盾尾密封系统防水失效特性试验与模拟分析

盾尾密封系统的防水密封性能是影响盾构施工安全的重要因素，为分析其防水失效特性，设计了盾尾密封系统室内模型试验，并基于计算流体力学建立了对应的盾尾密封系统仿真模型。分析了在外部水压侵入过程中水油两相流体的体积分布、压力场和速度场变化，探究了盾尾结构参数、尾刷参数、油脂参数对密封性能的影响规律。结果表明：增加盾尾刷道数可有效提升防水能力；在防水失效过程中，在盾尾刷处出现流速的峰值点，流速的扩展分布与水侵入的体积分布具有一致性；盾尾刷渗透率、油脂粘度是影响初始漏水时间的敏感性因素；通过减小盾尾刷渗透率、增大油脂粘度，可有效延迟初始漏水时间，提升盾尾密封系统防水能力。     

盾尾密封油脂的现场应用研究

为了在盾构施工时更好地发挥盾尾密封油脂的密封及润滑效果,结合广州地铁22号某区间的施工案例,从盾尾密封系统的组成及其工作原理出发,分析了油脂泵的工作过程及油脂注入系统的两种压力控制模式特点,并研究了盾尾油脂的消耗情况,形成盾尾密封油脂的应用指导:对不同品牌的油脂,可调节油脂泵进气压力达到合适的泵出压力;掘进速度快时油脂...     

盾尾密封油脂性能评价方法研究

针对盾构施工的日益普及,盾尾密封油脂在盾构隧道建设中需求不断增大的背景,分析了盾尾油脂密封原理,概括了施工中所用盾尾油脂类型及其性能要求,研究了盾尾油脂的耐水压密封性、挥发性和泵送性测试方法,为进一步规范盾尾油脂性能评价标准提供了参考。     

高承压水圆砾地层中洞内更换盾尾刷技术

因盾尾刷渗漏造成风险事故时有发生,尤其是在高承压水地层中,盾尾刷更容易损坏.结合工程实例介绍盾尾刷密封原理、分析盾尾渗漏原因.在实践中通过对高承压水圆砾地层制作水泥+水玻璃双液浆止水环封堵后方来水,并采用聚氨酯加强封堵;创造条件后拆除盾尾内的最后一环管片,再进行盾尾刷刨除和更换重新焊接,随后进行盾尾油脂抹塞和管片二次拼...     

增黏剂对盾尾密封油脂性能影响的试验研究

为解决盾尾密封油脂在生产制备过程中增黏剂的选取和用量问题,分别选取松香树脂、萜烯树脂、古马隆树脂以及聚异丁烯四种增黏剂进行试验研究。试验结合盾尾密封油脂的产品特性和使用要求,通过比较其泵送性、表观粘度、抗水压密封性、粘附性和锥入度等指标,最终筛选出综合效果最佳的聚异丁烯增黏剂,确定其最佳用量为8%～10%。有助于工程实践中更好的提高盾尾密封油脂的使用性能。     

强富水砂砾地层盾尾刷更换施工技术

盾构机在富水砂砾地层中连续长距离掘进时,一旦出现因尾刷失效导致盾尾漏浆漏水,将严重影响连续掘进进度和管片拼装成型质量及盾构施工安全,此时必须在隧道内更换盾尾刷.为保证隧道内更换盾尾刷的可行性、安全性、经济性,提出了采用管片壁后注浆快速固结土体技术应对强富水砂砾地层自稳性差、水压力大等问题的解决思路.尾刷更换前对盾尾15...     

细集料粒径对沥青砂浆黏弹性参数影响程度的灰熵分析

对不同细集料粒径组成的沥青砂浆进行单轴压缩蠕变试验,用Burgers模型拟合蠕变试验结果,并通过灰熵法分析了细集料粒径对黏弹性参数的影响程度,以研究沥青砂浆的黏弹性特性。研究结果表明:1.18~2.36 mm档集料对黏弹性参数E1、E2、η2均产生显著的影响;小于0.075 mm档集料对4个黏弹性参数的影响程度都居于其次;2.36~4.75 mm档集料对参数η1的影响程度显著。     

细集料粒径对沥青砂浆黏弹性参数影响程度的灰熵分析

对不同细集料粒径组成的沥青砂浆进行单轴压缩蠕变试验,用Burgers模型拟合蠕变试验结果,并通过灰熵法分析了细集料粒径对黏弹性参数的影响程度,以研究沥青砂浆的黏弹性特性。研究结果表明:1.18~2.36 mm档集料对黏弹性参数E1、E2、η2均产生显著的影响;小于0.075 mm档集料对4个黏弹性参数的影响程度都居于其次;2.36~4.75 mm档集料对参数η1的影响程度显著。     

超细钢纤维增强砂浆力学性能研究

采用长度为13mm、直径为0.2mm的超细钢纤维和长度为30mm、直径为0.5mm的普通钢纤维对砂浆进行增强增韧,制作标准砂浆试件,通过对比试验研究超细钢纤维增强砂浆的抗压性能和抗折性能,得到了超细钢纤维的最佳掺入量。试验表明：超细钢纤维砂浆最佳体积掺入量为2.5%,同等掺入量下超细钢纤维对砂浆的增强增韧效果优于普通钢纤维,超细钢纤维增强砂浆能够大幅度提高钢纤维砂浆的强度,从而能取得显著的技术经济效益。     

基于正交试验的超早强环氧砂浆配合比优化

通过对普通环氧砂浆添加促进剂并运用正交试验法优化环氧砂浆配合比,研究了填料掺量、稀释剂掺量、固化剂掺量、促进剂掺量四个因素对环氧砂浆早期强度的影响规律。结果表明:填料掺量对环氧砂浆的抗压强度、劈裂强度的影响最为显著,得到最优化组合为A2B2C3D2。验证组的测试表明经优化的配合比环氧砂浆超早期(4h,养护温度25℃)抗压强度可达71.4 MPa,劈裂强度6.72 MPa,经现场拉拔测试抗拔力达到171kN。可应用于结构植筋、交通工程的快速修补等工程。     

改性沥青胶浆性能试验研究

通过高温锥入度试验和低温小梁蠕变试验,研究了改性沥青胶浆性能随改性剂剂量和粉油比变化的规律。     

盾构施工对盾尾浆液压力波动变化的影响

为探明盾构隧道同步注浆过程中管片壁后浆液压力不稳定变化的原因,通过对珠海马骝洲隧道工程进行现场测试及施工参数统计,获得了盾构掘进过程中管片外荷载的变化规律与注浆滞后时间;将盾尾视为充满高压液体的密闭容器,盾构推进视为改变容器的边界条件,推导了盾尾体积应变与浆液压力的关系式;并用钱江隧道及Sohpia隧道的监测结果对其适用性进行了验证. 研究结果表明:造成同步注浆过程中管片壁后浆液压力不稳定变化的因素主要包括浆液注入口压力的波动变化,管片脱离盾尾过程中浆液的扩散及施工过程中同步注浆相较于盾构行程的滞后效应;马骝洲隧道注浆相较于盾构推进的平均滞后时间为86 s,当盾尾间隙体积变量为1 × 10–4时浆液压力变化值达到了0.218 MPa,盾构机从静止到掘进的短时间内滞后效应会使管片壁后浆液压力急剧降低的现象得到了验证.      

地震作用下盾构隧道环缝单向振动防水性能试验

为研究盾构隧道管片接缝弹性密封垫在地震作用下的防水性能,以在高烈度地震区修建的大断面海底盾构隧道——苏埃通道工程为依托,根据隧道环缝防水指标,研制了可模拟地震作用下的管片环缝单向振动防水试验装置,通过不同环缝张开量下单向振动防水试验,与未考虑地震作用时对应的张开与错动工况下静态防水试验结果进行对比,得出了张开量增大对密封垫防水性能的影响,并提出了弹性密封垫振动防水与静态防水的对应指标. 结果表明:单向振动作用下弹性密封垫发生渗漏时,水呈喷射状而非缓慢流出,张开量的增大较错动量增大更易使弹性密封垫防水性能显著降低;随着环缝张开量的变化,单向振动耐水压值为0.2～1.4 MPa,静态耐水压值为0.1～1.1 MPa;单向振动作用下环缝弹性密封垫的防水性能约为静态时防水性能的45%～78%.      

喷射压力对生物柴油掺混燃料喷雾特性的影响

基于自行设计的定容弹和高压共轨喷油试验台,通过高速相机对不同掺混比的柴油‐生物柴油混合燃料的喷雾过程进行瞬时拍摄,并运用图像后处理技术量化分析喷射压力对掺混燃料的喷雾锥角和喷雾贯穿距离等宏观喷雾特性的参数影响。结果表明：喷射压力从75 M Pa提高到135 M Pa时,喷射压力对喷雾锥角的影响在4°～5°左右;喷雾锥角和喷雾贯穿距离均逐渐增大,混合燃料的雾化质量有所改善。     

玄武岩纤维增强沥青胶浆及沥青混合料抗疲劳性能研究

沥青路面通车使用后,会受到车辆荷载和温度的反复作用,当达到一定程度后,就会产生疲劳开裂。为了分析不同玄武岩纤维掺量对沥青混凝土抗疲劳性能的影响,对不同玄武岩纤维掺量的沥青胶浆进行了动态剪切流变试验和DSR时间扫描试验,对不同纤维掺量的沥青混合料进行了弯曲疲劳试验。结果表明：玄武岩纤维能增强沥青胶浆及沥青混合料的抗疲劳性能,并随着纤维掺量的增大而增强,但受拌合分散性影响,存在最佳掺量,沥青混合料应变水平与疲劳寿命呈良好的双对数线性关系。     

纤维增强聚合物水泥砂浆耐磨损及抗冲击性能的试验研究

针对道面对水泥基材料的性能要求,重点对不同体积掺量下钢纤维、聚丙烯纤维增强聚合物水泥砂浆的耐磨性能及抗冲击性能进行了试验.在砂浆试块滚珠式耐磨试验结果的基础上,采用耐磨度为标准对钢纤维、聚丙烯纤维增强聚合物砂浆的磨耗性能及其影响因素进行了分析;针对钢纤维、聚丙烯纤维增强聚合物水泥砂浆冲击试验的不同结果,以冲击延性、能耗机理等讨论了钢纤维、聚丙烯纤维的掺入对聚合物水泥砂浆抗冲击、耐磨损性能的影响.分析结果表明,钢纤维、聚丙烯纤维的掺入能够显著地改善聚合物水泥砂浆的抗磨耗和抗冲击性能,聚丙烯纤维能大幅度地改善聚合物水泥砂浆初裂后的抗冲击性能.该研究为水泥砂浆和混凝土在道面中的应用开阔了新的思路,并为钢纤维、聚丙烯纤维增强聚合物水泥砂浆和混凝土的应用提供了参考依据.     

纤维增强聚合物水泥砂浆耐磨损及抗冲击性能的试验研究

针对道面对水泥基材料的性能要求,重点对不同体积掺量下钢纤维、聚丙烯纤维增强聚合物水泥砂浆的耐磨性能及抗冲击性能进行了试验.在砂浆试块滚珠式耐磨试验结果的基础上,采用耐磨度为标准对钢纤维、聚丙烯纤维增强聚合物砂浆的磨耗性能及其影响因素进行了分析;针对钢纤维、聚丙烯纤维增强聚合物水泥砂浆冲击试验的不同结果,以冲击延性、能耗机理等讨论了钢纤维、聚丙烯纤维的掺入对聚合物水泥砂浆抗冲击、耐磨损性能的影响.分析结果表明,钢纤维、聚丙烯纤维的掺入能够显著地改善聚合物水泥砂浆的抗磨耗和抗冲击性能,聚丙烯纤维能大幅度地改善聚合物水泥砂浆初裂后的抗冲击性能.该研究为水泥砂浆和混凝土在道面中的应用开阔了新的思路,并为钢纤维、聚丙烯纤维增强聚合物水泥砂浆和混凝土的应用提供了参考依据.     

基于驱替效应的盾构壁后注浆微观模型分析

当盾构隧道位于水位线以下时,为了分析壁后注浆浆液驱动地下水体过程,基于毛细管组渗透理论,将浆液的渗流路径概化为毛细管,考虑牛顿流体浆液驱动地下水(牛顿流体)进行扩散,推导了半球形及柱形模型浆液渗流扩散半径计算式,并讨论了注浆压力、浆液水灰比、地层渗透系数的影响.研究结果表明:浆液扩散半径主要与注浆压力、渗透率、注浆时间...     

振动压实无砂多孔混凝土组成设计方法(英文)

采用浆体贯入度试验方法,研究了不同水粉质量比的水泥净浆、水泥粉煤灰浆体和水泥硅灰浆体粘稠度变化规律,分析了混合料拌和过程中浆体与集料的粘附状况以及振动压实下混合料浆体析漏情况,提出了适合振动压实工况的无砂多孔混凝土组成设计方法。分析结果表明:在混合料拌和过程中,随着浆体贯入度的增大,浆体在集料上的裹覆量先增大后减小,贯入度在20～40mm时的裹覆能力较强;在振动压实条件下,浆体不出现析漏且试件完整时,浆体贯入度在20～25mm之间;设计的孔隙率为21.8%的无砂水泥混凝土,试件内部孔隙均匀,28d抗压强度能够达到22.8MPa,抗折强度达到3.4MPa。