EPB/TBM双模盾构机硬岩掘进卡机脱困技术 被引量：1

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作者 段岳强 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第1期237-243,共7页

[目的]EPB(土压平衡盾构机)/TBM(全断面硬岩掘进机)双模盾构机在掘进过程中由于刀具磨损过于严重,掘进参数设置不当等问题,易引起卡机等事故,进而严重影响施工工期,甚至引发安全事故,需对EPB/TBM双模盾构机硬岩掘进卡机脱困技术进行研究... [目的]EPB(土压平衡盾构机)/TBM(全断面硬岩掘进机)双模盾构机在掘进过程中由于刀具磨损过于严重,掘进参数设置不当等问题,易引起卡机等事故,进而严重影响施工工期,甚至引发安全事故,需对EPB/TBM双模盾构机硬岩掘进卡机脱困技术进行研究。[方法]依托深圳地铁8号线二期三工区大梅沙站—小梅沙站区间隧道工程,基于EPB/TBM双模盾构机在全断面微风化硬岩掘进过程中的卡机事故全过程,系统地阐述了EPB/TBM双模盾构机的卡机脱困流程,并对卡机至脱困过程的掘进参数演变规律进行分析,总结盾构机卡机事故原因,并提出对应的预防措施及建议。[结果及结论]盾构机卡机主要由多因素共同作用引起,其中刀盘及刀具的异常磨损是核心原因之一。通过及时排查相关掘进参数的异常变化,如盾构掘进速度骤降,刀盘扭矩骤降,总顶推力显著提升,可提前预警甚至避免卡机现象的发生。排查时结合对刀盘和土仓内渣土堆积情况的综合判定,能够显著减少卡机现象的发生并防止其进一步加剧。通过盾构机卡机位置确定、切口环岩体破除、顶撑工装焊接、盾构机试推进、第一部分盾体切割及岩体破除、第二部分盾体切割及岩体破除、切割盾体原位焊接及盾构机恢复掘进等工序可实现成功脱困。 展开更多

关键词 地铁 epb/tbm双模盾构机 卡机脱困技术 硬岩

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EPB/TBM双模盾构复合地层掘进参数及适应性研究 被引量：4

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作者 何川 黄兴 +3 位作者 陈凡 宋天田 毋晨 王士民 《铁道工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期96-103,共8页

研究目的:为探究EPB/TBM双模盾构在复合地层中的掘进适应性,本文基于深圳地铁12号线怀德站—福永站及13号线留仙洞站—中间风井区间的EPB/TBM双模盾构施工案例,对比分析不同掘进模式下的掘进参数和能源消耗情况的变化规律,以期为类似工... 研究目的:为探究EPB/TBM双模盾构在复合地层中的掘进适应性,本文基于深圳地铁12号线怀德站—福永站及13号线留仙洞站—中间风井区间的EPB/TBM双模盾构施工案例,对比分析不同掘进模式下的掘进参数和能源消耗情况的变化规律,以期为类似工程提供参考。研究结论:(1)双模盾构在软土地层采用EPB模式保证掌子面稳定,硬岩地层采用TBM模式规避掘进速度低及刀具磨损等风险;(2)掘进参数变化规律在软土段EPB模式下表现为“低转速、高扭矩、高推力”,硬岩段TBM模式表现为“高转速、低扭矩、低推力”;(3)微风化岩层TBM模式的推进速度较EPB模式在中风化岩层提升了38%,有效掘进时长占比提升约106.7%;(4)双模盾构能源消耗较软土地层EPB模式并未明显增加;(5)本文研究可为双模盾构在复合地层中的掘进适应性提供参考。 展开更多

关键词 epb/tbm双模盾构 统计分析 复合地层 掘进参数 盾构耗能

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长距离越江隧道双模盾构选型及转换点位置选择

3

作者 霍军帅 陈爽 杨冀琴 《铁道建筑》 北大核心 2025年第3期106-111,共6页

单一模式盾构机在复合地层中掘进时存在施工风险,而泥水/土压双模盾构(简称双模盾构)则面临选取模式转换点的问题。为解决复合地层双模盾构选型及模式转换点位置选取问题,依托成都某市域轨道交通线路宝台大道站—苌弘广场站区间隧道穿... 单一模式盾构机在复合地层中掘进时存在施工风险,而泥水/土压双模盾构(简称双模盾构)则面临选取模式转换点的问题。为解决复合地层双模盾构选型及模式转换点位置选取问题,依托成都某市域轨道交通线路宝台大道站—苌弘广场站区间隧道穿越沱江工程,通过数值模拟,分析不同土舱压力下掌子面稳定情况;通过工程类比,给出双模盾构选型原则;基于渗流理论,建立盾构机内外统一的渗流场,推导出盾构螺栓输送机排土口处水头大小与刀盘位置之间的关系,进而确定模式转换点位置,并通过现场监测数据进行验证。结果表明:双模盾构选型应基于安全性,结合单一模式技术特点进行优化组合;模式转换点位置取决于刀盘所处的地层位置、刀盘面水头、改良渣土的渗透系数,并应结合施工效率确定;与刀盘位置相比,螺旋输送机排土口处水头大小对改良渣土的渗透系数更为敏感;改良渣土渗透系数降为中风化泥岩的0.4~0.5时,盾构施工具有较好的安全性、经济性。 展开更多

关键词 隧道 盾构选型 双模盾构 转换点 理论分析 越江

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双模盾构在不同模式下掘进性能与滚刀寿命研究

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作者 杨延栋 周凯 +3 位作者 周建军 王承山 李帅远 杨国军 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第6期151-157,共7页

为了评价双模盾构在不同模式下的掘进性能与滚刀寿命,针对深大城际铁路先开段隧道工程左右线479~562环全断面微风化花岗岩的盾构掘进段,采用数理统计的研究方法,统计分析双模盾构在基本相同地层、不同掘进模式条件下的掘进参数与滚刀磨... 为了评价双模盾构在不同模式下的掘进性能与滚刀寿命,针对深大城际铁路先开段隧道工程左右线479~562环全断面微风化花岗岩的盾构掘进段,采用数理统计的研究方法,统计分析双模盾构在基本相同地层、不同掘进模式条件下的掘进参数与滚刀磨耗数据。结果表明,当盾构推力、贯入度、贯入指数3个参数接近的情况下,TBM掘进模式比EPB掘进模式掘进工效提高约50%,破岩能效提高约15%;双模盾构在TBM模式下提高刀盘转速是提升掘进效率的重要措施,降低土仓内岩渣的堆积高度是提升破岩能效的重要措施;刀盘上绝大部分位置的滚刀在TBM模式下的累计磨损量和破岩体积磨损速率均小于EPB模式,EPB相比TBM模式滚刀寿命缩短44%,TBM相比EPB模式滚刀寿命提高78%,双模盾构在EPB模式下降低土仓内岩渣的堆积高度是提高滚刀寿命的重要措施。建议双模盾构在EPB模式下尽量降低土仓底部岩渣堆积高度,在TBM模式下尽量提高刀盘转速,有利于提高双模盾构掘进性能、延长滚刀寿命。 展开更多

关键词 铁路隧道 双模盾构 掘进性能 滚刀寿命 掘进参数 滚刀磨耗 掘进工效 破岩能效

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地铁区间隧道盾构/TBM双模选型适应性研究 被引量：21

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作者 宋天田 刘川昆 +3 位作者 陈凡 徐一帆 王士民 何川 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2022年第1期107-113,共7页

研究目的:现阶段我国城市地铁建设呈现出地质环境复杂化趋势,亟需解决复杂地质条件下地铁隧道盾构设备选型难题,需根据水文地质环境确立盾构/TBM双模掘进设备选取原则,同时提出兼顾项目工期与造价的区间模式修正公式,本文基于深圳地铁1... 研究目的:现阶段我国城市地铁建设呈现出地质环境复杂化趋势,亟需解决复杂地质条件下地铁隧道盾构设备选型难题,需根据水文地质环境确立盾构/TBM双模掘进设备选取原则,同时提出兼顾项目工期与造价的区间模式修正公式,本文基于深圳地铁14号线区间隧道工程,分析TBM及土压模式在微、中风化角岩中的实际掘进速率,验证双模盾构在复合地层的掘进适应性。研究结论:(1)基于水文地质条件的双模盾构/TBM选型,需根据地层参数差异程度确定是否选取双模式,再结合单模盾构选型原则及地层参数进行区段模式判定,同时考虑沿线其他不良地质条件;(2)深圳地铁14号线布吉站—石芽岭站区间地层全断面硬岩、软岩不均段、软土段比例为5∶3∶2,结合盾构/TBM选型原则建议采用土压/TBM双模盾构;(3)基于工期及造价确定微、中风化岩层转换下限长度并进行区段模式修正;(4)本研究结论可为地铁区间隧道盾构/TBM双模掘进设备的选取提供具体流程及方法。 展开更多

关键词 隧道工程 复合地层 双模盾构/tbm 模式选取 掘进适应性

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深埋、复杂地质条件大直径隧道TBM的设计进展与创新 被引量：21

6

作者 Remo Grandori 《隧道建设》 2012年第1期1-4,共4页

要提高在深埋、复杂条件下大直径隧道TBM(隧道掘进机)的应用效率,必须正确选择TBM的类型。为了给复杂条件下TBM的选型提供借鉴和指导,总结现有的各类型TBM的特点,分析其在混合地质条件下开挖大直径、长距离隧道的局限性,提出不同地质条... 要提高在深埋、复杂条件下大直径隧道TBM(隧道掘进机)的应用效率,必须正确选择TBM的类型。为了给复杂条件下TBM的选型提供借鉴和指导,总结现有的各类型TBM的特点,分析其在混合地质条件下开挖大直径、长距离隧道的局限性,提出不同地质条件下大直径隧道TBM选型指南,介绍意大利SELI公司开发的3种新型TBM,即紧凑型双护盾通用TBM(DSU Compact TBM)、土压平衡双护盾通用TBM(DSU EPB TBM)和土压平衡单护盾通用TBM(SSU EPB TBM)及其运行特点和适用范围。得出结论:传统TBM没有专门针对复杂地质条件下的大直径隧道的研究与设计;为满足市场需求,必须开发新型TBM;意大利SELI公司开发的3种新型TBM,每种专门针对特定的地质条件,这些新型的TBM能够应对复杂的地质条件,并能克服在不同覆盖层下开挖长隧道时的最常见危险。 展开更多

关键词 大直径、长距离隧道 隧道掘进机(tbm) 撑靴式敞开tbm 双护盾tbm 单护盾tbm 敞开模式 双模式 紧凑型双护盾通用tbm(DSU Compact tbm) 土压平衡双护盾通用tbm(DSU epb tbm) 土压平衡单护盾通用tbm(SSU epb tbm)

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复杂环境下城际铁路大直径双模盾构选型技术及应用 被引量：7

7

作者 王振华 彭勇 +4 位作者 王忠钊 王少勇 阳军生 徐海龙 汤冲 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第20期8699-8706,共8页

为研究复杂地质环境下大直径双模盾构选型技术及应用效果,以深大城际机场东站—黄麻布站区间为依托,首先分析了该区段的工程重难点和施工风险,结果表明:该区间需穿越长距离硬岩地层和部分软土地层,下穿多处重要建构筑物和穿越多条构造... 为研究复杂地质环境下大直径双模盾构选型技术及应用效果,以深大城际机场东站—黄麻布站区间为依托,首先分析了该区段的工程重难点和施工风险,结果表明:该区间需穿越长距离硬岩地层和部分软土地层,下穿多处重要建构筑物和穿越多条构造破碎带和节理密集带,施工风险高、难度大。因此,为兼顾盾构机在硬岩地层的掘进效率和软土及不良地质条件下的地层稳定,综合选用EPB(earth pressure balance)/TBM(tunnel boring machine)双模盾构机,并根据施工重难点对盾构机结构和功能系统进行了针对性设计。最终,对该盾构的现场工程应用进行了效果评价。结果表明:所选的EPB/TBM双模盾构能较好地满足工程需求,确保了盾构机掘进的安全性和高效性。研究成果可为其他类似条件下的双模盾构机选型提供参考和指导。 展开更多

关键词 盾构选型 epb/tbm双模 工程应用 效果评价

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复合地层双模盾构适应性及掘进参数研究 被引量：44

8

作者 何川 陈凡 +3 位作者 黄钟晖 孟庆军 刘川昆 王士民 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期43-52,I0003,I0004,共12页

依托南宁市轨道交通5号线五一立交站—新秀公园站区间隧道工程,论述了土压–泥水双模盾构的选型依据,基于区间右线双模盾构及左线泥水盾构的现场掘进试验数据,详细对比分析不同地质段和不同模式段的掘进参数变化及能源消耗情况,得出相... 依托南宁市轨道交通5号线五一立交站—新秀公园站区间隧道工程,论述了土压–泥水双模盾构的选型依据,基于区间右线双模盾构及左线泥水盾构的现场掘进试验数据,详细对比分析不同地质段和不同模式段的掘进参数变化及能源消耗情况,得出相比于单模式盾构,双模盾构在复合地层条件下的适应性。研究结果表明:始发段由粉土、粉细砂与圆砾组成的复合地层中采用的泥水平衡模式严格控制地面沉降,在过江段所在的全断面粉砂质泥岩和泥质粉砂岩复合地层中,土压模式有效规避了泥水盾构易固结泥饼的风险;掘进速率方面,右线双模盾构相对于左线掘进速率增幅达181.44%;能源消耗方面,右线双模盾构的盾尾油脂消耗、水消耗及电消耗较左线分别减少了7.87%,30.32%,30.64%。 展开更多

关键词 隧道 双模盾构 掘进试验 复合地层 掘进参数 盾构耗能

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圆砾-泥岩复合地层土压/泥水双模盾构合理模式转换点选取 被引量：10

9

作者 陈凡 黄钟晖 +4 位作者 何川 孟庆军 赖孝辉 刘川昆 王士民 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第S01期48-57,共10页

为确保双模盾构在模式转换前后的安全、高效掘进,依托南宁地铁5号线五~新区间隧道工程,结合土压/泥水双模盾构模式转换原理,确立合理模式转换点选取原则及判据,建立考虑流固耦合效应的数值模型,深入分析掘进过程中掌子面变形量、渗流量... 为确保双模盾构在模式转换前后的安全、高效掘进,依托南宁地铁5号线五~新区间隧道工程,结合土压/泥水双模盾构模式转换原理,确立合理模式转换点选取原则及判据,建立考虑流固耦合效应的数值模型,深入分析掘进过程中掌子面变形量、渗流量的变化规律,建立施工安全、成本最优的多目标优化模型,通过等效变换得到模式转换点与地层交界面的距离,并结合工程实际转换点进行对比验证。研究结果表明:双模盾构模式转换点应选取在相对稳定的地层;掌子面变形量及渗流量在地层交界面附近差异明显;渗透系数差异3个数量级是影响土压/泥水双模盾构模式转换点的临界值;当渗透系数差异小于3个数量级时,模式转换点宜距离交界面8m;工程实际模式转换点与计算结果基本一致,可为土压/泥水双模盾构选取及模式转换提供参考和借鉴。 展开更多

关键词 隧道工程 复合地层 双模盾构 模式转换 流固耦合

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复合地层双模盾构风险分析与针对性设计 被引量：15

10

作者 黄钟晖 陈凡 +4 位作者 孟庆军 刘川昆 程帆 王士民 姚超凡 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2020年第S02期297-305,共9页

为解决富水圆砾—泥岩复合地层采用双模盾构的适应性设计问题,依托南宁市轨道交通5号线五一立交站—新秀公园站隧道工程,针对穿越邕江、下穿浅基础建筑物、圆砾—泥岩复合地层中地表沉降和刀盘固结泥饼等施工风险,提出泥水/土压双模盾... 为解决富水圆砾—泥岩复合地层采用双模盾构的适应性设计问题,依托南宁市轨道交通5号线五一立交站—新秀公园站隧道工程,针对穿越邕江、下穿浅基础建筑物、圆砾—泥岩复合地层中地表沉降和刀盘固结泥饼等施工风险,提出泥水/土压双模盾构结构和功能系统的针对性设计。在结构设计方面,双模盾构增设气垫仓稳定泥水压力,并配合排浆口优化设计实现了对地层沉降的稳定控制;加设中心面板和扭腿冲刷及“P0泵小循环”系统降低泥饼形成概率;优化的螺旋输送机设计减小喷涌压力,与邻近线路相比,过江段掘进速率提高近1倍。在功能性系统方面,实现泥水和土压2种排渣体系的快速转换;推进系统总推力达39910 kN,满足不同掘进状态的需要;通过注浆系统与合理掘进参数实现对地表沉降的严格控制。 展开更多

关键词 轨道交通 隧道 双模盾构 复合地层 风险分析 针对性设计 越江隧道 刀盘刀具

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双模式全断面掘进机探讨 被引量：19

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作者 张宁川 李光 《隧道建设》 2013年第4期323-326,共4页

为适应地质的复杂性以及中国国情,探讨双模式全断面掘进机的未来发展趋势,并举例说明双模式全断面掘进机的设计理念,详述其主要结构及适用范围。与单模式掘进机相比,双模式全断面掘进机地质适应性广、设备利用率高、施工成本低,是隧道... 为适应地质的复杂性以及中国国情,探讨双模式全断面掘进机的未来发展趋势,并举例说明双模式全断面掘进机的设计理念,详述其主要结构及适用范围。与单模式掘进机相比,双模式全断面掘进机地质适应性广、设备利用率高、施工成本低,是隧道掘进设备技术发展的主要方向之一,具有良好的发展前景。 展开更多

关键词 盾构 掘进机 双模式 硬岩敞开模式 软岩平衡模式 管片拼装 混凝土衬砌

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复杂施工环境下地铁隧道机械法施工的工筹技术方案 被引量：6

12

作者 李清菲 高鑫 +2 位作者 王文娟 冯世杰 吴琦 《城市轨道交通研究》 北大核心 2020年第12期7-12,18,共7页

地铁隧道施工环境复杂,工程制约因素多,采用机械法施工时,经常面临机械掘进连续性差、矿山法车站与机械法区间施工相互干涉,以及机械始发、过站、接收、平移、吊出等技术难题。以青岛地铁6号线土建03标工程为依托,综合考虑沿线地表环境... 地铁隧道施工环境复杂,工程制约因素多,采用机械法施工时,经常面临机械掘进连续性差、矿山法车站与机械法区间施工相互干涉,以及机械始发、过站、接收、平移、吊出等技术难题。以青岛地铁6号线土建03标工程为依托,综合考虑沿线地表环境及地质条件,结合各站施工工法、工序组织及线路整体工筹,通过对初拟工筹技术方案细化、比选、优化、调整,形成适用于复杂施工环境的成套机械法施工地铁工程筹划技术方案。 展开更多

关键词 地铁 隧道施工 双护盾隧道掘进机(tbm) 复合式土压平衡盾构(EBP) 工程筹划

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