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基于围岩压力-承载区特征曲线的挤压大变形隧道支护原则研究
1
作者 马凯蒙 刘勇 +4 位作者 樊浩博 刘志春 朱正国 张俊儒 冯冀蒙 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第3期129-139,共11页
挤压大变形隧道常常出现初期支护侵限、喷射混凝土局部开裂、钢架扭曲甚至局部塌方等灾变。以高速铁路大埋深Ⅳ级围岩双线隧道为研究对象,通过数值模拟法建立围岩压力-承载区特征曲线;依托中老铁路会排山隧道进行现场测试,验证围岩压力... 挤压大变形隧道常常出现初期支护侵限、喷射混凝土局部开裂、钢架扭曲甚至局部塌方等灾变。以高速铁路大埋深Ⅳ级围岩双线隧道为研究对象,通过数值模拟法建立围岩压力-承载区特征曲线;依托中老铁路会排山隧道进行现场测试,验证围岩压力、变形与松弛范围的关系;基于松弛区对埋深的敏感性,给出不同埋深下Ⅳ级围岩隧道支护原则。结果表明:随着变形的增加,围岩压力逐渐减小,而松弛区逐渐增大,岩体离散阈值出现在松弛区范围内;围岩压力-承载区特征曲线的结果基本可以反映现场的实际情况;Ⅳ级围岩隧道在埋深达到千米级时,围岩开挖后可先进行混凝土初喷及锚杆支护,锚杆长度建议为6~8 m,如遇变形速度快或变形量大时可采用预应力锚杆,适当增加支护刚度,可采用刚柔结合的支护形式。 展开更多
关键词 隧道工程 围岩压力-承载区特征曲线 现场验证 挤压大变形 支护原则
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大直径地铁盾构隧道全预制中隔墙顶部节点同步拼装
2
作者 杜亚南 朱元昌 +3 位作者 葛照国 唐泽人 曲春雨 柳献 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第9期51-55,共5页
[目的]为充分发挥预制结构的优势,实现全预制中隔墙顶部节点与中隔墙主体的同步施工,对全预制中隔墙顶部节点的同步拼装进行了研究。[方法]依托上海市市域机场联络线工程的全预制中隔墙构件,详细阐述了预制中隔墙顶部节点的构造。根据... [目的]为充分发挥预制结构的优势,实现全预制中隔墙顶部节点与中隔墙主体的同步施工,对全预制中隔墙顶部节点的同步拼装进行了研究。[方法]依托上海市市域机场联络线工程的全预制中隔墙构件,详细阐述了预制中隔墙顶部节点的构造。根据其构造特点,利用中隔墙主体拼装台车上部间隙,对中隔墙顶部节点同步拼装设备的构造进行了详细分析,并对同步拼装设备各部分展开了详细介绍。随后,根据所研发设备特点制定了配套施工流程,并将研发设备按制定施工流程进行了实践。[结果及结论]所研发的同步拼装设备既能保证顶部连接件与中隔墙主体同步施工,还能控制连接件沿隧道纵向和竖直方向的运动。所制定的施工流程主要包括6个主要步骤,工序简便。现场监测结果表明,同步施工的顶部节点质量能满足拼装要求,所研发设备和制定的施工流程能有效实现中隔墙顶部节点与中隔墙主体的同步拼装。 展开更多
关键词 地铁 大直径盾构隧道 预制中隔墙 顶部节点 同步拼装设备
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大直径盾构在复合地层的刀盘刀具选型及配置研究 被引量：1
3
作者 刘川 《居业》 2025年第1期201-203,共3页
随着地铁隧道设计直径的逐步扩大,盾构刀具的磨损率随刀盘直径的增长而显著加剧,导致其施工寿命大幅缩减。在地铁施工中,盾构在泥岩地层和砂卵石地层中对刀具的要求不同,前者强调刀具的高耐磨性,后者则要求刀具兼具耐磨与良好的抗冲击... 随着地铁隧道设计直径的逐步扩大,盾构刀具的磨损率随刀盘直径的增长而显著加剧,导致其施工寿命大幅缩减。在地铁施工中,盾构在泥岩地层和砂卵石地层中对刀具的要求不同,前者强调刀具的高耐磨性,后者则要求刀具兼具耐磨与良好的抗冲击性能。尤其在泥岩与砂卵石交互地层中,刀具的适应性配置与磨损刀具的安全更换构成了大型盾构施工的技术挑战。本文针对成都轨道交通19号线二期工程独特的水文地质条件,深入分析了大直径土压平衡盾构在交互地层中刀盘与刀具的选型配置,通过优化刀盘设计并采用刀圈熔覆合金粉末的刀具配置策略,显著提升了刀具在泥岩和砂卵石地层中的耐磨性能,同时强化了其在砂卵石地层中的耐冲击性,有效延长了刀具寿命,减少了换刀频次,降低了施工风险,确保了复杂地层中施工的顺利进行。 展开更多
关键词 大直径盾构机 砂卵石 泥岩 交互地层 熔覆技术 刀具配置
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长距离大坡度超小半径巷道TBM长大部件运输研究 被引量：1
4
作者 范锡坤 任天烁 +1 位作者 马建伦 陈良武 《建筑机械化》 2025年第1期117-120,共4页
以江西鹰潭银珠山铅锌银矿TBM项目为依托,针对现有运输方案进行了深入分析和优化,成功构建了一套适用于长距离、大坡度及超小转弯半径条件下TBM大型部件的高效运输方案。这一创新方案不仅解决了实际施工中的运输问题,也为今后类似工程... 以江西鹰潭银珠山铅锌银矿TBM项目为依托,针对现有运输方案进行了深入分析和优化,成功构建了一套适用于长距离、大坡度及超小转弯半径条件下TBM大型部件的高效运输方案。这一创新方案不仅解决了实际施工中的运输问题,也为今后类似工程项目提供了宝贵的经验借鉴和参考。 展开更多
关键词 TMB 矿山巷道 长距离 长大部件 大坡度 超小转弯半径
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基于机器学习的盾构推力预测研究
5
作者 王文正 林雪冰 +3 位作者 宋克志 师鸿儒 邵煜琪 邵长至 《交通节能与环保》 2025年第5期105-109,114,共6页
盾构掘进参数众多,其中盾构推力对土压平衡和地层沉降影响显著。对盾构推力实施有效预测可以指导施工、减少工程事故,是盾构智能化掘进的研究热点。本文基于济南轨道交通R2线盾构隧道掘进数据,运用随机森林、XGBoost、BP神经网络三种算... 盾构掘进参数众多,其中盾构推力对土压平衡和地层沉降影响显著。对盾构推力实施有效预测可以指导施工、减少工程事故,是盾构智能化掘进的研究热点。本文基于济南轨道交通R2线盾构隧道掘进数据,运用随机森林、XGBoost、BP神经网络三种算法分别建立推力预测模型,通过交叉验证对模型进行评估,并选择拟合优度R2(RSquared)、均方误差(MSE)以及平均绝对误差(MAE)作为模型评估指标。盾构推力预测值与实测值对比分析表明,三种算法模型的R2均大于0.6,达到工程精度要求,但XGBoost模型预测效果最好。 展开更多
关键词 机器学习 盾构推力预测 随机森林 XGboost BP神经网络
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可变式钢模台车的结构设计 被引量：1
6
作者 高振民 《现代制造技术与装备》 2025年第1期28-30,共3页
针对复杂断面形式隧道衬砌施工的需求,设计一款可变式钢模台车。该钢模台车具有变跨、变弧、变高功能,能够满足不同断面形式的隧道施工需求。先分析复杂断面形式隧道的施工特点,然后详细介绍可变式钢模台车的总体结构设计方案以及各部... 针对复杂断面形式隧道衬砌施工的需求,设计一款可变式钢模台车。该钢模台车具有变跨、变弧、变高功能,能够满足不同断面形式的隧道施工需求。先分析复杂断面形式隧道的施工特点,然后详细介绍可变式钢模台车的总体结构设计方案以及各部分的结构设计方案,旨在为复杂断面形式隧道衬砌施工提供重要的技术支持。 展开更多
关键词 钢模台车 复杂断面 隧道衬砌 结构设计
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盾构隧道施工用电机车电制动系统研究 被引量：1
7
作者 齐文涛 《现代制造技术与装备》 2025年第3期71-73,共3页
文章基于现代电机车技术及实践,分析盾构隧道施工用电机车电制动系统的国内研究现状、存在的问题、解决方法以及发展趋势,为掌握电机车现有电制动方式、解决盾构施工隧道用电机车电制动系统安全性问题提供新的视角及基础资料。
关键词 盾构 隧道施工 电机车 电制动
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盾尾密封系统防水失效影响因素试验研究
8
作者 蒋沛峰 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第4期249-253,共5页
[目的]盾尾密封失效是盾构施工过程中的高风险因素,盾尾密封性能严重影响施工安全和施工进度。目前相关研究尚未阐明盾尾密封系统防水机理,因此需对盾尾密封系统防水失效影响因素进行针对性研究。[方法]以盾尾密封系统为研究对象,自主... [目的]盾尾密封失效是盾构施工过程中的高风险因素,盾尾密封性能严重影响施工安全和施工进度。目前相关研究尚未阐明盾尾密封系统防水机理,因此需对盾尾密封系统防水失效影响因素进行针对性研究。[方法]以盾尾密封系统为研究对象,自主设计盾尾密封系统防水失效试验测试方法及试验装置,对盾尾密封系统防水失效特性及其重要影响因素进行研究。[结果及结论]盾尾密封系统防水失效时,渗流通道附近的油脂会发生乳化现象;盾尾间隙、盾尾刷刷丝长度等参数对盾尾密封防水失效的影响显著,为保证0.6 MPa的正向设计防水压力,当选用盾尾刷刷丝长度分别为175、200、275、300 mm时,建议盾尾间隙的上限值分别不大于30.0、34.3、37.6、48.8 mm;当设计盾尾间隙分别为30、40、50 mm及以上时,建议选用的盾尾刷刷丝长度分别不小于175、275、300 mm。 展开更多
关键词 城市轨道交通 盾构机 盾尾防水 密封油脂 盾尾刷 盾尾间隙
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基于水射流切缝辅助破岩的TBM刀盘载荷特性研究
9
作者 唐崇茂 《地下空间与工程学报》 北大核心 2025年第4期1258-1268,共11页
全断面隧道掘进机(TBM)在穿越坚硬岩层时面临破岩困难、刀具损耗大等问题,导致掘进效率低、施工成本高。为提高TBM刀盘破岩性能,各种新型辅助破岩技术备受关注,其中水射流辅助破岩潜力巨大。采用具备水射流切缝功能的滚刀破岩实验台研... 全断面隧道掘进机(TBM)在穿越坚硬岩层时面临破岩困难、刀具损耗大等问题,导致掘进效率低、施工成本高。为提高TBM刀盘破岩性能,各种新型辅助破岩技术备受关注,其中水射流辅助破岩潜力巨大。采用具备水射流切缝功能的滚刀破岩实验台研究了单缝和双缝辅助滚刀破岩效果,发现其存在“临界间距”的规律,基于此规律建立了单侧和双侧切缝辅助滚刀破岩的载荷模型;提出了一种水射流喷头在TBM刀盘上的布置方法并建立了刀盘的倾覆力矩、径向力、推力和扭矩计算模型。结果表明:采用基于临界间距比值S/S_(max)的载荷模型能够反映出滚刀及刀盘载荷降低及变化规律,可以作为水射流切缝辅助破岩和水射流TBM刀盘载荷的一种参考计算方法。 展开更多
关键词 全断面隧道掘进机 滚刀 水射流 辅助破岩 载荷模型
原文传递
全球首台高压射流—机械联合破岩盾构机投用
10
《建筑》 2025年第1期128-128,共1页
近日,全球首台高压射流—机械联合破岩盾构机“山大号”在济南轨道交通6号线东仓站顺利始发,开展掘进施工。面对硬岩地层掘进棘手难题,中铁一局、中铁上投联合山东大学组建攻关团队,量身打造出这款性能卓越的复合式盾构机,赋予其多项先... 近日,全球首台高压射流—机械联合破岩盾构机“山大号”在济南轨道交通6号线东仓站顺利始发,开展掘进施工。面对硬岩地层掘进棘手难题,中铁一局、中铁上投联合山东大学组建攻关团队,量身打造出这款性能卓越的复合式盾构机,赋予其多项先进且极具针对性的技术。比如,高压射流—机械联合破岩技术首次在盾构机上应用,可助力破除硬岩,提升掘进效率;双螺旋结构能够更好地优化渣土排出等流程;六主梁复合刀盘技术,极大增强了刀盘的稳定性与切削能力。在提高掘进效率的同时,大大缩短施工周期,有效控制地表沉降和管线保护,降低盾构刀具磨损和刀具更换经济成本,实现掘进效率和降本增效的双赢目标。 展开更多
关键词 盾构机 硬岩地层 高压射流 掘进效率 盾构刀具 双螺旋结构 管线保护 切削能力
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盾构保压系统气动控制器喷嘴挡板结构参数分析
11
作者 袁佳莹 《建筑机械化》 2025年第8期16-19,共4页
采用数值分析方法,同时结合试验测试,研究盾构保压系统中气动控制器核心元件喷嘴挡板结构节流孔尺寸、喷嘴大小对其输出压力和线性区间的影响,获得喷嘴挡板的压力变化规律,数值分析计算结果与试验结果趋势吻合较好,为选型设计提供依据。
关键词 盾构 保压系统 气动控制 喷嘴挡板 节流孔 喷嘴尺寸 压力变化
原文传递
复合地层泥水平衡盾构机刀具使用和配置技术研究
12
作者 刘朝阳 《工程机械与维修》 2025年第2期11-15,共5页
介绍穗深城际铁路机前段下穿海域工程项目概况和地质水文情况,对软土及软岩、硬岩、上软下硬地层进行了地质特性及泥水平衡盾构刀具适应性分析,提出了复合地层泥水平衡盾构机的刀盘和刀具配置方案。从刀具使用实践出发,深入阐述了不同... 介绍穗深城际铁路机前段下穿海域工程项目概况和地质水文情况,对软土及软岩、硬岩、上软下硬地层进行了地质特性及泥水平衡盾构刀具适应性分析,提出了复合地层泥水平衡盾构机的刀盘和刀具配置方案。从刀具使用实践出发,深入阐述了不同地层刀具消耗情况、软土地层刀具正常使用情况、上软下硬地层刀具损坏情况和处置方法、软岩地层刀具磨损情况和处置方法,提出了各种地层滚刀配置建议,全面总结了刀具配置技术。 展开更多
关键词 泥水平衡盾构 复合地层 刀具使用和配置 刀盘扭矩 滚刀生产工艺
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复合地层大直径泥水盾构滚刀磨损分析与预测
13
作者 何小辉 《市政技术》 2025年第9期233-239,共7页
刀具磨损是大直径泥水盾构机在复合地层施工中面临的重大难题之一,故对刀具磨损进行分析与预测具有重大意义。以南京建宁西路过江通道工程A1标段为工程背景,通过对大直径泥水盾构滚刀磨损进行现场监测并记录滚刀磨损数据,分析了在复合... 刀具磨损是大直径泥水盾构机在复合地层施工中面临的重大难题之一,故对刀具磨损进行分析与预测具有重大意义。以南京建宁西路过江通道工程A1标段为工程背景,通过对大直径泥水盾构滚刀磨损进行现场监测并记录滚刀磨损数据,分析了在复合地层中滚刀磨损类型、换刀次数和刀盘不同区域滚刀磨损规律;利用一元线性回归方法得到了刀盘不同区域滚刀磨损系数,探究了刀盘不同区域处滚刀最远换刀距离,进而推导出类似地层条件下盾构最远掘进距离;为了准确预测滚刀磨损量,综合考虑掘进速度、刀盘转速、刀盘扭矩、盾构推力等主要影响因素,建立了基于粒子群算法优化BP神经网络的滚刀磨损预测模型,经验证发现预测结果与实测结果相近。该研究成果对类似工程具有一定指导作用。 展开更多
关键词 复合地层 大直径泥水盾构 刀具磨损 神经网络 磨损预测
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用于单臂式管片拼装机自动控制的运动学模型构建与解析
14
作者 朱叶艇 朱雁飞 +5 位作者 袁玮皓 庄欠伟 秦元 龚卫 杨正 马志刚 《建筑施工》 2025年第5期672-677,共6页
为解决在类矩形盾构有限空间下采用2个单臂式拼装机进行管片拼装时,因作业空间狭小、人工操作难度高等因素可能造成的隧道成形质量不稳定、施工效率低与安全风险高等问题,特进行了拼装机运动学模型的构建与解析,以解决拼装机末端位姿自... 为解决在类矩形盾构有限空间下采用2个单臂式拼装机进行管片拼装时,因作业空间狭小、人工操作难度高等因素可能造成的隧道成形质量不稳定、施工效率低与安全风险高等问题,特进行了拼装机运动学模型的构建与解析,以解决拼装机末端位姿自动获取与各关节自动控制的难题。通过建立多个右手直角坐标系,并结合各坐标系间的位姿转换关系,厘清了各关节运动量向末端的传递机理,实现了末端位姿在全局坐标系下的求解。进一步地,基于拼装机末端目标位姿和牛顿迭代计算方法,实现了各关节目标运动量的解算,为各关节的运动控制提供了明确的量值。经与三维模型对比以及管片自动抓取试验验证,正逆解解析算法准确性和稳定性满足管片自动拼装要求。 展开更多
关键词 盾构 拼装机 自动拼装 运动学模型 数学解析
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刀盘开口率对盾构机性能影响的研究
15
作者 黄旭 《上海电气技术》 2025年第1期65-69,共5页
刀盘开口率是盾构机刀盘设计的关键参数,是影响盾构机性能的重要指标。研究刀盘开口率对盾构机性能的影响,确定刀盘开口率与刀盘扭矩、盾构机推力、土仓压力的变化关系。对刀盘开口率为43%和58%时的计算值与实测值进行比较,对产生的偏... 刀盘开口率是盾构机刀盘设计的关键参数,是影响盾构机性能的重要指标。研究刀盘开口率对盾构机性能的影响,确定刀盘开口率与刀盘扭矩、盾构机推力、土仓压力的变化关系。对刀盘开口率为43%和58%时的计算值与实测值进行比较,对产生的偏差进行分析,确认刀盘开口率对刀盘扭矩的影响最大。 展开更多
关键词 盾构机 刀盘 开口率 性能 影响
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复合式土压平衡盾构机中心刀安装方式洞内优化研究
16
作者 韩强 《建筑技术开发》 2025年第3期69-71,共3页
研究根据刀盘工作地区的地质情况,对盾构机进行选型,盾构机的刀盘基本结构设计是选型的核心,不合理的选型会造成盾构掘进困难。研究结合穗莞深城际施工过程中遇到的盾构机中心刀具异常磨损严重等问题,在常压开仓条件下对刀盘进行针对性... 研究根据刀盘工作地区的地质情况,对盾构机进行选型,盾构机的刀盘基本结构设计是选型的核心,不合理的选型会造成盾构掘进困难。研究结合穗莞深城际施工过程中遇到的盾构机中心刀具异常磨损严重等问题,在常压开仓条件下对刀盘进行针对性改造优化,以增加其适应性。 展开更多
关键词 盾构机刀盘 常压开仓 中心刀箱 刀具优化
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隧道二次衬砌台车的结构优化设计及关键节点研究
17
作者 庄晓 《今日制造与升级》 2025年第7期61-65,共5页
本研究针对隧道二次衬砌台车的结构优化设计及关键节点进行了深入探讨。采用移动式液压模板台车结合泵送混凝土的整体浇筑工艺,以确保衬砌结构的连续性和密实度。台车的主体骨架采用高强度钢材焊接而成,配备液压驱动行走系统和可调式顶... 本研究针对隧道二次衬砌台车的结构优化设计及关键节点进行了深入探讨。采用移动式液压模板台车结合泵送混凝土的整体浇筑工艺,以确保衬砌结构的连续性和密实度。台车的主体骨架采用高强度钢材焊接而成,配备液压驱动行走系统和可调式顶模,能够适应不同隧道条件下的施工需求。通过优化设计,台车的重量得以减轻,结构强度和刚度得以提升,确保了在最大荷载工况下的安全性。在关键节点的研究中,重点分析了台车的安装过程,包括场地选择、轨道铺设、行走机构及横移机构的安装等。通过严格控制安装精度、材料选型和施工工艺,确保了台车的稳定性和可靠性。此外,研究还强调了液压系统的调试与验收,确保了施工过程中的安全性和高效性。最终,通过三维激光扫描等先进检测手段,对台车的结构进行了全面的验收,确保其符合设计标准。 展开更多
关键词 隧道 二次衬砌台车 结构优化 关键节点
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基于创新全过程管理导向的数字盾构创新云管理系统构建
18
作者 郑敏洁 《建筑科技》 2025年第1期17-20,共4页
上海市数字盾构工程技术创新中心(以下简称“创新中心”)建设了数字盾构创新云管理系统(以下简称“创新云管理系统”),集聚行业优势研发力量,充分发挥创新中心试验平台、隧道施工智能管控数据库、培训等对外服务的作用,形成优势互补、... 上海市数字盾构工程技术创新中心(以下简称“创新中心”)建设了数字盾构创新云管理系统(以下简称“创新云管理系统”),集聚行业优势研发力量,充分发挥创新中心试验平台、隧道施工智能管控数据库、培训等对外服务的作用,形成优势互补、资源共享的合力。创新云管理系统包括科研项目管理、创新成果管理、创新成果转化、开放学术交流、中心运行管理、系统管理六大子系统,覆盖科研项目管理全流程,将科研项目管理、成果内容管理及中心前台网站发布相结合,形成闭环的科研管理体系。 展开更多
关键词 数字盾构 全过程管理 创新云管理系统 管理体系
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盾构机掘进中刀具损坏检查与维修技术分析
19
作者 张宇 《科学技术创新》 2025年第15期115-118,共4页
为分析盾构机掘进中刀具损坏检查与维修技术,先探讨了盾构机掘进中刀具损坏检查原理,随后对直接开舱检查技术、刀具磨损感应装置技术、掘进参数分析技术、刀具磨损可视化监测系统等刀具损坏检查技术进行分析,并详细探讨了盾构机掘进中... 为分析盾构机掘进中刀具损坏检查与维修技术,先探讨了盾构机掘进中刀具损坏检查原理,随后对直接开舱检查技术、刀具磨损感应装置技术、掘进参数分析技术、刀具磨损可视化监测系统等刀具损坏检查技术进行分析,并详细探讨了盾构机掘进中刀具损坏的维修技术,包括检查损坏刀具、清理并拆除损坏刀具、修复损坏刀具、正确安装刀圈、控制轴承的预紧度等。 展开更多
关键词 盾构机 刀具 损坏检查 维修技术
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