盾构高压输水隧洞新型半埋式钢管复合衬砌结构研究

目前高内水压力的输水盾构隧洞基本是采用分离式双层衬砌结构,是当前最安全的结构模式,但不一定是最合理的。该文提出了一套盾构输水隧洞新型半埋式钢管复合衬砌结构,该种衬砌结构为:盾构管片外衬、钢管内衬、内外衬间不全部填充自密实混凝土及软垫层设置于内衬钢管外表面。基于新型半埋式钢管复合衬砌结构,利用ABAQUS有限元分析软件,分析了不同自密实混凝土填充程度,不同软垫位置等条件下,钢管内衬应力,填充自密实混凝土应力及外衬盾构管片的变形。根据计算结果,新型半埋式钢管复合衬砌结构,可以有效控制盾构外衬的变形及自密实混凝土的应力。同时,半埋式钢管复合衬砌受力明确,且有利于隧洞排水,可为高压输水隧洞结构设计提供参考。     

北京南水北调配套工程隧洞衬砌结构型式分析

在北京市南水北调配套工程输水隧洞设计中,为了选择适合北京地区工程实际情况的合理衬砌结构型式,做到工程安全、经济合理、工期有保障,通过调研和考察国内外一些典型工程应用实例,总结了盾构输水隧洞衬砌结构常见结构型式的使用条件、特点和施工工期等。通过对多种衬砌型式进行比较,认为外衬采用盾构管片、内衬采用常规钢筋混凝土的结构型式是比较适合在北京市南水北调配套工程输水隧洞中采用的。     

盾构管片钢筋混凝土内衬大型输水隧洞结构研究

在北京市南水北调配套工程团城湖至第九水厂输水工程(一期)输水隧洞工程中,根据盾构管片钢筋混凝土内衬的结构间连接结构形式的不同,对双层衬砌相互作用模型进行了对比分析.根据所确定的结构模型对不同的力学模型进行分析,确定了北京地区土质条件下的盾构管片内衬钢筋混凝土的力学模型.计算表明,结构控制的内力状态确定为盾构管片为大偏心受压构件,内衬钢筋混凝土结构为小偏心受拉构件.     

岩石围岩盾构钢筋混凝土内衬高内压输水隧洞受力简化分析方法

长距离输水工程在穿越城市群时,往往需要深埋以规避地表及浅层地下的各类建(构)筑物。这种情况下盾构隧洞成为极具优势的选择方案。当这种深埋隧洞的围岩具有较好承载能力时,可以采用钢混凝土内衬与盾构组成复合衬砌,与围岩一起共同承担管道内的高内水压力。而这种隧道结构的内衬往往会发生开裂,进而改变其受力特征,此时内衬、盾构管片与围岩如何共同受力成为了工程设计的重点和难点,对此目前还没有成熟的计算方法和规程。针对钢筋混凝土受内水压开裂后的受力变形特点,提出了钢筋混凝土内衬开裂后刚度减少的等效刚度计算方法,计算在内水压力作用下复合衬砌与围岩共同作用的受力特点。结果表明:当围岩弹性模量达到2 GPa时,这种结构可以具有较好的承载能力;当围岩弹性模量达到5 GPa时,可以承担1 MPa以上的内水压力,围岩具有较好的利用价值。研究结果为盾构钢筋混凝土内衬高压输水隧洞联合受力提供了简化的计算方法。     

天水城区引洮供水工程压力钢管设计与研究

天水城区引洮供水工程采用无压自流暗渠(隧洞)+有压重力流管道输水,重力流管道管径大、距离长、压力高,水利工程类似长距离输水压力钢管设计,无规范可循,针对长距离输水压力钢管设计及施工过程中管材与防腐选择、规范参考、管件加工、焊缝检测等几个方面的问题进行了分析和研究,供类似工程设计和规范修编参考。     

盾构法输水隧洞设计与施工探讨

本文介绍了盾构工法对输水隧洞设计的一般要求,并以北京市南水北调配套工程团城湖至第九水厂输水工程为例,论述了盾构工法建造输水隧洞的断面和线形设计,针对输水隧洞的特性分析了施工筹划要点。     

同步注浆层刚度对盾构输水隧洞抗震性能的影响

在输水隧洞盾构施工过程中,将同步注浆层作为减震层可以加快施工进度,减少工程投入,具有重要的经济意义和技术价值。此次研究以具体工程为背景,利用数值模拟方式,探讨盾构施工输水隧洞同步注浆层刚度对隧洞抗震性的影响。结果显示,在盾构工程设计施工过程中,减小同步注浆减震层刚度可以有效提升输水隧洞抗震性。     

东山供水工程压力钢管防腐优化设计

在长距离压力钢管输水工程中,钢管防腐质量的好坏直接影响到工程的安全运行期。结合东山供水工程,阐述了新型防腐涂塑复合钢管的特点、计算了工程量和投资费用,通过费用、施工比较,表明采用新型防腐涂塑复合钢管经济合理、安全可靠,可为类似输水工程防腐设计提供参考借鉴。     

输水盾构隧洞内衬自密实混凝土施工技术

针对输水盾构隧洞复合衬砌中自密实混凝土井内高落差垂直运输、洞内长距离水平运输、密闭环形结构入仓、浇筑等施工难题,选用合适的自密实混凝土运输方法和入仓方式,通过模拟试验确定内衬钢管(内模)上的自密实混凝土浇筑孔间距,根据复合衬砌结构特性及自密实混凝土施工性能进行计算分析,合理确定浇筑段长度、分层厚度、入仓速度等浇筑工艺及质量控制措施。在珠三角水资源配置工程深圳分干线(试验项目)上应用,自密实混凝土运输过程骨料不分离、浇筑过程内衬钢管不上浮、未侧移,钻孔取芯结果表明,自密实混凝土的脱空高度(自密实混凝土与拱顶外衬管片之间的空隙)满足设计要求,在回填注浆后密闭环形内衬空间填充饱满,复合衬砌自密实混凝土质量良好,可供同类工程施工参考。     

某新型三层复合盾构输水隧道精细化有限元分析

以一种新型的外衬管片－内衬混凝土－输水钢管三层复合衬砌输水隧道为例,采用ＡＢＡＱＵＳ有限元软件建立精细化模型结构,研究了在外部水土压力和内部水压力作用下管片、螺栓、内衬混凝土、输水钢管的受力情况。研究表明,正常通水工况下,输水隧道结构满足承载力要求。研究结果可为输水隧道结构的优化设计提供参考依据。     

中埋深膨胀岩盾构隧洞管片结构受力分析及内力特征

长距离输水隧洞因线路长,工程地质情况复杂,管片结构设计中的一些关键参数较难把握。以新疆引水项目无压输水隧洞盾构段为研究背景,采用数值模拟的计算方法分别对不同膨胀岩偏压、不同侧向土压力、不同外水压力做影响分析,并通过现场测试,对衬砌的轴力和弯矩实测验证,来探究中埋深膨胀岩盾构隧洞管片力学特性。     

穿黄隧洞工程布置与结构型式研究

为了使南水北调中线穿黄隧洞工程更具科学性、经济性和施工的可操作性,对工程布置和结构型式进行了深入比较研究。在工程布置方面,研究了深埋于基岩中的深埋隧洞方案和在覆盖层中穿越的盾构隧洞方案;经两方案分析比较后,从工程可靠、节省投资考虑,推荐采用盾构隧洞方案;经进一步分析比较后,最终的布置型式为进出口采用一斜一竖的双洞方案。在结构型式方面,比较研究了预应力内衬方案和钢板内衬方案,两方案经反复研究后,从满足工程安全运行要求,施工技术成熟,工程质量与工期有保证,投资较省等方面考虑,最终确定采用预应力内衬方案。     

先明峡倒虹吸除险加固工程管道防腐技术实践与研究

文章通过对总干渠先明峡倒虹吸压力钢管防腐设计、施工进行总结分析,提出野外恶劣环境下输水钢管防腐处理措施,对类似高水头、大管径输水钢管野外二次防腐具有指导意义。     

水工隧洞预应力内衬施工关键技术研究

水工隧洞预应力内衬具有强度高、形变小、结构抗裂抗渗性好等优点,在深埋有压输水隧洞综合研究中技术和经济效益显著。文章结合某水工隧洞对预应力内衬施工工序、工法进行组织研究,优化设计预应力内衬底板及边顶拱施工技术,所得成果可推广应用到同类深埋长隧洞设计与施工建设。     

西江引水工程盾构输水隧洞设计

盾构过流隧洞的输水形式以其全封闭、施工干扰少等特点适应了对环境要求高的工程部位。西江引水工程的盾构隧洞采取了外部盾构片内部钢材的断面形式,介绍了盾构隧洞与相关建筑物的设计,同时分析了应注意的问题。     

朱隈水库第一输水洞的防渗加固

文章主要针对朱隈水库第一输水洞的渗漏问题,提出合理有效的加固处理措施。采用对输水洞混凝土方涵内衬钢管,并灌浆填塞方涵与钢管之间空隙的方法,解决了输水洞洞身的渗漏问题,工程实施后可为类似输水洞渗漏处理提供了经验和参考。     

宋坑水库大坝加固设计方案探讨

该文针对宋坑水库大坝存在的坝体及输水涵洞渗漏、蚁患等问题,坝体采用劈裂灌浆进行防渗加固,输水涵洞采用内衬钢管加固,并布置诱杀坑杀灭白蚁,效果良好。     

引水隧洞压力钢管环缝垫板焊探讨

引水隧洞压力钢管环缝垫板焊探讨梁达生（葛洲坝机电建设公司，宜昌，４４３００２）水电站中、高水头的水轮发电机组，都有压力钢管做引水道。引水距离长的，设有调压井，调压井至水轮机蜗壳段采用钢管衬砌。短距离的引水道，则进水口闸门后不远就采用压力钢管。隧洞内衬...     

盾构选型与发展趋势

本文介绍了盾构工法的种类及应用情况,总结盾构工法的技术和选型要点,分析盾构输水隧洞的特点,探讨盾构技术的发展趋势。     

高压输水隧洞环向结构缝喷涂聚脲封闭施工工艺

南水北调中线穿黄隧洞为盾构法施工的大型双线新型预应力复合衬砌结构的高压输水隧洞,设计流量为265 m3/s,加大流量为320 m3/s。穿黄隧洞投入运行后,将在高压条件下持续输水,若内水外渗将导致洞外砂土渗透破坏,危及隧洞安全。为确保每一条内衬结构环缝的防水密封,以消除接缝渗漏的安全隐患,需要研究喷涂聚脲的施工工艺,从而封闭内衬环向结构缝。通过采用喷涂聚脲的施工工艺,消除了内水外渗的安全隐患。