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小转弯半径叠落盾构隧道施工相互影响研究
1
作者 王文正 林雪冰 +2 位作者 郭飞 何华飞 张旭 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2024年第10期109-123,共15页
【目的】受地铁规划线路与周边环境的限制,小转弯半径叠落盾构隧道的应用较多,叠落段上行隧道施工引起的邻近下行隧道结构上浮规律极其复杂,相应的加固措施有待研究。为此,【方法】以北京地铁上清桥站—清河站区间隧道工程为背景,通过... 【目的】受地铁规划线路与周边环境的限制,小转弯半径叠落盾构隧道的应用较多,叠落段上行隧道施工引起的邻近下行隧道结构上浮规律极其复杂,相应的加固措施有待研究。为此,【方法】以北京地铁上清桥站—清河站区间隧道工程为背景,通过数值模拟和现场监测,研究夹层土注浆和钢环撑加固措施对下行隧道结构上浮的影响规律和钢环撑受力特征。【结果】结果显示:单独采取夹层土注浆或钢支撑加固措施时的下行隧道结构上浮均超过控制值,采取联合加固措施时变形为4.87 mm;下行隧道第1环管片上浮变形最大,随着盾构间距增大,隧道结构上浮呈不断减小的趋势,数值模拟得到的最大的隧道结构上浮为现场监测的1.15倍;实测的竖撑拉应力最大为5.78 MPa。【结论】结果表明:夹层土注浆提高叠落盾构井之间土体强度并对抑制下行隧道结构上浮起到一定作用,临时钢环撑施作有利于限制管片变形,其中竖撑限制管片竖向的收敛变形,横撑限制管片水平净空收敛,纵撑限制了管片的上浮。研究成果可为类似小转弯半径叠落盾构隧道工程设计与安全施工提供参考。 展开更多
关键词 小转弯半径 叠落盾构 加固措施 隧道结构上浮 钢环撑应力 变形
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小转弯半径曲线盾构隧道开挖引发地表沉降计算 被引量：49
2
作者 邓皇适 傅鹤林 史越 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期165-173,I0005,共10页
小转弯半径曲线盾构隧道施工引发的地表沉降变形规律极为复杂,但相应的变形预测解析公式仍未明确。依据前人研究成果,构建曲线段盾构隧道施工的地层损失模型,基于镜像法及Mindlin解,推导曲线盾构隧道开挖引发地表沉降的计算公式,并将其... 小转弯半径曲线盾构隧道施工引发的地表沉降变形规律极为复杂,但相应的变形预测解析公式仍未明确。依据前人研究成果,构建曲线段盾构隧道施工的地层损失模型,基于镜像法及Mindlin解,推导曲线盾构隧道开挖引发地表沉降的计算公式,并将其应用于工程实例计算,最后分析曲线盾构隧道施工引发地表变形规律及其影响因素。研究表明:构建的小转弯半径曲线段地层损失模型合理,推导所得公式适用于实际工程计算;地表纵向沉降在靠近刀盘3倍洞径范围内变化极大,刀盘前方3倍洞径范围内地表会产生轻微隆起,刀盘后方3~4倍洞径处出现最大沉降;地表横向沉降槽为非对称分布,最大沉降位置位于弯道内侧,距刀盘中心线约1倍洞径;地层损失引起的地表横向沉降大小主要受转弯半径及盾壳长度影响,地表横向沉降槽偏移程度主要由刀盘直径大小决定。 展开更多
关键词 盾构隧道 小转弯半径 地表沉降 镜像法 MINDLIN解
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紧凑型超小转弯半径TBM的设计及工程应用——以文登抽水蓄能电站排水廊道建设工程为例 被引量：15
3
作者 陈宝宗 徐艳群 +2 位作者 尚海龙 陶仁太 崔利卫 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2021年第1期143-148,共6页
为解决抽水蓄能电站平洞建设中机械化程度低、作业环境差、安全风险大、施工效率低的问题,研究一种能适应超小转弯半径施工的紧凑型TBM。该类型TBM在双护盾TBM基础上,取消尾盾、辅推油缸、管片拼装机,同时结合敞开式TBM的锚网喷支护系... 为解决抽水蓄能电站平洞建设中机械化程度低、作业环境差、安全风险大、施工效率低的问题,研究一种能适应超小转弯半径施工的紧凑型TBM。该类型TBM在双护盾TBM基础上,取消尾盾、辅推油缸、管片拼装机,同时结合敞开式TBM的锚网喷支护系统进行TBM整机集成设计,包括“V”形推进系统设计、刀盘锻造厚板技术、刀具小刀间距设计、组合式耐磨保护设计、紧凑型整机设计、皮带机超小转弯适应性设计、一体式皮带机设计、远程操作系统设计。研究成果在文登抽水蓄能电站排水廊道建设工程中取得了成功应用。 展开更多
关键词 抽水蓄能电站 紧凑型TBM 小转弯半径 推进系统 远程操作
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一种新型小转弯半径TBM推进系统设计与分析 被引量：9
4
作者 姜礼杰 文勇亮 +2 位作者 贾连辉 陈宝宗 贺飞 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2020年第7期1081-1087,共7页
针对目前全断面硬岩掘进机(TBM)转弯半径受限的问题,设计一种可实现TBM超小半径转弯的新型推进系统。首先,对该推进系统的结构组成与工作原理进行阐述,建立推进系统的数学模型,并利用解析法对系统的运动学性能进行分析;然后,根据实际设... 针对目前全断面硬岩掘进机(TBM)转弯半径受限的问题,设计一种可实现TBM超小半径转弯的新型推进系统。首先,对该推进系统的结构组成与工作原理进行阐述,建立推进系统的数学模型,并利用解析法对系统的运动学性能进行分析;然后,根据实际设计负载,利用Adams计算工具对TBM刀盘系统破岩时推进系统油缸的运行工况进行仿真分析,验证该方案设计的理论可行性;最后,将其应用于山东文登抽水蓄能电站工程项目,进行搭载验证。研究结果表明:搭载新型推进系统的TBM能够实现30 m小半径转弯的项目施工要求,满足实际工程应用性能指标。 展开更多
关键词 TBM 推进系统 小转弯半径 并联机构 Adams计算
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偏刃刀圈在小转弯半径隧道施工工况中的研究与应用 被引量：4
5
作者 徐艳群 姜海峰 +3 位作者 尚勇 李英发 郭浩 芦海俊 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2020年第S02期306-313,共8页
为开发出适合在小转弯隧道中使用的新型滚刀刀圈,在磨粒磨损原理的基础上,通过研究CSM刀圈侧边受力模型、边缘滚刀破岩机制、磨损量预测公式,进行滚刀切削岩石试验,建立了刀圈与岩石接触力模型,分析了转弯段边缘滚刀刀圈受力情况、针对... 为开发出适合在小转弯隧道中使用的新型滚刀刀圈,在磨粒磨损原理的基础上,通过研究CSM刀圈侧边受力模型、边缘滚刀破岩机制、磨损量预测公式,进行滚刀切削岩石试验,建立了刀圈与岩石接触力模型,分析了转弯段边缘滚刀刀圈受力情况、针对性设计了偏刃刀圈,并在山东文登小转弯半径隧道掘进段工况下进行常规刀圈和偏刃刀圈工业试验。得出结论如下:1)TBM掘进直线隧道时边缘滚刀所受侧向力不可忽视,侧向力与刀圈同岩石的接触面积和所受的压力有关;2)在直线工况掘进下的边缘滚刀外侧岩石几乎不发生破坏,边缘滚刀内侧对岩石具有“刮擦剪切效应”,刀圈内侧所受侧向力远大于外侧;3)转弯段刀圈内侧受力严重偏离了正压力方向,加速边缘滚刀刀圈内侧的磨损;4)在掘进距离达145.43 m时,19^(#)和20^(#)刀位的偏刃刀圈较常规刀圈磨损速率分别降低7.4%和17.5%。因此,偏刃刀圈更加适用于小转弯工况下的隧道掘进。 展开更多
关键词 常规刀圈 偏刃刀圈 磨损速率 小转弯半径隧道 TBM
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V形TBM小曲线转弯半径适应性研究
6
作者 王小永 邓立营 +3 位作者 杜立杰 全永威 赵向波 杨亚磊 《机械设计》 CSCD 北大核心 2024年第9期48-57,共10页
针对V形TBM在小曲线转弯掘进过程中存在操作困难、掘进精度低等问题,文中对V形TBM主机结构机理及运动学进行研究。以某抽水蓄能电站排水通道工程为依托,首先通过建立V形TBM转弯调向模型,分析了影响V形TBM最小转弯半径大小的因素;其次,对... 针对V形TBM在小曲线转弯掘进过程中存在操作困难、掘进精度低等问题,文中对V形TBM主机结构机理及运动学进行研究。以某抽水蓄能电站排水通道工程为依托,首先通过建立V形TBM转弯调向模型,分析了影响V形TBM最小转弯半径大小的因素;其次,对φ3 530 mm的V形TBM主机进行改进设计,并基于蒙特卡洛法求解了两种推进系统下刀盘的可达工作空间;最后,通过ADAMS软件分析了TBM在直线掘进工况和小曲线转弯掘进工况下,刀盘与推进油缸之间的位移和速度变化关系。研究结果表明:当TBM直径相同时,6-SPS推进系统刀盘中心点的工作空间小于8-SPS推进系统的;6-SPS推进系统在直线段的掘进效率更高;8-SPS推进系统更适合复杂多变的小曲线转弯工况掘进。 展开更多
关键词 V形TBM 小转弯半径 推进系统 工作空间 ADAMS分析
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四轮底盘转向方式对工作行程率影响的研究 被引量：5
7
作者 吕莹 吴潇 +1 位作者 符耀明 李志伟 《农机化研究》 北大核心 2015年第5期71-74,81,共5页
实现四轮底盘小半径转弯,提高小地块工作行程率可提高农业机械的作业效率。通过对现有的四轮拖拉机在小地块作业时转弯半径、地头宽度对空行时间的影响分析,得出提高小地块空行时间的关键是底盘要具有转弯半径小、不需要倒车便可直接驶... 实现四轮底盘小半径转弯,提高小地块工作行程率可提高农业机械的作业效率。通过对现有的四轮拖拉机在小地块作业时转弯半径、地头宽度对空行时间的影响分析,得出提高小地块空行时间的关键是底盘要具有转弯半径小、不需要倒车便可直接驶入下一畦的转向形式。作者认为前桥摆转转向方式四驱底盘更加适合小地块作业。该底盘在转向时,通过控制前桥驱动轮的转动,使前桥主动围绕着前桥中心点的转向装置转动,带动底盘以任意角度转向。通过将前桥摆转转向式底盘的工作行程率与偏转式底盘相比较,证明前桥摆转转向底盘更能提高小地块工作行程率。 展开更多
关键词 农业机械 四轮底盘 前桥摆转式 小转弯半径 工作行程率
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前桥摆转式四轮底盘转向系统的转向机理研究 被引量：1
8
作者 吕莹 张静 李志伟 《现代农业装备》 2016年第1期48-52,共5页
四轮底盘在小地块水田作业时,减少地头空行转弯时间是提高作业时间利用率的重要环节。为实现四轮底盘小半径转弯,以提高水田播插底盘作业率为主要研究目标,对四轮底盘在90°、180°等不同转弯形式下进行分析,得出适合小地块水... 四轮底盘在小地块水田作业时,减少地头空行转弯时间是提高作业时间利用率的重要环节。为实现四轮底盘小半径转弯,以提高水田播插底盘作业率为主要研究目标,对四轮底盘在90°、180°等不同转弯形式下进行分析,得出适合小地块水稻播插作业时以较小转弯半径的转弯方式;前桥摆转四轮底盘在转向时,通过控制前桥驱动轮的转动,使前驱动桥主动围绕着转向装置转动,可以带动底盘以任意角度转向。采用ADAMS软件对四轮底盘后轮轨迹进行模拟,在确保后轮完全不吃入已完成作业区的倒U转弯方式的情况下,提出设计前桥摆转式四轮底盘转向系统的可行性。 展开更多
关键词 四轮底盘 转向 前桥摆转式 小转弯半径
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煤矿岩巷TBM适应性与新技术发展 被引量：13
9
作者 贺飞 鲁义强 +5 位作者 代恩虎 田彦朝 吴斐 潘守辰 张盛 陈召 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期351-361,共11页
全断面掘进机(TBM)在煤矿岩巷掘进逐步得到推广应用,但TBM机型设计适应性不足已成为影响TBM掘进煤矿岩巷掘进效率的主要原因。通过对比分析煤矿巷道常规使用的掘进技术与TBM掘进技术,得出TBM应用于煤矿巷道掘进时必须考虑巷道围岩条件... 全断面掘进机(TBM)在煤矿岩巷掘进逐步得到推广应用,但TBM机型设计适应性不足已成为影响TBM掘进煤矿岩巷掘进效率的主要原因。通过对比分析煤矿巷道常规使用的掘进技术与TBM掘进技术,得出TBM应用于煤矿巷道掘进时必须考虑巷道围岩条件的差异化和需求特殊化。煤矿TBM的设计要基于机型的特点,结合煤矿岩巷的施工条件进行设计。针对煤矿岩巷工程的施工难题研发出了特有的“V型推进”系统,实现巷道小转弯半径施工;采用与TBM配套的“超前探测”技术进行超前地质预测,通过强化TBM的初期支护能力、加强脱困能力等设计来应对不良地层;基于“排水+堵水”处理思路,形成TBM掘进巷道的超前注浆封堵方式的防突水技术;通过在TBM刀盘、盾体内搭载的气体实时监测系统,开发了TBM巷道防瓦斯突出技术;进行了高地温施工环境下,TBM关键部件冷却、刀盘喷雾通风等针对性设计。创新技术在“贵州贵能聚鑫煤矿”、“四季春煤矿”、“平煤首山一矿”、“山西惠源煤矿”等矿井进行了应用并取得成功。随着煤矿未来开采所面临的更复杂严峻的工况,矿用TBM未来也将朝着强机动性、地质适应性、支护多样性、设计系列化、行业标准化、掘进体系智能化等方面不断发展探索,今后开发研制出智能化矿用TBM,既是掘进机技术在煤矿领域推广的重大机遇,也是一项艰巨的技术挑战。 展开更多
关键词 智能化矿用TBM 巷道掘进 机型设计适应性 小转弯半径 关键部件
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