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复合式土压平衡盾构机刀盘开口模式设计 被引量:10
1
作者 霍军周 周林伟 +3 位作者 朱冬 张伟 王伟政 孙伟 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期433-439,共7页
复合式土压平衡盾构机在掘进过程中,刀盘开口模式直接影响碴土流动性,碴土流动性能够保证施工开挖面压力平衡,因此合理的刀盘开口模式是保证盾构系统内部压力稳定和掘进安全的关键。本文针对加入改性材料后具有一定流动特性的碴土,运用... 复合式土压平衡盾构机在掘进过程中,刀盘开口模式直接影响碴土流动性,碴土流动性能够保证施工开挖面压力平衡,因此合理的刀盘开口模式是保证盾构系统内部压力稳定和掘进安全的关键。本文针对加入改性材料后具有一定流动特性的碴土,运用计算流体力学的方法,研究了不同刀盘开口方式对碴土流动性的影响。分别对比了相同和不同开口率下,对于同一性质的流体,盾构系统的压力传递情况,得到了系统轴向的压力分布规律。针对不同开口率得到了开口率大小与压力传递的关系,针对相同开口率得到了不同开口位置与压力传递的关系,为刀盘开口模式的结构设计提供依据。 展开更多
关键词 复合式土压平衡盾构机 拓扑结构 开口率 力传递 计算流体力学 盾构
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复合式土压平衡盾构机穿越闽江强透水砂层技术研究 被引量:6
2
作者 朱沪生 郑世兴 易宏 《城市轨道交通研究》 北大核心 2017年第1期31-36,共6页
地铁盾构机下穿江河段一般为风险最高段,且不同地层组合条件下的施工风险等级也不同。结合福州地铁1号线达道站—上藤站区间盾构穿越闽江的实例,系统地研究了复合式土压平衡盾构机穿越江底强透水砂层的施工工艺,包括施工方案的整体评估... 地铁盾构机下穿江河段一般为风险最高段,且不同地层组合条件下的施工风险等级也不同。结合福州地铁1号线达道站—上藤站区间盾构穿越闽江的实例,系统地研究了复合式土压平衡盾构机穿越江底强透水砂层的施工工艺,包括施工方案的整体评估、施工前的设备改造和渣土改良、施工难点及其对策、辅助工法等。该施工工艺实现了复合式土压平衡盾构机穿越江底强透水砂层的突破,既保障了施工安全,又保证了施工工期。 展开更多
关键词 地铁 越江隧道 复合式土压平衡盾构机 施工技术
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复合式土压平衡盾构机刀盘常见故障(损坏)原因分析及解决措施 被引量:20
3
作者 蒙先君 《隧道建设》 2004年第2期61-66,73,共7页
以中铁隧道集团引进的先锋一号、先锋二号盾构机为例 ,阐述了复合式土压平衡盾构机刀盘的工作原理和结构特点 ,总结了施工过程中刀盘常见的故障与损坏的方式 ,分析了产生的原因 ,提出了相应的解决方法 ,对解决类似问题有一定的指导作用。
关键词 复合式土压平衡盾构机 刀盘 故障分析 立柱焊缝开裂 泡沫孔堵塞 刀具磨损
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复合地层中复合式土压平衡盾构机刀盘泥饼防治 被引量:7
4
作者 郗晶 《中国高新科技》 2018年第12期90-92,共3页
作为城市地下轨道交通建设的重要施工技术,盾构机应用越来越广泛,但盾构机在复合地质条件下掘进刀盘容易形成泥饼,降低盾构机的掘进能力。基于此,文章对盾构机刀盘泥饼的形成原因进行分析,并针对复合地层条件下复合式土压平衡盾构机刀... 作为城市地下轨道交通建设的重要施工技术,盾构机应用越来越广泛,但盾构机在复合地质条件下掘进刀盘容易形成泥饼,降低盾构机的掘进能力。基于此,文章对盾构机刀盘泥饼的形成原因进行分析,并针对复合地层条件下复合式土压平衡盾构机刀盘泥饼提出了相应的防治措施,以减少刀盘泥饼形成,提高掘进施工效率。 展开更多
关键词 平衡盾构 环流泥浆 复合地层
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轨道工程中基于复合式结构刀盘的土压TBM双模盾构设计及应用
5
作者 刘丛林 吴宁 《安装》 2025年第5期9-11,共3页
随着城市地铁建设的不断发展,盾构施工技术因其高效、安全等优势被广泛应用。土压TBM双模盾构的核心优势在于能够根据不同的地质条件灵活切换工作模式。结合某地铁施工线路阐述了土压TBM双模盾构的设计理念,刀盘类型、推进系统选择和土... 随着城市地铁建设的不断发展,盾构施工技术因其高效、安全等优势被广泛应用。土压TBM双模盾构的核心优势在于能够根据不同的地质条件灵活切换工作模式。结合某地铁施工线路阐述了土压TBM双模盾构的设计理念,刀盘类型、推进系统选择和土压控制系统等关键结构设计,深入分析了其在实际工程中的应用情况,并通过计算验证了该设计的合理性与可行性,为类似工程提供参考。 展开更多
关键词 平衡盾构 双模盾构 地质适应性 施工效率
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基于模糊算法的土压平衡盾构机掘进速率研究
6
作者 李露 《施工技术(中英文)》 2025年第7期32-37,44,共7页
在地铁隧道掘进中,全断面钻掘机广泛应用于机械化掘进,但由于地面结构、沉降及城市设施等复杂因素,城市隧道掘进面临特殊的挑战。土压平衡盾构机可有效降低沉降风险,并在确保掘进安全的同时,提高掘进效率,其中掘进速率的预测对于保障隧... 在地铁隧道掘进中,全断面钻掘机广泛应用于机械化掘进,但由于地面结构、沉降及城市设施等复杂因素,城市隧道掘进面临特殊的挑战。土压平衡盾构机可有效降低沉降风险,并在确保掘进安全的同时,提高掘进效率,其中掘进速率的预测对于保障隧道施工安全至关重要。影响EPB盾构机掘进速率的因素包括地质岩土、机械和操作参数等。为此,本研究通过主成分分析方法,确定扭矩、推力、速度等关键因素,这些因素可解释超过95%的掘进速率变化。在剔除离群数据并归一化处理后,利用基于Mamdani和Sugeno算法的模糊逻辑以及拟神经模糊方法,进行掘进速率的预测。研究结果表明,Sugeno算法的均方根误差比Mamdani算法低23.51%,且性能指标高约6%;拟神经模糊方法的均方误差分别比Mamdani和Sugeno算法低33.14%和12.58%,显示出更优的预测效果。 展开更多
关键词 地铁 隧道 盾构 平衡 模糊逻辑算法 掘进速率
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土压平衡盾构施工诱发的地层及邻近建筑变形特征分析
7
作者 万传真 《施工技术(中英文)》 2025年第7期12-18,共7页
土压平衡盾构是软土地层中地铁隧道施工最常用的施工工艺,相关研究已经取得了丰富成果,但目前依旧难以完全规避对地层的扰动,其主要原因为缺乏有效的监测数据。为了分析土压平衡盾构施工引起的地表、地层内部以及邻近建筑的变形规律,基... 土压平衡盾构是软土地层中地铁隧道施工最常用的施工工艺,相关研究已经取得了丰富成果,但目前依旧难以完全规避对地层的扰动,其主要原因为缺乏有效的监测数据。为了分析土压平衡盾构施工引起的地表、地层内部以及邻近建筑的变形规律,基于济南地铁4号线,针对地表沉降、地层内部的竖向及水平变形均进行了现场监测分析,同时监测记录了沿线建筑物的沉降变形。结果表明:济南地铁4号线施工过程中隧道上方地表最大沉降范围介于5~120mm,其中多数介于20~60mm。大多数地表沉降监测数据可用高斯函数拟合。隧道在黏土层中施工时沉降槽宽度参数i介于0.4Z~0.6Z,在砂层中施工时则小于0.4Z。在土仓压力较大的区段中,隧道中心以下深度处的土体向远离隧道方向变形。但对于隧道中心以上的土体,均呈现出朝向隧道的变形。 展开更多
关键词 地铁 隧道 盾构 平衡 沉降 变形 监测
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土压平衡盾构施工全过程动态行为数值模拟分析
8
作者 潘超锋 《施工技术(中英文)》 2025年第1期15-20,27,共7页
土压平衡盾构法被广泛用于富水软土地层中的隧道施工,然而盾构施工过程复杂,诱发地层变形的因素众多,现有研究难以综合考虑施工全过程对地层的影响。为了系统分析土压平衡盾构施工引起的地表沉降分布规律,同时探讨盾尾注浆压力对地层变... 土压平衡盾构法被广泛用于富水软土地层中的隧道施工,然而盾构施工过程复杂,诱发地层变形的因素众多,现有研究难以综合考虑施工全过程对地层的影响。为了系统分析土压平衡盾构施工引起的地表沉降分布规律,同时探讨盾尾注浆压力对地层变形的影响机理,基于有限差分方法针对土压平衡施工建立了三维计算模型,综合考虑了土仓压力、注浆压力、盾壳摩擦等诸多因素。计算结果表明,土压平衡盾构施工引起的地表沉降在刀盘前方的影响范围为10m,但在刀盘远离断面后地表沉降恢复量能够达到6mm;而地表沉降在横向的分布约为刀盘两侧15m,且沉降槽宽度并不随刀盘的接近及远离改变;注浆压力对于地表沉降的影响主要集中在刀盘到达时及通过后,对于刀盘到达前的影响并不显著。 展开更多
关键词 隧道 盾构 平衡 有限元分析 注浆 沉降
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土压平衡盾构刀盘轻量化设计
9
作者 李阳 《建筑机械》 2025年第3期180-186,190,共8页
文章基于离散元和静力学的土压平衡盾构刀盘的仿真分析,进行刀盘的轻量化设计优化。结合现场工程参数,对比计算各种工况载荷下各部件的静力学仿真结果,验证仿真准确性,在此基础上进行刀盘的轻量优化设计,达到轻量化目标值。
关键词 平衡盾构 刀盘 离散元 轻量化
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复杂地质条件下土压平衡盾构带压开仓气密性控制技术研究
10
作者 杜国涛 鞠瑞员 陈林成 《建筑机械》 2025年第5期264-268,共5页
土压平衡盾构在掘进过程中,因刀盘土仓泥饼聚结、刀具磨损严重甚至断裂等情况而导致掘进困难时,在现场客观条件及地质情况的影响下,需要采用带压开仓的方式对盾构刀具进行检查、更换,以保证作业安全,而保证带压开仓的气密性是带压开仓... 土压平衡盾构在掘进过程中,因刀盘土仓泥饼聚结、刀具磨损严重甚至断裂等情况而导致掘进困难时,在现场客观条件及地质情况的影响下,需要采用带压开仓的方式对盾构刀具进行检查、更换,以保证作业安全,而保证带压开仓的气密性是带压开仓的关键控制因素。文章对土压平衡盾构地层气密性封堵、泥膜构建及浆气置换等开展研究,以保证仓内气密性,为后续类似工程提供借鉴和参考。 展开更多
关键词 复杂地质 平衡盾构 开仓 气密性
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土压平衡盾构磨桩穿越地下隧道施工技术
11
作者 杜康 《建筑科技》 2025年第1期80-84,共5页
盾构法隧道施工过程中经常出现遭遇既有建构筑物桩基的情况,在不具备事先拔桩清障条件且隧道调线调坡仍无法避开时,通常采用盾构机直接磨切桩基进行穿越的施工方法,但盾构磨桩需要盾构机具备优秀的性能,且刀具配置应科学、合理。通过南... 盾构法隧道施工过程中经常出现遭遇既有建构筑物桩基的情况,在不具备事先拔桩清障条件且隧道调线调坡仍无法避开时,通常采用盾构机直接磨切桩基进行穿越的施工方法,但盾构磨桩需要盾构机具备优秀的性能,且刀具配置应科学、合理。通过南京市轨道交通5号线某区间土压平衡盾构直接磨桩穿越地下隧道的实例,分析盾构磨桩施工中存在的风险,阐述相应的施工技术措施,包括盾构机选型及刀具改造、磨桩施工参数控制及辅助措施等。 展开更多
关键词 平衡盾构 磨桩 穿越 地下隧道
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泥质粉砂岩地层长距离土压平衡盾构掘进施工技术研究
12
作者 肖磊 《居业》 2025年第2期40-42,共3页
本研究讨论了泥质粉砂岩地层中长距离土压平衡盾构掘进施工技术,分析了长距离掘进中所面临的地质特点和施工难题。并针对掘进模式的选择、初始掘进参数的设定与动态调整、设备性能监测与优化、泥饼预防与处理技术、注浆体系运用优化、... 本研究讨论了泥质粉砂岩地层中长距离土压平衡盾构掘进施工技术,分析了长距离掘进中所面临的地质特点和施工难题。并针对掘进模式的选择、初始掘进参数的设定与动态调整、设备性能监测与优化、泥饼预防与处理技术、注浆体系运用优化、盾构机姿态控制与纠偏等关键施工技术,提出了一系列优化方案。合理的掘进参数和实时动态调整、有效的泥饼控制与多层次注浆体系、精准的姿态控制与纠偏措施等技术保证了长距离掘进的顺利推进。 展开更多
关键词 泥质粉砂岩 长距离掘进 平衡盾构 施工技术 参数调整
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复合式土压平衡盾构盘形滚刀布置规律 被引量:11
13
作者 夏毅敏 林赉贶 +3 位作者 罗德志 卞章括 吴元 沈斌 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期3652-3657,共6页
根据目前常见复合式土压平衡盾构的结构特性,以刀盘开口特征为依据,对复合式土压平衡盾构进行分类并归纳出2种类型滚刀布置区域,建立其约束模型。通过分析盾构掘进时滚刀的受力情况,提出滚刀布置基本原则,在此基础上建立以滚刀极径与极... 根据目前常见复合式土压平衡盾构的结构特性,以刀盘开口特征为依据,对复合式土压平衡盾构进行分类并归纳出2种类型滚刀布置区域,建立其约束模型。通过分析盾构掘进时滚刀的受力情况,提出滚刀布置基本原则,在此基础上建立以滚刀极径与极角为设计变量的非线性多目标滚刀布置优化模型,分析模型的目标函数与约束条件,给出模型求解策略,并采用遗传算法求解得到滚刀布置参数。应用该优化设计方法对深圳地铁某施工标段所用盾构滚刀进行布置优化。研究结果表明:优化后刀盘的径向不平衡力下降10.1%,倾覆力矩下降9.4%,破岩量方差下降15.9%,表明所建立的数学模型及所使用的优化算法是正确、可行的。 展开更多
关键词 复合式平衡盾构 滚刀布置 滚刀布置优化模型 遗传算法
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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
14
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 平衡盾构 推进速度 石灰岩地层
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复合式土压平衡盾构刀盘失效风险分析 被引量:16
15
作者 黄宏伟 闫玉茹 胡群芳 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期2324-2330,共7页
通过对复合式土压平衡盾构刀盘失效的事故种类及原因的分析与总结,应用故障树分析(FTA)方法对刀盘失效风险进行了研究,建立了刀盘面板、刀具和其他刀盘体系的故障树系统模型。通过定性与定量分析,讨论了各项风险事故的潜在失效模式和影... 通过对复合式土压平衡盾构刀盘失效的事故种类及原因的分析与总结,应用故障树分析(FTA)方法对刀盘失效风险进行了研究,建立了刀盘面板、刀具和其他刀盘体系的故障树系统模型。通过定性与定量分析,讨论了各项风险事故的潜在失效模式和影响因素。结合具体工程进行了应用,并提出了针对性的控制措施。研究有助于复合式土压平衡盾构刀盘的设计、施工的决策与控制。 展开更多
关键词 复合式平衡盾构 刀盘失效风险 故障树分析
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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:2
16
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 力场 卷积神经网络 门控循环单元 物理特征函数 平衡盾构 盾构隧道
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复合地层土压平衡盾构机刀盘及刀具配置研究 被引量:4
17
作者 柏波 《中国高新科技》 2019年第24期12-14,共3页
在复合地层中,通常采取实现隧道挖掘施工,刀盘和刀具能否有效对土层支档和开挖,将会给工程施工进度和效益带来直接影响。根据复合地层地质情况,对刀具配置和形式深入分析,选择适合含硬岩复合地层的施工方式,降低对刀具的损坏,提升盾构... 在复合地层中,通常采取实现隧道挖掘施工,刀盘和刀具能否有效对土层支档和开挖,将会给工程施工进度和效益带来直接影响。根据复合地层地质情况,对刀具配置和形式深入分析,选择适合含硬岩复合地层的施工方式,降低对刀具的损坏,提升盾构施工质量,减少施工成本。以某复合地层盾构工程为例,通过理论和实际相结合,对复合地层土压平衡盾构机的刀盘及刀具配置展开研究。 展开更多
关键词 复合地层 平衡盾构 刀盘 刀具配置
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大埋深复杂地层土压平衡盾构机盾尾脱困技术研究
18
作者 杨有平 《山西建筑》 2024年第16期89-91,127,共4页
盾构机盾尾包裹是施工中经常遇到的问题,往往会造成设备损坏、工期拖延、成本消耗。研究盾构机盾尾包裹成因,掌握脱困技术,以及制定切实可行的预防措施,在盾构施工中尤为重要。结合某城际轨道交通项目施工中盾尾包裹脱困实践,分析了盾... 盾构机盾尾包裹是施工中经常遇到的问题,往往会造成设备损坏、工期拖延、成本消耗。研究盾构机盾尾包裹成因,掌握脱困技术,以及制定切实可行的预防措施,在盾构施工中尤为重要。结合某城际轨道交通项目施工中盾尾包裹脱困实践,分析了盾尾包裹产生的原因,通过采取地层加固、增加盾体润滑、盾体和管片保护、增加辅助千斤顶等系列技术措施,实现了盾构机的安全脱困,为类似工程提供经验和参考。 展开更多
关键词 大埋深 复杂地层 平衡盾构 盾构施工 脱困技术
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基于土压平衡式盾构机进行地铁隧道施工的技术研究
19
作者 郝阳 《石材》 2024年第11期37-39,共3页
本文针对土压平衡式盾构机在地铁隧道工程中的应用,分析了其工作原理、技术特征以及土质对施工的不利影响,并提出了优化渣土清排系统、提高盾构机掘进参数、加强土压平衡控制等三项改良方案。通过这些方案的实施,可以有效提高地铁隧道... 本文针对土压平衡式盾构机在地铁隧道工程中的应用,分析了其工作原理、技术特征以及土质对施工的不利影响,并提出了优化渣土清排系统、提高盾构机掘进参数、加强土压平衡控制等三项改良方案。通过这些方案的实施,可以有效提高地铁隧道施工的效率和质量,为地下隧道工程的顺利实施提供了可靠的技术支持。 展开更多
关键词 平衡盾构 地铁隧道工程 改良方案
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岩溶地区土压平衡盾构机主要掘进参数研究
20
作者 李鹏飞 《现代交通技术》 2024年第4期13-17,共5页
为研究岩溶地区土压平衡盾构机主要掘进参数的控制问题,依托贵阳轨道交通3号线一期工程中具有代表性的四皂区间(四方河站—皂角井站)盾构施工项目,统计分析盾构机的总推力、刀盘扭矩、掘进速度、土仓压力4个主要掘进参数,并采用数理统... 为研究岩溶地区土压平衡盾构机主要掘进参数的控制问题,依托贵阳轨道交通3号线一期工程中具有代表性的四皂区间(四方河站—皂角井站)盾构施工项目,统计分析盾构机的总推力、刀盘扭矩、掘进速度、土仓压力4个主要掘进参数,并采用数理统计方法研究参数的相关性及影响因素。结果表明:在岩溶地区,土压平衡盾构机主要掘进参数的实际控制值符合正态分布规律;受特殊地质条件影响,各参数的相关性较弱。研究成果可为类似隧道工程提供参考。 展开更多
关键词 平衡盾构 总推力 刀盘扭矩 掘进速度
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