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题名超高水压盾构盾尾密封性能试验及数值计算研究
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作者
高文梁
吴浩
闫阳
张琳
胡建立
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机构
中铁工程装备集团有限公司
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出处
《隧道建设(中英文)》
北大核心
2025年第S1期61-70,共10页
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文摘
为研究2000 kPa超高水压环境下盾构盾尾密封性能的关键影响因素及评价标准,设计一套模拟尾盾内径2000 mm的盾尾密封试验台,并开展最高2000 kPa的超高水压密封性能试验。通过分析盾尾密封原理,确定影响其性能的关键因素:保持最大油脂压力高于外部环境泥水压力,确保油脂充分填充盾尾间隙并有效抵抗外部泥水侵入。基于此,对试验台的盾尾密封系统和压力监测控制系统进行针对性改进。试验台采用6道尾刷设计,可在高压环境下有效传递环境压力并保障尾刷钢板的安全性;同时,在油脂腔圆周方向设置10个压力监测点,实现对油脂腔内部压力变化的实时监测与反馈。通过建立压力递增的试验方案,以油脂腔内部压力波动不超过100 kPa为密封性能达标的评价标准,成功完成了2000 kPa超高水压密封试验,验证了试验台设计的有效性。试验结果表明:通过实时监测油脂腔各监测点压力变化并实时调节油脂腔压力,保持最大油脂腔压力高于外部水压50 kPa,可实现盾尾密封系统在2000 kPa超高水压环境下的有效密封。此外,基于对试验数据和试验现象的分析,建立数值计算模型,重点研究注脂口数量和注脂压力对油脂腔压力的影响,推导出多组经验公式,可用于评估油脂腔从注脂开始到压力稳定所需时间,以及稳定压力相对注脂压力的压降值。
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关键词
高水压环境
盾构
盾尾密封
油脂腔数量
油脂腔压力
数值计算
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Keywords
high water pressure environment
shield
shield tail seal
quantity of grease chamber
pressure of grease chamber
numerical calculation
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分类号
U45
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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