盾构直接切削大直径群桩的刀具配置研究

作     者：王飞 袁大军 董朝文 韩冰 南好人 王梦恕 

作者机构：北京交通大学教育部隧道及地下工程中心北京100044 苏州轨道交通有限公司江苏苏州215004 中铁十三局集团有限责任公司天津300308 日本小松(中国)投资有限公司上海200120 

出 版 物：《土木工程学报》 (China Civil Engineering Journal)

年 卷 期：2013年第46卷第12期

页      面：127-135页

核心收录：

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(51178027) 

主　　题：盾构 直接切削 大直径桩基 刀具配置 现场试验 

摘      要：以苏州地铁盾构切削穿越大直径桥梁群桩工程为依托,先从理论上探究切桩刀具的选型、适应性设计和布置方法,然后开展盾构直接切削Φ1200桩基现场试验,分析刀具损伤规律和切桩效果,对刀刃细部设计、刀间距取值、刀具立体布局等进行探讨和优化,并估算连续切削7根桩基的可行性。研究表明:切桩宜采用零后角负前角、双面刃的贝壳刀;贝壳刀以剪切切削与侧向挤碎的方式破除混凝土,以剪切切削的方式切筋,其磨损系数约为1.891mm/km;刀间距和刀身宽度的确定应能满足全覆盖面切削桩身混凝土;钢筋是否受周边混凝土的包裹固定是其能否被有效切断的关键,为此提出超前贝壳刀的立体布局方案以及分次切筋的切削理念;合金刀刃上应避免存在尖锐棱角,切削侧部桩对刀具的损伤要大于切削中部桩。研究成果成功应用于工程实践,并表明盾构连续切削多根大直径桩基是可行的。