特大跨度明洞二次衬砌台车优化及应用

为解决特大跨度明洞二次衬砌施工耗时长、工效低、外观质量差的问题,依托某隧道长明洞特大跨度二次衬砌施工,对明洞二次衬砌台车进行优化设计,并进行现场应用。结果表明,台车强度和刚度均满足要求,在施工过程中结构处于安全状态;蜂窝麻面、拼缝多、面板错台及止水带安装变形等问题得到有效解决,明洞二次衬砌外观质量得到有效提高;同时,降低了人工投入,缩短了二次衬砌施工时间,具有一定的经济效益。成果可为类似工程的设计及施工提供参考。

二次衬砌台车处瓦斯分布规律参数化研究

为了研究二次衬砌台车在不同因素影响下瓦斯的分布规律,利用Fluent流体力学软件建立压入式通风计算模型,讨论全断面施工时,风管出口风速、瓦斯释放源横向位置和纵向位置、台车阻滞系数对瓦斯分布规律的影响。研究结果表明,风管出口风速越大,对瓦斯的稀释作用越强;瓦斯释放源在风管异侧时,风流对瓦斯的稀释作用最强;瓦斯释放源位于拱顶处时,风流对瓦斯的稀释作用最弱;瓦斯释放源距离风管的纵向位置越近,瓦斯浓度越低;二次衬砌台车阻滞系数会影响隧道内瓦斯浓度的分布,台车阻滞系数越大,瓦斯浓度峰值越小。在实际施工中要尽可能地提高风管出口风速,注意瓦斯释放源的释放位置,合理地进行施工通风,同时为了避免瓦斯积聚,应注意二次衬砌台车前方处的瓦斯浓度。

隧道二次衬砌拱顶防脱空注浆材料研究现状及发展趋势

结合隧道二次衬砌拱顶防脱空注浆材料研究与应用现状,文中分析了引起拱顶脱空的主要原因,明确了注浆工艺及材料对解决拱顶脱空起到的作用,对传统注浆材料、带模注浆材料、注浆工艺、注浆材料的组成、性能检测进行了论述,总结了带模注浆材料的先进性及二次衬砌检测的趋势,提出了带模注浆材料与衬砌混凝土之间的相容性、微观机理、长期耐久性评价,为进一步研究提出了建议。

中美隧道二次衬砌结构设计规范对比研究

隧道设计规范是开展设计工作的依据,将我国隧道相关设计规范与国际先进国家技术标准对标,有助于提高我国工程建设企业的国际化竞争力。通过文献调研和计算分析对比研究了中美隧道二次衬砌结构设计的异同,并且从设计准则、极限状态划分、设计使用年限、材料特性、荷载分类和组合以及结构设计方法等方面展开对比,结合工程实例研究分析,结果表明:《公路隧道设计规范》(JDG 3370.1—2018)的设计参数更加保守、安全,能更好的保证隧道衬砌结构的安全性和耐久性,更有利于隧道二次衬砌的长期安全服役。

隧道二次衬砌缺损对结构安全性的影响分析

隧道二次衬砌浇筑质量的好坏直接关系到隧道的运营安全和使用寿命。为比较二次衬砌不同部位和不同程度的缺损对隧道衬砌的安全系数的影响程度,通过平面杆系有限元程序建立隧道衬砌模型,对缺损二次衬砌不同部位、不同深度的安全系数进行计算、检算和分析。分析结果表明,二次衬砌不同部位、不同深度的缺损,对结构安全性影响不同。根据其影响程度可快速判断出薄弱部位主要为拱顶,因此须加强拱顶的缺损检测并及时修补加固。

钢制管片二次衬砌加固效果数值分析

日本许多地下钢制盾构隧道已经超过设计的50年使用年限,多数NTT的通讯、电力管道已经出现了不同程度的腐蚀、漏水。文章以NTT的某条盾构隧道为例建立三维模型,研究了二次衬砌对该隧道的加固作用。结果表明:二次衬砌可以提供较大的承载力,隧道正常使用极限值可以提升约0.6倍,但是隧道破坏形式类似于梁超筋破坏,结构上需进一步优化。

富水环境下引水隧洞二次衬砌防水技术创新

富水隧洞施工过程中的防水施工技术很大程度上决定了隧洞建设项目的效果,如果施工中出现二衬混凝土脱落、裂缝,或者止水带平直度很差,都会导致隧洞渗漏水,为工程运行带来不利影响。本文结合吉林中部城市引松供水工程隧洞施工实例,分析了二次衬砌拱部纵向退管带模注浆工艺、自粘反粘式防水板、新型止水带夹具等新工艺、新技术在解决隧洞二衬裂缝、渗水、漏水、脱空、止水带平直度差等常见工程问题上的作用。

隧洞二次衬砌结构稳定性数值模拟分析

隧洞工程中,选择适当的衬砌结构类型对于确保工程的顺利进行和长期稳定性至关重要。本文详细介绍了喷锚衬砌、整体式衬砌、复合式衬砌、装配式衬砌和连拱式衬砌等几种常见的隧洞衬砌结构类型。通过对这些结构类型的特点和优劣势进行分析,旨在为工程师在实际项目中的衬砌结构选择提供指导。同时,本文还探讨了隧洞衬砌结构的二次衬砌施工要点,包括衬砌台车、钢筋材料处理、混凝土拌和、混合料运输与浇筑、拆模施工和养护工作等方面的关键要点,以确保二次衬砌工程的质量和稳定性。

高速公路隧道工程二次衬砌脱空率控制措施

衬砌脱空是长期以来困扰隧道施工的难题,这一现象对隧道施工的质量产生了直接的影响。在高速公路大量建设的背景下,隧道工程脱空问题已成为焦点,引起了广泛的关注。针对高速公路隧道工程二次衬砌脱空问题进行了深入的分析和研究。首先分析了衬砌脱空产生的原因,主要包括施工工艺不当、材料质量问题、地质条件复杂等因素。其次,根据自身从事隧道施工的经验提出了相应的看法及措施。具体包括:加强施工工艺控制、提高材料质量、加强地质勘察和监测等方面。通过这些措施的实施,可以有效地减少衬砌脱空现象的发生,提高隧道施工的质量。

基于ANSYS数值力学模型的二次衬砌结构稳定性分析

二次衬砌开裂是隧道最常见的病害之一,对有裂缝的既有隧道衬砌结构的稳定性进行分析研究具有重要的现实意义和理论价值。基于断裂力学的裂缝模型,通过数值分析,探讨了有裂缝既有隧道二次衬砌结构稳定评价的计算方法。通过模型试验对非破坏性衬砌和开裂衬砌的承载力进行了分析比较。结果表明:(1)断裂力学有限元方法可用于评价既有裂缝隧道二次衬砌结构的稳定性。(2)不同零件出现裂纹时所需载荷的大小顺序为:足弓比拱顶小,拱顶比拱腋小,拱腋比仰拱小。(3)当支架位于拱顶和拱脚时,对衬砌结构的稳定性影响最大。(4)衬砌结构的承载力因裂缝而下降,当隧道仰拱底部出现纵向裂缝时,其承载力下降了37.5%。

高铁隧道二次衬砌拱顶脱空处理技术及工程应用

该文对高铁隧道二次衬砌拱顶脱空的诸多方面进行了全面,系统的论述。本文首先对脱空产生的原因进行详细的分析,其中涉及地质环境,施工工艺及材料性能等关键影响因素,为下文的研究奠定理论基础。然后,本文对目前无损检测技术与有损检测技术应用于脱空检测进行综述,强调将二者结合起来提高检测精度。在处理技术上,既对传统加固方法进行了评述,又对创新处理技术进行了介绍,最后结合工程实例对该处理技术的具体应用情况和良好的效果进行了具体说明。最后本文对高铁隧道脱空处理技术未来趋势进行预测,并强调智能化、环保化处理的意义。该研究对高铁隧道安全运营,维护管理及同类项目脱空问题治理有重要理论指导意义与实践应用价值。

基于变形稳定时间统计的挤压性围岩隧道二次衬砌施作时机研究

为获取挤压性围岩隧道二次衬砌施作时间,使二次衬砌施作可操作性更强,以变形速率限值为基础,对412个挤压性围岩隧道断面变形量测数据进行拟合和统计分析,得出不同变形等级的变形稳定时间范围值和施工期分阶段二次衬砌施作时机预测方法。具体结论为:1)提出了基于变形速率判据的变形稳定时间预测方法,通过最优指数函数曲线拟合,实现稳定阶段变形量u稳和最终稳定时间t′稳的预测;2)通过统计分析,确定了不同变形等级、不同跨度条件下变形稳定时间t′稳范围值,用于设计阶段初步拟定二次衬砌施作时机;3)提出了施工期二次衬砌施作时机分阶段预测方法,根据实测20、30、40 d和稳定时的相对变形,可实现分阶段预测最终变形稳定时间;4)经实测变形数据检验,采用二次衬砌施作时机分阶段预测方法所得预测结果可被工程所接受;5)以分阶段变形稳定时间t′稳为判别指标的挤压性围岩隧道二次衬砌施作时机预测方法,可操作性强,能避免以变形速率为判别指标时的操作困扰,可直接服务于工程实践。

黄土隧道二次衬砌开裂原因及防治措施现状与发展

针对目前对黄土隧道二次衬砌开裂的原因及其治理措施合理性认识不足等问题,结合黄土隧道二次衬砌开裂的相关研究,对二次衬砌开裂机制研究方法、开裂原因、治理措施等3方面的现状进行阐述和分析,讨论当前研究的不足之处及其未来发展趋势。得出主要结论:1)黄土隧道二次衬砌裂缝的研究方法主要有调查分析、数值模拟、监控量测、理论解析、模型试验、现场试验;其中,调查分析、监控量测在施工阶段使用较多;数值模拟在运营阶段使用较多;理论解析、模型试验、现场试验更多的是作为研究深度的延伸。2)整理二次衬砌裂缝的分类情况,并确定黄土隧道二次衬砌开裂的主要部位为隧道拱部及边墙处,拱部处多为纵向裂缝,边墙处则纵向、环向、斜向裂缝数量较多。3)衬砌开裂的原因由工程地质条件、围岩环境恶化、设计施工不当、结构材质劣化、自然(人为)破坏等5大类因素所致,且黄土的结构与工程特性是衬砌开裂病害产生的内因,水的作用是关键因素也是主要外因。4)裂缝处治目前主要有病因处治和加固补强2类;病因处治的关键在于治水,其次为改善围岩性能,减少衬砌受力;加固补强多采用内部注浆、外部贴钢板等措施。最后,针对现阶段黄土隧道二次衬砌开裂机制研究、裂缝分类、开裂处治技术等方面的不足,提出未来应建立更为全面的隧道衬砌健康监测体系及理论模型,实施精细化建模分析,确立裂缝形态与原因的直观联系,关注裂缝治理材料与手段的创新。

小断面大曲率隧道二次衬砌台车设计的优化及应用

以某小断面大曲率TBM隧道工程施工为例,针对该隧道转弯直径与隧道断面均较小导致的二次衬砌在狭小空间不容易施工的难题,衬砌台车改造采取的具体措施:为解决物料设备运输困难的问题,优化了门架结构设计来确保电瓶车通行内净空,给台车留出充裕的操作空间;为使台车能够有效应用到曲线段二衬施工,将单套台车进行了分节设计,应用彼此相对独立的分节小台车分别开展施工。实际工程应用效果表明,设计改造的台车装置施工质量控制效果良好且操作简便,有效地保证了严苛工期要求下的二次衬砌施工进度与质量,利于提高经济效益。

防水混凝土在隧道二次衬砌裂缝填补中的应用

将水泥、粉煤灰和外加防水剂等原料依照一定比例配制,制作出防水混凝土样品。测试了防水混凝土在隧道二次衬砌裂缝填补中的应用效果,研究了防水混凝土在隧道二次衬砌裂缝填补中的抗渗性、抗裂性等多种性能,同时观察干燥前后隧道二次衬砌裂缝填补中建筑材料的微观结构。研究结果表明:在隧道二次衬砌裂缝填补的应用中,粉煤灰有助于混凝土增加抗渗性,超量取代比例在15%至25%之间较适合;当高水胶比时,掺入适当型号的防水剂可提高抗渗性能;当低水胶比时,混凝土无需添加防水剂;在粉煤灰取代比例相同的条件下,超量取代的混凝土具有较好的抗氯离子扩散性;粉煤灰能够避免混凝土早期开裂,且添加不同粉煤灰比例的混凝土具有开裂时间较晚、裂缝宽度较窄的特性;添加粉煤灰的混凝土微观结构呈现紧密的细针棒状钙矾石晶体,经过干燥试验后,混凝土具有较强的抗拉强度。

山岭隧道预制拼装二次衬砌结构设计及计算方法研究

为探索地铁双线山岭隧道中采用预制拼装二次衬砌结构的技术可行性,首先,提出地铁双线山岭隧道结构设计方案,其中二次衬砌采用预制拼装及错缝拼装形式;然后,研究结构内力计算方法,推荐采用荷载-结构法,并采用梁-弹簧模型来模拟预制拼装二次衬砌结构内的接头力学行为,并推荐采用5环梁-弹簧整体分析模型。结构配筋分析结果显示,在3种围岩条件下,30cm厚度预制拼装二衬结构的配筋均在合理范围之内,可实现一套模具适应不同地层情况的效果。

膨胀岩隧道二次衬砌结构受力特性及工程对策分析

膨胀岩对水敏感性强,遇水发生膨胀变形,并产生膨胀压力。为探究膨胀岩隧道在膨胀压力作用下的结构受力特性,以实际隧道项目为工程背景,基于荷载结构法理论,对膨胀岩浅埋隧道在不同的膨胀位置、不同仰拱矢跨比和不同仰拱厚度时的二次衬砌结构的受力特性及变形规律进行了分析和研究。研究结果表明:隧道常规设计断面下,当围岩发生膨胀时,结构承载力不足;当围岩在隧道仰拱和边墙处发生局部膨胀,此工况下的仰拱及拱脚位置处的内力最大,仰拱隆起变形最大,对结构的危害最大;提高仰拱矢跨比和加大仰拱厚度可降低结构内力和抑制仰拱隆起变形,发挥重要作用,但二者提高到一定范围后作用减弱,工程中应视实际情况选择最优仰拱矢跨比和厚度;当围岩在隧道全环发生膨胀时,可通过提高结构混凝土强度等级和配筋率增大结构承载能力。

变截面隧道二次衬砌端头模板安装加固技术分析

在变截面隧道二次衬砌施工过程中,为提高施工效率,隧道断面尺寸变化处二次衬砌端头多采用木模进行封堵,因模板加固不牢、封堵不严,经常导致混凝土浇筑不密实,表面凹凸不平,环向中埋止水带埋设不规范,从而引发二次衬砌端头环向施工缝处渗水,尤其是在衬砌结构变化快、类型多的隧道。为保证隧道衬砌施工质量达标,结合玉磨铁路隧道二次衬砌端头模板安装加固的施工经验,研究分析端头模板安装加固的施工控制要点。

韩家村隧道富水区二次衬砌防水施工技术

以延黄高速公路韩家村隧道富水区二次衬砌施工为背景,为解决常规衬砌台车堵头模板存在的施工缺陷,采用新型木钢联合式端头模板,既有效防止施工时中埋式止水带被损坏,同时也简化了工序;另外,针对衬砌混凝土背后经常出现脱空的质量通病,采用了二次衬砌混凝土滑槽逐窗入模浇筑工艺和拱顶带模注浆及防脱空监测工艺。结果表明,采用这些改进措施后,大幅提高了隧道二次衬砌防水质量以及施工进度。

高速铁路隧道二次衬砌缺陷整治施工技术研究

常规的高速铁路隧道二次衬砌缺陷整治施工技术,主要采用整体衬砌法填充衬砌顶板,受混凝土浇筑脱空作用影响,二次衬砌混凝土屈服应力偏低,为解决这一问题,设计一种全新的高速铁路隧道二次衬砌缺陷整治施工技术。采用仰拱法,安装二次衬砌拱顶排水板,选取分离式胶条预埋二次衬砌环向施工缝,从而实现二次衬砌缺陷整治施工。实例分析结果表明:本文设计的高速铁路隧道二次衬砌缺陷整治施工技术施工效果较好,混凝土屈服应力满足施工允许需求,不易发生形变,具有一定的实用价值。