大直径盾构机盾体加工方法研究

以长沙市桐梓坡路-鸭子铺通道工程为背景,分析了大直径盾构机的盾体加工制造过程的技术难点。针对这些技术难点,提出盾体径向分块、轴向分段的总体方案,并开展具体研究。通过采用合理的加工工序以及焊接工艺块等过程控制方法,减小焊接变形,保证组合成整体后的盾体达到设计的公差要求,提高产品质量。

盾构机铰接密封承载能力试验研究

首先介绍了盾构铰接密封系统的原理与结构,并分析了在受土层压力下盾体的受力情况和铰接密封失效原因。针对盾构铰接密封失效现象对密封系统样本进行了压力承载性能试验,并得出铰接密封系统密封性能的量化参考标准值。最后,对试验结果进行了分析并提出了优化建议。

基于图算法的盾构壳体设计及其应用研究

简述了图算法的理论产生基础,在受外压圆筒设计计算时避免了使用传统繁琐的解析法;对土压平衡盾构的工作原理及结构作了简要描述。根据土压平衡盾构盾壳作为受外压的圆筒,承受径向外压不受轴向外压的特点,以目前盾构壳体设计计算经验公式计算理论为切入点,引入图算法来校核经验公式设计计算结果的正确有效性,并相互比较,对比出盾构壳体设计计算中,图算法对受外压壳体的设计与分析能够有效提高盾构壳体结构设计的直观性和准确性,并达到了较好的设计效果。

基于牵引导向的液压油缸防自旋技术研究

介绍了液压油缸在盾构机推进系统中的作用与工作原理。带单撑靴的液压油缸油杆伸出时存在自旋现象,分析了此现象对盾构机工作造成的不良影响,并介绍了当前的技术解决方案。分析表明,现有技术方案未能从根本上解决液压油缸自旋现象。根据平衡力学原理以及液压缸液动力的特点,提出采取牵引导向防自旋的解决方案,并通过实际案例验证了其可行性。结果表明:所提出的牵引导向防自旋方案具备可行性、稳定性、先进性、经济性,能彻底解决带单撑靴的盾构机液压油缸油杆伸出时发生的自旋现象。

盾构带压进舱气体参数的分析和计算

盾构带压作业的关键参数包括空气压力、换气流量和压力变动幅值,这些参数设置合适与否直接影响舱内作业效率和人员安全,在总结工程中常用的参数设置方法基础上,对其合理性进行了分析,指出了各设置方法的适用条件和合适的数值范围。

盾构机推进油缸单撑靴恒定方法研究

本文针对盾构机推进油缸单撑靴旋转失恒问题,分析了现有解决方案的特点与不足。通过理论分析单撑靴失恒原因,提出了一种更为简单有效的解决方案——质量平衡法。文章首先从力学平衡原理上分析计算了该解决方案的理论可行性;以某项目用盾构机为例,基于此方案分别验证了盾体上各单撑靴所需质量平衡法的相关理论参数,通过推进油缸伸缩试运行,进一步验证了方法的有效性。新方法对提高盾构机施工效率具有重要的实际应用意义。

超高压盾构机铰接密封系统关键技术研究

铰接密封系统作为盾构机关键的安全系统之一,对其安全性能的要求也越来越高。针对铰接密封系统在超高压的环境下安全性的问题,本文首先就盾构机的铰接密封系统的重要性进行了系统性的分析;其次从铰接密封系统的设计方案、密封件的截面形式、密封件材料等方面分析影响铰接密封系统的密封能力;最后在上述分析的基础上,提出了一种盾构机适用于高埋深、高水压(压力超过16 bar)超高压地下工作环境下的铰接密封结构的设计方案,并搭建铰接密封试验台,通过试验获取数据,验证该方案的可行性。