几种混凝土顶管允许顶力的计算分析

针对普通钢筋混凝土结构顶管(以DRCP、JCCP为代表)和预应力钢筋混凝土结构顶管(以JPCCP为代表)的结构特点,通过管材受顶承载力的计算和分析,明确了不同结构类型混凝土顶管的环向配筋对其受顶承载力的影响以及相应的允许顶力安全系数的差异,以期为各种结构类型的混凝土顶管设计和施工提供一些技术参考.     

管幕钢顶管顶进施工力学效应分析

为研究管幕钢顶管顶进施工过程钢管产生的力学效应,建立顶管-泥浆-复合地层数值模型,分析钢顶管内力及泥浆界面受力特征。研究结果表明：顶管在顶入时主要受到泥浆正向压力和剪切作用,沿轴向顶管轴力尾部至前端逐渐减小,竖向顶管轴力下部略大于上部,从而形成微小转动弯矩致使尾部略微上浮;在同一横截面,顶管下部轴力大于上部轴力,轴向上顶管尾部轴力大于前端轴力,顶管顶入所需荷载随顶入长度增加而增大,增长曲线呈非线性,随顶入深度增大,增幅逐渐减少;受泥浆力学特性和地层围压影响,泥浆剪应力由顶管顶部至底部逐渐增大,顶管顶入距离越长,泥浆剪应力极值越小。     

基于变形控制的密排管幕顶管施工顺序优化分析

管幕可以为隧道施工提供强度较大的超前支护。为择优选择管幕施工顺序,减少管幕施工对地表沉降影响,以合肥大连路隧道工程为例,采用三维数值分析方法,考虑“先下排后上排连续顶入/先上排后下排连续顶入、先上排后下排间隔顶入”3种顶入顺序,研究不同管幕施工顺序对地表沉降的影响规律。研究结果表明：(1)上排顶管形成的土拱效应对下排起到保护作用,故最佳施工顺序为：先施工管幕上排顶管,再施工两侧及下排顶管;(2)由于顶管端头的高压旋喷加固和端部结构约束,管幕顶进引起的地表变形呈现端部小,中间大的特征;(3)侧排顶管不影响沉降叠加区最大沉降值,横向地表沉降曲线类似于S形,地表沉降最大值为12.7 mm,最终影响范围为24 m。     

长距离曲线顶管隧道施工过程中力学行为特征

为明确长距离曲线顶管隧道施工时顶推力的变化规律,提出合理的顶推力计算公式,采用现场实测方法,对长距离顶管隧道顶推力进行测试.同时分别在普氏压力拱理论与土柱理论下推导顶管隧道管土接触土压力与侧摩阻力公式,对比上述土压力理论后得出适用于本实际工况的侧摩阻力公式,并应用于长距离曲线顶管隧道模型计算.分析结果表明:当管缝张开角位于0.25°以下时,顶推力变化可忽略不计;当曲率小于0.01时,顶推力变化趋势不明显,计算顶推力时可近似看作直线顶进.顶推力随曲率变化趋势表现为初期上升变化缓慢后期增长速率加快.本文预测顶推力随顶进距离近似表现为线性关系,预测顶力与实测数据拟合较好,拟合优度R2=0.85,能较好地预测顶力变化.     

上海软弱地层采用盾构法及顶管法建造地铁车站的可行性方案研究

地铁建设进入了智能化发展时代,基于智能化地下施工装备技术修建地铁车站成为建筑领域的新热点.在研究国内外暗挖法修建地铁车站案例的基础上,归纳了盾构法建造地铁车站的技术路线,提出了几种适用于在软弱地层中采用大断面盾构或顶管等机械化施工方法修建地铁车站的新方案,并对各方案的适应性与发展前景进行评析,为地铁土建工程建设提供智能...     

顶管法在地铁车站出入口下穿通道中的应用与设计

对于下穿道路或管线等构筑物的地铁出入口通道,选择何种经济合理的施工工法以满足通道上方的沉降要求、减小施工风险一直是个工程难题。结合哈尔滨市轨道交通一号线电表厂站5号出入口下穿通道工程,介绍一种钢管节顶进后浇筑钢筋混凝土内衬的顶管施工方案,对该方案的比选、施工工艺及钢管节的设计进行论述。该方案可有效降低施工风险、缩减工期、减小对城市交通及管线工程的影响。     

桩顶荷载影响负摩阻力的现场试验与数值模拟

进行了桩顶荷载对于负摩阻力性状影响的现场试验.针对现场试验,进行了数值模拟.现场试验和数值模拟结果都表明:数值模拟结果与实测结果较吻合;与没有桩顶荷载时相比,有桩顶荷载作用时负摩阻力引起的附加沉降较大,中性点的位置较高,附加轴力明显减小;随着桩顶荷载的增加,沉降增加、中性点上移和附加轴力减小的趋势都很明显.结果表明,桩顶荷载对负摩阻力性状的影响是有规律的.     

泥水平衡顶管机在拱北隧道曲线管幕工程中的应用

依托港珠澳大桥珠海连接线拱北隧道曲线管幕工程,介绍在复杂地质条件下长距离曲线管幕顶管设备选型,以及选用德国海瑞克AVN1200TC泥水平衡顶管机的顶进、UNS导向、操作控制、泥水处理等四大系统,通过曲线顶管工艺试验和已完成的隧道中板处4根顶管的成功实践,从顶进精度控制、顶管施工对周边环境的影响和顶进工效等方面,对设备应用情况进行分析和评价,能够满足拱北隧道管幕工程施工需要。     

基于超大断面矩形顶管法的地铁车站建造方案

为解决繁华城区地铁车站采用明挖法施工带来的管线迁改、交通拥堵等难题,以下穿大型箱涵的深圳市轨道交通12号线沙三站为工程背景,采用有限元方法进行基于超大断面矩形顶管法的预制装配式地铁车站机械化暗挖建造方案研究。结果表明：顶进工况、结构转换工况和永久结构工况下,单柱方案最大变形分别为5.07,6.50和6.63 mm,双柱方案最大变形分别为5.53,5.20和10.50 mm,施工全过程中单柱方案车站结构整体变形较小;单柱、双柱方案的混凝土结构最大压应力分别为15.7和29.2 MPa,双柱方案须增大柱截面积以满足强度设计要求,因此单柱方案更经济合理;单柱方案中纵梁最大正、负弯矩绝对值均大于双柱方案,且满足强度设计要求,即单柱方案中纵梁受力更明确、抗弯性能充分发挥;预制管节环向接头分别按刚接、铰接设计时,单柱方案车站结构截面设计控制弯矩分别为最大正弯矩、最大负弯矩,考虑到接头实际刚度应介于刚接与铰接之间,结构设计时应按照接头刚接和铰接进行包络设计。     

曲线顶管顶进管节应力特征试验研究

拱北隧道暗挖段综合考虑周围建筑和地质条件等因素,采用曲线顶管管幕施工工法施工。由于曲线顶进方式,管节应力特征较之于普通直线顶管有所不同。加之暗挖段工程顶管管节接头构造特殊,更加大管节应力分布的复杂性。依托中国地质大学(武汉)非开挖工程实验室所研发钢顶管管节应力试验系统,模拟拱北隧道管幕曲线顶管顶进实验,研究管节应力与顶力大小的规律。结果表明:管节应力与顶力正相关的现象,应力在监测断面内水平位置两侧出现应力集中,管道轴线方向应力集中存在接头附近。     

超大直径顶管群下穿京沪铁路的设计研究

研究目的:超大直径顶管群曲线顶进穿过京沪铁路路基,不可避免对管道周围土体产生扰动,通过仿真计算研究不同顶进次序对铁路路基及轨道的变形影响,以及对该变形的影响进行评估,并结合地质资料提出袖阀管注浆加固路基方案,以指导顶管群安全穿过运营铁路。研究结论:(1)考虑不同顶管顶进次序的相互影响,顶进所引起的铁路路基最终变形呈沉降槽形式,变形区域边界线水平倾角近45。;(2)不同顶进次序引起的路基变形差别主要体现在不同位置发生的时间不同,最终变形差异并不大;(3)顶管作业对铁路的影响主要从路基沉降量和轨道短弦矢度值进行评估,仿真计算表明轨道短弦最大矢度值未超过要求;(4)沉降槽曲线表明路基面最大沉降量已超过10 mm,可通过袖阀管注浆加固以满足既有路基技术要求;(5)该研究成果对于采用非明挖方式下穿铁路结构的安全评估及设计具有参考价值。     

非对称有推力钢管混凝土拱桥模型试验研究

该桥为一双线铁路拱桥,两拱脚高差达15.85 m,为有推力的非对称拱结构,整体受力较为复杂。详细介绍该桥试验模型的设计、加载系统及试验关键技术部分,揭示该拱桥在全桥加载、半跨加载、偏载、水平加载等不同工况下受力特性。     

砾石破碎型泥水平衡顶管机的选型方法

结合西气东输黄河顶管的施工,通过工程地质要求、设备性能要求、泥水平衡方式、刀盘刀具等破碎技术的阐述,介绍超长距离、大深度、大口径、高精度、砾石破碎型泥水平衡顶管机的选型方法.黄河顶管工程的成功穿越,充分证明砾石破碎型泥水平衡顶管机的选型是成功的,取得了预期的社会经济效益.     

顶管下穿运营高速铁路桥梁安全影响分析

为研究软土地区顶管下穿既有铁路营业线桥梁对其产生的影响,本文采用Midas-GTS有限元分析软件,对天津市万汇路220 kV电力管线顶管下穿京沪高铁、津秦客专下行联络线施工过程进行三维数值模拟,得出铁路桥墩基础附加变形情况。京沪高铁天津特大桥最大附加竖向、纵向和横向位移均出现在1498号桥墩基础,分别为-0.653 mm、-0.459 mm和-0.923 mm;津秦客专下行联络线1号桥最大附加竖向、纵向和横向位移均出现在16号桥墩基础,分别为-1.013 mm、1.041 mm和1.586 mm,计算结果满足现行规程限值要求,能够保证铁路安全运营。     

软土地区大截面矩形顶管工法研究

以上海市轨道交通9号线一期工程七宝站两条矩形顶营过街通道工程为背景,全面论述了大截面矩形顶管的施工机械、工艺流程、施工参数控制等.对施工中容易发生的问题进行分析和研究,并提出了大截面矩形顶管的未来发展和研究方向.     

长距离大直径顶管施工纠偏纠扭技术

在城市的管道工程和管道穿越铁路、公路等施工中常 采用顶管技术,施工时为保证施工质量,使管道轴线与设计相 符合,不断发现其偏差,纠正偏差是该施工方法的关键,介绍长 距离、大直径顶管施工过程中的纠偏技术原理,预防和纠正偏 差的措施。     

管棚支护下框架桥顶进设计和施工

郑州市金水路西延南半幅道路下穿金水路工程采用管棚支护路基、框架桥预制顶进的施工方法,控制路面沉降并顶进框架桥就位是项目成功实施的关键。采用有限元软件对框架桥顶进施工过程中路面的沉降进行模拟计算,分析路面沉降值及其规律。计算表明,顶进施工引起的路面沉降最大值约为13 mm,开挖影响范围约为工作面前方8~10 m,路基内设置吊梁和框架桥周围注浆措施可分别使顶进中路面沉降减少36.5%、7.4%。现场监测路面沉降规律和计算结果基本一致,工程采用的工法保证了项目的成功实施。     

高填方地段级配碎石路基通号光电缆过道顶管施工工法

结合秦沈客运专线施工 ,从工法角度论述高填方地段级配碎石路基通号光电缆过道顶管施工的原理、过程及注意事项等     

兰州环行线道岔区顶管设计

兰州石化公司化肥厂厂前区市政污水分流管网改造管线(一道600 mm排水管)穿越兰州西固环行线石岗车站东咽喉道岔区,管道埋深于轨道以下6.5 m,需做铁路护涵进行防护。线路加固采用工便梁及型钢形成纵横梁体系,并对路基本体和地基注浆加固,以确保加固体系安全可靠。通过本设计实践可对今后复杂情况下的顶管设计具有一定的参考作用。     

矩形土压平衡式顶管在广州地铁工程中的应用

通过广州地铁6号线东湖站矩形土压式顶管法应用实例,介绍矩形土压平衡式顶管机构造特点、工艺原理、关键工序、控制要点、施工测量及监测等,并就顶管施工应注意的问题及预防措施提出建议。