基于云模型的某近间距盾构隧道施工风险评估案例研究

相较于一般的盾构施工,近间距盾构施工中后行隧道施工不仅难度大、风险高,还会造成既有隧道的结构变形和位移,降低既有隧道的安全性,因此需要对近间距盾构施工进行风险识别和评估,为制定控制措施提供支持。依托某市轨道交通七号线三阳路过江超大直径隧道近间距盾构施工实例,根据其工程特点归纳出典型风险指标,并基于熵权法计算指标权重,采用云模型评估方法对各个风险进行评估。实际施工中结合评估等级采取针对性措施,保证了工程施工安全,同时也验证了此方法的有效性和可行性,可为类似工程风险评估提供参考。

城市地下空间盾构隧道穿越工程研究综述

对盾构隧道穿越既有地铁线、各类建筑物桩基、地下管线等穿越工程研究动态进行归纳总结,讨论有待解决的主要问题及未来重点研究方向。首先,深入探讨盾构隧道穿越工程在复杂城市地下环境中面临的地质条件多样性、地下结构物复杂性及施工过程中可能引起的地层变形和结构损伤等问题。其次,阐述关于盾构隧道穿越复杂地下环境的研究成果,总结不同研究方法和监测手段在解决盾构隧道施工引起地下结构变形和安全问题中的应用情况,并讨论其优缺点。最后,归纳盾构隧道穿越工程引起结构变形问题的控制难点,从盾构隧道掘进参数和注浆控制、既有建筑物加固措施、监控量测等方面提出控制结构变形的可行方案。

深空再入飞行器烧蚀粗糙表面高超声速转捩预测

深空再入飞行器为提高气动减速效率,一般采用大钝度迎风外形以及烧蚀降热型防热结构。而扁平的前体外形与气动加热烧蚀导致表面粗糙度急剧增加等因素,极易造成飞行器迎风面流动失稳,流动出现转捩甚至演化为湍流,使表面热流分布发生巨大变化,给飞行器安全带来极大挑战。国内以往对大钝头再入器微观形貌变化下高超声速边界层失稳机制和转捩模拟的研究开展很少。以大钝头防热罩与沙粒式分布粗糙元为研究对象,分别利用基于高超声速与粗糙元修正的γ-Reθ转捩模式和k-ω-γ转捩模式,分析了高超声速来流条件下分布粗糙元等效粗糙高度、来流Reynolds数、攻角以及化学非平衡基本流对大钝头迎风表面的间歇因子分布和边界层转捩位置以及热流分布的影响,研究了深空再入飞行器烧蚀粗糙表面的高超声速边界层转捩发展规律与气动热影响规律。

受限空间下盾构隧道及顶管同步施工技术研究

城市地下市政基础设施建设时常会受到地面及地下的各种限制,这也是地下工程施工研究的重点方向。结合工程实例,针对城市空间受限、地下空间内管线复杂、地上空间涉及众多权属单位和既有建筑物的情况,本文对施工方案进行了优化研究,创新性地开创“盾构电力隧道+顶管法预制大直径混凝土管道后导洞双向同步施工”技术,创造性使用盾构顶管双向双重受力反力架,减少了盾构机停机时间,缩短了21天的施工工期;高效地利用城市地下空间,减少对周边环境的影响,使电缆路径选择和敷设更加便捷和经济,节省了至少100万元的施工成本。该技术在广州市南大干线500千伏电力隧道某项目中得到成功应用,取得了良好的社会和经济效益,可为类似工程实践提供参考,具有较好的推广与应用价值。

空间辐射屏蔽材料研究进展

银河宇宙射线、太阳宇宙射线、辐射带等辐射环境会对元器件、航天员等产生各种空间辐射效应,威胁航天器的正常工作以及航天员的生命健康。材料屏蔽是目前最有效的辐射防护措施之一,对保障航天任务的顺利进行有着重要的作用。本文针对元器件、航天员以及飞行器平台防护3类典型对象,梳理不同场景下空间辐射屏蔽材料研究进展,并对金属复合材料、聚合物材料等空间辐射屏蔽材料的发展方向进行探讨。

百千瓦级空间核反应堆屏蔽优化研究

屏蔽体尺寸和重量对空间核反应堆和核动力航天器性能有着重要影响,因而屏蔽设计优化是空间核动力系统设计的关键。本文以JIMO项目反应堆为对象,在铍-碳化硼-钨-氢化锂分层组合屏蔽方案的基础上,考虑到辐照剂量的径向分布,采用蒙特卡罗方法计算了负载处辐照剂量和氢化锂中子剂量,分析了屏蔽设计原理,并提出了分步优化方法以实现屏蔽优化。根据结果分析,调整了铍和碳化硼的厚度比例、钨半径及布置位置,获得了优化的屏蔽方案,在满足屏蔽要求的基础上质量减少了98.41 kg。提出的屏蔽方案及设计流程可为空间核电源屏蔽设计优化提供参考。

220 kV绝缘斗臂车预防性试验交流泄漏电流的测量分析

绝缘斗臂车是带电作业的重要设备,其电气性能的好坏直接关系到作业人员和电网运行的安全。通过对一台220 kV绝缘斗臂车交流泄漏电流测量结果的异常分析,发现了空间电容电流对测试结果的影响很大,提出了采用屏蔽测量引线去除干扰电流的方法,确保了测试结果准确可靠,保证了作业人员和电网运行的安全。

边界形变互耦混响室屏蔽效能测试系统性能评估

混混响室复杂强电磁环境下开展材料屏蔽效能测试是电磁防护领域的研究热点。研究边界形变互耦混响室屏蔽效能测试系统性能,开展了动态范围、电场分布特性和不确定度三个方面的试验验证,结果表明:在实际测试中,测试结果小于60 dB即为可信测试值;在1~10 GHz频段内,互耦混响室发射室的空间电场标准偏差小于3 dB,接收室的空间电场标准偏差小于2 dB,满足国际、国内相关标准要求,场均匀性良好;测试系统的扩展不确定度为5.90 dB,可以作为材料屏蔽效能测试平台使用。

基于点云空间扩展的盾构隧道整体去噪方法

盾构隧道点云数据的去噪工作是后续隧道结构分析的前提。本文结合点云空间扩展理论与盾构隧道呈圆柱形的特点,提出了一种盾构隧道的整体去噪方法。首先将盾构隧道空间扩展后得到新的拓扑结构,使盾构隧道的去噪工作能够使用现有成熟的地面滤波算法。经过直通滤波、坡度滤波后的隧道点云保留完整的衬砌结构,隧道的附属设施被滤除。使用直线段与曲线段隧道进行试验,试验结果表明,该方法能够实现隧道的整体去噪,去噪效果显著。

受限空间内盾构始发反力架受力特性及设计优化

[目的]鉴于盾构隧道在空间受限环境下的始发作业中,反力架的尺寸受到严格限制,为确保能够承受大直径盾构机始发时产生的巨大反力,并有效控制受力变形,特提出研究设计一种具有足够强度和刚度,同时结构紧凑、适应空间受限环境的反力架。[方法]以上海机场联络线工程JCXSG-8标段为背景,针对反力架尺寸受限的实际情况,深入研究了不同后靠支撑方式下反力架的受力与变形特性。通过优化反力架的局部构造和传力撑的布置形式,提出了改进方案,并结合现场实际施工条件进行了验证,以确保设计的合理性和有效性。[结果及结论]在反力架后靠设置中,采用剪力墙相较于斜撑更为优越,能有效提升结构稳定性。此外,在下斜梁增设中支座,显著减小了下斜梁端支座的弯矩,进而有效降低了底梁和竖框梁的扭矩,提升了整体结构的承载能力。同时,上斜梁上传力撑的数量及其布置方式对反力架的最大弯矩和变形具有显著影响。本工程实际施工中,采用了1 m厚的反力架,并在其后靠位置设置了900 mm厚的剪力墙,同时在反力架下斜梁上增设了支座,并适当减少了上斜梁上传力撑的数量。

直径盾构靠近既有结构隔离循环保压注浆技术探析

文中以深圳某隧道建设项目为依托,对大直径盾构靠近既有结构隔离循环保压注浆技术进行了分析,并对施工后既有结构的变形进行监测,分析隔离循环保压注浆技术的效益,以保障隧道盾构施工过程中既有结构的安全。

“零磁”实验室电气设计探讨

介绍“零磁”实验室的“无磁”电气设计:照明电源选择DC220V;实验设备电源采用交流配电;为提高屏蔽效能,屏蔽体开孔应尽量减少孔洞数量、孔洞长边平行于磁通方向、圆形孔洞对称排布;实验设备的配电线缆采用屏蔽线缆;配电箱做屏蔽处理。

狭小空间地铁区间隧道盾构洞内解体方案研究

盾构法是地铁区间隧道施工的常用方法。在无法设置接收井的情况下,盾构到达后需要进行洞内解体,但在狭小空间内进行盾构解体施工具有巨大的技术难度和施工风险。针对穗莞深城际铁路机前段隧道工程的多台盾构机连续解体问题,对施工过程中的盾构设备拆除过程复杂、隧道内拆除作业空间有限、双模盾构后退困难、衬砌模板受限、安全风险多等重点难点进行深入分析,制定与工程情况相配的施工方案和流程,提出多台盾构连续拆解的施工关键技术。通过对拆解方案的适用性分析,成功提升其经济性和拆解效率,研究成果可为狭小空间地铁区间盾构洞内解体工程提供参考。

盾构近接施工对桥桩沉降影响分析及保护措施

以地铁盾构隧道近接侧穿既有桥桩工程为背景,基于现场实测数据,对盾构近接侧穿施工全过程中桥桩沉降的变化规律、各阶段的沉降占比、隧道洞身软弱地层分布和袖阀管打设方式对桥桩沉降的影响进行分析。分析结果表明:软弱地层中盾构近接侧穿桥桩时,桥桩竖向位移整体呈“先小幅上升,后下沉”的变化规律;桥桩沉降主要发生在盾构通过期间及通过后一周,约占总沉降的80%~90%;当隧道与桥桩平面净距小于2D时,对临近隧道的桥桩采取桩周全包袖阀管预注浆加固措施,可有效降低盾构施工对桥桩沉降的影响;隧道洞身范围软弱土层分布比例越高,桥桩沉降越大;桩周袖阀管注浆孔应优先考虑垂直打设,避免注浆盲区,以保证土体加固及桥桩沉降控制效果。

盾构隧道富余空间综合利用分析及应用

盾构隧道下部富余空间用作市政管线的通道,提高了盾构空间资源的综合利用率,同时也解决了市政管线建设需求,低碳环保,经济效益好。珠海大道隧道内设置有DN1200给水管,预留有高压电力管、通信管通道,结合珠海大道隧道项目,研究市政管线随隧道建设的合规性。重点分析市政管线的工艺布置、进出隧道路由、吊装运输路径、建设时序,提出DN1200给水管随盾构主体同步施工,电力电缆后期建设的施工步骤。同时对市政管线随隧道建设的安全性进行分析,给水管采用设置检修阀、排气阀、泄水阀等措施,利用隧道废水排水系统排除管道泄水。最后研究高压电力电缆舱的消防安全保障措施,确保隧道与市政管线的运营安全。

极限空间下异形反力架设计与安装

反力架为盾构机始发提供反作用力,它是盾构机始发成功的关键要素,根据不同工况,其结构形式有所不同。结合实际工程案例,在极限空间环境下,基于常规的反力架结构特点对其进行优化改进,设计出异形反力架,分析各构件和各支撑焊接点的受力情况并验算其强度,有限元软件模拟证明整体结构受力安全可靠。同时,对反力架在有限空间条件下的安装工艺进行了详细的介绍。盾构机已顺利始发,性能良好,未出现变形、位移等现象。该案例的成功应用为在相似工况下的反力架选型与应用提供了借鉴经验。

Experimental and simulation optimization analysis of the Whipple shields against shaped charge

Occasionally, the Whipple shields are used for the protection of a space station and a satellite against the meteoroids and orbital debris. In the Whipple shields each layer of the shield depletes part of high speed projectile en- ergy either by breaking the projectile or absorbing its energy. Similarly, this investigation uses the Whipple shields against the shaped charge to protect the light armour such as infantry fighting vehicles with a little modification in their design. The unsteady multiple interactions of shaped charge jet with the Whipple shield package against the steady homogeneous target is scrutinized to optimize the shield thickness. Sim- ulations indicate that the shield thickness of 0.75 mm offers an optimum configuration against the shaped charge. Exper- iments also support this evidence.

安装热控组件对空间液体火箭发动机工作特性的影响

准确掌握安装不同热控组件后对空间液体火箭发动机工作性能和温度特性的影响对其在轨使用可靠性至关重要。对双组元150 N发动机开展高空模拟热试车,依次考察了安装头部法兰下表面热控组件、头部包覆多层隔热材料和遮光板对发动机稳态工作特性的影响。结果表明:安装热控组件后,发动机推力输出稳定;头部法兰下表面安装热控组件可以有效隔离高温身部的热辐射,可降温125~160℃,减少30%~44%的法兰温度增长;后续安装的头部包覆多层隔热材料和遮光板对法兰温度分布基本没有影响,头部包覆多层隔热材料会导致头身焊缝温度升高约40℃;遮光板不影响头身焊缝温度,但会增加头部法兰下表面受到的辐射热流。安装不同热控组件对发动机工作性能没有影响,发动机累计稳态工作4163 s、脉冲工作25000次后,多层隔热材料中心约20 mm区域发生烧蚀,此时热控组件仍能有效降低高温身部的热辐射影响,建议增大多层材料中心开孔直径至100 mm以上。

雷击下输电线路上行先导稳定起始的初始流注区域空间电荷判据

雷电作用下准确判断线路上行先导的稳定起始时刻显著影响线路雷电屏蔽性能分析的准确性,而如何确定合理的判据是研究重点。该文依据导线正极性上行先导发展数值模型,通过计算不同条件下的导线上行先导发展过程,提出正极性上行先导的初始流注区域临界空间电荷判据。研究表明,导线出现稳定的上行先导时,初始流注区域的空间电荷量存在一临界值,该临界值仅受导线半径的影响,与导线高度、运行电压及雷电参数无关。与已有的上行先导起始判据相比,以此临界值作为稳定起始时刻判据可以更好地解释空间电荷对上行先导的屏蔽作用随导线半径增大而减弱的现象,并进一步探讨该判据与海拔高度的关系,可为输电线路雷电屏蔽性能的分析提供参考。

盾构穿越岩溶复合地层注浆充填技术研究

针对盾构穿越岩溶复合地层处治难题,结合南京市和燕路过江通道江南幕府山段工程建设实践,对盾构穿越岩溶复合地层工况中复合地层特征及治理技术进行研究,研发了适用于岩溶复合地层治理区域的新型注浆充填材料,形成固体废弃物注浆材料工业制备工艺;设计了基于时空效应的注浆治理方法,形成了深部地层长距离控域注浆治理关键技术;基于关联度判别准则的注浆效果评价可拓理论模型,对注浆治理效果进行科学检验与评价,形成了盾构穿越岩溶复合地层协同控灾关键技术。最终形成盾构穿越岩溶复合地层治理体系,具有显著的技术经济效益。