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基于CFD-DEM方法的泥水盾构环流系统泥浆携渣特性研究
被引量:
4
1
作者
贾连辉
肖艳秋
+3 位作者
赵驰
蔡一洲
张卫卫
陈键
《机械设计》
CSCD
北大核心
2023年第12期126-132,共7页
泥水盾构泥水环流系统是保证渣石从掘进界面输出至地面的核心系统,泥水环流系统管路的携渣能力是决定渣石是否可以顺利运送的关键。文中基于CFD-DEM耦合计算方法,建立泥水循环管路流体-颗粒耦合过程的数值计算模型,然后,以福州滨海快线...
泥水盾构泥水环流系统是保证渣石从掘进界面输出至地面的核心系统,泥水环流系统管路的携渣能力是决定渣石是否可以顺利运送的关键。文中基于CFD-DEM耦合计算方法,建立泥水循环管路流体-颗粒耦合过程的数值计算模型,然后,以福州滨海快线工程中采用的泥水盾构环流系统内携渣管路为例,研究在不同密度和黏度工况下,泥浆对管路携渣能力的影响。数值计算结果表明:在研究范围内,泥浆的密度越大,倾斜直管内输送效率越高;泥浆输送速度随泥浆的密度减小呈线性增大,多颗粒的平均速度随颗粒数量增多增幅较为平缓,最大增幅为14%;泥浆的黏度越大,倾斜直管内输送速度越快,且携渣管路内出现两个颗粒堆积峰值,分别位于倾斜直管中部及管道上拐角位置。
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关键词
泥水
盾构
泥水环流系统
计算流体力学
离散元法
泥浆密度
泥浆黏度
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职称材料
全断面黏土地层泥水盾构改造及高效环流出渣技术研究
被引量:
24
2
作者
戴洪伟
《铁道标准设计》
北大核心
2015年第10期103-108,共6页
扬州瘦西湖隧道采用旧泥水盾构设备全断面穿越膨胀性黏土地层,施工过程中泥浆产量大、难以分离,并且容易引发黏土块黏附刀盘、堵塞排泥系统等问题,从而影响施工的正常进行。针对扬州瘦西湖隧道工程环流系统面临的难题,对盾构刀盘的刀具...
扬州瘦西湖隧道采用旧泥水盾构设备全断面穿越膨胀性黏土地层,施工过程中泥浆产量大、难以分离,并且容易引发黏土块黏附刀盘、堵塞排泥系统等问题,从而影响施工的正常进行。针对扬州瘦西湖隧道工程环流系统面临的难题,对盾构刀盘的刀具进行重新选型和配置,对冲刷系统和环流管路进行一系列改造,通过室内模拟实验揭示黏土块溶崩破碎规律,实现了黏土块的块状切削和泥浆减量化,防止了刀盘结饼、泥水管路堵塞,形成了全断面黏土地层高效环流及出渣技术,保证了工程的顺利实施,产生了极大的经济效益。
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关键词
公路隧道
泥水
盾构
膨胀土
泥水环流系统
改造
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职称材料
卵石地层泥水盾构环流管道排渣特性研究
被引量:
3
3
作者
任振
贾连辉
+2 位作者
王少萍
叶广朋
王又增
《隧道建设(中英文)》
CSCD
北大核心
2023年第S01期171-177,共7页
为明晰泥水盾构环流系统管道排渣特性,结合实际设备环流管道的设计与现场应用,使用EDEM(engineering discrete element method)与Fluent耦合的固液两相流仿真技术,对水平-倾斜-水平的连续环流管道渣石和泥浆的运动规律及分布状态进行研...
为明晰泥水盾构环流系统管道排渣特性,结合实际设备环流管道的设计与现场应用,使用EDEM(engineering discrete element method)与Fluent耦合的固液两相流仿真技术,对水平-倾斜-水平的连续环流管道渣石和泥浆的运动规律及分布状态进行研究。研究结果显示:1)DDPM模型(dense discrete phase model)相对于DPM模型(discrete phase model)计算精确度更高,更加符合实际情况。2)在初始水平段渣石首先进行悬浮运动,在重力作用下,渣石逐渐沉降在管道底部并进行推移运动。3)渣石在斜管中运动时出现明显的堆积和速度分层现象,斜管截面渣石分布数和最大泥浆流速随着斜管角度的增加先增加后减小,两者均在斜管角度为45°时最大,在90°时最小。4)斜管中渣石平均运动速度随着斜管角度的增加先减小后增加,在斜管角度为45°时最小,在90°时最大。说明渣石在斜管角度为45°左右时堆积比较严重,实际设计中应避免45°左右的斜管。
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关键词
泥水
盾构
泥水环流系统
固液两相流
倾斜管路
管道排渣
渣石平均速度
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职称材料
适用于超长距离的硬岩顶管机关键技术研究及应用
4
作者
王盟盟
范磊
+1 位作者
孙英杰
陈家浩
《隧道建设(中英文)》
北大核心
2025年第S1期351-360,共10页
为解决硬岩顶管机在超长距离隧洞施工中面临的触变泥浆异常流失、集渣、返渣以及主顶顶推力分散造成顶推力不足等难题,依托河南省汝阳县前坪供水3#隧洞施工项目,设计、研发机械化非开挖设备硬岩顶管机,对协同联动助推系统、封浆挡渣减...
为解决硬岩顶管机在超长距离隧洞施工中面临的触变泥浆异常流失、集渣、返渣以及主顶顶推力分散造成顶推力不足等难题,依托河南省汝阳县前坪供水3#隧洞施工项目,设计、研发机械化非开挖设备硬岩顶管机,对协同联动助推系统、封浆挡渣减阻系统、泥水环流系统和收渣系统等关键技术进行研究;通过分析试验数据,构建实际顶推力模型。结果显示:1)该设备在不超过最大负荷16000 kN条件下,能够满足单轴抗压强度R_(c)>195.93 MPa的破岩能力;2)在1535 m隧道施工过程中,仅开启协同联动装置和2、3号中继间,即可满足隧道顶进施工所需的顶推力。
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关键词
超长距离隧洞
硬岩顶管机
协同联动助推装置
封浆装置
收渣
系统
泥水环流系统
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职称材料
题名
基于CFD-DEM方法的泥水盾构环流系统泥浆携渣特性研究
被引量:
4
1
作者
贾连辉
肖艳秋
赵驰
蔡一洲
张卫卫
陈键
机构
中铁工程装备集团有限公司
郑州轻工业大学机电工程学院
广州地铁集团有限公司
出处
《机械设计》
CSCD
北大核心
2023年第12期126-132,共7页
基金
河南省创新引领专项(191110210100)
河南省高等学校重点科研项目计划基础研究专项(23ZX013)。
文摘
泥水盾构泥水环流系统是保证渣石从掘进界面输出至地面的核心系统,泥水环流系统管路的携渣能力是决定渣石是否可以顺利运送的关键。文中基于CFD-DEM耦合计算方法,建立泥水循环管路流体-颗粒耦合过程的数值计算模型,然后,以福州滨海快线工程中采用的泥水盾构环流系统内携渣管路为例,研究在不同密度和黏度工况下,泥浆对管路携渣能力的影响。数值计算结果表明:在研究范围内,泥浆的密度越大,倾斜直管内输送效率越高;泥浆输送速度随泥浆的密度减小呈线性增大,多颗粒的平均速度随颗粒数量增多增幅较为平缓,最大增幅为14%;泥浆的黏度越大,倾斜直管内输送速度越快,且携渣管路内出现两个颗粒堆积峰值,分别位于倾斜直管中部及管道上拐角位置。
关键词
泥水
盾构
泥水环流系统
计算流体力学
离散元法
泥浆密度
泥浆黏度
Keywords
mud-water shield
mud-water circulation system
computational fluid dynamics
discrete-element method
slurrydensity
slurry viscosity
分类号
U455.43 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
全断面黏土地层泥水盾构改造及高效环流出渣技术研究
被引量:
24
2
作者
戴洪伟
机构
中铁十四局集团有限公司
出处
《铁道标准设计》
北大核心
2015年第10期103-108,共6页
文摘
扬州瘦西湖隧道采用旧泥水盾构设备全断面穿越膨胀性黏土地层,施工过程中泥浆产量大、难以分离,并且容易引发黏土块黏附刀盘、堵塞排泥系统等问题,从而影响施工的正常进行。针对扬州瘦西湖隧道工程环流系统面临的难题,对盾构刀盘的刀具进行重新选型和配置,对冲刷系统和环流管路进行一系列改造,通过室内模拟实验揭示黏土块溶崩破碎规律,实现了黏土块的块状切削和泥浆减量化,防止了刀盘结饼、泥水管路堵塞,形成了全断面黏土地层高效环流及出渣技术,保证了工程的顺利实施,产生了极大的经济效益。
关键词
公路隧道
泥水
盾构
膨胀土
泥水环流系统
改造
Keywords
Highway tunnel
Slurry TBM
Expansive soil
Slurry circulation system
Modification
分类号
U455.43 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
卵石地层泥水盾构环流管道排渣特性研究
被引量:
3
3
作者
任振
贾连辉
王少萍
叶广朋
王又增
机构
中铁工程装备集团有限公司
北京航空航天大学
出处
《隧道建设(中英文)》
CSCD
北大核心
2023年第S01期171-177,共7页
基金
河南省重大科技专项(161100211100)。
文摘
为明晰泥水盾构环流系统管道排渣特性,结合实际设备环流管道的设计与现场应用,使用EDEM(engineering discrete element method)与Fluent耦合的固液两相流仿真技术,对水平-倾斜-水平的连续环流管道渣石和泥浆的运动规律及分布状态进行研究。研究结果显示:1)DDPM模型(dense discrete phase model)相对于DPM模型(discrete phase model)计算精确度更高,更加符合实际情况。2)在初始水平段渣石首先进行悬浮运动,在重力作用下,渣石逐渐沉降在管道底部并进行推移运动。3)渣石在斜管中运动时出现明显的堆积和速度分层现象,斜管截面渣石分布数和最大泥浆流速随着斜管角度的增加先增加后减小,两者均在斜管角度为45°时最大,在90°时最小。4)斜管中渣石平均运动速度随着斜管角度的增加先减小后增加,在斜管角度为45°时最小,在90°时最大。说明渣石在斜管角度为45°左右时堆积比较严重,实际设计中应避免45°左右的斜管。
关键词
泥水
盾构
泥水环流系统
固液两相流
倾斜管路
管道排渣
渣石平均速度
Keywords
slurry shield
slurry circulation system
solid-fluid two-phase flow
inclined pipe
slag discharge
average velocity of particles
分类号
U455 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
适用于超长距离的硬岩顶管机关键技术研究及应用
4
作者
王盟盟
范磊
孙英杰
陈家浩
机构
中铁工程装备集团有限公司
出处
《隧道建设(中英文)》
北大核心
2025年第S1期351-360,共10页
文摘
为解决硬岩顶管机在超长距离隧洞施工中面临的触变泥浆异常流失、集渣、返渣以及主顶顶推力分散造成顶推力不足等难题,依托河南省汝阳县前坪供水3#隧洞施工项目,设计、研发机械化非开挖设备硬岩顶管机,对协同联动助推系统、封浆挡渣减阻系统、泥水环流系统和收渣系统等关键技术进行研究;通过分析试验数据,构建实际顶推力模型。结果显示:1)该设备在不超过最大负荷16000 kN条件下,能够满足单轴抗压强度R_(c)>195.93 MPa的破岩能力;2)在1535 m隧道施工过程中,仅开启协同联动装置和2、3号中继间,即可满足隧道顶进施工所需的顶推力。
关键词
超长距离隧洞
硬岩顶管机
协同联动助推装置
封浆装置
收渣
系统
泥水环流系统
Keywords
extra-long distance tunnel
hard rock pipe jacking machine
synergistic linkage booster
slurry-sealing device
debris collection system
mud-water circulation system
分类号
U45 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于CFD-DEM方法的泥水盾构环流系统泥浆携渣特性研究
贾连辉
肖艳秋
赵驰
蔡一洲
张卫卫
陈键
《机械设计》
CSCD
北大核心
2023
4
在线阅读
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职称材料
2
全断面黏土地层泥水盾构改造及高效环流出渣技术研究
戴洪伟
《铁道标准设计》
北大核心
2015
24
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
卵石地层泥水盾构环流管道排渣特性研究
任振
贾连辉
王少萍
叶广朋
王又增
《隧道建设(中英文)》
CSCD
北大核心
2023
3
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下载PDF
职称材料
4
适用于超长距离的硬岩顶管机关键技术研究及应用
王盟盟
范磊
孙英杰
陈家浩
《隧道建设(中英文)》
北大核心
2025
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