土压平衡盾构施工的顶进推力模型试验研究

›› 2007, Vol. 28 ›› Issue (8): 1587-1594.

土压平衡盾构施工的顶进推力模型试验研究

朱合华¹，徐前卫^1,2，廖少明¹，于宁¹，傅德明³，吴祥松¹

1. 同济大学岩土工程重点实验室地下建筑与工程系，上海 200092；2. 上海理工大学土木系，上海 200093； 3. 上海隧道工程股份有限公司，上海 200233

收稿日期:2005-09-08 出版日期:2007-08-10 发布日期:2013-10-15
作者简介:朱合华，男，1962年生，工学博士，教授，博士生导师，主要从事地下结构理论的研究和岩土工程数值分析工作。
基金资助:
国家863计划项目（No. 2002AA420020）；上海市重点学科（岩土工程）资助课题。

Experimental study on thrust force during tunnel excavation with earth pressure balance shield machine

ZHU He-hua¹, XU Qian-wei^1,2, LIAO Shao-ming¹, YU Ning¹, FU De-ming³, WU Xiang-song¹

1. Key Laboratory of National Rock and Soil Engineering, Department of Geotechnical Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China; 2. Department of Civil Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China; 3. Shanghai Research Institute of Tunnel Construction Technique, Shanghai 200233, China

Received:2005-09-08 Online:2007-08-10 Published:2013-10-15

摘要/Abstract

摘要： 在盾构的掘削过程中，千斤顶顶进推力是一个重要的施工参数，它不仅决定着施工速度，而且还影响着刀盘的切削扭矩、转动速度等其他参量。但是，目前对千斤顶顶进推力的变化规律，尤其是土体与盾壳之间摩擦阻力的研究还不够深入。以上海地区粉砂地层为参照原型，借助于模型试验方法，通过对盾构机工作参数和地层特性参数进行不同的组合试验，研究了土压平衡盾构推进过程中顶进推力变化的规律，以及土体与盾壳之间摩擦作用的机理及其影响因素。在此基础上推导了盾构千斤顶顶进推力的计算公式。

关键词: 模型试验, 土压平衡盾构机, 顶进推力, 摩擦阻力

Abstract: Thrust force is an important construction parameter during tunnel excavation with shield machine. It not only determines the advance rate but also influences other working parameters, such as cutter torque and rotation speed, etc. But so far, the research on thrust force, especially on frictional force between soil and shield tube, still does not go into enough depth. Therefore, a special model test scheme on tunnel excavation with earth pressure balance(EPB) shield machine is designed by the authors; while the silt sandy ground in Shanghai area is taken as prototype, then different parameters of shield machine and ground properties can be combined for testing. Based on the test results, studies are carried out to discover the variation law of thrust force, the mechanism of friction between soil and shield tube and its influence factors. Furthermore, a calculation formula of thrust force is deduced.

Key words: model test, earth pressure balance shield machine, thrust force, frictional force

中图分类号:

TU 411.3

朱合华，徐前卫，廖少明，于宁，傅德明，吴祥松 . 土压平衡盾构施工的顶进推力模型试验研究[J]. , 2007, 28(8): 1587-1594.

ZHU He-hua , XU Qian-wei , LIAO Shao-ming , YU Ning , FU De-ming , WU Xiang-song . Experimental study on thrust force during tunnel excavation with earth pressure balance shield machine[J]. , 2007, 28(8): 1587-1594.

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