CN112431604B - 一种泥岩地层盾构泥饼防结系统及防结方法 - Google Patents

一种泥岩地层盾构泥饼防结系统及防结方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112431604B
CN112431604B CN202011304537.9A CN202011304537A CN112431604B CN 112431604 B CN112431604 B CN 112431604B CN 202011304537 A CN202011304537 A CN 202011304537A CN 112431604 B CN112431604 B CN 112431604B
Authority
CN
China
Prior art keywords
module
construction
shield
tunnel
mud cake
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202011304537.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112431604A (zh
Inventor
邰华松
杨延昭
赵勇
马超
孙淑兰
曹雪杉
王为
寇恩宇
王悦宇
陈天龙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Rail Way No9 Group No2 Engineering Co ltd
Original Assignee
China Rail Way No9 Group No2 Engineering Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Rail Way No9 Group No2 Engineering Co ltd filed Critical China Rail Way No9 Group No2 Engineering Co ltd
Priority to CN202011304537.9A priority Critical patent/CN112431604B/zh
Publication of CN112431604A publication Critical patent/CN112431604A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112431604B publication Critical patent/CN112431604B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/06Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining
    • E21D9/093Control of the driving shield, e.g. of the hydraulic advancing cylinders
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/003Arrangement of measuring or indicating devices for use during driving of tunnels, e.g. for guiding machines
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/12Devices for removing or hauling away excavated material or spoil; Working or loading platforms
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21FSAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F17/00Methods or devices for use in mines or tunnels, not covered elsewhere
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21FSAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F17/00Methods or devices for use in mines or tunnels, not covered elsewhere
    • E21F17/18Special adaptations of signalling or alarm devices

Abstract

本发明属于隧道施工技术领域,公开了一种泥岩地层盾构泥饼防结系统及防结方法,所述泥岩地层盾构泥饼防结系统包括:施工信息获取模块、隧道路径分析模块、地质分析模块、中央控制模块、地质模型构建模块、隧道路径植入模块、隧道施工模型分析模块、盾构机参数获取模块、定位模块、泥饼监测模块、泥饼清理模块;本发明通过对施工区域的地质以及施工路线进行规划,能够实现对隧道施工中的地质的分析,得到隧道施工中复杂地质的区间,方便在这一区间进行刀盘的防结泥饼的处理;在非复杂施工区域进行刀盘监测,及时进行刀盘上泥饼的清理,实现隧道施工的方便性的提升,同时实现对盾构隧道掘进机的保护,延长使用寿命。

Description

一种泥岩地层盾构泥饼防结系统及防结方法
技术领域
本发明属于隧道施工技术领域,尤其涉及一种泥岩地层盾构泥饼防结系统及防结方法。
背景技术
目前:盾构隧道掘进机,简称盾构机,是一种隧道掘进的专用工程机械,现代盾构掘进机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体,具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能,涉及地质、土木、机械、力学、液压、电气、控制、测量等多门学科技术,而且要按照不同的地质进行“量体裁衣”式的设计制造,可靠性要求极高。盾构掘进机已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。
盾构隧道掘进机使用时,在特定地层,比如黏土、泥岩地层盾构在施工过程中刀盘面板会被泥饼糊住,刀具无法有效对土层进行切削,会产生掘进效率低、地层扰动大,而且泥饼与地层长时间的摩擦会产生大量的热,容易让主轴承密封失效的问题。目前暂无可以实现泥饼的自动检测以及清理的方案,无法实现泥岩地层盾构防结泥饼,影响隧道施工。
通过上述分析,现有技术存在的问题及缺陷为:目前暂无可以实现泥饼的自动检测以及清理的方案,无法实现泥岩地层盾构防结泥饼,影响隧道施工。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种泥岩地层盾构泥饼防结系统及防结方法。
本发明是这样实现的,一种泥岩地层盾构泥饼防结系统,所述泥岩地层盾构泥饼防结系统包括:
施工信息获取模块、隧道路径分析模块、地质分析模块、中央控制模块、地质模型构建模块、隧道路径植入模块、隧道施工模型分析模块、盾构机参数获取模块、定位模块、泥饼监测模块、泥饼清理模块;
施工信息获取模块,与中央控制模块连接,用于通过施工信息获取程序获取施工信息,所述施工信息包括隧道路径、施工区域地质;
隧道路径分析模块,与中央控制模块连接,用于通过隧道路径分析程序对隧道路径进行分析;
地质分析模块,与中央控制模块连接,用于通过地质分析程序进行获取的施工区域的地质信息进行分析;
中央控制模块,与施工信息获取模块、隧道路径分析模块、地质分析模块、地质模型构建模块、隧道路径植入模块、隧道施工模型分析模块、盾构机参数获取模块、定位模块、泥饼监测模块、泥饼清理模块连接,用于通过主控机控制各个模块正常运行;
地质模型构建模块,与中央控制模块连接,用于通过地质模型构建程序依照施工区域地质分析结果进行施工区域的地质模型的构建;
隧道路径植入模块,与中央控制模块连接,用于通过隧道路径植入程序依照隧道路径分析结果将隧道路径植入地质模型中,得到隧道施工模型;
隧道施工模型分析模块,与中央控制模块连接,用于通过隧道施工模型分析程序对隧道施工模型进行分析,确定隧道施工中地质复杂的区间,并对所述区间进行标注;
盾构机参数获取模块,与中央控制模块连接,用于通过盾构机参数获取程序进行盾构机参数的获取;
定位模块,与中央控制模块连接,用于通过盾构机定位程序进行隧道施工中盾构机位置的确定;
泥饼监测模块,与中央控制模块连接,用于通过泥饼监测程序对盾构机的刀盘上的泥饼进行监测,得到结泥饼与否的结论;
泥饼清理模块,与中央控制模块连接,用于通过泥饼清理程序在隧道标注区间以及结泥饼时进行泥饼清理。
本发明的另一目的在于提供一种泥岩地层盾构泥饼防结方法,所述泥岩地层盾构泥饼防结方法包括以下步骤:
步骤一,通过施工信息获取模块利用施工信息获取程序获取施工信息,所述施工信息包括隧道路径、施工区域地质;
步骤二,通过隧道路径分析模块利用隧道路径分析程序对隧道路径进行分析;通过地质分析模块利用地质分析程序进行获取的施工区域的地质信息进行分析;
步骤三,通过地质模型构建模块利用地质模型构建程序依照施工区域地质分析结果进行施工区域的地质模型的构建;通过隧道路径植入模块利用隧道路径植入程序依照隧道路径分析结果将隧道路径植入地质模型中,得到隧道施工模型;
步骤四,通过隧道施工模型分析模块利用隧道施工模型分析程序对隧道施工模型进行分析,确定隧道施工中地质复杂的区间,并对所述区间进行标注;
步骤五,通过盾构机参数获取模块利用盾构机参数获取程序进行盾构机参数的获取;通过定位模块利用盾构机定位程序进行隧道施工中盾构机位置的确定;
步骤六,通过泥饼监测模块利用泥饼监测程序对盾构机的刀盘上的泥饼进行监测,得到结泥饼与否的结论;通过泥饼清理模块利用泥饼清理程序在隧道标注区间以及结泥饼时进行泥饼清理。
进一步,步骤二中,所述通过地质分析模块利用地质分析程序进行获取的施工区域的地质信息进行分析,包括:
(1)获取施工区域的遥感图像,为基于遥感图像的构造解译;
(2)导入经过网格化处理和配准好的覆盖研究区的重力和航空磁力异常等值图;
(3)通过分析异常形态和分布特征,来验证遥感解译格架构造的可靠性和推断构造的深部特征,如果解译格架构造在航磁、重力异常上有显示,则保留;没有则删除;
(4)导入施工区域的地质图数据库,选择格架构造一定距离内的包含地层和岩体属性的多边形,推断格架构造的施工区域的地质信息。
进一步,步骤(1)中,所述为基于遥感图像的构造解译,包括:将施工区域的带有地理坐标的遥感图像置至于同一视域内,获得格架构造;然后逐级放大进行区域构造解译,解译出区域构造。
进一步,步骤三中,所述通过地质模型构建模块利用地质模型构建程序依照施工区域地质分析结果进行施工区域的地质模型的构建,包括:
(1)针对施工区域利用获取的钻孔点数据构建初始的地层界面;
(2)利用几何自适应方法对构建的地层界面进行光滑处理,生成构建完成的地层界面;
(3)利用构建完成的地层界面构建三维地层实体;
(4)利用生成的三维地质实体和构建完成的地质界面整合生成三维地质模型。
进一步,步骤(1)中,所述针对施工区域利用获取的钻孔点数据构建初始的地层界面,包括:人工划分好地层界面,然后利用已经划分完地层界面的钻孔点数据生成网格,并且在地层界面起伏大且钻孔数量少的区域采用数据插值方法增加原始的钻孔点密度。
进一步,步骤五中,所述盾构机参数为盾构机掘进参数,包括:盾构机推力、扭矩、掘进速度、刀盘温度。
进一步,步骤六中,所述通过泥饼监测模块利用泥饼监测程序对盾构机的刀盘上的泥饼进行监测,包括:
(1)在盾构机正常掘进过程中,监测掘进循环中刀盘的最高温度;
(2)当所述循环温度大于刀盘的最高温度,且刀盘推力、扭矩持续增加时,计算停机时盾构机刀盘的降温速率;
(3)依照盾构机参数进行结泥饼掘进数据库的构建;
(4)对比结泥饼掘进数据库中停机时刀盘的降温速率,如果降温速率小于数据库中存储的相同工况下的结泥饼时的降温速率,则判断有泥饼形成。
进一步,步骤(4)中,所述判断有泥饼形成后,还包括:出现结泥饼现象,则保存温度数据与掘进参数到结泥饼掘进数据库。
进一步,步骤六中,所述通过泥饼清理模块利用泥饼清理程序在隧道标注区间以及结泥饼时进行泥饼清理,包括:
在监测到泥饼生成后,提前在盾构施工的前方15-25m的位置施工刷泥墙;待附着有泥饼的盾构刀盘接触到刷泥墙后,盾构通过刀盘前方泡沫孔把水从刀盘前方打入,同时降低盾构推进速度和刀盘转速,通过刀盘摩擦去除盾构刀盘上的泥饼。
结合上述的所有技术方案,本发明所具备的优点及积极效果为:本发明通过对施工区域的地质以及施工路线进行规划,能够实现对隧道施工中的地质的分析,得到隧道施工中复杂地质的区间,方便在这一区间进行刀盘的防结泥饼的处理;在非复杂施工区域进行刀盘监测,及时进行刀盘上泥饼的清理,实现隧道施工的方便性的提升,同时实现对盾构隧道掘进机的保护,延长使用寿命。本发明不需要对盾构机刀盘结构进行较大改造,提升了利用温度最大值判断方法的判断准确性,能及时提醒施工人员采取清除泥饼的措施,提高了盾构施工效率。本发明的泥饼去除方法节约成本工期,同时安全可靠,效率高。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍,显而易见地,下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的泥岩地层盾构泥饼防结系统的结构框图。
图2是本发明实施例提供的泥岩地层盾构泥饼防结方法的流程图。
图3是本发明实施例提供的通过地质分析模块利用地质分析程序进行获取的施工区域的地质信息进行分析的流程图。
图4是本发明实施例提供的通过地质模型构建模块利用地质模型构建程序依照施工区域地质分析结果进行施工区域的地质模型的构建的流程图。
图5是本发明实施例提供的通过泥饼监测模块利用泥饼监测程序对盾构机的刀盘上的泥饼进行监测的流程图。
图1中:1、施工信息获取模块;2、隧道路径分析模块;3、地质分析模块;4、中央控制模块;5、地质模型构建模块;6、隧道路径植入模块;7、隧道施工模型分析模块;8、盾构机参数获取模块;9、定位模块;10、泥饼监测模块;11、泥饼清理模块。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种泥岩地层盾构泥饼防结系统及防结方法,下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示,本发明实施例提供的泥岩地层盾构泥饼防结系统包括:
施工信息获取模块1、隧道路径分析模块2、地质分析模块3、中央控制模块4、地质模型构建模块5、隧道路径植入模块6、隧道施工模型分析模块7、盾构机参数获取模块8、定位模块9、泥饼监测模块10、泥饼清理模块11;
施工信息获取模块1,与中央控制模块4连接,用于通过施工信息获取程序获取施工信息,所述施工信息包括隧道路径、施工区域地质;
隧道路径分析模块2,与中央控制模块4连接,用于通过隧道路径分析程序对隧道路径进行分析;
地质分析模块3,与中央控制模块4连接,用于通过地质分析程序进行获取的施工区域的地质信息进行分析;
中央控制模块4,与施工信息获取模块1、隧道路径分析模块2、地质分析模块3、地质模型构建模块5、隧道路径植入模块6、隧道施工模型分析模块7、盾构机参数获取模块8、定位模块9、泥饼监测模块10、泥饼清理模块11连接,用于通过主控机控制各个模块正常运行;
地质模型构建模块5,与中央控制模块4连接,用于通过地质模型构建程序依照施工区域地质分析结果进行施工区域的地质模型的构建;
隧道路径植入模块6,与中央控制模块4连接,用于通过隧道路径植入程序依照隧道路径分析结果将隧道路径植入地质模型中,得到隧道施工模型;
隧道施工模型分析模块7,与中央控制模块4连接,用于通过隧道施工模型分析程序对隧道施工模型进行分析,确定隧道施工中地质复杂的区间,并对所述区间进行标注;
盾构机参数获取模块8,与中央控制模块4连接,用于通过盾构机参数获取程序进行盾构机参数的获取;
定位模块9,与中央控制模块4连接,用于通过盾构机定位程序进行隧道施工中盾构机位置的确定;
泥饼监测模块10,与中央控制模块4连接,用于通过泥饼监测程序对盾构机的刀盘上的泥饼进行监测,得到结泥饼与否的结论;
泥饼清理模块11,与中央控制模块4连接,用于通过泥饼清理程序在隧道标注区间以及结泥饼时进行泥饼清理。
如图2所示,本发明实施例提供的泥岩地层盾构泥饼防结方法包括以下步骤:
S101,通过施工信息获取模块利用施工信息获取程序获取施工信息,所述施工信息包括隧道路径、施工区域地质;
S102,通过隧道路径分析模块利用隧道路径分析程序对隧道路径进行分析;通过地质分析模块利用地质分析程序进行获取的施工区域的地质信息进行分析;
S103,通过地质模型构建模块利用地质模型构建程序依照施工区域地质分析结果进行施工区域的地质模型的构建;通过隧道路径植入模块利用隧道路径植入程序依照隧道路径分析结果将隧道路径植入地质模型中,得到隧道施工模型;
S104,通过隧道施工模型分析模块利用隧道施工模型分析程序对隧道施工模型进行分析,确定隧道施工中地质复杂的区间,并对所述区间进行标注;
S105,通过盾构机参数获取模块利用盾构机参数获取程序进行盾构机参数的获取;通过定位模块利用盾构机定位程序进行隧道施工中盾构机位置的确定;
S106,通过泥饼监测模块利用泥饼监测程序对盾构机的刀盘上的泥饼进行监测,得到结泥饼与否的结论;通过泥饼清理模块利用泥饼清理程序在隧道标注区间以及结泥饼时进行泥饼清理。
如图3所示,步骤S102中,本发明实施例提供的通过地质分析模块利用地质分析程序进行获取的施工区域的地质信息进行分析,包括:
S201,获取施工区域的遥感图像,为基于遥感图像的构造解译;
S202,导入经过网格化处理和配准好的覆盖研究区的重力和航空磁力异常等值图;
S203,通过分析异常形态和分布特征,来验证遥感解译格架构造的可靠性和推断构造的深部特征,如果解译格架构造在航磁、重力异常上有显示,则保留;没有则删除;
S204,导入施工区域的地质图数据库,选择格架构造一定距离内的包含地层和岩体属性的多边形,推断格架构造的施工区域的地质信息。
步骤S201中,本发明实施例提供的为基于遥感图像的构造解译,包括:将施工区域的带有地理坐标的遥感图像置至于同一视域内,获得格架构造;然后逐级放大进行区域构造解译,解译出区域构造。
如图4所示,步骤S103中,本发明实施例提供的通过地质模型构建模块利用地质模型构建程序依照施工区域地质分析结果进行施工区域的地质模型的构建,包括:
S301,针对施工区域利用获取的钻孔点数据构建初始的地层界面;
S302,利用几何自适应方法对构建的地层界面进行光滑处理,生成构建完成的地层界面;
S303,利用构建完成的地层界面构建三维地层实体;
S304,利用生成的三维地质实体和构建完成的地质界面整合生成三维地质模型。
步骤S301中,本发明实施例提供的针对施工区域利用获取的钻孔点数据构建初始的地层界面,包括:人工划分好地层界面,然后利用已经划分完地层界面的钻孔点数据生成网格,并且在地层界面起伏大且钻孔数量少的区域采用数据插值方法增加原始的钻孔点密度。
步骤S105中,本发明实施例提供的盾构机参数为盾构机掘进参数,包括:盾构机推力、扭矩、掘进速度、刀盘温度。
如图5所示,步骤S106中,本发明实施例提供的通过泥饼监测模块利用泥饼监测程序对盾构机的刀盘上的泥饼进行监测,包括:
S401,在盾构机正常掘进过程中,监测掘进循环中刀盘的最高温度;
S402,当所述循环温度大于刀盘的最高温度,且刀盘推力、扭矩持续增加时,计算停机时盾构机刀盘的降温速率;
S403,依照盾构机参数进行结泥饼掘进数据库的构建;
S404,对比结泥饼掘进数据库中停机时刀盘的降温速率,如果降温速率小于数据库中存储的相同工况下的结泥饼时的降温速率,则判断有泥饼形成。
步骤S404中,本发明实施例提供的判断有泥饼形成后,还包括:出现结泥饼现象,则保存温度数据与掘进参数到结泥饼掘进数据库。
步骤S106中,本发明实施例提供的通过泥饼清理模块利用泥饼清理程序在隧道标注区间以及结泥饼时进行泥饼清理,包括:
在监测到泥饼生成后,提前在盾构施工的前方15-25m的位置施工刷泥墙;待附着有泥饼的盾构刀盘接触到刷泥墙后,盾构通过刀盘前方泡沫孔把水从刀盘前方打入,同时降低盾构推进速度和刀盘转速,通过刀盘摩擦去除盾构刀盘上的泥饼。
以上所述,仅为本发明较优的具体的实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种泥岩地层盾构泥饼防结系统,其特征在于,所述泥岩地层盾构泥饼防结系统包括:
施工信息获取模块、隧道路径分析模块、地质分析模块、中央控制模块、地质模型构建模块、隧道路径植入模块、隧道施工模型分析模块、盾构机参数获取模块、定位模块、泥饼监测模块、泥饼清理模块;
施工信息获取模块,与中央控制模块连接,用于通过施工信息获取程序获取施工信息,所述施工信息包括隧道路径、施工区域地质;
隧道路径分析模块,与中央控制模块连接,用于通过隧道路径分析程序对隧道路径进行分析;
地质分析模块,与中央控制模块连接,用于通过地质分析程序进行获取的施工区域的地质信息进行分析;
中央控制模块,与施工信息获取模块、隧道路径分析模块、地质分析模块、地质模型构建模块、隧道路径植入模块、隧道施工模型分析模块、盾构机参数获取模块、定位模块、泥饼监测模块、泥饼清理模块连接,用于通过主控机控制各个模块正常运行;
地质模型构建模块,与中央控制模块连接,用于通过地质模型构建程序依照施工区域地质分析结果进行施工区域的地质模型的构建;
隧道路径植入模块,与中央控制模块连接,用于通过隧道路径植入程序依照隧道路径分析结果将隧道路径植入地质模型中,得到隧道施工模型;
隧道施工模型分析模块,与中央控制模块连接,用于通过隧道施工模型分析程序对隧道施工模型进行分析,确定隧道施工中地质复杂的区间,并对所述区间进行标注;
盾构机参数获取模块,与中央控制模块连接,用于通过盾构机参数获取程序进行盾构机参数的获取;
定位模块,与中央控制模块连接,用于通过盾构机定位程序进行隧道施工中盾构机位置的确定;
泥饼监测模块,与中央控制模块连接,用于通过泥饼监测程序对盾构机的刀盘上的泥饼进行监测,得到结泥饼与否的结论;
泥饼清理模块,与中央控制模块连接,用于通过泥饼清理程序在隧道标注区间以及结泥饼时进行泥饼清理。
2.一种应用如权利要求1所述泥岩地层盾构泥饼防结系统的泥岩地层盾构泥饼防结方法,其特征在于,所述泥岩地层盾构泥饼防结方法包括以下步骤:
步骤一,通过施工信息获取模块利用施工信息获取程序获取施工信息,所述施工信息包括隧道路径、施工区域地质;
步骤二,通过隧道路径分析模块利用隧道路径分析程序对隧道路径进行分析;通过地质分析模块利用地质分析程序进行获取的施工区域的地质信息进行分析;
步骤三,通过地质模型构建模块利用地质模型构建程序依照施工区域地质分析结果进行施工区域的地质模型的构建;通过隧道路径植入模块利用隧道路径植入程序依照隧道路径分析结果将隧道路径植入地质模型中,得到隧道施工模型;
步骤四,通过隧道施工模型分析模块利用隧道施工模型分析程序对隧道施工模型进行分析,确定隧道施工中地质复杂的区间,并对所述区间进行标注;
步骤五,通过盾构机参数获取模块利用盾构机参数获取程序进行盾构机参数的获取;通过定位模块利用盾构机定位程序进行隧道施工中盾构机位置的确定;
步骤六,通过泥饼监测模块利用泥饼监测程序对盾构机的刀盘上的泥饼进行监测,得到结泥饼与否的结论;通过泥饼清理模块利用泥饼清理程序在隧道标注区间以及结泥饼时进行泥饼清理。
3.如权利要求2所述泥岩地层盾构泥饼防结方法,其特征在于,步骤二中,所述通过地质分析模块利用地质分析程序进行获取的施工区域的地质信息进行分析,包括:
(1)获取施工区域的遥感图像,为基于遥感图像的构造解译;
(2)导入经过网格化处理和配准好的覆盖研究区的重力和航空磁力异常等值图;
(3)通过分析异常形态和分布特征,来验证遥感解译格架构造的可靠性和推断构造的深部特征,如果解译格架构造在航磁、重力异常上有显示,则保留;没有则删除;
(4)导入施工区域的地质图数据库,选择格架构造一定距离内的包含地层和岩体属性的多边形,推断格架构造的施工区域的地质信息。
4.如权利要求3所述泥岩地层盾构泥饼防结方法,其特征在于,步骤(1)中,所述为基于遥感图像的构造解译,包括:将施工区域的带有地理坐标的遥感图像置至于同一视域内,获得格架构造;然后逐级放大进行区域构造解译,解译出区域构造。
5.如权利要求2所述泥岩地层盾构泥饼防结方法,其特征在于,步骤三中,所述通过地质模型构建模块利用地质模型构建程序依照施工区域地质分析结果进行施工区域的地质模型的构建,包括:
(1)针对施工区域利用获取的钻孔点数据构建初始的地层界面;
(2)利用几何自适应方法对构建的地层界面进行光滑处理,生成构建完成的地层界面;
(3)利用构建完成的地层界面构建三维地层实体;
(4)利用生成的三维地质实体和构建完成的地质界面整合生成三维地质模型。
6.如权利要求5所述泥岩地层盾构泥饼防结方法,其特征在于,步骤(1)中,所述针对施工区域利用获取的钻孔点数据构建初始的地层界面,包括:人工划分好地层界面,然后利用已经划分完地层界面的钻孔点数据生成网格,并且在地层界面起伏大且钻孔数量少的区域采用数据插值方法增加原始的钻孔点密度。
7.如权利要求2所述泥岩地层盾构泥饼防结方法,其特征在于,步骤五中,所述盾构机参数为盾构机掘进参数,包括:盾构机推力、扭矩、掘进速度、刀盘温度。
8.如权利要求2所述泥岩地层盾构泥饼防结方法,其特征在于,步骤六中,所述通过泥饼监测模块利用泥饼监测程序对盾构机的刀盘上的泥饼进行监测,包括:
(1)在盾构机正常掘进过程中,监测掘进循环中刀盘的最高温度;
(2)当掘进循环中循环温度大于刀盘的最高温度,且刀盘推力、扭矩持续增加时,计算停机时盾构机刀盘的降温速率;
(3)依照盾构机参数进行结泥饼掘进数据库的构建;
(4)对比结泥饼掘进数据库中停机时刀盘的降温速率,如果降温速率小于数据库中存储的相同工况下的结泥饼时的降温速率,则判断有泥饼形成。
9.如权利要求8所述泥岩地层盾构泥饼防结方法,其特征在于,步骤(4)中,所述判断有泥饼形成后,还包括:出现结泥饼现象,则保存温度数据与掘进参数到结泥饼掘进数据库。
10.如权利要求2所述泥岩地层盾构泥饼防结方法,其特征在于,步骤六中,所述通过泥饼清理模块利用泥饼清理程序在隧道标注区间以及结泥饼时进行泥饼清理,包括:
在监测到泥饼生成后,提前在盾构施工的前方15-25m的位置施工刷泥墙;待附着有泥饼的盾构刀盘接触到刷泥墙后,盾构通过刀盘前方泡沫孔把水从刀盘前方打入,同时降低盾构推进速度和刀盘转速,通过刀盘摩擦去除盾构刀盘上的泥饼。
CN202011304537.9A 2020-11-19 2020-11-19 一种泥岩地层盾构泥饼防结系统及防结方法 Active CN112431604B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011304537.9A CN112431604B (zh) 2020-11-19 2020-11-19 一种泥岩地层盾构泥饼防结系统及防结方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011304537.9A CN112431604B (zh) 2020-11-19 2020-11-19 一种泥岩地层盾构泥饼防结系统及防结方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112431604A CN112431604A (zh) 2021-03-02
CN112431604B true CN112431604B (zh) 2022-10-04

Family

ID=74694426

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011304537.9A Active CN112431604B (zh) 2020-11-19 2020-11-19 一种泥岩地层盾构泥饼防结系统及防结方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112431604B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113075744A (zh) * 2021-03-15 2021-07-06 华南理工大学 一种建筑物下盾构隧道影响区域岩溶探测系统
CN113065842A (zh) * 2021-03-15 2021-07-02 华南理工大学 一种适用于岩溶区的桩基施工系统
CN114033395B (zh) * 2021-10-28 2023-06-23 中交第二航务工程局有限公司 一种用于土压平衡式盾构机的防泥饼装置及方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3723497B2 (ja) * 2001-11-21 2005-12-07 大成建設株式会社 シールド掘進機のカッタ構造
CN208918541U (zh) * 2018-09-30 2019-05-31 中铁工程装备集团有限公司 一种破除刀盘泥饼的装置
CN109854259B (zh) * 2019-03-15 2020-09-22 中铁高新工业股份有限公司 一种盾构机施工掘进参数最佳取值范围的获取方法与系统
CN110985012A (zh) * 2019-10-25 2020-04-10 中铁隧道局集团有限公司 一种适用于软硬不均地层的盾构掘进模式及其转换方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112431604A (zh) 2021-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112431604B (zh) 一种泥岩地层盾构泥饼防结系统及防结方法
CN108868807B (zh) 盾构掘进纠偏的智能控制方法
CN107605536B (zh) 基于多源信息融合的煤与瓦斯突出实时预警装置与方法
CN112985304B (zh) 一种隧道施工辅助监测系统
CN109386291B (zh) 掘进机截割路径规划方法、装置及掘进机截割控制系统
CN107905786A (zh) 一种基于透明工作面的采煤方法和系统
WO2019042483A2 (zh) 一种tbm在掘岩体状态实时感知系统和方法
CN107939449B (zh) 一种近距离煤层开采老空水下泄智能预警系统和预警方法
CN108984817B (zh) 一种tbm刀具磨损量实时评估方法
CN107676100B (zh) 基于盾构掘进参数的不良地层预测方法
CN109538214B (zh) 一种基于温度检测的盾构机刀盘结泥饼检测方法
CN106296817A (zh) 一种基于地质数据的工作面煤层三维建模方法
CN110927821A (zh) 一种基于bim+gis的隧道施工超前地质预报信息系统
CN111042866B (zh) 一种多物理场协同的突水监测方法
CN101175894A (zh) 开采方法和装置
CN110671093A (zh) 一种基于钻孔摄像的覆岩活动规律综合探测方法
CN111648782A (zh) 一种根据tbm自振信息识别地层并调整掘进参数的方法
CN113505911B (zh) 基于自动巡航的刀具寿命预测系统及其预测方法
CN211123324U (zh) 一种基于bim+gis的隧道施工超前地质预报信息系统
CN103777235A (zh) 一种分层开挖深埋硬岩隧道微震监测传感器布置方法
CN110579194A (zh) 沿空巷道侧向基本顶岩梁断裂位置的现场测试方法及应用
Poulter et al. Geotechnical monitoring of the Carrapateena cave
CN113833513A (zh) 矿井瓦斯抽采系统综合管理可视化平台
CN115019481A (zh) 一种智能瓦斯浓度预警系统
CN111611705B (zh) 一种盾构掘进地层参数的取值方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CB03 Change of inventor or designer information
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Tai Huasong

Inventor after: Chen Tianlong

Inventor after: Sun Shulan

Inventor after: Yang Yanzhao

Inventor after: Zhao Yong

Inventor after: Ma Chao

Inventor after: Cao Xueshan

Inventor after: Wang Wei

Inventor after: Kou Enyu

Inventor after: Wang Yueyu

Inventor before: Tai Huasong

Inventor before: Chen Tianlong

Inventor before: Yang Yanzhao

Inventor before: Zhao Yong

Inventor before: Ma Chao

Inventor before: Sun Shulan

Inventor before: Cao Xueshan

Inventor before: Wang Wei

Inventor before: Kou Enyu

Inventor before: Wang Yueyu