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土压平衡盾构非满舱气压辅助施工螺旋输送机闭气能力分析
1
作者 钟小春 余明学 +3 位作者 竺维彬 米晋生 钟长平 黄威然 《同济大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期557-564,共8页
针对压缩空气沿着螺旋输送机出口方向逃逸导致难以在压力舱内建立起稳定气压的问题,基于Geostudio Air/w软件建立压缩空气在压力舱-螺旋输送机中的气-水-固耦合计算模型,分析不同空气压力、渣土性质及盾构压力舱空舱高度下压缩空气对螺... 针对压缩空气沿着螺旋输送机出口方向逃逸导致难以在压力舱内建立起稳定气压的问题,基于Geostudio Air/w软件建立压缩空气在压力舱-螺旋输送机中的气-水-固耦合计算模型,分析不同空气压力、渣土性质及盾构压力舱空舱高度下压缩空气对螺旋输送机出口处渗气率的影响。结果表明,渣土渗水系数和舱内压缩空气压力是影响压力舱内压缩空气逃逸的2个主要原因,渣土改良可以降低渣土渗水系数,从而提高空气压力。当渣土渗水系数从6×10^(-6)m·s^(-1)逐渐降低至6×10^(-8)m·s^(-1)时,压力舱保压能力从130 kPa线性增长至240 kPa;当渣土渗水系数进一步降低且小于4×10^(-8)m·s^(-1)时,压力舱保压能力可以达到300 kPa。螺旋输送机的内部构造可有效降低压缩空气的逃逸,未考虑螺旋输送机结构内部特征时的渗气率是考虑时渗气率的7倍以上。 展开更多
关键词 土压平衡盾构 气体逃逸 击穿时间 渗气率 渗水系数
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气压辅助土压平衡盾构掘进地表变形规律研究
2
作者 张心悦 张晓平 +6 位作者 许丹 沈婕 张旗 唐少辉 王浩杰 李方毅 周智 《工程地质学报》 北大核心 2025年第1期292-301,共10页
软土地层中盾构掘进引起的地表变形易造成邻近建/构筑物变形开裂,构成安全隐患并产生不利的社会影响。广州市地铁18号线陇枕出入场线是位于软土地层的浅埋隧道,为有效控制盾构掘进引起的地表变形,先后采用全土压平衡模式和气压辅助土压... 软土地层中盾构掘进引起的地表变形易造成邻近建/构筑物变形开裂,构成安全隐患并产生不利的社会影响。广州市地铁18号线陇枕出入场线是位于软土地层的浅埋隧道,为有效控制盾构掘进引起的地表变形,先后采用全土压平衡模式和气压辅助土压平衡模式进行掘进。对比两种掘进模式下的实测地表变形数据,发现当地层气密性良好时,采用气压辅助土压平衡模式能更好地控制地表变形。分析两种掘进模式下的地表变形规律以及影响因素,结果表明:两种掘进模式下,地表变形发展均可分为5个阶段,且地表变形主要发生在第Ⅲ阶段和第Ⅳ阶段;全土压平衡模式第Ⅲ阶段地表变形以沉降为主,采取中盾注浆措施或气压辅助土压平衡模式均会导致此阶段地表隆起,第Ⅲ阶段地表变形量与气压值的线性相关性更高;气压辅助土压平衡模式第Ⅳ阶段地表变形量与盾尾注浆压力、盾尾注浆量、气压值的线性相关性依次增加,皮尔逊相关系数分别为0.53、0.62、0.84,通过调节气压值可有效控制地表变形量。研究结果可为类似条件下气压辅助土压平衡盾构工程的地表变形控制提供一定理论依据和技术支撑。 展开更多
关键词 盾构隧道 气压辅助土压平衡模式 全土压平衡模式 地表变形 气压值
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黏土地层土压平衡盾构渣土改良试验研究
3
作者 李猛 赵文 +1 位作者 王鑫 刘晓迪 《东北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期106-114,共9页
在黏土地层中掘进时,盾构会遇到刀盘“结泥饼”、土仓积土、排土不畅等问题.为此,依托沈阳地铁六号线文储路站—观音路站区间盾构项目,基于泡沫发泡倍率及半衰期试验、分散剂沉降试验、旋转剪切试验、流动度试验、搅拌试验进行渣土改良... 在黏土地层中掘进时,盾构会遇到刀盘“结泥饼”、土仓积土、排土不畅等问题.为此,依托沈阳地铁六号线文储路站—观音路站区间盾构项目,基于泡沫发泡倍率及半衰期试验、分散剂沉降试验、旋转剪切试验、流动度试验、搅拌试验进行渣土改良,并使用扫描电镜、Zeta电位及双电层理论对分散剂改良黏土的机理进行了分析.研究表明:当泡沫剂体积分数为4%、六偏磷酸钠质量分数为2%时,改良剂性能较好;在含水率为30%的土体中,分散剂注入比为10%、泡沫注入比为30%~60%时,改良效果较好;扫描电镜及Zeta电位试验显示,质量分数为2%的六偏磷酸钠溶液能增加黏土双电层厚度,起分散黏土的作用. 展开更多
关键词 土压平衡盾构 渣土改良 双电层理论 黏土地层 评价指标
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富水砂层土压平衡式盾构螺旋输送机喷涌风险评价方法研究
4
作者 曹铁军 曹阳 +4 位作者 孟世强 蒋沛峰 朱儒 朱君 曹占林 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第6期131-136,共6页
[目的]盾构在富水砂层中施工时,因地下水丰富、土体渗透性大,螺旋输送机极易发生喷涌,若控制措施不当,可能引发施工安全事故。因此,需对土压平衡式盾构在富水砂层中施工时螺旋输送机喷涌风险评价方法进行研究。[方法]建立了土仓-螺旋输... [目的]盾构在富水砂层中施工时,因地下水丰富、土体渗透性大,螺旋输送机极易发生喷涌,若控制措施不当,可能引发施工安全事故。因此,需对土压平衡式盾构在富水砂层中施工时螺旋输送机喷涌风险评价方法进行研究。[方法]建立了土仓-螺旋输送机压力梯度模型,将土压平衡式盾构的水流通道简化为二维平面问题;依据达西定律,认为土仓内的流体通过孔隙介质进行二维达西流动,而螺旋输送机内的流体则进行一维达西流动;结合边界条件,采用有限差分-解析解联合方法计算了土仓中一定水压条件下螺旋输送机出口处的水头-流量曲线,提出了螺旋输送机喷涌风险划分方法。根据螺旋输送机出口水流高度和涌水量,定义了4个临界状态和5个风险区域,分别为一级风险区、二级风险区、三级风险区、四级风险区和安全区,建立了螺旋输送机喷涌风险划分标准和喷涌风险分区分级方法。以南京地铁9号线穿越长江漫滩地区绿博园站—滨江公园站盾构区间为例,对该区间进行了螺旋输送机喷涌风险等级划分,形成了喷涌风险单元链。[结果及结论]该盾构区间存在6条螺旋输送机喷涌风险等级的施工单元链,包含3个风险等级,其中一级风险等级区段长约408 m,二级风险等级区段长约463 m,无喷涌风险等级区段长约241 m,占比分别为36.69%、41.64%和21.67%。在该区间施工时,螺旋输送机喷涌风险高,施工距离长,需要针对不同风险等级采用不同防喷涌措施,从而保证盾构施工安全高效。 展开更多
关键词 地铁 富水砂层 土压平衡式盾构 螺旋输送机 喷涌风险评价方法
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浅埋隧道土压平衡盾构主机设计与掘进姿态论证分析
5
作者 阳斌 王远志 +3 位作者 徐德帆 付玉龙 龚廷民 张朝军 《中国工程机械学报》 北大核心 2025年第2期292-297,共6页
盾构法施工中,盾构主机掘进姿态是影响掘进质量的重要参数,其直接影响着掘进轨迹及隧道成型质量。盾构机主机在主机自重、上覆土压力、掌子面压力作用下经常会发生下沉和栽头的现象,对于掘进质量和掘进效率影响巨大。本文以某款浅埋隧... 盾构法施工中,盾构主机掘进姿态是影响掘进质量的重要参数,其直接影响着掘进轨迹及隧道成型质量。盾构机主机在主机自重、上覆土压力、掌子面压力作用下经常会发生下沉和栽头的现象,对于掘进质量和掘进效率影响巨大。本文以某款浅埋隧道土压平衡盾构机为例,首先通过对盾构主机施工时上浮和下沉机理的研究,从理论层面确定了主机设计时,其重量与地层土压力及地基承载力之间的关系;然后进一步分析了主机质量分布不均匀对其重心的影响规律;最后通过综合研究土压模式下主机受力与推进油缸推进力之间的关系,确定了盾构主机掘进姿态可控的必要条件。本文研究结果对于提高中国盾构机的设计制造以及盾构法施工水平具有重要现实意义。 展开更多
关键词 土压平衡盾构机 主机设计 倾覆力矩 推进油缸 姿态控制
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考虑推进过程的土压平衡盾构渗流场解析解及喷涌判别
6
作者 余俊 郑靖凡 +2 位作者 张志中 李东凯 和振 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期2101-2110,共10页
考虑推进过程中盾构正面附加推力产生的超孔隙水压力,用解析的方法分析了盾构喷涌问题。将土舱渗流场划分成两个区域,利用叠加原理和分离变量法得到土舱水头显式级数解,将螺旋输送机内流场视为一维渗流,通过土舱与螺旋输送机交界面的连... 考虑推进过程中盾构正面附加推力产生的超孔隙水压力,用解析的方法分析了盾构喷涌问题。将土舱渗流场划分成两个区域,利用叠加原理和分离变量法得到土舱水头显式级数解,将螺旋输送机内流场视为一维渗流,通过土舱与螺旋输送机交界面的连续条件确定盾构渗流场解析解。通过数值模拟结果验证了解的正确性,并进行了参数分析。参数分析表明:正常掘进状态下的盾构推力波动频率与渣土固结系数比值近似为0.1~10 m^(-2),可对应于渗透系数10^(-3)~10^(-5)cm/s,当比值大于20 m^(-2),可以忽略超孔隙水压力的影响,比值小于0.01 m^(-2)时,水压力分布近似稳态渗流状态,但比值在1 m^(-2)附近时,超孔隙水压力将存在显著的影响。结合已有的喷涌研究,给出了典型盾构在不同推力波动频率与土体固结系数比值下的临界渗透系数。通过对盾构喷涌实例进行对比,证明了解析解的喷涌判别是有效的。 展开更多
关键词 土压平衡盾构 喷涌 临界渗透系数 波动水压力 水流量 波动推力
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土压平衡盾构施工引起地面变形研究的评述 被引量：2
7
作者 姚元 陈梦成 +3 位作者 何彬彬 许开成 侯宇 冯玉林 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第1期73-79,共7页
[目的]土压平衡盾构施工过程中会不可避免地产生土体扰动,引起地层变形,进而对周围建筑环境产生不利影响,开展土压平衡盾构施工引起地层变形的研究具有重要意义。[方法]通过整合各类相关文献,以施工各环节的联系为中心进行研究。阐明了... [目的]土压平衡盾构施工过程中会不可避免地产生土体扰动,引起地层变形,进而对周围建筑环境产生不利影响,开展土压平衡盾构施工引起地层变形的研究具有重要意义。[方法]通过整合各类相关文献,以施工各环节的联系为中心进行研究。阐明了土压平衡盾构施工工作机理,从隧道几何因素、土层地质条件和盾构掘进参数三方面研究地面变形诱因。论述了土压平衡盾构施工引起地面变形的预测方法,并分析了各方法的适用性与优缺点。以变形诱因和变形预测为基础,列举了土压平衡盾构施工致地面变形的控制措施。指出了土压平衡盾构施工研究中存在的不足,并对土压平衡盾构施工未来发展方向进行了展望。[结果及结论]土压平衡盾构施工引起地面变形的诱因为隧道几何因素、土层地质条件和盾构掘进参数。土压平衡盾构施工引起地面变形的预测方法有经验公式法、理论解析法、有限单元与有限差分的数值模拟法,模型试验法、人工智能法。基于对地面变形的监测,不断调整施工中的盾构参数,是目前控制土压平衡盾构地面变形的有效方法。 展开更多
关键词 土压平衡盾构施工 地面变形 研究进展
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基于压力传递特性的富水砂层土压平衡盾构渣土改良试验研究 被引量：1
8
作者 蒋亚龙 黄玉龙 +2 位作者 余金 黄展军 朱碧堂 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第8期227-233,共7页
[目的]富水砂层由于渗透性强、含水率高等特点,在盾构掘进过程中易因渣土改良不善而导致螺旋输送机出现喷涌以及刀盘结泥饼等事故,从而影响盾构施工效率,因此需对富水砂层土压平衡盾构渣土改良试验进行研究。[方法]依托南昌地铁4号线七... [目的]富水砂层由于渗透性强、含水率高等特点,在盾构掘进过程中易因渣土改良不善而导致螺旋输送机出现喷涌以及刀盘结泥饼等事故,从而影响盾构施工效率,因此需对富水砂层土压平衡盾构渣土改良试验进行研究。[方法]依托南昌地铁4号线七里站—民园路西站区间典型富水砂层工况,开展室内渣土改良试验。采用自制盾构土舱模型装置对不同改良渣土进行土舱模型试验,基于渣土压力传递特性建立不同改良渣土的坍落度、渗透系数及土压传递系数K_(0)之间的相关关系,研究不同K_(0)下的渣土改良效果。[结果及结论]单独采用泡沫对渣土改良时,渣土的K_(0)与坍落度呈正相关,而与渣土的渗透系数呈负相关,而当渣土的坍落度超过200 mm时,K_(0)会逐步减小。为达到富水砂层土压平衡盾构中理想的渣土改良要求,改良剂配合比建议为:泡沫注入率为25%,或添加的膨润土泥浆注入率为10%。室内试验和土舱模型试验表明:K_(0)越大,渣土改良效果越好;实际工程中单独采用泡沫进行渣土改良后改良渣土的理想的K_(0)为0.60~0.65;而泡沫与膨润土泥浆相结合对渣土改良时,改良渣土理想的K_(0)约为0.85。 展开更多
关键词 富水砂层 土压平衡盾构 渣土改良试验 压力传递特性
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石灰岩地层下土压平衡盾构机推进速度预测与分析 被引量：1
9
作者 刘浩 崔建波 +1 位作者 杨侠 王清扬 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第8期234-239,共6页
[目的]盾构机的推进速度不仅关系到隧道开挖的快慢,对于施工周期与施工成本的预测也具有重要意义,因此需对盾构机的推进速度进行预测和分析。[方法]以济南地铁3号线龙奥站—奥体中心西站区间全断面石灰岩地层为研究对象,收集盾构机掘进... [目的]盾构机的推进速度不仅关系到隧道开挖的快慢,对于施工周期与施工成本的预测也具有重要意义,因此需对盾构机的推进速度进行预测和分析。[方法]以济南地铁3号线龙奥站—奥体中心西站区间全断面石灰岩地层为研究对象,收集盾构机掘进数据,采用空推值、异常值剔除及数据去噪等多种方法对数据进行预处理。为了提高预测精度,将数据集划分为训练集和验证集,通过线性回归建立了基于刀盘扭矩、总推进力的推进速度预测模型,并分析了掘进载荷对推进速度的影响规律。[结果及结论]在石灰岩地层下,3组推进速度预测模型的线性回归预测精度均在0.70以上,说明根据刀盘扭矩和总推进力可以正确预测推进速度。土压平衡盾构机在掘进过程中,刀盘转速和推进速度波动均较小,随着刀盘转速增大,刀盘扭矩逐渐减小;刀盘扭矩对推进速度有积极的影响,刀盘扭矩越大,推进速度越大;在同一地层和掘进条件下,由于刀盘挤土作用,仅增加总推进力不利于推进速度的提高,此时需同时增加刀盘转速。 展开更多
关键词 城市轨道交通 土压平衡盾构机 推进速度 石灰岩地层
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基于深度学习的盾构机土舱压力场预测方法 被引量：3
10
作者 张超 朱闽湘 +2 位作者 郎志雄 陈仁朋 程红战 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期307-315,共9页
土舱压力是盾构机受力状态和掌子面稳定等核心问题中的关键因素。土舱压力具有显著的空间变异性,其形成演化机制源于装备与岩土之间的复杂耦合作用,与地质特征、掘进参数等多源参数相关。然而,现有土舱压力预测方法一般未考虑空间分布... 土舱压力是盾构机受力状态和掌子面稳定等核心问题中的关键因素。土舱压力具有显著的空间变异性,其形成演化机制源于装备与岩土之间的复杂耦合作用,与地质特征、掘进参数等多源参数相关。然而,现有土舱压力预测方法一般未考虑空间分布特征或地质参数影响。针对该问题,提出了一种基于空间分布物理特征函数导引深度学习的盾构机土舱压力场预测方法。该方法构建物理特征函数用于解耦土舱压力空间分布特征,采用卷积神经网络和门控循环单元分别提取多源参数历史信息的空间特征和特征系数的时序特征,结合多源参数实时信息对特征系数进行预测,从而实现土舱压力场的预测。以长沙地铁四号线某区段为案例,利用该方法准确预测了土舱压力空间分布实测数据,准确率高达0.98,验证了所提方法的有效性。敏感性分析表明,不同地层中土舱压力空间分布特征系数的主要敏感参数基本一致,但其敏感度随地层地质条件的变化规律差异显著,可为复杂地层盾构机土舱压力精细化调控提供参考。 展开更多
关键词 土舱压力场 卷积神经网络 门控循环单元 物理特征函数 土压平衡盾构机 盾构隧道
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软土地层土压平衡盾构法施工的模型试验研究 被引量：57
11
作者 徐前卫 朱合华 +2 位作者 廖少明 郑七振 周奎 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1849-1857,共9页
我国沿海地区以及许多内陆城市的地下广泛分布着很深的软黏土沉积层,目前该区域的许多城市都已兴建或正在筹建地铁。为确保在这种软弱地层中能采取与之相适应的盾构工法、减少对周围环境的影响以及降低工程造价,以上海地铁M8线某区间隧... 我国沿海地区以及许多内陆城市的地下广泛分布着很深的软黏土沉积层,目前该区域的许多城市都已兴建或正在筹建地铁。为确保在这种软弱地层中能采取与之相适应的盾构工法、减少对周围环境的影响以及降低工程造价,以上海地铁M8线某区间隧道工程为研究背景,采用室内模型试验的方法,进行了土压平衡盾构针对软土地层的适应性试验研究。为此,首先根据相似理论和模型试验方法建立了土体–盾构机器之间的相似系统;随后,针对上海地区特定的软土地层,进行了人工模型土壤的配制和模型试验方法的设计,并利用直径400 mm的模型盾构机模拟直径6340 mm的原型盾构机;最后,进行盾构不同工作参数组合的掘削试验,并记录下试验过程中机器工作参数及土体内应力和变形变化的有关试验结果,通过对试验数据的整理与分析,得出了软土地层中土压平衡盾构法施工的一些有用的规律。 展开更多
关键词 软土地层 模型试验 土压平衡盾构机 土体-盾构系统
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土压平衡盾构法施工参数的模型试验研究 被引量：57
12
作者 朱合华 徐前卫 +2 位作者 廖少明 傅德明 于宁 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期553-557,共5页
由于受地质条件和施工工艺的限制,盾构掘削参数的变化难免会对地层产生扰动影响,往往由此而引发一系列的环境病害问题,故而有必要开展土体-盾构系统的基础试验研究。首先进行了盾构模型试验方案的设计,该方案包括直径0.4 m的土压平衡模... 由于受地质条件和施工工艺的限制,盾构掘削参数的变化难免会对地层产生扰动影响,往往由此而引发一系列的环境病害问题,故而有必要开展土体-盾构系统的基础试验研究。首先进行了盾构模型试验方案的设计,该方案包括直径0.4 m的土压平衡模型盾构、2.4 m×2.4 m×1.2 m的试验土箱、盾构工作驱动系统和数据采集系统等4部分;随后在软硬不同的模型土层中,进行盾构不同工作参数组合的掘削试验,得出一些有用的规律。 展开更多
关键词 模型试验 土压平衡盾构机 土体-盾构系统
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超大直径土压平衡盾构施工对环境影响的现场监测研究 被引量：31
13
作者 侯永茂 郑宜枫 +2 位作者 杨国祥 葛修润 邱裕华 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期235-242,共8页
软土地层中盾构法隧道施工对周围环境影响的控制是施工中最为关心问题。依托上海迎宾三路14.27 m土压平衡盾构隧道工程,通过在试验段布设监测断面、调整施工参数,研究超大直径土压平衡盾构施工诱发的地表沉降分布和发展规律。通过分析发... 软土地层中盾构法隧道施工对周围环境影响的控制是施工中最为关心问题。依托上海迎宾三路14.27 m土压平衡盾构隧道工程,通过在试验段布设监测断面、调整施工参数,研究超大直径土压平衡盾构施工诱发的地表沉降分布和发展规律。通过分析发现,超大直径土压平衡盾构施工中土舱压力和同步注浆参数的设定决定了地表沉降的发展规律,其中同步注浆的参数设定对于控制地表沉降起关键作用。同步注浆填充效果不佳会导致盾尾上方较大范围内地表沉降发展明显,距离盾尾越近,沉降速率越大,而填充效果较好时,地表沉降可以得到有效控制,Peck公式比较适于盾尾间隙填充效果不佳的情况。另外,监测数据揭示,盾构停推过程中超孔隙水压力逐渐消散,地表沉降持续发展,距离盾尾越近的位置地表沉降发展速率越大。 展开更多
关键词 超大直径土压平衡盾构 地表沉降 施工参数 盾构停推
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土压平衡盾构施工的顶进推力模型试验研究 被引量：70
14
作者 朱合华 徐前卫 +3 位作者 廖少明 于宁 傅德明 吴祥松 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期1587-1594,共8页
在盾构的掘削过程中,千斤顶顶进推力是一个重要的施工参数,它不仅决定着施工速度,而且还影响着刀盘的切削扭矩、转动速度等其他参量。但是,目前对千斤顶顶进推力的变化规律,尤其是土体与盾壳之间摩擦阻力的研究还不够深入。以上海地区... 在盾构的掘削过程中,千斤顶顶进推力是一个重要的施工参数,它不仅决定着施工速度,而且还影响着刀盘的切削扭矩、转动速度等其他参量。但是,目前对千斤顶顶进推力的变化规律,尤其是土体与盾壳之间摩擦阻力的研究还不够深入。以上海地区粉砂地层为参照原型,借助于模型试验方法,通过对盾构机工作参数和地层特性参数进行不同的组合试验,研究了土压平衡盾构推进过程中顶进推力变化的规律,以及土体与盾壳之间摩擦作用的机理及其影响因素。在此基础上推导了盾构千斤顶顶进推力的计算公式。 展开更多
关键词 模型试验 土压平衡盾构机 顶进推力 摩擦阻力
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土压平衡式盾构掘进过程的相似模型试验 被引量：43
15
作者 何川 汪洋 +2 位作者 方勇 谢俊 赵强政 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期162-169,共8页
土压平衡式盾构掘进过程是一个多系统综合运作的复杂力学过程。为实现土压平衡盾构掘进过程的相似模拟,设计制造能够完成掘削面开挖、螺旋出土器出土、盾构机推进、管片拼装、盾尾注浆等全过程模拟的土压平衡式模型盾构机。其次对盾构-... 土压平衡式盾构掘进过程是一个多系统综合运作的复杂力学过程。为实现土压平衡盾构掘进过程的相似模拟,设计制造能够完成掘削面开挖、螺旋出土器出土、盾构机推进、管片拼装、盾尾注浆等全过程模拟的土压平衡式模型盾构机。其次对盾构-地层系统的相关参量进行甄别,选出对试验结果有重要影响的参量,同时基于相似理论,通过量纲分析的方法得到盾构-地层系统的相似准则。基于该相似准则,进行土压平衡式盾构掘进过程的室内相似模型试验,获得土压平衡式盾构掘进对地层影响的一般规律,该试验结果经过相似关系换算后可直接反映出原型中的实际地层沉降量。这种能够实现掘进全过程模拟的土压平衡式模型盾构机为深入研究盾构施工对地层及周围环境的影响提供新手段。 展开更多
关键词 土压平衡式盾构 掘进过程 相似模型试验 盾构-地层系统
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盾构掘进土压平衡控制模型 被引量：30
16
作者 施虎 龚国芳 +1 位作者 杨华勇 苏健行 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期343-346,共4页
分析了影响盾构土压平衡的掘进参数之间及其与土仓压力间的相互关系,采用自适应神经模糊推理系统(ANFIS)建立了一个以推进力、推进速度、土仓压力实时数据采样值为输入,螺旋输送机转速为输出的基于排土控制的盾构土压平衡控制模型.在Mat... 分析了影响盾构土压平衡的掘进参数之间及其与土仓压力间的相互关系,采用自适应神经模糊推理系统(ANFIS)建立了一个以推进力、推进速度、土仓压力实时数据采样值为输入,螺旋输送机转速为输出的基于排土控制的盾构土压平衡控制模型.在Matlab中利用100组施工现场数据对模型进行训练和参数优化,并采用另外100组数据对训练好的模型加以检验.结果表明,模型预测结果与实测数据吻合较好,说明该土压平衡控制模型能够很好地逼近盾构掘进此类非线性过程,同时可以对掘进参数进行有效的预测控制. 展开更多
关键词 盾构 土压平衡 控制模型 掘进参数 ANFIS
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均质地层中土压平衡盾构施工刀盘切削扭矩分析 被引量：46
17
作者 徐前卫 朱合华 +2 位作者 丁文其 吴祥松 于宁 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期47-54,共8页
在盾构的掘削过程中,刀盘切削矩是一个重要的施工参数,它不仅决定着施工的难易程度,而且还影响着盾构顶进推力、推进速度、刀盘转速、驱动功率等参数。应用数学和力学方法,从土压平衡盾构刀盘的切削工作机理入手,研究刀盘扭矩的计算方... 在盾构的掘削过程中,刀盘切削矩是一个重要的施工参数,它不仅决定着施工的难易程度,而且还影响着盾构顶进推力、推进速度、刀盘转速、驱动功率等参数。应用数学和力学方法,从土压平衡盾构刀盘的切削工作机理入手,研究刀盘扭矩的计算方法及其影响因素;随后,开展了土压平衡盾构的掘削模型试验,研究在不同埋深、不同刀盘开口率、不同转速以及不同推进速度时刀盘扭矩的变化规律,对前述理论研究成果加以验证,并取得了较为满意的结果。 展开更多
关键词 土压平衡 盾构机:切削扭矩 模型试验 地下工程
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北京地铁砂卵石地层土压平衡盾构施工刀盘扭矩研究 被引量：26
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作者 江华 江玉生 +2 位作者 张晋勋 程学武 杨志勇 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期59-65,共7页
根据砂卵石地层力学特性,结合北京地铁4个标段工程,分析土压平衡盾构刀盘扭矩各组成部分所占的比例,提出简化的刀盘扭矩计算公式。分析计算结果表明:刀盘开口率与刀盘扭矩成反比,开口率每增加10%,刀盘扭矩降低8%～10%;土体的流塑性对刀... 根据砂卵石地层力学特性,结合北京地铁4个标段工程,分析土压平衡盾构刀盘扭矩各组成部分所占的比例,提出简化的刀盘扭矩计算公式。分析计算结果表明:刀盘开口率与刀盘扭矩成反比,开口率每增加10%,刀盘扭矩降低8%～10%;土体的流塑性对刀盘扭矩影响较大;土体的摩擦系数每降低0.1,刀盘扭矩相应降低约35%～40%。在北京地铁10号线二期工程现场进行盾构掘进试验,分别通过刀盘改造(开口率增大至40%)及土体改良,使刀盘扭矩保持在2 500～3 500kN.m,盾构推进速度明显得到改善。试验结果进一步验证了增大开口率及土体改良是在砂卵石地层降低刀盘扭矩的2项非常有效的措施;也验证了刀盘扭矩计算公式是合理的、可靠的,满足工程实际需求。 展开更多
关键词 土压平衡盾构 刀盘扭矩 开口率 砂卵石地层 土体改良
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均匀软质地层条件下土压平衡盾构施工的合理顶进推力分析 被引量：27
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作者 徐前卫 朱合华 +2 位作者 廖少明 郑七振 周奎 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期79-85,共7页
应用数学和力学方法,从土压平衡盾构的掘削工作机理入手,研究顶进推力的计算方法及其影响因素。开展土压平衡盾构的掘削模型试验,研究在不同埋深、不同刀盘开口率以及不同土性时的千斤顶顶进推力的变化规律,并对前述理论研究成果加以验... 应用数学和力学方法,从土压平衡盾构的掘削工作机理入手,研究顶进推力的计算方法及其影响因素。开展土压平衡盾构的掘削模型试验,研究在不同埋深、不同刀盘开口率以及不同土性时的千斤顶顶进推力的变化规律,并对前述理论研究成果加以验证。结合地铁隧道工程实例,应用推导的推力计算公式预测盾构推进过程中的顶进推力,取得了较为满意的结果。 展开更多
关键词 土压平衡 盾构机 顶进推力 模型试验 地下工程
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土压平衡盾构施工穿越砂层渣土改良试验研究 被引量：31
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作者 胡长明 崔耀 +2 位作者 王雪艳 贡少瑞 张文萃 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2013年第6期761-766,共6页
针对地铁隧道采用土压平衡盾构施工穿越砂层时表现出的非适应性开展了渣土改良及现场试验研究,通过对比渣土经不同配比膨润土泥浆改良前后的抗剪强度、渗透性及塌落度,得到了合理的膨润土浓度及泥浆掺入比.研究表明:当砂层采用浓度为1... 针对地铁隧道采用土压平衡盾构施工穿越砂层时表现出的非适应性开展了渣土改良及现场试验研究,通过对比渣土经不同配比膨润土泥浆改良前后的抗剪强度、渗透性及塌落度,得到了合理的膨润土浓度及泥浆掺入比.研究表明:当砂层采用浓度为1∶10膨润土泥浆改良后,渣土的塑性及流动性得到有效提高,抗剪强度及渗透性大幅降低;控制泥浆体积掺入比为1∶5进行掘进施工时,盾构机刀盘内外温度及磨损程度明显降低、排土顺畅且推进速度提高.研究成果对于解决土压平衡盾构穿越砂层时土压难以平衡、排土不正常、刀盘扭矩过大及磨损过快等问题具有参考价值. 展开更多
关键词 土压平衡盾构 非适应性 渣土改良 掺入比 刀盘温度
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