复合式土压平衡盾构机刀盘性能综合评价方法

复合式土压平衡盾构机刀盘对复合地层的适应性决定了施工的安全性和经济性。由于刀盘结构的多样性以及施工环境的复杂多变性,不同类型的刀盘在应对不同地层时,其综合性能表现不一,目前仍缺少对其综合性能进行评价的有效方法。在考虑刀盘性能影响因素多层次、多方面和相关联性的基础上,从刀盘的结构性能、刀具布置性能、力学性能、经济性、安全可靠性和环境适应性等方面,建立刀盘性能评价指标体系。根据刀盘递阶层次结构评价模型特点,提出一种基于模糊数学与评价理论,以模糊层次分析法计算刀盘指标权重,通过模糊综合评价和模糊优劣解距离决策法对刀盘进行综合性能评价的方法。结合长沙某地铁施工标段地质条件,选取四种常见的复合式土压平衡盾构机刀盘方案,进行评价确定最终方案,并通过工程实例验证本方法的合理性和有效性,为施工过程中的刀盘方案选型决策提供一种新方法。

复合式土压平衡盾构机刀盘开口模式设计

复合式土压平衡盾构机在掘进过程中,刀盘开口模式直接影响碴土流动性,碴土流动性能够保证施工开挖面压力平衡,因此合理的刀盘开口模式是保证盾构系统内部压力稳定和掘进安全的关键。本文针对加入改性材料后具有一定流动特性的碴土,运用计算流体力学的方法,研究了不同刀盘开口方式对碴土流动性的影响。分别对比了相同和不同开口率下,对于同一性质的流体,盾构系统的压力传递情况,得到了系统轴向的压力分布规律。针对不同开口率得到了开口率大小与压力传递的关系,针对相同开口率得到了不同开口位置与压力传递的关系,为刀盘开口模式的结构设计提供依据。

复合式土压平衡盾构机穿越闽江强透水砂层技术研究

地铁盾构机下穿江河段一般为风险最高段,且不同地层组合条件下的施工风险等级也不同。结合福州地铁1号线达道站—上藤站区间盾构穿越闽江的实例,系统地研究了复合式土压平衡盾构机穿越江底强透水砂层的施工工艺,包括施工方案的整体评估、施工前的设备改造和渣土改良、施工难点及其对策、辅助工法等。该施工工艺实现了复合式土压平衡盾构机穿越江底强透水砂层的突破,既保障了施工安全,又保证了施工工期。

复合式土压平衡盾构机刀盘常见故障(损坏)原因分析及解决措施

以中铁隧道集团引进的先锋一号、先锋二号盾构机为例 ,阐述了复合式土压平衡盾构机刀盘的工作原理和结构特点 ,总结了施工过程中刀盘常见的故障与损坏的方式 ,分析了产生的原因 ,提出了相应的解决方法 ,对解决类似问题有一定的指导作用。

复合式土压平衡盾构机硬岩始发掘进技术研究

地铁行业蓬勃发展,伴随而来的技术难题层出不穷。依托深圳地铁12号线盾构工程,主要对复合式土压平衡盾构机硬岩始发重难点进行技术措施研究,通过理论分析并加以在依托项目中应用,进一步验证其有效性,为硬岩始发提供一定技术参考。

中铁一号 国内首台复合式土压平衡盾构机

2008年,伴随着一声隆隆的巨响,我国首台具有自主知识产权的复合式土压平衡盾构机"中国中铁一号"在河南新乡成功下线。与此同时,本刊收到了一篇来自中国中铁隧道股份有限公司党群工作部的投稿。"中国中铁隧道历时7年,研制出国内首台复合式土压平衡盾构机。2008年4月15日,国内首台复合式土压平衡盾构机在中国中铁隧道股份机械制造分公司出厂,填补了我国该类盾构机的空白。

复合式土压平衡盾构机在高强度硬岩中的掘进技术分析与研究

硬岩局部侵入地铁隧道开挖断面,往往对盾构顺利掘进提出较大挑战。盾构通过硬岩段时存在的主要问题是滚刀非正常磨损严重,开挖系统综合性能大大降低,造成推进参数异常、贯入度小、掘进速度极低等问题。文章依托深圳地铁9号线工程,对复合土压平衡式盾构掘进通过高强度花岗岩地层时遇到的主要问题和原因进行了分析,提出了应对措施,通过合理配置刀具、及时更换刀具以及合理确定掘进参数确保了盾构安全顺利通过硬岩段。

复合地层中复合式土压平衡盾构机刀盘泥饼防治

作为城市地下轨道交通建设的重要施工技术,盾构机应用越来越广泛,但盾构机在复合地质条件下掘进刀盘容易形成泥饼,降低盾构机的掘进能力。基于此,文章对盾构机刀盘泥饼的形成原因进行分析,并针对复合地层条件下复合式土压平衡盾构机刀盘泥饼提出了相应的防治措施,以减少刀盘泥饼形成,提高掘进施工效率。

复合式土压平衡盾构机在特殊地质段的掘进方法

随着国民经济的发展,越来越多的城市地铁及地下工程采用先进的盾构法施工,复合式土压平衡盾构机作为主要机型得到了广泛的应用。同时因为盾构机刀盘和刀具对地层的适应范围很窄,当遇到地质情况发生突变时,掘进会受到很大的影响,甚至会造成设备的严重损坏。如何快速、准确地判断地质条件,选择合理的掘进模式和掘进参数,尤其是如何顺利、安全的通过地质特殊的地段,

复合式土压平衡盾构机监造过程浅析

本文主要以一种型号为φ8580mm的复合式土压平衡隧道盾构机为监造对象,并结合其他形式的盾构机使用经验,阐述了对该型号盾构机的监造实践过程。并对监造的过程进行分析总结,通过实例探索监造过程中发现问题的解决方法。

XRE6650e复合式土压平衡盾构机推进系统计算

盾构机是隧道全断面开挖的高效、环保、安全、优质的地下工程施工机械,在国内城市地铁建设中已被广泛应用。盾构选型过程中,推进系统的推力、刀盘驱动扭矩等主要技术参数的计算是盾构隧道施工成功与否的关键。以公司自主研发的XRE6650e复合式土压平衡盾构机为例,运用理论公式、经验方法、施工条件等介绍其推进系统的计算与选型过程,为土压平衡盾构机的设计和应用提供参考。

复合式土压平衡盾构机开挖面稳定作业机构

在使用盾构机进行隧道施工过程中,稳定的开挖面可防止由于开挖引起地下土层失稳、地表隆起或地面塌陷等现象,是实现隧道安全高效掘进的关键要素和主要控制目标。ZTE6250型复合式土压平衡盾构机针对复合地层设计,具有良好的地层适应性,能够快速有效地完成隧道掘进任务。

QJRT-063型复合式土压平衡盾构机通过鉴定

近日，北方重工沈阳重型集团有限公司研制的“QJRT-063型复合式土压平衡盾构机。’通过了新产品鉴定。该产品采用了主推进和刀盘驱动系统优化设计技术、刀盘结构及其地质适应性设计技术、管片拼装机运动分析等多项核心技术，研发了多项工艺制造技术，建立了完善的质量保证体系。

企业组三等奖 复合式土压平衡盾构机

参赛单位武汉重型机床集团有限公司企业简介武汉重型机床集团有限公司隶属于中国兵器工业集团公司,先后为我国机械、能源、航空、航天、交通、化工等行业提供了2万多台重大设备,产品出口北美、中东、东南亚、非洲等40多个国家和地区。搬迁改造后,武重集团经过技改,自制、引进了一大批关键设备,现有主要生产加工设备近1000台,大幅提高了加工能力。项目简介盾构机是一种隧道掘进的专用大型工程机械,具有开挖切削土体,输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能。

复合式土压平衡盾构盘形滚刀布置规律

根据目前常见复合式土压平衡盾构的结构特性,以刀盘开口特征为依据,对复合式土压平衡盾构进行分类并归纳出2种类型滚刀布置区域,建立其约束模型。通过分析盾构掘进时滚刀的受力情况,提出滚刀布置基本原则,在此基础上建立以滚刀极径与极角为设计变量的非线性多目标滚刀布置优化模型,分析模型的目标函数与约束条件,给出模型求解策略,并采用遗传算法求解得到滚刀布置参数。应用该优化设计方法对深圳地铁某施工标段所用盾构滚刀进行布置优化。研究结果表明:优化后刀盘的径向不平衡力下降10.1%,倾覆力矩下降9.4%,破岩量方差下降15.9%,表明所建立的数学模型及所使用的优化算法是正确、可行的。

复合式土压平衡盾构刀盘CAD系统开发

在结合盾构刀盘构型、开口和刀具布置规律等理论基础上,以三维软件SolidWorks为开发平台,以VisualBasic作为开发工具,开发了一种复合式土压平衡盾构刀盘CAD系统。该CAD系统采用编程法与尺寸驱动法两种开发方式,设计了刀盘选型模块、开口设计模块、刀具选型模块和刀具布置模块等八个模块,实现对复合式土压平衡盾构刀盘、刀具进行三维参数化优化设计。针对某地铁施工工程需求,应用所开发的复合式土压平衡盾构刀盘CAD系统,设计了直径6.28m,开口率为32%,装配有滚刀35把,正面刮刀40把,边缘刮刀8把的刀盘。

石灰岩地层下土压平衡盾构机推进速度预测与分析

[目的]盾构机的推进速度不仅关系到隧道开挖的快慢,对于施工周期与施工成本的预测也具有重要意义,因此需对盾构机的推进速度进行预测和分析。[方法]以济南地铁3号线龙奥站—奥体中心西站区间全断面石灰岩地层为研究对象,收集盾构机掘进数据,采用空推值、异常值剔除及数据去噪等多种方法对数据进行预处理。为了提高预测精度,将数据集划分为训练集和验证集,通过线性回归建立了基于刀盘扭矩、总推进力的推进速度预测模型,并分析了掘进载荷对推进速度的影响规律。[结果及结论]在石灰岩地层下,3组推进速度预测模型的线性回归预测精度均在0.70以上,说明根据刀盘扭矩和总推进力可以正确预测推进速度。土压平衡盾构机在掘进过程中,刀盘转速和推进速度波动均较小,随着刀盘转速增大,刀盘扭矩逐渐减小;刀盘扭矩对推进速度有积极的影响,刀盘扭矩越大,推进速度越大;在同一地层和掘进条件下,由于刀盘挤土作用,仅增加总推进力不利于推进速度的提高,此时需同时增加刀盘转速。

复合式土压平衡盾构刀盘失效风险分析

通过对复合式土压平衡盾构刀盘失效的事故种类及原因的分析与总结,应用故障树分析(FTA)方法对刀盘失效风险进行了研究,建立了刀盘面板、刀具和其他刀盘体系的故障树系统模型。通过定性与定量分析,讨论了各项风险事故的潜在失效模式和影响因素。结合具体工程进行了应用,并提出了针对性的控制措施。研究有助于复合式土压平衡盾构刀盘的设计、施工的决策与控制。

复合式土压平衡盾构机的工程匹配性分析

福州市轨道交通2号线苏洋站~中间竖井区间采用盾构法施工,施工期间穿越硬岩复合地层、软土复合地层和硬岩复合地层,导致盾构机面临硬岩掘进刀盘磨损严重、穿越不同地层界面需开仓换刀及穿越软弱土层需渣土改良等技术难题。现从硬岩掘进刀盘配置与动力输出、开仓换刀工艺设计及软土掘进工艺等3个方面,开展了盾构施工关键设备(工艺)与工程地质匹配性研究分析,有效地降低了硬岩地层刀盘磨损,实现了穿越不同地质界面快速开仓换刀,避免软弱土层局部坍塌等问题,为工程的顺利实施提供有力保障。