上海轨道交通6号线车站过街出入口采用大截面矩形顶管的设计与研究

在地铁车站的设计中对设置于路侧的车站一般要求配置兼具过街功能的出入口。在上海轨道交通6号线浦电路站、龙阳路站的设计中,采用大截面矩形顶管法方案,对工作井的设置、管节的拟定、管节接缝的防水、工作井与管节接头的防水等内容予以介绍,同时对在施工中发现的一些技术细节问题进行经验总结。     

沉管法隧道防水设计技术综述

全面介绍了沉管法隧道的防水设计要点,详细阐述了管节外包防水层设计,管节接头防水设计,管节本体的施工缝、变形缝、水下最终接缝、管节与岸边段接缝的防水设计,以及端钢壳等钢构件的防腐设计。     

急曲率曲线钢顶管管节结构形式研究

对急曲率曲线钢顶管的结构形式和管节接口应力进行了研究。将目前常见的顶管接口和曲线钢顶管工程结合,提出了适用于急曲率小口径曲线顶进的新型钢顶管铰接管接头形式,通过铰接管的启曲能实现钢顶管的曲线顶进。通过对管节接口应力进行研究,解释了管节接口会出现应力过大的现象。若不采取减阻措施,管节接口必然出现应力过大现象,并提出改善接口应力的措施,首次将新型铰接管结构形式成功应用于罗泾支线原水工程曲线钢顶管工程中,证实了新型钢顶管管节间的结构形式的稳定性和适用性,证实了改善接口应力的有效性,对今后的类似工程有重要的借鉴意义。     

超小净距矩形顶管隧道群施工力学研究

在繁华城区超小净距平行矩形顶管隧道群施工过程中,管节结构及其与地层土体间的受力状态对施工安全和结构优化至关重要。为此,文中依托某城市下穿主干道顶管隧道群工程,通过现场实测顶进施工过程中管节结构及其与土体之间的受力大小,研究了管节结构与土体之间的受力规律、管节结构的纵向受力状态,同时分析了先、后施工情况下,相邻管节结构之间的受力影响。研究结果可应用于繁华城区超小净距矩形顶管隧道群的结构设计和施工控制,具有很大的实用价值。     

混凝土顶管隧道管节（预制）生产监理控制要点

顶管法施工具有在不干扰地面的情况下铺设地下管道的特点,已发展成一门新兴的非开挖施工技术。在顶管施工中,为保证管节的生产质量满足设计和规范的要求,监理人员必须熟悉和掌握管节生产监控的要点,有效地控制管节生产过程中的质量,促进生产质量的提高。本文重点阐述了监理人员在Ф3500管节生产过程中的质量控制要点。     

武汉轨道交通七号线出入口顶管掘进施工技术

武汉市轨道交通七号线Ⅲ号出入口及Ⅳ号出入口采用顶管法施工。该工程顶管掘进机开挖断面尺寸为9820mm×5520mm,为大断面矩形顶管,控制地面及管线沉降、控制顶管机姿态、防止顶管机整体后退是该工程重难点之一。根据工程经验和现场条件,选择合适顶管机性能参数,确定顶管掘进方案,控制顶进速度,严格控制出土量,防止超挖或欠挖,控制顶进轴线、地面沉降、管节注浆、渣土改良、管节防水等环节,工程顺利实施,取得良好效果。     

中型顶管电缆隧道曲率半径对掘进影响的分析

不同曲率半径对顶管电缆隧道各方面性能的影响较大,但可借鉴的研究成果较少。通过建立三维有限元模型,探讨不同曲率半径对顶管顶推力影响、混凝土应力变化规律及管节位移影响。分析表明:土体强度高,顶推力近似线性变化,反之则呈非线性变化;曲率半径越小,所需顶推力越大,且管节水平位移相应增大;不同曲率下混凝土最大应力均近似线性变化,曲率半径R=90 m,顶推力达到16 000 k N时,混凝土接近极限荷载,处于不安全状态;曲率半径越小,管节水平位移越大。     

上海青草沙水源地原水工程严桥支线工程钢顶管设计

针对上海青草沙水源地原水工程严桥支线工程的实际需求,分析了钢顶管采在曲线顶进中存在的问题.着重对曲线钢顶管设计中顶进线型、管节长度、管节和中继间数量、接头形式等作了较为详细的介绍.     

CECS标准《矩形顶管工程技术规程》关键技术解析

本文重点解析了《矩形顶管工程技术规程》(T/CECS 716-2020)中顶管工程勘察、设计、工作井和顶进施工、管节制作、设备及安装等方面的关键技术指标、控制要求及技术原理,对比分析了管节之间不同接口防水形式、不同围护结构形式下工作井的适用条件、不同类型矩形顶管机适用工况等技术内容.矩形顶管工程应结合工程地质、水文地质...     

管幕暗挖法顶管施工的主顶进装置设计

为了应对小口径管幕暗挖法施工高精度顶管推进要求,保证管幕间形成有效紧密连接,对顶管推进装置进行了优化。主要是加强其对推进轴线控制,减少因推进前期顶管机头偏重导致推线轴线下倾的发生,避免在后部负载撤出后管节出现回退,从而导致管节发生轴线变动。这为今后管幕法施工在中心城区狭小的空间下应用提供有效的施工措施。     

热力盾构隧道先盾后井施工衬砌接头变形机理与控制

先盾后井是热力盾构隧道建设中一种高效经济的施工工法。结合中国首例大断面热力盾构隧道工程,基于纵向等效连续化模型和弹性地基梁理论,对施工过程中衬砌接头受力特征和变形机理进行了分析,并提出控制措施;然后建立了衬砌接头全断面接触面单元数值模型,对控制效果进行分析和评价;最后通过现场监测,得到了不同施工阶段管片纵向轴力及接缝变形规律。研究结果表明:先盾后井工法施工中,衬砌接头变形分为两个阶段:基坑开挖及管片拆除,其中管片拆除为接头变形的主因,基坑施工中,基底卸荷产生的负弯矩作用于隧道上,导致邻近竖井管片底部轴力减小、环缝张开,拆除基坑内管片时,作用于端头管片的残余盾构推力和螺栓预紧力消失,导致管片纵向轴力进一步衰减,环缝二次张开;根据现场监测结果,提出的对邻近竖井的管片纵向拉紧并复紧连接螺栓,进行混凝土铺底及衬砌背后二次注浆的控制措施能够有效控制轴力损失,减小接头变形,施工中环向接缝最大张开量3.51 mm,满足隧道防水要求;采用全断面接触面单元建立的数值模型可以较为精确地模拟施工中管片接头力学行为,其结果可作为控制效果评价参考依据。     

连续梁线形控制

通过京沪铁路京杭运河特大桥连续梁的施工,总结了连续梁在悬臂施工过程中线形控制方法,分析了影响标高的因素,提出了简单易行的处理方法,从而使施工过程中各节段梁体的标高得到有效的控制。     

盾构管片接头简化数值模拟方法

由管片组装的盾构隧道衬砌环刚度分布不均,其薄弱环节为管片接头处。管片接头刚度的合理确定对于盾构隧道施工全过程模拟的合理性、地表沉降槽的确定以及土体损失的准确估算至关重要。根据管片接头受力特点及其构造,考虑对管片接头及其附近区域进行刚度修正,而管片其余区域保持原刚度不变,提出管片接头简化数值模拟方法——局部刚度修正法。基于圣维南原理和变刚度梁理论,推导了确定接头刚度的公式,并给出了相关参数的确定方法。结合室内盾构管片接头足尺试验成果,对不同荷载作用下管片接头的变形情况进行了数值模拟及对比分析。研究成果为盾构三维施工全过程的精细化数值模拟分析奠定了基础。     

管片衬砌梁–弹簧广义模型及接头转动非线性模拟

梁–弹簧模型法在盾构管片衬砌设计计算中逐渐得到广泛应用,但现有的梁–弹簧模型无法模拟盾构衬砌管片接头的不连续变形及接头转动刚度的非线性特性。基于此,开展了梁–弹簧模型在衬砌设计中的适用性及非线性接头转动刚度在梁–弹簧模型中的应用研究。研究表明:根据对相邻管片在接头位置结点位移处理的不同,可将梁–弹簧模型分为梁–弹簧连续模型和梁–弹簧不连续模型,后者又称为梁–接头模型,可准确分析盾构管片衬砌的内力及变形。采用梁–弹簧不连续模型求解衬砌内力及变形时:对于线性接头转动刚度模型,可基于卡氏第二定理求解;对于多段线性模型,可基于卡氏第一定理或克–恩定理求解;对于非线性模型,可采用增量–迭代法数值求解。     

东海大桥平曲线预应力混凝土顶推连续梁的设计与施工

东海大桥在大乌龟岛附近由于特殊的地理条件而采用预应力混凝土顶推连续梁结构，桥梁处于半径2500米的圆曲线上，顶推梁全长400米。本文介绍了该段工程的结构设计特点；使用平面分析程序对结构的施工阶段进行了结构安全验算；重点介绍了施工工艺的设计以及在施工中为满足曲线顶推的要求所采取的一些特殊施工措施。     

基于ANSYS的桥梁施工健康监测研究

桥梁监测可以为控制大型桥梁的施工提供决策依据,为验证结构分析模型、计算假设和设计方案提供反馈信息。文中结合跨度为170.2m的某高速钢箱梁进行了结构健康监测技术研究。根据施工控制的理论和方法,以通用有限元软件ANSYS为平台,建立连续钢箱梁的空间有限元模型,模拟分析连续梁的顶推施工过程,计算梁在各个危险截面的变形和应力,以确保成桥状态符合设计要求。     

圆形装配式衬砌结构力学模型研究

从圆形衬砌接头受力试验结果出发 ,得到接头刚度的非线性模式 ,从而提出装配式衬砌整环计算的梁 非线性弹簧力学模型。模型用组合弹簧模拟接头 ,梁模拟管片 ,推导了梁和接头单元的刚度矩阵 ,编制了圆形装配式衬砌专用程序 ,并用接头受力试验数据对模型的正确性进行了验证。应用梁 非线性弹簧模型对穿越黄河隧道一次衬砌结构的受力进行了分析。最后还对若干因素对衬砌内力的影响进行了数值模拟计算 ,所得结果与实际经验是吻合的     

体外预应力节段预制试验梁力学性能数值分析

提出一种有限元模型,用于体外预应力节段预制试验梁力学性能数值分析。该有限元模型用ANSYS通用分析软件中的SOLID65单元建立试验梁的3D实体模型,以接触单元模拟节段之间的干接缝,用节点耦合法实现体外预应力束与混凝土梁之间的连接。考虑混凝土材料非线性和几何非线性,通过数值模拟分析揭示试验梁的结构行为、混凝土接缝处的应力变化规律和裂缝张开情况。该有限元模型研究了预应力配束形式、体外预应力二次效应和转向处滑移对试验梁弯曲力学性能的影响。数值分析揭示了在荷载300kN以前,节段接缝处于受压状态;在300kN以后,裂缝张开是影响试验梁力学性能的主要因素。研究结果可用于预制节段桥梁的设计。     

钢环加固圆钢管混凝土柱-RC梁角节点轴压性能有限元分析

针对圆钢管混凝土柱-RC梁角节点,提出了对角节点的节点区采用多段钢环加固的构造方案,并对加固节点模型的轴压性能开展有限元分析研究。通过已有研究成果验证了有限元模型分析方法的可靠性,继而采用ABAQUS有限元分析软件建立152个加固节点模型进行轴压试验模拟。有限元分析结果表明,以多段钢环加强的圆钢管钢筋混凝土柱-RC梁角节点轴压性能优于普通节点,加固节点具有更高的轴压承载力和更好的延性,加固效果明显。参数分析表明：加固角节点的轴压承载力随节点混凝土轴心抗压强度、节点区钢环体积占比和节点区纵筋配筋率的增加而增加;角节点的轴压承载力受梁端剪力影响,较大的梁端剪力可能造成节点延性降低。根据分析结果,建立了节点区采用钢环加固的圆钢管约束混凝土柱-RC梁角节点的轴压承载力算式,供设计该类节点参考。     

一种装配式的新型自锁节点以及性能研究

自锁节点是一种用于连接钢管混凝土柱与钢梁的新型节点,它不需要在柱子上焊接任何附件,现场安装十分便捷.详细介绍这种新型节点的组成,对其力学性能进行了有限元数值分析.数值研究结果显示出这类节点具有良好的静力性能,可以应用在多层框架结构中以及临建结构的节点连接中.