侧向始发中的异形钢套筒设计方案研究与受力分析

本文以北京昌平线南延工程学院路站至西土城站盾构区间隧道为依托,通过建立数值模型,计算得出异形钢套筒筒身连接部位拉拔力峰值,分析异形钢套筒与预埋钢板焊缝连接处在盾构掘进过程中的受力规律。依据研究结论提出异形钢套筒侧向始发理念,综合施工现场因素确定异形钢套筒楔形角为45°、长边为7.9 m、短边为0.8 m、筒身厚度为2 cm等设计参数,并对异形钢套筒在始发掘进过程筒身受力变形规律进行分析。异形钢套筒始发设计方案成功应用于北京昌平线南延工程学院路站至西土城站盾构区间隧道,总体实施效果良好,研究成果可为类似工程设计和施工提供参考。

盾构侧向始发预埋钢板受力特征及安全性研究

北京地铁昌平线南延线02段工程采用异形钢套筒侧向始发技术,实现地面空间不足条件下的盾构始发,文章通过数值模拟和现场监测对异形钢套筒和洞门连接处的安全性进行分析,结果表明洞门采用预埋宽15cm、厚12mm的预埋钢板与异形钢套筒焊接后,在整个盾构机始发过程中结构安全系数均在2.0以上,满足安全规范要求。

强度不合格在役大口径三通修复方法研究

天然气站场大口径三通制造过程中热处理工艺不合格易造成三通强度不合格。针对强度不合格的在役三通,提出了异形环氧钢套筒修复技术。将三通本体强度不合格和三通环焊缝缺陷问题结合处理,提出了分级修复方法。为确定最优的异形环氧钢套筒修复尺寸并揭示其对修复效果的影响规律,对两种不同支管管径的大口径三通分别进行了6种异形环氧钢套筒修复方式的有限元模拟分析。研究发现:异形环氧钢套筒盖住三通环焊缝的修复方式优于未盖住三通环焊缝的修复方式,盖住环焊缝200 mm的修复方式为异形环氧钢套筒的最优修复尺寸。

狭小空间盾构横通道平移的侧向始发技术与创新

为了解决繁华城区没有足够的空间使盾构满足正线始发条件,或为满足盾构正线始发条件需要付出高昂施工成本的难题,以北京地铁昌平线南延工程02段为项目研究背景,研究分析了盾构机在狭小空间横通道平移始发时的几种侧向施工技术,对比了不同的侧向始发方案在实际工程中的特点,创新性地提出了一套新型盾构侧向始发施工技术(获专利)并顺利应用。该技术通过异形钢套筒解决了平移横通道斜开造成的盾构始发面与正线不垂直的技术难题;并通过研究始发钢套筒内填料配方技术,保证了盾构机始发均衡切削,解决了在城市高密度建筑区,由于用地紧张、施工成本高昂等所产生的一系列施工问题,为现代化城市盾构始发施工,提供了一种新思路、新方向。