软弱富水地层盾构到达端头加固技术

为克服盾构接收端软弱富水地层传统处理技术的不足,保证盾构在软弱富水地层中高效、安全接收,在盾构接收井的洞门前端采用抗压强度为0.1~0.5 MPa的固化灰浆建造防渗墙,与接收井井壁构成封闭的前室,将室内、外地下水隔断;在前室内设置真空降水井,采用水循环真空泵抽排井内空气,保证降水井内持续真空,将室内软弱富水地层中水分快速排出,使土层固结自稳;在前室内接收井洞门附近采用抗压强度为2.0~4.0 MPa的旋喷桩加固,以减小结构薄弱部位土压力;防渗墙及旋喷桩采用低强度材料建造,有利于刀具磨损严重的盾构机切碎通过。湛江跨海隧道盾构接收端采用该技术进行加固,保证了已掘进2 750 m隧道、刀具磨损严重的盾构顺利、安全进入接收井,完成接收。该技术可供同类工程参考。

电机端盖强非线性主共振分析

根据电机端盖结构特点,将端盖抽象为薄圆环板。应用卡门方程和伽辽金法。建立结构轴对称的电机端盖在对称载荷作用下的强非线性动力方程。应用MLP法得到主共振的近似解。分析系统一次近似解析解及端盖系统的阻尼、激励力和结构参数对振动响应曲线的影响。

谈冻结法在盾构进洞中的应用

结合类似工程经验,探讨了冻结法在盾构隧洞端头加固施工中的应用,详细介绍了冻结法的施工方法,对计算结果及效果进行了分析,经实践证明该方法效果显著,确保了施工质量。

湖相沉积软土中盾构端头关键控制措施研究

湖相沉积软土在昆明地区分布广泛,工程性质极其特殊,在该场地中盾构施工风险性极高,易引发端头失稳,涌水涌砂灾害,探究软土场地盾构端头施工关键控制措施成为亟待解决的问题。采用经验分析法并引入正交试验对端头加固工艺及加固范围进行分析,得出适用性最优工艺与最优加固范围计算模型,给出各工艺应用建议、端头稳定敏感性排序及加固范围理论解。针对现有洞门密封止水系统涌水涌砂风险较大的问题,提出了一种由三道密封构件与两道主动措施组成的新型永久密封止水系统。将所得结论与创新型止水系统应用于昆明轨道交通5号线会宝区间端头,采用MidasGts与对数螺旋滑动计算模型对端头土体进行数值模拟与稳定性计算,所得位移云图及安全系数与实际施工情况相吻合,由此实现端头加固范围理论解与工程解的统一。从施工现场来看,新型止水系统应用效果非常理想,有效保证了盾构进出洞安全,可为相似盾构工程设计与施工提供借鉴。

电机端盖在不对称载荷作用下的强非线性主共振分析

根据电机端盖结构特点,将端盖抽象为薄圆环板,应用卡门方程和伽辽金法,建立结构轴对称的电机端盖在不对称载荷作用下的强非线性动力学方程.应用MLP法得到主共振的近似解.分析了系统一次近似解析解及端盖系统的阻尼、外激励力和结构参数(板厚、半径)对振动响应曲线的影响.

冻结法在盾构接收端头土体加固中的应用

研究目的:地铁盾构法施工过程中,端头区是盾构机始发、到达事故多发地带,其加固关系到盾构的始发与到达的安全问题。针对松散不稳定的冲积层和裂隙发育的含水岩层以及淤泥、松软泥岩以及饱和含水和水头特别高的地层。如何合理运用好冻结法施工方法和必要的加固监测,是保证盾构法隧道顺利施工的重要环节。研究结论:对于含水量大于10%的松散、不稳定地层,均可采用冻结加固;采用冻结法加固,以温度控制强度是施工成败的关键;冻结法端头土体加固与一般地基加固的不同之处是有冻结温度要求,只有保证冻结温度,才能保证端头土体强度,涌沙涌水风险才能得到有效控制;盾构机穿越端头土体时,为避免发生事故,需采取慢速,小推力,慢切削和防刀盘被冻死等措施。

浅谈盾构法施工中端头加固的设计

结合具体的工程实例,探讨了端头加固方案的选取,详细介绍了端头土体加固的设计方法,并对其计算结果和效果检查进行了分析,经实践证明该加固方法效果显著,确保了工程质量。

矿井瞬变电磁法接收端单向屏蔽

矿井瞬变电磁法由于受到全空间效应的影响,无法实现井下的定向探测,目前尚无从根本上解决该问题的方法。对采集信号进行单向屏蔽有望从根本上突破矿井瞬变电磁法定向探测的难题。通过理论计算、仿真模拟对不同材料和不同结构单向屏蔽装置的电磁场响应特征进行定量分析,确定单向屏蔽装置材料及结构设计参数,并通过物理实验验证屏蔽装置的单向电磁屏蔽效果。研究表明:通过仿真模拟得到锥形结构的坡莫合金屏蔽罩相对其他结构屏蔽装置有更好的单向屏蔽效果,能够在有效压制非探测方向干扰信号的同时,突出探测方向的有效信号;在锥形屏蔽罩高度不变的情况下,锥形屏蔽罩顶角越大,单向屏蔽效果越好。此外,仿真模拟得到的屏蔽方案经物理实验证实具有明显的单向屏蔽效果。

串级式电压互感器介损测试方法分析与比较

对常见的四种测量电压互感器介损方法的测量结果进行了比较,并分析了其适用条件。

双圆盾构隧道杯型冻结壁温度场数值优化分析

为得到双圆盾构隧道始发端头应用水平杯型冻结法进行加固时的温度场变化规律,该文结合上海市轨道交通6号线某双圆盾构隧道区间工程,通过使用有限元数值模拟软件建立数值模型,分析初始模型设计102根冻结管时双圆盾构隧道端头杯型冻结壁温度场的发展规律,并提出2种优化方案:方案1为内圈、中圈、外圈冻结管根数分别减少2、4、6根;方案2为内圈、中圈、外圈冻结管根数分别减少4、6、10根,分析对比初始模型以及2个优化方案的冻结效果。结果表明,在冻结开始后,冻土帷幕围绕各冻结管呈圆柱形逐渐向外延伸,距离冻结管越近,冻结效果越好;冻土帷幕依次按外圈管到中圈管,再到内圈管的次序开始交圈,冻结第18天形成一个形状规则、强度分布均匀的近似双圆杯型冻结壁;双圆杯型冻结壁杯底长度10.2 m,杯身高度4.4 m,杯壁厚度2 m,杯底厚度2 m;优化前初始冻结方案使用102根冻结管符合施工要求,冻结效果良好,在实际施工中具有可行性,但偏于保守,2种优化方案在减少冻结管数量后依然满足盾构始发杯型冻结壁杯体要求。

广州盾构始发和到达端头加固方法浅析

从端头加固的目的着手,就端头加固设计及方法进行了详细阐述,并对端头加固效果检测方法作了介绍,最后分析了端头加固事故多发因素,以降低端头加固风险,确保盾构施工的顺利进行。

盾构施工中端头井加固技术

在盾构机出洞或进洞前要对端头井区域内数米范围内的土体进行加固改良以满足对土体的强度要求。针对上海轨道交通线区间隧道淤泥质黏土层及粉质砂土的地质状况,介绍了主要采用的三轴搅拌桩搅拌加固及三重管高压旋喷加固施工技术。加固效果满足盾构进出洞要求。

RJP高压旋喷法及冻结法在盾构接收端头的组合运用

为解决复杂周边环境及软弱富水地质条件下的盾构接收难题,以天津地铁5号线某车站盾构接收端头加固工程为例,提出RJP高压旋喷法+冻结法组合加固方法。结合理论计算和工程实际,给出RJP工法及冻结法的加固方案和工艺参数,并对冻土温度、地表及管线位移进行实测分析,得到如下结论:1)同一测温孔中间位置温度低于两端,同一深度处内圈测温孔温度低于外圈,冻结壁由中间向两端、由内圈向外圈发展;2)管线在土体冻结及解冻过程中均未发生明显位移,说明RJP工法改良土体可有效抑制冻结引起的冻胀融沉;3)地表最大沉降17.4 mm,管线最大沉降6.2 mm,均满足位移控制要求,证明RJP工法及冻结法组合加固方案合理可行。

盾构半填土过站核心技术

为了实现在我国地铁建设过程中靠路口一侧车站与马路对面换乘及运营通风要求,近年来通常在车站端头靠道路另一侧设置过街通道兼活塞风井。在盾构施工时即在车站端头始发后就需穿越风井结构,但因城市主干道路交叉口亦为市政管线密集区,部分管线因其重要性程度、迁改费用较高而迁改困难。土压平衡盾构机过站中间风井时不具备有效的端头加固长度,盾构在风井结构中接收及二次始发时进出洞风险极高,期间洞门凿除及后期管片拆除时涌水涌砂风险难以控制。为了解决这一难题,中国铁建投资集团有限公司创新性的提出了“盾构机半回填法过站”方案,即在风井结构完成一半、土体回填一半的浅覆土情况下进行盾构掘进过站。实践证明,该方案是一种安全可靠,同时兼顾工期及经济效益的过站方法。

盾构半填土过站核心技术探究

在当前我国地铁建设过程中为了实现靠路口一侧车站与马路对面换乘及运营通风要求,近年来通常在车站端头靠道路另一侧设置过街通道兼活塞风井。在盾构施工时即在车站端头始发后就需穿越风井结构,但因城市主干道路交叉口亦为市政管线密集区,部分管线因其重要性程度、迁改费用较高而迁改困难。土压平衡盾构机过站中间风井时不具备有效的端头加固长度,盾构在风井结构中接收及二次始发时进出洞风险极高,期间洞门凿除及后期管片拆除时涌水涌砂风险难以控制。为了解决这一难题,我单位创新性的提出了“盾构机半回填法过站”方案,即风井结构完成一半,土体回填一半的浅覆土情况下进行盾构掘进过站。实践证明,该方案是一种安全可靠,同时兼顾工期及经济效益的过站方法。

电机端盖超谐共振分析

根据电机端盖的结构特点,将端盖抽象为圆环板。按照弹性力学理论建立了圆环板的振动方程。基于伽辽金方法,引入振型试函数,得到5种不同边界条件端盖的非线性振动方程。应用多尺度法得到系统超谐共振近似解。计算了5种边界条件下超谐共振的幅频响曲线。分析了半径、激励对系统超谐共振响应曲线的影响。