土壓平衡盾構(gòu)機(jī)在黃土地區(qū)富水砂層中掘進(jìn)時(shí),極易出現(xiàn)盾構(gòu)刀具磨損過快、土艙壓力難以建立、地表沉降較大等問題。本文以黃土地區(qū)富水砂層土壓平衡盾構(gòu)首次下穿高鐵涵洞工程為依托,結(jié)合室內(nèi)土工試驗(yàn)、數(shù)值分析及現(xiàn)場(chǎng)掘進(jìn)試驗(yàn),從土體改良、盾構(gòu)機(jī)適應(yīng)性改造、地層加固措施三個(gè)維度系統(tǒng)研究了黃土地區(qū)富水砂層盾構(gòu)下穿高鐵的環(huán)境微擾動(dòng)施工技術(shù),并基于智能監(jiān)測(cè)驗(yàn)證了系列技術(shù)的合理性,初步提出了基于刀盤轉(zhuǎn)速置信區(qū)間的環(huán)境微擾動(dòng)參數(shù)控制方法,可作為富水砂層土壓平衡盾構(gòu)下穿高鐵環(huán)境微擾動(dòng)控制的有效方法。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:（1）盾構(gòu)下穿高鐵風(fēng)險(xiǎn)分析。利用Midas有限元分析軟件模擬盾構(gòu)下穿高鐵客專涵洞施工過程,從地表沉降規(guī)律和涵洞結(jié)構(gòu)變形規(guī)律角度對(duì)環(huán)境擾動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析,為環(huán)境微擾動(dòng)施工技術(shù)的研究和智能監(jiān)測(cè)方案的擬定提供有效參考;參照理論研究成果及工程經(jīng)驗(yàn)借鑒,將初始掘進(jìn)參數(shù)應(yīng)用于盾構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中,從盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)、盾構(gòu)管片安裝質(zhì)量、盾構(gòu)姿態(tài)控制等角度對(duì)環(huán)境擾動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析,為提高盾構(gòu)掘進(jìn)能力和出土效能而展開的盾構(gòu)機(jī)適用性改造及其他安全控制措施的優(yōu)化提供指導(dǎo)。（2）盾構(gòu)下穿高鐵環(huán)境微擾動(dòng)施工技術(shù)研究。以黃土地區(qū)富水砂層土... 

【文章來源】：西安建筑科技大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

高鐵列車脫軌模擬圖

西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文132盾構(gòu)下穿高鐵環(huán)境擾動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)分析2.1工程概況及水文地質(zhì)條件2.1.1工程概況西安地鐵四號(hào)線尚新路～北客站區(qū)間可以分為左右兩條線路，盾構(gòu)區(qū)間內(nèi)右線開始于YDK31+465.133，結(jié)束于YDK32+564.200，總長(zhǎng)度為1099.067m；盾構(gòu)區(qū)間內(nèi)左線開始于ZDK31+465.133，結(jié)束于ZDK32+578.861，總長(zhǎng)度為1113.728m。整個(gè)盾構(gòu)區(qū)間環(huán)境較為復(fù)雜，途徑尚新路、明光路、西寶涵洞、西成涵洞及制藥廠房，雖然途徑的建筑物較少，但是道路下方埋設(shè)有多條地下管線，高鐵地基和制藥廠房對(duì)地基沉降和震動(dòng)的要求較高。地鐵盾構(gòu)線路上存在平曲線，曲線的半徑為350m；左右兩線間距為11.2～14.5m，上層覆蓋土厚度為10.2～26.1m，線路在縱斷面的最大坡度可以達(dá)到28.891‰，采用盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行區(qū)間推進(jìn)，沿線下穿西寶、西成客專涵洞[41,42]。盾構(gòu)區(qū)間在平面上以75°的大交角以直線形式在西寶客專涵洞下方穿過，西成客專涵洞與盾構(gòu)線路的交叉形式為大角度的緩和曲線，與左線之間的交角為71°～65°，與右線之間的交角為71°～64°，盾構(gòu)區(qū)間右線于YDK32+026.740～YDK32+061.665和YDK32+187.983～YDK32+223.369下穿西寶、西成涵洞，盾構(gòu)區(qū)間左線于ZDK32+023.603～ZDK32+057.598和ZDK32+184.603～ZDK32+219.096下穿西寶、西成涵洞。客專涵洞與盾構(gòu)隧道位置關(guān)系如圖2.1所示。圖2.1客專涵洞與盾構(gòu)隧道位置關(guān)系圖對(duì)于盾構(gòu)下穿的西寶涵洞，上部呈現(xiàn)出道岔形式，包括鄭西線路中的2條正線和4條場(chǎng)線，在盾構(gòu)隧道穿越區(qū)域中有4排以鋼管支柱支撐的硬橫跨型式的接

西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文30最頂部增加合金，從整體上減小盾構(gòu)機(jī)刀盤的磨損量，提高盾構(gòu)掘進(jìn)的工作效率。圖3.1刀盤改造示意圖3.1.2鉸接密封結(jié)構(gòu)改造盾構(gòu)機(jī)的鉸接密封裝置主要由橡膠密封、兩塊擋板、調(diào)整螺栓、壓緊塊機(jī)一道緊急密封氣囊組成，緊急密封氣囊在盾構(gòu)機(jī)正常掘進(jìn)時(shí)不起密封作用，只有當(dāng)橡膠密封出現(xiàn)問題需要更換時(shí)才會(huì)充氣防止漏漿；但是緊急密封氣囊采用橡膠材質(zhì)，不宜承受過大的摩擦力和壓力，因此更換前道密封時(shí)必須在盾構(gòu)機(jī)停機(jī)狀態(tài)下進(jìn)行。砂性土層的摩擦系數(shù)高、流塑性差，盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)時(shí)會(huì)受到較大的阻力，從而導(dǎo)致鉸接系統(tǒng)壓力過高甚至鉸接密封失效，進(jìn)而引發(fā)漏水、漏漿及盾尾土體變形過大等問題。針對(duì)盾構(gòu)機(jī)鉸接密封處的缺陷和不足進(jìn)行改造，確保鉸接系統(tǒng)正常工作，新的鉸接密封結(jié)構(gòu)如圖3.2所示。③①⑤②④⑦⑥圖3.2鉸接密封結(jié)構(gòu)改造示意圖改造后的鉸接密封結(jié)構(gòu)中，①號(hào)結(jié)構(gòu)（加厚鉸接密封壓板）用于阻擋盾構(gòu)施工過程中的地下水滲漏，②號(hào)結(jié)構(gòu)（壓板固定鉤）用于連接鉸接密封壓板，③號(hào)結(jié)構(gòu)

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3005604