破岩复合盾构机

在切刀或刮刀的刃口和刃口背面镶嵌有合金和耐磨材料以延长刀具的使用寿命切刀的破岩能力为20MPa可以顺利地通过进出洞端头的加固地层。破岩复合盾构机为防止黏性地层掘进的“泥饼”现象及富水地层掘进的“喷涌”现象的发生研究相应的渣土改良技术。2 齿刀 6把、正齿刀 8 把用于软土掘进背装式可换装齿刀刀刃高度 140 mm。计算得总力矩为 4 475 kN·m。 盾构厂家针对本标段的地层在刀具配置方面提出了新的设计理念和思路。实时指示并控制行进姿态可灵活转弯并实施纠偏。

4 盾构前体与盾尾通过铰接油缸连接的中折转角影响。破岩复合盾构机施工时可以根据超挖多少和超挖范围的要求从边缘径向伸出和缩回仿形刀。 在纯硬岩地层掘进时到盘位置布置双刃或三刃滚刀。 2 半敞开式向敞开式转换 关键是要尽快地降低渣舱内压力同时降低渣舱内渣土高度因此要加大螺旋输送机转速并加大输送机出料口开启度以利于渣土的排出。 针对越三区间的软硬不均地层及复杂地质环境的盾构施工为解决其掘进难、效率低、成本高、掘进方向及地层变形不易控制等技术难题需要研究复合盾构及其掘进模式、掘进参数、掘进模式之间的转换技术等同时还需研究相应的姿态控制技术、渣土改良技术以及地层变形控制技术等。 3 针对防“泥饼”问题盾构机必须配置泡沫注入系统刀盘倒八字形开口向刀盘前面、土舱和螺旋输送机注入泡沫改善渣土流塑性利于渣土进入土舱。

5 针对掘进方向控制问题盾构机必须配置自动导向系统随动铰接装置分区控制推进油缸。滚刀的类型、数量、布置方式、位置、超前量根据岩层的强度和整体性、掘进距离、含砂量等特点确定。 关键词隧道工程软硬不均地层复合盾构模式转换渣土改良同步注浆变形控制 1 引 言 本文依托广州地铁二号线越秀公园—三元里以下简称越三区间隧道盾构法施工进行研究。破岩复合盾构机基于上述背景,本文运用量纲分析基本理论进行了盾构机盘形滚刀破岩力学分析及刀盘在复合地层中的受力研究。根据地质条件特点可以大致分为四种地层软弱土地层砂层、砂卵石地层风化岩及软硬不均地层单纯的纯硬岩地层。 (2)运用量纲理论研究了盾壳顶部垂直围岩压力问题,得到基于量纲分析的垂直围岩压力计算函数形式,并基于围岩压力量测数据确定了针对Ⅳ类围岩和Ⅴ类围岩的垂直围岩压力计算公式。

【关键词】： 【学位授予单位】：暨南大学【学位级别】：博士【学位授予年份】：2011【分类号】：U455.3【目录】：。破岩复合盾构机 (4)在盘形滚刀破岩力计算研究基础上,建立了盾构机在上软下硬典型复合地层中掘进时刀盘受力计算相关公式,并采用C语言编制了相应的刀盘受力计算分析程序,对盾构机在上软下硬典型不同组合的复合地层中掘进进行了刀盘受力仿真计算,获得盾构机在复合地层中掘进的一些规律与经验。研究复合盾构掘进模式的原理、掘进参数及模式之间的转换技术解决了软硬不均地层的掘进难、效率低、成本高、地层变形不易控制等技术难题。 5 砂卵石地层中尤其含大直径漂石长距离隧道掘进的工况下刀具配置新的设计理念和思路 北京地铁9号线06标段盾构单线隧道长度约为1238m地层主要为卵石层、圆砾层、强风化中风化砾岩层、强风化粘土岩局部为粉质粘土层和细砂层。转换时应先将螺旋输送机的转速适当调低使出渣速度小于掘进速度所切削下来的渣土以使渣舱内的渣土高度升高到气压平衡所需的高度然后向渣舱内注入压缩空气建立所需气压。滚刀和重型撕裂刀采用刀盘后装式可通过刀盘内的转接箱方便地进行拆卸、互换。

破岩复合盾构机同时通过富水的断层破碎带时施工可能发生突水现象。，・ Ｔ● 忙１轧，囟 ————～一 ／，，‘９Ｈ） ｏ一：『 揪㈣。在施工过程中由于断面内岩层软硬不均推力和扭矩变化较大盾构主机有着向地层较软一侧偏移的惯性。1.4 刀鱼尾刀 、双刃或三刃滚刀 、锥形刀 、羊角刀 在软土地层掘进时因刀盘部位不能布置切刀为改善部位土体的切削和搅拌效果可在部位设计一把尺寸较大的鱼尾刀羊角刀一般鱼尾刀超前600 mm左右。鱼尾刀的设计和配置方式如下其一让盾构分两步切削土体利用鱼尾刀先切削部位小圆断面土体而后扩大到全断面切削土体即将鱼尾刀设计与其它切 刀不在一个平面上即鱼尾刀超前切刀布置保证鱼尾刀切削土体其二是将鱼尾刀根部设计成锥形使刀盘旋转时随鱼尾刀切削下来的土体在切向、径向运动的基础上又增加一项翻转运动这样既可解决部分土体的切削问题和改善切削土体的流动性和搅拌效果又大大提高盾构整体掘进效果。具体作用如下使渣土具有较好的土压平衡效果利于稳定开挖面控制地表沉降使渣土具有较好的止水性以控制地下水流失使切削下来的渣土顺利快速进入土舱并利于螺旋输送机顺利排土可有效防止土渣黏结刀盘而产生泥饼可防止或减轻螺旋输送机排土时的喷涌现象可有效降低刀盘扭矩降低对刀盘、刀具和螺旋输送机的磨损。

１＋ｐ五＋ｐｄ＋ｐ．‘）／４ （２） Ｐａ ２Ｐ。破岩复合盾构机因此必须将渣舱内压缩空气所占的空间用渣土替换转换过程应减小螺旋输送机的出渣速度以加大渣舱内的压力使渣舱内的空气以逃逸的方式进入地层从而建立土压平衡掘进模式。将其布置在刀盘盘圈前端面专用于切削砂卵石。１９９６［Ｃ］．Ｉ．ＡＳ ＶＥＧＡＳ ＮＶ，１９９６． ［责任编辑：刘蔚绥］ ，Ｊ １Ｊ １Ｊ １Ｊ №口№ｐ１Ｊ １Ｊ １Ｊ １Ｊ １Ｊ ｎ心口Ｈｂ。 4 土压平衡式向敞开式转换 关键是尽快降低渣舱内的土压力加大螺旋输送机的转速以加大出渣速度而降低渣舱内的压力降低刀盘转动所需的扭矩以便于加大刀盘的转速降低总推力而有效地加大掘进推力提高掘进效率。 越三区间盾构机实际配备的刀盘驱动扭矩为 4500 kN·m大于前面的计算值满足需要。

破岩复合盾构机 4 复合地层中刀具配置的“矛盾”现象 硬岩地层只需滚刀但有时必须安装切刀或刮碴板切刀在破硬岩过程中几乎没有作用由于贯入度和高度差的原因产生瞬间冲击荷载切刀被磨平或被崩断。 7 结束语 刀具配置关系到盾构能否顺利掘进必须根据地质状况认真研究分析。有时在刀盘面板周边开口处配备刮碴刮刀板。盾构的推力应包括在土压平衡模式下有 总推力计算得EPB 模式为 22 478 kNTBM模式为 18 422 kN。因此应制定严格的操作规程。为了减少刀盘转动的扭矩只需要在土舱内保持少量的渣土通常1/22/3然后向土舱内注入压缩空气或泡沫来辅助进行开挖这是半敞开模式。