关于软岩地质条件下单护盾TBM掘进姿态控制探讨

本文以软岩地质条件下单护盾TBM(隧道掘进机)的掘进问题为切入点,探讨了其姿态控制策略。针对软岩地质条件下的特点和单护盾TBM的掘进特性,研究了TBM的姿态控制策略。研究结果表明,适当的掘进姿态控制策略能够有效提高TBM在软岩地质条件下的掘进效率和安全性,又能降低对周边环境的影响。此外,还发现了优化掘进姿态对提高工具装备寿命的积极影响。同时,本研究通过对掘进过程的细致观察,为实际工程提供了富有针对性的改进建议。最后,研究结论可为类似地质条件下的TBM掘进提供参考,对掘进工程的优化和改进具有实际意义。

软塑粉质黏土地层盾构机掘进姿态控制研究

为了研究软塑粉质黏土地层盾构机掘进姿态,以南宁地铁3号线科创区间为背景,通过对盾构机掘进姿态偏差、地质条件对盾构姿态的影响、刀盘对盾构姿态的影响、管片姿态对盾构姿态的影响等4种不同影响因素进行分析。以实际工程为例,根据现场实际情况,提出相应的技术处理措施并加以推广。

基于模糊PID方法的盾构掘进姿态控制研究

针对盾构掘进过程中姿态主要依赖操作人员施工经验手工调整、掘进轨迹精度主要依赖人员熟练性的情况,提出基于双闭环反馈自动控制盾构掘进轨迹的方法,通过主反馈实现掘进斜度的实时更新,局部反馈实现液压缸的速度控制。分析表明,局部反馈精度决定了预调偏差大小,在掘进轨迹控制中至为关键,因此以球铰支撑推进系统为例分析单环掘进前后液压缸的几何关系,推导左右推进液压缸速度关于掘进斜度、掘进速度的数学解析式,采用AMESim和MATLAB联合仿真工具搭建了推进速度控制的模糊PID模型,仿真分析非均载荷下推进液压缸的速度控制,并以盾构模拟推进试验台为例进行推进速度控制试验。结果表明:基于模糊PID控制策略的推进液压缸速度控制可实现较准确的盾构掘进轨迹,为盾构失准问题的进一步解决提供了理论基础和现实依据。

盾构掘进姿态对近接桩基的影响分析

盾构机在某地铁工程区段与立交桥桩基进行近接施工,近接距离最小仅为2.25 m,因此盾构掘进过程中要采取措施严格控制对近接桩基的影响,以保证盾构顺利施工和立交桥的安全。通过有限元软件分析了盾构在不同掘进姿态下对近接桩基的影响,其数值分析结论指出,盾构掘进姿态对近接结构物的影响十分显著,施工时应对盾构机的掘进姿态进行严格控制。

盾构掘进姿态和纠偏曲线研究

盾构掘进过程中出现的姿态问题会影响整条隧道的质量。文章首先对盾构姿态参数和隧道设计轴线进行阐述,将设计轴线分为水平和竖直线形来研究;基于盾构盾尾间隙、铰接装置、推进油缸行程差对最小纠偏曲线半径影响的分析,得到最小纠偏曲线半径的取值范围;基于温克尔地基模型,推导出纠偏力矩与最小纠偏曲线半径的关系式;在现有纠偏曲线理论研究的基础上,提出优化后的水平线形纠偏曲线模型。通过对工程实例进行仿真模拟,获得的纠偏曲线满足要求,由纠偏曲线曲率半径变化而获得的纠偏力矩变化曲线符合在实际纠偏过程中的油缸推力变化规律。

软弱地层中盾构掘进姿态控制

软弱地层中掘进盾构姿态控制难度大,不良的盾构姿态不仅造成管片错台错缝、管片碎裂以及隧道渗漏水,同时会导致地层损失过大、地表沉降超标。论文总结了关于盾构俯仰角、回转角异常的处置措施,以期有效控制盾构姿态。

基于LINS/激光传感器的掘进机姿态识别系统

提出了以轻型惯性导航系统(LINS)和激光传感器组合的掘进机姿态识别系统。介绍了系统的工作原理,建立了姿态解算模型,并以SANDVIK的MB670型掘锚一体机为研究对象,在煤矿井下进行导航实验,对其测量数据进行误差分析。实验结果表明:系统可实现互相纠偏,姿态角的测量误差均在0.15°范围内,能够满足巷道掘进过程中掘进机姿态角的精度要求,并通过界面实现掘进机的姿态调控,为巷道掘进机的自动化技术提供基础。

轨道交通工程复杂条件下盾构机姿态测量研讨

在城市轨道交通工程中,盾构机姿态测量是一个至关重要的环节。在复杂的工程条件下,姿态测量面临着许多挑战。通过研讨和总结提出有效的解决方案,这些解决方案对于在类似工程条件下进行盾构机姿态测量工作具有重要的参考价值。

砂卵石地层大直径盾构施工的关键技术

[目的]总结分析砂卵石地层大直径盾构施工中盾构机选型、盾构始发与接收、盾构掘进姿态控制等施工关键技术,并提出具体的施工控制参数与施工控制措施,以减轻刀盘刀具磨损、降低地层损失、减小地层沉降变形。[方法]针对砂卵石地层结构松散、颗粒无胶结或弱胶结、颗粒粒径大、透水性强的工程结构特性,采用理论分析、现场监测等方法,从盾构机选型、盾构始发接收、盾构掘进姿态控制、盾构刀盘刀具的检测维修等方面深入分析砂卵石地层大直径盾构施工关键技术。[结果及结论]大直径盾构的刀盘开口率、刀盘刀具类型、渣土改良方案等应根据地层结构特性进行特殊设计,且有利于盾构排渣和超前切割;盾构井端头宜采取地层注浆加固、大管棚支护、施工降水等综合加固措施以保证大盾构始发或接收时地层的稳定;大直径盾构的掘进施工应重点控制刀盘转速、出渣量、出渣温度等参数,并应适当增大注浆量,提高渣土改良效果,避免过大超挖,保证地层损失处于合理范围内。采用上述施工参数与施工措施后,盾构掘进风险可控,施工质量与施工效率明显提升,同时大大降低了施工成本。

盾构掘进对邻近桩基的变形特征研究

深圳地铁7号线盾构区间在YDK14+180^+280段进行近接桩基施工中,为了严格控制施工对近接桩基的扰动,以保证施工的安全性,通过有限元软件分析了不同掘进姿态在盾构施工过程中对近接桩基的影响。指出:1)盾构掘进姿态是施工过程中对近接结构物影响十分显著的因素,施工时应加以严格控制;2)在盾构蛇行推进过程中,随桩基与掌子面距离的减小和盾构蛇行偏角的加大,盾构施工掘进对桩基的影响程度在加大;3)在盾构刀盘推进至距离桩基间距为2.0D时,应严格控制盾构施工过程中的掘进姿态,特别需要控制盾构的左右偏离。

盾构推进姿态动态管理

以上海地铁M8线Ⅲ标黄兴绿地站至延吉中路站区间隧道工程的施工实例为基础,通过对施工过程中各种技术参数的收集整理,归纳总结了盾构掘进过程中的主要控制办法和操作技巧,以达到安全操作、高效经济地进行隧道掘进的目的。

双模盾构姿态控制分析

由于我国政府大力推进地铁事业的发展,并且速度不断提高,盾构法施工也显得越来越重要。通常在盾构法施工的过程中,为了能够推动工程的质量,因此需要有效控制隧道的轴线,其中最有效的方式是实时性纠偏曲线设计。在运用盾构法进行施工的环节,由于各种因素的影响,需要改变设计的盾构比如地质的变化以及相应的盾构旋转等。为了能够依据设计路线而进行有效纠偏,在纠偏的过程中,往往出现纠偏过大,使得盾构机蛇形掘进,依据此方式建成的隧道往往出现各方面的问题,比如产生管片破裂以及隧道渗水等,因此盾构姿态的控制显得十分必要。

软弱地层盾构掘进施工技术研究

文章以杭州地铁3号线11标项目在杭州市临平区天都路下开展软弱地层盾构掘进施工经验为依托,针对复杂地面交通环境,软弱地层条件下盾构掘进施工技术开展研究,着重分析了软弱地层盾构掘进中,盾构机姿态及管片上浮控制的两个重要因素,并结合实际监测结果逐步确定同步注浆压力,同步注浆量和土仓压力等相关技术参数,开展提升软弱地层盾构掘进施工的技术研究。

合理设置盾构机掘进速度参数的重要性

在盾构工程中,对整体隧道成型质量,盾构安全影响最大的主体无疑就是盾构机,盾构机各项参数的大小,高低,长短,好坏无不关系到将来整个盾构工程的质量安全,例如推进油缸推力大小关系到是否足够将盾构机本身整体重量向前带动破开掌子面,泡沫或者膨润土的注入量直接影响渣土改良质量,从而影响刀盘破土的难易程度。而在众多参数中最直接影响到工程进度,也是所有参数最终的服务目的,就是盾构机的掘进速度,那么是不是盾构机掘进速度越快就一定对工程进度越好呢?我们一起细细讨论。

基于空间S形曲线的盾构轨迹纠偏方法

针对盾构隧道施工过程中的盾构轨迹动态纠偏难题,综合分析盾构姿态影响因素,提出盾构轨迹空间S形曲线纠偏方法。依据隧道设计轴线、盾构姿态、盾构尺寸、施工参数等信息,从盾构当前位置开始,结合管片环排版优化算法对盾构轨迹进行预测纠偏,确保盾构逐环切向返回隧道设计轴线指定位置,并给出最佳拼装点位下盾构姿态、管片排版预测控制参数的量化值。集成上述研究成果研制了同济曙光盾构隧道动态纠偏分析软件,通过软件与盾构测量系统数据自动对接,实时对盾构运动轨迹进行动态纠偏,输出预测管片环最佳拼装点位及相应盾尾间隙等施工控制参数。工程应用表明,动态纠偏算法综合考虑盾构当前的状态,适用于不同姿态和轴线线型,结果合理、可靠、通用性强。

地铁盾构近距离侧穿既有运营高铁桥墩施工技术研究

在城市轨道交通施工过程中,盾构施工作为最常用和最成熟的施工工艺方法被广泛应用,但有些盾构施工不可避免地需要下穿既有桥梁。结合某工程利用钻孔灌注桩结合土体加固的形式作为隔离保护的工程实践,对如何降低施工对高铁桥墩的影响、控制盾构机掘进姿态、保证管片拼装满足规范要求及控制地表沉降等问题进行了分析和研究。在施工过程中,通过加强各方面的监控量测,对施工过程中出现的问题及时发现、实时解决。后期对各项施工数据进行汇总,召开专项技术会议,对盾构近距离侧穿高铁桥墩施工进行了总结。

浅覆土小间距矩形顶管施工地表变形控制技术

为研究顶管施工过程中的地表变形规律,探索地表变形的的控制技术,最大限度地保证顶管施工过程的安全,依托某总部地下停车场项目,针对国内首例采用结构分割转换工法(CC工法)实施的矩形顶管工程施工地表变形影响因素进行分析,主要包括覆土厚度、施工过程地层损失、隧道小间距施工对相邻隧道土体作用等。研究分析表明:1)通过采取控制掘进速度、控制土舱压力、控制注浆量、控制出渣量、控制顶进姿态等地表沉降控制技术措施,有效地控制了地表变形; 2)在顶推过程的各个阶段,地表变形呈现不同的特点,当出现变形过大时,通过调整土舱压力、补充注浆等控制措施,使地表变形逐渐趋于稳定变化状态; 3)通过对施工过程地表变形监测数据整理分析,进一步验证了采取地表变形控制措施的有效性和必要性。

地铁盾构在软土地层中施工常见问题处理

文章以中铁重工ZTE6250型盾构机在西安地铁3号线施工情况为例,介绍盾构在软土地层施工中出现的蛇形前进、垂直姿态下掉、螺旋出土不顺、浆液流失等常见作业故障的处理,在不同状况下,制订相应的应对措施,使施工作业安全、经济、高效。

土压平衡盾构隧道施工控制技术要点分析

盾构法就是用盾构修建隧道的方法,它使用盾构在地下掘进,能防止开挖面坍塌,还可以使其保持稳定,并在机内安全地进行隧道的开挖作业和衬砌作业,从而构筑成隧道的施工方法。本文主要研究土压平衡盾构隧道施工控制技术,对其施工过程中掘进姿态、地面沉降、隧道施工质量控制进行总结,并分析了珠海城际金横区间隧道施工控制技术应用情况,目的在于总结经验和方法,以便为同类型工程施工提供技术支撑。

虚拟仪器在地铁盾构数据采集系统中的应用

介绍了数据采集的原理,在原有地铁盾构实时数据系统的基础上,新开发了盾构掘进姿态管理功能,新增加了硬件陀螺仪、应用于盾构施工数据管理的计算机软件和可扩展的专用局域网络。该数据采集系统在盾构管理方面有了质的飞跃。