盾構(gòu)隧道轉(zhuǎn)彎環(huán)管片在曲線上的排版

管片選型與排版 區(qū)間盾構(gòu)結(jié)構(gòu)為預(yù)制鋼筋混凝土環(huán)形管片，外徑6200mm，內(nèi)徑 5500mm，厚度350mm，寬度1200mm。在盾構(gòu)施工開工前，應(yīng)對管片進(jìn) 行預(yù)排版，確定管片類型數(shù)量. 1）隧道襯砌環(huán)類型 為滿足盾構(gòu)隧道在曲線上偏轉(zhuǎn)及蛇形糾偏的需要，應(yīng)設(shè)計楔形襯 砌環(huán)，目前國際上通暢采用的襯砌環(huán)類型有三種：①直線襯砌環(huán)與楔 形襯砌環(huán)的組合；②通用型管片；③左、右楔形襯砌環(huán)之間相互組合。 國內(nèi)一般采用第③種，項目隧道采用該襯砌環(huán)。 直線襯砌環(huán)與楔形襯砌環(huán)組合排版優(yōu)缺點：優(yōu)點—簡化施工控 制，減少管片選型工作量；缺點—需要做好管片生產(chǎn)計劃，增加鋼模 數(shù)量。 盾構(gòu)推進(jìn)時，依據(jù)預(yù)排版及當(dāng)前施工誤差，確定下一環(huán)襯砌類型。 由于采用襯砌環(huán)類型不完全確定性，所以給管片供應(yīng)帶來一定難度。 2）管片預(yù)排版 1、轉(zhuǎn)彎環(huán)設(shè)計 區(qū)間轉(zhuǎn)彎靠楔形環(huán)完成，分三種：標(biāo)準(zhǔn)換、右轉(zhuǎn)彎環(huán)、左轉(zhuǎn)彎環(huán)。 即

在考慮接頭細(xì)部構(gòu)造特征的基礎(chǔ)上,通過合理的假定和簡化,建立了無彈性襯墊的管片接頭抗彎剛度計算模型,并對接頭抗彎剛度計算公式進(jìn)行了推導(dǎo)。該模型考慮了接觸面幾何尺寸、螺栓數(shù)量、螺栓位置、螺栓預(yù)緊力以及接頭彎矩、軸力等因素對接頭抗彎剛度的影響。文中得出公式與接觸力學(xué)模型計算結(jié)果相比,當(dāng)受壓區(qū)混凝土在彈性范圍內(nèi)時二者吻合良好,當(dāng)超過彈性范圍后偏差較大。因為正常使用階段混凝土一般處于彈性狀態(tài),且本模型計算過程簡便快捷,故可作為盾構(gòu)隧道設(shè)計的參考。

盾構(gòu)法施工時難以避免地會對隧道周圍地層造成擾動,引起地表位移,對盾尾間隙的充填可以有效地控制盾尾地表沉降.但在盾構(gòu)掘進(jìn)、盾尾間隙注漿施工中,隧道管片局部或整體上浮現(xiàn)象也時有發(fā)生.對管片結(jié)構(gòu)在施工過程中受力狀態(tài)進(jìn)行分析,將管片的上浮歸為四大類,即管片封閉成環(huán)的上浮、盾構(gòu)掘進(jìn)頂推時的上浮、脫出盾尾后管片的上浮、漿液初凝后管片的上浮.并提出管片脫出盾尾后至漿液初凝前的上浮計算方法,此外針對盾構(gòu)施工期間管片的上浮,提出了管片上浮的控制措施.研究成果可為盾構(gòu)隧道管片抗浮設(shè)計及施工提供一定的技術(shù)依據(jù).

第19卷第9期 2007年9月 計算機(jī)輔助設(shè)計與圖形學(xué)學(xué)報 journalofcomputer2aideddesign&computergraphics vol119,no19 sep1,2007 　 收稿日期:2006-12-12;修回日期:2007-06-181基金項目:國家自然科學(xué)基金重點項目(90612017)1趙志杰,男,1978年生,博士,主要研究 方向為虛擬裝配、網(wǎng)格計算、汽車安全性設(shè)計1金先龍,男,1961年生,教授,博士生導(dǎo)師,主要研究方向為集成化汽車cadπcaeπcam、pdm、高性能 計算、科學(xué)計算可視化1曹　源,男,1976年生,博士,講師,主要研究方向為網(wǎng)格計算、計算機(jī)(分布)仿真1沈建奇,男,1979年生,博士,主要研究方 向為盾構(gòu)隧道施工仿真、大規(guī)模復(fù)

盾構(gòu)隧道通用管片設(shè)計及應(yīng)用

水下盾構(gòu)隧道施工管片上浮控制——以天津地鐵3號線l3標(biāo)段盾構(gòu)穿越新開河為背景，研究了盾構(gòu)穿越河底粘土層、粉質(zhì)粘土層條件下的管片上浮控制問題．研究結(jié)果印證了粘土、粉質(zhì)粘土地層條件下注漿擴(kuò)散跨過滲透注漿階段，直接進(jìn)入壓密注漿階段的結(jié)論；同時表明：在...

李玲：盾構(gòu)隧道管片上浮原因分析

針對盾構(gòu)隧道管片施工階段的受力特點，建立包含管片與螺栓、盾構(gòu)機(jī)作用、漿液和水土壓力作用的管片施工期上浮三維分析模型．借助有限元軟件abaqus進(jìn)行求解，對管片施工期上浮變形規(guī)律及其引起的管片環(huán)接頭變形、螺栓受力進(jìn)行分析．結(jié)果表明：第1～5環(huán)管片環(huán)接頭以錯臺變形為主，第6～12環(huán)管片環(huán)接頭以張開變形為主；減小漿液初凝點與盾尾的距離對控制管片上浮最為有效；當(dāng)千斤頂總推力較小時，可以通過增加千斤頂總推力進(jìn)行上浮控制；增加螺栓預(yù)緊力對減小管片上浮量的作用比較有限．

以天津地鐵3號線13標(biāo)段盾構(gòu)穿越新開河為背景,研究了盾構(gòu)穿越河底粘土層、粉質(zhì)粘土層條件下的管片上浮控制問題.研究結(jié)果印證了粘土、粉質(zhì)粘土地層條件下注漿擴(kuò)散跨過滲透注漿階段,直接進(jìn)入壓密注漿階段的結(jié)論;同時表明:在河底土層為粘土、粉質(zhì)粘土地層條件下,管片上浮以局部管片上浮為主,局部管片上浮控制的決定性因素為壁后注漿動態(tài)上浮力和連接螺栓抗剪力,控制局部管片上浮的根本性方法是控制壁厚同步注漿壓力.筆者還提出,盾構(gòu)穿越新開河河底時,控制管片上浮的注漿壓力不超過0.25mpa,實際注漿壓力為0.15~0.20mpa,并在實踐中取得了良好效果.

盾尾后方管片上浮是盾構(gòu)法隧道施工過程中普遍存在的問題。本文針對南京地鐵三號線ta-14標(biāo)勝-天區(qū)間的盾構(gòu)隧道施工過程中出現(xiàn)的管片上浮現(xiàn)象,分析了盾構(gòu)隧道掘進(jìn)過程中管片上浮的機(jī)理。從實測數(shù)據(jù)及受力分析入手,提出了管片上浮的兩個階段,其中第一階段為管片上浮的主要時間段,在短時間內(nèi)就完成了管片上浮總量的70%,為重點研究階段。研究探討了管片上浮量的決定性因素,認(rèn)為改善水泥砂漿的初凝時間以及早期抗剪強(qiáng)度是有效控制管片上浮的重要措施之一。提出了施工過程中盾尾后方管片上浮的對策和針對性措施,可為今后類似盾構(gòu)隧道施工提供參考。

盾構(gòu)隧道管片接頭抗彎剛度的三維數(shù)值計算——管片接頭是裝配式盾構(gòu)隧道的關(guān)鍵部分，其抗彎剛度對管片環(huán)的內(nèi)力及整體性能均有重要的影響，使得接頭抗彎剛度的取值顯得尤為重要。本文以廣州地鐵盾構(gòu)隧道使用的管片為研究對象，采用三維有限元法，利用通用有限元軟...

管片接頭是裝配式盾構(gòu)隧道的關(guān)鍵部分,其抗彎剛度對管片環(huán)的內(nèi)力及整體性能均有重要的影響,使得接頭抗彎剛度的取值顯得尤為重要。本文以廣州地鐵盾構(gòu)隧道使用的管片為研究對象,采用三維有限元法,利用通用有限元軟件adina,在建立精細(xì)有限元模型的基礎(chǔ)上,計算得到正負(fù)兩方向及不同偏心距荷載下接頭變形的特點和接頭的抗彎剛度。從而可知,正彎曲剛度具有一定的非線性性質(zhì),線性回歸得到的剛度量值為1236.7kn.m/rad;負(fù)彎曲剛度曲線為線性,線性回歸得到的剛度量值為2295.1kn.m/rad。接頭剛度受接頭內(nèi)力組合的偏心距影響,偏心距越大,接頭剛度越大。在接頭的模擬計算中,有必要建立和實際相同的數(shù)值模型,從而避免各種誤差。

以上海地鐵13號線區(qū)間盾構(gòu)隧道管片環(huán)為工程實例,比選確定了管片徑向拼裝偏差各情況的防水最不利管片環(huán)初始結(jié)構(gòu),對外荷載作用下以上各防水最不利管片環(huán)防水失效時的收斂變形值計算后,以該值變化量對管片環(huán)防水性能下降程度進(jìn)行了量化。認(rèn)為：管片徑向拼裝偏差導(dǎo)致接頭錯臺及腰部接頭外側(cè)張開的同時發(fā)生,后者對管片環(huán)防水性能影響更甚;1個接頭發(fā)生錯動情況的防水最不利管片環(huán)結(jié)構(gòu)收斂變形特征值為1.53‰d,小于無拼裝偏差情況特征值的1/2,環(huán)內(nèi)錯動接頭數(shù)量越多,該特征量越小;當(dāng)拼裝偏差接頭個數(shù)大于3時,其防水最不利管片環(huán)出盾尾前已防水失效。根據(jù)以上研究結(jié)論,提出了一些對管片環(huán)拼裝質(zhì)量控制及其運營期防水可靠性監(jiān)測具有參考意義的建議。

以盾構(gòu)隧道下穿鐵路為依據(jù),考慮盾構(gòu)推進(jìn)時上部列車行進(jìn)產(chǎn)生的荷載,采用地層結(jié)構(gòu)法,利用有限元分析軟件建立數(shù)值模型,綜合分析了在施工開挖階段和施工完成后運營階段列車動應(yīng)力和隧道管片內(nèi)力之間的影響。

以盾構(gòu)隧道下穿鐵路為依據(jù),考慮盾構(gòu)推進(jìn)時上部列車行進(jìn)產(chǎn)生的荷載,采用地層結(jié)構(gòu)法,利用有限元分析軟件建立數(shù)值模型,綜合分析了在施工開挖階段和施工完成后運營階段列車動應(yīng)力和隧道管片內(nèi)力之間的影響。

盾構(gòu)隧道通縫拼裝管片上浮的數(shù)值模擬分析——盾構(gòu)隧道在施工階段拼裝管片的上浮問題一直是困擾地鐵隧道施工的技術(shù)問題。模擬結(jié)果表明，盾構(gòu)隧道管片在壁后漿液的浮力作用和土體應(yīng)力的共同影響下，應(yīng)力相對集中的區(qū)域出現(xiàn)在與x軸夾角約45度的位置，模擬管片的上...

淺談盾構(gòu)隧道施工管片上浮的控制——本文對盾構(gòu)隧道管片出現(xiàn)連續(xù)上浮的問題，進(jìn)行了原理分析和技術(shù)討論，并針對廣州地鐵三號線盾構(gòu)施工管片上浮的控制措施，提出了相關(guān)建議。以供類似從事盾構(gòu)施工的廣大技術(shù)人員參考與探討。

淺談盾構(gòu)隧道施工管片上浮的控制

本文對盾構(gòu)隧道管片出現(xiàn)連續(xù)上浮的問題,進(jìn)行了原理分析和技術(shù)討論,并針對廣州地鐵三號線盾構(gòu)施工管片上浮的控制措施,提出了相關(guān)建議。以供類似從事盾構(gòu)施工的廣大技術(shù)人員參考與探討。

盾構(gòu)隧道日常健康監(jiān)測中,彈性橡膠密封墊工作性態(tài)難以直接快速評估,針對該問題,提出以隧道收斂變形為監(jiān)測指標(biāo),采用數(shù)值模擬方法計算得到防水標(biāo)準(zhǔn)條件下的彈性密封墊極限松弛量,并結(jié)合接頭剛度的迭代算法由管片環(huán)梁-線性彈簧模型確定彈性橡膠密封墊極限松弛量對應(yīng)的管片環(huán)收斂變形量.由考慮地層差異設(shè)置的5種工況計算結(jié)果認(rèn)為:埋深土層土體特性差異對防水失效的上海地鐵通縫拼裝式盾構(gòu)隧道管片環(huán)收斂變形量影響不大,其控制標(biāo)準(zhǔn)可定為管片環(huán)外徑d的3.5‰.

盾構(gòu)隧道的接頭在整個隧道結(jié)構(gòu)性態(tài)和穩(wěn)定性方面起著重要的作用,尤其是隧道縱向即管片環(huán)接頭.文章首先通過一些實例介紹隧道由于接頭失效而導(dǎo)致的各類不良現(xiàn)象或潛在危險,再對隧道通常采用的接頭形式、構(gòu)造及適應(yīng)性進(jìn)行歸類,進(jìn)而對不同接頭形式的性能進(jìn)行分析,并提出接頭設(shè)計時的建議.

盾構(gòu)隧道管片破裂的原因分析及預(yù)防——結(jié)合具體工程實例，從盾構(gòu)隧道管片拼裝及破裂的特點出發(fā)，分析了成型隧道管片破裂的厚因，在此基礎(chǔ)上提出了一些合理有效的預(yù)防和處理措施，從而有效地減少了管片破裂的發(fā)生，提高了隧道的施工質(zhì)量。