土压平衡式盾构机土压控制的模拟实验

介绍了土压平衡式盾构机土压平衡的工作原理,在盾构模拟试验台上采用自整定PID对盾构密封舱内的土压力进行了实时控制。由模拟实验可知,在保持推进速度不变的情况下,通过对密封舱内土压力的实时监测来控制螺旋输送机转速的实时变化,可控制密封舱内土压力在设定的范围内,从而达到控制地表沉降、减少地表变形的目的。     

土压平衡盾构机主控室安全舒适性设计研究

以土压平衡盾构机为研究对象,考虑到土压平衡盾构机主控室性能及其使用环境,开展了盾构机主控室安全性及舒适性研究,将人机工程学理论运用于主控室设计中,对盾构主控室总体布局及外观色彩进行优化设计,通过现场试验验证,主控室设计科学、合理、安全舒适。     

在隧道内修复盾构螺旋输送机断轴的方法

正螺旋输送机是土压平衡盾构机排土和建立土压平衡的主要设备,安装于盾构掘进机前体底部和管片拼装机之间,其中线从前向后上扬一定角度。螺旋输送机工作时,伸入前体土仓内的螺旋轴和螺旋叶片在液压马达驱动下旋转,土仓内的渣土在螺旋轴、螺旋叶片的共同作用下,沿螺旋输送机机壳输送、提升至出土口处排出。1.故障情况1台土压平衡盾构机在盾构施工中,其螺旋输送机出现螺旋轴转速快、扭矩小、土压压力高故障,同时出现盾构机刀盘扭矩增大、排土口不出土     

富水砂层条件下双螺旋土压平衡盾构施工技术

在富水砂层地质条件下,采用双螺旋土压平衡盾构施工比采用泥水盾构、单螺旋土压平衡盾构有较大优势。依托施工案例,详细总结了双螺旋土压平衡盾构的工艺原理、特点及施工控制关键技术。通过对比分析总结,形成以下结论:二级螺旋输送机的采用,拓宽了盾构机的功能,能够有;效保持渣土仓稳定,减少突涌事故的发生,保持密封仓内水土压力,避免发生地表塌陷;与采用泥水盾构相比,双螺旋输送机盾构节约成本达392万元,经济效果显著;采用二级螺旋输送机可有效降低盾构掘进喷涌事故的发生,减少了施工现场泡沫剂的使用,在一定程度上降低了对周围环境的污染。     

复合式盾构机作业故障的排除

随着盾构机在隧道施工中的广泛采用,无论气压平衡盾构、泥水平衡盾构、土压平衡盾构以及复合式盾构,其安全、高效、经济、环保等优点都非常突出。城市地铁因地质围岩状况、地表建筑物分布、地下水含量和埋深等的不同,盾构机的操作方法及推进参数也不同。本文以德国海瑞克EPBD6250型复合式盾构机在广州地铁隧道施工情况,介绍常见作业故障的处理。     

论土压平衡盾构机“栽头”极限处理方式

城市地铁盾构施工工程地下地质情况复杂多变,随时可能遇到突变地质,特别是在软弱不良地层中盾构机姿态容易不受控制,严重时出现盾构机"栽头"现象,给盾构区间施工带来很大的不确定性。本文提出了土压平衡盾构主动铰接推进替代常规推进系统推进功能的方法,以实现在不良地层"栽头"脱困。     

盾构机在地铁隧道工程施工中常见故障和维修方法

在简述土压平衡盾构机工作原理的基础上,结合地铁隧道工程施工的实际情况,分别阐述了盾构机推进系统、刀盘、主轴承、液压系统、胶带机的故障现象、原因分析和维修方法,可供地铁隧道盾构工程施工技术、设备管理、设备维修人员参考.     

基于模糊PID算法的盾构机土压平衡控制研究

盾构施工是城市地下交通建设中最常用的施工方式,土压平衡式盾构机能够在不影响城市地面正常功能的条件下顺利施工,其基本要求是密封舱内的土压与开挖面处的水土压力相平衡,否则将造成地面隆起或塌陷,甚至造成安全事故。然而,由于地下施工条件的复杂性,密封舱内的土压与外界泥土压力很难达到平衡,往往根据施工人员的经验来进行,不仅影响工程进度,且可靠性很难得到保证。基于模糊PID控制算法,对影响密封舱内土压力的因素进行控制,并借助LabVIEW平台,编写了对密封舱内土压进行控制的控制器,通过试验仿真验证了该算法的正确性,能够保证施工中土压平衡,为顺利实现盾构施工提供有效保障。     

试验·研究

GJ20054030 土压平衡式盾构开挖面稳定机理与压力舱土压的控制[刊,中]/魏建华…∥工程机械.—2005,36(1).—18～19以城市地铁隧道施工中所广泛采用的土压平衡式盾构掘进机为背景,结合现场实际阐述了盾构开挖面稳定机理及其压力舱土压力设定与控制的方法等。图5表1参2     

土压平衡盾构地层适应性设计理论和方法研究

为了探讨盾构机工作参数与土体的相互关系,针对土压平衡盾构的特点在模拟试验台上进行了掘进试验.分析了盾构总推力、刀盘扭矩和土仓土压力的变化关系及其影响因素,同时还研究了刀盘开口率对刀盘扭矩的影响规律.试验结果表明:在土压平衡的情况下,刀盘扭矩和盾构总推力有良好的线性关系,并且盾构总推力随着推进距离的增加而缓慢地增加.     

土压平衡盾构地层适应性设计理论和方法研究

为了探讨盾构机工作参数与土体的相互关系,针对土压平衡盾构的特点在模拟试验台上进行了掘进试验。分析了盾构总推力、刀盘扭矩和土仓土压力的变化关系及其影响因素,同时还研究了刀盘开口率对刀盘扭矩的影响规律。试验结果表明：在土压平衡的情况下,刀盘扭矩和盾构总推力有良好的线性关系,并且盾构总推力随着推进距离的增加而缓慢地增加。     

XRE6650e复合式土压平衡盾构机推进系统计算

盾构机是隧道全断面开挖的高效、环保、安全、优质的地下工程施工机械,在国内城市地铁建设中已被广泛应用。盾构选型过程中,推进系统的推力、刀盘驱动扭矩等主要技术参数的计算是盾构隧道施工成功与否的关键。以公司自主研发的XRE6650e复合式土压平衡盾构机为例,运用理论公式、经验方法、施工条件等介绍其推进系统的计算与选型过程,为土压平衡盾构机的设计和应用提供参考。     

土压平衡盾构机渣土输送系统综述

土压平衡盾构机渣土输送系统是土压平衡盾构机的关键系统。土压平衡盾构机在掘进过程中隧道掌子面的土压的维持以及掘进效率高低有赖于土压平衡盾构机渣土输送系统的中土压的平缓的衰减或有效保压和渣土的高效输送。通过列举分析土压平衡盾构机中各种不同形式的渣土输送系统,说明了不同形式的渣土输送系统土压平衡盾构机的应用场合,对正确选择和设计土压平衡盾构机的渣土具有很好的指导意义。     

基于滇池沉积层特征的昆明地铁液压盾构机选型及盾构参数研究

基于昆明滇池沉积层结构特征多元化、软硬不均、渗透性多样、含水丰富且规律预见性差等特点,提出土压平衡式液压盾构机的选型及盾构参数。提出了管片尺寸及盾构直径的合理取值。在此基础上,提出了最大掘进速率、平均掘进速率等掘进参数取值,提出了较完善的液压盾构机机械性能参数取值,包括刀盘驱动参数、盾构机千斤顶参数、螺旋机出渣驱动参数。特别提出了液压驱动装备动力。结合昆明地层特点及所提参数,总结了昆明地铁施工中每环实际出土体积和注浆量,保证了正常盾构施工。     

砂卵石地质条件下地铁盾构刀盘结构磨损及优化分析

砂卵石地层具有密实度高、饱和抗压强度大的特点,是盾构刀盘产生结构磨损的重要因素。以土压平衡式盾构机为例,对穿越砂卵石地层情况下刀盘的磨损情况进行了现场实测分析,并根据检测结果,提出了有针对性的改进和优化措施,可为高效刀盘设计与盾构施工提供借鉴。     

浅谈土压平衡盾构机采购招标技术要求

简要介绍了南水北调北京东干渠项目土压平衡盾构机采购招标文件编制中,盾构机机型和盾构机关键配置的技术要求,同时还就盾构机刀盘、刀盘驱动及铰接机构等关键点进行了阐述,并列举了招标事例,积累了招标经验,为土压平衡盾构机的招标文件编制提供了依据和参考。     

泡沫剂对土压平衡盾构施工参数的影响分析

以土压平衡盾构隧道为研究对象,通过室内试验分析不同改良剂类型、改良剂浓度、流量、膨胀率等对盾构机掘进参数的影响规律。研究表明,复合渣土内摩擦角和泡沫改良剂浓度相关系数为0.985,两者具有极高的线性相关性;复合渣土容量和泡沫改良剂注入比、浓度和气液比之间具有不明显的线性相关性。泡沫改良剂浓度对盾构机盾构推力影响最大,泡沫膨胀率次之、泡沫流量最小;泡沫浓度对盾构机刀盘扭矩的影响最大,泡沫流量次之,泡沫膨胀量最小。泡沫浓度和膨胀量对盾构推力的影响大于刀盘扭矩,泡沫流量对刀盘扭矩的影响大于盾构推力。在一定范围内,改变泡沫改良剂浓度可以很好的控制盾构机刀盘扭矩和盾构推力。     

铰接系统在盾构机中的应用

本论文根据我公司莞惠地铁复合型土压平衡盾构机的组装生产经验,分析了盾构机铰接系统的特点、工作原理以及铰接系统在盾构姿态调整中的应用,最后利用AMESim软件对铰接液压系统进行建模仿真,并对液压阀组的工作特性进行分析。     

长株潭城际铁路开滨区间盾构施工技术(四) 工程所用S657型土压平衡盾构机

<正>S657型土压平衡盾构机由德国海瑞克(Herreenknecht AG)公司制造,其开挖直径为装滚刀时9330mm(用仿形刀时9430mm),主要用于黏土、壤土或者淤泥的施工,其掘进模式根据泥土强度的不同可分为土压平衡式、半土压平衡式、敞开式3种。它主要由盾构主机、后配套系统及后配套辅助设备组成。主机由盾壳、刀盘、刀盘驱动、螺旋输送机、皮带输送机、管片安装机、入仓以及液压系统等组成。主要尺寸和质量见表1,适用工程条件见表2。     

济南轨道交通R3线隧道土压盾构针对性设计

结合济南市轨道交通R3线02标段线路项目,通过技术经济比选,首先确定选用土压平衡盾构的方案,在此基础上,根据工程地层和水层的特点及盾构机械性能的适应性,对刀盘的形式,刀具布置及螺旋输送机、渣土改良系统、同步注浆系统及铰接机构等盾构机的二级系统进行了针对性的设计,确保盾构的正确选型,对类似地层条件下盾构选型具有一定的参考意义。