北京地铁盾构隧道管片设计合理性探讨

介绍了管片衬砌内力计算理论——修正惯用法和梁-弹簧模型法，并分别用其计算北京盾构地铁隧道的两个工程实例，通过比较分析得出梁-弹簧模型更符合北京地铁隧道工程实际。最后，通过理论分析，推荐使用梁-弹簧模型法对北京地铁隧道管片进行设计优化，可减少其配筋量，为北京地铁工程创造更高的经济效益和社会效益。     

地铁单线盾构隧道管片衬砌合理厚度的探讨

目前我国地铁区间单线盾构隧道的外径为6．0m左右、采用钢筋混凝土平板型管片，其厚度为30cm和35cm两种。本文采用梁-弹簧模型对不同拼装方式下两种不同厚度的管片结构进行了力学分析。经过比较分析，得出管片衬砌的合理厚度和在不同管片拼装方式下的一些力学规律，可供有关工程设计时的参考。     

地铁单线盾构隧道管片衬砌合理厚度的探讨

目前我国地铁区间单线盾构隧道的外径为 6 .0m左右、采用钢筋混凝土平板型管片 ,其厚度为 30cm和 35cm两种。本文采用梁—弹簧模型对不同拼装方式下两种不同厚度的管片结构进行了力学分析。经过比较分析 ,得出管片衬砌的合理厚度和在不同管片拼装方式下的一些力学规律 ,可供有关工程设计时的参考     

盾构隧道管片衬砌壳-弹簧计算模型研究

针对现有盾构隧道管片衬砌计算模型存在的问题,对管片接头的力学特性进行了分析。认为管片的接头实际应包括管片接缝和对应手孔间的管片部分,采用点弹簧模拟管片接头力学特性实际上是夸大了端部管片的刚度。提出了基于壳-弹簧模式的管片结构的整体环-纵向非连续计算模型,改进了接头的模拟方法。该模型将管片接缝以及对应手孔间管片部分视为一个受力整体,其宽度约为对应手孔之间的弧长,并提出了该接头抗弯刚度的定义方式。由于该模型考虑了管片接头的整体性,计算得到的内力值比梁-弹簧模型计算结果更加准确,且可反映管片结构纵向的受力特征。     

盾构隧道管片受力与变形研究

文章结合上海地铁M9线工程实例,借助有限元法对不同拼装方式下地铁区间盾构隧道通用管片结构进行力学行为分析.结果表明:管片结构在不同拼装方式下的力学行为是不相同的,与拼装类型、分析目标环的环向和纵向接头的位王、封顶块的位置有关.对通、错缝拼装隧道衬砌使用阶段的受力及变形进行了对比分析,得出了一些有益的结论,为设计施工提供参考.     

错缝拼装下管片宽度对盾构隧道力学行为的影响

采用可以考虑管片接头力学性能的壳-弹簧计算模型,对错缝拼装下具有不同管片宽度厚度的盾构隧道的力学性能进行了模拟分析。根据管片接头的受力平衡条件与变形,推导了管片接头转动弹簧刚度与轴向弹簧刚度的关系。基于环向接头的无量纲转动弹簧系数对计算模型的参数进行了统一,从而使各个数值分析模型的结果具有可比性。对壳-弹簧模型的计算结果与传统梁－弹簧模型的结果进行了对比分析,分析结果表明随着管片宽度的增加,二者解析结果的差呈现出递增趋势。依据壳-弹簧模型的计算结果,将弯矩在管片方向上进行精细化分析,研究表明弯矩在管片宽度方向上的分布是非均匀的,在管片端部有集中的现象。根据管片宽度与弯矩分布的关系,建立了弯矩集中度的概念,提出了管片边部强梁的优化配筋方案。     

软硬地层条件下盾构隧道管片衬砌力学分析

分析隧道底部切入基岩不同深度时盾构隧道管片结构内力和变形,结果表明随着岩层厚度的增大,弯矩、剪力和变形先增大后减小,而轴力变化不大;当岩层厚度相同时,错缝拼装的弯矩和剪力比通缝拼装的要大而变形要小、轴力变化不大,故设计时隧道底部岩层厚度应控制在1/4D以内或3/4D以上。     

修正惯用设计法在盾构管片结构计算中的应用和体会

本文较为详细介绍了采用"修正惯用设计法"进行盾构管片的结构设计,其中包括计算模型的假定、荷载的计算方法、采用ANSYS有限元分析程序进行结构内力计算等,并根据内力计算结果进行了结构的强度验算和裂缝宽度验算.     

广州地铁盾构隧道管片开裂原因分析

本文简要叙述了广州地铁一号线黄沙站～长寿路站区间隧道泥水盾构掘进施工中出现的有规律性的管片开裂现象,重点分析了开裂产生的原因及应对措施,供今后类似工程设计与施工时参考和借鉴。     

地铁盾构法隧道管片设计的几个问题

对地铁隧道用钢筋混凝土管片的结构形式、管片的环宽及封闭块管片轴向插入时的搭接长度等进行了讨论,并 提出在盾构管片设计时的相应建议。     

地铁区间盾构隧道管片嵌缝防水技术

回顾了盾构隧道管片嵌缝防水在轨道交通区间隧道工程技术发展各阶段的应用情况,通过分析其在工程施工与运营实践中的利弊,论述了嵌缝止水与嵌缝导水等技术演变的过程,并结合地铁运营特点,指出了嵌缝技术当前的发展趋势。     

近距离重叠隧道管片荷载计算及实施方案研究

以武汉地铁钟家村站两端重叠隧道为例,对管片荷载计算及实施方案选择进行了研究。将上部隧道底部反力作用于夹层土上作为下部隧道的垂直荷载,利用SAP2000有限元软件,通过荷载-结构模型分析了不同工况下管片结构受力情况;利用Plaxis有限元软件,通过土层-结构模型分析验证了重叠隧道采用“先下后上”施工工序从管片受力、施工难度和风险角度均优于“先上后下”施工工序,并从同步注浆压力、注浆加固范围及临时钢支撑布置等方面分析确定适合该工程的加固措施。该研究成果可供类似工程参考借鉴。     

深圳污水通道盾构管片设计计算

对比分析了修正的惯用设计法、梁 接头元连续和不连续模型等3种设计法的原理。通过对深圳水库流域污水通道盾构管片进行受力及配筋计算,得出曲梁 接头元不连续模型设计法更为经济、合理。     

运营地铁盾构隧道钢板加固设计与施工

盾构隧道结构受地面堆卸载、周围土体、地下水位、结构腐蚀等外力作用而出现各种病害,为确保盾构隧道结构安全,必须进行加固补强,文中介绍针对某地铁区间隧道盾构管片开裂渗漏采取的钢板加固设计与施工过程。     

小半径上下重叠地铁盾构隧道设计与施工

广州市轨道交通五号线某盾构区间受线路条件所限,在中间车站前后左右线以平面206m的小半径、纵断面30‰的急坡进入上下重叠状态.为对该段隧道开展设计工作,采用通用有限元程序ANSYS建立整体模型,对整个施工过程中的盾构管片内力分布、地层位移、隧道开挖先后顺序等关键因素进行了深入分析,并采用修正惯用计算法及直梁弹簧元错缝拼装模型对计算结果进行了校核,最后成功实施,并在其过程中获得了一些对小半径、近距离、上下重叠隧道设计的心得体会.     

软土地层地铁盾构通用环管片结构设计研究

根据国内外盾构的设计理论和经验,针对宁波长三角软土地区盾构通用环管片设计进行了详细的探讨和分析。首先研究了管片的分块、封顶块位置、管片内径、厚度、环宽、楔形量、榫槽、连接方式、组装方式、防水等构造设计的原理以及经验;然后又详细的介绍了目前盾构管片的结构内力分析方法,并采用修正惯用法进行宁波盾构管片的内力分析,根据计算分析结果结合国内外管片配筋经验,详细的介绍了宁波盾构管片配筋原则和理念,希望能够为国内外地铁设计同行提供借鉴。     

盾构隧道管片加固前后接缝形态的变化特征

接缝及其变化特征反映了盾构隧道管片的变形破坏过程。本文根据复合材料加固盾构隧道管片的试验图像,使用区域特征参数和边界特征参数来表征接缝的形态特征参数,区域特征参数包括接缝区域的像素总数、长轴、短轴、等效直径、与水平向轴夹角,边界特征参数包括几何参数和Fourier变换参数,研究了这些参数加固前后的变化特征。结果表明,加固前后接缝偏心率、长轴、短轴变化都比较平稳,难以用于评价加固效果;接缝面积、接缝等效直径、与X轴交角、圆形度、形状指数,加固前变化较快,加固后比较平稳,可以较好地用于评价加固效果;接缝棱角指数和纹理系数加固前变化很快、加固后非常平稳,这两个参数可以很好用于评价加固效果。     

也铁盾构瓦斯隧道通风技术研究

介绍了地铁盾构瓦斯隧道在施工过程中,针对瓦斯的通风解决方案,主要从瓦斯涌出量计算,通风方式的选择,风量风压计算,通风设备选择等方面对实际工程施工及瓦斯防治进行阐述。     

武汉地铁某盾构隧道沉降分析

根据武汉长江一级阶地二元地质构造与地下水分布特点,深入分析了某软土地铁盾构隧道沉降的诱发原因、发展过程、沉降形态与收敛趋势;归纳了沉降产生的次生灾害;提出了尚待研究的2个关键技术问题:降水影响范围的理论估计,隧道沉降稳定的经验判据。该研究结果可为类似盾构隧道运营维护提供参考。