硬岩地层盾构掘进滚刀磨损机制与预测方法研究

硬岩地层采用盾构法全断面掘进时,常出现刀具严重磨损、偏磨、刀箱破裂、崩刃等工程问题,导致工期延长、增加维护成本。因此,探索刀具磨损机制和科学控制,对于保证连续长距离的安全施工具有重要意义。通过分析刀具在岩层中掘进的磨损情况,基于磨损摩擦学的原理,提出刀具磨损包括疲劳磨损、磨粒磨损及粘着磨损三机制共同作用的原理。以徐州市某地铁线路盾构区间段工程数据为样本,对比分析了采用本方法得到的刀具磨损值、长短时记忆算法(LSTM)的机器学习预测值,以及实际磨损值的对应关系,提出了减小刀具磨损和延长刀箱寿命的施工控制措施。结果表明,本方法与传统方法相比,极大地提升了刀具磨损预测的精度,减小开仓时间,提升了掘进效率。

铁路隧道中悬臂掘进机施工试验研究

为研究悬臂掘进机在铁路隧道施工中的适用性及应用效果,选择大瑞铁路秀岭隧道进口平行导洞作为试验段,开展悬臂掘进机施工试验研究。通过收集、分析试验段施工情况及监控量测数据,确定了在Ⅳ级围岩中悬臂掘进机施工的合理循环进尺及工序卡控时间,研究成果表明悬臂掘进机法在铁路隧道施工中不受断面小的影响,还能提高围岩的自稳能力,且超欠挖控制与开挖轮廓成型效果都较好。而与传统钻爆法施工相比,悬臂掘进机法施工具有减弱支护措施,节省工程量,提高施工进度等优势。

盾构惯导自动导向系统

随着盾构法在隧道建设中广泛的应用,小直径盾构越来越多的应用于城市市政地下工程建设。传统的激光导向系统需要较大的通视空间,而小直径盾构所能预留的通视空间有限。为解决传统激光导向系统应用于小直径盾构存在的问题,设计了盾构惯导自动导向系统,针对盾构在隧道施工中的特点,对导向系统进行了整体设计,研究了惯性导航系统位置及姿态算法,开发了惯导自动导向系统的软硬件系统,并将设计的惯导自动系统进行直线段和曲线段现场导向实验。直线段导向系统偏差始终控制在2cm以内,曲线段导向系统偏差始终控制在3cm以内,能够满足隧道施工对导向系统精度的要求,验证了本文设计的盾构自动导向系统的科学性和有效性。

盾构机大质量构件吊装方案设计

盾构机是地铁施工的核心设备,具有系统复杂、构件质量大、组对精度高等安装难点。本文针对盾构机安装过程中主要大质量构件,聚焦吊装方案设计,采用多机抬吊的方式在保障吊装安全和吊装精度的前提下,既快又好地完成盾构机的组装工作。

放射性地下构筑物退役技术路线研究

对我国放射性地下建(构)筑物进行梳理,明确了其特点及主要退役工作内容,而后针对放射性液体废物及固体废物的常用回取手段的特点和适用场景进行了介绍,并且对地下构筑物主体拆除技术路线的优缺点进行了论述,分析了不同场景及各种考虑因素下的技术路线选择,对我国放射性地下构筑物退役具有重要的参考借鉴意义。

TBM施工中的质量控制与管理

全断面隧道掘进机(TBM)是集机械化、自动化和管理现代化为一体的复杂系统,对这个系统中的各主要环节进行严格质量控制与管理是非常重要的。以实际工程为例,全面论述了TBM 施工中的洞轴线方向、管片生产、管片安装、豆砾石回填与灌浆、监测工程等主要环节实施的严格质量控制与管理以及所取得的良好施工效果,对类似工程施工有一定的借鉴作用。

杭州市地铁8号线工程中盾构施工设备管理及维保技术

地下轨道交通盾构机内包含机械、液压、电气以及其他辅助系统等,其设备系统非常庞大,复杂程度较高,技术难点多,工作周期较长。论文以杭州市轨道交通8号线为例,阐述了盾构施工装备管理和维保工作的实际意义,并对设备管理的具体措施、维护和保养工作重点进行了分析,以保证施工顺利进行。

探地雷达在盾构前向探测应用中工作参数的选择

为了实现利用探地雷达对盾构前向地质做出超前预报,规避盾构施工风险,选取适当的探地雷达中心频率及地质数据采集参数,对提高数据的可靠性和有效性极为重要.结合盾构施工要求,分析了探地雷达天线中心频率选择的主要影响因素,指出天线中心频率的选择既要满足对探测深度和分辨率的要求,又要满足其在盾构机上的安装情况.总结了探地雷达在盾构前向探测超前预报应用中地质数据采集参数设置的一些基本原则与技巧,分析了A/D采样位数、采集点数和扫描速率三者之间的关系.

新型管道机器人运动学和力学特性分析

目的研究新型步进式管道机器人运动学和力学性能,揭示管道机器人的运动规律,验证其运动状态和工作特性.方法采用理论建模和基于ADAMS软件仿真分析的方法,获得管道机器人相关机构的运动规律曲线以及机器人在管道内步进运动时活塞驱动力变化规律曲线.结果机器人能够适应管道直径范围为750~1 021.5 mm,步距为103 mm,速度和加速度曲线平滑,运行稳定,无震颤现象;当承受负载4 000 N时,伸缩夹紧机构驱动力变化范围为1 407.6~18 113.7 N,步进单元驱动力范围为1 978.46~7 645.38 N,驱动力曲线平滑,无力冲击,可驱动性能良好.结论该新型管道机器人的运动性能满足功能要求,具有适应管径范围大、速度快、运动平稳和驱动性能好等优点.

长沙冰雪世界百米深矿坑施工电梯设计优选与施工实践

长沙冰雪世界工程以百米深矿坑为载体,岩壁陡峭,坡角为80°~90°不等。项目部通过2种设计方案的比选,即常规附着式施工电梯和间接附着式施工电梯的设计方案,确定间接附着式施工电梯为最优设计方案,并运用MIDAS/Gen建立模型,进行强度、刚度、稳定性的分析。同时,项目部运用BIM技术形象直观地展示间接附着式施工电梯的施工工艺流程。此最优设计方案有效解决了人员及少量材料垂直运输的问题,大大提高了施工和管理的效率。

闭合排队网络模型在隧道出渣机械优选中的应用

为了解决隧道出渣过程中主要施工机械即装载机、出渣车优选的问题,采用闭合排队网络模型,模拟装渣系统1和卸渣系统2的运转过程,分别计算在不同机械配置下各系统的目标参数及生产效率,并优化机械配置。工程实例表明,对于选定的同数量机械,随着型号的不同,出渣所用时间有所变化,但变幅不大;对于选定的同型号机械,刚开始随着出渣车数量的增加,出渣所用时间明显减小,当出渣车增加到一定数量时,出渣所用时间变幅明显变小。

TBM辅助油缸推力下的衬砌管片受力分析

文章分析了在辅助油缸推力作用下管片纵向的受力特点,根据受力特点提出相应的三维有限元数值模拟方法,并对均匀施加油缸推力和偏心施加油缸推力进行了分析对比。结果表明,辅助油缸的推力对施工阶段管片的位移、应力有明显的影响,辅助油缸的推力作用是管片在TBM施工状态下最不利的工况,特别是推力所作用的那一环管片,因为该环没有受到来自围岩和豆砾石回填层的紧箍作用,将产生不均匀的压缩变形和环向的张开变形,偏心的辅助油缸推力加剧了对管片的不利影响,不均匀轴向压缩变形和环向张开变形增大,拉应力分布区域增大,螺栓孔部位应力更加集中。

熵权法在大型地下洞室群施工方案选优中的运用

通过分析熵权法及模糊综合评价法原理,将两个方法结合,避免了人为赋权值的不确定性造成的误差,并结合具体工程实例,将上述方法运用于某地下洞室群施工方案比选中.通过引用文献[3]中原始数据,且考虑比文献[3]中影响施工进度更多的指标,计算各个方案的综合评价值,得出的最终方案优选顺序与文献[3]稍有差别,但最优方案一致,且较文献[3]得出的最优方案辨识度更高,能够为施工决策者提供更切合实际的施工方案选优依据.

基于BIM的地下有轨交通深基坑施工智能预警监测技术

为了探究智能预警监测技术在地下有轨交通深基坑施工中的应用效果,创新性地结合先进智能化传感器、BIM建模技术及无线局域数据网络,构建了用于地下有轨交通深基坑施工的智能预警监测系统,并进行了试应用。结果表明,施工全过程的监测数据基本正常,无对工程安全构成威胁的事件发生。同时,地表沉降量整体随开挖深度增加而增加,最终趋于稳定;支撑轴力在基坑开挖前期呈现增大趋势,在支护结构安装完毕后达到最大值,之后随基坑底板逐渐封闭减少。各深部水平位移在开挖至基坑底部时收敛于0,埋深方向最大水平位移的发生位置从地表下移到埋深3.64 m处。

遥控顶管机的电路实现及其改进

主要阐述了非开挖新技术——泥水平衡式顶管的机械控制要素,以及遥控顶管机的电路设计,并提出了新一代遥控顶管机的电路改进。

基于PLC的盾构机同步注浆系统的节电改进

盾构机同步注浆系统的PLC控制系统,能够对注浆的压力和注浆量进行有效的控制,在此基础上,对注浆泵PLC控制和电气系统进行节电改进,利用注浆泵的4个工作状态作为控制信号,在停止工作状态下5 s之后实现同步注浆系统的液压泵自动停止功能,能有效提高盾构机同步注浆液压泵的使用寿命,节约电能,降低施工成本。

大断面矩形盾构机的工程应用

矩形隧道断面相较于圆形隧道断面具有空间使用率高、可进行浅覆土施工的特点。但由于现代隧道的矩形断面结构正朝着大截面、长距离、曲线的方向发展,以往的矩形顶管施工已越来越难满足日益增加的大矩形断面结构施工需求,故矩形盾构隧道法施工应运而生。以上海虹桥临空11-3地块地下连通道工程为背景,对大断面矩形盾构设备进行了介绍,并对矩形盾构法隧道推进施工中的土压力管理、侧向偏转控制技术进行了阐述,可为类似工程提供借鉴。

熵权法在大型地下洞室群施工方案选优中的运用

通过分析熵权法及模糊综合评价法原理,将两个方法结合,避免了人为赋权值的不确定性造成的误差。并结合具体工程实例,将上述方法运用于某地下洞室群施工方案比选中。通过引用文献[3]中原始数据,且考虑比文献[3]中影响施工进度更多的指标,计算各个方案的综合评价值,得出的最终方案优选顺序与文献[3]稍有差别,但最优方案一致,且较文献[3]得出的最优方案辨识度更高,能够为施工决策者提供更切合实际的施工方案选优依据。

提升C6钻机钻孔速度探讨

关角隧道在使用进口钻孔注浆设备C6钻机的过程中,为提高钻孔效率,对该钻机进行钻速试验,经过分析提出了提高钻孔速度的一些技巧和方法。施工实践表明,这些技巧和方法效果较好,经济效益显著。

北京地铁安华桥站风险控制技术

北京地铁安华桥车站因下穿安华桥基础及多条高危管线,而且工期十分紧迫,被业主列为特级风险源车站,受到社会各界的广泛关注。通过采取一系列的风险控制措施,终于顺利通过特级风险源地段。地铁暗挖车站下穿风险源规避风险的有效方法,可为相类似工程提供参考。