错缝拼装盾构管片的收敛变形研究

地铁隧道的收敛变形是影响地铁正常运营的重要因素,地铁保护区内工程施工造成的堆载、卸载、基坑降水等工况会导致地铁隧道收敛变形发生极大变化。为分析错缝拼装盾构管片的收敛变形规律,首先,设计和实施了三环足尺试验,发现管片在试验工况下呈"横鸭蛋"式变形,中环横向收敛变形存在进入塑性阶段的关键点,原因是纵缝螺栓屈服;然后,利用通用有限元软件ABAQUS建立三维有限元模型,经试验数据对比验证后,用该模型探究拼装方式对管片收敛变形的影响规律,发现在试验前后环拼装方式下,封顶块位于底部时横向收敛变形较小;环间错缝效应越强,收敛变形越小。

深圳填海区残积层内盾构隧道纵向位移典型计算方法

深圳地区分布着大量上软下硬的地层,地铁隧道多穿行于残积层,其土质条件较弱,受附加荷载、地下水位变化影响明显,近些年已经产生一些残积层内盾构隧道纵向位移较大而影响运营安全的案例。本文以处于该地层条件的两个工程实例为研究对象,分别采用理论计算与有限元建模的方法计算隧道纵向位移,研究这两种方法在深圳残积层内隧道纵向位移计算的准确性。计算结果表明,采用弹性地基梁理论和有限元建模方法对于深圳地区残积层内隧道纵向位移计算适用性较好,计算结果与实测结果符合程度较好。

盾构隧道足尺试验装配式加载平台的设计与应用

运营盾构隧道常受到附近地面堆载、基坑开挖和打桩等近接施工因素的影响,在外界复杂荷载的作用下盾构隧道结构原有的受力平衡会被打破,可能导致结构变形超标或破损。为准确判断隧道结构在复杂荷载作用下的适用性,开展足尺试验是研究隧道结构力学性能和破坏特征最直接而有效的手段。为了拓展盾构隧道足尺试验的适用性,提出适用于不同断面盾构隧道结构足尺试验的装配式钢结构反力架。在水平方向上通过不同标准单元的组合以及法兰式的节点连接可以提升反力架在不同断面和不同尺寸结构试验中的适用性;在竖直方向上采用嵌套式立柱连接可以有效实现各层反力架的连接和剪力的传递。设计4种加载工况对反力架整体受力和节点强度进行验算,并进一步通过圆形盾构隧道的原型结构加载试验验证该装配式加载平台的可行性。