小半径曲线盾构隧道双铰盾构设备改造研究

随着城市地下空间开发建设日益发达,地下建筑结构越来越密集,导致曲线盾构隧道的弯曲半径越来越小,既有的盾构设备无法满足施工要求,需要对其进行改造。文章综合考虑既有盾构机设备的结构构造特点和曲线盾构隧道的轴线控制要求,推导出小半径曲线隧道施工条件下双铰型盾构机转弯半径的计算公式,分析了盾构机尺寸、铰接形式、铰接角度和盾尾间隙等参数对曲线隧道弯曲半径的影响规律。研究表明,盾尾长度越短,盾尾间隙越大,铰接角度越大,盾构机可完成的转弯半径就越小。双铰盾构机后铰的铰接角度对转弯半径的影响比前铰大。文章提出了海瑞克AVND3080盾构机满足25D转弯半径要求的设备改造建议,为类似曲线盾构隧道施工提供了借鉴和指导。

小半径曲线隧道双铰盾构设备磨损控制技术

应用在小半径曲线隧道中的传统双铰盾构设备,在长距离隧道掘进中会产生较大程度的磨损,增加设备成本与时间成本。通过计算双铰盾构设备在小半径曲线隧道中的精准施工角度,改进符合隧道结构的双铰盾构设备。分析传统双铰盾构设备的磨损规律,应用磨损参数建立适应于小半径曲线隧道的合金粉末平衡模式,再利用激光熔覆对合金粉末平衡模式参数进行设定,并对控制技术流程试运行。将其应用在实际工程,对比合金粉末平衡技术下设备磨损控制效果与传统设备磨损控制效果。结果显示,合金粉末平衡技术下双脚盾构设备耐磨程度提升2%。