一种基于联合平差的盾构姿态计算疗法

提出了一种新的盾构姿态自动测量方法，该方法通过全站仪测量盾构机上控制点坐标，结合双轴倾斜仪获取水平倾角数据，将两类观测值进行联合处理。在改进的七参数空间坐标转换模型的基础上，通过空间几何关系分析，建立联合平差模型。在实践中，基于该方法自主开发的全站仪与倾斜仪联合盾构自动导向系统已成功应用于上海地铁12线和杭州地铁1号线等隧道区间的施工导向，验证了该方法的可靠性和实用性。     

基于全站仪和倾斜仪的盾构姿态自动测量及多源数据联合处理方法

针对隧道空间狭小,全站仪难以对盾构机上2个以上点进行测量,提出利用智能全站仪、双轴电子倾斜仪组合导向控制技术,在三维直角坐标转换模型的基础上将双轴电子倾斜仪测定的盾构机的俯仰角和扭转角作为观测值参与平差,解决了多源数据采集、导向数据联合处理的问题.上海地铁12线、杭州地铁1号线等区间隧道的施工导向实践证明,该方法可靠、实用.     

融合倾斜仪数据的盾构姿态严密解算模型

推导了倾斜仪与盾构的严密标定模型;将倾斜仪采集的双轴角度数据视为平面点云,推导了倾斜仪角度数据的稳健估计方法;在前述模型方法的基础上,利用最小二乘配置方法建立了倾斜仪与棱镜数据融合的严密联合解算模型.最后,通过试验对上述模型方法进行了分析验证.结果证明,提出的盾构姿态解算模型正确可行.     

盾构姿态自动测量系统的开发与应用

通过用户需求调研并综合国内外既有测量系统的优点,开发了一套操作简单、自动化程度高、集盾构自动导向测量和工程动态管理可视化为一体的测量系统.应用结果表明,在地铁隧道中采用该系统进行自动测量是方便、准确和可行的,可在无人值守的情况下完成测量导向,完全能够取代人工测量.同时可提供可视化的地面建筑物与盾构推进相关关系的信息,便于在盾构推进过程中预防发生影响环境的事故.     

基于层次分析法-模糊综合评价法的盾构掘进适应性评价

盾构掘进适应性评价受多种因素影响,具有不确定性,现有研究方法难以对其进行准确定量分析.为对盾构掘进适应性进行定量评价,现联合运用层次分析(analytic hierarchy process,AHP)法和模糊综合评价法,建立盾构掘进适应性评价模型.根据工程条件,确定盾构掘进适应性评价体系,利用AHP法确定各指标权重,并利用模糊集法确定隶属函数,采用模糊综合评价法对盾构掘进适应性进行评价.以深圳地铁12号线某标段为例,对盾构掘进适应性进行了评价,评价结果表明:盾构掘进适应性为"适应".盾构掘进适应性评价模型的建立可为类似工程提供一定借鉴指导作用.     

盾构近距离上跨既有运营地铁隧道施工控制技术研究

结合郑州地铁3号线顺城街站—东大街站区间盾构上跨运营2号线紫荆山站—东大街站盾构区间项目,对盾构施工过程中的施工控制措施、盾构机控制参数进行了分析,并对既有运营隧道的变形规律进行了实时监测.研究结果表明,通过加强管片配筋,合理调整盾构推进参数(推进速度、土压力、出渣量),同步注浆与二次注浆相结合的方法,能够有效控制运营地铁隧道的变形,保证运营地铁安全.本研究可为相似工程建设提供参考.     

基于因子分析和BP神经网络的地铁盾构施工成本风险分析

基于中国地铁盾构施工过程中成本风险的不易控性,为了实现地铁盾构施工节约成本、规避风险的目的,提出了因子分析与BP神经相结合的成本风险分析模型。运用SPSS软件对数据进行降维处理,结合MATLAB软件建立BP神经网络模型并进行训练,完成对地铁盾构施工阶段的成本风险评价。结合兰州地铁1号线施工过程的成本风险分析,得出对成本风险影响程度大的变量,并提出相应改进措施。为地铁盾构施工阶段的成本风险分析提供了一种较为客观的评价方法。     

广州地铁岩土工程监测在隧道收敛位移观测中的应用

本文通过阐述全站仪法隧道收敛位移观测的原理,对全站仪收敛观测法进行精度分析,结合广州地铁工程的统计结果得出测距精度对收敛线中误差影响远远大于水平角及竖直角测角精度对收敛线中误差影响的结论,进而起到推广该方法的目的。     

基于博弈论组合赋权的地铁盾构施工安全管理模糊综合评价

为解决地铁盾构施工安全管理模糊性和复杂性问题,在梳理整合地铁施工安全规范和现有文献的基础上,结合工程实际特点,建立地铁盾构施工安全管理评价指标体系。利用层次分析法和熵权法分别确定各指标的主客观权重,通过博弈论组合赋权得到指标的综合权重,采用加权平均算子和最大隶属度原则,结合模糊综合评价法建立地铁盾构施工安全管理评价模型。对杭州地铁某号线城市项目进行实例验证,所得评价结果与实际相吻合,实现了对地铁盾构施工安全管理工作的准确评价。     

风化砂质泥岩地层地铁盾构施工引起地面沉降及其控制

以重庆市轨道交通六号线二期复合式TBM试验段(茶园段)区间地铁盾构施工工程为依托,通过现场监测及其结果的比对分析,结合地面沉降的经验公式,得到在风化砂质泥岩非软土地层地铁盾构施工的注浆量和稳定比的控制建议值,该控制范围可为类似工程提供借鉴和参考.     

成都富水砂卵石地层盾构施工浅析

虽然成都地铁1号线盾构掘进施工已经完成,成都地铁2号线盾构掘进施工正在有序进行中,但成都富水、高砂卵石含量地质条件下的盾构施工风险并未完全解决,一直是业界讨论的焦点。根据成都地铁1号线2标和成都地铁2号线2标的盾构施工实践,提出砂卵石地层下盾构如何降低超挖,及如何解决超挖回填问题,达到降低盾构施工风险之目的。同时提出了成都盾构施工仍然存在的几个问题及解决办法,希望能对成都地铁以后的盾构施工有所帮助。     

基于模糊层次分析法的岩溶区土压平衡盾构适应性评价

土压平衡盾构作为一种较为先进的隧道掘进机械,由于其安全、可靠等优势,在我国的城市地铁隧道工程施工中得到了广泛的应用。我国南方地区岩溶地层非常普遍,土压平衡盾构在岩溶地层中掘进容易产生“栽头”、刀具不均匀磨损等问题,因此评价岩溶地层条件下土压平衡盾构的适应性是非常有必要的。本文依托南宁地铁4号线2标相关盾构隧道工程,分析岩溶区各方面因素对土压平衡盾构适应性产生的影响,通过层次分析法确定最终的土压平衡盾构在岩溶地区的适应性评价指标,参考已有研究成果结合模糊数学方法确定评价指标的隶属函数,构造了岩溶区土压平衡盾构适应性评价模型,提供了岩溶区土压平衡盾构适应性评价方法。以南宁地铁4号线2标“良良”、“体良”和“清龙”盾构区间所采用的土压平衡盾构机为应用实例,现场盾构施工情况与本文提出的评价方法的评价结果匹配较好。本文提出的岩溶区盾构适应性评价方法对类似地层盾构机评价及应用具有一定的指导意义。     

软土地层盾构近距上跨运营地铁施工技术

为研究新建线路上跨既有地铁隧道的施工控制措施的合理性,通过现场试验的方法研究了杭州地铁7号线上跨既有地铁1号线的施工措施,并对隧道变形及地表沉降监测数据等进行了分析.研究表明:1号线运营地铁的道床变形、管片收敛及病害扩张等均得到有效控制;7号线施工过程中的地表沉降、管片姿态等均在允许范围内.研究结果对类似盾构近距离上跨...     

基于改进AHP-PSO的三模盾构掘进模式地质适应性研究

为提出一种可靠的复合盾构各掘进模式地质适应性分析方法,根据地质条件、地质风险、设计参数和工程需求评估影响盾构掘进的关键参数,并基于层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)算法建立三模盾构的土压、泥水、隧道掘进机(tunnel boring machine,TBM)3种掘进模式的地质适应性评价模型。同时,通过混合逻辑结构改进AHP算法,并结合粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法提高了其一致性检验和权重求解的能力。最后,以广州地铁7号线二期工程萝岗-水西区间三模式盾构施工工程为例进行三模式盾构地质适应性分析及掘进模式选取,得到的掘进模式选取方案在实际工程应用中取得了较好的掘进质量和掘进效率。该工程证实研究成果能对相关工程施工提供可靠的掘进模式选取方法。     

土压平衡盾构中顶进推力的计算分析

针对土压平衡盾构开挖过程中顶进推力难以确定的问题。采用理论计算与数值拟合相结合的方法,计算土仓和掘进面的等效压力,从而推导出隧道开挖所需的顶进推力。以实际工程为背景,利用ABAQUS在该顶进推力作用下地表沉降规律。结果表明:①该土仓与掘进面压力的计算方法适用于卵石地层;②盾构推进力为110 000 N时,开挖较为稳定;③监测与模拟的地表沉降值较为接近,两者之差小于2 mm。该研究对卵石地层中的盾构开挖具有一定的指导意义。     

紧贴桥梁桩底某暗挖区间施工对桥桩的影响分析

为研究紧贴桥梁桩底某暗挖区间施工对桥桩的影响,以下穿小月河桥的北京地铁27号线(昌平线南延)盾构区间隧道工程为背景,对下穿小月河桥段区间盾构隧道进行了设计,并用迈达斯/岩土和隧道分析系统(MIDAS/geotechnical and tunnel analysis system, MIDAS/GTS)有限元软件对盾构区间近距离下穿小月河桥进行有限元分析。研究了大断面盾构区间下穿小月河桥施工过程中桥面、盖梁及桥桩位移变化规律特征;总结了盾构区间近距离下穿桥桩施工过程中桥桩附加应力变化规律;揭示了盾构区间近距离下穿小月河桥施工过程中桥桩差异沉降变化规律。     

南宁地铁4号线岩溶发育特征及处治技术

随着我国轨道交通建设的快速发展,城市地铁越来越多,修建过程中各种工程问题逐步显现。我国南方地区岩溶较为发育,给轨道交通的安全建设带来了一些工程难题,岩溶的处治技术成为近几年的研究热点。为了解决南宁地铁4号线岩溶带来的工程难题,通过地质勘察手段探明了岩溶分布规律,基于地质勘察资料分析了南宁地铁4号线岩溶发育规律,采用钻芯和室内试验确定了地层及溶洞的物理力学参数,结合有限元软件Midas GTS确定了溶洞与地铁车站、盾构隧道的安全距离,提出了岩溶区轨道交通溶洞处治范围及处治措施,并对溶洞处治区域进行取芯,通过室内试验研究了岩溶处治效果。研究结果表明,南宁地铁4号线岩溶总体上中等发育;车站区域溶洞基本上分布于底板下10m范围内,盾构隧道区域溶洞基本位于底板以及底板以下10m范围内;不同位置不同尺寸的溶洞塑性区不同,溶洞洞高越大塑性区越大,需要的安全距离越大;采用注浆加固方案是合理的,检测结果验证了其合理性。可为岩溶区地铁车站及盾构隧道溶洞处治提供参考。     

考虑建筑既有变形的盾构穿越扰动控制标准

市区软土地层中进行隧道施工引起的地层沉降会影响地面既有建筑的安全.提出考虑建筑既有变形的盾构穿越扰动双控控制标准.结合上海市轨道交通11号线下穿越保护建筑徐汇中学崇思楼工程,对穿越前崇思楼进行检测,对崇思楼既有沉降进行分析,评估崇思楼穿越前状态.制定考虑建筑既有变形的盾构穿越崇思楼允许变形控制指标.对穿越进行全程监测,验证所提出控制指标的合理性.