盾构关键参数计算

盾构渣土松散系数1. 概述盾构渣土松散系数是盾构施工过程中一个关键性的参数，用于评估盾构机对不同类型渣土的适应能力。

该系数的大小决定了盾构机在施工过程中的推进速度和施工质量。

2. 盾构渣土分类在盾构施工过程中，渣土通常被分为四类：黏土、砂土、粉土和淤泥。

这些不同类型的渣土具有不同的物理和力学性质，对盾构机的推进有着不同的影响。

•黏土：黏土是由颗粒直径小于0.002mm的粒状颗粒组成的土壤，具有较高的含水量和较强的粘性。

黏土的松散系数较低，需要较大的推力来推进盾构机。

•砂土：砂土是由颗粒直径在0.002mm到2mm之间的颗粒组成的土壤，具有较高的孔隙度和较低的粘性。

砂土的松散系数较高，盾构机在砂土中的推进速度较快。

•粉土：粉土是由颗粒直径在0.002mm到0.02mm之间的颗粒组成的土壤，具有较高的含水量和较弱的粘性。

粉土的松散系数较低，推进盾构机时需要适当调整盾构机的推力。

•淤泥：淤泥是由颗粒直径小于0.02mm的细颗粒组成的土壤，具有高含水量和较高的粘性。

淤泥的松散系数非常低，盾构机在淤泥中的推进速度较慢。

3. 渣土松散系数的影响因素盾构渣土松散系数的大小受到多种因素的综合影响，包括渣土的含水量、颗粒大小分布、颗粒形状等。

•含水量：渣土的含水量对其松散系数有着重要影响。

含水量较高的渣土具有较低的松散系数，推进盾构机时需要投入较大的力量。

而含水量较低的渣土具有较高的松散系数，盾构机的推进速度相对较快。

•颗粒大小分布：渣土中颗粒大小分布的不均匀性也会对松散系数产生影响。

颗粒大小分布越均匀，渣土的松散系数越高。

•颗粒形状：渣土中颗粒的形状也会对松散系数产生影响。

比如，在黏土中，颗粒形状越规则，松散系数越低。

4. 盾构渣土松散系数的测定方法盾构渣土松散系数的测定方法有多种，常见的方法包括场测和室内试验。

•场测：盾构渣土松散系数可以通过在现场进行测试得出。

在施工现场，可以通过盾构机的推力和推进速度来判断渣土的松散系数。

盾构管片螺栓扭矩要求是盾构施工中一个关键的技术参数，它直接影响着管片的安全性和稳定性。

在盾构施工中，管片是由各个螺栓连接而成的，而螺栓的紧固力量则取决于扭矩的大小。

因此，正确地确定盾构管片螺栓的扭矩要求对于整个工程的顺利进行至关重要。

一、盾构施工概述盾构施工是一种地下开挖工程方法，它可以用于地铁隧道、水利隧道、交通隧道等工程的施工。

盾构机在施工过程中通过推进筒和开挖头推进前进，并同时进行土层的开挖和管片的安装。

而管片作为盾构隧道的支撑结构，需要通过螺栓进行连接，以确保整体结构的稳定性。

二、盾构管片螺栓的作用盾构管片螺栓是连接管片的重要构件，它的作用主要有两个方面：一是连接管片，将各个管片固定在一起，形成一个整体的隧道结构；二是传递荷载，承担土压力、水压力等外部作用力，并将其传递到管片和地基中。

因此，盾构管片螺栓的质量和紧固力量直接影响着整个隧道的安全性和稳定性。

三、盾构管片螺栓扭矩的概念盾构管片螺栓的紧固力量通常通过扭矩来控制，扭矩是指作用在螺栓上的旋转力矩，它可以使螺栓产生拉力，从而固定连接的构件。

在盾构施工中，管片螺栓的扭矩要求是指在紧固螺栓时所需施加的扭矩大小，它通常由设计规范或者施工方案中规定。

四、盾构管片螺栓扭矩要求的确定方法确定盾构管片螺栓扭矩要求的方法主要包括以下几种：一是根据设计规范确定，设计规范中通常会规定螺栓的紧固力矩范围，施工单位可以根据设计规范来确定扭矩要求；二是根据实测数据调整，有些情况下设计规范中规定的扭矩要求可能与实际情况有所偏差，施工单位可以通过实测数据来调整扭矩要求；三是根据经验确定，在一些特殊情况下，施工单位也可以根据经验来确定螺栓的扭矩要求。

五、盾构管片螺栓扭矩要求的影响因素盾构管片螺栓扭矩要求的大小受多种因素影响，主要包括以下几个方面：一是管片材料的特性，不同材质的管片具有不同的强度和硬度，需要根据其特性确定螺栓的扭矩要求；二是地质条件，地下工程中地质条件多变，需要根据具体情况确定螺栓的扭矩要求；三是施工环境，施工现场的条件也会对螺栓的扭矩要求产生影响，如环境温度、湿度等；四是螺栓的型号和规格，不同型号和规格的螺栓具有不同的承载能力，需根据具体情况确定扭矩要求。

第3—4周工作报告曾凡宇一、工作概述（一）工程现阶段进展香港路土体加固，赵家条站盾构始发工作，惠济路与赵家条段收尾段推进与接受准备工作。

（二）主要工作内容了解盾构推进各参数之间的关系，探讨工程实际中出现的问题与盾构参数的选定之间的因果关系。

分析统计数据并与相关论文做对比，观察盾构出洞过程。

下文将所见所得分类逐一叙述。

二、盾构掘进参数的意义与相互关系（一）盾构掘进各参数的概念1.掘进参数的选择依据地质情况判断，盾构机当前状态，地面监测结果反馈，盾构机姿态。

2.掘进（1）推进油缸的压力：控制盾构机前进和转向。

（2）推进油缸的行程：指油缸伸出的伸长量。

（3）速度：即掘进速度，以总推力和刀盘扭矩为参考量。

（4）总推力：推进油缸的总推力。

（5）出土量：43方，可由盾构机开挖直径得出。

2.刀盘（1）转速与扭矩：正常情况转速参考扭矩。

3.环流（略）4.土舱压力其设定应由工程师决定，有以下两个原则：密封土舱内的土压力应可以维持刀盘前方开挖面的稳定，不致于因土压偏低造成土体塌陷、地下水流失；也不致于因土压偏高造成土体表面隆起、地表建筑设施破坏等。

密封土舱内的土压力应尽可能低，以降低掘进扭矩和推力，提高掘进速度，降低土体对刀具的磨损，最大限度地降低掘进成本。

（2）调整：若压力大时可以采取以下几个措施来降低压力：加快螺旋输送机的转速，增加出渣速度，降低渣仓内渣土的高度；适当降低推进油缸的推力；降低泡沫和空气的注入量，适当的排出一定量的空气或水。

若压力小时可以采取相反措施。

（二）统计分析1.扭矩与总推力的统计关系表图1图2分析：（1）图1两者基本吻合线性关系。

可见是符合直接经验的。

（2）图2中刀盘转速的波动变化程度最小，与施工过程中的人为控制情况相吻合；掘进速度、贯入度的波动程度最大，应是由于地质情况的差距而对掘进产生了重要影响。

同时，除了出洞阶段，两者的波动基本同步，而出洞阶段的不同是由于自身的特殊性。

2.由各项参数频数分布直方图得均近似服从正态分布3.刀盘转速与掘进速度的关系之前图表指出推进速度随着刀盘转速的增大而增大，且大部分转速趋于恒定，而其推进速度也稳定在某个值附近。

盾构区间隧道衬砌结构的抗震计算作者：江国仲来源：《城市建设理论研究》2013年第31期摘要:横通道施工是隧道工程中常见的施工项目，其施工对主隧道有很大影响，盾构是在软岩和土体中进行隧道施工的专门机具，使用盾构机开挖隧道的方法称为盾构法。

所以对隧道结构受力特征计算和盾构工程风险控制进行研究，对于保证隧道施工的安全性有重要意义，本文就盾构区间隧道衬砌结构的抗震计算进行了简要分析。

关键词:盾构；隧道；衬砌结构；抗震计算中图分类号：U45 文献标识码：A1、盾构区间隧道衬砌结构施工技术概述1.1、盾构隧道法使用现状盾构是在软岩和土体中进行隧道施工的专门机具，使用盾构机开挖隧道的方法称为盾构法，盾构隧道法的施工，在近几年的城市隧道建设中得到越来越广泛的应用，盾构法隧道前进是依靠设在盾尾的一组千斤顶克服盾构机重和周围土体产生的正面和侧壁的摩阻力，千斤顶支撑在已拼装好的环形隧道衬砌上，每拼装一环管片，千斤顶向前推进一个衬砌环间宽度，在施工过程中，衬砌管片的投资通常达到总投资额的40%，因此，正确合理的衬砌结构计算方法不仅是制约隧道安全性的重要影响因素，更大大决定着隧道投资额的数目。

1.2、盾构掘进适应性分析根据施工盾构区间周边条件、工程地质、水文地质情况，选用土压平衡盾构。

鉴于盾构经过地段主要为膨胀土地层，渗透系数小，泥质含量较高，遇水软化，极易发生“泥饼”现象，将极大的影响盾构掘进。

因此，在选用土压平衡盾构时要对盾构刀盘、刀具方面进行盾构机的适应性分析：（一）盾构刀盘开口率是决定刀盘拓扑结构的关键参数，在刀盘的设计中具有重要的作用。

当刀盘开口率在30%～40%范围时，刀盘的支护压力与膨胀土地层所对应的地应力较为接近，对开挖面的稳定较为有利。

故盾构采用35%的开口率。

盾构刀具排布以铲刀和刮刀为主，辅以单双刃滚刀，为了方便对损坏及磨损严重的刀具进行更换，滚刀采用较为可靠的楔形安装方式且为背装式。

面板刮刀布置在面板开口槽两侧，随刀盘旋转对开挖面土体产生轴向剪力和径向切削力，从而对土体进行有效切削。

盾构隧道环向接头等效刚度修正计算及其影响因素研究杨春山;莫海鸿;魏立新【摘要】The equivalent bolt stiffness is key to the circumferential design of shield tunnels. The three-dimensional refined model was established to calculate deviation of bolt stiffness between actual situation and equivalent joint as well as the correction stiffness coefficientη was proposed. Then, the influencing factors of the stiffness correction coefficient were explored and the correction formula of bolt equivalent stiffness was put forward, which was used for the typical engineering calculations. The results indicate that indispensable error appears during the longitudinal bending calculation when equivalent homogeneous bolt represents the actual joints of shield tunnels. The type of bolts change the joint stiffness, which makes the maximum error of stiffness correction coefficient reach 10.5%. The influence of bolt quantity on equivalent stiffness is obvious, and the correction coefficient increase linearly with increasing quantity of bolts. Outside disturbance has little impact on equivalent bolt stiffness when disturbance level is low and does not increase the error caused by equivalent stiffness. The displacement error of the typical engineering example are respectively 9.6% and 31.9% deviation from measurements with and without correction considered , respectively, so the correction calculation method of equivalent bolt stiffness is more reasonable.%管片环向接头等效刚度是盾构隧道纵向设计的关键参数.为此,建立盾构管片三维精细数值模型,计算分析等效接头刚度与实际螺栓接头刚度的偏差,引入等效刚度修正系数η;探讨刚度修正系数的影响因素,提出等效刚度修正计算公式,并应用于工程实例.研究结果表明:盾构隧道纵向计算中用等效螺栓环表征实际接头存有不容忽视的误差;螺栓型式影响实际点状分布接头刚度,导致不同螺栓型式等效刚度最大相差10.5%;螺栓数量对等效刚度影响明显,等效刚度随实际螺栓数量的增加近似线性增大;外部扰动水平不高时,对刚度等效影响很小,不会放大螺栓刚度等效引起的误差;实例计算中等效刚度修正前后位移计算结果与实测值误差分别为31.9%和9.6%,说明接头等效刚度修正计算方法更具合理性.【期刊名称】《铁道科学与工程学报》【年(卷),期】2017(014)007【总页数】8页(P1497-1504)【关键词】盾构隧道;接头刚度等效;修正计算;影响因素;数值计算;实例分析【作者】杨春山;莫海鸿;魏立新【作者单位】广州市市政工程设计研究总院,广东广州510060;华南理工大学土木与交通学院,广东广州 510641;广州市市政工程设计研究总院,广东广州510060【正文语种】中文【中图分类】U451盾构隧道常因外部扰动产生纵向变形，隧道纵向变形主要由环缝张开引起[1]，而隧道环缝张开一定程度上取决于环缝螺栓的刚度，因此合理评价等效螺栓刚度显然十分重要。

土压平衡盾构土仓压力设定与控制土压平衡盾构是一种用于地下隧道开挖的先进施工技术。

在盾构机挖进土体的过程中，为了保证人员和设备的安全，需要通过设定和控制土仓压力来保持平衡。

本文将介绍土压平衡盾构土仓压力的设定与控制的方法。

一、土压平衡盾构土仓压力设定的目标土压平衡盾构土仓压力设定的目标是在盾构机挖进土体的过程中，保持土压平衡，即土压力与地下水压力之间的差值不超过一定范围。

这样可以有效控制土体的变形和沉降，保证隧道的稳定施工。

二、土压平衡盾构土仓压力设定的方法1. 理论计算法：根据盾构机的挖进速度、土体性质和地下水压力等参数，通过理论计算得出合理的土仓压力设定值。

这种方法相对简单，但需要精确的参数输入和土质性质的准确评估。

2. 经验法：根据历次相似工程经验，结合地质勘察结果，设定合适的土仓压力。

这种方法适用于类似地质条件下的盾构施工，但需要经验丰富的专业人员进行判断。

3. 反馈控制法：利用传感器测量土仓压力和地下水压力，通过实时反馈控制系统对土仓压力进行调整。

这种方法可以根据实际情况灵活调整土仓压力，但需要高精度的传感器和快速响应的控制系统。

三、土压平衡盾构土仓压力控制的方法1. 主动控制：根据土仓压力设定值，通过改变土仓内部的工作压力来控制土仓压力的变化。

这种方法可以实现对土仓内部的土体压力进行主动调节，但需要有稳定的供土系统和准确的土压力控制装置。

2. 被动控制：在土仓内设置排土管，通过调节排土管的开闭程度来控制土仓压力的变化。

这种方法相对简单，但需要准确把握土仓内外土体的平衡关系，以防止排土管过度开启引起土层失稳。

3. 水封控制：在土仓与盾尾之间设置水封装置，通过调节水封压力来控制土仓压力的变化。

这种方法可以实现对盾尾处土仓压力的有效控制，但需要稳定的供水系统和精确的水封装置。

四、土压平衡盾构土仓压力设定与控制的注意事项1. 土仓压力设定值应根据实际地质条件和施工需求进行合理确定，避免过大或过小造成隧道沉降或土体塌陷。