矩形盾构管片拼装机同步控制系统的设计

针对矩形盾构管片拼装机拼装拱顶块和拱底块时需要同步控制两台机械手的问题,设计了基于CAN(Controller Area Network)总线的同步控制系统并采用同步PID(Proportion Integral Derivative)算法实现对同步误差的控制.对同步控制系统的工作原理以及系统的网络架构做了分析.建立了矩形盾构管片拼装机两台机械手沿径向的立柱同步升降和沿轴向的同步拼装头移动同步控制系统的仿真模型,并对这两个动作的同步PID控制性能进行仿真分析.通过矩形盾构管片同步立柱升降和同步拼装头移动的实验对同步控制性能进行验证,结果表明,同步PID算法可减小同步误差并将立柱升降同步误差控制在±3 mm之间,拼装头移动同步误差控制在不超过±1 mm,显示了同步PID控制在矩形盾构管片拼装过程中的有效性与可实现性.     

双圆盾构施工土体沉降有限元数值模拟

依托于上海轨道交通M6线9标双圆盾构区间隧道工程,对双圆盾构隧道施工力学行为进行了三维有限元数值模拟.计算中考虑了隧道开挖、管片拼装、盾尾注浆、浆液固结等主要施工步骤,分析了双圆盾构施工土体深层沉降特征,土体沉降的量值与范围,并与监测结果对比,进一步揭示了双圆盾构掘进环境土工影响特征.可为异形盾构在我国的开发应用提供参考.     

大直径管片拼装及缺陷处理

总结了北京地下直径线工程大直径盾构管片拼装技术，初步分析了大直径盾构钢筋混凝土管片施工过程中的表观破损原因，并对破损管片修补技术进行探讨，提出对拱腰以上、拱腰以下部位管片的不同修补方法，保证了大直径盾构管片的强度及外观质量。     

盾构装备领域专利技术分析及国内企业的应对策略

1盾构装备简介盾构,全名叫隧道盾构掘进机,是一种隧道掘进的专用机械工程装备,至今已有近180年的历史,其始于英国,发展于日本、德国。现代盾构集成了地质、土木、机械、力学、液压、电气、控制及测量等多门学科,具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能,已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。近30年来,     

城市轨道交通隧道盾构施工关键技术探讨

采用盾构法施工建造各类地下管道已经非常普遍，例如在地下铁道、越江隧道及电厂的排水隧道等，正由于盾构法工艺的广泛应用，盾构的施工技术得到了很快的发展。但盾构法施工上还有很多技术难点，对盾构的管片拼装、密封、压浆等技术进行分析。     

类矩形隧道单机械臂管片拼装机运动学逆解

针对类矩形隧道盾构施工中管片拼装机工作空间紧凑、移送距离远、管片姿态调整灵活的要求,提出一种新型单机械臂管片拼装机.介绍了该拼装机的组成与工作原理,重点推导了该型拼装机跟踪特定轨迹的运动学逆解计算方法,并通过数值计算结果与SolidWorks仿真结果间的对比验证了该型拼装机运动学逆解计算公式的正确性.研究表明:新型单机械臂管片拼装机在回转平面内的运动学逆解具有解析解,其计算除常规代数运算外还涉及三角函数运算.相关结论为新型单机械臂管片拼装机运动控制器设计提供了运动学基础.     

PBA大直径盾构隧道扩挖车站施工的关键技术

北京地铁十四号线采用外径为10 m的大直径土压平衡盾构进行地铁施工.由于盾构隧道扩挖车站施工具有盾构设备利用率高、建设进度快、环境影响小的优势,将台站采用盾构隧道已形成的中洞结合PBA法(洞桩法)扩挖而成,解决了盾构区间施工速度快与车站施工速度慢之间相互矛盾的问题.本文重点分析PBA大直径盾构隧道扩挖车站的工法特点,明确车站结构形式及施工步序,对施工过程中盾构掘进控制、管片拼装与拆除、纵梁与管片的连接、初支及二衬施作等关键技术进行了研究.施工完成后,实测数据显示地表沉降满足控制要求.研究结果可为类似工程提供参考及借鉴.     

地铁隧道施工对邻近建筑结构的影响研究简介

地铁的修建能很好的解决阻碍城市经济建设的瓶颈:"交通堵塞"问题。盾构掘进、预制钢筋混凝土管片拼装衬砌已成为地铁隧道的首选施工方法。地铁隧道往往要从建筑物等设施下穿越,施工会导致邻近结构物沉降、倾斜、扭曲等,因此预测和控制盾构施工对地层和邻近结构物的扰动具有重要的学术价值和工程应用价值。     

过江通道盾构式管片生产工艺及质量控制

结合南京纬三路过江通道工程N线工区C60混凝土盾构式管片生产过程,依据过江通道对管片质量的具体要求,对大直径过江隧道盾构式管片生产工艺和质量控制措施进行了研究与总结,明确提出钢筋骨架制作时钢筋切料误差及钢筋骨架成型精度,管片蒸养时间及升温、降温速率要求,管片混凝土浇筑条件与浇筑时入模板温度,钢筋混凝土管片成品水平拼装检...     

大断面异形盾构衬砌结构纵向力学性能

首先通过建立异形盾构三维有限元计算模型研究了多种因素对异形盾构纵向力学性能的影响,数值结果表明,异形盾构纵向整体向下位移、变形模式符合三次多项式形式;纵向刚度有效率随横向刚度有效率的增加先减小后增大,但纵向刚度受横向刚度的影响较小,异形盾构横向刚度有效率设计建议值为0.65;纵向刚度有效率随埋深增加而减小,错缝拼装能明显提高异形盾构的纵向刚度;纵向刚度有效率随基床系数的增加呈线性增长,其对异形盾构纵向刚度的影响最为明显;纵向螺栓预紧力对纵向刚度有效率的影响呈线性增加关系,但对异形盾构纵向刚度的影响并不明显.基于实测环缝张开量值建立了适用于异形盾构的纵向等效刚度和纵向刚度有效率简化解析模型,解析模型计算结果与数值计算结果吻合,证明该理论模型的有效性.     

天津地铁盾构掘进技术与质量控制浅析

本文以天津市地铁三号线第十合同段营口道站-和平路站盾构区间工程实例,结合施工过程中同步注浆、管片拼装、掘进参数等施工要素对掘进相关技术以及质量保证措施进行说明,阐述了在天津地铁区间施工中盾构法的合理应用。     

盾构机在山岭地区洞内无损拆解吊运及配套土建方案研究

0 引言 长距离的穿山隧道建设过程中,由于工程地域、水文地质条件限制及隧道目标节点工期要求,多采用两台盾构机相向掘进或者一头钻爆法、一头盾构法的施工方案.在这种特殊工况背景下,盾构机完成隧道掘进均面临吊装拆解及运出需求,如石家庄市轨道交通2号线、北京地铁14号线等既有项目中曾采用盾构洞内脱壳解体实施方案,即将盾构主机外壳留在隧道内,以盾壳为起吊点,将刀盘、盾体、拼装机、螺旋输送机、后配套拖车等进行拆解吊运.但由于操作空间狭小、盾壳起吊支撑能力有限,拆解过程多为"暴力拆机",尤其刀盘和盾体等主要构件多被零散分割,后续重复拼装利用难度大,设备残值损耗严重.     

盾构隧道下穿既有城市铁路施工技术探析

在不断发展我国社会经济,尤其是创新发展经济的过程中,促使我国建设城市的地铁交通起着非常的作用,其中也占有主要的地位。另外,在我国不断提高城镇化水平的时候,需要不断地加快发展我国城市的速度。为了更好地了解盾构隧道下穿既有城市铁路施工技术,本文探析了盾构隧道下穿城市既有城市铁路的施工控制技术,管片拼装施工以及地表沉降控制。     

基于线激光传感器的盾构管片位姿检测方法

针对盾构管片初始摆放误差与拼装累积误差问题,提出一种新的管片位姿检测方案。该方案无须在管片上添加额外标记点,利用安装在管片拼装机器人上的3个线激光传感器对管片边缘进行扫描,根据边缘点的相对位置坐标计算管片上特征点的坐标,并依此推导出待安装管片的抓取位姿和安装位姿表达式。使用SolidWorks软件建立三维模型以提供算例,比较不同检测点位置对位姿计算精度的影响,验证该方案的可行性。研究结果表明:本文提供方案计算得到的管片位姿误差较小,可以满足盾构管片抓取和安装要求;增大管片边缘扫描点的距离能够提高姿态检测精度。     

中铁十四局集团公司南京长江隧道工程第五项目部创新管理提升盾构隧道管片生产专业水平

南京长江隧道工程指挥部第五项目部是由中铁房山桥梁公司组建的专业施工队伍，现有员工438人。队伍2006年6月陆续进场，主要担负南京长江6公里长盾构隧道所用直径14．5米管片和箱涵生产任务。进场以来，通过精心谋划高标准设营，高质量建厂和试生产的准备，已形成一座规模宏伟、布局合理、管理精细、产品优良的高效率的盾构管片专业化生产工厂。2007年全面完成下达的生产任务，产品质量合格率100％，优良率99％，拼装试验和抗渗试验合格率100％。     

不同埋深下大直径盾构隧道横向刚度有效率

盾构隧道衬砌结构整体性能受到纵缝及环缝接头不连续性的影响,接头受力状态随埋深变化发生改变,其刚度也将发生变化,进而引起结构整体刚度的改变,对于大直径深埋盾构隧道这一影响更为突出.基于该问题,以上海沿江通道越江隧道典型衬砌结构为例,采用横向变形等效原则,参考管片接头结构试验结果,研究大直径盾构隧道横向等效刚度随埋深而变化的规律,并考察了地基刚度与错缝拼装对于计算结果的影响.结果表明,大直径盾构隧道的横向刚度有效率与埋深有较大关联,覆土较浅时变化规律相对复杂,覆土厚度超过1.0倍直径后随埋深整体上呈现先递增而后递减的趋势,在埋深达到2.0倍直径后由于地层成拱效应不再继续降低,上述规律还受到地层条件的影响.研究成果对于大直径盾构隧道的设计与计算具有一定的参考价值.     

管片预制拼装改进技术加固水下破损桥墩偏压试验

为解决水下桥墩加固过程存在填充混凝土强度损失大、管片套筒连接效果差、新旧混凝土界面粘结效果无法保证等问题,提出采用新型的自应力不分散混凝土作为填充混凝土,同时参考盾构衬砌改进混凝土管片套筒.为验证改进方法的加固效果,考虑桥墩初始损伤和偏压的影响,设计制作了3个试件并进行偏压试验.结果表明:采用管片预制拼装改进技术(IPCSAM)加固的墩柱,其偏压承载力较原墩柱提升60%～80%,损伤墩柱加固后的承载力可达到无损伤墩柱加固后的90%,加固效果良好;与原管片预制拼装技术相比,加固效率提高了10%.     

双侧卸载工况下盾构隧道错缝拼装结构变形特征

依托厦门地铁2号线区间隧道,采用相似模型试验和有限元数值模拟分析了隧道双侧卸载工况下结构的受力变形特征、破坏形式及损伤过程,得到盾构隧道管片错缝拼装结构在双侧卸载工况下的变形控制指标.结果表明,管片混凝土裂缝宽度达到设计允许值0.15 mm时的收敛变形值为3.29‰D(D为隧道直径);螺栓屈服时收敛变形值为10.67‰D,结构破坏形式表现为由管片开裂、螺栓屈服直到变形过大并垮塌.     

钢桁梁单向拼装施工技术

针对钢桁梁单向拼装时的特殊性,重点阐述了钢桁梁支架法拼装、悬臂拼装及钢桁梁过主塔及合龙等关键施工技术。     

盾构法修建水下隧道的关键技术问题

结合武汉长江隧道等水下盾构隧道工程,对水下盾构施工合理覆盖层厚度、盾构类型及关键参数确定进行了分析。对水下盾构施工关键技术如开挖面稳定技术、预防泥水喷发技术、防止隧道上浮技术、盾构姿态控制技术、长距离掘进及盾构水中对接技术、盾构始发与到达技术等进行了归纳。