城市富水砂卵石地层地铁盾构掘进面的稳定性控制技术

以成都地铁6号线富水砂卵石地层盾构工程为背景,开展了富水砂卵石地层分析、盾构选型及控制参数分析、现场盾构掘进,进一步提出和总结了成都地铁富水砂卵石地层盾构施工关键技术及具体措施。包括树立"排出为主,破碎为辅"的地层处治理念,调整刀盘和螺旋出土和螺旋出土器的结构形式、刀盘开口率、刀盘布置形式,改进同步注浆和二次注浆浆液配合比,优化渣土改良系统,提升沿线注浆工艺等。     

成都地铁富水砂卵石地层盾构刀盘配置的研究

通过分析和研究成都地铁1号线盾构施工2标段区间盾构刀盘、刀具在富水砂卵石地层施工中磨损严重的原因,找出刀盘、刀具在设计与配置方面存在的缺陷,经过多次改进后制定出新的可行配置设计方案,并对刀盘整体及附属结构进行修复优化,使其更加适应在富水砂卵石地层中施工.经过250m运行后,证明该没、设计有效优化了刀盘结构的合理配置,充...     

成都地铁土压平衡盾构施工关键技术

根据成都地铁1号线盾构施工实践经验,总结了成都地铁富水砂卵石地层盾构施工刀盘的结构设计、刀具类型的优化与布刀方式、螺旋输送机优化设计、带压换刀的保压技术、碴土改良技术、掘进参数的选择,沉降控制等几个方面的技术要点.     

成都砂卵石地层盾构刀盘与刀具选择

成都这种富水砂卵石地层中,有很多因素制约盾构快速、安全的施工,在这些因素中,盾构刀盘刀具的配置是对盾构施工影响最重要因素之一,将成都地铁一号线盾构4标两台盾构刀盘,刀具的配置进行对比,并对现有刀具盘合理布置刀具提出建议.     

富水砂卵石地层大直径盾构刀具磨损规律及优化分析

依托成都地铁17号线一期工程,根据全线的工程地质及水文地质条件,结合成都地区其他线路以往工程经验分析了富水砂卵石地层盾构施工难点,并提出了针对性设计方案。对黄石站—市五医院站盾构区间左线刀具刀盘磨损量进行统计,分析了刀具磨损原因,最后提出改进的优化措施。结果表明,改进之后的刀具磨损量得到有效控制,减少了掘进过程中换刀次数。     

成都地铁富水砂卵石地层盾构刀盘配置的研究

通过分析和研究成都地铁1号线盾构施工2标段区间盾构刀盘、刀具在富水砂卵石地层施工中磨损严重的原因,找出刀盘、刀具在设计与配置方面存在的缺陷,经过多次改进后制定出新的可行配置设计方案,并对刀盘整体及附属结构进行修复优化,使其更加适应在富水砂卵石地层中施工。经过250m运行后,证明该设计有效优化了刀盘结构的合理配置,充分降低了刀盘、刀具的磨损,能够延长刀盘的使用寿命,减少了更换刀具的施工风险,缩短施工工期,节约施工成本,为城市地铁大直径盾构机长距离掘进提供实用经验,具有一定的综合效益和推广价值。     

复杂环境下土压平衡盾构被动填仓换刀施工技术

洛阳地铁1号线盾构区间以稍密、中密富水砂卵石地层为主,盾构在全断面卵石地层掘进对刀具磨损较为严重,而在该地层中盾构保压尤为困难,采用常压换刀方法需根据地质情况、周边环境情况、管线情况、水位情况等进行综合判断,为解决洛阳地铁1号线丽青盾构区间连续长距离在全断面砂卵石地层下穿建(构)筑物情况下出现的不良工况,结合北京地铁、成都地铁类似地层处理方法,在刀盘、刀箱磨损严重的情况下,通过更换刀具类型,顺利完成了刀具更换恢复掘进,同时通过对盾构掘进过程中出现的问题、掘进参数的对比总结了富水砂卵石地层盾构选型适应性经验,可为今后在类似地层、类似问题提供借鉴。     

富水砂卵石地层盾构适应性设计关键技术研究

盾构刀盘、刀具配置选型是工程成功的关键因素之一,需充分考虑周边环境及工程地质条件,进行针对性设计,以获得良好的切削效果和掘进速度。以成都地铁某盾构区间为研究对象,对富水砂卵石层条件下的土压平衡盾构刀盘刀具适应性设计关键技术进行了深入研究,从刀盘面板设计、刀具尺寸与材料改进、泡沫系统改进、耐磨装置设计等方面,提出了具体的优化措施与改进建议,并对采取优化措施后的工程施工效果进行了对比分析。     

大直径土压平衡盾构在复杂地层中的应用

以都江堰至四姑娘山山地轨道交通土建1标项目的都江堰站至永丰站地下区间和永丰站至蒲阳站区间为工程背景，针对土压平衡盾构穿越高富水、大粒径砂卵石复杂地层进行研究，论述盾构的选型，分析掘进过程中存在的刀盘磨损严重、刀具更换困难、扭矩过大等实际问题，得出相关规律，采取针对性优化措施，从而使得刀盘结构对富水大粒径砂卵石地层的适应性更强，减少换刀频次，提高施工效率，大幅度降低施工成本，为类似地层的盾构施工提供一定的借鉴和指导。     

成都地铁富水砂卵石地层盾构适应性分析

以成都地铁1号线试验段盾构工程为依托,探讨了针对成都地铁富水砂卵石地层,两种不同类型盾构的适应性,得出了在富水砂卵石地层中更适宜采用土压平衡盾构施工的结论,可供类似工程参考。     

沈阳富水砂卵石地层泥水盾构适应性研究

在砂卵石地层中地铁盾构掘进普遍面临着盾构载荷过大、刀盘刀具磨损严重、开挖面易失稳以及掘进速度缓慢等实际施工问题。为提高盾构在此类地层中的适应性,应选择合适的盾构类型,合理配置盾构设备并使施工参数之间有较好的匹配性,以保障盾构施工顺利高效进行。以沈阳地铁10号线11标砂卵石地层盾构区间为依托,通过对泥水盾构在此类地层掘进的适应性问题进行分析总结,提出了针对性的掘进参数匹配方案、泥浆配比建议以及刀盘刀具配置要求。相关结论可为今后类似地层条件下的泥水盾构施工提供较为全面的参考。     

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.     

富水砂卵石地层土压平衡盾构带压换刀技术

成都地铁1号线的盾构掘进表明,在砂卵石地层中开挖刀具的磨耗非常严重,平均120～150m需全面更换一次刀具.结合成都地铁1号线盾构3标项目,对浅埋富水砂卵石地层条件下的土压平衡盾构带压换刀技术进行了有益尝试并获得成功,从而形成了相关成套技术.主要包括带压换刀工作气压值的经验计算公式,膨润土泥浆的配合比和制备流程,以及按"到达预定换刀地点前"、"到达时"、"换刀结束后的恢复掘进"三阶段控制的施工工艺.     

砂卵石地层盾构开挖面稳定性分析

分析了成都砂卵石地层工程地质和水文地质条件,通过大型三轴试验对砂卵石层力学特性进行了研究。针对砂卵石层粘聚力低、离散性强的特点,选用颗粒离散元法作为数值计算工具,通过对大型三轴试验的数值模拟,对砂卵石层的细观参数进行了标定。研究了支护压力对开挖面变形、地表沉降、开挖面的最大位移和土层应力的影响。研究结果表明：1)开挖面土体破坏形状和砂土的离心试验模型相符;2)当支护压力较小时,开挖面前方土体颗粒接触力很低,颗粒流动趋势明显,因此容易引起超挖,从而导致盾构施工后形成地层中的空洞;3)开挖面前的上方土体成拱作用明显,即使土层内部形成空洞也不会立刻引起地面塌陷,这是目前成都盾构施工引发地面滞后沉降的主要原因。     

复杂地层大直径泥水盾构刀具磨损规律分析

分析了南京某越江泥水盾构隧道施工过程中8次换刀刀具磨损情况。对切削刀刀具磨损进行系统分类,分为两大类、九小类;研究得出:粉细砂地层中刀具磨损较小,该地层中刀具磨损过程分为三阶段,先行刀容许切削轨迹长为1 300 km;砂卵石地层刀具磨损严重,该地层刀具磨损过程分为两阶段,距离刀盘中心最远处刀具磨损普遍严重,随着掘进断面砂卵石含量比例增加刀具磨损相应增大,先行刀容许切削轨迹长为180~230 km,研究得出在砂卵石地层中刀具磨损的包络线。     

上软下硬地层盾构机滚刀磨损特性研究

以广州地铁某盾构区间为工程背景,结合上软下硬地层的强度特性,提出了硬地层所占面积与掌子面面积之比来评估上软下硬地层中地层分布情况的方法,确定硬地层对开挖面强度特性的影响。根据地层特性和分布情况,提出了适应不同均一地层的刀盘合理转速以及适用于上软下硬地层的刀盘设计转速。通过监测盾构机掘进过程中的刀盘扭矩变化,提出根据刀盘扭矩变化幅度制定刀盘转速调整时机的预警机制,实现刀盘转速提前调整。结合实际应用效果,上软下硬地层会使盾构滚刀产生过快磨损,超前调整刀盘转速可有效降低滚刀受冲击荷载的影响,延长滚刀正常工作时的掘进距离,显著提高上软下硬地层中盾构施工效率。     

成都砂卵石地层盾构施工技术措施

结合盾构施工在成都砂卵石地层中的应用,分析了施工中应注意的问题和应采取的施工措施,以积累成都地铁施工经验,推广盾构施工技术在砂卵石地层中的应用,保证地铁工程的顺利进行。     

土压平衡盾构机非保压施工技术与应用

以沈阳地铁2号线13标区间盾构隧道掘进为背景,研究分析了土压平衡盾构机在富水的粉细砂、中粗砂和卵砾石复杂地层中盾构掘进,提出了在该地层中盾构机非保压的掘进模式。通过多个盾构施工实例证明采用该模式掘进既可以减少刀盘和刀具的较大磨损,降低总推力和扭矩,避免中途换刀,又可以保证盾构正常安全地施工,该盾构掘进模式可供类似工程借鉴。     

砂卵石地层盾构施工滞后沉降形成的细观研究

成都地铁区间盾构隧道所处地层主要为典型富水砂卵石地层,盾构施工引起的地层损失在地下水、地面荷载等影响下很容易形成滞后沉降,导致地表发生塌陷。针对成都地铁1号线一期工程建设经验,总结了砂卵石地层滞后沉降形成的原因,同时,采用颗粒分析软件PFC^2D,从细观层面对砂卵石地层中滞后沉降的发展形成过程进行模拟,分析隧道埋深、地层空洞位置等因素对滞后沉降的影响。研究表明,砂卵石地层的特殊工程地质性质是滞后沉降形成的根本原因,盾构施工工艺是关键影响因素。细观研究表明,地层损失导致在隧道两侧上方约45°方向出现两条破碎带,形成三角形的松散区域,洞周地层应力发生显著变化。隧道埋深直接影响滞后沉降是否发生,地层空洞方位对滞后沉降的发生区域有重要影响。     

富水砂层土压平衡盾构关键施工技术

沈阳地铁二号线会展中心站一世纪广场站隧道盾构区间穿越中粗砂、砾砂层,砂性土层内摩擦角大,碴土流动性差,排土困难,地下水量丰富、水压高,因此盾构掘进控制困难,容易造成地表沉降.从土压平衡盾构的适应性、刀盘和螺旋输送机的结构、刀具的配置和加固、碴土改良措施、沉降控制方法等方面介绍土压平衡盾构穿越砂层的施工技术.在施工过程中,通过采取同步注浆、二次注浆、加强施工监测等措施保证了既有线行车安全.