水底隧道管片构件耐久性失效风险研究

拟建造在长江口区软土地层中的钢筋砼盾构隧道管片结构，在对其耐久性的影响因素进行分析的基础上，结合工程的环境条件提出了基于结构可靠度理论的钢筋砼构件耐久性失效风险的计算方法，并以上海崇明越江通道工程为例，采用蒙特-卡罗法(Monte Carol)计算了结构耐久性的失效风险，并讨论了各主要因素对耐久性失效风险的影响程度，从而取得了水底隧道钢筋砼管片构件耐久性失效风险分析的量化指标。文中提出的方法采用可靠性动态模型模拟结构耐久性失效风险的变化过程，包括利用随机事件之间的逻辑运算处理多因素影响的结构耐久性问题，为建立多因素影响下耐久性的计算模型提供了一条思路。     

盾构管片衬砌吊装孔预埋件抗拔力试验初探

新版盾构法隧道施工及验收规范已于2017年7月实施,新规范中增加了对管片吊装孔预埋件“设计无要求时,抗拉拔力不应低于管片自重的7倍”的要求,对比之前常规5tf地铁管片设计采用的25tf,相当于提高了40%。文章依据管片预埋吊装孔抗拔力涉及的几种国家标准、行业规范,对几种抗拔试验进行了对比,参照ABAQUS有限元软件数值模拟法,论述了管片吊装孔预埋件抗拔力试验应注意的一些事项,为类似管片抗拔试验提供一些参考资料。     

楔形环管片纵向接头对施工荷载力学响应研究

楔形环管片是盾构隧道曲线段的重要组成部分。以珠海-澳门轻轨某急弯隧道为例,利用ANSYS有限元软件计算了楔形环管片在不同管片幅宽、楔形量、隧道曲率半径、千斤顶压力等条件下管片纵向接头的受力情况,重点分析了管片环间接头的最大正负弯矩。研究结果表明:随着盾构隧道曲线半径减小,正负最大弯矩均增大,不同隧道转弯半径下,管片最大正负弯矩均随接头抗弯刚度的增大而增大;不论正负弯矩,均有管片幅宽越小最大弯矩越大的现象。不同管片幅宽下,管片最大正负弯矩均随接头抗弯刚度的增大而增大;曲线半径为150 m时,最大正弯矩基本随着千斤顶压力呈线性增大的趋势,最大约为1 180 k N·m。研究结果对今后的急弯盾构隧道管片设计有一定的指导意义。     

基于内置接头参数数组的整环衬砌模型结构分析

为在整环衬砌结构分析中正确体现管片接头参数的复杂特性,通过表格型数组将管片接头参数内置于整环衬结构分析的程序中。经迭代计算,实现了管片接头三维非线性参数在整环衬砌分析中的全面应用。研究表明：这种将接头参数和整环衬砌整合在同一程序的算法,不但结果可靠而且运算速度更快;管片接头的抗弯刚度、接缝张开量、混凝土最大压应变、螺栓拉应力都将随着拼装方式、接头位置、外部荷载而改变,不适合单一取值;该模型不仅能分析整环受力和变形,而且能评价各管片接头的安全状态。     

地铁盾构隧道管片破损修复技术研究

某地铁区间隧道挖掘贯通后,受后续施工的影响,产生了较大变形与位移,并导致管片错台、破损与局部开裂。为避免隧道的进一步损坏以及确保盾构隧道的运营安全,需对隧道管片进行修复处理。在分析该区域地质条件的基础上,经多方案比较,决定采用钢板内衬加固的方式对破损管片进行修复。对钢板内衬加固所涉及的净空复核、管片受力复核、裂缝处理及环片加固等技术问题展开了详细论述。工程实践表明,钢板内衬加固的方式效果良好,可供类似工程修复问题借鉴。     

FBG传感器在隧道管片结构中的应用

简要介绍了FBG(光纤布拉格光栅)传感器的性能特点和基本工作原理.将FBG传感器应用于地铁隧道混凝土管片的结构力学性能试验中,通过大型压力试验机的分级加载,把粘贴在混凝土管片表面相同部位的FBG传感器和传统电阻应变片的应变进行比较,结果表明两者试验数据吻合良好,为以FBG传感技术为核心的隧道结构健康监测系统的开发和应用提供了科学依据.     

平流式冷凝器与管片式冷凝器在冷藏车中的应用分析比较

将冷藏车中常用的平流式冷凝器与常规的管片式冷凝器的结构和工作原理进行比较,详细分析了制冷剂在平流式冷凝器多孔扁管微通道内的传热和流动机理,认为制冷剂在非圆截面微通道内流动和冷凝的过程中,当质量流速较低、干度较大时,表面张力对表面传热系数的强化效果明显,对压降影响不大.分析的结果可为今后的研究、设计和校核提供依据.     

盾构隧道同步注浆浆液压力时空分布规律

盾构隧道施工过程中同步注浆浆液压力变化对邻近管片结构内力分布有较大影响,为实现对注浆压力的精细化控制,保证盾构安全掘进,研究浆液压力的时空分布规律.在考虑浆液粘度和地层渗透系数时变性的基础上,统一了同步注浆过程中浆液填充、扩散与消散过程,得到了浆液压力沿管片环向与纵向分布的理论计算式.依托工程实例及浆液流变试验结果,建立数值模型,得到了浆液压力沿管片三维时空分布规律.研究表明:同步注浆过程中浆液固结及注浆压力的衰减对浆液压力分布影响较大.浆液粘度增大,浆液流动性与地层渗透系数逐渐减小,使浆液压力沿管片扩散及消散幅度减小,进而影响管片内力分布.考虑了浆液压力时空变化特性的计算模型使管片受力特征与现场实测结果更加接近.研究成果为精细化分析施工阶段管片受力提供了计算依据.     

盾构隧道管片设计模型的改进

对现有管片计算模型的接头简化进行了改进,推导了改进惯用法模型的内力求解公式,并结合北京地铁十号线工程实例资料,对惯用法模型及其改进模型进行了对比分析,以供管片设计参考。