复合地层土压平衡盾构滚刀磨损规律及切削距离寿命预测分析

软硬不均复合地层中地质条件频繁变化,盾构滚刀磨损加剧严重制约施工效率。为探索复合地层土压平衡盾构机滚刀耐磨蚀改进措施,准确预测复合地层土压平衡盾构滚刀的磨损量与切削距离寿命,本文采用统计回归法对广州地铁18号线工程ZDK30+433.76~ZDK31+150.61区间盾构滚刀更换情况及磨损量进行统计分析。通过利用滚刀磨损量以及盾构掘进参数得到了适用于软硬不均复合地层的滚刀磨耗系数K。根据磨耗系数K及相应的滚刀磨损计算模型,对复合地层中土压平衡盾构滚刀磨损量及切削距离寿命进行预测分析,从滚刀的设计制作、施工参数、现场监管和渣土改良4个方面提出了复合地层滚刀的耐磨蚀改进措施,并对土压平衡盾构掘进参数进行优化,提出了沙湾水道段的推荐刀盘转速值。该研究成果为广州地铁18号线工程及类似地层条件下盾构滚刀磨损预测及换刀时机选取提供了工程经验与理论依据。     

基于改进LCPC测试方法的盾构隧道土体磨蚀性试验

法国桥梁道路实验室磨蚀性（Labroatoire Central de Ponts et Chaussées,LCPC）试验是测试土体磨蚀性的一种常用方法,但现有LCPC试验在评估盾构隧道土体磨蚀性时存在土体颗粒有效破碎率高、测试过程中颗粒级配变化较大等问题。鉴于此,采用圆形测试钢片替代原有矩形测试钢片,并进行对比试验。结果表明：改进后的圆形测试钢片比原有矩形测试钢片导致的土样颗粒有效破碎率大幅降低,提高了土样在LCPC试验过程中颗粒级配的稳定性;改进后的圆形测试钢片在测试过程中的磨损以磨粒磨损为主,有效剔除了冲击磨损,更符合盾构隧道工程特点;在以磨粒磨损为主时,2种测试条件下的磨损指数（LCPC abrasivity coefficient,LAC）值换算关系为LAC矩=0.93LAC圆,其中LAC矩为矩形钢片测试条件下的LAC值,LAC圆为圆形钢片测试条件下的LAC值;改进后的试验方法准确评估了北京地铁19号线右安门外站—牛街站区间和大兴国际机场线3#风井—草桥站区间的圆砾卵石地层的磨蚀性。本研究对于提高LCPC试验方法评价盾构隧道土体磨蚀性的准确性提供了重要途径。     

苏通GIL综合管廊工程大直径、长距离盾构施工隧道通风方案研究

隧道施工通风是影响盾构隧道施工效率和安全的重要因素。本文依托苏通GIL综合管廊过江隧道,改进了长距离大直径过江单线隧道,在无竖井和平行导洞、穿越有害气体地层的情况下,在隧道内部结构和隧道掘进同步施工限制条件下的通风技术方案。首先根据相关规范和类似工程的工程经验,选择压入接力式通风方式;然后针对隧道内无轨运输条件、风机风管性能参数等工程现场条件对隧道内的需风量、风机风压等进行了理论计算,充分考虑了局部瓦斯、汽车尾气等有害气体的通风要求;最终对现场的通风方式提出了合理的改进措施,确定了安全有效的通风系统的技术参数,实现了长距离大直径独头5466m压入式通风,为长距离大直径隧道的隧道施工通风提供了参考通风方式。