复杂地质条件下机械化顶管施土困难对策

结合西安一处实际工程，介绍了机械化顶管施工的施工工艺和注意事项，对机械化项管施工方法在砂土层、黏土层不同的施工情况进行了分析和总结。对今后同类型施工具有参考作用。     

DK式顶管机选用与使用故障的排除

0引言 顶管施工具有对地面建筑和周围环境影响小，施工过程安全保证程度高等优点，已被各大中城市广泛采用。工程的业主也正是由于看到这些优点，在许多具有明开挖条件的情况下也采用顶管施工工艺进行施工。但传统的顶管工艺存在着适应性小、工人劳动强度大的缺点，因此具有安全性高、工人劳动强度低、施工质量高、适应土质范围广的机械化顶管施工正受到施工各方面的欢迎。     

拱北隧道暗挖段曲线管幕顶管施工精度控制技术

针对曲线顶管相对直线顶管精度控制难度更大,管幕形成难的问题,以拱北隧道暗挖段曲线管幕顶管施工为例,从顶管轨迹控制测量、顶管始发、顶管顶进、顶管接收等方面进行了研究,分析了在敏感的周边环境、复杂的地质条件下、长距离、曲线管幕顶管施工的精度及沉降控制技术。经分析,采用UNS导向系统并在合理的顶进参数及有效的控制措施条件下,通过纠偏手段和精度控制,可以有效降低后行管对先行管影响,确保管幕形成。     

敞口式矩形顶管机设计与研究

为解决稳定地层中联络通道的机械化施工问题,研发敞口式矩形顶管机,并分别对敞口式顶管机在土体中的载荷分布特性、盾体静强度和挖掘臂的工作空间进行研究。1)基于普罗托基亚卡诺夫理论,研究敞口式矩形顶管机在土体中的载荷分布特性,构建盾体的受力模型。2)采用有限元法对盾体进行静强度分析,得到盾体的应力云图和变形量云图,验证盾体在强度和刚度方面符合设计要求。3)利用D-H 方法对挖掘臂系统进行运动学建模,得到挖掘臂末端在基坐标系中的位置矢量;应用蒙特卡洛法对挖掘臂的工作空间进行分析,得到机械臂末端的工作空间点云图。研究结果可为敞口式顶管机的结构设计和设备控制系统的搭建提供依据。     

软土地区长距离大断面矩形顶管平行施工影响机理研究

以上海市陆翔路-祁连山路贯通工程445m长距离大断面矩形顶管平行施工为背景,分析推导了大断面矩形顶管断面尺寸、极限覆土和平行顶管极限净距取值的计算公式。通过对地表变形、超孔隙水压力、顶管顶力及侧摩阻力实测数据的规律及发展分析,探讨了软土地区长距离大断面矩形顶管平行施工影响机理,可为今后类似矩形顶管工程提供借鉴意义。     

顶管技术在城市排水管道施工中的应用研究

随着城市人口的不断增长,城市地下空间的发展程度不断提高,顶管法在城市地下空间地下管道(包括排水管道、电力管道等)的建设中得到了广泛的应用。本文结合顶管技术的特点,分析了顶管技术在城市地下排水管道施工过程中可能出现的施工技术难点和重点问题,并提出了一些处理措施。并以某市顶管排水管道施工实际工程为例,结合数值模拟手段,详细介绍了不同顶管施工技术在此类地质条件下的施工特性,包括土压型平衡顶管技术、泥水型平衡顶管技术、气压型平衡顶管技术,得出泥水型平衡顶管更适宜此类土层的结论。     

大口径平行顶管施工对高速路面沉降的理论与实测分析

结合盐城市重大民生工程-盐城新水源地及引水工程,研究了DN2600平行顶管穿越高速的顶管套管设置、管顶覆土厚度、顶管壁厚、顶管水平间距及顶管施工纵向最小间距设计参数.并对平行顶管下穿高速公路引起的路面沉降进行理论与实测研究,结合工程实际对大口径平行顶管施工引起的地面变形机理及变形原因进行分析.为大口径平行顶管穿越高等级道路工程设计提供参考.     

重粉质砂壤土中长距离大口径顶管施工

某引水枢纽工程,采用顶管法施工,总长约3.0km,共分为3段,其中4号井至3号井为1300m超长距离顶管区间段。顶管上部和切削断面均为重粉质砂壤土,采用大刀盘泥水平衡顶管掘进机施工。在顶管顶进至约80m时,开始出现大范围地面沉降,顶管顶力剧增,顶管姿态变化大,设备连续故障等现象。经认真分析原因并制订针对性施工技术措施,最终确保了重粉质砂壤土复杂地质下该超长距离顶管区间段得以贯通。该文对该超长距离顶管区间段顶管施工进行了认真分析和总结。其结论与建议可供今后类似超长距离顶管工程借鉴。     

拱北隧道曲线顶管管幕施工关键技术

为了解决高水压复合软土地层曲线管幕施工技术难题,以拱北隧道曲线管幕工程施工为依托,分析临海复合软土地层、高地下水压力以及敏感周边环境对施工的苛刻要求和巨大风险。总结出包括顶管机选型、高水压顶管始发和接收技术、小间距曲线顶管精度控制技术、管道结构和密封测试、复合地层顶管泥浆及障碍物处理措施的曲线顶管管幕综合施工关键技术,解决了复合地层顶管设备和泥浆优选、高水压顶管施工密封性、曲线管幕精度控制和顶管事故处理等技术难题。     

矩形顶管上穿地铁隧道及其特殊接收结构施工技术

针对某大断面顶管通道施工过程对既有地铁隧道的影响,顶管接收井不具备设置条件等特点,该文通过三维有限元分析了顶管穿越既有隧道对其的影响,提出了相应的施工技术措施,并设计了非常规顶管接收结构,提出了顶管通道施工方案,以用于指导实际施工。     

铁路连续刚构桥合龙顶推力分析

针对铁路桥梁合龙大吨位顶推力理论分析及顶推力作用下结构力学性能研究不足,以某4跨连续刚构铁路桥为对象,考虑施工因素、合龙温度、混凝土收缩徐变等对桥墩水平位移的影响,拟合顶推力与桥梁水平位移的关系,推导基于水平位移的顶推力计算公式,并分析顶推力作用下桥梁结构不同阶段变形与受力。结果表明:在桥墩受力不超过规范允许条件下,顶推力与桥墩水平偏位成线性关系;施加计算顶推力下实桥的顺桥向位移与计算值偏差小于5%,公式拟合良好;施加顶推力将增加成桥阶段桥墩的拉应力;施加顶推力运营10年后,大桥的主梁下挠、桥墩顺桥向水平偏位将得到有效控制,桥梁结构安全。     

管道更新掘进机关键技术研究与应用

为解决城市地下管道更新、扩容面临的原位非开挖技术难题，设计、研发机械化非开挖管道更新掘进机，对开挖舱压力平衡系统、管道保通环流系统、整机集约化设计等关键技术进行研究，并成功应用于管道更新试验段工程项目。通过分析试验数据，构建实际顶推力模型，得到刀盘转速、推进速度、刀盘切削阻力等设备配置参数。实际掘进效果表明： 该非开挖管道更新掘进机能够有效解决大直径钢筋混凝土管道原位破挖更新、管道清淤、管道保通等技术难题； 设备月进尺达150~450 m，保通流量为500 m3/h左右，开挖舱压力大部分时间在50~80 kPa浮动，沉降控制在4 mm以内，实现了钢筋混凝土旧管道原位破挖和新管道同步敷设一次施工成型，提高了城市管道更新施工的自动化水平，为老旧城区机械化非开挖管道更新提供了新的工法借鉴。     

矩形顶管在城市地下空间开发中的应用及前景

论述了矩形顶管机的一般结构形式,重点对平行中心轴式刀盘矩形顶管机、偏心多轴式刀盘矩形顶管机、行星齿轮式切削矩形顶管机、多联分体组合式矩形顶管机的结构特点和地层适应性进行了论述。详细介绍了矩形顶管在城市过街通道、地下商业空间、地下停车场等领域地下空间开发中的应用成果;同时对矩形顶管在地下综合管廊、地下物流通道、海绵城市建设等其他地下空间中的应用前景进行了探索;最后,对矩形顶管设备进行了展望并对其发展方向提出了一些建议。     

拱北隧道曲线管幕钢管节长度优化研究

管节长度是拱北隧道曲线管幕设计和施工的关键参数,为了优化计算曲线管幕管节长度,通过分析顶进力和土体反力作用下的管节静力平衡条件,得出传统式和预调式2种曲线顶管土体反力分布模型。选取管幕顶部、中部、底部以及淤泥质层的顶管作为研究对象,分析不同管节长度和土体参数对管节土体反力的影响规律。结果表明:传统式曲线顶管土体反力在首节管处最大,且随管节长度增加而减小;相反,预调式曲线顶管土体反力在首节管处最小,且随管节长度增加而增大。初步分析确定管节长度为4~5 m,为减少超挖量、便于纠偏以及考虑到工作井尺寸等问题,工程最终采用管节长度为4 m的传统式曲线顶管法顺利完成。     

某管网工程新建污水管道修复更换对策研究

污水管道修复技术目前在大量改造的老旧排水管道上广泛使用。以某管网工程新建污水管道修复更换为例,提出非开挖紫外线原位固化修复、支护开挖管道更换+非开挖局部管道修复、现状钢筋混凝土管内衬钢管加固修复、管道周边注浆加固+管道内裂缝修复四个方案,并对该四个方案进行比选,最终推荐采用非开挖内衬钢管加固修复方案,可为类似工程提供参考借鉴。     

热力管道大推力固定支架力学作用机制及设计计算方法

采用传统理论计算（利用摩阻力）和基于工程实践的优化后理论（利用被动土压力和摩阻力共同作用）计算进行对比的方法,得出了简单配重不是解决明挖大推力检查室内固定支架抗滑移最合理、经济的办法,可充分利用周边土体的被动土压力。通过采取简化的结构受力分析、数值模拟分析、原位试验数据分析,并结合已投入使用的工程实例,得出了在一定范围内暗挖隧道初期支护和二次衬砌共同承担大推力作用,受初期支护和二次衬砌之间防水隔离层影响不大的结论,通过采取必要的构造措施,隧道口设置大推力固定支架是安全可行的。     

盾构施工阶段管片衬砌结构受力分析研究

为了解盾构管片衬砌结构的受力特性,解决盾构衬砌结构受力的数值分析难点,首先采用ANSYS分析系统对衬砌管片接头力学建立计算模型,通过模拟载荷试验确定管片接头刚度系数,进而利用销钉单元对衬砌管片按梁-弹簧计算模型进行分析,根据管片接头力学处理方式不同,与惯用计算方法和修正惯用计算方法的结果进行对比,最后对盾构在辅助油缸推力作用下管片的纵向受力进行三维模拟,对均匀施加油缸推力和偏心施加油缸推力进行分析对比,研究成果可对盾构衬砌管片设计提供依据。     

矩形顶管关键技术研究现状及发展趋势探讨

首先，对矩形顶管技术的发展历程及其国内外研究现状进行综述，介绍当前矩形顶管技术主要的应用场景，并结合顶推力预测、注浆减阻、背土效应演化机制和控制对策、顶进过程中的地层响应模式和沉降计算、工作面稳定性评估等关键技术问题，对矩形顶管的理论研究进展进行回顾和讨论。其次，根据矩形断面掘进机的结构形式和切削方式，对国内外矩形顶管掘进机的开发现状及其分类进行介绍。最后，归纳当前矩形顶管在装备及工程应用领域面临的技术挑战，探讨矩形顶管技术的发展趋势，对矩形顶管装备智能化，矩形曲线顶进，长距离、大断面及复合地层等复杂场景下的矩形顶管技术进行展望。     

既有线桥梁改造的施工技术

针对既有线桥梁的工程改造施工技术，主要介绍了在保证施工质量和安全的前提下移出既有梁、架设D型便梁、凿除既有桥台、顶进框构桥的施工工艺。     

市政排水工程中钢筋混凝土管与PVC-U管的选用

近年来,国内对管道的材质要求越来越严格,投入大量资金进行开发和研究工作。一方面管材选择是技术经济比较的结果,另一方面管道本体材料对管内水质的二次污染影响很大,对于水中碳酸钙(镁)的结垢,水中溶解性铁离子氧化对管道的腐蚀、结垢,以及一些生物性的堵塞等状态,往往也是选择管材另一重要因素。该文结合实际工作经验,就钢筋混凝土管和硬聚氯乙烯(PVC-U)管在排水工程中的设计进行了研究和探讨,并提出了施工注意事项。