厚填土平台下近邻既有线双连拱地铁隧道关键施工技术研究

该文以西安地铁五号线雁鸣湖停车场出入线双连拱隧道浅埋暗挖工程为依托,基于场地厚填土地层和超近邻既有区间工程条件,提出黄土地区小断面双连拱地铁隧道的若干关键施工技术。通过数值分析的手段验证中导洞+上下台阶法施工的可行性,同时根据不同施工区段地质条件采用不同形式超前支护手段,并适当增大中导洞开挖断面占比,有效降低了左右洞施工的相互影响;此外,工程采用自行设计非对称衬砌台车进行二衬施工,解决了二衬偏压跑模问题。在现场监测数据的反馈中,地表沉降、新建隧道拱顶下沉以及既有隧道拱腰收敛最大值分别为14.1、8.2、3.9 mm,均小于施工控制值,验证了该文所阐述的关键施工技术的合理性和安全性。     

考虑运输台车不利失效工况的长大沉管管节力学响应分析方法研究

近年来沉管管节呈现出向大体积、大质量发展的趋势，而随着沉管管节规模的增大，管节数值模型的计算资源消耗量随之增加。针对前述问题，提出一种使用壳单元对沉管内钢筋进行等效的有限元建模方法，同时与传统的桁架钢筋模型进行对比研究，研究表明等效建模方法在计算中具有较高的精度，可以大大提高数值分析效率，便于工程方案的快速迭代。基于建立的简化模型，进行了沉管管节在多种台车脱空失效工况下的计算校核，并从中分析得到了最不利工况以及管节在脱空状态下的薄弱位置。     

基于暗挖台车的暗挖工法安全绿色环保施工探索

针对暗挖法面临的机械化程度不高、安全风险高、作业环境差的挑战,本文结合西安地铁五号线某暗挖区间引入的暗挖台车、电动挖掘机、电动三轮车、灯带雾化降尘系统等设备设施的应用情况进行总结分析,探索暗挖工法安全绿色环保施工新的发展思路,并提出了相关建议。     

软弱围岩隧道钻爆法机械化施工关键技术及装备

为实现软弱围岩大断面隧道钻爆法机械化施工，依托渝昆高速铁路（重庆—昆明）来福隧道，对凿岩钻孔与拱架安装施工工艺进行了研究。通过加长臂改造改进了凿岩台车，以适应软弱围岩条件下台阶法钻爆开挖隧道。通过增加托举装置的延长杆，改进了三臂拱架安装台车；结合“一长两短”的上台阶初期支护钢拱架设计方案，实现了拱顶初期支护钢铰接+三臂拱架安装的施工工艺。通过现场试验，采用改进后的凿岩台车施工，与传统人工手持风枪凿岩相比，两台阶与三台阶断面钻孔作业，施工效率分别提升89%、90%；采用改进后的拱架安装台车施工，与传统人工配合机械安装拱架相比，Ⅳ、Ⅴ级围岩段施工效率分别提升72%、81%。可见，采用改进后的凿岩台车和拱架安装台车机械化施工不仅可以提高施工效率，还可以降低施工风险。该套施工设备可在类似工程推广应用。     

打桩船定位桩底座关键结构强度有限元分析

为避免打桩船在作业时可能导致桩架断裂等问题的发生,对桩架底座进行结构强度校核。依据中国船级社(CCS)相关规范,使用有限元软件建立某打桩船定位桩底座加强结构的有限元模型,并对航行和作业状态两种工况下的结构强度进行有限元分析,获得相关应力情况并进行研究分析,结果表明定位桩底座加强结构的强度满足CCS相关规范要求。     

单线铁路大直径盾构隧道内衬同步施工技术

针对大直径盾构隧道掘衬同步施工技术所涉及的新型衬砌台车结构设计难度大、性能要求高以及区域施工组织、水平运输和安全管理要求高等问题，通过：（1）创新发明仰拱超长衬砌台车及配套浮放道岔，解决了盾构隧道二衬仰拱施工和水平运输相互干扰的难题；（2）通过借鉴敞开式TBM法隧道掘衬同步施工工法，创新提出了盾构隧道掘进与二衬结构同步施工工艺和工法。盾构隧道掘衬同步施工节约工期、成本，可为同类复合衬砌隧道修建提供参考。