盾构刀盘切削钢筋混凝土桩基室内试验研究

针对盾构穿越钢筋混凝土桩基的工程难题,开展盾构刀盘切削钢筋混凝土桩基的室内试验,设计全刀盘滚刀和全刀盘撕裂刀直接切削钢筋混凝土桩基的各6组掘进试验方案。通过对切削桩基效果、钢筋破坏形态、刀盘振动特性及刀具损伤形式进行统计分析,揭示全刀盘滚刀和全刀盘撕裂刀2种刀具对钢筋混凝土桩基的切削原理,并进一步评价滚刀和撕裂刀切削混凝土桩基的优缺点。结合不同掘进参数下盾构刀盘推力、转矩的变化情况,提出盾构刀盘直接切削钢筋混凝土桩基的滚刀和撕裂刀高低组合配置方案以及合理掘进参数。通过以色列地铁项目验证了该方案能有效将钢筋完全切断切短,有利于钢筋直接通过螺旋输送机排出,可提高施工效率和避免开舱处理钢筋风险。

土压平衡盾构机切割塑料排水板试验研究

针对土压平衡盾构机穿越公路、铁路软土路基固结塑料排水板区域,容易产生塑料排水板缠绕盾构机刀盘、堵塞螺旋输送机进土口以及塑料排水板受拉拽力影响造成孔洞,引起地面沉降过大等问题,开展了3种不同刃口形式的撕裂刀具对塑料排水板的切割试验.得到将塑料排水板切断切短并降低塑料排水板拉拽力的刀具刃口形式及刀具布置方式.研究结果表明:采用新型加高利刃撕裂刀与常规撕裂刀高低组合间隔布置方式,能有效降低刀盘对排水板的拉拽力,避免刀具拉拽塑料排水板产生孔洞造成地面过大沉降;该方案最大的优点是实现了将塑料排水板分层分段切割,切割的塑料排水板长度控制在200~1000mm范围内,可直接通过螺旋输送机顺利排出土仓.研究结果可有效避免盾构施工开仓风险.

固结黏土地层盾构直接破除排水板关键技术研究

宁波地铁5号线1期下穿高速公路路基时存在68°斜交长40 m的含塑料排水板的固结黏土地层,为研究盾构直接通过可行性、刀具选型、施工参数优化等问题,利用 TBM 掘进模态综合试验平台,进行了不同类型刀具、不同掘进参数的固结黏土地层排水板破除试验。研究表明:对于含排水板的固结黏土地层,在合理选择刀具、盾构参数并优化掘进参数情况下,盾构法施工直接破除基本可行,试验为宁波地铁工程建设提供了依据,也可为类似工程设计及施工提供参考。

TBM掘进模态综合实验平台升级改造研究

为建立全断面岩石隧道掘进机刀盘不同位置滚刀载荷分布规律,防止TBM滚刀及刀座频繁过载失效,通过对TBM掘进模态综合实验平台升级改造,研发了单把滚刀载荷测试方法,实现了单刃滚刀、中心双联滚刀以及不同规格滚刀载荷的直接获取;开发了滚刀载荷和转速监测系统,实现了滚刀载荷和转速数据的实时采集和无线传输;制造了可安装不同规格滚刀、刀间距和刀高差可调的多功能刀盘,实现了刀盘刀具多种方式布置。TBM掘进模态综合实验平台的升级改造为TBM刀盘不同位置滚刀载荷分布规律、刀盘刀具布置等滚刀破岩理论的研究提供了实验工具,为TBM滚刀载荷实时监测提供了新方法。

太平煤矿破碎碹体注浆充填加固技术的应用

太平煤矿900 m水平北四采区现已回采完毕,矿井全面转入700 m水平开采。为充分利用现有巷道,将900 m水平北四采区石门作为700 m水平北二采区3401石门,但由于受到采动的影响,造成碹体破碎、两帮挤出和开裂,严重威胁了井下行人及安全生产。为此,结合注浆工艺,通过进行碹体壁后注浆施工,加强了碹体的整体性和稳定性,缩短了维修加固时间,降低了维修成本,对于失修巷道维修具有一定的参考价值。