成都地铁盾壳选型与施工关键技术

采用有限元法校核盾尾在埋深30 m时的强度与刚度问题，考虑到计算时间及计算量问题，对盾尾有限元模型进行了相应的简化。图3-2盾尾强度分析刚度校核：图3-3为盾尾的总体变形图，最大位移为1.18 mm；图3-4和图3-5分别为水平方向和竖直方向变形的最大位置示意图，最大位移分别为1.04 mm和1.17 mm，为盾尾相对中心轴线的绝对位移值，皆远小于设计盾尾间隙，满足刚度要求。

理论教育 2023-09-22

主驱动选型-成都地铁盾构施工技术

鉴于采用定速电机驱动时，刀盘转速不能调节，所以一般不采用定速电机，变频驱动与液压驱动比较见表3-1所示：表3-1刀盘驱动方式比较③主轴承选型。表3-2主轴承选型参数对比3）主驱动选型实例盾构在成都富水、富含大漂石的特殊复杂地层下施工，刀盘经常会与大卵石发生冲击。图3-18成都地铁6号线3标主轴承①主驱动动力分析。

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地铁盾构选择与施工在成都特殊地质条件下的关键技术

成都地铁6号线土建3标段前期刀盘卡停现象发生频繁，耽误工期，造成了较大的经济损失。在分析发生卡停原因以及总结大量经验的基础上，施工单位提出了刀盘卡停的防控措施，在采用该方法后，刀盘卡停现象得到有效控制，取得了良好的效果。处理完成后应加强刀盘卡停位置的滞后沉降监测。

理论教育 2023-09-22

成都地铁盾构选型与施工关键技术指南

在盾构到达施工时，需要注意以下事项：①盾构机进入到达段后，加强地表沉降监测，及时反馈信息以指导掘进。图8-19管片拉紧b.合理设置管片拼装点位，避免盾尾硬性拖拉管片。管片拼装的点位要综合考虑线形要求和盾尾间隙，在两者不能同时满足时，优先考虑盾尾间隙，保证隧道衬砌的质量。c.当盾尾机进入端头土体加固区后，浆液改为快硬性浆液，当盾尾推出洞口密封环后，迅速调整洞口扇形压板位置，保证洞口临时封堵的效果。

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成都地铁盾构施工关键技术及地质条件

砂卵石地层特性造成超出土的因素主要有：①土体成拱作用对超出土的影响。这决定了砂卵石地层中地层损失的形状与其他情况不同，主要集中在拱顶，这也是引发地面塌陷的重要原因。由于砂卵石颗粒粒径较大，因此砂卵石的流动性经常得不到保证，土舱内的大粒径卵石过多地累积到土舱底部而导致排土不畅，甚至不能排土，这是造成超出土的主要原因。

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刀盘扭矩计算方法及技术应用

盾构配备的扭矩主要由以下9部分组成。1）刀具的切削扭矩M1式中Cr——土的抗剪应力；hmax——刀盘每转的最大切削深度；R0——最外圈刀具的半径。3）刀盘的推力荷载产生的旋转扭矩M3式中Wp——推力荷载；Rg——轴承推力滚子接触半径；μg——滚动摩擦系数；α——刀盘封闭系数；Rc——刀盘半径；Pd——水平土压力。刀盘圆周土压力Pz为：7）刀盘背面的摩擦力矩M78）刀盘开口槽的剪切力矩M8式中Cτ——土的抗剪应力。

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成都地铁盾构选型与关键技术分析

此种情况便是盾构对该地层的不适应性所造成的后果。③由于级配不良，螺旋输送机处不能形成良好的土塞，容易发生喷涌，因此对防喷涌措施提出要求。图2-9水在土中的渗透由以上的达西定律可知地层的渗透速度与渗透系数成正比。图2-10地层渗透性与盾构适应性关系4）地下水压地下水压的大小往往与地层水的渗透性紧密相关。

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成都盾构选型与施工关键技术

2）平移油缸的选型计算油缸是标准件，一般设计选型时考虑三个主要参数，即行程L、缸筒内径D以及活塞杆直径d。图3-30液压缸基本参数管片拼装机锁紧管片之后，将管片提起，然后平移油缸伸长，提供推力，驱动滚轮滚动，将管片拼装机连同管片平移至合适的位置。当管片拼装机处于回转工况时，可以将举升油缸当成轴受弯矩作用的情况来计算，而且当举升油缸活塞完全伸出时，受到的弯矩作用最大。

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地铁盾构选型与施工：滚刀磨损详解

1）正常磨损滚刀的正常磨损是指刀圈径向磨损量和刃宽磨损量基本相同。正常磨损是滚刀失效的最主要形式，一般发生在单一地层。图7-1滚刀正常磨损2）刀具偏磨刀圈偏磨主要表现为刀圈径向各部位的磨耗程度不一致，在某一弦位置上持续磨损，如图7-2所示。图7-2滚刀偏磨在盾构掘进过程中，刀圈出现偏磨而未及时发现和更换是极其危险的。在滚刀刀圈已经发生均匀磨损和偏磨的情况下，更容易发生刀圈断裂。

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特殊地质条件下地铁盾构施工关键技术及泡沫系统

泡沫系统由泡沫发生器单独配置一个高压泵，用于对渣土进行改良。图3-41泡沫系统的组成2）主要参数确定方法①泡沫的组成比例：一般为泡沫添加剂3%，水97%，根据具体地层特性选择合适的比例。另外，泡沫泵的余量系数一般选取1.3。图3-42泡沫系统图3-43泡沫系统组成①该泡沫发生装置共6路且单路单泵控制，各路线分工明确，单独作业，易于控制。

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成都地铁盾构刀具布刀技术

从几何学角度，刀具在刀盘上的布置方法主要有阿基米德螺旋线布置法和同心圆布置法。表4-4单阿基米德螺旋线布置参数则刀具数量N*：刀具与中心刀的重合量c：第一把刀具的极角为θ0，单条阿基米德螺旋线布置刀具的轨迹表达式为：2）双阿基米德螺旋线布置法当采用双螺旋线布置时，布置曲线所需参数的计算方法与单螺旋线完全相同。

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成都特殊地质条件下地铁盾构选型与施工关键技术解析

磨损是指两个物体相对运动时，在接触表面之间由微观去除机制造成物体表面材料损失或出现残余变形的现象，也称为磨耗。目前研究成熟的磨损机理主要有：磨粒磨损、黏着磨损和疲劳磨损。1）磨粒磨损磨粒磨损的主要成因是硬质材料对较软材料的表面进行微观切削作用而形成沟槽所导致的。已有研究表明，塑性去除磨损和脆性断裂去除磨损是滚刀直接磨粒磨损的两种主要形式。

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成都地铁盾构选型与施工技术

成都区内地表第四系堆积层广泛分布，下伏白垩系泥岩、砂质泥岩、泥质粉砂岩。冰水沉积、冲积层中砂（）：灰色、青灰色，饱和，松散～稍密，含少量卵石及黏性土，呈透镜体状分布于卵石土的中间，层厚为0～0.6 m。该土层天然孔隙比大、含水量高、力学性质差、压缩性高、荷重易变形，主要分布于场地内鱼塘和低洼潮湿地带表层，或以透镜状分布于下部。本层埋藏于上部黏性土、卵石土下部，发育厚度不均匀，部分段缺失该层。

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成都地铁6号线盾构选型及施工关键技术

1）刀盘结构成都地铁6号线3标段富水砂卵石地层具有大粒径漂石比例高、含水量高及掌子面不易稳定等特点。图4-12Z字形肋板图4-13梯形渣口2）刀具配置针对成都地铁6号线3标段地质特性，对刀具配置也进行了以下一系列的改进：①针对砂卵石地质的高冲击性，滚刀采用加宽型刀刃，且可换装18英寸刀圈，刀毂部分加焊耐磨层，尽可能减少中途换刀的次数以控制地面沉降。

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成都特殊地质条件下地铁盾构选型及关键施工技术分析

盾构施工除了和地层条件相适应以外，必须同时考虑环保、工作环境、安全等因素，盾构的选型也应充分符合这几种因素的条件。正是出于对环保及经济性因素的考虑，许多工程局更倾向于选用土压平衡盾构作为隧道施工设备，即便是该地层可能不太适合该盾构的掘进。盾构的适应性分析的目的，就是针对影响盾构施工的因素，分析其对盾构施工造成的影响，进一步得出该因素对盾构选型提出的要求，从而再根据这些要求选择合适的盾构机形式。

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成都地铁盾构开舱作业关键技术

图8-11开舱作业流程在开舱前需要做一些准备工作以确保作业的顺利进行。1）作业准备①在开舱作业前需提前准备好卷尺、量刀工具等测量工具。图8-13开舱后通风示意开舱后检查作业的内容包括：①检查土舱内及掌子面的卵石及渣土情况。成都地铁6号线3标段成功的工程实践表明，这种进舱处理方法可作为盾构作业的一项关键技术，也成为成都地铁盾构克服砂卵石地层掘进难点的一个成功处理方法。

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