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大粒径卵砾石地层盾构刀盘选型及适应性评价

发布时间:2018-11-22 11:33
【摘要】:大粒径卵砾石地层是北京地铁修建过程中开挖难度最大的地层之一,给土压平衡盾构施工造成了一系列的难题。刀盘是土压平衡盾构的重要构件之一,合理的刀盘结构型式是大粒径卵砾石地层土压平衡盾构高效、可靠运行的前提。为了找出适用于大粒径卵砾石地层的刀盘结构型式,以北京地铁九号线盾构工程为背景,开展大粒径卵砾石地层土压平衡盾构开挖原型试验,基于"北京地铁盾构施工实时管理系统"和"北京地铁建设安全风险技术管理体系"收集盾构关键施工参数,以现场掘进试验数据有基础,对盾构掘进效能、盾构关键参数地层适应性及刀具磨损情况进行了对比研究。研究结果表明:1)大粒径砂卵石地层辐条式刀盘适应性更好,掘进效率更高,对刀具的磨损控制更为有利;2)辐条式刀盘可适当增大开口率至55%~65%;3)大粒径卵砾石地层,辐条式刀盘比面板式土压力控制更加稳定;提高盾构掘进速度的同时,应注意盾构土压力的控制,合理的盾构推进速度应为20~60mm/min。
[Abstract]:The gravel-gravelly stratum with large diameter is one of the most difficult strata in the construction of Beijing subway, which causes a series of difficulties for the construction of earth pressure balance shield. The cutter head is one of the important components of the earth pressure balance shield. A reasonable cutter head structure is the premise of the high efficiency and reliable operation of the earth pressure balance shield in the large gravelly stratum. In order to find out the type of cutter head structure suitable for large size gravel formation, the prototype test of earth pressure balance shield tunneling in large size gravel stratum was carried out under the background of shield tunneling project of Beijing Metro Line 9. Based on "Beijing Metro Shield Construction Real-time Management system" and "Beijing Metro Construction Safety risk Technical Management system", the key construction parameters of shield tunneling are collected, and the effectiveness of shield tunneling is based on the field tunneling test data. The stratum adaptability and tool wear of the key parameters of shield machine are compared and studied. The results show that: 1) the large diameter sand pebble stratum spoke cutter is more adaptable, the driving efficiency is higher, and the tool wear control is more favorable, 2) the spoke cutter head can increase the opening rate to 55% 65%; 3) in large gravelly bed, the control of earth pressure by spoke cutter head is more stable than that by panel type, and the control of earth pressure of shield machine should be paid attention to while the speed of shield tunneling is increased, and the reasonable speed of shield driving should be 20 ~ 60mm / min.
【作者单位】: 中国矿业大学力学与建筑工程学院;北京城建集团有限责任公司博士后工作站;
【基金】:国家自然科学基金重点支持项目(U1261212) 北京市科技计划项目(D08050600390803)
【分类号】:U455.39

【参考文献】

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4 王洪新;;土压平衡盾构刀盘挤土效应及刀盘开口率对盾构正面接触压力影响[J];土木工程学报;2009年07期

5 ;Experimental study on working parameters of earth pressure balance shield machine tunneling in soft ground[J];Frontiers of Architecture and Civil Engineering in China;2008年04期

6 胡国良;胡爱闽;龚国芳;杨华勇;;土压平衡盾构地层适应性设计理论和方法研究[J];中国机械工程;2008年16期

7 宋克志;王本福;;常见盾构刀盘型式及选用[J];筑路机械与施工机械化;2007年06期

8 王洪新;傅德明;;土压平衡盾构平衡控制理论及试验研究[J];土木工程学报;2007年05期

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10 王洪新;傅德明;;土压平衡盾构掘进的数学物理模型及各参数间关系研究[J];土木工程学报;2006年09期

【共引文献】

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9 潘茁;张晋勋;江玉生;江华;;盾构刀盘扭矩与位移相关性分析[J];科学技术与工程;2016年10期

10 左翠凤;唐德高;戎晓力;廖斌;;基于刀盘摩擦扭矩参数的刀具磨损状态识别[J];隧道建设;2016年03期

【二级参考文献】

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1 胡国良;胡爱闽;龚国芳;杨华勇;;土压平衡盾构地层适应性设计理论和方法研究[J];中国机械工程;2008年16期

2 龚国芳;胡国良;杨华勇;;盾构推进液压系统控制分析[J];中国机械工程;2007年12期

3 宋克志;王本福;;常见盾构刀盘型式及选用[J];筑路机械与施工机械化;2007年06期

4 王洪新;傅德明;;土压平衡盾构平衡控制理论及试验研究[J];土木工程学报;2007年05期

5 徐前卫;朱合华;廖少明;傅德明;于宁;汪成兵;;砂土地层盾构法施工的地层适应性模型试验研究[J];岩石力学与工程学报;2006年S1期

6 吕强;傅德明;;土压平衡盾构掘进机刀盘扭矩模拟试验研究[J];岩石力学与工程学报;2006年S1期

7 W·Burger;卓永军;;盾构刀盘设计综述[J];建筑机械;2006年21期

8 王洪新;傅德明;;土压平衡盾构掘进的数学物理模型及各参数间关系研究[J];土木工程学报;2006年09期

9 李向红;傅德明;;土压平衡模型盾构掘进试验研究[J];岩土工程学报;2006年09期

10 张厚美;吴秀国;曾伟华;;土压平衡式盾构掘进试验及掘进数学模型研究[J];岩石力学与工程学报;2005年S2期

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9 胡仁义;;刀盘轴的改进[J];江苏机械;1985年02期

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10 韩伟锋;李凤远;王助锋;;盾构刀盘参数化建模系统开发[A];2012年中铁隧道集团低碳环保优质工程修建技术专题交流会论文集[C];2012年

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5 宋义忠 兰红宾;高压环境下载人维修盾构机刀盘技术在国内首次成功应用[N];科技日报;2013年

6 伍振 齐梦学;自主创新TBM技术获得国家专利[N];经理日报;2009年

7 姜明 姜书范 詹智慧 李慧楠;铁打的队伍铁打的兵[N];中华建筑报;2014年

8 本报记者 耿诺 实习生 孙奇茹;9号线实现南北全线贯通[N];北京日报;2012年

9 本报记者 陈亮 赵中庸;“科技号”对接见真功[N];人民铁道;2013年

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本文编号:2349231

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