基于incoPat的盾构技术专利文献计量分析

制造业是国民经济的主体,是立国之本、兴国之器、强国之基。盾构机和盾构施工是继高铁之后又一张国家名片,也是河南加快培育的10大新兴产业之一。本文以inco Pat为数据来源,从技术构成、技术申请、技术分布等角度分析了盾构机的专利布局,为我国盾构相关产业的发展提供有关专利分析和数据参考。     

常压检修盾构机破碎机施工技术

北京铁路地下直径线施工使用的是一台泥水加压平衡盾构机,盾构机在前盾内部下方泥浆门后方设置有一台鄂式破碎机.由于破碎机工作环境恶劣,所以易出现各种故障.该文将以盾构在第十一加固点施工中出现的问题,阐述常压下检修破碎的施工技术、注意事项及存在的风险和应对措施.     

盾构机电气组成系统与常见故障处理分析

盾构机是隧道掘进常用设备,具有开挖切削土体、拼装隧道衬砌、输送土渣、测量导向纠偏等多项功能,而电气系统是支撑盾构机各项功能实现的重要组成部分,由于日常使用时间长、工作环境恶劣,电气系统也成为故障发生频率较高的组成部分。为实现盾构机的安全、稳定运行,降低电气系统故障发生率,该文对盾构机及其电气系统的组成进行概述,并分析常见故障与处理措施,最后探究电气系统的维护与检修方案,以便科学处理故障,维护盾构机运行状态稳定,并提高电气系统故障预防能力,减少影响盾构机稳定运行的因素,保障掘进安全、顺利进行,规避停机维修。     

盾构机掘进对大堤安全影响的三维数值模拟及试验验证

基于自适应接触算法,建立盾构机、土体、大堤三者相互作用三维非线性有限元模型,结合刚度迁移法对盾构机掘进过程进行仿真,详细模拟盾构机超挖、机身坡度、机身与土体的相互作用、注浆时空变化性质、开挖面泥水压力、拖车作用等施工因素.模拟结果在与试验段实测数据进行对比的基础上,预测了大堤在盾构机掘进过程中的沉降规律,为越江隧道施工过程中保障防洪大堤的安全提供参考.     

盾构机电源用移动中压软电缆的研制

介绍了盾构机电缆的设计思路和材料的选用。地线芯导体采用钢丝绳加强,动力线芯导体采用多股镀锡软铜线束绞和笼绞,内、外护套之间采用高强度细钢丝疏绕加强的结构,加强层和内、外护套采用一次成型技术。研制的电缆具有良好的电性能和机械性能,使用寿命长。     

盾构机冷却系统问题研究

文章以盾构机冷却系统为研究对象,指出了油温过高是盾构机冷却系统在正常使用过程当中,最为常见的问题之一。并就冷却系统散热效果不佳导致高温警报问题展开了较为详细的分析与阐述,望能够引起各方工作人员的特别关注与重视。     

基于WOA-LightGBM的盾构切削锚杆参数预测

在对锚固地层工程特性分析的基础上,提出了6个可指代锚固地层特性的工程相关指标,将3个盾构机可操作参数一并纳入输入特征,并以盾构机贯入度和刀盘扭矩作为盾构机掘进性能的输出指标,构建了一套适用于盾构机穿锚问题预测的模型指标。依托武汉地铁实际工程,收集了盾构机穿锚实时掘进数据,采用LightGBM方法分别搭建了贯入度和刀盘扭矩预测模型,并利用鲸鱼优化算法（WOA）对LightGBM内的超参数进行寻优,最终得到WOALightGBM预测模型。结果表明,构建的盾构机穿锚模型指标具有一定的合理性,可成功预测盾构机穿锚掘进性能;与传统BP、ELM神经网络相比,WOA-LightGBM预测模型耗时相近,在预测精度方面有着明显优势。     

基于Herschel-Bulkley流变模型的盾构螺旋输送机保压性能

为准确预测土压平衡式盾构螺旋输送机的保压性能,假定渣土为黏塑性流体材料,对螺旋输送机的进出口压差进行了理论分析,从能量转化的角度解释了保压能力的来源.采用计算流体力学模拟方法对螺旋输送机内渣土的运输进行了定常流计算,其中Herschel-Bulkley模型用于描述渣土材料的流变行为,且运用多重参考系法充分考虑了螺旋叶片的旋转作用,得到了渣土流变参数及螺旋输送机工作参数对保压性能的影响规律,并将模拟结果与室内模型试验结果进行了对比.研究表明:渣土的屈服应力、黏度指数及幂律指数越大,螺旋输送机保压性能越优异,其中黏度指数及幂律指数的影响较为明显;螺旋输送机机械能损失量与螺旋转速和出渣效率基本成正比,转速越快,出渣效率越高,则保压性能越优异,可用二元线性回归模型估测机械能损失量与螺旋转速和出渣效率之间的关系;模拟结果与试验结果的趋势基本一致,Herschel-Bulkley流变模型用于计算螺旋输送机保压性能基本可靠,但模拟结果对保压性能的预估偏保守.基于数值计算结果,提出了螺旋输送机保压性能的优化流程.     

砂土-灰岩地层泥水平衡盾构机泥水舱压力及总推力计算模型

泥水平衡盾构机在上软下硬的砂土-灰岩复合地层中掘进,掘进参数的确定难度较大。在均一地层中,砂土地层中掘进参数的计算包括泥水舱压力和总推力,灰岩层中由于岩体自稳性好,因此只需考虑总推力即可。基于太沙基松弛土压力理论推导均一地层中泥水舱压力和总推力的计算模型,以均一地层的计算模型为基础推导出砂土-灰岩复合地层泥水平衡盾构机泥水舱压力及总推力的计算模型,并结合实际工程验证了模型的正确性。研究成果可为盾构机在复合地层的施工参数确定提供新思路,并为后续类似工程提供参考。