拱北隧道曲线管幕顶管顶力参数取值研究

港珠澳大桥拱北隧道采用36根直径1.62 m、长255 m的曲线管幕作为超前支护穿越拱北口岸。为解决顶管顶力计算值与实测值之间的巨大差距,依托港珠澳大桥拱北隧道管幕工程,采用《规范》、Shimada、JMTA 3种公式对顶管顶力进行理论计算,同时对公式计算参数按来源分为管节参数、土层参数及经验参数3类。以《规范》公式为例,从经验参数选取是否合理的角度对顶力的计算进行了研究,并通过经验参数调整前后顶力计算值与实测值的对比,认为经验参数的调整是可行的,提出了经验参数取值优化的建议。     

苏州城北路大断面矩形顶管顶力计算与实测分析

矩形顶管顶力作为顶进设计的重要参数,目前尚无统一的标准计算公式。结合大断面矩形顶管的特殊性,在比尔鲍曼理论、管土与管浆部分接触理论基础上进行修正改进,将顶管机机壳摩阻力单独计算,推导出大断面矩形顶管的顶力计算新方法。结合苏州城北路大断面矩形顶管工程案例,将计算值与实测值进行对比分析,研究发现： 1)采用比尔鲍曼理论计算上部土压力更为合理; 2)当形成稳定的泥浆套时,迎面阻力取1.1倍静止土压力,同实际情况吻合度高; 3)推导方法计算出的单位长度顶力与实测值较为接近,工程适用性较好。     

拱北隧道工程中曲线顶管顶进力实测分析

港珠澳大桥珠海连接线拱北隧道工程口岸暗挖段采用曲线顶管管幕支护的施工方法,在复杂地层条件下计算曲线顶管顶进力是顶管施工的重点与难点。工程共计使用了37根外径为1 620 mm、平均长度约为255 m的钢顶管。结合现场施工记录,采用2种不同的计算方式对顶进力进行了估算并与实际顶进力进行对比验证。结果表明： 经验公式中的摩阻力计算在埋深较大时比较符合实际情况,在浅层的淤泥质地层中则偏大;直接采用被动土压力计算迎面阻力是偏保守的;顶进力的大小与泥浆润滑关系密切,初始阶段泥浆的润滑作用并不显著,在形成稳定的泥浆套过程当中摩阻力会逐渐下降,甚至小于1 kN/m2。     

拱北隧道管幕工程顶管间距计算分析

为使管幕相邻顶管之间能够形成稳定土拱,防止管幕周围土体发生局部坍塌,需要合理控制管幕顶管间距。针对全断面支护管幕工程,结合管幕支护机制,运用土拱效应理论,对管幕顶部、中部、底部3个特殊位置形成的管间土拱进行分析,建立相应的管间土拱模型,分析土拱的受力情况; 运用土体的极限平衡条件对拱顶和拱脚进行稳定性验算,得出顶管间距的控制式。针对港珠澳大桥拱北隧道管幕工程,结合管幕所在地层的土体参数,对隧道顶管间距进行计算分析,得出拱北隧道顶管间距为0.47 m。与工程顶管间距实际取值（0.35 m）相比,计算值略微偏大,符合工程实际情况,说明建立的管间土拱模型是合理的。     

顶管工作井整体稳定性受力分析与应用实践

在基于事实的基础上,采用整体思维,系统的过程分析方法,对方形、圆形的工作井实际受力情况进行分析,并建立起了受力模型,最终得出贴近实际的计算公式。     

曲线顶管施工技术在市政工程中的应用

该文以上海市肇嘉浜路排水系统改造遗留工程为实例,全面介绍了曲线顶管在市政工程中的施工情况,并对曲线顶管施工,技术措施及质量安全做了详细阐述。     

钢顶管竖向土压力计算方法对比

钢顶管作为非开挖施工的常见施工方法,其竖向土压力计算是钢管强度和刚度设计的关键。首先对常见的三种卸荷拱理论计算方法进行介绍,其后结合实际顶管工程勘察资料,以砂性土和黏性土两种常见土层为例,以传统计算方法和三种卸荷拱理论方法为准则,对影响计算结果的关键因素进行梳理,进行了等效土柱高度和竖向土压力对比分析,最后总结了钢顶管竖向土压力计算时的设计要点。     

浅埋矩形顶管群密贴施工的顶推力分析研究

为明确矩形顶管群密贴施工中顶管顶推力的发展规律与影响因素,以圆形顶管顶推力计算理论为基础,依托实际的试验工程背景,分7个工况分别进行顶推力的统计分析。通过多工况理论估算与实测数据对比,验证管顶推力的实测值与理论值在规律上的一致性,同时得出该理论值较实测值偏小的结论。针对试验工程中出现的减摩失效、顶管背土、姿态异常等问题展开研究,通过对比分析不同工况实测顶推力发展规律,最终得出: 就本工程而言,减摩泥浆的减摩效果明显,顶推力减小约38.2％; 顶管背土与顶管姿态对顶推力具有较大的负面影响,其中,顶管背土导致每节顶推力增加约16.7％,顶管姿态异常引起顶推力额外增加17.8节的理论推力。     

大口径长距离蛇行曲线顶管的施工技术

该文以上海市污水治理三期工程UWW1.4A标工程为实例,全面介绍了大口径长距离蛇行曲线顶管的施工情况,并对大口径长距离蛇行曲线顶管的技术措施做了详细阐述。     

大口径长距离混凝土顶管下坡顶进施工技术

随着顶管工程的发展,一些过河过江顶管在进出洞时往往会涉及到较大坡度的顶进作业,尤其是下坡顶进作业,往往存在较大的安全质量风险。依托白龙港南线输送干线过江管工程案例,针对大口径长距离混凝土管道中下坡顶进的几个关键技术进行探讨分析,针对传统的顶管工艺进行改进和提高。     

曲线梁桥墩顶水平力分配计算分析

文章采用空间梁格单元进行曲线折梁和直线梁上下部整体建模对比计算。结果表明,多孔曲线折梁桥各墩台顶水平力分配计算按展示直线桥和曲线桥计算时有差异。差异的大小主要与曲线半径、跨径、孔跨数、墩高差等有关。对斜桥、曲线或曲线折梁桥,尤其是墩高差异大的桥梁应按空间有限元建模进行计算,以确定各墩顶纵横桥向水平力的大小。     

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。     

框架顶底板结构对比计算分析

城市下穿隧道闭口段常采用单箱多室框架结构形式。框架结构大多采用平面杆系计算方式进行结构模拟分析。由于平面杆系计算方法的局限性,特别是中墙、边墙忽略厚度对框架顶、底板的内力削峰的影响,设计中对框架顶、底板在竖墙处计算结果取值偏大,框架顶、底板在竖墙处配筋量大幅度增加,造成工程材料的浪费及工程投资的增加。现采用不同的计算方法对构件计算结果合理性和适用性作分析判断,对类似结构构件的计算取值合理性提供借鉴和参考。     

超大直径混凝土顶管长距离顶进施工控制措施

依托上海污水治理白龙港片区南干线完善工程,迎宾7#~迎宾8#顶程长度1 125 m,为DN4000超大口径长距离混凝土顶管。以项目实施过程中的施工参数和控制措施为基础,针对其中关键性问题和节点进行了系统性研究。提出了工程中关于超大直径混凝土顶管长距离顶进施工的一系列施工措施,包括泥水平衡顶管中泥水系统改进、中继间布置与防渗漏措施,减阻泥浆措施、顶管内供电与通风措施以及长距离轴线控制措施。可供软土地层条件下类似工程参考。     

波士顿市主干道工程中顶管隧道的大型顶推坑设计

本文介绍波士顿市主干道工程采用顶管法隧道连接沉管隧道岸坡段和下穿高速公路及铁路线的施工环境，重点提出并解决了大型顶推坑设计遇到的难题：在不均衡的粘性土地层条件下支护设计，保证基坑四周和顶进稳定的土体冻结法施工技术，以及顶推坑一些设计和施工问题的分析和处理，为类似的设计提供借鉴。     

浅覆土曲线顶管轴线控制关键技术研究

随着城市发展不断深化,顶管施工技术在城市市政管道及通道工程中的作用日益凸显,面对越来越复杂的城市施工环境及社会环境压力,在直线顶管技术的基础上,曲线顶管施工技术解决了直线顶管无法解决的问题,发挥了巨大的经济及社会效应,曲线顶管施工技术也得到了更大发展。所依托的工程背景具有其特殊性,需要克服曲线顶管及浅覆土两个不利因素,从机械设备改进、轴线放样、过程测量、纠偏控制等方面严格把控,同时确保曲线内被保护构造物的安全。主要从轴线放样、轨迹控制等方面进行施工技术阐述,着重点在于现场施工,为后续不同环境下的曲线顶管施工提供一定的参考。     

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。     

顶和施工法的试验研究

管道顶进是英国牛津大学多年来的研究课题。文中简介了该课题前两个研究阶段，包括模型试验、现场监测、管道准直、管子载荷、顶进阻力、润滑等方面的研究成果。