Semi-solid Casting of High Speed Steel Ingots Using Inclined Slope Pre-crystallization Method

Semi-solid casting of M2 high speed steel ingots was investigated by inclined slope pre-crystallization method. Effects of casting temperature and slope length on the microstructure of M2 HSS ingots were investigated. M2 cast ingots of non-dendritic primary austenite and fine eutectic ledeburite network carbide structure were obtained, with the casting temperature, slope length and angle of 1480 ℃, 500 mm and 60° respectively. Meanwhile, the microstructure of cast samples was quantitatively assessed by Image tool software. Results show that optimum mean equivalent diameter of primary austenite crystal grain is 50.8 μm, shape factor is 0.83, and mean thickness of network carbide is 5.21 μm.

REINORCING THEORY AND TECHNIQUE OF SLOPE EXCAVATION

Ａｆｔｅｒａｓｅｒｉｅｓｏｆｌａｒｇｅｓｃａｌｅｍｏｄｅｌｌｉｎｇｔｅｓｔ，ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｅｓａｎｄｄｉｇｉｔａｌｍｏｄｅｌｌｉｎｇａｎａｌｙｓｅｓｏｆｓｌｏｐｅｅｘｃａｖａ－ｔｉｏｎｉｎｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｏｉｌｂｅｉｎｇｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｗｉｔｈｓｔｅｅｌｂａｒｓ，ｔｈｅｐｒｏｐｅｒｔｙａｎｄｂｅａｒｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｏｆｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｏｉｌｓｌｏｐｅｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌｌｙ．Ｔｈｅｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇｔｈｅｏｒｙｆｏｒｓｌｏｐｅｅｘｃａｖａｔｉｏｎｗａｓｓｏｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ．ｔｈａｔｉｓ，ａｃｔｉｖｅｒｅｔａｉｎｉｎｇｓｔａ－ｂｉｌｉｔｙｍｅｃｈａｎｉｓｍ，ａｎｄｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅｆｏｒｅｘｃａｖａｔｉｏｎｓｌｏｐｅｗｉｔｈｓｔｅｅｌｂａｒｓ．

TEST IN-SITU AND STUDIES ON REINFORCING SLOPE INSERTING WITH STE

Ｔｈｅｄｅｓｉｇｎ，ｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｎｄｔｅｃｈｎｉｃａｌｒｎｅａｓｕｒｅｓｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｏｆｔｅｓｔｉｎ－ｓｉｔｕｏｆｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇｓｌｏｐｅｉｎｓｅｒｔｉｎｇｗｉｔｈｓｔｅｅｌｂａｒｓ．Ａｃｅｒｔａｉｎｒｅｇｕｌａｒｉｔｉｅｓｈａｖｅｂｅｅｎａｃｑｕｉｒｅｄｆｒｏｍｔｈｅｔｅｓｔ，ｅｘａｍｉｎａｔｉｏｎａｎｄｓｔｕｄｙ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｗｅｒｅａｌｓｏａｎａｌ－ｙｓｅｄ．

螺旋钢桩加固边坡抗滑承载特性研究

目前,针对螺旋钢桩加固边坡问题,其桩土作用机制及抗滑承载特性研究较少,限制其推广应用。因此,基于FEM和桩与边坡解耦设计分析方法,提出一种适用于螺旋钢桩加固边坡模型的简化方法,并对简化模型桩-土相互作用的模拟效果和抗滑力计算准确度进行验证,随后分别建立螺旋钢桩和等直径钢管桩有限元模型,对比分析其各项受力性能,揭示螺旋钢桩的受力模式。研究结果表明:通过该简化方法计算出的桩顶位移值与现场实测值、滑面处弯矩峰值结果相差均在10%之内,在产生相同抗滑力下,简化模型与三维桩土模型的桩顶位移差值在5%以内,说明此简化方法模拟精度可满足要求。在抗滑承载特性方面,当桩顶产生5 cm位移时,螺旋钢桩较圆型桩抗滑力提高15%;产生相同的抗滑力时,螺旋钢桩顶位移较圆型桩顶位移减少22%。螺旋钢桩在承受滑坡推力时,首先通过桩身挠曲抵抗滑坡推力,随着滑坡位移不断增大,螺旋叶片与周围土体产生的摩擦和挤压作用不断增强,处于滑动剪切区的叶片发生翘曲变形,通过形成反弯矩作用抵抗滑坡推力。平行滑动区与锚固区的叶片在轴向产生相对位移,调动螺旋叶片产生端阻力,并将其传递至滑面以增大抗滑力,由此改变桩周土体位移场与应力场的分布,增强桩土协同工作能力,并起到良好的应力扩散与传递作用。研究成果可为螺旋钢桩的承载特性计算与加固设计提供借鉴。

大坡度小曲线地铁盾构钢套筒接收关键技术

盾构接收作为盾构隧道施工过程中一个重要工序,具有极高的安全要求。盾构在大坡度小曲线线形上接收,常规接收手段具有较高的风险性,如何实现安全稳定接收,是此类工程中需要解决的难题。依托北京市轨道交通某盾构工程,结合其盾构机在大坡度小曲线上穿越粉细砂等不良地质的特殊条件,采用钢套筒接收的工艺及玻璃纤维筋围护桩的加固措施对施工风险进行控制,其中钢套筒采用切线方向布置接收,有效规避了盾构隧道特殊线形导致的安全风险,同时合理调整盾构施工参数,确保端头土体的稳定性。工程结果表明,大坡度小曲线盾构钢套筒接收关键技术具有良好的工程效果,研究成果可为该类工程提供参考依据。

正高程差下边坡爆破对X70钢管振速的影响

为了探究正高程差边坡爆炸施工对邻近埋地管道振速的影响,基于商用有限元软件ANSYS/LS-DYNA采用数值模拟方法研究了炸药量相同(30 kg),正高程差不同(2.1、2.6、3.1、3.6、4.1、4.6和5.1 m)时,边坡爆破振动对既有X70管道振速的影响,并与平面地形结果作对比分析。研究表明:相较于平面地形,在水平距离不变的条件下,管道Y方向上会出现振速放大现象,且随着高程增大,振速加快衰减。管道振速放大系数随着高程差的增大呈现先增大后减小的趋势。当高程差为3.1 m时,管道迎爆面测点的振速放大系数最大,为1.998;当高程差为3.6 m时,管道背爆面测点的放大系数最大,为1.622。爆炸地震波在不同的介质界面发生折射和反射所形成的叠加效应以及在坡脚发生绕射,是产生高程放大效应的主要原因。

水库施工高边坡安全防护结构的探究

阿尔塔什水利枢纽工程大坝下游右岸为高度超过百米的高边坡,为确保1号深孔泄洪冲砂隧洞出口及生态厂房后边坡的稳定性,文章首次引入柔性钢架棚洞设计理念,通过在高边坡中部的3-1号路平台处架设钢架棚洞,采用钢桁架结构与柔性防护网组合而成的结构设计形式,实现了水利工程高边坡下行车通道的安全性。通过柔性钢架棚洞的设计与实施,验证了该项设计方式的防护效果,保证了深孔泄洪冲砂洞出口及生态电站的安全性,提高了上坝交通运行使用的安全性。文章研究成果,为水利枢纽工程高边坡防护提出了新思路,为后续类似工程运用提供了理论依据及实施经验。

钢桥面大坡度段浇注式沥青混合料施工质量控制

浇注式沥青混合料摊铺时流动性大,常用于钢桥面铺装的保护层。当桥面坡度大时,浇注式沥青混合料在重力作用下流淌,可能导致铺装厚度不均匀。现综述日本的相关研究,重点介绍评价方法、材料设计和施工过程控制,为我国浇注式沥青混合料在大坡度段的施工质量控制提供参考。

全钢结构大坡度楼承板坡屋面施工技术

结合某金融中心裙楼坡屋面结构特点和施工现场实际情况,针对钢结构大坡度结构特点,采用钢筋桁架楼承板代替传统搭设脚手架浇筑混凝土进行坡屋面施工,以降低施工难度、节约人工投入和缩短工期、保证工程质量。对钢筋桁架楼承板进行深化、排版设计,构件采用工厂化、产业化生产。根据坡度情况选取不同的混凝土浇筑方式,并对混凝土配合比进行详细设计。针对大坡度坡屋面的实际情况,在施工过程中采取相应的技术措施,保证楼承板施工的质量。各类措施在实际工程应用中取得了良好效益,可为类似工程提供借鉴。

紧邻热力管线小空间静态爆破安全防护技术

广东省珠海市高栏石化片区排涝整治工程项目在修建山体截洪沟过程中,需采用静态爆破。爆破施工时易发生小范围滑坡或飞石、落石等现象,在小空间内对坡脚热力、天然气等管线有较大威胁。因此,采用钢结构框架对现状热力管线进行保护并在迎面侧及上方增加砂袋缓冲区。详细介绍钢结构框架防护方案设计及施工工艺要求,并对边坡顶及电塔基座顶位移进行监测。实践表明,钢结构框架防护技术最大程度地保证了管线安全,坡顶及电塔基座顶位移得到了有效控制。

用于镀锌铁皮保护层下检测的脉冲涡流技术研究

在实际应用中,脉冲涡流检测技术会受到保温层外的保护层的影响,其中镀锌铁皮保护层对脉冲涡流信号影响较大。研究了不同保护层对脉冲涡流信号的影响,重点分析了镀锌铁皮厚度、提离高度和镀锌铁皮振动对脉冲涡流信号的影响,并提出了解决方案:当提离高度相同时,带镀锌铁皮保护层的脉冲涡流信号幅值较不带保护层时的信号幅值大幅减小,此时需选择穿透能力更强的检测探头并提高发射电流强度;当以晚期信号斜率作为表征壁厚的特征值时,提离高度对计算壁厚的影响较小;考虑到磁致伸缩引起的探头振动,检测过程中应避免检测探头与镀锌铁皮直接接触。

长江码头岸坡悬挂式拉森钢板桩支护方案优化设计研究

为了确保码头岸坡的稳定性,研究采用拉森钢板桩进行支护,并对其在岸坡支护中的作用进行分析。以蒙西至华中地区铁路煤运通道集疏运系统华容煤炭铁水联运储配基地工程码头一期工程为背景,采用正交设计法设计9种组合钢板桩支护设计参数,使用FLAC3D软件建立岸坡支护的数值计算模型,研究其对边坡稳定性的控制效果;利用量纲分析法推导安全系数与钢板桩设计参数之间的关系式。研究结果表明:码头岸坡变形最大的区域位于开挖斜坡的坡底处,最大位移量17 cm,岸坡的位移模式表现为深层滑移;开挖后的最大水平位移位于挖方边坡,最大值10.7 cm,滑移随深度增加逐渐减小;工程中所采用钢板桩方案的边坡稳定性安全系数为1.25,满足规范要求;运用量纲分析法推导了安全系数公式。

钢管桩复合锚喷技术在水利工程边坡开挖支护中的应用

为减少边坡开挖工程量,减少施工对原地貌环境的影响,伊比利苏水电站一级引水隧洞进口边坡采用90°垂直边坡开挖的方法。钢管桩复合锚喷支护技术在水利水电工程边坡开挖中是一种新技术。该文通过该技术在伊比利苏水电站一级引水隧洞进口边坡开挖施工中的应用,对钢管桩复合锚喷技术进行介绍,积累相关施工经验,为类似工程施工提供借鉴。

坡度X70管线钢全自动外焊接头组织与性能

采用全自动外焊工艺对坡度为25°的X70管线钢进行焊接,利用光学显微镜和背散射电子衍射(EBSD)对焊接接头组织进行观察,并对焊接接头进行拉伸、弯曲、硬度、冲击和裂纹尖端张开位移(CTOD)等试验。结果表明:上下坡口的粗晶区宽度和焊接残余应力不同,上坡口粗晶区宽、残余应力大;焊接位置明显影响内表面熔合线冲击功,平焊和立焊位置内表面熔合线冲击功远低于仰焊位置,是接头的韧性薄弱区;焊缝冲击功较高而CTOD值较低,建议评定焊接接头韧性应同时考虑冲击功和CTOD值;根焊区是焊接接头的危险区,易引起环焊缝失效,建议采用等强或高强匹配,焊接工艺评定应区分山区和平原地区,对山区条件下接头进行焊接工艺评定时一定要重点关注根焊区。

大角度双重檐坡屋面钢挂瓦施工技术研究

针对现浇混凝土坡屋面结构易产生裂缝而发生渗漏、卧瓦易脱落、施工功效低、作业危险性高这一施工难题,结合工程实例,通过优化设计、材料比选各种坡屋面结构方案,介绍了一种大角度双重檐坡屋面钢挂瓦施工技术,确定了设计参数,通过坡屋面定位放线、角钢设计加工、顺水条调平及方管安装等技术手段的运用,解决了现浇钢筋混凝土坡屋面结构存在的施工难题,保证了坡屋面结构的整体稳定性及防渗漏性能,降低了施工难度,缩短了施工工期,所取得的经验可为类似工程借鉴。

斜坡地形下压力钢管快速安装施工技术研究——以滇中引水工程楚雄9标为例

倒虹吸压力钢管技术在水利工程发展迅速,但其安装过程中常受到河流、山谷和山沟等场地的限制。在复杂地形影响下,压力钢管运输效率低,斜坡姿态下压力钢管吊装施工难度大,对位安装质量低。以滇中引水工程楚雄9标为例,设计研发一套40t多功能π型架管系统,应用于斜坡地形下多排大直径压力钢管快速安装。该系统具有半自动斜坡走行、起吊姿态调节,管口精确对位,多排压力钢管并列架设等特点,可大幅缩短安装周期,降低安装设备数量投入,施工安全性高,经济效益好。可为类似项目提供借鉴与参考。

陡坡X70管线钢热丝TIG焊接头组织和性能

采用两种不同的热输入对陡坡25°X70管线钢进行热丝TIG焊,采用光学显微镜和电子显微镜对接头组织进行观察,并测试接头的拉伸、弯曲、硬度以及冲击韧性,分析两种焊接参数的适应性以及坡度对接头组织和力学性能的影响。结果表明,热输入对接头组织类型影响不大,但影响晶粒大小,坡度影响盖面焊粗晶区宽度以及晶粒大小,下坡口粗晶区宽度以及晶粒大小均大于上坡口;大热输入接头各项力学性能均合格,小热输入盖面焊趾硬度较高,导致弯曲开裂,上下坡口热影响区冲击功差别不大;建议实际工程中使用焊接效率高且接头质量好的大热输入参数。

预应力钢锚管注浆锚索边坡加固力学特性

为解决传统预应力锚索在边坡支护应用中存在安全耐久性不足、加固效果有限等的问题,通过室内和现场试验研究了预应力钢锚管注浆锚索力学特性,开发了边坡复合加固方法。研究结果表明,锚索荷载-位移曲线的非线性变化特征更明显;钢锚管的加卸载刚度变化规律不一致,而锚索的加卸载刚度变化均表现为幂函数衰减的规律;钢锚管和锚索的弹性位移随荷载呈线性增长,而塑性位移随荷载呈增长幂函数变化。边坡现场工程试验结果显示,新型加固技术对于不同地质边坡均适用。对于完整地层,锚固结构受力时产生的变形较少且刚度变化不大,不可恢复变形小,边坡变形易达到稳定状态;对于破碎地层,裂隙增加了浆体渗透提高了其与岩土体的黏结强度,增加了锚固力,因而受力时变形大,刚度变化大,产生的不可恢复变形量大,相对于传统锚索支护,新型支护技术能够更好发挥不同结构间的协作。可见新加固方法可为类似工程边坡加固设计提供参考。

基于大跨度双坡梯形钢屋架整体吊装施工技术

以随州新能源项目的石墨化车间为例,对钢屋架整体吊装的主要做法和技术措施进行了研究,提出了通过优化设计吊点的位置,采用双目识别技术监测钢屋架两台吊车整体吊装中的同步性,解决了现有技术中施工工作量大、安全隐患大的问题。进一步介绍了大跨度双坡梯形钢屋架包括左端钢屋架、中间钢屋架、右端钢屋架、连接腹杆等,详细说明了新技术的特点、工艺流程、操作要点等,总结了新技术与现有技术相比的有益效果,为大跨度双坡梯形钢屋架整体吊装提供了施工经验,可在类似工程中借鉴和推广。

高黏高弹改性沥青与超高韧性混凝土组合铺装体系在大纵坡钢桥面中的应用研究

针对普通钢桥面铺装在大纵坡条件下疲劳开裂或铺装层间破坏的问题,Q7桥在桥面铺装实施前经过系统的科研试验并结合有限元理论计算和专项研究,最终选择了高黏高弹改性沥青与超高韧性混凝土钢桥面组合铺装体系。通过在结构层间增加嵌石工艺以增加基面糙化度,大大了提高层间抗剪强度,使得车辆在大纵坡行驶条件下桥面铺装层有足够的安全储备,有效解决了大纵坡钢桥面沥青铺装层常出现的开裂、推移、脱层等病害问题。