基于推进参数的盾构刀具磨损预测模型研究

文章结合狮子洋隧道复合地层盾构施工,针对隧道穿越的以软岩为主的复合地层以及硬岩两种主要的地质条件,选取了盾构总推力、刀盘扭矩、推进速度和刀盘转速四项主要的推进参数为研究对象,详细分析了四个推进参数对刀具磨损的影响规律,并分析影响规律产生的内在原因;建立了刀具磨损量与四个推进参数之间的拟合表达式,为工程实际中减小刀具磨损及预测盾构在类似地层条件下的最长推进距离等提供理论依据。研究结论对于类似地质条件下盾构选型和实际施工有一定的指导价值。

推进系统参数变化对液体火箭纵向振动响应的影响分析

为了优化液体火箭推进系统,避免POGO振动引起液体火箭低频振动环境恶化对火箭飞行过程的不利影响,建立了液体火箭POGO振动系统的动力学模型,利用动态灵敏度技术,提出了液体火箭纵向振动响应对推进系统参数的灵敏度时域分析模型。通过数值仿真,得到了推进系统流体惯性、阻力和刚度参数以及泵的动态增益变化对液体火箭纵向振动响应的影响规律。研究结果表明,液体火箭纵向振动响应对流体惯性和阻力参数的敏感程度比流体刚度参数明显大,泵动态增益的变化对液体火箭纵向振动响应的影响最大,泵前短管的流体刚度变化对液体火箭纵向振动响应的影响最小。为减小液体火箭纵向振动,进一步研究POGO振动特性提供参考。

高速单体船推进系统参数辨识方法研究

建立高速单体船推进系统参数辨识的数学模型,采用优化的方法辨识推进系统的各参数,将辨识结果与仿真结果进行比较,验证该辨识方法的可靠性。

“烧蚀模式”激光推进的实验研究

采用单脉冲激光进行了大气环境下激光烧蚀小钢珠实验,得到其推进效应参数,发现并分析了钢珠在不同放置位置(焦前与焦后)时不同的物理现象;为了得到一系列定量实验数据,采用自行研制的激光冲量靶仪进行了单脉冲激光烧蚀推进效应实验测试,得到了不同环境条件、不同靶材料的激光推进效应参数,并与国外的实验数据以及数值计算结果进行了比较。实验表明,靶材料和激光功率密度是影响冲量耦合系数的主要因素,冲量耦合系数随环境气压的降低而升高。

超大直径盾构近距离穿越运营中轨道交通施工技术研究

以上海北横通道盾构穿越运营中的轨道交通案例为背景,提出超大直径盾构近距离穿越运营中轨道交通施工技术,并采用轨交10号线隧道结构沉降监测数据验证穿越施工技术的可行性。轨道交通隧道结构竖向位移原位监测数据表明,超大直径盾构近距离穿越运营中轨道交通的施工技术满足被穿越既有地铁隧道的变形控制要求,该穿越施工技术可为沿海软土地区相似工况条件下盾构近距离穿越运营中轨道交通线路提供施工借鉴。

地铁隧道盾构施工参数对地表沉降影响的试验研究

以南京地铁2号线某区间隧道为背景,研究了盾构法施工中的盾构施工参数(包括推进力、工作面土压力、刀盘扭矩等)对地表沉降的影响,通过对现场监测结果的分析,总结了地表沉降规律,对后续工程施工具有指导意义。

黏性土地层中土压平衡盾构推进实践分析

在黏性土的地层中,土的黏粒含量较高、天然含水量低,土压平衡盾构在掘进过程中易出现结泥饼、闭塞等现象,导致盾构掘进施工困难。结合哈尔滨地铁联络线3标段学府四道街站-哈西大街站盾构区间实际施工经验,利用泡沫剂对开挖土体进行改良,同时优化盾构掘进参数。实践表明,改良开挖土体和优化盾构掘进参数,可以很好地控制黏性土对土压平衡盾构机的影响,不仅能使土压平衡盾构机用于黏性土层施工,而且还能有效控制盾构机施工对周边环境的影响。

盾构近距离下穿引起已建地铁隧道纵向变形理论研究

盾构下穿会引起邻近已建隧道附加应力的变化,使已建隧道产生变形,对已建隧道的结构和运营安全造成一定的影响。基于明德林(Mindlin)解,经数值积分可以计算出盾构产生的刀盘附加推力q、盾壳摩擦力f及同步注浆附加压力p作用下所引起的已建隧道轴线处的附加应力。同时,利用镜像法算出在土体损失作用下已建隧道轴线处的附加应力,再将已建隧道视为温克勒(Winkler)地基梁,应用Winkler地基梁理论即可算出上述4个参数作用下已建隧道的变形,根据盾构穿越的不同工况,将上述参数作用下的变形进行叠加得到已建隧道总变形。通过杭州4号线盾构隧道下穿1号线隧道的工程实例将理论计算结果与实测结果对比分析,证明了该方法的有效性。

大断面矩形顶管法地铁车站施工沉降控制技术实践——以上海轨道交通14号线静安寺站工程为例

大断面矩形顶管法在城市核心区轨道交通地铁车站建设中尚无相关工程经验,为满足其施工过程中的沉降控制要求,实现地铁车站施工的微扰动,以国内首个软土地区大断面矩形顶管法暗挖车站上海轨道交通14号线静安寺站为工程背景,详细介绍其已贯通的东线隧道施工沉降控制技术,即设定合理的推进参数、采用新型的管节止退装置、研发使用新型减摩触变泥浆和相应的压注工艺。其中,土舱上部土压力实际值略高于设定值,差异控制为-1.1%~7.5%,总推力、主刀盘转矩、推进速度与主刀盘转速等主要参数实际值严格控制在设定值范围内;新型的管节止退装置将管节回缩量控制在35 mm以内;新型减摩触变泥浆性能以满足间隙填充为主,兼顾减小土体与管节间的摩擦力。基于地表实测变形数据分析表明,东线顶管隧道施工过程中,纵向最大累计沉降发生在距接收井约18 m处,约为2倍主刀盘直径,地表整体沉降控制在-15~5 mm。

合肥轨道交通2号线富水粉细砂地层盾构施工技术

在合肥轨道交通2号线大东门站—东一环站区间穿越饱和粉细砂地层中,为防止可能的喷涌风险,采用配备保压泵装置的盾构机和中轴式螺旋输送机;以土压平衡模式掘进,避免间歇性掘进;进行渣土改良,加入高浓度泥浆或泡沫,改善土体的和易性。避免了可能的喷涌风险,安全通过饱水粉细砂层区段。分析总结了盾构穿越粉细砂地层的掘进参数变化及其特征。总结了盾构穿越粉细砂层时路面及管线沉降特征,给出了沉降控制措施。

盾构法隧道施工穿越淤泥质软土地层控制沉降技术探讨

城市地铁建设中,采用盾构法穿越淤泥质软土地层时,造成地面沉降较大,难以保证地面重要建筑物和设施的安全,同时也造成施工成本增加。本文从优化盾构推进参数和同步注浆等方面,就如何控制沉降进行了初步的探讨。

连续穿越复杂设计线形及不良地质轨道交通盾构施工技术

昆明市轨道交通环城南路站—得胜桥站盾构区间设计线形复杂,工程地质条件差,地表建筑物密布,居民密集,房屋建筑多属老旧危房,且无抗震措施。盾构施工风险极高,施工难度极大,被列为昆明市轨道交通工程的重大风险源。根据盾构成功地连续穿越环得区间重大风险源的施工经验,总结了在复杂线形及地质条件下的盾构施工技术。

微风化砂岩及砂砾岩地层盾构掘进技术探讨

珠江三角洲城际快速轨道交通广州至佛山段[沙涌站~沙园站]区间盾构隧道穿越俗称"磨刀石"地层的微风化砂岩、砂砾岩地层,该地层具有抗压强度高、岩石质量高及石英含量高的特点。通过对该地层进行一系列的分析及盾构刀盘加固改造、刀具配置及盾构掘进参数的设计,取得了良好的阶段性效果,引发对相同地层的技术探讨。

盾构浅层穿越快速路施工技术

合肥市轨道交通一号线水阳江路站—葛大店站区间左线隧道,全长797m。盾构机从葛大店站始发,当施工至133m时,开始穿越南二环与马鞍山路交叉口处的隧道;施工至162m时,穿越结束。该段隧道路面与地铁隧道拱顶最小间距为4.5m,所穿地层主要为粘土③层。为使盾构施工对环境造成的影响降到最小,经分析计算,确定了合理的盾构推进参数。盾构推进过程中,严格控制推进参数,确保安全顺利施工,收到了预期效果。

盾构隧道下穿机场飞行区施工控制技术

穗莞深城际轨道交通9号线盾构隧道下穿深圳宝安国际机场飞行区段,地面沉降的控制标准很高。通过采取盾构机专项设计、控制盾构推进参数、注浆加固等一系列措施,顺利通过了施工风险地段。

国产露天液压顶锤凿岩钻机产品概况

分析了国内外露天液压顶锤式凿岩钻机的发展趋势,提出了产品分类方法。根据最新资料,本文统计了我国露天液压顶锤凿岩钻机生产厂家与型号,收集了主要制造厂家具有代表性型号产品的规格参数,对于用户选购国产露天液压顶锤式凿岩钻机有参考意义。

一种适用于砂性土地层盾构隧道地表沉降理论预测方法

盾构法隧道施工广泛应用于城市公路、地铁、给排水、电力等隧道工程施工中。但是,由于施工工艺质量及周围的施工环境和土层特点,施工引起的地层位移是不可能完全消除的。如果影响过大,势必会引起地表的沉降隆起超限,严重情况会导致周围建筑物倾斜倒塌和构筑物变形。在现有的沉降理论预测方法中选择适合于砂性土地层盾构施工引起的地表沉降预测方法,并在该方法基础上进行改进,得出砂性土地层特有的不同推进参数下盾构隧道施工引起的地表沉降理论预测方法。

关于盾构下穿地铁既有线地层沉降控制的研究

随着社会进步,城市轨道交通发展越来越快,盾构法应用日益广泛,在城市地铁修建隧道中发挥了重要作用,但是修建成型隧道需穿越一些建(构)筑物,所以如何选择正确合理的施工方案,控制地面沉降显得尤为重要。本文对盾构下穿地铁既有线施工中地层沉降形成原因进行简要说明,并对其分析及研究,提出相应的控制措施,为后续盾构下穿地铁既有线施工积累宝贵经验和提供施工技术指导。

基于孔隙比的盾构隧道最小覆盖层厚度分析及验证

从土体压缩基本概念出发,同时假定盾构推进过程中进入土舱的土体全部来自于盾构机上方影响范围内的土体且将土舱全部填满,通过理论分析得到了含有盾构机几何尺寸及土体参数的盾构上覆土层最小厚度的计算公式,分析了几何参数及土体参数对覆盖层厚度的影响。结果表明,在其余参数不变的情况下,刀盘直径从1 m增加到17 m时,最小覆盖层厚度从0.84 m增加到9.0 m;刀盘厚度从0.3 m增加到3.0 m时,最小覆盖层厚度从2.84 m增加到3.59 m;土体摩擦角从2°增加到40°时,最小覆盖层厚度从3.53 m增加到3.93 m;孔隙比从0.2增加到3.0时,最小覆盖层厚度从3.41 m增加到5.07 m。最后结合厦门轨道交通6号线工程案例,验证了该公式的合理性,可为盾构机选型及推进过程中参数的确定提供依据。

Shock Wave Observation in Narrow Tubes for a Parametric Study on Micro Wave Rotor Design

Wave rotor is expected to improve the performance of micro gas turbines drastically. In the wave rotor design, the rotor speed is determined principally by the tube length. Therefore, a longer tube is preferable for miniaturized wave rotors to avoid the difficulty in bearings and lubrication system, while it may yield thicker wall boundary layer, shock wave dissipation and so on. In the present study, an experimental apparatus was built to visualize the wave rotor internal flow dynamics in a narrow tube by schlieren method and Laser Doppler Anemometry. In addi- tion, different lengths of the tube were adopted and compared to investigate the effect of wall friction. Finally, 2D numerical simulation was performed and the results were compared with those of experiments.