盾构隧道洞门钢环空间三维坐标及形态拟合算法

为实现对盾构隧道洞门钢环的快速测量,介绍一种根据观测点拟合空间圆形,来得到洞门钢环“圆心三维坐标、半径、圆度、平整度、垂直度”等位置和姿态信息等的算法。利用洞门钢环为标准圆形的特性,根据“空间圆形弦长的中垂面相交于圆心点”的几何关系,推导多观测点拟合空间圆形的算法公式。通过“最小二乘法”和“附有限制条件的平差模型”理论,将公式方程进行线性化联立,组成矩阵方程;再使用计算机编程,将矩阵方程具体化,并介绍“弦长组合方式、平面拟合方法、限制条件联立、最小二乘解算形式”等各个计算步骤;最后,通过天津地铁Z2线工程的洞门钢环安装案例,将本文算法与商业隧道测量软件的计算结果进行对比,验证了该算法的可靠性。

基于OSG的隧道洞门模型剖切技术研究

隧道洞门作为隧道工程的重要组成部分,其设计和构造涉及到多个方面,具有较高的复杂性。传统的隧道洞门模型可视化技术,在面对复杂、多层次的隧道内部要素时,难以提供足够的详细信息和直观的呈现效果。本文综合应用模板缓冲、着色器渲染、OSG模型加载渲染、动态实时视觉剖切等多种技术,探讨了基于OSG的隧道洞门模型剖切方法。应用结果表明,本文的研发成果可克服传统方法中存在的精度不高、计算效率低、渲染速度慢等限制,从而提供更准确、真实且高效的隧道洞门模型结构可视化解决方案。

盾构始发接收洞门水平注浆加固施工技术探讨

在开展盾构施工过程中,其端头的加固质量直接关乎着盾构施工的施工安全性。为此,想要确保盾构施工的安全质量得以提升,需要做好端头的加固,同时关注始发接收洞门水平注浆工程,确保其在实际工作的过程中工作质量得以提升,保障盾构施工的施工能够顺利且安全地进行。

考虑环境色彩协调的隧道墙式洞门色彩设计方法

为了提升隧道洞门与自然环境的协调统一,应用色彩学理论和图像处理技术,对我国公路隧道墙式洞门色彩与洞口环境色彩之间的协调性问题开展研究。通过调查问卷和引入色相协调理论,构建了隧道洞门色彩协调性设计准则,即色相符合谐波协调类型、饱和度和明度均为弱对比类型;基于该准则提出了隧道墙式洞门色彩量化设计方法:利用聚类分析对隧道洞口环境图像进行色彩提取并转化为HSV(色相、饱和度、明度)色彩空间,分析色相谐波类型,计算饱和度和明度,进而确定洞门色彩三属性的取值范围。应用基于色相协调理论的洞门色彩设计方法对既有隧道进行案例分析,其协调性评价结果与主观问卷结果一致,验证了该方法的可行性与有效性,同时为新建隧道洞门设计提供科学依据。

盾构隧道机械法联络通道破洞施工中管片衬砌洞门结构力学响应的数值模拟研究

为深入探究盾构隧道机械法联络通道破洞响应力学机制,依托足尺试验对“玻璃纤维筋混凝土管片+钢混复合管片”的联络通道洞口结构开展三维有限元数值模拟分析,考虑初始、预撑、切削、成洞及拆撑5个关键施工步骤下管片的受力特征,并通过试验数据比对验证模拟结果的准确性。计算结果表明:在联络通道洞口破洞过程中主隧道开洞区域出现明显应力集中,破洞后切削环出现“悬臂”变形,最大弯矩、轴力出现在洞口两侧邻近管片,混凝土损伤主要分布在拱顶内弧面以及开洞侧拱腰的外弧面。在此基础上,依托杭海城际铁路工程实践提出“环梁加固”洞门结构模型,并对比2种结构在破洞施工过程中主隧道管片的力学响应,发现2种不同结构在轴力和弯矩方面的差异较小,但后者衬砌位移更小。认为外浇环梁能够显著提升主隧道纵向结构刚度,通过环梁传力能有效控制管片切削过程中相邻环之间的差异变形。

北京地铁8号线泥水盾构接收端洞门受力计算及支撑分析

在泥水盾构接收过程中保持洞门的稳定是盾构接收工程的重点。以北京地铁8号线王府井站—前门站区间泥水盾构接收为工程背景,基于弹性力学的Mindlin应力解公式得出盾构推进过程中对洞门压力的计算公式,分析盾构逐渐接近接收端的过程中对洞门引起的附加应力,结合工作舱压力的变化进而得出洞门的工字钢斜撑轴心压力大小。最后,根据轴心压力的变化,分析工字钢斜撑的稳定性和变形情况。研究表明:泥水盾构接近洞门的过程中,洞门压力呈先增加后减少的变化,当洞门压力升高到一定程度时,工字钢斜撑变形逐渐加剧直至失去整体稳定性。考虑洞门压力的最大值,增加支撑是保证洞门稳定的关键。建议支撑尽量根据洞门中心位置对称设置,且横撑的添加很有必要。

探讨高速公路桥隧连接工程中的隧道洞门施工技术

高速公路属于重要的基础设施,建设水平直接影响地区经济的发展。与普通公路相比,高速公路的施工环境更加复杂,周边经常环绕着崇山峻岭与河流,桥隧连接成为高速公路施工不可规避的一部分,连接处的施工质量直接影响工程的整体建设水平和使用寿命。该文围绕桥隧连接工程中的隧道洞门,对连接方式、施工特点与施工技术展开综述。

大偏压公路隧道组合式洞门结构设计及力学特性分析

贵州省某公路匝道隧道洞门存在大偏压地形,洞门存在高边仰坡问题,设计一种双排桩基、承台、耳墙组合式洞门结构,解决了刷坡与大偏压问题。通过数值模拟并结合工程施工监测数据进行对比,对设计方案和组合式洞门结构受力特性进行了研究。结果表明:在本工程大偏压地形条件下采取组合式洞门结构形式设计是合理的,确保了隧道顺利暗挖进洞;大偏压地形条件下组合式洞门结构受力呈现与边坡坡率方向为轴线的对称受力特性,拱顶最大沉降位于拱顶中间偏向边坡方向,隧道最大水平位移位于拱腰位置;该组合式洞门结构桩基承受竖向荷载同时兼做边坡抗滑桩,结果表明起到了很好的加固作用;本工程针对大偏压地形的组合式洞门结构设计与采用的数值分析方法可为类似工程提供借鉴经验。

RANSAC算法在超大直径洞门钢环精密检测中的应用

洞门钢环对盾构机顺利始发以及隧道掘进中线的控制起着巨大的作用,因而对隧道洞门钢环的定位精度有着极高的要求。而直径超过10 m的超大直径洞门钢环对精度有着更高的要求。本文结合某过江通道15.5 m超大直径隧道洞门钢环安装难度大、精度要求更高的特点,通过洞门安装定位实测数据计算分析,针对原始数据中混入的噪声点影响拟合精度的问题,在传统的拟合方法中加入随机抽样一致算法(random sample consensus,RANSAC),提高了拟合模型对粗差的抵抗性,有效地克服了噪声点对拟合精度的扰动,获得了良好的抵抗效果。

复合地层顶管洞门灌浆加固关键技术

在富水地层对顶管进行始发和接收是顶管隧道工程的关键风险点之一,在对顶管进行始发和接收前,须对洞门采取止水加固措施。文章依托引绰济辽输水工程隧洞段施工六标蛟流河无压洞顶管工程,对复合地层顶管洞门加固关键技术进行介绍,详细论述了该技术的工艺选择及施工流程。灌浆加固后,通过对各灌浆段进行钻孔取芯及压水试验检测加固效果,结果表明:洞门采用灌浆加固后,在后续顶进中,洞门并无大面积渗水、漏浆现象,有效地切断了洞门处的渗漏通道,可为类似地层条件下的洞门加固提供工程借鉴。

冻结加固+橡胶可收纳式洞门止水圈——高水压下盾构接收工法(FPAS)

在日本,常采用盾构可直接切削洞门的SEW工法(洞门采用FFU材料)进行盾构始发和接收。但该工法也存在一些问题,例如:在盾构通过时会对洞门止水圈造成损伤、切削碎片容易进入止水圈和盾构之间影响止水性能、止水圈无法承受高水压等。为了解决这类问题,日本开发一种结合冻结法。

基于SVD的地铁盾构洞门钢环空间形态参数计算

为解决现有地铁盾构隧道洞门钢环空间形态参数计算方法步骤繁琐、需要初始值等问题,在分析空间平面方程和球面方程求解系数特点的基础上,提出利用奇异值分解(SVD)法一次性解算出球面方程参数和洞门钢环所在空间平面单位法向量,再利用上述参数直接计算洞门钢环的中心位置、半径、平整度、圆度等空间形态参数。该过程无需初始值和迭代计算,更为便捷高效。为消除观测点中可能存在的粗差,进一步结合方差比值检验法实现粗差的探测。应用结果表明:SVD法计算结果与商业软件一致,即使存在粗差,利用方差比值检验法也可以准确定位粗差,二者结合具有较好的实用价值。

浅析盾构接收时洞门涌水应急抢险措施

在上海复杂的地质条件下,盾构掘进施工中盾构机接收时,破除钢筋混凝土洞门期间洞门时常发生涌水险情现象。为确保盾构机能安全到达接收架以及消除洞门涌水,积极采用在盾构机内部通过盾体径向孔以及钢筋混凝土管片中预留注浆孔向洞门周边土体注入双液浆和聚氨酯,对洞门附近的渗水通道进行综合性封堵,效果较好。结合上海市地铁工程建设实例,具体阐述了发生洞门涌水险情时的应急抢险措施和效果,可对今后有类似险情情况发生的工程提供一定的参考。

盾构隧道洞门破除安全施工技术

以广州琶洲支线某盾构隧道洞门破除施工为研究对象,介绍了软土地层中盾构始发和接收过程中的洞门破除施工技术。主要采用高压旋喷桩、素混凝土桩及素地下连续墙等措施对洞门外软弱土体进行加固,增强土体的稳定性,避免地下水渗漏,采用合理的脚手架搭设与洞门破除顺序,提升了洞门破除的效率,并设置合理的监测点,监测结果在控制值范围内。洞门破除施工保证了盾构机快速、安全地进出洞门,提升了盾构施工的工作效率。

正削式隧道洞门结构简化计算方法的研究

切削式隧道洞门结构处于复杂的三维受力状态,需要采用三维数值计算才能得到相对正确的结果,为对计算模式进行简化,对Ⅴ级围岩条件下,1:1.5坡度的正削式隧道洞门结构进行了尝试。首先对明挖法施工的洞门模型试验和三维数值计算所得到的拱顶围岩压力进行了验证,接着从研究围岩压力分布和结构受力特性着手,得到了结构横、纵向内力的控制截面,拱顶荷载q与γh的关系,绘制了横向的压力分布图式,并给出了纵向荷载的计算方法,从而将三维地层结构数值计算模式简化成横向封闭环和纵向弹性地基的平面荷载-结构计算模式,分别计算横、纵向内力。

新建地铁车站与既有线位置洞门切割施工技术的探究

随着我国城市轨道交通的快速发展,新建地铁车站施工中与既有线相互换乘的施工情况越来越多。合肥轨道交通6号线洪岗站(新建线)毗邻3号线洪岗站(既有线),根据施工图要求,新建6号线车站开挖阶段,需随开挖随切割、凿除既有线3号线洪岗站西侧负一层至负三层围护桩,待结构板完成后切割负三层、负一层侧墙。既有线3号线洪岗站围护桩采用Φ1000mm@1200mm的钻孔桩,共计20根,侧墙700mm厚,共计22.3m都需切割。切割位置不可预见因素多,施工难度较大,存在制约施工工期、影响工程质量、威胁既有线运行安全等难题。为了保证新建地铁车站施工顺利,既有线地铁车站洞门切割施工安全的稳定性决定了施工的快慢,在此背景下分析了既有线运营特征并对切割影响效果进行探讨,得出了控制切割后既有线变形控制参数和切割顺序的施工技术总结。

LSM算法在隧道洞门中心坐标解算中的应用

隧道洞门钢环直接影响盾构机是否可以按指定位置正常始发,因此,洞门钢环的中心坐标及半径的精密解算至关重要。本文基于最小二乘算法(LSM),通过附有条件的间接平差法对隧道洞门钢环参数进行计算,并结合南京市某隧道洞门钢环实测数据进行计算分析,得到了精度良好的洞门钢环参数,确保了盾构机的顺利始发。

隧道削竹式洞门精确放样方法探讨

隧道削竹式洞门已经越来越多被采用,由于洞门为一曲面,受到现场各种条件的限制,削竹式洞门的放样让人感觉无从下手。以重庆市酉阳县钟渤快速通道马鞍山隧道进口洞门为例,介绍了削竹式洞门曲线的测量定位放样方法及洞门堵头板的放样制作方法,以提高工程表观质量及工作效率。

铁路客运专线隧道洞门选型及设计

根据铁路客运专线的特点和要求，结合工程实际介绍隧道洞门的选型和设计。论述了斜切式洞门及传统式洞门的应用，并讨论隧道洞门的景观设计。

地铁盾构隧道洞门中心的一种求解方法

提出了一种地铁盾构隧道洞门中心求解的新方法。以武汉市轨道交通四号线二期工程玉龙路站~永安堂站右线盾构区间永安堂车站洞门为例,利用外业实测数据推导计算出洞门中心坐标,并与其他方法进行比较,结果表明：该方法能满足设计、施工的精度要求。由于无需平差,只需借助Auto CAD软件便可求出洞门中心坐标,因此可大大方便相关从业人员快速掌握其原理,推广应用。