零陵宋城东门拱券的损伤机理与加固技术研究

零陵古东门遗址,宋明两朝城门共处,至今为全国孤例。遗存至今的宋城东门变形严重、裂缝超宽、支护濒临失效,拱券随时有坍塌可能。基于文献成果和勘测数据,对宋城东门的损伤机理进行系统分析,提出清除券上再生树桩、设置新钢结构支护、对拱券实施渗透灌浆等方案。运用STS/SPASCAD和PMSAP进行建模、计算、比较分析,确定以型钢HW100 mm×100 mm×8 mm×10 mm为拱形支护刚架,并对支护刚架安装和拱券破损部位修缮进行探讨。

隧道结构装配式临时支撑的力学特性

为研究采用装配式临时支撑隧道的力学特性,文中以庄天公路西城山隧道工程为研究对象,对带有装配式临时支撑隧道的钢拱架和临时支撑的力学特性进行了分析。文中介绍了半步CD法的施工方法并建立了数值模型,通过对半步CD法各个施工步的钢拱架和临时支撑的力学特性进行分析,找到了隧道钢拱架的最大和最小应力以及装配式临时支撑的最大和最小位移,为后续施工提供指导。

复杂围岩巷道半刚性全封闭复合衬砌支护技术

针对潘三矿西二石门四联络巷至五联络巷段间巷道变形破坏严重、原锚网喷及架棚支护失效问题,通过分析可知该段巷道的变形原因为巷道围岩破碎严重,节理裂隙发育,矿山压力大,构造复杂,埋深相对较大,服务时间长,且受周边开采影响大。基于此,提出在复杂围岩条件下的半刚性全封闭复合衬砌支护方案,充分利用塑性状态硐室围岩自身承载力适当迟缓支护。工程监测表明:巷道50 d后变形趋于稳定,变形速率约0.1 mm/d,围岩压力相对均匀稳定,混凝土和钢筋网架受力都有改善,达到良好支护效果。

软弱破碎围岩隧道锚喷钢架联合支护的复合拱理论及应用研究

初期支护以锚杆、喷层、钢筋网与钢拱架联合支护的方式在软弱围岩和不良地质的隧道建设中已经得到广泛运用,但目前对于这种联合支护的力学承载机制缺乏深入研究,特别是对于联合支护的承载能力及与围岩相互作用没有量化的解析式。根据围岩与支护相互作用特点,运用组合拱理论,针对隧道围岩中锚喷网和钢架联合支护的特点,建立由以系统锚杆为支护外拱和喷层与钢架的支护内层拱所共同构成的复合拱的力学模型;根据隧道围岩的弹塑性理论、衬砌的支护结构理论以及全长锚杆的锚固界面层模型,推求联合支护结构的承载力与围岩变形的相关解析式;并结合云南省麻昭高速公路打堡寨2#隧道,利用现场监测位移求解了内、外层拱各自承载能力,经由计算结果表明,以钢架和喷层组成的内层支护拱在软弱破碎围岩中起主要承载作用。

特大石拱桥拱架的设计与施工

研究目的:石拱桥是我国传统的桥梁基本型式之一,它具有悠久的历史。一般石拱桥的特点是单跨跨度不大,造型美观,能就地取材,造价低廉。但要在山区陡峭深谷地带修建特大石拱桥,则施工拱架将成为整个工程成败的关键。研究结果:本文介绍的某特大石拱桥(高达74 m,跨度达146 m)施工用拱架的设计与施工,其下部结构采用军用墩和万能杆件,再在上部设置木拱盔。实践证明,该钢木拱架结构设计合理适用,整个砌拱和拆拱过程符合设计要求,保证了工程质量,此方法对一切采用支架施工的大型结构均有重要的参考价值。

钢拱架锈蚀对海底隧道支护体系力学行为影响分析

为探明初期支护中包裹钢拱架锈蚀对隧道支护体系承载力的影响,考虑锈蚀条件下工字钢与混凝土之间黏结滑移退化关系,将其本构引入ANSYS模拟钢拱架锈蚀状态下隧道支护体系受力变化规律。分析表明:1)钢拱架锈蚀率小于5%的时候,钢拱架自身、喷射混凝土、初期支护与二次衬砌之间接触压力以及二次衬砌混凝土内力变化较小,受锈蚀率的作用不大。2)钢拱架锈蚀率为5%~55%,支护体系的受力行为及安全性变化很大;当锈蚀率达到55%,工字钢与初期支护混凝土之间的黏结完全失效,钢拱架与初期支护混凝土之间的整体受力功能完全丧失。3)随着钢拱架锈蚀率增加,围岩荷载逐渐向二次衬砌转移,二次衬砌逐渐取代初期支护而成为围岩荷载的主要承担者。

高大钢拱吊装施工技术

珠海市海鸣桥造型独特,其中钢拱上下交叉布置,高度和跨度大,文中介绍了钢拱肋的结构特点,分段及吊装规划,临时支撑架的设计,钢拱安装的测设,分节段吊装钢拱等,可为类似工程施工提供参考。

组装式可缩U型钢支架组在凿岩巷支护中的应用

赞比亚谦比希铜矿主矿体崩落法采区凿岩巷位于矿体下盘的含矿板岩和下盘砾岩交界处,巷道围岩受涌水量大、矿岩破碎、地应力大等影响稳定性很差。生产实践表明,常规支护方法不能保证凿岩巷的稳定和安全。通过理论分析和试验,探索开发了适合凿岩巷支护的改进的U型钢支架组支护方式。介绍了组装式可缩U型钢支架组支护方法、支护参数、特点、支护工艺、施工要点和井下现场应用情况,对产生的经济和安全效益进行了分析。

探地雷达技术在高海拔隧道衬砌支护质量检测中的应用

初期支护与二次衬砌构成了隧道洞身衬砌结构,初期支护的结构质量直接影响隧道洞身衬砌结构的安全运营。针对隧道洞身初期支护厚度以及钢拱架缺失等质量问题,提出了一种将探地雷达技术应用于隧道洞身初期支护结构质量检测的方法,并展示了能够有效检测初期支护钢拱架数量和厚度的探地雷达现场检测的操作流程。该方法在隧道工程现场应用中取得了良好的效果,可为隧道洞身初期支护结构交工验收提供依据。

浅谈单跨拱桥扣件式钢管架支撑体系在施工中的应用

以实际施工为例,说明扣件式钢管架支撑体系作为单跨实心大跨度拱桥的可行性。采用钢管满堂支撑架作为拱圈施工支撑体系,根据规范计算确定搭设方式及地基承载力、预拱度、管架预压的数值,观测施工过程变形情况,结果表明施工过程中支撑体系变形值可控,说明钢管架支撑体系适用于单跨拱桥施工。

隧道竖井初期支护钢拱架快速施工方法及受力特性研究

公路隧道钢拱架的架设方式以及受力特征是公路隧道竖井初期支护建设的关键。以云南省墨江至临沧高速公路泰和隧道为研究对象,提出采用开口箱型挂钩安装钢拱架的快速施工方法,研究楔形块对控制围岩变形的作用,研究结果表明:采用开口箱型挂钩安装钢拱架,提高了竖井施工的工作效率,降低了施工的时间成本,楔形块能够较好地控制围岩的变形。研究结果为竖井初期支护钢拱架快速施工提供了参考。

山沟下方浅埋深隧洞开挖施工方案确定

张峰水库输水总于17号隧洞为城门洞形,开挖尺寸为2.5 m×2.8 m,在通过磨石沟洞段,洞顶的覆盖层厚度仅有3.7 m。文中比较了该洞段的三个施工方案,根据地形条件和地质情况,选定了超前小管棚及钢拱架支护方案并按之实施,取得了较好的效果。

双膛窑支撑拱修复措施

结合双膛窑支撑拱烧损下移情况,采用钢结构骨架支模浇注进行修复。相比于双膛窑拆除重砌,修复时间大大缩短,修复成本节省了560万元左右。支撑拱修复后已投产运行一年多,尚末发现窑内耐材有脱落现象,窑内压力与产品能耗明显降低。

大跨度坦拱桥钢结构安装支架结构的计算分析

宁波市澄浪桥主桥是一大跨度坦拱桥,其主桥钢结构安装施工采用少支架方案。由于施工期间通航净空等要求,临时支架轨道梁的梁高受到限制。在分析其承受主拱结构安装荷载时,必须考虑已安装钢桥面结构的共同受力。利用MIDAS结构分析软件,建立主桥结构与临时支架结构共同作用的计算模型,分析施工过程整个结构体系受力情况。结构分析结果表明,施工过程中主桥结构和临时支架结构均是安全的。

Y型支护体系变形特性及结构稳定性研究

针对既有等截面交叉洞室衬砌老旧且为素混凝土结构等问题,开展交叉口的空间支护结构体系研究.根据交叉口空间特征,提出了一种由30工字钢制成的Y型主拱架支护结构.为研究支护体系中钢拱架的变形特征和力学特性,优化支护参数,保证围岩的稳定性,采用荷载-结构法对支护结构进行数值模拟分析.针对结构的薄弱点及30工字钢弯制带来的问题,通过对异型钢拱架与正常钢拱架进行抗弯承载力试验,验证异型钢拱架的力学性能.综合考虑围岩开挖轮廓及支护结构稳定性要求,通过设计搭接斜截拱架的方法,以增加支护体系的整体稳定性,并形成了一种新型的等截面交叉口支护体系.最后结合现场量测数据验证新型钢拱架结构的稳定性.