基于BIM的地铁横通道内盾构主机平移技术

以北京地铁3号线朝阳公园站—石佛营站区间盾构施工为工程背景,应用BIM技术对暗挖横通道内盾构主机平移进行模拟。基于BIM技术选择盾构主机平移参数进行虚拟试验,从150种方案中选择可行的平移方案,确定盾构主机经由横通道转向进入区间隧道正线的合理路径。通过优化空间布置、合理规划确保了盾构平移安全。最终选用的平移方案中,盾构主机形心与横通道轴线的间距为200 mm,与始发段隧道轴线的间距为200 mm,盾构主机在转弯处的转弯半径为8 m。该方案在保证盾构平移安全的情况下提高了效率。

液压式盾构/TBM主机平移-空推集成装置的研制

研究目的:目前,隧道掘进机平移与空推工艺多采用不同装置分步完成,装置安装耗时费力,严重影响项目施工进程,且国内外没有可同时解决掘进机主机平移和空推的工法或装置。本文研制了一种基于液压的盾构/TBM主机平移-空推集成装置,将平移与空推工序合一,可极大提高工程施工效率,实现荷载600 t盾构/TBM主机连续移位。研究结论:(1)利用液压力驱动液压马达实现装置移位和驱动轮90°转向,实现了平移与空推工艺集成;(2)多轮系和从动轮碟簧设计可优化载荷分布,从动轮选用自润滑推力关节轴承使装置可适应一定倾斜度和不平度,提升装置运行平稳性;(3) 600 t荷载下,利用聚氨酯包敷于钢轮外的复合轮设计减小了轮系与地面接触应力,降低地面要求;(4) ANSYS仿真分析表明承载台架满足强度要求;(5)目前该装置已成功应用于青岛地铁8号线项目,缩短工期20 d,填补了国内外技术空白,应用前景广阔。

盾构操作实训平台的设计

本盾构操作实训平台是在土压平衡盾构真机的基础上进行的设计,保留了盾构控制系统中的主要控制单元、主机系统中的核心部件,删减了控制系统中重复的控制线路,同时对控制系统进行了拓展设计,对主机系统进行了功率和尺寸的同比例缩小设计,成功解决了目前国内还没有针对盾构操作、维护和保养人员进行专业训练的平台问题,也可进行盾构控制系统和主机系统的教学研究工作。