超限工况下大直径越江盾构隧道衬砌结构安全研究

依据某大直径越江盾构隧道,系统研究盾构隧道管片结构在超限错台和大张开变形下的安全性问题.根据该隧道运营期监控量测数据,分别从纵缝错台、环缝错台、环间张开方面选取最不利工况,再以最不利工况为分析对象,基于非线性接触理论,建立三维精细化非连续接触有限元仿真模型.借助有限元分析探明在既有超限错台、张开变形时的盾构隧道衬砌结构...     

大断面矩形隧道盾构现浇衬砌同步施工技术

一直以来,国内外盾构法施工在软土地层中运用较多,而大断面矩形隧道在硬土层中采用现浇衬砌施工的范例极少。本文主要通过工程的特殊性和技术创新点来论述该施工技术的特点和成果。     

越江盾构隧道项目施工难点控制

越江盾构隧道施工由于其地下埋深、水下作业、线路长的特殊性和复杂性,形成了施工工期长、难度大、不可见风险多等特点。因此,在盾构施工时必须对各项工序及其特点加以分析,编制相应的专项施工方案及应急预案,从而确保隧道施工顺利、安全。该文以上海虹梅南路越江隧道项目为例,介绍了该大型越江隧道施工阶段的施工难点及控制措施。     

公路隧道衬砌断面型式模型试验研究

通过室内模型试验,研究了在满足建筑限界、通风等约束条件下3种公路隧道衬砌断面型式(单心圆、尖三心圆、坦三心圆)在不同初始应力场作用下的受力性状。分析了初始应力场及断面型式对衬砌结构受力的影响。经综合比较,给出了较为合理的公路隧道衬砌断面型式。研究结论为今后合理地设计隧道衬砌结构提供了可靠的试验依据。     

地铁车站上跨大断面高铁盾构隧道施工技术研究

地铁工程施工线路较长,往往与既有道路、建构筑物交叉施工,或跨越既有铁路、公路以及管道施工,如何保证既有工程的运营安全、控制结构变形和位移,同时保证在建工程的施工安全,减小施工和运营的交叉影响是研究的重点。阐述了地铁车站上跨大断面高铁盾构隧道施工技术,以及在施工过程中的注意事项。     

大断面盾构隧道施工抗浮计算研究

基于大断面盾构隧道施工中经常碰到的上浮问题,首先讨论了盾构隧道施工中管片上浮的原因:水、注浆所用浆液、泥水盾构所用泥浆等所产生的浮力,以及建筑间隙的存在、施工过程对上覆土的扰动等,都可能是盾构管片上浮的原因.进而对盾构隧道抗浮问题进行了计算分析,在上覆土荷载及管片自重荷载之和小于管片所受浮力的情况下,重点考虑了邻接管片对上浮管片的约束作用(管片环间的摩阻力以及管片纵向连接螺栓自身的抗剪切能力),以及剩余力对上覆土产生的压缩效应.分析结果表明:隧道上浮问题的产生与否不仅与管片自重、上覆土荷载以及受到的浮力大小有关,也与管片本身特性有关;隧道抗浮控制既可以从改善上覆土性能,增加上覆土厚度入手,也可以从改善管片自身受力性能入手,诸如增加纵向螺栓数量、加大螺栓直径、加大螺栓紧固力、设置剪力键等.     

大断面隧道装配式衬砌断面形式的优化

随着盾构技术的发展,装配式衬砌的优势越来越被重视.从研究装配式衬砌在矿山法施工隧道出发,讨论目前广泛应用于铁路和公路隧道的马蹄形隧道断面在使用装配式衬砌时的结构受力情况,提出对现有断面形式的一种优化方案.     

拼装方式对大断面越江电力盾构隧道 结构内力的影响

针对大断面电力盾构隧道穿越长江时管片拼装方式对隧道结构内力影响显著的问题,以苏通GIL综合管廊工程盾构隧道衬砌结构为研究对象,利用梁-弹簧模型模拟管片结构,采用荷载-结构模型计算管片结构荷载,对不同拼装方式下衬砌结构力学行为进行研究,分析了拼装方式对输电盾构隧道结构内力的影响效应。结果表明:错缝拼装控制管片结构内力,通缝拼装控制管片变形量; 通缝拼装的受力性能要优于错缝拼装,但通缝拼装的变形更大,在施工时要根据使用要求进行选择,同时管片结构力学行为在不同拼装方式下是不同的,与封顶块的位置、错缝角度、目标环的环向和纵向接头的位置有关; 拼装方式对管片最大变形量、最大正弯矩、最大负弯矩影响较大,对管片最大轴力影响较小; 在错缝拼装时,尽量避免错缝角度为180°,最理想的错缝角度在32.7°～81.8°之间; 所得结论可为输电盾构隧道管片拼装方式的选择提供借鉴和参考。     

武汉地铁四号线越江盾构隧道修复施工技术

武汉地铁四号线穿越长江隧道区间工程在隧道贯通后,洞门发生涌水涌砂事故造成隧道衬砌管片严重损坏,需对其做进一步修复处理。针对隧道管片受损后情况,介绍了盾构隧道衬砌损坏管片的修复技术,并严格科学施工,取得了很好的效果,保证了运营安全。研究成果可为盾构隧道衬砌管片损坏修复提供工程经验和参考。     

地铁盾构隧道整环衬砌结构三维有限元分析

利用大型通用有限元软件ABAQUS建立地铁盾构隧道整环衬砌结构的三维有限元模型,计算分析衬砌环在试验荷载工况下的荷载—变形关系曲线、变形过程中隧道管片的内力发展过程;计算分析试验荷载工况下衬砌环直径变形量发展至一定收敛限值时,进行钢板加固,并继续计算完成荷载-变形全过程关系曲线、变形过程中隧道管片的内力发展过程。通过与试验结果的对比分析,有限元计算结果与试验结果两者的变化规律是一致的;计算结果在反映结构应力/应变分布规律方面有重要参考作用。     

大直径越江盾构隧道结构受力现场实测分析

以南京地铁3号线越江隧道为依托,通过对大直径越江盾构隧道3环管片周边荷载、钢筋应力进行监测,并对实测数据进行统计分析,探讨越江盾构隧道施工期以及施工后一段时间,盾构隧道荷载、受力变化特征,并根据现场实测应力计算盾构管片内力,采用修正惯用法和梁-弹簧法计算隧道衬砌内力,并与实测值进行比较。研究结果表明:盾构掘进过程会引起管片周边土体的扰动,管片壁后注浆及施工期的临时荷载会影响管片周边土压力分布及大小;管片内外侧钢筋应力变化规律与实测土压力变化趋势基本一致,管片实测应力开始趋于稳定时间相比实测土压力较短;梁-弹簧法计算管片内力与实测反算结果更吻合,实测反算轴力是计算轴力的2倍左右。研究成果可为大直径盾构越江隧道管片设计、施工提供参考。     

超大直径盾构法隧道施工期衬砌结构安全性

以上海长江隧桥工程中的超大直径盾构为背景,以盾构法隧道施工中管片拼装变形、注浆产生的附加应力以及隧道上浮等施工工况的受力条件为研究对象,通过1∶1衬砌水平整环错缝结构加载试验,取得结构试验数据。通过三维数值模拟分析,确立施工期隧道衬砌结构的计算模型、计算参数和计算方法,验算施工期隧道结构的安全性,并提出隧道施工质量控制技术措施和管片构造要求。     

盾构隧道双层衬砌横向力学结构参数优化研究

随着水下盾构隧道建设及运营环境日益复杂,安全要求日益提高,盾构隧道双层衬砌有望在工程中得到较为广泛的应用。本文依托武汉轨道交通8号线越江隧道工程,采用双层衬砌盾构隧道三维壳—弹簧力学分析模型,研究了不同工况下二次衬砌强度及厚度对双层衬砌内力及变形的影响,并对二次衬砌是否应当配筋的问题进行了探讨。研究结果表明:二次衬砌强度变化对管片衬砌结构内力影响甚微,但二次衬砌弯矩量值略有提高,同时通过提高二次衬砌强度来抑制隧道竖向变形的效果不明显,考虑到工程造价问题,二次衬砌强度不宜过高,取C40为宜;二次衬砌厚度增加对管片横向内力影响甚微,但对其结构受力有不利影响,综合考虑隧道运营期火灾以及列车撞击等因素,二次衬砌厚度取30~40 cm为宜;在外荷载增大情况下,二次衬砌拉应力量值显著增加,超过混凝土规范容许拉应力值,因此,实际工程中建议对二次衬砌进行配筋设计。研究结论可为盾构隧道双层衬砌的设计及施工提供有益的借鉴。     

大型盾构隧道结构健康监测系统设计研究

为了保证隧道施工过程和长期运营的结构安全,针对隧道结构形式、施工方法和所处环境等工程特点,设计和实施隧道结构健康监测系统(TSHMS)是保障结构安全的主要方法之一。根据南京长江公路隧道建设条件复杂的工程特点和长期运营安全监测的需要,通过对各种传感测试技术的比较研究,采用以光纤传感测试技术为主的长效监测技术实现长期监测,研究大型盾构隧道结构健康监测系统的设计研究方法。通过总结设计研究过程的主要成果,为同类盾构隧道结构健康监测系统实施提供参考和借鉴。     

盾构法施工技术在地铁2号线隧道中的应用

介绍了盾构施工方法在上海地铁2号线杨高路至中央公园站地下隧道中的应用。     

盾构法隧道施工的成本缩减探讨

盾构法施工作为一种新型隧道工法,因其先进的施工工艺和不断完善的施工技术,使得其在城市地下空间的开发中取得了巨大的成功,并被越来越多地应用于城市地铁、越江通道以及地下管线等隧道工程的建设中。与此同时,由于其高昂的造价,使得这种工法的进一步推广受到限制。文章在分析了国内外众多工程实例的基础上,研究了盾构法隧道的成本构成,并结合现有的技术水平,从管片和衬砌、盾构机器设备、竖井建造和高速化施工等四个主要方面论述了如何进行成本缩减,从而达到降低工程造价、更好地指导设计与施工的目的。     

隧道盾构推进段施工的难点和对策分析

目前,城市隧道施工采用的大多是盾构推进技术,但是此技术在隧道建设中存在一定的难点。因此,针对性的讨论城市隧道盾构、推进段施工的难点、并提出建设性的对策是十分有必要的,文章就针对以上问题进行了系统化的研究。     

超大直径盾构隧道始发关键技术

南京市纬三路过江通道工程Φ14.93 m泥水平衡式盾构已成功始发。南京纬三路过江通道工程位于南京长江大桥和已建成通车的南京长江隧道之间,是长江上第四条过江公路隧道,其直径大,承受水压高,所处位置地质情况复杂,隧道部分段要穿越上软下硬的复合地层,施工风险大;过江段采用X型交叉过江方案,隧道内部为单管双层结构形式。过江段隧道采用泥水气压平衡盾构机进行施工,一次性掘进距离长。盾构机始发作为盾构隧道施工的关键技术,包含了许多周到细致的工作。针对盾构机始发前各种工作的准备,总结出南京纬三路过江通道工程盾构机始发关键技术,为今后类似工程提供参考。     

隧洞标准段衬砌模板支撑拱架用于变截面段衬砌施工

本文报导针对工程特点 ,对现有标准拱架进行改造并应用于隧洞变断面段的衬砌施工 ,取得既缩短工期又节约经费的良好效果