高地应力软岩隧道钢拱架间距影响数值分析

针对隧道施工期间面临着软岩大变形问题,利用有限元软件MIDAS/GTS NX,建立了隧道斜井与主隧道交叉口数值模型,根据相关规范选取了4种不同的钢拱架间距,对比分析钢拱架间距对支护效果的影响.结果表明:当支护间距过大时,支护效果得不到保证;当支护间距过小时,会大大增加经济及时间成本,综合考虑支护效果和经济时间成本,钢拱...     

新建地铁隧道近距离下穿既有地铁车站的施工方法研究

为了研究新建地铁隧道下穿对既有地铁车站的影响,基于有限元软件FLAC3D,分别研究了3种不同开挖方法(预留核心土法+CRD法、预留核心土法和全断面法)、3种不同的开挖进尺(0.5m、1.0m和1.5m)和3种不同的加固范围(不加固、加固范围为隧道开挖轮廓线外1.5m和3m)工况下,新建地铁隧道和既有地铁车站的变形和应力。以隧道位移和既有车站的应力应变为控制标准,综合考虑施工效率和施工成本等因素,最终推荐的施工方案为:开挖进尺为1.5m、加固范围为隧道开挖轮廓线外1.5m的预留核心土法和CRD法相结合的开挖方法。     

两臂一篮式钢拱架安装机研究及有限元分析

为解决我国隧道钢拱架安装过程中出现强度大、效率低、质量差、安全性隐患等问题,实现钢拱架的机械化安装,研发一种专用钢拱架安装设备具有重要意义。利用Creo3.0对拱架安装机关键零部件进行了三维建模,并通过Hyperworks对某些关键零部件进行了应力应变分析,确保所设计零部件的力学性能满足相应的工作条件,为拱架安装机提供了重要的设计依据。     

复杂地质条件下钻爆法隧道施工技术

复杂的地质条件给隧道的掘进和支护带来了极大的挑战,结合工程施工实例,在分析场区地质和水文地质条件的基础上,分析了隧道施工的重难点,提出利用双侧壁导坑法和上下台阶法的施工工艺,并根据钻爆法的爆破工艺,提出相应的爆破参数,使龙岩高速公路东环线大盘山隧道顺利贯通和交付运营。研究成果可为隧道工程的学术研究提供基础资料,也为类似工程施工提供实用参考。     

基于TOC/TRIZ集成的TBM钢拱架拼装机构减振设计

TBM钢拱架是用于隧道掘进开挖最重要的支护构件之一，其安装效率对隧道的稳定性及人员的安全性有着重要影响。为了减小TBM在隧道掘进过程中产生的振动造成钢拱架拼装系统安装效率低的不利影响，文中将约束理论(Theory of Constraints, TOC)和发明问题解决理论(Theory of Inventive Problem Solving, TRIZ)进行融合，应用于钢拱架拼装机构的减振设计。首先，采用TOC对钢拱架拼装机构的不合理约束进行系统分析；然后，运用TRIZ求解输出多种设计方案，结合工程实际对不同方案进行评估分析；最后，提出合理的问题解决方案。通过TOC/TRIZ理论的融合应用解决了钢拱架拼装机构的振动问题，为相关隧道工程装备的设计提供了参考。     

酸刺沟煤矿6_上109综放工作面合理采放工艺的确定

合理的采放工艺是影响综放工作面顶煤回收率的重要因素,主要包括采放比、放煤口间距、放煤步距以及放煤方式等。根据酸刺沟煤矿6上109综放工作面实际生产条件,分析计算综放工作面合理的顶煤放出厚度为6.51～8.13m,开采高度1.63～3.25m,最大放煤口间距为2.77m,合理的放煤步距为0.869～1.25m,采用5架为一组,顺序分段放煤方式进行放煤。     

大厚度超厚度工件电火花线切割新工艺

在生产实践中,经常遇到需要在数控线切割机床上加工大厚度和超厚度的工件。为了解决这个问题,我们采取了如下措施。一、设计大厚度和超厚度线切割机床线架我国目前生产的数控线切割机床,线架最大间距为100mm,只能切割100m以下的工件。要想切割大厚度和超厚度工件,首先必须对线架进行     

“隧道施工”专题讲座（三）——山岭工法（上）

山岭工法一般来讲是以爆破为主体，同时采用锚杆、喷射混凝土、钢拱架支护及衬砌混凝土等的隧道施工方法。山岭工法采用的前提条件是隧道从开挖到实施初期支护前，围岩应具有保持自身稳定的性能，如果不能保持围岩的自稳，则不适宜采用山岭工法。因此，软土层、未经压实的冲积层、松弛的崩积土的岩体不适宜采用山岭工法。即使是密实但伴随有地下水的涌出呈液化地层、火山泥流堆积、崩积土形成的山体，如不采用相应的辅助工法使山体得到稳定，实施山岭工法也比较困难。     

小净距隧道爆破振动及结构响应数值模拟分析

对实际工程案例建立小净距隧道FLAC 3D数值分析模型,分析后施工隧道爆破对先施工隧道结构的影响。研究结果表明:后施工隧道爆破对先施工隧道衬砌结构主要影响部位,为拱顶与临爆面侧墙与底板交接处,使先施工隧道衬砌结构应力最大增大1.61MP a;平行截面监测点中,隧道掌子面前方10m位置处的V P P值最大,右边墙、右拱腰相较于拱顶、左边墙、左拱腰的VPP值较大;先施工隧道截面中,距离掌子面中心距离越远VPP值越小,地表位置处的VPP值处于安全范围内。     

双丝窄间隙熔化极气体保护焊的焊接稳定性

双丝熔化极窄间隙气体保护焊(NG-GMAW)前后焊丝之间沿焊接方向的距离和夹角、焊丝与坡口侧壁之间的距离等参数都可以独立调节,并对焊接过程稳定性有很大影响.试验发现,双丝沿焊接方向的间距小于15 mm或大于50 mm时,双电弧处于共熔池或独立状态,焊接过程稳定:而当双丝间距在20～30 mm时,处于共熔池向独立熔池过渡阶段,受窄间隙坡口中非均衡分布的电磁力作用,频繁出现断弧现象,焊接过程不稳定.双丝沿焊接方向平行竖直分布时,焊接过程稳定,若前丝后倾则会加剧电弧的偏移,焊接稳定性变差.焊丝与侧壁间距对电弧形态有很大影响,当间距为2.5 mm时,电弧在焊丝和坡口底部以及侧壁之间稳定燃烧;而当间距达到1.5 mm时,出现侧壁打弧现象,焊接稳定性恶化.     

〈111〉晶向标定方法及其在湿法刻蚀硅光栅中的应用

在利用单晶硅的各向异性腐蚀制作光栅的过程中,掩模与硅晶向的精密对准是获取大尺寸光栅结构的前提条件,高对准精度将显著降低光栅槽型侧壁粗糙度。设计并制作了一种扇形图案,通过以该图案为掩模的预刻蚀,可快速准确发现硅基底内晶格取向。通过此方法进行晶向标定,并利用紫外光刻与湿法刻蚀,成功研制了尺寸为15mm×15mm、高度为48.3μm、周期为5μm、高宽比为20的矩形光栅结构,线条侧壁粗糙度RMS值为0.404nm;利用全息光刻与湿法刻蚀成功研制了大高宽比深槽矩形光栅及三角形槽光栅。矩形槽光栅尺寸为50mm×60mm,高度为4.8μm,周期为333nm,高宽比为100,侧壁粗糙度RMS值为0.267nm。三角形槽光栅周期为2.5μm,侧壁粗糙度RMS值为0.406nm。     

力学作用下无砟轨道裂缝与质量控制研究

以某客运专线工程为研究对象,基于有限元力学模型,以路基CRTS Ⅰ型板式无砟轨道结构作为研究对象,以该结构各个层次中相互作用的力学特征为关键点,对无砟轨道裂缝与质量控制进行研究。结果表明,道床板厚度增加时,道床板混凝土剩余强度及拉应力降低,裂缝间距变化较小;配筋率增加时,道床板混凝土剩余强度及拉应力增加,裂缝间距降低;裂缝间距增加时,混凝土拉应力增加显著。合理控制支撑层施工质量、施工工艺、混凝土抹面质量、拆模时间,重视混凝土养护,优化混凝土施工配合比,可有效降低裂缝发生概率。     

隧道仰拱作业区快速施工技术

针对隧道仰拱作业线工效不平衡、安全步距大等问题,提出了隧道仰拱作业区快速施工技术,有效解决了仰拱施工进度慢的难点,达到了平衡安全和进度管理要求的目的.该施工技术是研发设计新型大跨度伸缩式仰拱栈桥来实现的,通过利用栈桥导梁伸缩等功能形成了仰拱开挖支护、仰拱衬砌、仰拱填充3个并行、流水作业区间,以及掌子面、仰拱、二次衬砌3大协同作业线的施工模式,有效提升了掌子面、仰拱衬砌作业效率,缩短二衬台车跟进时间,提高隧道仰拱施工综合进度.通过在郑万铁路应用验证,结果表明,该新技术有效提高隧道施工工效,还降低了施工成本,缩短了施工安全步距,具有很好的推广价值和应用前景.     

长株潭城际铁路开滨区间盾构施工技术(九) 隧底结构、联络通道及泵房施工方法、工艺及技术措施(上)

正盾构隧道段轨道部分线下土建工程主要包括隧底填充和两侧沟槽两部分。圆形盾构隧道段断面设计如图1所示。沟槽身均采用C25混凝土,靠近线路侧的沟槽壁结合接地情况设置加强钢筋。道床两侧设置排水明沟,水沟为半圆形,半径为80mm。排水明沟下设置纵向φ200mmPVC排水管,排水管两端连接检查井或集水坑。检查井纵向间距50m设置一处。沟槽顶部两侧(沟槽顶部与管片结合部)设置R50mm的集水槽。沟槽两侧纵向间距50m设置φ50mm的PVC盲管连接集水槽和排水明沟,以利于隧道排水。     

呼和浩特地铁2号线浅埋暗挖隧道施工引起的地层变形分析

呼和浩特市轨道交通2号线某段为浅埋暗挖隧道,其周边环境复杂,隧道横跨既有城市快速路,距离大桥桥墩和涵洞距离仅为3.15m、1.44m,如何控制隧道开挖过程中引起的地表沉降,保证周边建筑物的安全是该隧道开挖的重难点。利用有限元软件FLAC 3D建立三维有限元模型,将隧道施工划分为6个步骤,研究各施工过程中引起的地层和力学特征,并将有限元计算结果与现场实测值进行对比分析。结果表明:有限元计算结果与现场实测值最大误差仅为12.22%;隧道开挖过程中塑性区主要集中在拱脚处;地表沉降变形曲线以隧道中心线为对称轴,最大值出现在拱顶处,约为24.138mm,隧道开挖造成地面沉降的影响范围为隧道中心左右两侧各25m。     

地铁暗挖车站施工过程力学特征分析

地铁车站的施工通常有着开挖尺寸大、围岩受力情况复杂等特点，故容易出现塌方。为了进一步掌握地铁车站施工时围岩的受力变形情况，做好支护措施，保证施工的顺利和安全，通过数值分析和现场监测的方式对隧道围岩、支护结构的受力情况进行分析。研究结果表明：施工过程中，监测面围岩主应力的变化趋势为先快速提高并超过初始应力，达到最大值后逐渐降低，最后基本保持不变。(1)部导洞开挖对拱部围岩应力的变化影响较大，(2)、(3)部施工对其影响可忽略不计。拱部各测点K值的变化规律为先降低至最低值，各位置开挖并安装初期支护后K值开始提高，再逐渐降低后保持稳定。开挖(5)a位置并安装初期支护后，边墙测点K值减小至极限状态附近，之后有小幅度提升，最终趋于稳定。边墙与其他部位相比K值较低，支护措施需要加强。与(2)、(3)部位相比，(1)位置施工后沉降值占最终沉降比值较大，是隧道沉降控制的核心部分。     

基于铁路隧道衬砌台车自动振捣系统设计

目前铁路隧道衬砌质量问题十分突出,部分隧道拱顶脱空、施工缝压溃脱空等现象尤为突出。衬砌混凝土不致密导致后期各种安全隐患,很多情况是由于钢筋混凝土衬砌的大量应用,钢筋密度较大,衬砌时捣固困难。传统的振捣方式使用附着式振动器无法对60mm之上的混凝土进行有效捣鼓,且振动频率较低,排除气泡效果不佳。本文针对以上缺点提出了新型的自动振捣系统装置,可满足一般隧道二衬厚度600mm内的要求,大大减少了二衬混凝土空洞,提高衬砌密实度。     

钢拱架铰接孔视觉定位方法研究

针对钢拱架自动化拼接过程中需要对钢拱架铰接孔进行定位的实际问题,设计了一种基于双目视觉的钢拱架铰接孔定位方法。首先通过模板匹配对钢拱架铰接孔进行初定位,找到感兴趣区域;采用一种新的自适应阈值算法计算阈值,对感兴趣区域进行二值化处理;利用边缘检测和最小二乘法提取得到铰接孔椭圆轮廓特征;然后找到椭圆轮廓上特殊的两条弦,根据空间几何关系,计算空间圆平面的法向量;利用消影线和椭圆参数矩阵,计算铰接孔圆心在图像上的实际投影点;最后基于双目视觉成像模型计算铰接孔圆心的精确空间坐标。实验证明,本方法可实现钢拱架铰接孔高精度定位,满足实际工业需求,为钢拱架自动化拼接提供技术支撑。     

大断面隧道三台阶七步开挖法爆破设计研究

随着基础建设的不断发展,隧道工程建设日趋增加,爆破开挖仍然是目前岩石隧道开挖施工主流方法,而爆破设计是其中的核心技术。本文以渝黔高速公路扩能项目兴隆台隧道为例,对大断面隧道三台阶七步开挖法爆破设计进行了深入的分析和研究,为后续施工起到了良好的技术指导作用。     

一种双跨式架桥机的设计与应用

双跨式架桥机是为解决大吨位预制混凝土箱梁在多隧道山岭地区架设需求而研制的。采用新的架梁工序,配合运梁车在无需任何拆装情况下,可实现隧道内外以及进出隧道口架设箱梁,极大提高了施工效率。该套设备研制为分体式过隧架运设备奠定了基础,并有显著的经济效益和社会效应。