适用于复合地层的硬岩泥水平衡顶管关键技术

为了提高国产顶管对硬岩复合地层等复杂地质条件的适应性和设计制造水平,结合南宁市邕宁区污水管道工程,对适用于复合地层的硬岩泥水平衡顶管关键技术进行探究。其关键技术包括:研究适用于复合地层的紧凑型刀盘结构,优化刀具组合形式;基于常用的岩石破碎方法,设计一种变位剪切二次破碎机构;通过刀盘偏心超挖、设置石粉导流槽、盾体注入黏土的方法,解决硬岩地层中易卡盾体、卡管节的难题;完成"泥水舱+气垫舱"的双舱设计,采用泥水压力快速精准测量、阀门模块化自动控制,实现地层的低扰动掘进;进行带压换刀和常压换刀的针对性设计,实现狭小空间快捷安全换刀;结合泥水循环系统多种模式的转变和自冲洗、高压水冲洗位置的合理布置,提出泥水循环系统防堵塞措施。研制出的适用于复合地层的硬岩泥水平衡顶管在工程施工过程中掘进性能良好,地质适应性强。

小断面矩形掘进机仿形刀盘设计方法研究

仿形刀盘设计是小断面矩形掘进机研制过程中的关键技术,直接关系到隧道成型质量和设备利用率。提出了一种利用行星式传动机构进行小断面矩形隧道全断面开挖的仿形刀盘设计方法,基于刀盘轮廓与断面滚动相切的仿形原理,建立了刀盘轮廓的理论模型,在此基础上对刀盘切削轨迹和开挖面进行分析,指出直角矩形边角超挖不可避免,通过确定刀盘最优中心距、设置矩形圆角、优化刀盘轮廓,实现了圆角矩形隧道的全断面开挖。进一步通过刀盘轮廓质点的运动规律分析,依据刀具磨损等寿命原则,提出仿形刀盘刀具布置策略。结合日本2 m级矩形掘进机在砂砾层中的掘进试验,验证了刀盘设计方法的可行性,研究成果为小断面矩形掘进机仿形刀盘设计提供了理论依据。

一种用于成都砂卵石地层的矩形顶管刀盘设计

以成都川大下穿人民南路人行通道矩形顶管项目为例,基于该地区砂卵石地层特点,对矩形管顶管机刀盘布置形式进行了研究;同时,以该矩形顶管机所布置的?2 200mm刀盘为例,探究了刀盘结构设计特点、刀具的切削原理与布置形式,为复杂地层的刀盘设计提供了借鉴。