盾构隧道防水密封垫往往采用实心形式的角部构造,在大直径越江盾构隧道施工拼装时,密封垫角部容易发生起“鼓”问题,导致管片角部混凝土出现应力集中现象,甚至发生碎裂。为减小盾构管片拼装时因密封垫角部挤压造成的混凝土碎裂风险,为防水密封垫角部构造优化设计提供试验依据,结合杭州市香积寺路西延工程软弱地层大直径盾构隧道防水工程实例,研究角部不同开孔方式对密封垫受压过程中压缩力指标的影响规律。研究采用对比试验的方法,设计不同开孔数量及开孔半径组合的5种密封垫角部构造形式,分别进行闭合压缩试验并与标准形式密封垫的试验数据进行对比分析。试验结果表明,在角部开双孔(半径8 mm)且孔位位于中心的方案闭合压缩力为76.10 kN/m,较不开孔时减小38.3%,能满足拼装的要求,同时其角部的接触应力为0.89 MPa,较不开孔时减小了24%,能...

为提高大直径盾构(≥9 m)主轴承密封承压能力及可靠性和安全性,通过研究主流形式大直径盾构主轴承密封结构、工作原理、性能参数及典型案例,对2种形式主轴承密封接触应力进行有限元分析,并对比分析数十台2种主轴承密封保压试验数据和掘进数据。研究表明:1)带楔形突起的唇形密封结构比不带楔形突起的唇形密封结构承压能力更强,且在不借助压力补偿系统时可承受≤0.6 MPa的开挖舱压力。2)在开挖舱压力>0.6 MPa或开挖舱压力瞬间波动较大的工况下,压力补偿系统由于人为操作迟滞或响应不及时等不确定性因素,唇形密封系统存在较大被击穿的安全隐患。3)单道指形密封正面最大动态承压能力为1 MPa,建议开挖舱压力在0.4~1 MPa时选用指形密封,不需要配置压力补偿系统,可提高主轴承密封结构的承压和稳压能力。