上海软土盾构法隧道管片厚度的优化

讨论了盾构法隧道管片厚度大小对其本身内力变形以及接头转角等受力性能的影响；针对上海地铁某区间隧道所取用的管片厚度，从强度、抗裂、防水、耐久性等几方面探讨了减薄现有管片厚度的可能性。

管片厚度对大直径盾构隧道受力及变形的影响

针对大直径盾构隧道分块数多、厚度与外径比值偏小的设计特点,采用相似模型试验研究了管片厚度对大直径盾构隧道结构受力及变形的影响。结果表明:增大管片厚度能够有效减小超载工况下管片的收敛变形,但随着管片厚度的增大,增加相同的管片厚度对减小收敛变形的作用逐渐减弱;管片厚度增大,可减轻拱顶和拱底部位的混凝土开裂问题,但隧道截面受力状态会由小偏心向大偏心转变,过大的管片厚度并不利于隧道结构受力;管片厚度的增加,对隧道两侧拱腰位置的内力影响最显著,拱顶和拱底次之,对其它部位内力影响并不明显。

大直径双护盾TBM隧道管片厚度设计研究

以我国一高原地区大直径公路隧道为依托,运用ANSYS有限元软件计算分析合理的衬砌管片厚度。结果表明:弯曲刚度有效率、弯矩提高率的不同组合对管片结构轴力、剪力影响不大,弯矩随弯曲刚度有效率的降低而增加;不同计算模型对管片结构轴力的影响较小,修正惯用法计算模型所得的弯矩、剪力最大,实体单元-弹簧模型所得的弯矩、剪力最小;管片厚度的改变对于管片结构轴力影响较小,随着管片厚度的增加管片结构所受弯矩增大。综合有限元分析结果、类似工程经验以及本工程所处的特殊地质条件,确定管片结构厚度为0.35 m。

跨座式单轨盾构隧道管片厚度研究

跨座式单轨盾构隧道因管片设置轨道梁,导致管片受力特性较普通管片发生变化。文章基于相关条文、规范要求及相关工程地质特征,先拟定出管片结构基本设计参数,再采用数值分析方法对多种工况下管片受力变形规律进行分析,最后根据计算分析结果确定管片厚度。

挤土管片特性对充气膨胀控制型锚杆的承载性能影响研究

为研究挤土管片特性对充气膨胀控制型锚杆承载性能的影响,在改变挤土管片厚度及挤土管片外表面粗糙度的基础上,制作了5组充气膨胀控制型锚杆进行锚杆拉拔试验。依据试验加载现象和试验数据,对充气膨胀控制型锚杆的承载性能进行了深入、系统的分析;通过绘制荷载-位移曲线,对比分析了不同试验组充气锚杆的承载能力。结果表明,增加挤土管片厚度及挤土管片外表面粗糙度均可提升充气膨胀控制型锚杆的承载性能。研究成果可用于指导充气膨胀控制型锚杆的设计及施工,产生良好的工程效益。

软土地区通缝拼装地铁盾构隧道管片纵缝接头的优化

针对软土地区地铁盾构隧道管片纵缝接头因地表超载易发生破损的问题,考虑软土地层的特性,提出在软土地区盾构隧道横向刚度设计中,采用加大隧道结构刚度和强度的"刚性衬砌"设计理念,对管片纵缝接头进行优化。通过局部或者整体增加管片的厚度,均可增加管片纵缝接头的抗弯刚度,从而明显减小管片环的变形,虽然由此使得管片环的弯矩有所增大,但管片环变形减小的幅度远大于其弯矩增大的幅度;分别设计外张纵缝接头与内张纵缝接头连接螺栓的位置,纵缝接头的连接螺栓应靠近接头张开的一侧;在管片环分块时尽量将管片纵缝接头设计在弯矩较小的位置,同时在满足施工的条件下,尽量减少管片环的分块数量;局部加强纵缝接头位置的管片棱角,以预防管片接头棱角破损;通过合理设计防水密封垫的位置及断面形式,加强盾构隧道管片纵缝接头的防水能力。

盾构隧道管片设计的主要影响因素分析

分析影响管片设计的主要因素如管片形状尺寸、管片受力结构、管片设计细节等。结合某工程实例 ,对管片厚度、管片环的整体偏转、管片环分块与接头位置、管片环拼装方式等进行设计优化 ,得出一些有益的结论。

兰州地铁1号线下穿黄河段盾构管片选型研究

正近年来,随着国内各大城市地铁项目的陆续兴建,地下工程的建设步伐取得了令世界瞩目的成就,如重庆轨道交通6号线开创了TBM施工国内城市轨道交通的先例[1],西安地铁2号线成功实现了在黄土地区修筑城市轨道交通[2],以及直径达15.43m的上海长江隧道工程[3]等。一个又一个复杂的技术难题得到了有效的解决,如高压、富水条件下的盾构掘进技术[4],软土地区盾尾建筑空隙的有效充填技术[5],地裂缝地段的管片结构设计与防水设计技术[6],以及地形复杂地区大埋深竖井的设计与施工技术等。

高压富水砂卵石地层盾构隧道管片选型与应用

针对高压富水砂卵石地层盾构隧道管片选型中遇到的一系列关键技术问题,通过类比分析,确定管片衬砌形式、限界与隧道净空、管片环宽与分块方式;通过论证分析与技术经济比较,确定管片厚度、拼装方式、接缝断面构造形式;通过理论解析,对管片接缝密封材料的抗水压能力进行分析,验证双道止水装置的合理性;利用数值计算,对全线盾构区间管片配筋进行计算与分类,并给出相应的配筋方案;通过单、双层衬砌的内力比较,发现双层衬砌会导致管片弯矩增大、轴力减小,管片安全系数降低,说明单层衬砌是合理的。研究结论可为类似条件下的盾构隧道管片选型提供借鉴与参考。

隧道盾构管片衬砌参数的设计

根据某地铁隧道工程,对隧道衬砌内径,衬砌形式,管片拼装方式、厚度、分块及环宽进行了详细的论述,其分析成果对本行业以及相关行业盾构隧道管片衬砌的设计提供了有益的尝试,具有很高的参考价值。

隧道管片钢模宽度的数字化检测方法

本文结合生产现场对钢模宽度的精度检测要求，提出了一种基于数字化的钢模合模宽度检测方法和装置。管片制造流程超深埋调蓄隧道管片初步设计的管片外径为11300mm，内径为10000mm，环宽为1500mm，管片厚度650mmo每环衬砌环由8块管片组成（如图1所示），其中1块封顶块（F）、2块邻接块（L1、L2）、5块标准块（B1、B2、B3、B4、B5）。为超深埋调蓄隧道管片的制造钢模，钢模主要由两块侧模、两块端模和底座等部件组成。侧模与底座、端模与底座直接都有铰链相连接，通过铰链可以将侧模、端模开启或合上（如图2所示）。

软土地区侧压损失对盾构隧道受力及变形的影响

针对软土地区地铁沿线工程活动导致盾构隧道收敛变形增大的问题,采用1∶10相似模型试验和精细化3D有限元模拟相结合的方法,研究了侧向压力损失对盾构隧道结构处于弹性阶段与塑性阶段的受力及变形的影响规律。研究结果表明:当侧向压力损失较小时,侧向压力损失与盾构隧道径向变形之间呈线性关系,盾构隧道结构处于弹性阶段;当侧向压力损失增大时,侧向压力损失与盾构隧道径向变形之间呈指数型关系,盾构隧道结构进入塑性阶段;增大管片厚度能有效提升管片的抗变形能力,但抗变形能力会随厚度增大而趋于平缓;从混凝土结构偏心受力的角度分析,盾隧道管片厚度增大会导致结构从小偏心受压向大偏心受压转变,但从结构应力/应变的角度分析,管片的最大应变值减小,从而使盾构隧道结构处于更安全的受力状态。

钱江隧道东线出洞关键施工技术

1.工程概况 钱江通道及接线工程,全长43.981km,过江隧道跨径大、里程长、技术难度大,且地质条件复杂,是钱江通道及接线工程项目的控制性工程、关键工程。隧道掘进长度：西线圆隧道3243m,东线圆隧道3245m。隧道衬砌采用单层管片（通用环楔形管片）,每环由10块管片构成。隧道衬砌结构外径15000mm,内径13700mm,环宽2000mm,管片厚度650mm,楔形量为40mm。东线隧道盾构出洞处隧道轴线中心标高为-11.39m,隧道顶部覆土约为8.7m,沿轴线覆土逐渐增加,隧道坡度为2.8%。江北工作井的平面外包尺寸为48.9m×25.4m。

基于壳-接触模型的垂直顶升工法关键控制因素分析

垂直顶升工法在取排水隧道中应用广泛。采用壳-接触模型,对该工法全过程进行精细化模拟,并对隧道埋深、管片厚度以及管片开孔大小三个控制因素进行影响性分析,得到不同控制因素下的结构力学响应。结果表明:(1)不同埋深下的控制工况均为开孔工况,且随着埋深增加,结构轴力逐渐增大;(2)管片厚度对结构的力学响应影响小。管片越厚轴力越大,但变化值较小;(3)随着开孔面积的减小,开孔环结构内力增大,而闭孔环结构内力减小或者基本不变。