文档介绍：工程实践
小半径曲线盾构掘进时
管片破损分析
李翔
上,由于盾构机是在曲线段掘进,盾
摘要:通过北京地铁隧道掘进实践,认真分析管片破损的原因,采
构机支承环和切削环要沿设计曲线
取有效措施,从而防止了盾构机在曲线段上掘进时容易出现
推进,主要依靠调节盾构机推进油
的管片破损。
缸的行程差来实现盾构机的转弯,
关键词:曲线段;盾构;管片;破损;分析;措施
同时,还要利用安装相应的转弯环
管片(即楔形管片)来逐步消除推进
盾构机在直线、缓和曲线和大水平方向转弯时,转弯的外侧油缸油缸的行程差,以使盾构机每环开
半径曲线段上掘进时,推进油缸的受力最大,内侧油缸受力最小。外始掘进时每组推进油缸行程差尽可
靴板通常不容易挤碎管片,但是,当侧油缸的油压在硬岩掘进时可能会能趋于最小,保证盾构机掘进方向
盾构机在曲线段上掘进时, 达到最高溢流压力,而内侧部分油的准确性。盾构机在推进过程中,靴
推进油缸靴板破坏管片的几率远远缸的压力却极低,靴板与管片接触板与已安装就位的管片是相对不动
高于其他线段。经过多次现场观察的推力极小,甚至靴板会脱离管片。的,由于盾构机要转弯,因此,靴板
和分析,找出了管片破损的主要原这时,盾构机的掘进推力全部集中与管片之间会因盾构机的姿态发生
因,并采取了有效防控措施,将管片在外侧油缸上,而不是圆周均衡分变化而产生一定的侧向分力,从而
破损减少到可控范围。布。因此,外侧管片局部承受的反导致管片的破损。
推力也会超过管片的允许载荷。同在安装管片时,如果不能很好
管片破损原因的宏观分析
时,由于是小半径转弯,推进油缸地选择合适的管片类型,所安装的
盾构机本身是个庞大的刚性实随着盾构机的推进,其靴板也会产管片没能使各组推进油缸的行程差
体, 几乎是它的最小极限生一个侧向分力,这个分力会随着达到最小,也会增大靴板与已安装
转弯半径。盾构机主机长度达盾构机的继续推进而逐步加大,如管片的侧向力。在这种情况下进行
,中间只有1个铰接连接(支承环图所示。
与盾尾之间), 支承环和切削环长度由图可以看
为,铰接后部盾尾长度为, 出,已安装就位的
盾构机的设计理论极限转弯半径管片是不动的,盾
。盾构机在接近设计极限转构机的推进油缸
弯半径曲线段上掘进时,会造成推靴板顶在已安装
进油缸受力不均,并且悬殊很大。在就位的管片圆周
李翔:中铁隧道股份有限公司四公司,助理工程师,北京
现代城市轨道交通 6 / 2006 MODERNU RBAN TRANSIT 47
工程实践小半径曲线盾构掘进时管片破损分析李翔
盾构推进,推进油缸靴板破坏管片阀控制,通过伸缩动作,就
的几率将大大提高。因此,在小半径能够调整盾尾姿态。
圆曲线段掘进时,必须严格控制管盾构机的个推进控
片选型,确保所安装的管片满足盾制组,即、、、、
构机推进的需要;必须结合盾构机组,每组由1个单独电磁
推进油缸的实际行程差来决定。一阀控制整组的推进溢流压
般由盾构机主司机或土木值班工程力。所谓调向就是通过调
师根据掘进过程中各组推进油缸行整相应的每组推进油缸的溢流压力, 整和铰接防漏,也利于管片的安装。
程差以及结合上一环安装管片的类改变不同组推进油缸的油压,从而
管片破损