土壓平衡盾構(gòu)刀盤開口率與刀盤前后壓差關(guān)系

系統(tǒng)分析了土壓平衡盾構(gòu)刀盤扭矩的影響因素,推導(dǎo)了較為嚴密的刀盤扭矩計算公式,對計算參數(shù)取值給出了建議。計算了國內(nèi)外多個土壓平衡盾構(gòu)工程刀盤扭矩,計算結(jié)果與現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行對照分析驗證了刀盤扭矩計算公式的正確性。以計算公式為基礎(chǔ),建立了刀盤扭矩與總推力、土艙壓力、刀盤轉(zhuǎn)速及推進速度的關(guān)系。采用多元統(tǒng)計分析方法,驗證了上述關(guān)系的正確性。研究成果可以用于盾構(gòu)刀盤裝備扭矩設(shè)計和施工參數(shù)預(yù)測。

液驅(qū)土壓平衡盾構(gòu)刀盤電氣原理分析 摘要：隨著全國一線城市地鐵的普及，用于地鐵施工 的盾構(gòu)機也逐漸走向成熟。盾構(gòu)操作手除了需要對地層進行 了解，還需要對盾構(gòu)的性能有深入的認知，掌握盾構(gòu)的運轉(zhuǎn) 原理。文章主要介紹了盾構(gòu)機盤系統(tǒng)的啟動條件及連鎖限制

根據(jù)某土壓平衡盾構(gòu)刀盤結(jié)構(gòu)特點,在solidworks中建立其三維實體模型,并應(yīng)用ansys軟件建立了刀盤相應(yīng)的有限元計算模型,對刀盤在正常工況和脫困工況下的受力特性進行分析,得到了刀盤在各工況下的應(yīng)力應(yīng)變分布規(guī)律.分析結(jié)果表明,危險截面位于180~210°輔梁與輔條間,在牛腿與法蘭盤、輔梁連接處也有較大應(yīng)力,最大應(yīng)力為204mpa,最大變形為1.568mm,研究結(jié)果為刀盤的結(jié)構(gòu)設(shè)計和工程施工維護提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù).

在盾構(gòu)的掘削過程中,刀盤切削矩是一個重要的施工參數(shù),它不僅決定著施工的難易程度,而且還影響著盾構(gòu)頂進推力、推進速度、刀盤轉(zhuǎn)速、驅(qū)動功率等參數(shù)。應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué)方法,從土壓平衡盾構(gòu)刀盤的切削工作機理入手,研究刀盤扭矩的計算方法及其影響因素;隨后,開展了土壓平衡盾構(gòu)的掘削模型試驗,研究在不同埋深、不同刀盤開口率、不同轉(zhuǎn)速以及不同推進速度時刀盤扭矩的變化規(guī)律,對前述理論研究成果加以驗證,并取得了較為滿意的結(jié)果。

以西安市東月路雨水管道工程現(xiàn)場施工為例,分析了在西北地區(qū)不同地層條件下土壓平衡頂管機刀盤磨損嚴重原因,提出了該地層條件下刀盤刀具合理布置方式、刀具形狀改造方案,所提出的刀具布置方式和刀具形狀等技術(shù)措施通過現(xiàn)場施工作業(yè)證明,刀盤刀具在連續(xù)施工條件下使用壽命從6天提高到30天。

土壓平衡式盾構(gòu)機刀盤扭矩的計算及試驗研究 作者：胡國良，何賢劍，huguo-liang，hexian-jian 作者單位：華東交通大學(xué),機電工程學(xué)院,江西,南昌,330013 刊名：筑路機械與施工機械化 英文刊名：roadmachinery&constructionmechanization 年，卷(期)：2009，26(11) 被引用次數(shù)：0次 參考文獻(4條) 1.管會生.高波復(fù)合式土壓平衡盾構(gòu)刀具切削扭矩的研究2008(02) 2.宋克志無水砂卵石地層盾構(gòu)推力及刀盤轉(zhuǎn)矩的計算2004(10) 3.張鳳祥.朱合華.傅德明盾構(gòu)隧道2004 4.管會生土壓平衡盾構(gòu)機關(guān)鍵參數(shù)與力學(xué)行為的計算模型研究2008 相似文獻(10條) 1.學(xué)位論文邢彤盾構(gòu)刀盤液壓驅(qū)動與控制系統(tǒng)研究2008 盾構(gòu)機技術(shù)正在向“大直

--1-- 盾構(gòu)機刀盤材料 --2-- 一、盾構(gòu)刀盤工程概況 盾構(gòu)機刀盤磨損原因:外緣刮刀基體耐磨性不夠，磨損后造成硬質(zhì)合金脫落， 從而使刀盤承受直接磨損，另外絞龍的耐磨性對刀盤和軸承止水密封面的磨損有 間接影響。轉(zhuǎn)場后將要面臨更為嚴峻的地質(zhì)構(gòu)造。本次修復(fù)需要綜合考慮以上問 題，制定合理的堆焊修復(fù)盾構(gòu)機刀盤材料，恢復(fù)刀盤原有外型尺寸，有效減少非 正常磨損，保證后續(xù)正常的施工質(zhì)量和進度。 --3-- 二、修復(fù)工藝以及盾構(gòu)機刀盤材料選擇 1、設(shè)計尺寸： 主視圖外徑ф6260mm，剖視圖b-b顯示：環(huán)帶直徑6230mm，刀盤厚度為 450mm，耐磨環(huán)帶寬度160mm厚度50mm，耐磨塊原有數(shù)量56塊均勻分布。 2、磨損情況： 周邊磨損是所有盾構(gòu)機的共同點，單邊磨損量平均約10mm。包括刀盤a-a 剖視圖斜面。盾構(gòu)刀盤弧面鏤空。主切刀部分磨損嚴重

土壓平衡盾構(gòu)原理介紹與施工工藝

23 盾構(gòu)機的刀盤 北京固本科技有限公司胡建平 盾構(gòu)機的刀盤是一種用于隧道暗挖施工,具有金屬外殼,殼內(nèi)裝有整機及輔 助設(shè)備,在鋼殼體掩護下進行土體開挖、土渣排運、整機推進和管片安裝等作業(yè), 而使隧道一次成形的機械。盾構(gòu)機按掘進方式分為人工、半機械和機械化形式。 目前機械化盾構(gòu)發(fā)展較快,它由刀盤旋轉(zhuǎn)切削地層,采用螺旋輸送機或泥漿管運 送渣土,在殼體內(nèi)拼裝預(yù)制管片,依靠液壓千斤頂推進。 一、盾構(gòu)機的刀盤 1.刀盤布置及磨損分析 1.1刀盤布置 刀盤的結(jié)構(gòu)既要考慮刀盤的開挖性能,又要考慮渣土的流動性及掌子面的穩(wěn)定性。刀具的布 置方式需要充分考慮工程地質(zhì)情況。本工程中盾構(gòu)主要穿越砂性土,砂性土摩擦阻力大,滲 透性強,在盾構(gòu)的推進擠壓下水分很快排出,土體強度提高,故不僅盾構(gòu)推進摩擦阻力大,而 且開挖面土壓力也較大,對刀盤的磨損會比較嚴重。另外,盾構(gòu)土倉內(nèi)刀

土壓平衡盾構(gòu)機渣土保壓泵送技術(shù),通過將傳統(tǒng)土壓平衡盾構(gòu)機與保壓泵送技術(shù)配套設(shè)備連接,解決土壓平衡盾構(gòu)機在對透水性強、沉降控制要求較高的地層的施工中噴涌及沉降控制不佳等難題,能夠滿足更多地層的選型要求從而擴大使用范圍,同時能滿足經(jīng)濟型要求.使之成為兼具土壓、泥水盾構(gòu)特點的復(fù)合型盾構(gòu)機,從而在選型、風(fēng)險控制、費用等問題上取得較好的平衡與解決方法.

基于土力學(xué)基本原理,綜合考慮覆土、盾構(gòu)自重及未脫開管片自重、千斤頂反力因素等產(chǎn)生的阻滯力矩,推導(dǎo)出在軟土地層中盾構(gòu)施工反扭矩理論計算方法。通過杭州軟土地區(qū)盾構(gòu)地鐵區(qū)間實例分析,發(fā)現(xiàn)理論計算反扭矩為實測切削扭矩18.9到16.0倍,表明在盾構(gòu)切削施工過程中,反扭矩足夠保證盾構(gòu)正常掘進而不會有產(chǎn)生側(cè)翻的可能。在盾構(gòu)始發(fā)掘進時,雖然理論計算反扭矩大于實測切削扭矩,但是安全系數(shù)較小。提出一種簡單有效防止側(cè)翻的措施并應(yīng)用于實踐。由于軟黏土的黏滯特性,在刀盤切削扭矩作用下盾構(gòu)體輕微回轉(zhuǎn),通過反向調(diào)整切削方向可以消除盾構(gòu)回轉(zhuǎn)角。

結(jié)合上海軌道交通明珠線二期工程“溧陽路站—臨平路站”區(qū)間盾構(gòu)推進工程,進行靜力觸探試驗、超孔隙水壓力測量以及地面沉降的量測.從上述不同角度,分析了ebp(土壓平衡)盾構(gòu)在粉性土中推進對土體擾動、變形的影響,研究了受影響區(qū)域土體靜力觸探強度、超孔隙水壓力隨著時間的變化趨勢及隨之表現(xiàn)出來的地面變形趨勢,得出了超孔隙水壓力發(fā)展的規(guī)律及經(jīng)驗公式,并總結(jié)分析了三者之間的相互關(guān)系.為今后盾構(gòu)施工擾動的分析及控制提供有益的參考.

土壓平衡盾構(gòu)施工通常會對周圍土體產(chǎn)生擠壓作用,導(dǎo)致地面隆起和深層土體向遠離隧道方向移動?？紤]土體的初始應(yīng)力場,假定土體是均勻線彈性材料,通過向掘進機周圍土體施加向外側(cè)的橢圓形徑向位移來模擬盾構(gòu)擠土過程,在假定小應(yīng)變情況下,推導(dǎo)了半無限空間中土體位移場的近似解析解?？紤]空間效應(yīng),給出了修正計算公式,并作了一個算例分析。分析結(jié)果表明:過大的支護壓力、掘進機偏斜、掘進機與土體的摩阻力以及注漿壓力都會引起擠土效應(yīng),產(chǎn)生的地面隆起最高點位于軸線兩側(cè),擠土過程會減小施工結(jié)束時的沉降值和沉降槽寬度,且所得理論計算結(jié)果與實測數(shù)據(jù)較吻合。

1 軟土地層土壓平衡盾構(gòu)施工工法 第二工程有限公司 一、前言 盾構(gòu)法施工城市地鐵目前已在北京、上海、深圳等城市廣泛應(yīng)用。中鐵四局集團二公司 在上海市軌道交通楊浦線（m8線）ⅲ標段區(qū)間隧道工程施工中，應(yīng)用土壓平衡式盾構(gòu)機施 工，在軸線控制、管片拼裝、襯砌防水、地表沉降等方面嚴格控制，總體效果良好。總結(jié)施 工工藝形成本工法。 二、工法特點 1．一般不使用土體預(yù)加固輔助措施，節(jié)省技術(shù)措施費； 2．易達到工作面的穩(wěn)定,減小地表變形，施工安全性好； 3．機械自動化程度高,施工速度快，襯砌質(zhì)量容易控制； 4．振動小、噪聲低，對環(huán)境無污染； 5．對沿線居民生活、地下和地面建筑物影響小。 三、適用范圍 適用于松軟含水地層及城市地下管線密布，施工條件困難地段的隧道施工。可在砂礫、 砂、粉砂、粘土等壓密程度低，軟、硬相間的地層，以及封閉式盾構(gòu)無法適應(yīng)的砂礫、砂層 等地層中使用。 四、工藝原理

土壓平衡盾構(gòu)隧道引起的地表沉降規(guī)律研究——盾構(gòu)法作為地鐵隧道施工的一種主要施工方法已在我國得到廣泛的應(yīng)用，由施工引起的地層移動和地表沉降是盾構(gòu)隧道設(shè)計和施工中備受關(guān)注的問題。以廣州地鐵3號線某盾構(gòu)區(qū)間隧道為研究對象，運用三維有限差分法對盾構(gòu)...

北京地鐵5號線盾構(gòu)試驗段及南延工程是全線重要的地下區(qū)段之一,通過本工程的實踐,為北京地層條件下的盾構(gòu)施工先期進行了有益的探索,并取得了一些典型地層條件下的施工經(jīng)驗,為后續(xù)盾構(gòu)隧道的施工提供有益的參照.

闡述了土壓平衡盾構(gòu)螺旋機的一種新型設(shè)計思路,提出了帶導(dǎo)向柱油缸及雙閘門系統(tǒng)的伸縮式螺旋機,提供了滿足其推進要求所必需的參數(shù),為盾構(gòu)伸縮式螺旋機的實際應(yīng)用提供了理論依據(jù)。

以南昌地鐵一號線6標盾構(gòu)工程為對象，從地質(zhì)、環(huán)境、設(shè)備、技術(shù)以及人員的角度分析了盾構(gòu)施工要素控制及管理的要點，為同類工程提供了有益的參考。

1997年4月18日星期五,在西班牙馬德里地鐵延伸線的盾構(gòu)施工工地上,工程按預(yù)定計劃開工。法國里昂nfm技術(shù)工程公司在1996年4月接到定單后,分別用八個月和九個月的時間制造了兩臺直徑為9.35m的土壓平衡盾構(gòu),第一臺盾構(gòu)于1996年11月中旬發(fā)貨。

介紹了在泥水盾構(gòu)施工中盾構(gòu)機典型故障分析及解決辦法,著重介紹了盾尾滲漏和刀盤卡死兩方面的故障,為以后其他工程有類似故障提供一些寶貴經(jīng)驗,并指出故障嚴重影響施工安全和質(zhì)量,必須加以重視。

土壓平衡盾構(gòu)在砂性土中施工問題的試驗研究——土壓平衡盾構(gòu)掘進是軟土地區(qū)地鐵隧道施工的主要方法之一，但是盾構(gòu)在穿越塑流性差、含水量高、滲透系數(shù)大的砂性土層時，存在土體受擾動發(fā)生液化、流砂或由于螺旋出土器出土困難使工作面形成“干餅”等許多技術(shù)難題...

以廣州地鐵4號線盾構(gòu)施工為工程背景,采用三維數(shù)值分析方法和現(xiàn)場測試等手段,對土壓平衡盾構(gòu)土倉壓力變化引起的地表沉降變形規(guī)律進行了系統(tǒng)研究。結(jié)果表明:隨著土倉壓力的增加,掌子面后方地表沉降在減小,而掌子面前方地表隆起卻不斷增加,隆起一般出現(xiàn)在掌子面前方10m范圍內(nèi);當土倉壓力處于超平衡狀態(tài)時,地表隆起值增大,地表沉降值減小,且沉降減小量遠大于隆起增加量;就地表沉降量而言,超土壓平衡引起的地表沉降量最小。在滿足盾構(gòu)前方土體不被破壞的前提下,增加土倉壓力是減小地表沉降的有效手段。