在软土地基中进行盾构法施工的技术措施

上海地铁1~#线徐家汇至衡山路区间为双线隧道,单线长度1246.75m。隧道走向为竖曲线及平曲线,上行线最大纵坡为20‰,下行线最大纵坡为25‰。 隧道外径6.2m,内径5.5m。衬砌为钢筋混凝土结构。衬砌环宽1.0m,由6块预制块拼装成环。     

盾构隧道管片受力与变形研究

文章结合上海地铁M9线工程实例,借助有限元法对不同拼装方式下地铁区间盾构隧道通用管片结构进行力学行为分析.结果表明:管片结构在不同拼装方式下的力学行为是不相同的,与拼装类型、分析目标环的环向和纵向接头的位王、封顶块的位置有关.对通、错缝拼装隧道衬砌使用阶段的受力及变形进行了对比分析,得出了一些有益的结论,为设计施工提供参考.     

错缝拼装衬砌纵向螺栓剪切模型的研究

首先，建点三维有限元模型对盾构法隧道错缝拼装衬砌进行了分析；然后，在对三维有限元分析结果研究的基础上，建立了环缝处的纵向螺栓剪切模型，利用该模型可以计算得到错缝拼装衬砌二维梁-弹簧模型中环间剪切弹簧的刚度；最后，把此剪切模型应用到错缝衬砌的二维分析中，通过与三维计算结果的对比，认为螺栓剪切模型可以较好地模拟错缝隧道三维工作状态中纵向螺栓的剪切作用。     

盾构隧道通用装配式管片衬砌结构计算分析

采用梁 -非线性弹簧模型 ,对盾构隧道通用装配式管片衬砌在基本拼装方案下各典型计算点进行最大截面内力及变形计算 ,确定管片设计控制荷载点 ;并在通用管片衬砌环布置时可能出现通缝及错缝拼装情况下进行多种方案组合计算 ,进而确定控制管片设计的拼装组合 ,并发现不同拼装组合条件下截面内力及变形的变化趋势     

日本盾构技术的现状与动向

采用盾构作为施工机械、在地层中修建隧道和大型管道的暗挖式施工法称盾构法。其施工特点是在盾构前端切口环的掩护下开挖土体,在盾尾的掩护下拼装衬砌,挖去前面土体后用盾构千斤顶顶住拼装好的衬砌,将盾构推进到挖去的土体空间内,当盾构推进距离达到一环衬砌宽度后,缩回盾构千斤顶活塞杆进行衬砌拼装再挖至新的进程,如此循环交替,逐步延伸而建成隧道。盾构的基本构造是由壳体、推进设备、衬砌拼装机等组成。其壳体通常为圆筒形的装配式或焊     

隧道盾构管片衬砌参数的设计

根据某地铁隧道工程,对隧道衬砌内径,衬砌形式,管片拼装方式、厚度、分块及环宽进行了详细的论述,其分析成果对本行业以及相关行业盾构隧道管片衬砌的设计提供了有益的尝试,具有很高的参考价值。     

福州地铁滨海快线区间通用环管片选型研究

结合福州地铁滨海快线盾构隧道通用环管片设计,通过对管片衬砌超前量解算,并计算不同管片拼装点位对盾尾间隙、推进千斤顶油缸行程差、管片姿态等选型关键因素的影响,提供一种管片选型思路,同时给出典型线型下通用环管片拼装组合。     

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。     

值得借鉴的盾构隧道衬砌结构构造

介绍了德国新颖隧道衬砌结构构造,改环形企口为卯眼、榫头式。通过深入的分析,与现行的隧道衬砌结构构造比较,大大减少了管片顶裂的可能性;保证剪力的可靠传递;即使榫头受剪破坏,防水密封性能不受影响;接头拼装损坏可能性少,加快拼装成环速度。故可推荐在地铁隧道工程中应用。     

深埋高内水压盾构隧道管片衬砌力学特性足尺试验研究

鉴于目前内水压盾构隧道力学性能的研究尚不充分,未能揭示内水压荷载作用下盾构衬砌的内力与变形等规律,结合上海市拟建设的深埋蓄排水盾构隧道,研发原型管片衬砌加载装置并对内水压盾构衬砌的力学行为开展试验研究。试验结果表明：内水压会显著影响盾构隧道衬砌结构的力学性能,在内水压荷载作用下盾构衬砌环弯矩增大、轴力减小,衬砌环与局部接头变形及螺栓应变均增大,结构安全储备降低。当内水压达0.6MPa时,衬砌环收敛变形约为无内水压作用时的2倍。环间作用增大时错缝拼装衬砌环的抗变形能力及安全储备提高,主要原因是管片接头弯矩向相邻管片截面的传递效应增强。此外,分析了内水压作用时衬砌结构的弯曲刚度有效率与接头弯矩传递系数变化规律及衬砌环收敛变形限值,可为双排螺栓连接的深埋内水压盾构衬砌设计计算参数的选取提供参考。     

盾构隧道衬砌环轴线偏差计算方法研究

软土地区快速轨道交通盾构隧道具有线路控制更加严格，施工质量及线路精度控制难度更大等特点。为快速准确地计算盾构隧道衬砌环的轴线偏差，首先，基于一般形式的地铁线路线形，以隧道里程为纽带，对隧道设计轴线的三维坐标进行了解算；其次，采用二分法，通过不断迭代给出衬砌环偏差计算点对应隧道设计轴线的理论位置，进而提出衬砌环平面和高程偏差的计算方法；最后，结合天津市滨海新区轨道交通Z2线线路资料，给出衬砌环偏差计算的过程及结果。     

碳纤维补强公路隧道衬砌的内力计算方法

在分析碳纤维补强衬砌结构的承载机理基础上,对带缝工作的公路隧道衬砌结构提出了一种内力计算方法,特点为将裂损衬砌视为铰接拱形衬砌结构,补强后的衬砌视为无铰衬砌结构,文中给出了计算内力的解析式,为碳纤维补强衬砌的设计计算提供了一种理论解,并通过工程实例表明了无铰拱形衬砌结构能改善结构的受力性能,增强结构的承载能力.     

寒区隧道环向排水管的条带保温及温度场分析

排水管过早地冻结与过晚地解冻是引起寒区隧道冻害的主要原因。针对冻结期和消融期隧道衬砌壁后围岩温度的变化特点,提出了一种条带状保温隧道环向排水体系:(1)隧道环向排水管自上而下直通隧道的中央排水管,隧道纵向排水管径三通向环向排水管汇水;(2)间隔地对环向排水管进行局部保温,在衬砌壁后采用条带状保温层,在路面之下采用带有保温层的排水管;(3)条带状保温层有两层防水板密封夹裹,其中一层防水板与隧道的防水板形成一个整体。衬砌围岩温度场有限元模拟分析表明:由于有、无保温层的环向排水管相间布置,两类排水管的冻融状态存在时差,该时差有利于解决衬砌后在冻结期和消融期的排水不畅问题。     

盾构隧道衬砌内力计算与管片有限元仿真分析

以南京地铁隧道管片衬砌为例，通过分析盾构隧道衬砌的荷载状况，采用荷载-结构法计算整体式均质圆环截面的内力，并且用ANSYS9．0有限元软件对管片衬砌受力与变形情况进行了仿真分析，比较分析得出一些与实际工况相符的结论。     

膨胀岩土地层环状膨胀对盾构隧道衬砌荷载的影响

为了获得膨胀岩土地层环状膨胀产生的膨胀荷载对于盾构隧道衬砌结构内力的影响规律,从理论上推导了岩土环状膨胀引起的附加荷载计算公式, 并利用有限元分析软件ANSYS,建立了膨胀地层隧道模型并进行数值模拟。结合数值分析方法,研究了不同膨胀圈厚度情况下,地层环状膨胀对衬砌结构接触压力增量的影响。研究结果表明,膨胀荷载与岩土膨胀力大小、应力水平、地层抗力、膨胀后岩土的物性参数等因素有关,因环状岩土膨胀引起的衬砌压力增加值小于室内测得的岩土膨胀力;衬砌径向压力增加值与衬砌和深部围岩刚度、膨胀圈厚度成正相关关系;衬砌压力的增加值主要体现在结构轴力上,这对结构受力是有利的,从而轴力成了该结构设计的控制因素。研究成果为盾构隧道结构设计膨胀荷载的取值提供了依据。     

地铁区间盾构隧道衬砌内力计算方法比较分析

地铁区间盾构隧道衬砌内力计算是非常复杂的。针对沈阳地铁一号线区间盾构隧道衬砌,分别采用不考虑土壤介质侧向弹性抗力自由变形均质圆环法和考虑土壤介质侧向弹性抗力的修正惯用法进行内力计算。分析比较了衬砌管片结构内力分布规律,探讨了计算方法对盾构隧道衬砌结构设计所造成的影响。     

盾构隧道衬砌结构内力计算方法的对比分析研究

在对目前国内外盾构隧道衬砌结构设计中普遍采用的惯用法、修正惯用法、多铰圆环法和梁-弹簧模型计算法进行详细介绍的基础上,以南京地铁南北线为研究对象,运用不同设计方法对盾构隧道在不同埋深下的管片环最大变形量、轴力、弯矩、剪力、螺栓剪力等的大小、分布规律及影响因素进行了系统研究,深入探讨了设计方法对盾构隧道衬砌结构设计所造成的影响.     

掺玄武岩纤维混凝土隧道喷射施工技术研究

通过掺加玄武岩纤维材料能够明显提升素混凝土的强度、抗回弹、粘附力等指标,非常适用于隧道衬砌喷射混凝土施工工况。本文以掺玄武岩纤维混凝土衬砌喷射施工技术为研究对象,对玄武岩纤维的改性特性进行了针对性分析,并就相应的衬砌喷射施工环节的部分问题进行分析,提出了相应的施工建议。     

公路隧道衬砌背后空洞分布特征及其 对衬砌结构的影响

针对公路隧道衬砌结构病害问题日益突出的现状,基于160余座公路隧道衬砌检测资料对衬砌背后空洞形态特征进行统计分析,在此基础上对衬砌结构受力性能和安全性进行了评价。结果表明:空洞主要分布在衬砌拱部位置及围岩状况较差的Ⅴ级、Ⅳ级围岩段; 空洞纵向长度主要分布在0～20 m范围,其分布曲线呈指数降低分布规律,空洞径向高度主要分布在0～25 cm范围,其分布曲线呈正态分布规律,空洞平均长度及高度按照拱顶→拱腰→边墙、V级→Ⅳ级→Ⅲ级的规律逐渐减小; 空洞高度的增大对衬砌结构力学性能影响较小,而空洞环向范围的增大显著降低了衬砌安全性,衬砌结构受力性能随空洞纵向长度增大而逐渐向着不利状态转变,但当空洞纵向长度增大到一定值后衬砌结构安全性进一步降低的幅度有限; 研究结果可为衬砌背后空洞的整治提供参考。     

超大直径泥水平衡盾构隧道抗浮结构试验研究

超大直径盾构隧道衬砌在同步注浆浆液中上浮是其施工时必须关注的问题,而现行阶段还未对此有合适的计算理论和计算方法。文章以上海长江隧道工程为研究背景,利用1∶1衬砌水平整环错缝结构进行试验,对上浮问题进行研究。研究表明,同步注浆7天后的强度可基本达到周边土体强度。采用衬砌整环试验方式对盾构隧道衬砌抗浮性能进行试验研究,能较好地模拟衬砌结构的受力特征,试验确定了刚度折减系数取值和管片环间螺栓抵抗能力,利用弹性地基梁模型对大直径盾构隧道上浮问题进行计算,并与试验结果进行了对比。研究成果为此类大直径盾构隧道浅覆土段施工和设计提供了依据。