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富水粉质黏土地层土压平衡和泥水平衡盾构掘进模式转换试验研究 被引量:7
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作者 林向阳 李兆平 +1 位作者 刘欣然 马翔 《铁道标准设计》 北大核心 2022年第2期79-83,91,共6页
沈阳地铁4号线劳动路站—望花屯站区间隧道穿越地层为富水粉质黏土地层,细颗粒较多,其中粒径≤10μm的颗粒占比达61.23%。选取该区间0~290环作为试验段,对泥水平衡和土压平衡两种掘进模式进行试验研究。通过详细讨论土压平衡模式和泥水... 沈阳地铁4号线劳动路站—望花屯站区间隧道穿越地层为富水粉质黏土地层,细颗粒较多,其中粒径≤10μm的颗粒占比达61.23%。选取该区间0~290环作为试验段,对泥水平衡和土压平衡两种掘进模式进行试验研究。通过详细讨论土压平衡模式和泥水平衡模式相互转换的关键技术,对比分析两种模式的掘进效率和地层沉降控制效果。试验研究结果表明,土压平衡模式掘进效率远高于泥水平衡模式,对于泥水平衡模式,由于地层细颗粒含量高,泥浆分离效率低,导致盾构掘进效率降低;监测结果表明,两种掘进模式均能有效控制地层沉降。根据试验结果,对该区间隧道剩余区段全部采用土压平衡模式掘进,平均日掘进进尺由5.2环提高至10.3环。 展开更多
关键词 富水粉质黏土地层 地铁隧道 土压平衡盾构 泥水平衡盾构 掘进模式转换 地层沉降 掘进工效
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基于改进AHP-PSO的三模盾构掘进模式地质适应性研究 被引量:5
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作者 陈乔松 郭俊平 +2 位作者 梁红兵 马经哲 陶江峰 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第36期15673-15681,共9页
为提出一种可靠的复合盾构各掘进模式地质适应性分析方法,根据地质条件、地质风险、设计参数和工程需求评估影响盾构掘进的关键参数,并基于层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)算法建立三模盾构的土压、泥水、隧道掘进机(tunnel... 为提出一种可靠的复合盾构各掘进模式地质适应性分析方法,根据地质条件、地质风险、设计参数和工程需求评估影响盾构掘进的关键参数,并基于层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)算法建立三模盾构的土压、泥水、隧道掘进机(tunnel boring machine,TBM)3种掘进模式的地质适应性评价模型。同时,通过混合逻辑结构改进AHP算法,并结合粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法提高了其一致性检验和权重求解的能力。最后,以广州地铁7号线二期工程萝岗-水西区间三模式盾构施工工程为例进行三模式盾构地质适应性分析及掘进模式选取,得到的掘进模式选取方案在实际工程应用中取得了较好的掘进质量和掘进效率。该工程证实研究成果能对相关工程施工提供可靠的掘进模式选取方法。 展开更多
关键词 模式盾构 掘进模式 改进层次分析法(AHP) 粒子群优化(PSO)算法 地质适应性
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南宁地铁5号线“泥水+土压”双模式盾构掘进模式快速转换关键技术 被引量:17
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作者 徐敬贺 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2020年第S01期389-395,共7页
以南宁地铁5号线五新区间为工程背景,对并联式双模盾构掘进模式快速转换技术进行介绍。并联式双模盾构"土压+泥水"平衡掘进模式均可以独立运行。掘进过程中采用双模式盾构2套出渣系统相配合的方式改变舱内渣土性状,以满足螺... 以南宁地铁5号线五新区间为工程背景,对并联式双模盾构掘进模式快速转换技术进行介绍。并联式双模盾构"土压+泥水"平衡掘进模式均可以独立运行。掘进过程中采用双模式盾构2套出渣系统相配合的方式改变舱内渣土性状,以满足螺旋输送机和泥浆管道出渣要求,进而启动相应模式下渣土改良方式完成掘进模式转换。通过以上措施双模式盾构完成计划内模式转换2次、试验性掘进模式转换12次,共计14次,未出现明显螺旋输送机喷涌或泥浆管道堵塞的情况,地表沉降控制良好。 展开更多
关键词 “泥水+土压”双模式盾构 掘进模式转换 渣土改良 土舱压力 旁通模式
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如何进行TBM掘进模式的选择与掘进参数的调整
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作者 赵全民 《隧道建设》 1999年第3期50-52,共3页
铁路隧道采用TBM施工,国内尚属首次,尤其面对地质十分坚硬、构造极为复杂的秦岭特长隧道,不仅对TBM的性能是一次严峻的考验,也是使用者运用技术先进的大型施工设备以工厂化,流水线这种不同以往的隧道施工方式,实现了隧道施工方法的质的... 铁路隧道采用TBM施工,国内尚属首次,尤其面对地质十分坚硬、构造极为复杂的秦岭特长隧道,不仅对TBM的性能是一次严峻的考验,也是使用者运用技术先进的大型施工设备以工厂化,流水线这种不同以往的隧道施工方式,实现了隧道施工方法的质的飞跃。所以如何用好TBM这一复杂设备,充分发挥其效能至关重要, 展开更多
关键词 铁路隧道 掘进模式 选择 调整 掘进参数 TBM施工
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三模式掘进机选型及模式转换技术研究——以广州市地铁7号线为例 被引量:2
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作者 郭俊平 马经哲 +2 位作者 汤勇茂 尹富斌 罗杰 《隧道建设(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第3期586-595,共10页
为解决复杂多变地层条件下单一模式或双模式掘进机适应性不足的问题,依托广州地铁7号线萝岗站—水西站区间三模式掘进机施工案例,开展三模式掘进机选型及模式转换技术研究。该区间包含软土、富水砂层、硬岩等复杂多变的地质,通过对区间... 为解决复杂多变地层条件下单一模式或双模式掘进机适应性不足的问题,依托广州地铁7号线萝岗站—水西站区间三模式掘进机施工案例,开展三模式掘进机选型及模式转换技术研究。该区间包含软土、富水砂层、硬岩等复杂多变的地质,通过对区间地质特征、掘进风险、模式适应性等方面的综合分析,结合三模式掘进机工程应用效果的反馈和进一步探究,确定三模式掘进机选型及模式转换方案。结果表明:1)长距离、高强度硬岩地层适合采用敞开式硬岩模式,沉降要求高的富水砂层适合采用泥水平衡模式,带孤石的软土地层适合采用土压平衡模式;2)集3种模式于一体的三模式掘进机能有效解决地铁盾构区间穿越多种复杂地层(软土地层、沉降控制要求高的地层以及硬岩地层)时的盾构选型和地层适应性问题,实现掘进机多模式一体、一键切换、一机多用;3)掘进模式转换流程、工艺的工程应用,形成了掘进模式快速、安全转换技术;4)硬岩掘进的双排渣方案能有效解决一般硬岩条件下的高效排渣(硬岩掘进螺旋输送机出渣模式)和硬岩富水条件下的防喷涌(硬岩掘进泥水出渣模式)问题。 展开更多
关键词 模式掘进 掘进机选型 转换流程 模式转换技术
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三模式掘进机全断面岩层段TBM模式施工技术研究 被引量:5
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作者 谢文达 梁红兵 +2 位作者 陈乔松 郭永顺 马经哲 《隧道建设(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第3期596-604,共9页
为研究三模式掘进机使用TBM模式在全断面岩层中的施工技术,以广州地铁7号线二期萝岗站—水西站盾构区间工程为研究背景,分别从出渣方式、掘进参数控制、刀具管理和稳定器应用4个方面对三模式掘进机TBM模式施工技术进行总结。结果表明:1... 为研究三模式掘进机使用TBM模式在全断面岩层中的施工技术,以广州地铁7号线二期萝岗站—水西站盾构区间工程为研究背景,分别从出渣方式、掘进参数控制、刀具管理和稳定器应用4个方面对三模式掘进机TBM模式施工技术进行总结。结果表明:1)本工程中三模式掘进机使用镶齿滚刀施工,相对光面滚刀的消耗更少,刀盘转矩更低;2)三模式掘进机TBM模式采用泥浆循环和螺旋输送机双通道出渣,可显著降低泥浆管堵塞的概率,提高出渣效率;3)三模式掘进机在前盾、中盾安装稳定器和撑靴,可保证全断面硬岩地层中掘进盾体不发生滚动,同时增强盾体稳定性;4)在全断面岩层中采用三模式掘进机TBM模式开挖隧道,刀盘转速为3.0 r/min,总推力约15000 k N,转矩可控制在1300 k N·m,推进速度为8~12 mm/min。 展开更多
关键词 轨道交通 模式掘进 硬岩段 掘进效率 全断面岩层
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基于摩尔-库仑准则的双护盾TBM掘进参数研究 被引量:7
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作者 王玉锁 何俊男 +5 位作者 吴浩 冯高飞 李正辉 王涛 周良 王志龙 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2017年第5期83-88,共6页
研究目的:青岛地铁在国内首次将双护盾TBM应用于城市轨道交通工程,并取得成功,拓宽了双护盾TBM的应用领域。本文结合双护盾TBM在青岛地铁2号线的应用,基于Mohr-Coulomb准则,根据双护盾TBM正常掘进情况下的刀盘推力、撑靴撑力、围岩强度... 研究目的:青岛地铁在国内首次将双护盾TBM应用于城市轨道交通工程,并取得成功,拓宽了双护盾TBM的应用领域。本文结合双护盾TBM在青岛地铁2号线的应用,基于Mohr-Coulomb准则,根据双护盾TBM正常掘进情况下的刀盘推力、撑靴撑力、围岩强度之间需要满足的力学协调性,针对不同围岩级别,对双护盾TBM施工中掘进参数及模式选择进行研究,从而为双护盾TBM选型及适应性分析提供依据。研究结论:(1)对于Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级围岩地层,刀盘推力可由撑靴提供,可采用双护盾掘进模式;(2)Ⅴ级围岩(软岩、强风化)条件下,撑靴撑力、围岩承载力及刀盘推力三者不能满足力学协调性,滚刀无法成功破岩,故无法实施双护盾模式施工,可采用单护盾掘进模式,由管片方式提供反力;(3)根据双护盾TBM正常掘进情况下的刀盘推力、撑靴撑力和围岩强度之间的力学协调性,得到不同围岩级别下相应的掘进参数;(4)该研究成果可为城市轨道交通工程TBM施工提供理论参考。 展开更多
关键词 双护盾TBM 掘进参数 掘进模式 摩尔-库仑准则 数值模拟
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南京地铁3号线新庄站—鸡鸣寺站区间复合地层内盾构掘进控制技术 被引量:12
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作者 金华 《城市轨道交通研究》 北大核心 2016年第6期117-121,共5页
南京地铁3号线新庄站—鸡鸣寺站区间盾构沿线穿越复合地层时极易引发盾构过度磨损和掘进功效低下等不良后果。从盾构选型设计、盾构掘进关键参数控制和辅助控制措施等多方面开展研究,总结了满足该区间施工要求的掘进综合控制措施。研究... 南京地铁3号线新庄站—鸡鸣寺站区间盾构沿线穿越复合地层时极易引发盾构过度磨损和掘进功效低下等不良后果。从盾构选型设计、盾构掘进关键参数控制和辅助控制措施等多方面开展研究,总结了满足该区间施工要求的掘进综合控制措施。研究结果表明,选用复合式盾构且根据掘进断面地层特性动态调整掘进模式和施工参数、优化浆液和改良剂配方的综合控制技术可以保障盾构安全穿越复合地层。 展开更多
关键词 地铁 复合地层 盾构 掘进模式
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软岩大变形隧道马蹄形掘进机研发设想与展望 被引量:5
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作者 李建斌 《隧道建设(中英文)》 CSCD 北大核心 2023年第2期191-198,共8页
基于国内外大量高地应力软岩隧道工程案例和理论研究,分析掘进机在软岩地层施工的难点,对掘进机进行有针对性的研发设计,提出基于“应力释放”设计理念的“软马”掘进机和“半马”掘进机,以及基于“及时支护”理念的“外马”掘进机。结... 基于国内外大量高地应力软岩隧道工程案例和理论研究,分析掘进机在软岩地层施工的难点,对掘进机进行有针对性的研发设计,提出基于“应力释放”设计理念的“软马”掘进机和“半马”掘进机,以及基于“及时支护”理念的“外马”掘进机。结合掘进机开挖、支护、衬砌同步施工的特点,探索马蹄形掘进机关键技术及施工方案,吸收国内外软岩大变形地质隧道的施工经验,将先导螺旋开挖装置、拱架外置、盾体变径等技术应用于马蹄形掘进机的设计,预期可解决软岩大变形隧道施工中的问题。最后对全域软岩地质施工装备进行研发展望,概述基于“多地质适应性”理念的多功能、多模式马蹄形隧道掘进机等,以期对软岩大变形地质条件下掘进机工法建造隧道提供新的解决方案和思路。 展开更多
关键词 软岩大变形隧道 马蹄形掘进 多功能多模式掘进 先导螺旋开挖装置 拱架外置 盾体变径
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砂卵石地层土压平衡盾构隧道施工土体改良试验研究 被引量:27
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作者 江华 张晋勋 +2 位作者 苏艺 江玉生 杨志勇 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期40-45,共6页
盾构机在卵石含量高、粒径大的砂卵石地层中掘进时,由于土体塑流性差,土体在土舱内无法及时排出,时常出现盾构推力、刀盘扭矩异常增大,推进速度极其缓慢等现象;由于土舱内土体颗粒间力的传递是点对点,使支护压力不能有效施加到开挖面上... 盾构机在卵石含量高、粒径大的砂卵石地层中掘进时,由于土体塑流性差,土体在土舱内无法及时排出,时常出现盾构推力、刀盘扭矩异常增大,推进速度极其缓慢等现象;由于土舱内土体颗粒间力的传递是点对点,使支护压力不能有效施加到开挖面上,极易出现地表沉降超限、塌方等事故。为此,以北京地铁9号线盾构隧道工程为背景,进行砂卵石地层土压平衡盾构隧道施工土体改良试验研究。试验结果表明:采用泡沫+膨润土作为土体改良剂对砂卵石地层土体进行改良是可行的;在土体改良过程中应根据出土量、土压力、盾构推力及刀盘扭矩等参数的控制情况,及时调整土体改良剂的注入时间、注入量等参数;在确保盾构出土量可控的前提下,采用满舱欠压掘进模式可以提高砂卵石地层盾构掘进的效率。 展开更多
关键词 盾构隧道 砂卵石地层 土体改良 掘进模式
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土压平衡盾构机过江施工技术 被引量:5
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作者 杨关青 代为 《隧道建设》 2009年第S1期26-31,共6页
广州地铁六号线(大坦沙站—如意坊站)盾构区间左右线均穿越珠江1次。施工中采取土压平衡模式,通过优化掘进参数,控制出渣量、注浆量、盾构机姿态、掘进速度以及渣土改良等措施,顺利穿越珠江。
关键词 土压平衡盾构机 过江掘进模式 操纵控制技术
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青岛地铁双护盾TBM负环始发技术研究与实践 被引量:4
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作者 郭志 唐希刚 +3 位作者 韩丽森 田斌 丁绍军 路效峰 《隧道建设(中英文)》 CSCD 北大核心 2021年第S01期425-430,共6页
城轨交通区间隧道地质及施工环境复杂,不具备施作始发洞条件时,需要探索新的双护盾TBM始发方案。为此,结合青岛地铁1号线台东站的始发场地及周边环境条件,研究并实施双护盾TBM负环始发技术。根据双护盾TBM结构特点,提出双护盾TBM负环始... 城轨交通区间隧道地质及施工环境复杂,不具备施作始发洞条件时,需要探索新的双护盾TBM始发方案。为此,结合青岛地铁1号线台东站的始发场地及周边环境条件,研究并实施双护盾TBM负环始发技术。根据双护盾TBM结构特点,提出双护盾TBM负环始发方案,并从掘进模式、掘进参数、姿态控制和辅助措施等方面论证该方案的可行性。实践表明:双护盾TBM负环始发时采用单双护盾混合模式掘进并选择合理的掘进参数,可有效控制盾体滚动在允许范围内,实时监测、及时调整TBM姿态并采取必要的辅助措施可保证负环始发的成洞质量。 展开更多
关键词 双护盾TBM 负环始发 青岛地铁 反力架 单双护盾混合掘进模式
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