平接头通用楔形管片拼装关键技术

在上海市轨道交通2号线西延伸工程蟠祥路站至徐泾东站盾构区间工程中,隧道衬砌采用外径为6.6 m、内径为5.9 m的平接头通用楔形管片。对平接头通用楔形管片接头形式,楔形量、管片间错缝拼装及快速确认拼装点位,平接头楔形通用管片的拼装顺序,隧道特殊部位如联络通道处平接头钢管片拼装控制,平接头管片环间抗剪能力等方面进行研究,总结出一套平接头通用楔形管片拼装关键施工技术,以期为类似工程施工提供经验借鉴与参考。

大直径盾构通用楔形管片错缝拼装选点研究

通用楔形管片在盾构法隧道施工中的应用日益广泛,如何快速准确地选择大直径盾构通用楔形管片拼装点位成了隧道施工过程控制的重要研究内容。结合上海轨道交通市域线机场联络线工程某区间施工,探究拼装点位通用楔形管片旋转后楔形量分布对盾构隧道线性变化的影响,利用管片楔形量分布规律拼装组合出不同的线性以匹配设计轴线,降低最终成型隧道的轴线偏差值。实践表明:盾构施工过程中的各项指标控制良好,成型隧道无管片渗漏水现象和管片破损情况,且管片拼装施工效率显著提升,拼装时间缩短至35 min。研究成果以期为后续拼装的管片错缝拼装提供更好的技术指导。

通用楔形管片盾构隧道曲线段线路拟合算法及应用

基于通用楔形管片盾构隧道曲线段线路拟合原理、算法及相关规范,提出最小曲线半径判断标准、曲线盾构隧道拟合精度评价指标等概念。分析不同管片参数能够拟合的最小曲线半径及其随管片参数变化的一般规律,并结合实际工程研究管片参数与曲线拟合精度的相关性,探讨不同管片拼装误差对曲线拟合精度的影响,提出典型参数下不同管片拼装误差的允许范围。研究表明:管片环能够拟合的最小曲线半径随管片外径减小、幅宽减小、楔形量增大而减小;楔形量增大在不明显改变管片环质量和整体尺寸的前提下能够有效提高对小半径曲线的拟合能力;管片幅宽减小、楔形量增大在一定范围内能够整体提高盾构隧道曲线段拟合精度;管片环外向偏位对管片环拟合误差影响较小,其内向偏位对拟合误差影响较大;管片环轴线偏向对管片环拟合误差影响较大,轴线内偏向的影响大于外偏向的影响。

大型通用楔形管片拼装施工技术

通用楔形管片作为一种较先进的隧道衬砌形式,在盾构法施工中能够较好地控制隧道掘进轴线和管片成环质量。以上海市上中路隧道工程大型通用楔形管片的应用为例,介绍了通用楔形管片的设计理念和特点,全圆周错缝拼装的施工方法以及施工中控制管片质量的方法。

隧道通用楔形管片封顶块位置优选研究

在盾构法施工的隧道中,衬砌通用楔形管片封顶块拼装位置的合理选择是保证施工质量的重要条件。文章在传统的基于隧道轴线几何原理的封顶块位置选择的基础上,提出了一种受约束的支持向量机的分类方法,其利用历史数据进行封顶块位置的调整,这种方法与单纯几何方法相比,可以更好地兼顾盾构姿态和管片姿态之间的关系,有利于提高建成隧道的质量。这两个方法互为补充,被应用于"盾构法隧道管片选型系统"中。系统在上海长江隧道工程施工过程中进行了试运行,取得良好的工程效果。

盾构隧道通用楔形管片排版系统的核心算法研究

盾构隧道通用楔形管片是通过前后两环的相对旋转来拟合线路中的直线和曲线要素,简化了模板设计,通用性强、质量容易保证。通用楔形管片拼装设计的关键是根据线路的平、竖曲线要素和偏差要求确定环宽和楔形量,而每一环衬砌的偏差计算是通过排版来实现的。文章对通用楔形管片排版的主要步骤和核心算法作了介绍,其中包括平、竖曲线上的坐标法定点算法、线路上理想点的二分法求值算法,以及空间任意点绕任意轴旋转的计算机图形学算法。文章最后介绍了一个盾构区间隧道的排版过程及结果。

通用楔形管片拼装点位快速选择方法及辅助工具

目前通用楔形管片在盾构法隧道施工中应用日益广泛,如何进行通用楔形管片拼装点位选择成为了隧道施工质量管理的重要问题。结合天津地铁10号线一期工程某区间的工程实例,研究阐述了通用楔形管片拼装点位选择技术,将待拼装环所有可拼装点位进行分析计算,结合上一环的拼装情况提前算出各点位拼装后带来的管片坡度变化、水平角度变化、盾尾间隙变化、行程差变化等数据,并将这些数据绘制成表格和图纸,同时结合管片拼装模拟盘,供施工人员使用,从而便捷、直观地模拟分析待拼环管片各点位拼装情况,从而选取最佳的拼装点位。总结的经验可为类似工程的管片拼装点位选择提供借鉴。

浅谈通用型楔形管片施工控制技术

盾构隧道主体结构是由一系列预制的钢筋混凝土管片排列而成的。而管片的选型、拼装不仅会影响盾构机的姿态、设计线路，同时还会造成成型的隧道管片出现破碎、漏水等影响隧道后期使用的问题。所以做好管片的选型、拼装尤为重要。本文结合宁波市轨道交通一号线一期工程某区间使用的通用型楔形管片的工程实例，对通用型楔形管片的选型、拼装进行了分析研究，并提出了控制措施。

地铁盾构通用环管片楔形量计算方法研究

通用环管片通过有序旋转拼装形成地铁盾构隧道,而管片楔形量的变化将影响通用环管片线路拟合及施工纠偏的能力。为明确地铁盾构通用环管片楔形量的计算方法,对计算管片楔形量的类似通缝、紧邻交错、非对称间隔交错和对称间隔交错4种计算方法进行详细介绍与比较,然后结合天津市滨海新区轨道交通Z2线工程,系统分析几种楔形量计算方法的线路高程拟合情况和不同楔形量通用管片对整个典型区间的拟合情况,最后提出地铁盾构通用环管片楔形量的多层次控制设计流程。研究结果表明:对称间隔交错计算方法更适用于初步计算通用环管片楔形量,并且将最小曲线半径折减50～100m能够更快地确定初步设计的楔形量,同时有必要对管片进行设计排版来验证计算得到的管片楔形量是否满足控制要求,并且在验算时线路高程拟合偏差是一项重要的控制因素。

基于CATIA软件的楔形盾构隧道管片参数化建模与排版

为提高楔形盾构隧道管片拼装拟合设计效率,基于达索CATIA V6软件平台,分析管片几何结构模型建模与隧道设计曲线拟合原理。通过盾构管片参数换算,建立楔形盾构隧道管片环参数化建模标准库,设计函数运算关系并编辑脚本,然后以局部坐标系转换的方式实现隧道曲线参数化拟合,编写排版拟合程序,并应用排版程序分析不同楔形量对通用楔形盾构管片隧道曲线拟合精度的影响。最后,依托杭州市艮山快速路下沙段提升改造工程,对工程初设中直径为14 m的盾构管片进行建模排版模拟,结果表明排版程序计算结果满足工程需求,能为实际工程提供一定依据。

考虑特殊环的盾构法隧道通用楔形管片排版及纠偏算法研究

盾构法隧道通用楔形管片是通过前后两环的相对旋转来拟合线路中的直线和曲线要素,简化了模板设计,通用性强、质量容易保证。为了满足逃生、疏散的要求,需要在区间隧道中设置人行联络通道,往往将联络通道位置的若干环管片设计成特殊环。另外,盾构机掘进过程中因不可预见因素造成的实际隧道轴线偏差在所难免,需要调整前后管片环的相对转角,使隧道轴线尽快回到设计轴线上。介绍了带特殊环的盾构法隧道通用楔形管片排版及纠偏算法,包括平、竖曲线上的坐标定点算法,二分法求线路上理想点算法,以及空间任意点绕任意轴旋转的计算机图形学算法。

天津地铁通用楔形管环力学性能影响因素分析

为完善列车最高运行速度达120 km/h的快速轨道交通线路技术标准,本文依托天津地铁Z2线工程,基于ABAQUS软件建立了盾构隧道受力分析的壳弹簧模型,引入混凝土塑性损伤本构,详细地研究了施工阶段曲线半径、千斤顶偏心推力、地层条件、混凝土管片宽度等分别对直线段和曲线段通用楔形管片的受力与变形,以及结构损伤面积的影响规律。结果表明:直线段管片受拉损伤面积随混凝土管片宽度的增大而增大,曲线段受拉损伤面积随混凝土管片宽度的增大而减小;当地质条件越好时,隧道管片主压应力及其变形减小,损伤面积也相应减小;隧道管片主压应力、结构变形,以及损伤面积均随曲线半径的增大而减小。本文研究成果可为软土地区快速轨道交通曲线段通用楔形管片的设计与施工提供参考。

盾构隧道通用管片排版设计与纠偏研究

通用楔形管片作为一种较先进的隧道衬砌形式,在盾构法施工中能够较好地控制隧道掘进轴线和管片成环质量。以宁波地铁2号线机场站—栎社新村站区间工程为背景,结合现场实际施工经验,针对通用管片的特点,对通用管片排版设计进行了研究。对通用管片在不同点位拼装时上、下、左、右各方向的超差和轴线偏差进行了计算,分析了通用管片排版设计时应当考虑的影响因素。研究结果表明,按照设计的排版方案对通用管片进行成组使用,可以较好地拟合直线段、圆曲线段以及缓和曲线段的设计路线,在管片排版中应重点考虑线路拟合、盾构姿态、油缸行程差、盾尾间隙等因素。

长距离隧道盾构管片选型模型与系统实现

以隧道盾构中通用楔形管片的选型为研究对象,推导了基于坐标转换和平面拟合的管片选型数学模型以及轴线偏差量的计算公式。并针对该模型,给出了选型系统的软件实现,并以上海长江隧道一组盾构数据为例,验证该模型的可行性以及在快速纠偏中的良好效果。

盾构法隧道管片拼装施工技术

盾构法隧道使用管片衬砌作为其永久支护结构,因此,通用楔型管片在此作为一种较先进的衬砌形式,其拼装质量直接影响到隧道的质量及使用功能。文章从盾构工法特性、衬背注浆、盾构姿态等影响因素着手,以武汉地铁二号线为例,分析了在大直径隧道中的管片错缝拼装技术,以及盾构掘进过程中管片拼装的施工工法以及管片拼装质量控制的方法。