隧道初期支护模袋混凝土抗压强度试验研究

为研究隧道新型支护模袋混凝土的抗压强度,设计了高流态混凝土配合比,对4个不同试验工况的混凝土试件,以3,7,28 d抗压强度为考察指标,分析在相同排水条件下模袋以及在相同模袋条件下有压排水对于混凝土抗压强度的影响。对比分析养护龄期对不同试验工况混凝土抗压强度的影响,揭示了不同试验工况混凝土破坏形态。结果表明:模袋对混凝土抗压强度影响不大,但可以提高其整体变形能力;有压排水可大幅度提升混凝土抗压强度,且提升随养护龄期增长呈现先增加后减少的规律;不排水混凝土抗压强度前期增长较慢后期较快,而有压排水混凝土恰好相反;无模袋混凝土破坏时形成两个对顶的角锥形破坏面,有模袋混凝土破坏时裂缝沿着平行于力的作用方向产生,但两者边缘都有贯穿裂缝。研究成果可为探究模袋混凝土力学性能及强度试验方法提供一定参考。

浅埋富水砂层隧道复合注浆治理技术研究

青岛地铁四号线张村站横通道为浅埋富水砂层,为了解决开挖过程中面临的涌水涌砂问题,采用多方法复合注浆加固技术进行治理。模袋桩布置于重点加固区外轮廓,模袋桩工法能起到桩体加固作用,同时可以控制注浆扩散,抑制地表抬升;分段钢管桩布置于重点加固区域内部,采用分段注入的方式,均匀扩散有利于加固效果,且能避免局部不均匀注浆造成的抬升问题;在中粗砂地层中,水泥浆液的渗滤效应是不可忽视的,注浆扩散半径按1.2m进行考虑,实践证明是合理的。浅埋富水砂层注浆结束后,配合真空降水,实现了隧道内的无水施工环境。钢管桩、模袋桩和注浆三种方法构成了复合加固技术,配合其他辅助工艺方法,有效解决了浅埋富水砂层的治理难题,对类似工程具有借鉴意义。

富水砂层过河明挖隧道基坑围堰方案比选及结构稳定性分析

明挖基坑是基坑工程中的一种常见形式,而围堰是基坑工程中常用的封闭方式,选择合适的围堰施工方案能够降低施工措施费用、简化施工程序、提高施工进度。依托安徽省亳州市某过河隧道工程,利用连续介质有限元软件Plaxis建立计算模型,数值模拟分析结果表明:由于过河隧道穿越砂层深厚、渗透系数大,导致钢板桩围堰受到较大的渗流力作用,容易发生偏移,因此适宜采用充砂模袋作为基坑围堰,延长渗流路径从而有效降低渗流力对基坑开挖的影响。数值模拟所得到的计算结果与实际监测结果差别较小,趋势一致,采用充砂模袋围堰方案可以有效保证基坑开挖的渗流和变形稳定。

钢-CFRP异质复合B柱的弯曲实验分析

目的为提高B柱的抗弯性能,通常会在B柱上额外焊接补丁板,但同时也增加了B柱的重量。在原始B柱上铺设碳纤维增强复合材料(CFRP),获得钢-CFRP异质复合B柱,取消B柱的钢制加强板,实现B柱的轻量化。方法通过热冲压制备原始B柱及带补丁板B柱,并以原始B柱为凹模,采用真空袋压工艺制备钢-CFRP异质复合B柱。基于2018版C-NCAP侧面碰撞实验要求,设计B柱三点弯曲夹具,进行原始B柱、带补丁板B柱及钢-CFRP异质复合B柱的三点弯曲实验,并对其重量及弯曲性能进行分析。结果原始B柱重量4.1kg,三点弯曲实验测得其刚度为0.763k N/mm,最大载荷为21.59k N,平均力为14.52 kN;带补丁板B柱质量为5.6 kg,三点弯曲实验测得其刚度为1.095 kN/mm,最大载荷为31.08 kN,平均力为18.38 kN;钢-CFRP异质复合B柱总质量4.7 kg,三点弯曲试验测得其刚度为1.071 kN/mm,最大载荷为31.76 kN,平均力为19.58 kN。结论在保持刚度、最大载荷及平均力等弯曲力学性能不变的前提下,相对于带补丁板B柱,钢-CFRP异质复合B柱可以减轻质量0.9 kg,并且吸能更优,实现了B柱的轻量化。

广州市中心城区沉管隧道建设创新技术综述

为提高城市内河沉管隧道建设质量,首先,对广州市中心城区已建及在建沉管隧道建设特点进行分析,概况总结出4个建设难点,包括:1)两岸路网衔接受限,隧道平纵布置困难;2)周边环境复杂、隧道建设景观要求和环境保护要求高;3)珠江航道较窄、堤岸防洪要求高、隧道建设关联工程量大;4)基岩埋藏浅、岩面起伏大,基槽开挖与基础设置难度大。其次,结合广州市洲头咀隧道、车陂南隧道、如意坊隧道和会展西隧道的建设实践,系统阐述沉管隧道共享融合环保建设创新理念,并对包括变截面管节技术、共享干坞技术、硬质地基模袋砂围堰技术、水下基槽爆破开挖环境振动控制技术和管节干坞内全断面浇筑技术在内的沉管隧道建造创新技术进行总结。最后,展望未来中心城区沉管隧道建设重点研究方向,包括:沉管隧道与城市地下空间有机融合总体设计方案、管节移动干坞预制技术和无干坞浮态浇筑技术推广、城市敏感环境下岩层基槽环保高效开挖方法,以及管节新材料、新结构应用。

国内外复合材料工艺设备发展述评之八——热压罐成型

本文分析了热压罐成型工艺所用设备的发展历程,指出其优缺点,并对今后发展提出建议。

汉江雅口航运枢纽工程一期围堰结构优化设计

汉江雅口航运枢纽工程一期围堰原设计存在工程量大、工期紧、材料供应难、施工效率低、护坡不能满足要求等问题,通过研究类似围堰工程的施工技术,结合该工程的实际情况,采用充填沙袋戗堤、粉细沙堰体、充填沙袋及模袋混凝土护坡的土石围堰结构,成功解决了原设计中存在的问题,顺利地在节点工期内高质量地完成了工程施工。

深孔模袋注浆技术在地下矿井突水治理中的应用

滇东北某地下金属矿山433 m标高硐室掘进迎头出现突水,稳定水量约1650m^(3)/h,导致该水平巷道被淹没。在紧急增加水泵强排控制水位的基础上,拟采用钻孔投骨料加注浆的方式封堵过水巷道。因突水量大且水压高,骨料在巷道中堆积至一定高度后难以有效接顶,通过向巷道内投放多个大体积模袋,利用钻杆与自制模袋注浆装置向模袋内注入改性单液水泥浆,固化后可形成结石体,模袋结石体改变了巷道水流场,促进了骨料的有效堆积,最终巷道成功接顶,为后续注浆施工提供了基础。这种类深孔模袋注浆技术,可为后续类似动水注浆封堵工程提供参考。

低成本大口径碳纤维复合材料天线反射面制造及应用

通过对室温固化环氧树脂/碳纤维体系材料的选择和成型工艺的研究,采用室温湿法固化和真空袋压相结合的成型工艺成功制造出大口径碳纤维复合材料天线反射面,其成本较中温固化成型降低50%以上。该反射面已用于口径1.2m的车载抛物面天线,满足Ka及Ka以下频率的使用要求。

模袋混凝土衬砌渠道冻胀破坏力学模型及应用

为了探究寒区模袋混凝土梯形衬砌渠道冻胀破坏力学模型,通过总结寒区模袋混凝土梯形衬砌渠道的冻胀破坏形式,对模袋混凝土梯形衬砌渠道发生冻胀破坏的机理进行分析,并结合大量的野外试验,对寒区模袋混凝土衬砌渠道的受力问题进行研究.在此基础上,通过对衬砌渠道合理的假设和简化,提出了模袋混凝土梯形衬砌渠道受冻胀破坏的力学模型,推导出模袋混凝土在空洞处内力表达式,同时总结了模袋混凝土衬砌结构发生冻胀破坏的判断准则.通过有关规范确定了最大法向冻胀力和切向冻结力,即可求出模袋混凝土的内力,并对模袋混凝土的厚度进行验算,为今后的工程设计提供一定的理论依据.在实际工程中,模袋混凝土衬砌结构在空洞处容易发生断裂破坏,应避免模袋混凝土衬砌结构出现空洞现象.

碳纤维/乙烯基树脂预浸料双真空袋成型工艺研究

本文使用乙烯基树脂预浸料以双真空袋成型工艺制备复合材料,研究了阶梯固化制度对制品力学性能及孔隙率的影响,当固化工艺为100℃/3 h+140℃/4 h,且在固化前期维持内层袋膜真空度为-0.075 MPa 2 h时,成型4 mm厚层合板力学性能最好,孔隙率最低为0.45%,成型10 mm厚层合板时,孔隙率为1.75%,也小于2%,证明了该工艺成型厚板的可行性。

TRIZ理论在超市环保购物袋设计中的应用

以超市购物袋为例,通过对超市购物袋的调研分析,得出其存在的问题根源,并依据TRIZ理论的创新设计思想,论述了传统购物袋中的设计冲突并利用冲突矩阵提出了新的环保设计方案,倡导合理利用能源资源,减少污染物排放从而建立资源节约型、环境友好型的生态文明社会。

硅橡胶在聚合物基复合材料成型中的应用

硅橡胶材料是一种优良的模具材料,它不仅具有优异的仿真性、脱模性,而且收缩率低、加工成型方便、耐热老化性能较好,同时硅橡胶还具有在很宽的温度范围内长时间保持弹性的特点,这使得其作为热膨胀模在聚合物基复合材料成型中得到了广泛应用。综合介绍了硅橡胶在聚合物基复合材料成型中的应用,系统阐述其在成型工艺中的应用研究现状,并展望了其今后的发展方向。

条带式预支护嗣后块石胶结充填法技术研究

针对宜昌地区中厚缓倾斜磷矿体,为了解决其开采过程中存在的顶板垮落、采空区垮塌、资源回采率低等问题,提出了条带式嗣后块石充填采矿法,对切顶、支护、降底、充填工序进行改进和优化。采用对接式长锚杆支护边帮,可有效提高采场安全性。在块石充填工艺环节,为解决充填挡墙施工耗时、耗资,且安全性差等施工问题,提出采用模袋法砌筑挡墙,实现高效作业。分析结果表明,该采矿方法可保持围岩稳定,避免采空区出现大面积垮塌,最大限度地回收矿产资源,同时充分利用废石充填采空区,减轻了矿区环境压力,具有明显的安全效益、经济效益和环境效益。

模袋混凝土复合断面渠道糙率系数计算与试验研究

针对目前模袋混凝土复合断面衬砌渠道糙率系数仍然根据经验确定的问题,开展了模袋混凝土护坡、砂砾石护底的复合断面渠道糙率系数的研究.将"Z-method"复合断面分割法与渠道剪应力公式结合起来,从渠道受到剪应力入手,把复合衬砌渠道断面分割成3个独立的部分,并将湿周作为基本参数进行计算,推导出了模袋混凝土复合断面衬砌渠道糙率系数的计算公式.为了验证公式的合理性,在河套灌区什巴分干渠和建设二分干渠2个不同渠段进行了原型观测试验.观测结果表明,在不同水深、流量条件下,模袋混凝土复合断面衬砌渠道的糙率系数为0. 024 5~0. 026 5.利用试验资料,将推导公式的计算结果与试验观测结果进行比较,最大相对误差为6. 87%,表明推导出的复合断面衬砌渠道糙率系数计算公式的计算结果精度较高,能够满足实际工程应用要求.

模袋混凝土衬砌梯形渠道冻胀适应性研究

为探明开放系统条件下梯形渠道渠基土冻胀对混凝土衬砌结构破坏规律,该文在水热力三场耦合理论的基础上,考虑毛细作用及薄膜水迁移理论,采用动态变化的上下温度边界,利用多场耦合软件COMSOL模拟了渠基土67 d的冻胀过程,得出渠基土冻胀量。在此基础上,考虑模袋对冻土与混凝土间接触行为的影响,利用有限元软件ABAQUS模拟冻土与普通混凝土、冻土与模袋混凝土间接触力学行为,最终得出衬砌不同位置处应力场及位移场。结果表明:在距离渠底约1/3坡长处、渠底中心处冻胀量较大,渠顶处冻胀量最小;普通混凝土所能适应的最大不均匀冻胀量为2.98 cm;模袋混凝土的使用改变了冻土与混凝土间的接触行为,应力最大值约为普通混凝土的1/250,季节性冻土地区采用模袋混凝土可显著提高对不均匀冻胀量的适应性。该模拟结果与工程实际结果吻合度较好,研究结果可为开放系统下季节性冻土区梯形渠道的工程设计提供参考和依据。

袋压成型头盔外壳成型钻模的设计与制造

这是一种技术要求极高以玻璃钢材料制成的头盔外壳,要求等璧厚、不能存在着聚胶、脱胶和气泡等缺陷;还要求重量不能超差。由于头盔外壳如同橄榄球的形状,加之批量不大,可用带压成型的工艺方法来进行制造。成型头盔外壳的左右模板,可用采用夹布胶木板或铸铝制成。而头盔外壳则是依靠充入压缩气体的橡胶袋所施加均匀压力,可将玻璃钢织物中含有多余的树脂胶液由钻套孔中挤出模外,固化后才能取出成型的头盔外壳。实践已经充分地证明了这种头盔外壳成型工艺方法,不仅能确保产品质量,也能满足客户供应的要求。

葛洲坝三江航道水下护坡修复技术应用研究

分析葛洲坝三江航道上游右岸护坡的破损机理,介绍两种常用的修复技术,提出一种新的水下护坡修复技术,并结合葛洲坝三江航道上游右岸护坡修复工程实例详细介绍了该技术实施过程和应用效果,最后分析了该技术的特点和应用前景。

圆形竖井钢波纹板-模袋混凝土支护结构现场试验研究

为解决喷射混凝土工作环境差、能耗高以及施工中跑浆、漏浆等问题,提出钢波纹板结合模袋混凝土的新型支护方案。依托圆形竖井,采用倒挂井壁逆作施工法展开现场试验,分析灌注压力的变化规律及其影响。结果表明:(1)模袋混凝土可充填开挖面与钢波纹板之间的构造间隙及预留空间,与钢波纹板形成具有一定强度和刚度的组合结构,能够维持开挖面稳定、抵抗开挖面变形,施工工艺具有可行性;(2)根据现场监测结果可知,在混凝土灌注过程中,模袋内混凝土流动性良好,能充分填充模袋,注满后,灌注压力逐渐消散,且钢波纹板产生的环向应变很小,支护结构在工作状态下均匀受力;(3)试验选用的土工布均具有透气、透水、不透浆的特性,能有效解决喷射混凝土施工存在的跑浆、漏浆等问题,但材料特性和加工性能略有差异;(4)钢波纹板与模袋混凝土结合形成的新型支护结构,为隧道等地下工程支护技术提供了新思路,具有重要意义。

充填采场巷道模袋式快速成型密闭墙施工技术研究

为了实现连采工作面充填采场巷道的快速密闭,提高充填效率,解决充填与采煤接续紧张的问题,文章阐述了国内常用密闭砖墙的应用情况,指出了密闭砖墙的利弊,分析了充填采场巷道端头的断面结构特征,提出了模袋式快速成型密闭挡墙的试验思路,进行了模袋式密闭墙的结构、速凝剂与充填料浆混合工艺以及模袋式密闭墙井下施工工艺的设计研究,进行了模袋的试制与井下应用试验。试验结果表明,模袋式密闭墙安全可靠,提高了施工效率,降低了生产成本。