盾构直接切削桩基施工关键技术

doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2019.10.014

隧道建设（中英文） ›› 2019, Vol. 39 ›› Issue (10): 1666-1677.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2019.10.014

盾构直接切削桩基施工关键技术

杜闯东，张杰，唐纵雄

（中铁隧道局集团有限公司，广东广州 511458）

收稿日期:2018-02-01 出版日期:2019-10-20 发布日期:2019-12-10
作者简介:杜闯东（1974—），男，河南洛阳人，2013年毕业于西南交通大学，土木工程专业，本科，教授级高级工程师，主要从事TBM施工技术研究和应用工作。E-mail： dcd.321@163.com。

Key Technologies of Shield Direct Cutting Pile Foundation

DU Chuangdong, ZHANG Jie, TANG Zongxiong

（China Railway Tunnel Group Co., Ltd., Guangzhou 511458, Guangdong, China）

Received:2018-02-01 Online:2019-10-20 Published:2019-12-10

摘要/Abstract

摘要：

为解决盾构刀盘在切削桩基过程中出现的刀盘刀具异常损坏、刀盘卡死及掘进效率低下等问题，依托以色列特拉维夫轻轨红线项目，采用刀盘切削桩基实体模型方法，通过模拟不同刀具布置和多种掘进工况，分析掘进参数及刀具布置对桩基破坏形态、刀盘破坏形态的影响规律。研究结果表明，在盾构刀盘切削桩基过程中，存在最佳切削推进速度（3~5 mm/min）、刀盘转速（1.0~1.2 r/min）和最佳转矩（3 300~4 300 kN?m）等，且滚刀和切刀的数量对于切削桩基有着一定的影响。现场实际掘进和监测结果表明，利用该实验结果合理地调整相关参数，在轻轨项目中盾构切削桩基过程未出现卡机、刀盘损坏等现象，取得了良好的效果。

关键词: 实体模型, 桩基, 盾构掘进, 压力控制, 振动, 转矩, 软硬不均地层, 风险控制

Abstract:

Obstacles such as pile foundations are frequently encountered during shield boring. In such case, the cutters and cutterhead of the shield would be jammed or even damaged, and the boring efficiency is probably low. As a result, a entity model of cutterhead direct cutting pile foundation of Red Line of Tel Aviv LRT project is established to simulate different layouts of cutting tools and different boring conditions, and analyze the influencing laws of shield boring parameters and cutting tool layout mode on failure mode of pile foundations and shield cutterhead. The analytical results show that during shield cutterhead cutting pile foundation, the optimum boring parameters of advancing rate, cutterhead rotation speed and torque are 3-5 mm/min, 1.0-1.2 r/min and 3 300-4 300 kN?m, respectively; and the number of disc cutter and cutting bit have some influence on the cutting of the pile foundations. The practice of pile foundation cutting by shield and the monitoring results demonstrate good effects, such as no cutterhead jamming and damage, have been achieved during shield cutting pile foundation by rationally adjusting relative parameters.

Key words: entity model, pile foundation, shield boring, pressure control, vibration, torque, heterogeneous ground, risk management

中图分类号:

U 45

杜闯东，张杰，唐纵雄. 盾构直接切削桩基施工关键技术[J]. 隧道建设, 2019, 39(10): 1666-1677.

DU Chuangdong, ZHANG Jie, TANG Zongxiong. Key Technologies of Shield Direct Cutting Pile Foundation[J]. Tunnel Construction, 2019, 39(10): 1666-1677.

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