检索结果-南通市图书馆

土压平衡盾构出渣温度实时监测系统设计与应用

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隧道建设（中英文） 2023年第8期43卷 1396-1403页

作者：孙恒杨擎黄新淼李杰华张赟中交第二航务工程局有限公司湖北武汉430040 交通运输行业交通基础设施智能制造技术研发中心湖北武汉430040 长大桥梁建设施工技术交通行业重点实验室湖北武汉430040

为弥补现有研究中土压平衡盾构出渣温度监测技术的不足,自主设计研发一套土压平衡盾构出渣温度实时监测系统,其由土舱壁、螺旋机筒壁、出渣口和皮带机4处安装的温度传感器实时监测出渣温度,并将监测数据传输到盾构PLC界面实时显示和记... 详细信息

为弥补现有研究中土压平衡盾构出渣温度监测技术的不足,自主设计研发一套土压平衡盾构出渣温度实时监测系统,其由土舱壁、螺旋机筒壁、出渣口和皮带机4处安装的温度传感器实时监测出渣温度,并将监测数据传输到盾构PLC界面实时显示和记录。该系统首次应用于深圳地铁6号线支线某工程。应用结果表明:1)该系统能实时监测刀盘前方渣土的温度变化情况,稳定性良好,且可在PLC操作界面实时查看历史数据,自动化程度高。2)同一时刻不同位置监测点温度存在0.5~1.0℃的差异,且地层的变化会导致出渣温度发生变化。3)在黏土地层和强风化岩层中,当出渣温度45℃时,属于异常范围。施工时应结合转矩、推力、掘进速度的变化,综合判断刀盘刀具是否结泥饼。

关键词：土压平衡盾构监测系统出渣温度结泥饼

土压平衡盾构渣土改良泡沫半衰期细观测定方法

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中国公路学报 2022年第4期35卷 195-202页

作者：赵世森李树忱王鹏程袁超万泽恩王曼灵山东大学齐鲁交通学院山东济南250002 山东大学土建与水利学院山东济南250002

为克服泡沫半衰期测定过程中无法施加压力及读数误差等问题,自主研发了泡沫性能测试系统,该系统由泡沫生成模块、压力条件下泡沫衰变细观图像采集模块及泡沫半衰期测定模块等组成,可同时测定压力条件下泡沫衰变过程中的平均半径及溶液... 详细信息

为克服泡沫半衰期测定过程中无法施加压力及读数误差等问题,自主研发了泡沫性能测试系统,该系统由泡沫生成模块、压力条件下泡沫衰变细观图像采集模块及泡沫半衰期测定模块等组成,可同时测定压力条件下泡沫衰变过程中的平均半径及溶液析出量半衰期。使用该系统测定了不同试验压力(0、50、100、150、200 kPa)及不同泡沫剂体积分数(2.0%、2.5%、3.0%、3.5%、4.0%)下泡沫的平均半径演变规律与半衰期,并在两者之间建立了统一的联系,基于此提出了土压平衡盾构渣土改良泡沫半衰期细观测定方法。首先,使用观测窗与显微镜采集泡沫衰变过程中不同时刻的衰变图像,然后通过图像处理软件Image J获取衰变图像中泡沫的等效半径,进而得到其平均半径比演变规律,然后通过所提出的公式确定特定压力与不同泡沫剂体积分数下半衰期时刻泡沫的平均半径比,最后根据半衰期时刻的平均半径比计算泡沫的半衰期。该方法采用“显微镜采集图像+软件统计半径”的方式获取泡沫衰变过程中其等效半径的演变规律,从而确定泡沫半衰期,避免人为读数带来的误差,且泡沫衰变过程中环境压力可调节,能够再现渣土改良过程中泡沫所处的压力环境。最后使用试验数据对该方法的准确性进行了验证,结果表明:通过该方法确定的泡沫半衰期最大相对误差(相比于传统衰落筒半衰期)低于5%,最大绝对误差低于38 s,该方法具有较高的准确度。

关键词：隧道工程细观测定方法泡沫半衰期渣土改良平均半径土压平衡盾构

土压平衡盾构土仓内黏性渣土堵塞的模拟判别与分析

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同济大学学报（自然科学版） 2022年第1期50卷 60-69页

作者：季昌周顺华姚琦钰金钰寅欧阳皖霖同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804 同济大学上海市轨道交通结构耐久与系统安全重点实验室上海201804

提出以剪切板扭矩评价土仓内渣土状态,然后通过模型试验明确该指标在土仓内黏性渣土堵塞前后的变化特征,最后建立实时判别土仓渣土堵塞的方法。研究表明:黏土层内盾构隔板附近渣土绕中轴线流动角速度出现差异后,渣土黏附趋势逐步向刀盘... 详细信息

提出以剪切板扭矩评价土仓内渣土状态,然后通过模型试验明确该指标在土仓内黏性渣土堵塞前后的变化特征,最后建立实时判别土仓渣土堵塞的方法。研究表明:黏土层内盾构隔板附近渣土绕中轴线流动角速度出现差异后,渣土黏附趋势逐步向刀盘发展,同时土仓顶部发生渣土脱空。最终引发渣土堵塞。渣土堵塞风险可通过土仓顶部和下侧的渣土剪切扭矩的幅值差异来实时判别。

关键词：土压平衡盾构黏性土层渣土堵塞流动角速度渣土剪切扭矩

土压平衡盾构近距离下穿既有地铁无配筋二次衬砌大断面隧道施工技术

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隧道建设（中英文） 2023年第5期43卷 837-846页

作者：姜华龙中铁十八局集团市政工程有限公司天津300222

为确保盾构近距离下穿北京地铁1号线复兴门—西单区间无配筋二次衬砌大断面隧道期间结构、设施稳定,变形可控,列车运营不受影响,结合工程实际调研情况,根据穿越区段隧道状态评定为3级(较重病害)的结果,提出盾构近距离下穿大断面素混凝... 详细信息

为确保盾构近距离下穿北京地铁1号线复兴门—西单区间无配筋二次衬砌大断面隧道期间结构、设施稳定,变形可控,列车运营不受影响,结合工程实际调研情况,根据穿越区段隧道状态评定为3级(较重病害)的结果,提出盾构近距离下穿大断面素混凝土二次衬砌隧道关键施工技术,主要包括1号线结构病害治理、粘贴芳纶布、钢板带加固,1号线洞外注浆加固穿越段地层,盾构掘进参数控制,并辅以监控量测技术。结果表明:1)1号线隧道无配筋结构采用芳纶布、钢板带等加固技术,强度、刚度、稳定性等均满足要求,未发生结构开裂及掉块情况。2)盾构与既有线之间采用施工导洞密贴穿越1号线后两侧注浆,能有效减少钻孔长度,提高钻孔及注浆的精确性,同时密贴导洞为1号线提供有效支顶作用;另外,导洞下穿段设置千斤顶支顶措施,可提高沉降控制效果。3)设置试验段、优化掘进参数、充填克泥效、同步及二次注浆等措施,在沉降控制中起到了十分积极的作用,减小了对既有线和列车的影响,保证了施工安全和质量。

关键词：土压平衡盾构无配筋二次衬砌大断面隧道结构病害

土压平衡盾构长距离施工运输模型应用研究——以北京地铁新机场线一期工程为例

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隧道建设（中英文） 2022年第8期42卷 1428-1434页

作者：杨志勇白志强李元凯高洪吉江玉生孙伟孙正阳中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院北京100083 北京市轨道交通建设管理有限公司北京100068 城市轨道交通全自动运行系统与安全监控北京市重点实验室北京100068 中铁十四局集团有限公司山东济南250014 北京城建集团有限责任公司博士后科研工作站北京100088

为解决土压平衡盾构隧道运输系统施工效率优选的问题,以北京地铁新机场线一期工程为背景,选取盾构渣土运输方式不同的两相邻盾构区间,建立土压平衡盾构施工物料及渣土运输模型,对有轨运输系统和有轨运输+皮带输送机(包括水平连续皮带输... 详细信息

为解决土压平衡盾构隧道运输系统施工效率优选的问题,以北京地铁新机场线一期工程为背景,选取盾构渣土运输方式不同的两相邻盾构区间,建立土压平衡盾构施工物料及渣土运输模型,对有轨运输系统和有轨运输+皮带输送机(包括水平连续皮带输送机+垂直皮带输送机)组合系统(简称组合运输系统)2种运输方式进行对比分析。研究结果表明:1)运输距离小于600 m时,优先选用有轨运输系统;2)运输距离在600~1700 m时,2种盾构施工物料及渣土运输方式施工效率基本相同;3)运输距离大于1700 m时,宜选取组合运输系统。有轨运输系统相较组合运输系统现场施工连续性较差,实测掘进循环时间相比理论预测掘进循环时间偏大,且时间差值随运输距离逐渐增加;组合运输系统实测掘进循环时间相比理论预测掘进循环时间差值较小,在实际施工过程中更容易达到理想施工期望。

关键词：土压平衡盾构长距离施工渣土运输物料运输运输模型皮带输送机有轨运输

土压平衡盾构改良渣土坍落度试验与理论研究综述

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现代隧道技术 2023年第2期60卷 1-13页

作者：刘霆宇王树英钟嘉政中南大学土木工程学院长沙410075 中南大学隧地工程研究中心长沙410075 轨道交通工程结构防灾减灾湖南省重点实验室长沙410075

针对土压平衡盾构改良渣土坍落度试验,从改良渣土合适坍落状态指标、改良渣土坍落度影响因素及机理、坍落度试验流变理论和坍落度试验数值仿真4个方面,详细剖析了国内外坍落度试验技术、理论与数值计算发展动态,总结既有研究不足,并提... 详细信息

针对土压平衡盾构改良渣土坍落度试验,从改良渣土合适坍落状态指标、改良渣土坍落度影响因素及机理、坍落度试验流变理论和坍落度试验数值仿真4个方面,详细剖析了国内外坍落度试验技术、理论与数值计算发展动态,总结既有研究不足,并提出了研究方向建议:基于坍落发展全过程提出渣土改良状态新型评价指标;探究泡沫衰变、渣土化学特性和矿物成分对坍落度的影响规律和内在机理;完善描述改良渣土坍落行为的流变理论模型,构建坍落度与流变参数的映射关系;研究改良渣土坍落度与带压状态流动行为及流变参数的联系。

关键词：土压平衡盾构渣土改良综述坍落度流变学

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土压平衡盾构螺旋排土器模型机的研制

土木工程学报 2020年第S01期53卷 131-136页

作者：李兴春杨益李兴高五邑大学广东江门529020 北京交通大学北京100044

螺旋输送机是土压平衡盾构隧道掘进机的重要组成部分,具有排土、保压调压、稳定开挖面和控制地表沉降和隆起的功能。盾构模型螺旋输送机是研究渣土力学特性一种重要途径,模型机结构虽简单,但是设计较为复杂。通过几何结构分析,推导出了... 详细信息

螺旋输送机是土压平衡盾构隧道掘进机的重要组成部分,具有排土、保压调压、稳定开挖面和控制地表沉降和隆起的功能。盾构模型螺旋输送机是研究渣土力学特性一种重要途径,模型机结构虽简单,但是设计较为复杂。通过几何结构分析,推导出了螺旋叶片的设计方法;结合螺旋输送机驱动扭矩计算公式,得到了减速电机的选型依据;由螺旋输送机体积输送率公式,设计了试验用渣土箱尺寸。基于盾构模型螺旋输送机设计理论,加工了室内试验样机。改性渣土的力学特性试验,验证了设计方法的正确性和有效性,为模型螺旋输送机的优化设计提供理论依据。

关键词：土压平衡盾构螺旋排土器几何参数力学参数模型机试验

土压平衡盾构楔犁刀松动砂卵石地层力学行为研究

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隧道建设（中英文） 2022年第9期42卷 1501-1513页

作者：张晋勋殷明伦江玉生江华周刘刚孙正阳北京城建集团有限责任公司北京100088 中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院北京100083

为研究砂卵石地层中土压平衡盾构刀土相互作用的力学行为,揭示楔犁刀的楔犁松动机制,首先,将刀盘前方砂卵石地层等效为连续介质,采用Terzaghi地基承载力模型与Mckyes-Ali模型求解楔犁刀楔犁松动作用下砂卵石地层的破坏强度;然后,引入楔... 详细信息

为研究砂卵石地层中土压平衡盾构刀土相互作用的力学行为,揭示楔犁刀的楔犁松动机制,首先,将刀盘前方砂卵石地层等效为连续介质,采用Terzaghi地基承载力模型与Mckyes-Ali模型求解楔犁刀楔犁松动作用下砂卵石地层的破坏强度;然后,引入楔犁指数k表征楔犁刀反复松动地层、地层颗粒间咬合作用被逐渐破坏、地层强度逐渐降低的楔犁松动状态,分析复杂刀具配置条件下整盘刀具楔犁地层时的受力情况;最后,通过计算得到单把楔犁刀楔犁地层所需的环向松动力及轴向顶进力,并提出砂卵石地层楔犁刀梯次松动地层与刮刀剥落渣土的受力计算方法,得到整盘刀具松动地层所需的扭矩及贯入推力,分析贯入推力和扭矩的影响因素。采用本文提出的计算分析方法计算土压平衡盾构楔犁刀与刮刀组合松动砂卵石地层时刀具的受力(推力和扭矩)与工程实测结果基本相符。研究结果表明:楔犁刀分层、超前于刮刀布置可以有效降低松动地层所需的贯入推力和扭矩,达到降低盾构掘进所需总推力及总扭矩的目的。

关键词：砂卵石地层土压平衡盾构楔犁刀楔犁松动原理推力扭矩

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土压平衡盾构渣土泥浆化的防治及工程应用

地下空间与工程学报 2023年第S01期19卷 209-218页

作者：王璐邢慧堂朱伟方治纲钱勇进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 济南轨道交通集团有限公司济南250101 河海大学环境学院南京210098 中铁三局集团第五工程有限公司山西晋中030600

济南地铁R2线土压平衡盾构穿越富水高渗性的强风化闪长岩地层,采用不满舱模式施工时容易出现渣土泥浆化问题。采用膨润土泥浆、泡沫、高分子聚合物对出现渣土泥浆化的渣土进行了坍落度和渗透系数试验,泥浆联合泡沫改良时泥浆使孔隙率和... 详细信息

济南地铁R2线土压平衡盾构穿越富水高渗性的强风化闪长岩地层,采用不满舱模式施工时容易出现渣土泥浆化问题。采用膨润土泥浆、泡沫、高分子聚合物对出现渣土泥浆化的渣土进行了坍落度和渗透系数试验,泥浆联合泡沫改良时泥浆使孔隙率和孔径降低,利于泡沫封堵孔隙。泥浆联合高分子改良时,高分子能够粘结的颗粒数量显著增加,泥浆被高分子粘结成团后进一步携带更粗的渣土颗粒。因此,这两种改良方案更适用于富水高渗性地层。针对工程现场的渣土泥浆化问题,提出了先提高舱压,然后使用泥浆联合高分子快速止水,最后使用泥浆联合泡沫的改良施工方案。该方案工程应用效果良好,可为土压盾构在富水高渗透性地层中的渣土改良及渣土泥浆化的防治提供参考。

关键词：土压平衡盾构强风化闪长岩渣土改良渗透系数渣土泥浆化