无粘结环锚预应力衬砌锚具槽布置方式对比研究

无粘结环锚预应力衬砌锚具槽是整个预应力衬砌受力的关键部位,其位置的选择对于整个预应力衬砌受力和安全而言至关重要。结合引松供水工程有压输水隧洞无粘结预应力衬砌结构,采用等效荷载法和实体建模相结合的方法进行Flac3D三维建模,对锚具槽单排和双排布置时的衬砌关键部位受力情况进行了分析。计算结果表明:(1)无粘结环锚预应力衬砌的下半环因锚具槽的影响,会存在局部预应力缺失和分布不均,而单排锚具槽布置能减小衬砌预应力的不均匀性。(2)锚具槽及附近区域是预应力衬砌的薄弱区,衬砌拉应力区主要分布在锚具槽环向的临空面附近,衬砌受压最大区域分布在相邻锚具槽之间。(3)双排锚具槽布置型式抗超载能力优于单排锚具槽布置型式。     

无黏结环锚预应力混凝土衬砌结构优化

针对水工高压隧洞环锚无黏结预应力混凝土衬砌的结构特性和已建工程在施工及运行过程中暴露出来的问题,提出了将锚索钢绞线由衬砌内部移至外侧表面、锚具槽由衬砌下部的双排布置改为衬砌底部的单排布置、减小衬砌厚度和锚索钢绞线根数的结构优化方案,并对结构优化依据、可行性和结构优化前后衬砌混凝土中预应力分布状态进行了分析论证。结果表明,本文提出的结构优化方案可显著减小隧洞岩石开挖量、衬砌混凝土浇筑量和锚索无黏结钢绞线用量;在保持衬砌预压应力水平不变的基础上,环向预压应力分布更为均匀,低应力区范围显著减小;结构优化后锚具槽混凝土易于回填密实,增强了锚具保护可靠性。     

预应力混凝土衬砌隧洞锚具槽区域应力状态分析

环锚预应力混凝土衬砌是水工压力隧洞一种新型的衬砌形式,锚具槽是施工过程中用于固定锚具和实施锚索张拉的部位,也是整个衬砌结构的最薄弱环节。通过三维有限元计算和现场实验,对小浪底排沙洞无粘结预应力混凝土衬砌全部锚索张拉锁定后锚具槽区域的应力状态进行了研究,计算结果与实验结果相当吻合。研究表明,锚具槽区域的应力状态要比其它部位复杂,环向预压应力分布均匀性较差,在锚具槽口的锚索出露端存在径向拉应力。研究结果对类似工程的结构设计具有参考意义。更多还原     

隧洞预应力混凝土锚具槽防腐方案研究

大伙房水库输水工程隧洞,采用双圈环绕无粘结预应力衬砌,是目前国内采用无粘结预应力衬砌技术最长的隧洞。锚具是环形无粘结预应力混凝土体系的关键所在,因此锚具及锚固区的防腐处理是保证该体系完整性和耐久性的关键工序。通过试验研究比较,锚具槽防腐工艺采用独创的SLF双组分涂料、带密封卡环的无氯塑料保护套管、高压无气设备灌注,使张拉时剥离的裸钢绞线和夹片全部密封,达到防腐目的,取得了较好的效果。     

小浪底水利枢纽工程排沙洞无粘结预应力混凝土施工

介绍小浪底水利枢纽工程排沙洞无粘结双层环绕后张拉预应力钢筋混凝土施工中钢筋的加工及现场定位拼装 ,混凝土浇筑 ,锚具槽的施工 ,锚索的布置与张拉 ,锚索、锚具的防腐等施工工艺和工序 .该施工方案锚索安装精度高 ,张拉摩擦系数小 ,取消了预埋波纹管 ,减少了张拉、锚具槽回填的工作量 ,提高了施工控制水平 ,能确保施工进度和施工质量 .     

小浪底工程排沙洞环形预应力混凝土施工

小浪底水利枢纽工程的３条排沙洞，洞身７０％以上采用后张法无粘结预应力混凝土衬砌。其张拉系统的施工主要包括钢绞线的就位，固定，锚具槽，锚具及张拉设备的安装，张拉等步骤，施工工艺严谨。三维有限元分析结果表明，张拉时锚具槽附近将出现明显的应力集中，为此，采取了分步张拉，加箍筋等措施，达到了对预应力的控制，也避免了产生贯穿性裂缝。     

排沙洞后张法顶应力衬砌结构设计

排沙洞是小浪底水利枢纽泄洪洞群的重要组成部分。在其防渗帷幕至出回闸室中间采用后张法预应力混凝土衬砌，通过结构应力分析，选定排沙洞洞径６．５ｍ，衬砌厚度０．６５ｍ，每米洞长布置４束锚索，６个锚具槽迭加。同时还确定了波纹管，锚具有张拉设备。波纹管由薄钢板卷成。对断层破碎带部位的洞体，先在预应力混凝土环以承受环外断层破碎带产生的山岩压力。     

预应力衬砌锚具槽模型试验研究

在预应力混凝土衬砌中,锚具槽作为锚固端以及锚头最后的保护层,对隧洞的安全运行起着至关重要的作用。本试验是根据某浅埋有压隧洞工程在原位试验之前建立模型试验(比例1:1,为原位试验大小的一部分),对锚具槽的施工工艺、钢绞线摩阻系数、千斤顶及偏转器预应力损失、锚具槽微膨胀砼土回填进行了一系列的试验研究,得到一些研究成果,通过模型试验为原位试验提供借鉴,为今后类似工程的施工提供一定的宝贵经验。     

隧洞环锚无粘结预应力混凝土衬砌优化研究

分析了小浪底排沙洞无粘结环向锚索式预应力混凝土衬砌双排锚具槽布置形式存在的问题,提出将锚具槽双排布置改为单排布置在衬砌底部的优化衬砌形式,并利用ANSYS对其进行三维有限元计算分析,结果表明,优化衬砌形式在施工、造价、应力分布和结构安全方面都比原衬砌形式好.     

大型"U型"薄壳渡槽后张双向预应力施工技术

通过东江—深圳供水改造工程金湖渡槽24m跨槽身，介绍大型“U型”薄壳渡槽后张双向预应力施工技术，即槽身底部纵向配置有粘结预应力直线筋，采用预埋波纹管(钢管)预留孔道和先进的压力灌浆工艺，横向配置无粘结预应力环向筋，采用专用锚头防腐技术和特别的扁锚整体张拉工艺，提供了大型渡槽宝贵的施工经验，为以后同类型大型水利工程提供借鉴。     

水工隧洞衬砌混凝土质量检测与安全分级评价

由于目前国内还没有针对水工隧洞服役后衬砌质量评价的规范,因此依托引滦入津隧洞,通过现场检测,结合以往的检测报告,并借鉴对水工建筑物、公路隧道等结构混凝土质量的检测技术和评定方法,从混凝土强度、碳化深度、保护层厚度与钢筋锈蚀状态共四个方面,提出了针对隧洞衬砌混凝土质量的检测技术和分级评级方法,并在此四项指标评价分级的基础上,提出了隧洞衬砌混凝土质量综合评价体系。结合引滦入津隧洞衬砌质量的检测结果进行分析,得出引滦入津隧洞衬砌混凝土质量的安全等级为B级,表明隧洞的质量部分已出现一定的问题,应该尽快对重点洞段采取除险加固措施,确保隧洞的安全运行。该评价体系为今后相关工程的安全鉴定提供了参照和依据。     

无粘结环锚预应力混凝土衬砌应力状态分析

无粘结环锚预应力混凝土衬砌是有压水工隧洞采用的一种新型衬砌型式,由于衬砌结构组成体系复杂,导致其内部应力状态分布极为复杂,且在不同工况下受力会发生显著变化。为了解该结构在施工期和运行期的受力状态,并及时掌握衬砌安全状况,对小浪底排沙洞环锚预应力衬砌张拉期和运行期的应力状态进行了研究。采用等效荷载法和实体建模法相结合的方法建立数值模型,通过对应力状态计算和应力状态现场实测值进行对比,明确了不同工况下预应力衬砌受力状态。研究结果表明,小浪底排沙洞环锚衬砌在张拉期和运行期预应力状态都处于安全范围。研究结果对无粘结环锚预应力混凝土衬砌的设计、施工具有重要参考意义。     

引江济淮工程软岩及膨胀土边坡锚固现场试验

引江济淮试验工程河道边坡存在膨胀土及软岩,考虑耐久性引入GFRP锚杆加固边坡。为了比较GFRP锚杆和钢筋锚杆的锚固效果,开展现场水位升降试验,观测相同地质条件、不同加固方式下锚杆荷载和边坡位移差异。结果表明:GFRP筋和钢筋框架锚杆加固河道边坡时,水位升降导致的边坡位移相近且均小于2.2 mm,锚杆应力峰值远小于各自抗拉强度,两种锚杆的锚固效果相近;GFRP锚杆承担荷载小于钢筋锚杆,且无水期荷载表现更稳定;在无锚固条件下,水位升降10 m仅影响边坡1 m深度内的软岩,加长锚杆对提高软岩边坡稳定性无明显作用;水位骤降时,5 m长GFRP无框架锚杆应力和加固区边坡位移增量分别为1.21 MPa和1.38 mm,而8 m长GFRP框架锚杆应力和加固区边坡位移无明显变化,框架锚杆加固形式效果显著占优。具有低模量特征的GFRP锚杆与膨胀土和软岩具有较好的变形协调性,控制相同变形量需要承担的荷载较小,更有利于边坡耐久性。     

盾构输水隧洞灌浆式预应力衬砌结构有限元分析

北京市南水北调配套工程东干渠工程输水隧洞施工工法为盾构法,为了提高其抗渗和抗裂特性,并优化内外衬的协同变形,衬砌结构采用了灌浆式混凝土预应力衬砌。研究了隧洞衬砌结构设计参数及工作机理,采用二维有限元计算方法,分析了预应力注浆压力和连接螺栓型号的影响。结果表明:内外衬之间的预应力式注浆可以提高二衬混凝土承受内水压力的能力,预应力注浆压力不宜大于0.3 MPa,否则将影响管片的结构和防水安全;连接螺栓刚度变化对管片和二衬混凝土环向应力的影响很小,结合管片张开对防水、防渗的影响,连接螺栓型号采用M20以上型号均可;随着预应力注浆压力的增加,二衬混凝土受力状态得到明显改善,由全断面受拉构件变成受弯构件,拉应力区明显减小,内外衬协同受力状态得到优化。     

敞开式TBM隧洞通风系统布置及除尘效果研究

为了研究敞开式TBM施工通风布置方案并提高通风除尘效果,以引汉济渭秦岭输水隧洞TBM工程为依托,利用数值计算软件FLUENT对不同送风风速,不同送风管位置下的洞内除尘效果进行了计算研究,并将模拟计算与现场实测结果对比,优化了施工通风系统布置。研究结果表明:粉尘质量浓度从拱架作业区至主控室逐渐增大,随着到掌子面的距离增加,粉尘浓度降低;送风风速越大,洞内粉尘危险浓度区域越广,敞开式TBM内人员集中作业区的粉尘质量浓度越小;送风管距掌子面越远,人员集中作业区粉尘浓度越高,送风管布置在距掌子面15 m时,作业区粉尘浓度最低。优化方案将送风风管和除尘风管分别布置在距掌子面15 m和25 m,送风风速和除尘风速为40 m/s和15 m/s时,作业区粉尘质量浓度可控制在2 mg/m~3规范限值以下。     

丹江口大坝加高工程闸墩预应力锚杆加固技术

丹江口水库大坝加高工程是南水北调中线水源工程,此次丹江口大坝加高工程闸墩预应力加固,对大坝10个坝段和20个闸墩进行预应力加固。本文主要介绍了丹江口大坝加高工程闸墩预应力锚杆加固的施工技术。锚杆测力计的观测数据表明,预应力锚杆施工满足设计要求。     

引汉济渭秦岭输水隧洞4~#支洞微震监测系统及工程应用

引汉济渭工程秦岭特长输水隧洞岩性复杂、水平地应力高,开挖过程中岩爆灾害频发。为确保人员与设备安全,在"亚洲第一长斜井"4#支洞斜4+179. 2—斜4+346. 4范围安装微震监测系统,进行岩爆风险分析与预测。根据现场实时监测数据,进行信号滤波分析,确定有效岩体破裂信息。分析花岗岩中微震事件的时序特征,以及时空演化分布特征,结合现场实际岩爆特点,对比分析岩爆发生等级及破坏特征。结果显示:隧洞岩体微震时序类型主要为2类,即主震-后震型、前震-主震-余震型;岩爆等级以中等岩爆为主,呈现片状拉伸破坏为主与剪切破坏形成塌腔的组合破坏特征。发生中等岩爆临界值为当日累计微震事件30次以上。结果表明,该微震监测系统的设计和实施满足支洞深部岩体稳定性分析的监测要求,能够为岩爆风险监测提供一个有效的分析工具。研究成果为隧洞施工中岩体稳定性分析提供有价值的参考依据。