盾构刀具形状对切削桩基影响及刀具选型研究

依托沈阳地铁4号线沈阳北站站至皇寺路站区间隧道工程,针对盾构切削大直径混凝土桩的特殊工况,利用LS-DYNA数值仿真软件研究分析了刀具刃角与刃宽对刀具受力的影响,并对切桩刀具贝壳刀进行了尺寸优化。研究结果表明:⑴刀具切削钢筋时,刃宽的改变仅影响刀具的受力大小,不改变切削反力随时间的变化趋势。随着刃宽的增加,切削反力增加,且增加趋势明显。⑵刃角的改变不影响切削反力随时间的变化。随着刃角的增大,切削反力逐渐增大,但刃角增大随切削反力的增大不明显。⑶刀刃前角-45°、刃宽5mm、刃角90°的贝壳刀可以作为盾构施工时钢筋混凝土桩基的切削首选刀具,其对于钢筋切削具有较好的适应性。

富水砂层盾构掘进碴土改良技术

土压平衡盾构在富水砂层掘进时,刀盘刀具磨耗过快,土舱压力难以建立,螺旋输送机出土口容易发生喷涌。为有效解决这些问题,文章以深圳某地铁土压平衡盾构掘进施工为例,针对富水砂层采用泡沫、膨润土以及高分子聚合物等进行碴土改良试验,得出了适合于该地层碴土改良剂的合理配比,提出了富水砂层盾构掘进碴土改良的方案,可为类似地层盾构施工碴土改良提供借鉴或参考。

盾构机铰接密封渗漏分析与处理

本文介绍了盾构机铰接系统的具体结构形式、应用原理以及特点,对盾构机铰接系统常见的问题进行分析;以某地铁施工区间盾构机掘进过程中铰接密封事故为例,阐述了该铰接密封渗漏事故的发生与处理方法,总结了盾构法施工过程中应注意的事项;强调施工人员应提高危机意识,加强针对突发事件的应急演练,加强参建各方组织、协调,配备充足人员、技术力量和相应的抢险物资。

人工挖孔盾构检修井的设计及应用

针对盾构刀盘检修,开挖常规的竖井进行常压换刀具有检修工期长、成本高的缺点。基于此,文章结合沈阳市某盾构隧道工程实例,提出了一种针对盾构刀盘检修的人工挖孔小竖井的设计方案,详细阐述了人工挖孔盾构检修井的施工步骤和注意事项。实际应用效果表明,该方法安全、可靠、经济,实现了快捷的盾构检修竖井施工。

复合地层盾构刀具磨损特性及减磨措施研究

依托深圳市城市轨道交通14号线坳背站—大运站区间隧道工程,针对盾构在上软下硬复合地层运作时出现的掘进变慢、刀盘转速降低、刀具磨损量大以及刀具更换频繁等问题,对刀具磨损特性等进行分析,提出相应的减磨措施。研究结果表明:盾构穿越软硬不均地层时,盾构刀具会产生更大的磨损量;中心滚刀异常磨损率最高,正面滚刀每米磨损的把数最大,两者是刀具磨损检测的重点;受地层硬度影响,微风化地层的刀具每米磨损量最高,且因为强风化的异常磨损率高,强风化地层的刀具每米磨损量比中风化地层更大。通过优化配置刀具、做好掘进过程控制、渣土改良控制和换刀控制等措施,可以减少刀具磨损,降低施工成本,提高施工效率。