深圳地铁EPB/TBM双模盾构模式转换工程实践

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作者 宋天田 黄兴 +4 位作者 杨军伍 姚超凡 刘语泉 康潇月 何川 《铁道标准设计》 北大核心 2026年第1期134-142,共9页

为推广EPB/TBM双模盾构模式转换施工经验,提高模式转换效率,以深圳地铁四期工程大规模EPB/TBM双模盾构施工为背景,通过现场调研,梳理“TBM中心螺机式”与“TBM中心皮带式”2种EPB/TBM双模盾构机的模式转换流程及施工工艺,统计模式转换... 为推广EPB/TBM双模盾构模式转换施工经验,提高模式转换效率,以深圳地铁四期工程大规模EPB/TBM双模盾构施工为背景,通过现场调研,梳理“TBM中心螺机式”与“TBM中心皮带式”2种EPB/TBM双模盾构机的模式转换流程及施工工艺,统计模式转换工期及转换工序耗时。分析模式转换特征及重难点工序,结合模式转换施工重难点提出缩短模式转换工期的针对性建议。总结TBM中心螺机式与TBM中心皮带式双模盾构的模式转换步骤,介绍重要工序的操作方法;EPB/TBM双模盾构模式转换工期普遍为11~20 d,具有较大压缩空间;EPB/TBM(TBM中心皮带式)双模盾构模式转换工期一般为11~14 d,效率较EPB/TBM(TBM中心螺机式)高约9%;模式转换的重难点工序均涉及焊接、热切割及复杂管线的拆除和连接;为提高EPB/TBM双模盾构模式转换效率,应重视施工组织、优化临时工装、研发新型设备、采用装配结构、规范施工作业。研究结果可为类似EPB/TBM双模盾构模式转换施工提供参考。 展开更多

关键词 地铁 epb/tbm双模盾构 转换流程 转换耗时 模式转换技术

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长距离复合地层EPB/TBM双模盾构刀具磨损规律及影响因素研究

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作者 李雪 任伟 +1 位作者 吴九七 张明 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第12期144-151,共8页

双模盾构刀具磨损的影响因素众多,导致刀具磨损规律难以探究。EPB/TBM双模盾构掘进模式差异导致刀具磨损特征不同,为解决刀具磨损突出的问题,以某隧道工程为依托,统计软硬交替岩层下现场刀具磨损数据,对两种模式下的失效类型以及刀盘各... 双模盾构刀具磨损的影响因素众多,导致刀具磨损规律难以探究。EPB/TBM双模盾构掘进模式差异导致刀具磨损特征不同,为解决刀具磨损突出的问题,以某隧道工程为依托,统计软硬交替岩层下现场刀具磨损数据,对两种模式下的失效类型以及刀盘各区域失效类型占比两个方面进行对比,分析两种模式下刀具磨损的特征及差异。根据现场掘进参数和滚刀磨损量统计结果,以刀具磨损速率(η)作为评价指标,建立推力、扭矩及贯入度与刀具磨损速率之间在片麻岩和粉砂岩地层的回归模型。研究表明:(1)EPB模式下刀具非正常磨损严重,占26.58%,在软弱松散地层中,由于滚刀缺乏足够动力自转导致偏磨严重,其中心区的非正常磨损最为严重,达84.21%,均磨失效的滚刀在刃宽上大多呈“尖状”,而TBM模式下的非正常失效控制良好,仅为6.52%,均磨失效的滚刀在刃宽上大多呈“平状”;(2)在EPB模式下,刀盘正面区域承担主要破岩任务,换刀占比为56.79%,而在TBM模式下,破岩任务重心向边缘区转移,换刀占比增至48.41%;(3)在粉砂岩地层中,刀具磨损对贯入度及扭矩变化较为敏感,需要保持较高的贯入度和扭矩,在中风化片麻岩中,对推力、扭矩及贯入度较为敏感,需要保持贯入度较低。 展开更多

关键词 隧道工程 复合地层 epb/tbm双模盾构 刀具磨损 掘进参数

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EPB/TBM双模盾构机硬岩掘进卡机脱困技术 被引量：3

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作者 段岳强 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第1期237-243,共7页

[目的]EPB(土压平衡盾构机)/TBM(全断面硬岩掘进机)双模盾构机在掘进过程中由于刀具磨损过于严重,掘进参数设置不当等问题,易引起卡机等事故,进而严重影响施工工期,甚至引发安全事故,需对EPB/TBM双模盾构机硬岩掘进卡机脱困技术进行研究... [目的]EPB(土压平衡盾构机)/TBM(全断面硬岩掘进机)双模盾构机在掘进过程中由于刀具磨损过于严重,掘进参数设置不当等问题,易引起卡机等事故,进而严重影响施工工期,甚至引发安全事故,需对EPB/TBM双模盾构机硬岩掘进卡机脱困技术进行研究。[方法]依托深圳地铁8号线二期三工区大梅沙站—小梅沙站区间隧道工程,基于EPB/TBM双模盾构机在全断面微风化硬岩掘进过程中的卡机事故全过程,系统地阐述了EPB/TBM双模盾构机的卡机脱困流程,并对卡机至脱困过程的掘进参数演变规律进行分析,总结盾构机卡机事故原因,并提出对应的预防措施及建议。[结果及结论]盾构机卡机主要由多因素共同作用引起,其中刀盘及刀具的异常磨损是核心原因之一。通过及时排查相关掘进参数的异常变化,如盾构掘进速度骤降,刀盘扭矩骤降,总顶推力显著提升,可提前预警甚至避免卡机现象的发生。排查时结合对刀盘和土仓内渣土堆积情况的综合判定,能够显著减少卡机现象的发生并防止其进一步加剧。通过盾构机卡机位置确定、切口环岩体破除、顶撑工装焊接、盾构机试推进、第一部分盾体切割及岩体破除、第二部分盾体切割及岩体破除、切割盾体原位焊接及盾构机恢复掘进等工序可实现成功脱困。 展开更多

关键词 地铁 epb/tbm双模盾构机 卡机脱困技术 硬岩

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EPB/TBM双模盾构复合地层掘进参数及适应性研究 被引量：10

4

作者 何川 黄兴 +3 位作者 陈凡 宋天田 毋晨 王士民 《铁道工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期96-103,共8页

研究目的:为探究EPB/TBM双模盾构在复合地层中的掘进适应性,本文基于深圳地铁12号线怀德站—福永站及13号线留仙洞站—中间风井区间的EPB/TBM双模盾构施工案例,对比分析不同掘进模式下的掘进参数和能源消耗情况的变化规律,以期为类似工... 研究目的:为探究EPB/TBM双模盾构在复合地层中的掘进适应性,本文基于深圳地铁12号线怀德站—福永站及13号线留仙洞站—中间风井区间的EPB/TBM双模盾构施工案例,对比分析不同掘进模式下的掘进参数和能源消耗情况的变化规律,以期为类似工程提供参考。研究结论:(1)双模盾构在软土地层采用EPB模式保证掌子面稳定,硬岩地层采用TBM模式规避掘进速度低及刀具磨损等风险;(2)掘进参数变化规律在软土段EPB模式下表现为“低转速、高扭矩、高推力”,硬岩段TBM模式表现为“高转速、低扭矩、低推力”;(3)微风化岩层TBM模式的推进速度较EPB模式在中风化岩层提升了38%,有效掘进时长占比提升约106.7%;(4)双模盾构能源消耗较软土地层EPB模式并未明显增加;(5)本文研究可为双模盾构在复合地层中的掘进适应性提供参考。 展开更多

关键词 epb/tbm双模盾构 统计分析 复合地层 掘进参数 盾构耗能

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双模盾构TBM转EPB模式转换位置的合理性研究 被引量：7

5

作者 朱向飞 罗伟庭 +4 位作者 陈泽 刘浩 李刚 李冉 于广明 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2021年第S02期1734-1740,共7页

目前双模盾构在我国的地铁隧道建设中进行了初步尝试,已有的研究成果和施工案例不多,可借鉴的经验较少,诸多关键问题还需要深入研究并予以实践,其中双模盾构模式转换位置的合理选取尤为重要。为研究双模盾构TBM转EPB模式转换的合理位置... 目前双模盾构在我国的地铁隧道建设中进行了初步尝试,已有的研究成果和施工案例不多,可借鉴的经验较少,诸多关键问题还需要深入研究并予以实践,其中双模盾构模式转换位置的合理选取尤为重要。为研究双模盾构TBM转EPB模式转换的合理位置,首先对已有的工程经验进行总结,归纳模式转换适用范围及位置的选取原则;其次依托深圳地铁13号线留仙洞~白芒站双模盾构区间工程,利用FLAC^(3D)软件分析复合地层中TBM-EPB双模盾构施工时围岩应力与变形规律,并对双模盾构在软岩段及硬岩段施工时的影响范围进行研究,得出TBM转EPB时的安全转换位置;最后根据该工程特点对其双模盾构模式转换位置的合理性及施工的安全性进行了分析。研究结果表明,双模盾构应该在全断面硬岩段进行模式转换;该工程TBM转EPB较合理的位置是盾构机位于全断面硬岩段,且刀盘前方全断面硬岩段长10m;该工程模式转换的设计位置在理论上满足围岩稳定性要求,研究成果可为类似工程提供参考。 展开更多

关键词 epb-tbm 双模式盾构 复合地层 模式转换 tbm转epb

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硬岩段双模盾构TBM-EPB施工优越性分析 被引量：5

6

作者 张永义 罗伟庭 +3 位作者 陈泽 刘浩 李刚 于广明 《山东理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2022年第4期38-44,共7页

隧道采用盾构法施工时,不同盾构模式的适用地层往往不同,因此在保证隧道安全施工的同时,研究不同盾构开挖模式在同一类地层中的掘进效率,进而选择合适的盾构掘进模式来保证隧道高效掘进具有重要意义。依据深圳地铁13号线留仙洞站—中间... 隧道采用盾构法施工时,不同盾构模式的适用地层往往不同,因此在保证隧道安全施工的同时,研究不同盾构开挖模式在同一类地层中的掘进效率,进而选择合适的盾构掘进模式来保证隧道高效掘进具有重要意义。依据深圳地铁13号线留仙洞站—中间风井区间双模盾构(TBM-EPB)工程,通过分析TBM(tunnel boring machine)模式、EPB(earth press balance)模式在硬岩段的掘进参数,得出TBM模式相较于EPB模式于硬岩段掘进效率的提升程度。当隧道掘进地层为长距离软硬相间地层时,在硬岩段掘进时TBM模式的掘进性能要优于EPB模式,说明了硬岩段采用TBM模式掘进的必要性。该研究成果可为今后双模盾构类似工程的掘进效率分析提供参考。 展开更多

关键词 双模盾构 tbm模式 epb模式 掘进参数 硬岩地层

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城市轨道交通双模式盾构(EPB/TBM)模式转换技术 被引量：21

7

作者 宋天田 娄永录 +3 位作者 吴蔚博 孙彰 姚超凡 阴书玉 《现代城市轨道交通》 2020年第12期59-64,共6页

结合深圳地铁12号、13号和14号线土压平衡(EPB)-单护盾硬岩掘进机(TBM)双模盾构施工,对中心皮带机出渣式和中心螺旋输送机出渣式2种EPB-TBM双模盾构机进行介绍和对比分析,详细阐述EPB和TBM双模式之间的相互转换流程,对拆螺机工装进行优... 结合深圳地铁12号、13号和14号线土压平衡(EPB)-单护盾硬岩掘进机(TBM)双模盾构施工,对中心皮带机出渣式和中心螺旋输送机出渣式2种EPB-TBM双模盾构机进行介绍和对比分析,详细阐述EPB和TBM双模式之间的相互转换流程,对拆螺机工装进行优化。通过对模式转换重难点的分析,提出提高模式转换施工安全和施工效率的建议。 展开更多

关键词 地铁隧道施工 盾构隧道 双模盾构 土压-单护盾双模盾构机 模式转换

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基于协同学的双模盾构TBM-EPB施工复合系统协同性评价模型研究 被引量：1

8

作者 师启蒙 雷军 +2 位作者 邝利军 张树光 于广明 《北方交通》 2023年第9期73-76,80,共5页

以深圳地铁13号线双模盾构施工问题分析为基础,引入协同学理论,建立双模盾构施工子系统协同的序参量方程,应用熵权法计算各序参量的权重值,寻找影响双模盾构施工体系效率和效益提高的主导因素,构建双模盾构施工复合系统协同模型,并应用... 以深圳地铁13号线双模盾构施工问题分析为基础,引入协同学理论,建立双模盾构施工子系统协同的序参量方程,应用熵权法计算各序参量的权重值,寻找影响双模盾构施工体系效率和效益提高的主导因素,构建双模盾构施工复合系统协同模型,并应用协同度对此模型进行评价。结果表明:双模盾构施工过程中,盾构机子系统、围岩子系统与环境子系统之间未出现不协同的情况,这说明双模盾构施工技术与深圳地区的复合地层具有较强的适应性。但是由于EPB模式段地层较软弱,围岩变形与地表沉降较大,协调度相对于TBM模式段较低。应用协同学理论,建立双模盾构施工复合系统协同评价模型,可得出某一区间段盾构机、围岩与周围环境之间协同水平的综合测度,为施工过程相互作用状况的空间比较和发展趋势提供参考。 展开更多

关键词 双模盾构(tbm-epb) 协同学理论 施工复合系统 评价模型

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EPB/TBM双模盾构机转换模式技术研究 被引量：2

9

作者 李晓飞 《科技创新与应用》 2022年第7期155-157,共3页

文章结合深圳地铁8号线大小梅沙区间直径6680 mm EPB/TBM双模盾构机模式转换工程,就模式转换技术问题,应用有限元模拟法及关键吊耳实时监测方法来加强模式转换过程中的过程把控,同时提供一种创新型门架在拔出螺旋输送机中的应用及整体... 文章结合深圳地铁8号线大小梅沙区间直径6680 mm EPB/TBM双模盾构机模式转换工程,就模式转换技术问题,应用有限元模拟法及关键吊耳实时监测方法来加强模式转换过程中的过程把控,同时提供一种创新型门架在拔出螺旋输送机中的应用及整体换模施工步骤优化。通过对模式转换重难点的分析,提出提高模式转换施工安全和效率的建议。 展开更多

关键词 地铁施工 盾构机 tbm模式 epb平衡模式 吊装作业

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双模(EPB/TBM)盾构模式转换技术工程实践

10

作者 张强 高志勇 吕晨熙 《江苏建筑》 2024年第1期82-85,共4页

双模盾构机为地质起伏变化较大的盾构隧道工程而设计,通过对平衡模式的切换来适应不同地质环境下盾构的高效施工掘进。深惠城际平湖站至凤岗站区间因具有前段、后段为上软下硬地质,中段为全断面岩层地质的特点而采用EPB/TBM双模盾构施工... 双模盾构机为地质起伏变化较大的盾构隧道工程而设计,通过对平衡模式的切换来适应不同地质环境下盾构的高效施工掘进。深惠城际平湖站至凤岗站区间因具有前段、后段为上软下硬地质,中段为全断面岩层地质的特点而采用EPB/TBM双模盾构施工,其间,需要切换模式4次。文章就盾构机模式切换的方法进行系统的阐述。 展开更多

关键词 双模盾构机 epb/tbm 模式转换施工技术

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敞开式单护盾多功能双模式TBM在调水工程中的应用 被引量：1

11

作者 崔忠 《东北水利水电》 2022年第8期9-10,19,71,共4页

文中针对某调水工程TBM3-1掘进段,因围岩破碎发生2次卡机事故的处理措施,以及为提高TBM3-2掘进效率,保证按期完工而对敞开式TBM进行的升级改造,保证按期完工而进行了详细论述,使其既具有敞开式TBM模式又具有单护盾TBM模式功能,降低TBM3-... 文中针对某调水工程TBM3-1掘进段,因围岩破碎发生2次卡机事故的处理措施,以及为提高TBM3-2掘进效率,保证按期完工而对敞开式TBM进行的升级改造,保证按期完工而进行了详细论述,使其既具有敞开式TBM模式又具有单护盾TBM模式功能,降低TBM3-2掘进段复杂地质的施工风险。敞开式单护盾多功能双模式TBM在新疆某调水工程中的成功应用,为TBM通过强岩爆、长大破碎带等不良地层提供了强有力的技术保障。 展开更多

关键词 敞开式 单护盾 双模式tbm 输水隧洞

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地铁区间隧道盾构/TBM双模选型适应性研究 被引量：25

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作者 宋天田 刘川昆 +3 位作者 陈凡 徐一帆 王士民 何川 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2022年第1期107-113,共7页

研究目的:现阶段我国城市地铁建设呈现出地质环境复杂化趋势,亟需解决复杂地质条件下地铁隧道盾构设备选型难题,需根据水文地质环境确立盾构/TBM双模掘进设备选取原则,同时提出兼顾项目工期与造价的区间模式修正公式,本文基于深圳地铁1... 研究目的:现阶段我国城市地铁建设呈现出地质环境复杂化趋势,亟需解决复杂地质条件下地铁隧道盾构设备选型难题,需根据水文地质环境确立盾构/TBM双模掘进设备选取原则,同时提出兼顾项目工期与造价的区间模式修正公式,本文基于深圳地铁14号线区间隧道工程,分析TBM及土压模式在微、中风化角岩中的实际掘进速率,验证双模盾构在复合地层的掘进适应性。研究结论:(1)基于水文地质条件的双模盾构/TBM选型,需根据地层参数差异程度确定是否选取双模式,再结合单模盾构选型原则及地层参数进行区段模式判定,同时考虑沿线其他不良地质条件;(2)深圳地铁14号线布吉站—石芽岭站区间地层全断面硬岩、软岩不均段、软土段比例为5∶3∶2,结合盾构/TBM选型原则建议采用土压/TBM双模盾构;(3)基于工期及造价确定微、中风化岩层转换下限长度并进行区段模式修正;(4)本研究结论可为地铁区间隧道盾构/TBM双模掘进设备的选取提供具体流程及方法。 展开更多

关键词 隧道工程 复合地层 双模盾构/tbm 模式选取 掘进适应性

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深埋、复杂地质条件大直径隧道TBM的设计进展与创新 被引量：22

13

作者 Remo Grandori 《隧道建设》 2012年第1期1-4,共4页

要提高在深埋、复杂条件下大直径隧道TBM(隧道掘进机)的应用效率,必须正确选择TBM的类型。为了给复杂条件下TBM的选型提供借鉴和指导,总结现有的各类型TBM的特点,分析其在混合地质条件下开挖大直径、长距离隧道的局限性,提出不同地质条... 要提高在深埋、复杂条件下大直径隧道TBM(隧道掘进机)的应用效率,必须正确选择TBM的类型。为了给复杂条件下TBM的选型提供借鉴和指导,总结现有的各类型TBM的特点,分析其在混合地质条件下开挖大直径、长距离隧道的局限性,提出不同地质条件下大直径隧道TBM选型指南,介绍意大利SELI公司开发的3种新型TBM,即紧凑型双护盾通用TBM(DSU Compact TBM)、土压平衡双护盾通用TBM(DSU EPB TBM)和土压平衡单护盾通用TBM(SSU EPB TBM)及其运行特点和适用范围。得出结论:传统TBM没有专门针对复杂地质条件下的大直径隧道的研究与设计;为满足市场需求,必须开发新型TBM;意大利SELI公司开发的3种新型TBM,每种专门针对特定的地质条件,这些新型的TBM能够应对复杂的地质条件,并能克服在不同覆盖层下开挖长隧道时的最常见危险。 展开更多

关键词 大直径、长距离隧道 隧道掘进机(tbm) 撑靴式敞开tbm 双护盾tbm 单护盾tbm 敞开模式 双模式 紧凑型双护盾通用tbm(DSU Compact tbm) 土压平衡双护盾通用tbm(DSU epb tbm) 土压平衡单护盾通用tbm(SSU epb tbm)

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长距离越江隧道双模盾构选型及转换点位置选择 被引量：2

14

作者 霍军帅 陈爽 杨冀琴 《铁道建筑》 北大核心 2025年第3期106-111,共6页

单一模式盾构机在复合地层中掘进时存在施工风险,而泥水/土压双模盾构(简称双模盾构)则面临选取模式转换点的问题。为解决复合地层双模盾构选型及模式转换点位置选取问题,依托成都某市域轨道交通线路宝台大道站—苌弘广场站区间隧道穿... 单一模式盾构机在复合地层中掘进时存在施工风险,而泥水/土压双模盾构(简称双模盾构)则面临选取模式转换点的问题。为解决复合地层双模盾构选型及模式转换点位置选取问题,依托成都某市域轨道交通线路宝台大道站—苌弘广场站区间隧道穿越沱江工程,通过数值模拟,分析不同土舱压力下掌子面稳定情况;通过工程类比,给出双模盾构选型原则;基于渗流理论,建立盾构机内外统一的渗流场,推导出盾构螺栓输送机排土口处水头大小与刀盘位置之间的关系,进而确定模式转换点位置,并通过现场监测数据进行验证。结果表明:双模盾构选型应基于安全性,结合单一模式技术特点进行优化组合;模式转换点位置取决于刀盘所处的地层位置、刀盘面水头、改良渣土的渗透系数,并应结合施工效率确定;与刀盘位置相比,螺旋输送机排土口处水头大小对改良渣土的渗透系数更为敏感;改良渣土渗透系数降为中风化泥岩的0.4~0.5时,盾构施工具有较好的安全性、经济性。 展开更多

关键词 隧道 盾构选型 双模盾构 转换点 理论分析 越江

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双模盾构在不同模式下掘进性能与滚刀寿命研究 被引量：2

15

作者 杨延栋 周凯 +3 位作者 周建军 王承山 李帅远 杨国军 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第6期151-157,共7页

为了评价双模盾构在不同模式下的掘进性能与滚刀寿命,针对深大城际铁路先开段隧道工程左右线479~562环全断面微风化花岗岩的盾构掘进段,采用数理统计的研究方法,统计分析双模盾构在基本相同地层、不同掘进模式条件下的掘进参数与滚刀磨... 为了评价双模盾构在不同模式下的掘进性能与滚刀寿命,针对深大城际铁路先开段隧道工程左右线479~562环全断面微风化花岗岩的盾构掘进段,采用数理统计的研究方法,统计分析双模盾构在基本相同地层、不同掘进模式条件下的掘进参数与滚刀磨耗数据。结果表明,当盾构推力、贯入度、贯入指数3个参数接近的情况下,TBM掘进模式比EPB掘进模式掘进工效提高约50%,破岩能效提高约15%;双模盾构在TBM模式下提高刀盘转速是提升掘进效率的重要措施,降低土仓内岩渣的堆积高度是提升破岩能效的重要措施;刀盘上绝大部分位置的滚刀在TBM模式下的累计磨损量和破岩体积磨损速率均小于EPB模式,EPB相比TBM模式滚刀寿命缩短44%,TBM相比EPB模式滚刀寿命提高78%,双模盾构在EPB模式下降低土仓内岩渣的堆积高度是提高滚刀寿命的重要措施。建议双模盾构在EPB模式下尽量降低土仓底部岩渣堆积高度,在TBM模式下尽量提高刀盘转速,有利于提高双模盾构掘进性能、延长滚刀寿命。 展开更多

关键词 铁路隧道 双模盾构 掘进性能 滚刀寿命 掘进参数 滚刀磨耗 掘进工效 破岩能效

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山地城市过江隧道双模盾构机选型与应用探讨

16

作者 段望龙 《工程建设与设计》 2025年第19期115-117,共3页

以重庆地铁27号线过江隧道为例,探讨了双模盾构机的选型与应用。实践表明,双模盾构机在长距离掘进、高水压地层及地层差异较大的情况下,能够显著提升掘进效率,降低刀具磨损,并有效应对高水压、断层带等施工难题。

关键词 过江隧道 双模盾构 山地城市 设备选型

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复合地层双模盾构适应性及掘进参数研究 被引量：52

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作者 何川 陈凡 +3 位作者 黄钟晖 孟庆军 刘川昆 王士民 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期43-52,I0003,I0004,共12页

依托南宁市轨道交通5号线五一立交站—新秀公园站区间隧道工程,论述了土压–泥水双模盾构的选型依据,基于区间右线双模盾构及左线泥水盾构的现场掘进试验数据,详细对比分析不同地质段和不同模式段的掘进参数变化及能源消耗情况,得出相... 依托南宁市轨道交通5号线五一立交站—新秀公园站区间隧道工程,论述了土压–泥水双模盾构的选型依据,基于区间右线双模盾构及左线泥水盾构的现场掘进试验数据,详细对比分析不同地质段和不同模式段的掘进参数变化及能源消耗情况,得出相比于单模式盾构,双模盾构在复合地层条件下的适应性。研究结果表明:始发段由粉土、粉细砂与圆砾组成的复合地层中采用的泥水平衡模式严格控制地面沉降,在过江段所在的全断面粉砂质泥岩和泥质粉砂岩复合地层中,土压模式有效规避了泥水盾构易固结泥饼的风险;掘进速率方面,右线双模盾构相对于左线掘进速率增幅达181.44%;能源消耗方面,右线双模盾构的盾尾油脂消耗、水消耗及电消耗较左线分别减少了7.87%,30.32%,30.64%。 展开更多

关键词 隧道 双模盾构 掘进试验 复合地层 掘进参数 盾构耗能

原文传递

圆砾-泥岩复合地层土压/泥水双模盾构合理模式转换点选取 被引量：12

18

作者 陈凡 黄钟晖 +4 位作者 何川 孟庆军 赖孝辉 刘川昆 王士民 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第S01期48-57,共10页

为确保双模盾构在模式转换前后的安全、高效掘进,依托南宁地铁5号线五~新区间隧道工程,结合土压/泥水双模盾构模式转换原理,确立合理模式转换点选取原则及判据,建立考虑流固耦合效应的数值模型,深入分析掘进过程中掌子面变形量、渗流量... 为确保双模盾构在模式转换前后的安全、高效掘进,依托南宁地铁5号线五~新区间隧道工程,结合土压/泥水双模盾构模式转换原理,确立合理模式转换点选取原则及判据,建立考虑流固耦合效应的数值模型,深入分析掘进过程中掌子面变形量、渗流量的变化规律,建立施工安全、成本最优的多目标优化模型,通过等效变换得到模式转换点与地层交界面的距离,并结合工程实际转换点进行对比验证。研究结果表明:双模盾构模式转换点应选取在相对稳定的地层;掌子面变形量及渗流量在地层交界面附近差异明显;渗透系数差异3个数量级是影响土压/泥水双模盾构模式转换点的临界值;当渗透系数差异小于3个数量级时,模式转换点宜距离交界面8m;工程实际模式转换点与计算结果基本一致,可为土压/泥水双模盾构选取及模式转换提供参考和借鉴。 展开更多

关键词 隧道工程 复合地层 双模盾构 模式转换 流固耦合

原文传递

复合地层双模盾构风险分析与针对性设计 被引量：18

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作者 黄钟晖 陈凡 +4 位作者 孟庆军 刘川昆 程帆 王士民 姚超凡 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2020年第S02期297-305,共9页

为解决富水圆砾—泥岩复合地层采用双模盾构的适应性设计问题,依托南宁市轨道交通5号线五一立交站—新秀公园站隧道工程,针对穿越邕江、下穿浅基础建筑物、圆砾—泥岩复合地层中地表沉降和刀盘固结泥饼等施工风险,提出泥水/土压双模盾... 为解决富水圆砾—泥岩复合地层采用双模盾构的适应性设计问题,依托南宁市轨道交通5号线五一立交站—新秀公园站隧道工程,针对穿越邕江、下穿浅基础建筑物、圆砾—泥岩复合地层中地表沉降和刀盘固结泥饼等施工风险,提出泥水/土压双模盾构结构和功能系统的针对性设计。在结构设计方面,双模盾构增设气垫仓稳定泥水压力,并配合排浆口优化设计实现了对地层沉降的稳定控制;加设中心面板和扭腿冲刷及“P0泵小循环”系统降低泥饼形成概率;优化的螺旋输送机设计减小喷涌压力,与邻近线路相比,过江段掘进速率提高近1倍。在功能性系统方面,实现泥水和土压2种排渣体系的快速转换;推进系统总推力达39910 kN,满足不同掘进状态的需要;通过注浆系统与合理掘进参数实现对地表沉降的严格控制。 展开更多

关键词 轨道交通 隧道 双模盾构 复合地层 风险分析 针对性设计 越江隧道 刀盘刀具

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复杂环境下城际铁路大直径双模盾构选型技术及应用 被引量：9

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作者 王振华 彭勇 +4 位作者 王忠钊 王少勇 阳军生 徐海龙 汤冲 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第20期8699-8706,共8页

为研究复杂地质环境下大直径双模盾构选型技术及应用效果,以深大城际机场东站—黄麻布站区间为依托,首先分析了该区段的工程重难点和施工风险,结果表明:该区间需穿越长距离硬岩地层和部分软土地层,下穿多处重要建构筑物和穿越多条构造... 为研究复杂地质环境下大直径双模盾构选型技术及应用效果,以深大城际机场东站—黄麻布站区间为依托,首先分析了该区段的工程重难点和施工风险,结果表明:该区间需穿越长距离硬岩地层和部分软土地层,下穿多处重要建构筑物和穿越多条构造破碎带和节理密集带,施工风险高、难度大。因此,为兼顾盾构机在硬岩地层的掘进效率和软土及不良地质条件下的地层稳定,综合选用EPB(earth pressure balance)/TBM(tunnel boring machine)双模盾构机,并根据施工重难点对盾构机结构和功能系统进行了针对性设计。最终,对该盾构的现场工程应用进行了效果评价。结果表明:所选的EPB/TBM双模盾构能较好地满足工程需求,确保了盾构机掘进的安全性和高效性。研究成果可为其他类似条件下的双模盾构机选型提供参考和指导。 展开更多

关键词 盾构选型 epb/tbm双模 工程应用 效果评价

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