大直径泥水盾构盾尾变形修复可行性分析及过程

为解决盾尾底部变形问题,本文详细分析造成变形的原因,制定修复方案并使用有限元模拟验证方案可行性。通过修复方案表明:(1)盾尾开窗清理异物并加热盾尾钢板千斤顶复位的修复方式可行;(2)在加热700℃的条件下,使用千斤顶即可将最大变形量为19.9cm的外板恢复原位且反力架可以承受150t的反力;(3)随着现有盾构机尺寸增大,大型金属加工件不可避免存在应力集中问题,在今后的盾构机生产制造过程中宜加强关注。

盾构机盾尾变形检测与有限元分析

为研究盾构机施工过程中盾尾的实时变形,提出一种有限元分析与应变检测相结合的方法,研发一种盾尾变形检测系统。建立了盾构机简化的三维模型,并依据盾构机在施工过程中,其壳体的受力与变形情况,通过有限元仿真得到盾尾应力与变形之间的本构关系,结合现场具体情况,确定了应变花的粘贴位置和数量。利用变形检测系统测量了盾尾2个截面上共12个区域的变形数据,并与现场全站仪测量数据进行了对比,两者之间的差别平均为2.6 mm。

盾构机盾尾间隙检测技术研究

为了研究盾构施工过程中盾尾与管片间隙变化及盾尾变形情况,提出了一种激光检测方法。结合有限元分析结果及盾构内部布局,确定了激光测点位置。沿轴向和径向分别布置激光测距仪,轴向用于确定截面位置,径向对盾尾和管片进行测量,同时推导了盾尾检测测量公式。利用该方法在地铁隧道施工现场进行了实验,并与人工测量数据进行对比,结果显示平均相对误差仅为5.8%。表明激光法具有较好的检测精度和测量效率。

隧道内盾尾变形修复技术

盾构掘进施工过程中,时常因地层特性、施工参数控制不当、施工操作工艺流程不完善等因素,造成盾构机盾尾包裹挤压变形。盾构机盾尾一旦包裹挤压变形,将会增加盾构掘进推力、降低掘进速度、引起盾尾区域地表隆起和盾尾后方地表沉降,缩小变形区域盾尾同管片的间隙,造成管片拼装困难,甚至引起管片破损开裂,影响隧道施工质量。本文结合南宁市轨道交通5号线江南公园站—周家坡站区间盾尾变形修复施工实例,通过采取封堵周围水路、地层加固、高温烤枪加热、液压千斤顶顶升等措施对盾尾变形区域进行矫正修复,顺利解决了盾尾变形问题,可为类似工程提供借鉴与参考。

泥岩地层中盾构尾盾背浆后变形问题研究

结合盾构在泥岩地层中盾体背浆的工程案例,分析盾构推力及姿态异常的原因及规律,总结在洞内成功处理尾盾背浆及变形的方法,为类似工程提供借鉴。