盾构刀盘切削钢筋混凝土桩基室内试验研究

doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2020.01.005

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） ›› 2020, Vol. 40 ›› Issue (1): 35-42.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2020.01.005

盾构刀盘切削钢筋混凝土桩基室内试验研究

许华国^{1, 2} , 陈　馈^{1, 2}, 孙振川^{1, 2}

(1. 盾构及掘进技术国家重点实验室, 河南郑州　 450001; 2. 中铁隧道局集团有限公司, 广东广州　 511458)

收稿日期:2019-05-13 出版日期:2020-01-20 发布日期:2020-04-04
作者简介:许华国(1971—),男,四川内江人,2007年毕业于广西大学,土木工程专业,本科,工程师,主要从事盾构法隧道施工、装备技术研发及科研试验方面的工作。 E-mail: 924080517@qq.com。
基金资助:
中国铁路总公司科技研究开发计划(2016G004-A); 中国中铁股份有限公司科技开发计划(2019-重点-26); 河南省重点研发与推广专项(192102210061); 中铁隧道局集团科技创新计划(隧研合2018-37)

Laboratory Test of Reinforced Concrete Pile Foundation Cutting by Shield Cutterhead

XU Huaguo^{1, 2}, CHEN Kui^{1, 2}, SUN Zhenchuan^{1, 2}

(1. State Key Laboratory of Shield Machine and Boring Technology, Zhengzhou 450001, Henan, China; 2. China Railway Tunnel Group Co., Ltd., Guangzhou 511458, Guangdong, China)

Received:2019-05-13 Online:2020-01-20 Published:2020-04-04

摘要/Abstract

摘要： : 针对盾构穿越钢筋混凝土桩基的工程难题,开展盾构刀盘切削钢筋混凝土桩基的室内试验,设计全刀盘滚刀和全刀盘撕裂刀直接切削钢筋混凝土桩基的各6组掘进试验方案。通过对切削桩基效果、钢筋破坏形态、刀盘振动特性及刀具损伤形式进行统计分析,揭示全刀盘滚刀和全刀盘撕裂刀2种刀具对钢筋混凝土桩基的切削原理,并进一步评价滚刀和撕裂刀切削混凝土桩基的优缺点。结合不同掘进参数下盾构刀盘推力、转矩的变化情况,提出盾构刀盘直接切削钢筋混凝土桩基的滚刀和撕裂刀高低组合配置方案以及合理掘进参数。通过以色列地铁项目验证了该方案能有效将钢筋完全切断切短,有利于钢筋直接通过螺旋输送机排出,可提高施工效率和避免开舱处理钢筋风险。

关键词: 盾构刀盘, 切削钢筋混凝土桩基, 室内试验, 滚刀, 撕裂刀, 掘进参数, 刀具高低组合配置

Abstract: The laboratory test of reinforced concrete pile foundation cutting by shield cutterhead is carried out, and 6 sets of driving test schemes for direct cutting with full cutterhead disc cutters and that with full cutterhead tearing cutters are designed respectively for shield crossing pile foundations. Through the statistical analysis of the pile foundation cutting effect, the failure form of steel, the vibration characteristics of cutterhead and the damage form of cutters, the cutting principles of the two kinds of cutters are revealed, and the advantages and disadvantages of the cutters are evaluated. Based on the variation characteristics of thrust and torque of cutterhead under different driving parameters, the combination scheme of disc cutters and tearing cutters and reasonable driving parameters are proposed. The applicable results show that the reinforced bar can be completely cut to short pieces to pass through screw conveyor, improve construction efficiency and reduce risk of chamber opening.

Key words: shield cutterhead, reinforced concrete pile foundation cutting, laboratory test, disc cutter, tearing cutter, driving parameters, configuration of high and low combination of cutters

中图分类号:

U 45

许华国, 陈馈, 孙振川. 盾构刀盘切削钢筋混凝土桩基室内试验研究 [J]. 隧道建设, 2020, 40(1): 35-42.

XU Huaguo, CHEN Kui, SUN Zhenchuan. Laboratory Test of Reinforced Concrete Pile Foundation Cutting by Shield Cutterhead[J]. Tunnel Construction, 2020, 40(1): 35-42.

[1]	魏力峰, 叶来宾, 黄际政, 刘鹏程, 方勇. 黏性地层盾构刀盘泥饼崩解特性试验研究[J]. 隧道建设, 2022, 42(2): 275-282.
[2]	干聪豫, 黄子木, 刘泓志, 李兴高, 杨益. 泥水盾构管材在渣浆中冲蚀磨损试验研究[J]. 隧道建设, 2022, 42(1): 66-74.
[3]	冯欢欢, 王树英, 杨露伟, 杨延栋, 王文超, 夏明. 复杂地质条件下TBM刀具失效形式及原因分析与应对措施[J]. 隧道建设, 2022, 42(1): 130-136.
[4]	黄继辉, 唐志成, 张晓辉, 陈小羊, 郭晓. EFPI的地层关联性与复杂地层盾构掘进参数的演化规律分析[J]. 隧道建设, 2021, 41(S2): 215-221.
[5]	宁锐, 刘飞, 陈先智, 李志明, 韦炼, 黄硕. 昆明富水圆砾地层盾构渣土塑流性指标与合理改良方案研究[J]. 隧道建设, 2021, 41(S1): 36-.
[6]	魏晓龙, 林福龙, 孟祥波, 周树亮, 郭俊可. 滚刀状态实时诊断技术在超大直径泥水盾构中的应用——以汕头苏埃通道为例 [J]. 隧道建设, 2021, 41(5): 865-870.
[7]	张宁川. TBM、盾构盘形滚刀硬岩掘进的刃口磨损形状分析及优化对策[J]. 隧道建设, 2021, 41(4): 657-665.
[8]	周建军, 翟乾智, 马利, 王利明, 李宏波, 赵海雷. 刮渣斗与紧邻滚刀夹角对滚刀磨损影响研究[J]. 隧道建设, 2021, 41(3): 349-355.
[9]	葸振东, 胡林浩, 张书香, 张波. 富水砂卵石地层大直径盾构渣土改良试验研究——以成都地铁17号线明九区间2#风井—九江北站盾构工程为例 [J]. 隧道建设, 2021, 41(1): 37-43.
[10]	王德勇, 赵东平, 艾小杨, 王卢伟. 砂卵石地层大直径盾构始发下穿管线群施工技术——以成都轨道交通17号线温明区间盾构工程为例 [J]. 隧道建设, 2020, 40(S2): 256-263.
[11]	吴志峰, 刘永胜, 张杰, 杨壮志. 盾构直接切除大直径桩基的试验与工程实践[J]. 隧道建设, 2020, 40(S2): 280-288.
[12]	安斌, 刘学霸, 杨春勃, 王祖贤. 富水砂层土压平衡盾构小半径曲线始发掘进参数控制研究[J]. 隧道建设, 2020, 40(S2): 289-296.
[13]	韩伟锋, 孙振川, 王雅文, 郑永光. 隧道掘进破岩试验机结构设计及仿真[J]. 隧道建设, 2020, 40(S1): 413-418.
[14]	姚印彬. 浅覆土强透水砂卵石地层大直径泥水盾构干接收施工技术[J]. 隧道建设, 2020, 40(S1): 396-403.
[15]	赵海雷, 孙振川, 张兵, 王亚锋, 杨延栋, 秦银平, 李宏波. 基于CSM改进模型的TBM刀盘关键参数相关性研究[J]. 隧道建设, 2020, 40(S1): 169-178.

盾构刀盘切削钢筋混凝土桩基室内试验研究

Laboratory Test of Reinforced Concrete Pile Foundation Cutting by Shield Cutterhead

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