台自动控制系统的设计

实验台的主控制站采用西门子S7～400PLC及配套模块组成,主站和从站采用PROFIBUS总线连接,和上位机之间通过总线实现远程编程、修改、实时监控等功能,上位机监控采用WINCC7．2设计的人机界面,可以根据控制系统的实际需求做出重新设计,进行盾构局部控制系统软件的设计、模拟测试试验、盾构控制软件系统集成、模拟测试试验及其它自动控制软件设计、测试、系统集成试验。     

复合式TBM施工区间防水技术研究

针对复合式TBM法区间隧道的高防水性能要求,建立了区间防水设计体系,从管片混凝土自防水、接缝防水、管片外涂层防水及注浆防水等方面,阐述了复合式TBM施工过程中应当如何做好隧道防水能力建设。     

苏埃通道工程软硬不均地层盾构掘进参数模拟试验研究

针对汕头苏埃通道工程盾构需在主航道下方通过上下差异性极大的软硬不均地层时所面临的掘进参数选取难题,采用工程现场的岩样开展软硬不均地层盾构掘进参数模拟试验,获取了软硬不均地层条件下贯入度、刀间距与破岩推力、扭矩、破岩效果的关系。试验结果表明,目前盾构刀盘采用的刀间距(90,100,120mm)均能够有效破岩,若采用17in盘形滚刀将存在滚刀超载风险,应采用19in滚刀或采用高承载力的滚刀轴承。     

土体改良试验平台的设计与研究

土压平衡盾构自身对地层的适应范围相对较窄,因此必须采用土体改良技术来辅助土压平衡盾构施工以扩大对地层的适应范围。本文介绍了1个土体改良试验平台,着重阐述了其功能原理和组成结构。     

盾构刀盘设计软件开发

为快速完成不同类型和尺寸盾构刀盘的设计,根据刀盘自身机械数据结构和施工过程的数据关系,利用VB把已经完成的三维参数化机械模型和综合结构分析结果封装形成软件,方便了刀盘设计人员准确且快速地完成盾构刀盘设计。