掘进参数

摘要： TBM在掘进过程中,掘进参数需要根据围岩条件和环境变化不断进行调整,合理选择掘进参数才能满足施工安全与质量的要求。文章以青岛地铁4号线洪山坡站—劲松三路站区间双护盾TBM长距离穿越Ⅵ级强风化花岗岩带为背景,采集刀盘转速、掘进速度、刀盘扭矩、总推力等掘进参数,并结合该段实际掘进过程进行统计分析,得出双护盾TBM掘进穿越强风化花岗岩带参数变化规律和控制要点,为今后类似工程TBM掘进参数的预测和控制提供参考。

摘要： 苏州地区小净距盾构下穿既有线工程较少,依托苏州市轨道交通6号线工程金尚路站—桑田岛站区间盾构下穿既有2号线工程,对盾构掘进参数进行分析。研究结果表明:结合自动化监测,提高土仓压力,进行渣土改良,进行二次注浆等,这些措施可确保既有线最大变形量在5 mm左右;建议在掘进过程中,盾构推力为14000~29000 kN、盾构刀盘扭矩为800~2300 kN·m、土仓上部前压力为1.62~2.75 bar、同步注浆量为5.0~7.2 m^(3)、注浆压力为2.5~3.0 bar,根据自动化监测实时调整,可以很好地控制结构变形,可供类似下穿工程参考。

摘要： 隧道采用盾构法施工时,不同盾构模式的适用地层往往不同,因此在保证隧道安全施工的同时,研究不同盾构开挖模式在同一类地层中的掘进效率,进而选择合适的盾构掘进模式来保证隧道高效掘进具有重要意义。依据深圳地铁13号线留仙洞站—中间风井区间双模盾构(TBM-EPB)工程,通过分析TBM(tunnel boring machine)模式、EPB(earth press balance)模式在硬岩段的掘进参数,得出TBM模式相较于EPB模式于硬岩段掘进效率的提升程度。当隧道掘进地层为长距离软硬相间地层时,在硬岩段掘进时TBM模式的掘进性能要优于EPB模式,说明了硬岩段采用TBM模式掘进的必要性。该研究成果可为今后双模盾构类似工程的掘进效率分析提供参考。

摘要： 依托广州地铁18号线盾构施工,针对其地层分布复杂、软硬差异大及穿越密集民房建筑群等特点,通过注浆加固、现场动态监测、优化掘进参数等一系列主动措施,解决实际工程中掘进参数合理取值与地表建筑沉降变形控制两大难题。研究结果表明:(1)在该类软硬地层中掘进时,刀盘在通过不同岩层断面分界线时扭矩、推力等参数波动较大,总推力与扭矩有良好的相关性,各掘进参数宜控制为:推力30000~35000 kN、扭矩4500~6000 kN·m、推进速度35~45 mm/min;(2)提出的多段式封孔洞内超前注浆工艺可使刀盘前18 m范围内的地表上抬3~5 mm,最大上抬值能达9.02 mm,同时能缓解土体在盾构下穿时及后续固结稳定的沉降趋势;(3)因刀具磨损、掘进参数波动大、螺旋机卡死等引起的临时停机会造成地表建筑日沉降速率超过3 mm/d,在预设停机点位置前采取洞内超前注浆和克泥效工法能有效缓解沉降趋势,在带压开舱期间日沉降速率控制在2 mm/d以下;(4)左右隧道轴线附近的地表建筑沉降基本可分为“微小隆起—沉降较大—逐渐稳定”三个阶段,测点最大沉降值最终稳定在-21.38 mm、-22.49 mm,均小于控制值。

摘要： 在城市中盾构施工往往要穿越各种管线及构建物。为了在盾构穿越过程中尽可能减少对周边环境的影响,针对成都轨道西华大道站到青杠站区间穿越DN2400给水管的事例,介绍盾构穿越过程中提前对影响隧道的管线进行监测、加固措施及盾构穿越管线过程中各项掘进参数的控制,从而进行了盾构穿越管线施工技术研究。

摘要： 为掌握汕头苏埃通道大直径泥水盾构穿越围堰的变形规律,分析围堰所处地质情况、结构设计与变形情况,得出大直径泥水盾构施工围堰的超前沉降量主要集中在刀盘距测点1倍洞径范围;东线掘进速度快、注浆量小,西线掘进速度慢、注浆量大,使东线通过和脱出盾尾后的沉降占沉降总量比例小于西线,后续沉降量占总沉降量的比例大于西线;围堰处地层经过改良后的沉降槽集中在隧道中心两侧约1倍盾构直径范围;大直径泥水盾构引起的围堰沉降可以控制在20cm范围,围堰处于安全状态。

摘要： 清华园隧道某区间采用泥水盾构穿越粉质黏土及砂卵石地层,是全线典型质构法施工隧道。总结清华园隧道盾构始发的经验,对其掘进参数及反力架等工程构件布置进行研究,并采用有限元软件对反力架进行静强度分析计算。研究表明:(1)盾构机在粉质黏土及砂卵石地层中掘进时,反力架最大应力为270 MPa,最大静挠度为7.77 mm;(2)掘削量大小与泥水密度、黏度和切口水压等数值相关;(3)反力架上的应力分布在钢管支撑处最高,竖梁次之,横梁最小。

摘要： 以西安地铁十四号线盾构下穿灞河工程为依托,通过对盾构下穿高水压全断面砂层过程中喷涌问题进行原因分析,并针对性地提出多种喷涌控制手段,有效地抑制了喷涌的再次发生。研究表明:对于全断面富水砂层盾构喷涌的控制,采用泡沫剂+钠基膨润土等常规材料进行渣土改良是可行的;盾构掘进参数优化、降低开挖面水头、盾尾水流通路封堵及停机保压是防喷涌的辅助措施;盾构掘进参数优化应以防超挖、快速通过、避免长时间停机及设备检修为原则,寻找最佳土压平衡参数,最大限度减少下穿过程中对地层的扰动。

摘要： 为研究分析复杂地质条件、不合理掘进参数等与TBM刀具异常损坏、刀具消耗的关系,以利于TBM掘进效率和施工成本的控制,在系统阐述TBM刀具常见失效形式的基础上,研究分析总推力、刀盘转速、刀具贯入度等掘进参数及不同围岩单轴抗压强度、石英质量分数等地质参数对刀具磨损及异常损坏的影响规律。以引汉济渭秦岭隧洞和中天山隧道工程为例,对刀具消耗及失效形式进行统计分析,并从刀具选型、检查及维修等方面,提出针对性的优化方法。最后,基于目前刀具配置及监测技术存在不足的现状,提出应进一步研发刀间距可调的刀具配置技术,以确保不同地质条件下的刀具破岩效率;同时,加强对TBM工作环境具有较强适应性的新型刀具状态监测系统的研发及应用。

摘要： 土压平衡盾构机在富水砂卵石地层掘进过程中,由于土体流塑性差,土舱内的渣土无法及时排出,导致推进速度缓慢,盾构推力及刀盘扭矩增大等现象,易出现地表塌陷事故。为此,文章以成都地铁17号线一期项目盾构隧道工程为背景,进行砂卵石地层土压平衡盾构隧道施工土体改良试验研究。试验结果表明:采用泡沫剂或泡沫剂+膨润土作为土体改良剂对砂卵石地层土体进行改良是可行的;盾构在掘进过程中需根据实际地层环境动态调整改良参数。

摘要： 隧洞双护盾TBM施工时,使用合适简便快捷的围岩分类方法对于减少施工风险、保证快速、安全施工显得尤为重要.本文作者结合厄瓜多尔CCS水电站工程输水隧洞的施工经验,开展了TBM施工条件下的隧道围岩分类方法的研究.工程实践表明,在双护盾TBM掘进过程中,地质工程师无法通过护盾窗口和刀头间隙直接观察围岩,使得通过渣料特征和TBM掘进参数来鉴定围岩类别成为最常用且最迅速有效的预报方法.该研究对指导以后的双护盾TBM隧道工程施工将具有重要实用价值.

摘要： 针对砂卵石地层特点,将砂卵石地层按照密实度特征划分为中密卵石组段、混合卵石组段、密实卵石组段等三种组段,采用数理统计方法对三种组段下的掘进参数进行量化分析,得出了不同组段下推力、扭矩等掘进参数的分布特点,结果表明,地层性质对盾构掘进参数影响显著.分析了不同组段下盾构刀具磨损的变化规律,比较了主动换刀、被动换刀两种模式下掘进参数的分布差异,得到了不同组段下刀具临界磨损判别模型.

摘要： 采用盾构法进行隧道施工是近年来地铁隧道常见的施工模式,在不同的地质条件下,选用的盾构机及使用的掘进参数均不一样,合理选择施工参数,对盾构的掘进速度,地面沉降控制等均有重大影响,本文根据南京地铁十号线D10-TA06标的施工经验,总结盾构机在上部为粉质粘土（淤泥质粉质粘土）、下部为中风化粉砂质泥岩中掘进时，穿越C20混凝土素墙，同步注浆配合比等施工参数，针对管片出现的渗漏、破损等现象，编制专项方案，及时安排人员进行修补和堵漏，,对类似的工程具有一定的指导意义.

摘要： 以厦门市轨道交通一号线集美中心站～诚毅广场站区间隧道为工程依托背景,针对该区间隧道中所经过的无孤石段软弱地层,先分析总推力、刀盘扭矩、推进速度和土舱压力各自的变化趋势,再分析总推力、刀盘扭矩分别与推进速度、土舱压力之间的关系,利用现场实测数据对盾构的掘进参数进行曲线拟合,寻求掘进参数之间的函数关系,得出了一些适用于该工程盾构掘进参数的重要结论,以期指导同类工程.

摘要： 盾构法凭借安全、经济和快速的特点成为了隧道工程施工发展的方向.复合地层盾构掘进参数是选取时施工的重点和难点之一.本文以盾构机掘进施工的广州地铁六号线二期工程高塘石站—黄陂站盾构区间隧道工程为依托,基于大量现场实测掘进参数数据,对掘进参数的内在关系和相关性进行了研究.

摘要： 深圳地铁9号线深圳湾公园-下沙-车公庙区间隧道采用盾构法施工,突然遇到长距离硬岩影响施工进度.项目所用的掘进模式是合理的,但掘进推力、掘进扭矩偏低,项目通过采用优化掘进参数,加强刀具检查管理,加强渣土改良及地面预处理等措施,盾构区间掘进效率明显改进.

摘要： 本文以北京地铁14号线九龙山站-大望路站区间盾构成功下穿最近垂直距离为2.1m的特级风险源,北京地铁1号线进出洞工程为例,通过采取对既有运营隧道底部加固和优化盾构掘进参数等技术措施,保证了既有地铁1号线的结构安全和运行安全,以期为以后类似工程提供一定的参考.

摘要： 在盾构施工过程中盾构接收是一项具有一定风险的施工工序,且在广深片区复杂地层中盾构接收更是具有极大风险,钢套筒接收法是以适用于端头地面环境复杂且无加固条件,施工过程安全高效的特点在复杂地质盾构接收中得到得到越来越广泛的应用,对于在上软下硬,全砂层,全硬岩等地层中接收作为盾构接收工序选择的首选方案.本文主要介绍复合式土压平衡盾构机在广州不良地质上软下硬段采用钢套筒接收施工。通过钢套筒的安装检查，接收段盾构推进参数控制，洞门封堵等措施完成盾构接收施工。盾构接收施工是盾构施工的难点，而盾构接收过程中钢套筒的稳定，掘进参数的控制是盾构钢套筒接收施工中的关键点，通过在盾构进入钢套筒内的参数控制及钢套筒的监测得出适合在复杂地层中钢套筒接收的工艺，从来总结出一套较为成熟的复合式土压平衡盾构钢套筒接收技术工艺，对后续广州片区采用钢套筒接收工艺提供一定的参考价值。

摘要： 在盾构法隧道施工中,盾构的始发是盾构施工中的关键施工程序.本文以京津城际延伸线天津至于家堡工程为背景,结合大直径泥水盾构成功始发实例,提出大直径泥水盾构始发中的施工技术及掘进参数的控制,包括泥水仓压力、掘进速度、掘进方向等参数的控制，为类似工程施工提供借鉴.

摘要： 盾构沿小半径曲线掘进时隧道轴线控制,是一个系统性和综合性极强的问题.本文通过对南京地铁某区间隧道盾构掘进中发生的铰接密封漏水漏沙事故分析,找出相关原因总结存在问题,为控制改进提供参考.根据设计线路和地质勘查资料，提前对掘进中可能带来的困难和影响有充分的估计，并能就各种可能性有准备措施。加强精细化掘进管理，不同线型下，盾构机司机必须清楚每一环的掘进如何才能为管片提供出一个良好的拼装空间，并配合管片选型实现对线型的空间整体控制。曲线纠偏的过程中，必须控制推进千斤顶推力和左右行程差，铰接装置作为一种调整盾构灵敏度的辅助手段，必须与管片选型、超挖刀的使用相配合，等等。并力求推进速度、土仓压力的稳定，根据纠偏需要适时调整。使掘进形成的一段段折现，尽可能与设计轴线吻合。本案例的教训在于纠偏过程中，每一项的调整常常都是单向思维，没有考虑到掘进控制中相互之间的牵制和约束，产生一系列的问题。特别在趋势增加后，千斤顶行程不匹配、作用在铰接上的力增大、铰接行程开启角度及油缸压力均迅速增大，几乎达到了其极限值。这成为了最终漏水漏沙的直接原因。购置质量尚佳的设备配件，使用有经验的技师，加强日常的设备维修保养。做好同步注浆、即时注浆（不能同步注浆的情况下拖出盾尾后第一时间实施的管片注浆）、二次注浆，确保隧道轴线不变形。盾构铰接密封渗漏在盾构施工中发生的概率不大，在小曲线半径上，地质比较复杂的情况下更应引起重视。此次事故除了控制不当的问题，还存在较大的误判。虽未造成大的质量、安全事故，但对地质条件的不深入，对盾构设备性能的不熟，对风险预判的不到位，这几方面均需要引起反思、总结。这充分说明“地质是基础，盾构机是关键，人是根本”。

摘要： 本发明提出了一种基于迁移学习的隧道掘进机掘进性能与控制参数预测方法，步骤包括：在线采集反映设备运行状态的隧道掘进机掘进数据；对隧道掘进机掘进数据进行数据预处理，提取每个掘进循环的上升段及稳定段数据；根据已获得的上升段及稳定段数据确认输入及输出特征参数建立已竣工项目数据集；利用深度学习方法建立已竣工项目的掘进性能参数预测模型和控制参数预测模型；建立新开工项目试掘进数据的小样本数据集；基于小样本数据集并利用迁移学习的方法，生成新项目的掘进性能预测模型与控制参数预测模型。本发明能有效解决不同项目之间模型通用性问题，具有应用迅速、准确度高的优点。

摘要： 本发明公开了一种双模隧道掘进机施工掘进参数选择方法，依次包括如下步骤：S1：获取双模隧道掘进机前N环掘进参数；S2：对前N环掘进异常参数数据清洗；S3：以掘进环为单位计算前N环中每环掘进参量的分布统计量；S4：将前N环中每环计算的掘进参量分布统计量组合为关键参量判定数组；S5：对关键参量判定数组分别计算正态分布和经验分布的置信区间；S6：通过正态分布和经验分布判定得出第N+1环掘进参数控制选择范围；第N+1环掘进完成后，获取前N+1环掘进参数再次数据输入重复步骤S1～S6，获取第N+2环掘进参数控制选择范围，获得后续各掘进环掘进控制参数。本发明可为隧道掘进机每个掘进环里程掘进参数控制提供最佳范围，保障了隧道精细化掘进控制。

摘要： 本发明公开了一种隧道盾构掘进始发端头孤石区盾构机的掘进参数的控制工艺，针对隧道存在孤石的情况，通过泥仓建压、盾构推进速度控制、渣土开挖量的控制、同步注浆及二次注浆的控制，基本消除孤石的存在对盾构施工的影响，实现盾构施工的安全顺利进行。

摘要： 本发明提供了一种掘进机的掘进参数设定方法，根据围岩数据，利用效率预测模型，预测出后一段掘进的掘进效率；根据掘进效率与掘进参数之间的数学关系，计算出掘进系统的掘进参数。本发明解决了单纯依靠施工经验而设定掘进参数，存在地质适应性差的问题，能够很好地解决不同地质情况下的掘进参数设定的情况，从而保障施工更加安全、可靠与高效；选择对掘进效率相关性较大的围岩参数作为预测模型输入，能够更加准确地预测掘进效率；采用偏最小二乘算法PLS提取成分，解决了输入变量之间存在的相关性问题，降低了ANFIS结构输入维数，提高了预测精度，加快了仿真速度，有利于实时设定于掘进机的掘进参数。

摘要： 本发明提供一种盾构机掘进速度与掘进参数关系的预测系统，涉及盾构机参数监测和数据融合技术领域。该系统包括传感器模块、数据监测模块和数据处理模块，传感器模块包括压力传感器、转速传感器、位移传感器、超声波传感器；数据监测模块用于监测传感器模块获取的异构数据，对异构数据进行数学运算，并上传至数据处理模块；数据处理模块用于接收来自监测模块的数据，并根据预设地质信息参数、土仓压力信息以及刀盘转速信息，采用回归分析方法对接收到的数据进行融合运算，预测掘进速度与掘进参数之间的关系。通过回归分析方法对盾构机参数进行数据融合分析，预测了掘进速度和掘进参数的关系，为掘进速度的控制及盾构参数的优化奠定了基础。

摘要： 本发明涉及一种基于深度学习的硬岩隧道掘进机的掘进参数预测方法，具体包括以下步骤：S1.获取传感器连续记录的掘进数据，划分出原始掘进段进行优化，获得目标掘进段组，并将目标掘进段组划分为训练样本集和测试样本集；S2.构建卷积神经网络模型，将训练样本集输入卷积神经网络模型进行深度学习，获取初步预测模型；S3.获取测试样本集，输入初步预测模型进行测试，根据测试结果调整初步预测模型的超参数；S4.重复步骤S3，记录每次调整超参数后模型的预测误差，当预测误差小于设定阈值时，将当前模型作为最终预测模型输出。与现有技术相比，本发明具有提高掘进机的刀盘转速和推进速度的预测精度、避免经济损失和工期延误等优点。

摘要： 本发明公开了一种双模隧道掘进机施工掘进参数选择方法，依次包括如下步骤：S1：获取双模隧道掘进机前N环掘进参数；S2：对前N环掘进异常参数数据清洗；S3：以掘进环为单位计算前N环中每环掘进参量的分布统计量；S4：将前N环中每环计算的掘进参量分布统计量组合为关键参量判定数组；S5：对关键参量判定数组分别计算正态分布和经验分布的置信区间；S6：通过正态分布和经验分布判定得出第N+1环掘进参数控制选择范围；第N+1环掘进完成后，获取前N+1环掘进参数再次数据输入重复步骤S1～S6，获取第N+2环掘进参数控制选择范围，获得后续各掘进环掘进控制参数。本发明可为隧道掘进机每个掘进环里程掘进参数控制提供最佳范围，保障了隧道精细化掘进控制。

摘要： 本发明公开了一种隧道盾构掘进始发端头孤石区盾构机的掘进参数的控制工艺，针对隧道存在孤石的情况，通过泥仓建压、盾构推进速度控制、渣土开挖量的控制、同步注浆及二次注浆的控制，基本消除孤石的存在对盾构施工的影响，实现盾构施工的安全顺利进行。

摘要： 本发明提供了一种掘进机的掘进参数设定方法，根据围岩数据，利用效率预测模型，预测出后一段掘进的掘进效率；根据掘进效率与掘进参数之间的数学关系，计算出掘进系统的掘进参数。本发明解决了单纯依靠施工经验而设定掘进参数，存在地质适应性差的问题，能够很好地解决不同地质情况下的掘进参数设定的情况，从而保障施工更加安全、可靠与高效；选择对掘进效率相关性较大的围岩参数作为预测模型输入，能够更加准确地预测掘进效率；采用偏最小二乘算法PLS提取成分，解决了输入变量之间存在的相关性问题，降低了ANFIS结构输入维数，提高了预测精度，加快了仿真速度，有利于实时设定于掘进机的掘进参数。

摘要： 本发明涉及一种基于地质参数量化的盾构掘进参数预测方法，该方法包括以下步骤：将地层沿着埋深方向进行单元化处理，基于各单元片段的地质参数和隧道参数，建立地质状况量化矩阵，结合对应的掘进参数生成训练数据，并基于训练数据建立卷积神经网络模型；获取待施工段的地质状况量化矩阵，输入所述卷积神经网络模型获得对应掘进参数的预测值。与现有技术相比，本发明具有充分体现土层的复杂程度、预测精度高等优点。