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Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science) 2024年第2期39卷 399-409页

作者：于淞百闵凡路 LI De NOUDEM Guillaume Jacques ZHANG Hailong MA Jichang ZHAO Kui yao zhanhu 张建峰 College of Mechanics and Materials Hohai UniversityNanjing 210098China Key Laboratory of Geomechanics and Embankment Engineering Hohai UniversityMinistry of EducationNanjing 210098China CRISMAT-ENSICAEN(UMR-CNRS 6508) Universitéde Caen-Basse-NormandieF-14050 CaenFrance Shaanxi Aeronautic Carbide Tool Co.Ltd. Hanzhong 724200China CCCC Tunnel Engineering Co.Ltd. Beijing 100102China

The effects of ultrafine WC(WC_(UF),0.5μm) or W(1μm) and C(0.3μm)(W+C)_(UF) additives on the densification,microstructure and mechanical properties of coarse-grained cemented carbides were compared ***,the cemented carbides with WC_(UF)/(W+C)_(UF) additives are almost fully densification to be higher than 99%,and the average grain size is kept above 2.8μ*** WC_(UF) additive assists grains to(truncated)trigonal prism shape by two dimensional(2D) growth,whereas the(W+C)_(UF) additive assists grains to rounded shape by three dimensional(3D) growth,lowers WC contiguity and increases face-centered-cubic *** hardness and bending strength of(75WC_(C)-15WC_(UF))-10Co are 86.6 HRA and 2 272 MPa,respectively,both higher than those of(75WC_(C)-15(W+C)_(UF))-10Co,which could be ascribed to the enhanced densification and unblemished ***,the fracture toughness of the(75WC_(C)-15(W+C)_(UF))-10Co is 23.5 MPa·m^(1/2),higher than that of the(75WC_(C)-15WC_(UF))-10Co due to the uniform WC-Co structure and flexible binder phase.

关键词： coarse-grained WC-based cemented carbide ultrafine WC ultrafine(W+C) microstructure mechanical properties

盾构始发后靠剪力墙对反力架力学特性影响研究

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城市轨道交通研究 2024年第10期27卷 104-109页

作者：魏驰张亚洲姚占虎樊振宇徐云龙王晟中交隧道工程局有限公司北京211100 中交一公局集团有限公司北京100024 上海东杜岩土科技有限公司上海201899 上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司上海200092

[目的]由于盾构始发场地空间有限,导致反力架尺寸受限,难以单独提供足够的盾构始发反力。因此,需设计并安装反力架后靠结构,以实现两者协同受力。[方法]以上海机场联络线工程为背景,采用有限元分析方法,系统地研究了反力架与剪力墙之间... 详细信息

[目的]由于盾构始发场地空间有限,导致反力架尺寸受限,难以单独提供足够的盾构始发反力。因此,需设计并安装反力架后靠结构,以实现两者协同受力。[方法]以上海机场联络线工程为背景,采用有限元分析方法,系统地研究了反力架与剪力墙之间的连接方式,并分析了剪力墙的纵向长度、厚度及高度等参数对反力架结构受力与变形的影响。通过模拟计算,筛选出反力架与剪力墙之间最优的连接方式以及剪力墙的最优尺寸组合。[结果及结论]反力架与剪力墙间采取贴合的连接方式,避免反力架和永久结构贴合面传递弯矩,对永久结构影响更小,并可以有效释放反力架不利部位的弯矩,使反力架受力更加合理。随着剪力墙纵向长度的加长,可显著提高反力架和剪力墙结构受力变形能力;剪力墙厚度的变化对反力架受力变形影响较小,但在一定程度上可以增强剪力墙自身受力、减小变形;剪力墙高度对反力架和剪力墙结构受力及变形的影响非常显著;当剪力墙高度小于13.5 m时,由于墙顶未锚入中板,导致反力架和剪力墙自身的受力、变形均处于不利状态。

关键词：城市轨道交通盾构机始发反力架剪力墙有限元

盾构滚刀正常磨损规律分析与预测——以珠海兴业快线工程为例

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隧道建设（中英文） 2024年第9期44卷 1904-1914页

作者：李煜钦姚占虎沈翔张亚洲苏栋张志宇周晓青深圳大学极端环境岩土和隧道工程智能建养全国重点实验室广东深圳518060 中交隧道工程局有限公司北京100102 滨海城市韧性基础设施教育部重点实验室(深圳大学) 广东深圳518060 深圳市地铁地下车站绿色高效智能建造重点实验室广东深圳518060

为解决盾构施工过程中严重磨损刀具无法及时更换而导致的掘进效率下降问题,建立滚刀磨损量预测模型,以优化施工效率和提高滚刀的利用率。采用等效磨损量辅助分析累计磨损量与掘进参数之间的关系,并扩展数据库预测累计磨损量。通过将兴... 详细信息

为解决盾构施工过程中严重磨损刀具无法及时更换而导致的掘进效率下降问题,建立滚刀磨损量预测模型,以优化施工效率和提高滚刀的利用率。采用等效磨损量辅助分析累计磨损量与掘进参数之间的关系,并扩展数据库预测累计磨损量。通过将兴业快线超大直径盾构隧道工程中的滚刀磨损数据进行分区统计,研究滚刀的磨损类型及变化规律;引入等效磨损量概念,分析其在不同地层下的变化特征,拟合磨损量与掘进参数之间的关系,建立磨损量预测模型。研究发现:1)工程中的滚刀磨损主要表现为均匀磨损和偏磨,其中偏磨多见于软硬不均地层;2)滚刀磨损量与安装半径、刀刃宽度、地层类型及掘进距离存在正相关关系;3)等效磨损量在软土地层中变化平稳,而在软硬不均地层中经历适应、平稳和加剧3个阶段。通过拟合分析,等效磨损量与推力、转矩呈正相关关系。最终通过现场实测数据验证建立的磨损量预测模型的准确性。

关键词：盾构隧道掘进参数滚刀等效磨损量磨损预测

受限空间内盾构始发反力架受力特性及设计优化

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城市轨道交通研究 2024年第10期27卷 97-103页

作者：张习颖张亚洲姚占虎樊振宇徐云龙王晟中交隧道工程局有限公司南京211106 中交一公局集团有限公司北京100024 上海东杜岩土科技有限公司上海200092 上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司上海200092

[目的]鉴于盾构隧道在空间受限环境下的始发作业中,反力架的尺寸受到严格限制,为确保能够承受大直径盾构机始发时产生的巨大反力,并有效控制受力变形,特提出研究设计一种具有足够强度和刚度,同时结构紧凑、适应空间受限环境的反力架。[... 详细信息

[目的]鉴于盾构隧道在空间受限环境下的始发作业中,反力架的尺寸受到严格限制,为确保能够承受大直径盾构机始发时产生的巨大反力,并有效控制受力变形,特提出研究设计一种具有足够强度和刚度,同时结构紧凑、适应空间受限环境的反力架。[方法]以上海机场联络线工程JCXSG-8标段为背景,针对反力架尺寸受限的实际情况,深入研究了不同后靠支撑方式下反力架的受力与变形特性。通过优化反力架的局部构造和传力撑的布置形式,提出了改进方案,并结合现场实际施工条件进行了验证,以确保设计的合理性和有效性。[结果及结论]在反力架后靠设置中,采用剪力墙相较于斜撑更为优越,能有效提升结构稳定性。此外,在下斜梁增设中支座,显著减小了下斜梁端支座的弯矩,进而有效降低了底梁和竖框梁的扭矩,提升了整体结构的承载能力。同时,上斜梁上传力撑的数量及其布置方式对反力架的最大弯矩和变形具有显著影响。本工程实际施工中,采用了1 m厚的反力架,并在其后靠位置设置了900 mm厚的剪力墙,同时在反力架下斜梁上增设了支座,并适当减少了上斜梁上传力撑的数量。

关键词：城市轨道交通大直径盾构受限空间反力架支撑设计优化

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Electroless Plating of Ni Nanoparticles on WC to Assist Its Pressureless Sintering of WC-Ni Cemented Carbide with Enhanced Mechanical and Corrosion-resistant Performance

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Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science) 2021年第6期36卷 786-795页

作者： MIN Fanlu YANG Hao yao zhanhu LI Xinggao ZHANG Jianfeng LIU Hai Key Laboratory of Geomechanics and Embankment Engineering Hohai UniversityMinistry of EducationNanjing 210098China CCCC Tunnel Engineering Company Limited Nanjing 210098China Key Laboratory of Urban Underground Engineering of Ministry of Education Beijing Jiaotong UniversityBeijing 100044China College of Mechanics and Materials Hohai UniversityNanjing 211198China

Ni nanoparticles were coated uniformly on the surface of WC powder via a facile electroless plating method(abbreviated as WCN-EP),and then consolidated for mechanical and corrosion resistance performance characterization,in comparison with hand mixed WC-Ni(WCN-H).Under the optimized electroless plating parameters,Ni particles,less than 1μm in average diameter,were found to be uniformly and densely wrapped on the surface of the tungsten carbide matrix of *** comparison,in WCN-H,the Ni particles about 1.8μm in average diameter,were randomly distributed together with irregular WC *** uniform coating of Ni was found to assist the densification process of WCN-EP effectively,with higher densities and less pores than those of WCN-H at the Ni content of 10.6wt%,25.5wt%,and 30.3 wt%.However,at the Ni content of 18.8wt%,the relative densities of WCN-EP and WCN-H both increased to the maximum value of 98%.The maximum hardness of the consolidated WCN-EP was 82.6 HRA,about 1.2 HRA higher than that of *** addition,the consolidated WCN-EP also exhibits a superior corrosion resistance by the polarization curve analysis at an electrochemical workstation.

关键词： electroless plating tungsten carbide(WC) WC-Ni preparation process corrosion-resistant performance

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南京纬三路过江通道工程盾构段施工风险评估

现代隧道技术 2015年第4期52卷 49-54页

作者：姚占虎中交隧道工程局有限公司北京100088

由于地质条件的复杂性及不可预见性,水下盾构隧道施工安全风险评估已经成为地下工程研究的重要课题。文章以南京纬三路过江通道工程为背景,对盾构段施工风险因素的辨识和施工风险的评价进行了分析,并制定了各风险因素的控制措施。分析... 详细信息

由于地质条件的复杂性及不可预见性,水下盾构隧道施工安全风险评估已经成为地下工程研究的重要课题。文章以南京纬三路过江通道工程为背景,对盾构段施工风险因素的辨识和施工风险的评价进行了分析,并制定了各风险因素的控制措施。分析结果表明:南京纬三路过江通道带压开舱作业是盾构长距离穿越高水压、强透水复合地层时风险控制的首要目标,可以从减少开舱更换刀具的次数、设定合理的切口压力及确保开挖面形成稳定泥膜等方面降低风险;盾构掘进过程的风险控制,主要通过检测盾构掘进参数的变化、停机分析参数异常原因等方面进行;各种风险应急预案和应急物资设备等风险控制措施的完备,也是减少风险损失的重要措施。该研究对类似工程的风险分析和控制有参考意义。

关键词：水下盾构隧道风险评估风险控制

Facile fabrication of dolomite-doped biochar/bentonite for effective removal of phosphate from complex wastewaters

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Frontiers of Environmental Science & Engineering 2023年第6期17卷 85-98页

作者： Huan Xi Fanlu Min zhanhu yao Jianfeng Zhang College of Mechanics and Materials Hohai UniversityNanjing 211100China Key Laboratory of Geomechanics and Embankment Engineering(Ministry of Education) Hohai UniversityNanjing 210098China CCCC First Highway Engineering Group Co. Ltd.Beijing 100102China

The removal of phosphate from wastewater using traditional biological or precipitation methods is a huge *** use of high-performance adsorbents has been shown to address this *** this study,a novel composite adsorbent,composed of dolomite-doped biochar and bentonite(DO/BB),was first synthesized via *** combination of initial phosphate concentration of 100 mg/L and 1.6 g/L of DO/BB exhibited a high phosphate-adsorption capacity of 62 mg/g with a removal efficiency of 99.8%.It was also stable in complex water environments with various levels of solution pH,coexisting anions,high salinity,and humic *** this new composite,the phosphate concentration of the actual domestic sewage decreased from 9 mg/L to less than 1 mg/L,and the total nitrogen and chemical oxygen demand also decreased ***,the cross-flow treatment using a PVC membrane loaded with DO/BB(PVC-DO/BB),decreased the phosphate concentration from 1 to 0.08 mg/L,suggesting outstanding separation of phosphate pollutants via a combination of adsorption and *** addition,the removal of phosphate by the PVC-DO/BB membrane using NaOH solution as an eluent was almost 90%after 5 *** kinetic,isotherm and XPS analysis before and after adsorption suggested that adsorption via a combination of electrostatic interaction,complexation and precipitation contributed to the excellent separation by the as-obtained membranes.

关键词： Biochar-bentonitecomposite Dolomite doping Phosphate adsorption Polymericmatrixmembrane Adsorption-filtration dual functions Low-concentration phosphate

超大直径盾构穿越长江上软下硬地层刀具配置和优化研究与应用

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现代隧道技术 2018年第2期55卷 180-188页

作者：张亚果姚占虎中交青岛轨道R3线工程项目经理部青岛266500 中交第一公路工程局有限公司北京000021

随着国内公路、铁路、城市轨道交通的发展,超大直径盾构在水下隧道工程的应用越来越广泛,水下隧道盾构刀盘刀具的合理选型配置一直是施工的难点。文章以南京纬三路过江通道项目为例,介绍了盾构刀具前期设计理念,分析了刀具在高石英含量... 详细信息

随着国内公路、铁路、城市轨道交通的发展,超大直径盾构在水下隧道工程的应用越来越广泛,水下隧道盾构刀盘刀具的合理选型配置一直是施工的难点。文章以南京纬三路过江通道项目为例,介绍了盾构刀具前期设计理念,分析了刀具在高石英含量、上软下硬地层中非正常磨损的机理,通过对滚刀和主切削刀具型式的优化延长了刀具寿命,减少了水下带压换刀的次数,提高了刀具的适应性、耐久性,可为以后类似工程提供经验借鉴。

关键词：盾构刀具上软下硬地层非正常磨损滚刀重型撕裂刀

南京纬三路过江通道盾构壁后注浆固结不排水剪切力学特性研究

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现代隧道技术 2015年第4期52卷 95-100页

作者：王睿姚占虎朱伟陈喜坤河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室南京210098 河海大学土木与交通学院南京210098 中交隧道工程局有限公司北京100088

文章基于南京纬三路过江通道盾构施工壁后注浆工程实例,利用改进的非自立性材料三轴试验仪和试验方法,对其进行了固结不排水剪切试验。研究了壁后注浆浆体的孔压消散规律、固结过程中体应变规律和应力-应变关系,并实测了浆体的早期不排... 详细信息

文章基于南京纬三路过江通道盾构施工壁后注浆工程实例,利用改进的非自立性材料三轴试验仪和试验方法,对其进行了固结不排水剪切试验。研究了壁后注浆浆体的孔压消散规律、固结过程中体应变规律和应力-应变关系,并实测了浆体的早期不排水强度和抗剪强度指标,为控制地表沉降和防止管片上浮提供了参数支持。研究结果表明:由于两种浆体的密度较大,在固结过程中产生的体应变都很小;硬性浆的水泥含量较低,对浆体的固结体应变、不排水强度和抗剪强度指标等的发展影响不大。

关键词：泥水盾构壁后注浆不排水强度抗剪强度

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南京纬三路过江通道工程关键施工技术

现代隧道技术 2015年第4期52卷 15-23页

作者：姚占虎杨钊田毅忽慧涛中交隧道工程局有限公司北京100088 中交第二航务工程局有限公司技术中心武汉430040

南京纬三路过江通道工程是目前已(在)建的地质条件最复杂、工程技术难度最高、挑战性最大的大直径泥水盾构工程之一,其成功穿越了浅覆土地层、上软下硬地层,实现了氦氧饱和气体带压进舱、盾构直接穿越风井等高难度作业。文章针对该工程... 详细信息

南京纬三路过江通道工程是目前已(在)建的地质条件最复杂、工程技术难度最高、挑战性最大的大直径泥水盾构工程之一,其成功穿越了浅覆土地层、上软下硬地层,实现了氦氧饱和气体带压进舱、盾构直接穿越风井等高难度作业。文章针对该工程特点和施工难点,通过对工程中关键技术的分析和研究,总结了浅覆土地段盾构的安全可靠理念和适用于泥质粉砂岩上软下硬地层的掘进原则,系统地形成了一套完整可靠的超大直径泥水盾构始发技术、饱和带压进舱更换刀具技术,对超大直径泥水盾构施工技术的发展具有重要的参考价值。

关键词：水下隧道大直径泥水盾构关键技术