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

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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.

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Laboratory Test of Reinforced Concrete Pile Foundation Cutting by Shield Cutterhead

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