软土地层土压平衡式盾构盾尾有限元分析及优化对策

doi:10.3973/j.issn.1672-741X.2017.S1.005

中国科学引文数据库（CSCD）来源期刊
中文核心期刊中文科技核心期刊
Scopus RCCSE中国核心学术期刊
美国EBSCO数据库俄罗斯《文摘杂志》
《日本科学技术振兴机构数据库（中国）》

隧道建设（中英文） ›› 2017, Vol. 37 ›› Issue (S1): 26-31.DOI: 10.3973/j.issn.1672-741X.2017.S1.005

软土地层土压平衡式盾构盾尾有限元分析及优化对策

邵成猛

中国铁建十六局集团有限公司，北京 100018）

收稿日期:2017-01-17 修回日期:2017-03-31 出版日期:2017-05-20 发布日期:2017-05-27
作者简介:邵成猛（1979—），男，江苏盐城人，2002年毕业于石家庄铁道学院，土木工程专业，本科，高级工程师，主要从事城市轨道交通土建工程技术研究及管理工作。Email: supercheng2007@163.com。

Finite Element Analysis and Optimization Countermeasures for Shield  Tail of Earth Pressure Balanced Shield in Soft Stratum

SHAO Chengmeng

(China Railway 16th Bureau Group Co., Ltd., Beijing 100018, China)

Received:2017-01-17 Revised:2017-03-31 Online:2017-05-20 Published:2017-05-27

摘要/Abstract

摘要：

盾构在施工时，盾尾往往要承受大量的水土压力和自重载荷，这些载荷作用在盾尾产生一定的形变量。当形变量超过设计要求时，会造成一定的工程事故。针对软土地层中盾构的工况进行分析，确定盾构掘进过程中盾尾所受载荷。建立三维有限元模型，然后进行计算分析。根据分析结果对盾尾结构进行改进：盾尾采用6点注浆法代替传统的4点注浆法，并对有限元软件进行分析计算，对比6点注浆法和4点注浆法盾尾的分析结果。结果表明，6点注浆法能很好地减少盾尾的形变量，提高了盾构施工质量。

关键词: 软土地层, 土压平衡盾构, 盾尾, 载荷分析, 有限元分析, 应力应变

Abstract:

The shield tail bears large water pressure and dead load during shield tunneling, which would induce shield tail deformation. Incidents would be occurred when the shield tail deformation is beyond design requirement. The loads on shield tail during shield tunneling are analyzed, and 3D finite element model is established and calculated. The shield tail structure is optimized by replacing 4 grouting holes by 6 grouting holes, and finite element software is used to analyze the construction cases respectively. The analytical results show that the shield tail deformation is reduced and the shield tunneling quality is improved by adopting 6 grouting holes.

Key words: soft stratum, EPB shield, shield tail, load analysis, finite element analysis, stress and strain

中图分类号:

U 45

邵成猛. 软土地层土压平衡式盾构盾尾有限元分析及优化对策[J]. 隧道建设, 2017, 37(S1): 26-31.

SHAO Chengmeng. Finite Element Analysis and Optimization Countermeasures for Shield  Tail of Earth Pressure Balanced Shield in Soft Stratum[J]. Tunnel Construction, 2017, 37(S1): 26-31.

[1]	陈先智, 成勇, 杨小龙, 刘飞, 胡钦鑫, 刘朋飞. 富水圆砾地层盾构渣土改良技术研究[J]. 隧道建设, 2020, 40(5): 636-643.
[2]	吴彦星, 肖威, 周倩, 孙磊, 徐光亿. 敞口式矩形顶管机设计与研究[J]. 隧道建设, 2020, 40(4): 591-596.
[3]	孙志洪, 王宁. 基于光纤光栅传感的盾尾密封泄漏监测试验研究及分析[J]. 隧道建设, 2020, 40(3): 346-351.
[4]	张振义，陈雾航，许有俊，李文博. 基于AM桩盖挖逆作地铁车站施工力学有限元分析[J]. 隧道建设, 2020, 40(2): 189-194.
[5]	李志军, 房有亮，肖钢, 赖文辉, 瞿勇, 傅金阳, 徐赞. 富水圆砾地层土压平衡盾构停机地层变形特征实测分析 [J]. 隧道建设, 2020, 40(1): 106-113.
[6]	陈桥, 孙振川, 张兵, 王超峰, 杨将晓, 王发民. 超大直径盾构在海域软土地层掘进推进系统参数控制方法研究 ———以汕头海湾隧道工程为例[J]. 隧道建设, 2020, 40(1): 126-133.
[7]	贺志勇, 钟宏武, 陈振华. 带裂缝隧道衬砌的安全评价及有限元分析[J]. 隧道建设, 2019, 39(S2): 69-77.
[8]	路亚缇, 李光. 基于超声波测距技术的盾构盾尾间隙测量系统研制[J]. 隧道建设, 2019, 39(S2): 135-140.
[9]	杨逸枫, 廖少明, 吴东鹏. 软土大断面类矩形组合顶管暗挖车站长期沉降预测分析[J]. 隧道建设, 2019, 39(S2): 213-219.
[10]	高骏, 孟小伟, 马龙祥, 张超, 刘锦超. 软土地层顶管法地下通道近接桥梁施工保护方案研究[J]. 隧道建设, 2019, 39(S2): 234-241.
[11]	赵太东. 新建矿山法隧道近距离下穿既有车站的结构设计及监测分析[J]. 隧道建设, 2019, 39(S2): 253-260.
[12]	齐梦学，车新宁，李秀云. 复合式大倾角皮带机在地铁施工中的应用[J]. 隧道建设, 2019, 39(9): 1530-1536.
[13]	朱建峰. 佛山地铁盾构隧道深厚软土地层预处理方法探究[J]. 隧道建设, 2019, 39(8): 1326-1333.
[14]	江玉生，孙正阳，杨志勇. 土压平衡盾构施工风险监控系统及参数预警研究[J]. 隧道建设, 2019, 39(7): 1083-1089.
[15]	邹今检. 盾构土压平衡动态神经网络逆控制技术研究[J]. 隧道建设, 2019, 39(7): 1104-1109.

软土地层土压平衡式盾构盾尾有限元分析及优化对策

Finite Element Analysis and Optimization Countermeasures for Shield  Tail of Earth Pressure Balanced Shield in Soft Stratum

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价