依托深圳春风隧道15.8m超大直径泥水平衡盾构掘进R=750m小半径曲线施工为例,通过对超大直径泥水盾构针对性设计、掘进方式、管片拼装、同步注浆、刀具管理等方面进行了研究探索,总结出了超大直径盾构在超小半径曲线掘进时的推进油缸自由分组方式、管片预错台拼装方法、同步注浆压力差控制方法以及刀具磨损控制标准,避免了盾构机姿态超限、隧道轴线偏离,盾构机卡盾壳、隧道管片错台及渗漏水等后果,为后续类似工程施工提供经验参考,提高超大直径泥水盾构超小半径曲线掘进技术。

依托国内超大直径隧道工程盾构需求的背景,对超大直径泥水盾构液压推进系统的工作原理进行详细分析,设计出满足工况要求的液压推进系统和电控系统.介绍超大直径泥水盾构液压推进系统中关键液压元器件参数的计算和选型过程,以及液压控制回路,电气控制系统组态的设计方法和思路.

随着盾构施工技术的日渐成熟,盾构机作为核心设备被越来越多的投入到地铁、高铁隧道施工中。针对济南黄河隧道施工中,使用的超大直径复合式泥水平衡盾构机盾构机主驱动密封失效问题,经过现场检查、制定方案,最后在粉质黏土地层中采用带压进仓方式,成功完成了超大直径盾构机主驱动密封的更换,国内首次实现了自主带压进仓更换主驱动密封,具有较为深远的意义。

基于当前工程应用的迫切需要,进行了超大直径盾构隧道管片接缝密封垫的优化设计探讨,具体包括管片沟槽形式及密封垫尺寸、密封垫及防水条材质、密封垫形式,针对所确定出的不同密封垫断面形式进行了高水压防水性能试验及密封垫装配力试验分析,并综合试验结果,确定出最佳防水设计方案。

依托国内超大直径隧道工程盾构需求的背景,对超大直径盾构管片拼装机的运动姿态和原理进行分析,设计了一种超大直径盾构管片拼装机液压系统和电控系统,对今后超大直径盾构管片拼装机的设计制造具有一定的指导意义。