双车道高速公路越江盾构隧道管片结构开发与力学分析

针对双车道高速公路越江盾构隧道,开发了一种10块等分管片结构,并进行了力学分析.结果表明:通缝拼装管片结构的变形较大,弯矩和剪力最小,纵向螺栓的剪力为零;而错缝拼装的变形较小,弯矩和剪力最大,纵向螺栓剪力较大;两种拼装条件下轴力变化不大;水土分算情况下管片结构的内力和变形比水土合算的要小.10块等分管片在特定的错缝拼装条件下,每一环管片的内力和变形是相同的,可改善管片结构的受力特征、减少配筋量.管片一环10块等分有利于优化配置运输能力和管片拼装机械手的拼装能力,同时减少管片的接头数量、增加隧道衬砌的防水能力,值得在我国双车道高速公路越江盾构隧道中推广应用.     

托架牛腿预埋区混凝土加固处理及应力分析

大跨度高墩悬灌梁桥施工过程中,需在桥梁墩身预埋托架,托架牛腿须具较大竖向承载力,而牛腿预埋常需切断墩身竖向主筋或对模板进行切割开孔,造成牛腿下方混凝土难以浇筑密实。牛腿受荷后,牛腿下缘混凝土易开裂,给墩身结构带来质量隐患及外观影响。本文结合常用钢棒预埋加固方法并基于数值软件对钢棒孔道周边混凝土真实受力状态进行分析,根据计算结果及工程实际针对性提出墩身施工时先预埋套管,套管外侧安装孔口周边加强螺旋筋,而后穿入钢棒的方案,避免了牛腿下缘混凝土开裂,施工效果良好,可为今后同类型施工提供借鉴。     

新型矩形盾构接头力学性态的有限元分析

为分析评价带有接头盒的大断面矩形盾构管片接头构造和受力的合理性,基于管片纵缝接头足尺力学试验的结果,采用ABAQUS有限元软件建立该类盾构管片纵缝接头的三维精细化计算模型。通过一些分析指标,定性定量地评价在正常使用条件下各个接头的工作性态,研究正负弯矩工况下接头受力全过程的特征。结果表明:1)正弯矩工况下的接头,弯矩-转角全过程破坏曲线呈现三折线模式,在正常使用条件下各接头均处于第2阶段,转动刚度约为100 MN·m/rad,部件均处于弹性工况,接头设计与位置选择合理;2)负弯矩工况下的接头,弯矩-转角全过程破坏曲线呈现双折线模式,正常使用工况下各接头均处于第1阶段,转动刚度约为276 MN·m/rad,但接头受力处于2阶段的临界位置,所受负弯矩值偏大,安全储备较低,设计时应当注意。     

盾构隧道管片衬砌受力分析力学模式探讨

以铰接圆环、匀质圆环和梁-弹簧模型三种力学模式对盾构隧道管片衬砌的内力进行了计算分析,得出用梁-弹簧模型计算的弯矩值介于铰接圆环和匀质圆环的内力值之间.梁-弹簧模型直接考虑接头的抗弯刚度,能够真实地模拟管片衬砌的力学行为,因此在盾构隧道管片衬砌设计中,具有推广意义.     

盾构隧道管片接头抗弯刚度的经验公式

接缝抗弯刚度是装配式衬砌结构设计的重要参数,工程中一般是通过接头的荷载试验来确定.文章以某拟建大型水工盾构隧洞的管片接头荷载试验为基础,简要介绍了装配式管片接头荷载的试验方法、影响接头刚度的各种因素及其影响规律.通过对试验数据的分析,建立了管片接头抗弯刚度的经验公式,给出了不同偏心距的接头抗弯刚度系数的变化范围.     

跨江海盾构隧道管片的研究进展

隧道管片是跨江海盾构隧道的结构主体和防水抗渗主体.文章分析了跨江海盾构隧道管片的研究现状.并指出了其现存的一些主要问题,最后介绍了功能一结构一体化设计的功能梯度混凝土管片.     

“先隧后站”区间与车站接口环梁施工技术

对于施工中出现的“先隧后站”工况,区间盾构隧道与车站接口环梁或位于内衬墙、或超出内衬墙,需要拆除部分管片并外扩围岩,存在安全风险并施工困难。针对地铁重庆西站接口环梁施工存在的问题,采用将外露管片预留200 mm长伸入内衬墙,其余使用线切割锯切除,环梁与内衬墙一体现浇的施工方案。介绍了管片切割、吊离及内部支撑搭设、环梁浇筑的关键施工技术。采用切除后与内衬墙同时现浇法施工环梁,施工后接口位置未发生明显的渗漏水,且安全可控、效益明显。     

外圆内椭管片结构内力计算模型

为了使地铁隧道适应地层荷载的不均匀性,参考异形管片结构形式,同时兼顾制作与施工等因素,提出外圆内椭管片结构,以保证管片结构最不利位置的刚度满足安全要求,并适当降低管片其他位置的刚度,充分利用材料特性;采用刚度阶梯折算法求解外圆内椭管片的柔度系数与自由项,建立外圆内椭管片的计算模型;参照实际工程地质条件,研究外圆内椭管片...     

扬州瘦西湖盾构隧道衬砌结构受力的现场试验研究

以扬州瘦西湖盾构隧道为背景,对管片衬砌结构在施工期和后期的结构荷载和内力进行现场追踪试验,探讨施工阶段同步注浆对隧道衬砌结构受力的影响,总结隧道衬砌结构荷载和内力在施工阶段随时间的变化规律。研究结果表明:现场测试方法可以较为全面准确地得到隧道衬砌结构荷载和内力在施工期的分布;衬砌结构荷载总体随时间呈先减低后趋于平稳的规律,施工期的注浆作用会使衬砌结构荷载大于稳定后的结构荷载;衬砌结构内力在注浆阶段不稳定,注浆作用对结构的轴力影响较大。     

垂直运输管片的自动升降机设计

在盾构法隧道施工中，管片由地面至井下的垂直运输一般采用行车吊运，存在运输效率低、安全隐患大等问题。现基于垂直升降机工作原理，介绍一种用于垂直运输管片的升降机，其自动化程度高，并详细阐述了该升降机系统的安全性、同步性、可靠性及适应性设计。该自动化升降机，可大幅提升管片的垂直运输效率，降低安全隐患，在盾构法隧道建造中具有广泛的应用前景。