盾构隧道通用管片虚拟拼装系统

基于通用管片与盾构隧道设计轴线的几何特征,利用多环组合的方法选取通用管片的拼装点位、制定切向纠偏线路,并基于Unigraphics开发了管片的虚拟拼装系统,实现了通用管片三维动态虚拟拼装及拼装偏差报告的输出.将该系统应用于正在施工中的上海某超大直径盾构隧道中,达到了预期的效果.

盾构隧道通用管片结构力学行为与控制拼装方式研究

采用梁-弹簧模型模拟管片结构、荷载-结构模型计算作用在管片结构上的荷载,并借助有限元法对不同拼装方式下地铁区间盾构隧道通用管片结构进行力学行为分析。结果表明:通用管片结构在不同拼装方式下的力学行为是不相同的,与拼装类型、分析目标环的环向和纵向接头的位置、封顶块的位置有关;错缝拼装控制通用管片结构正负弯矩、剪力、纵向螺栓剪力设计值;通缝拼装控制变形量和地层抗力设计值。对于内力较大的拼装方式,在施工中应采用回避的方式解决,所以配筋设计中可只按一般的内力值进行计算,以便减少管片结构的配筋量和减小螺栓直径,从而降低工程造价。

通用管片接头荷载试验研究

隧道衬砌圆环接头对管片的整体刚度、强度和防水等起着控制作用,同时也是管片整体结构的薄弱处.采用直接头形式对衬砌接头进行正、负弯矩荷载试验,得到隧道管片通缝和错缝拼装情况下接头的抗弯性能M-θ曲线、接头转角及张开量等,研究通用管片接头的抗弯能力和刚度系数,验证了设计的可靠性.

盾构隧道通用管片设计及应用

分析了管片设计的各要素 ,结合具体工程实际 ,确定了我国目前多数地铁盾构法隧道采用的 6m外径、5 4m内径情况时的通用管片的各参数 ,并与原管片设计进行对比 ,不管是在技术方面 ,还是在经济方面都有很大的优越性 ,并对其在应用中的优缺点进行了探讨 。

基于BIM技术的通用管片精细化建模及应用

以郑州地铁某盾构区间工程为背景,针对盾构隧道通用管片建模精细化程度低且施工选点困难等问题,应用BIM技术对通用管片精细化建模及点位控制进行研究。绘制三维隧道设计轴线(DTA),建立参数化双面楔形通用管片模型,通过设置参数关联自适应管片模型,实现对通用管片封顶块点位的控制,并参照DTA建立通用管片错缝拼装隧道模型。研究结果表明,先整体后局部的建模方法可以实现通用管片快速、准确建模,建立公式关联参数可以实现对管片模型拼装点位的控制,结合工况建立隧道模型指导管片施工。

盾构通用管片排版与纠偏控制的简化解算

以盾构通用管片施工中隧道设计轴线、管片成型轴线、盾构机推进轴线三者的关系为基础,通过分析管片的排版和纠偏路线的设计,提出一种简化解算方法,并以某工程为例进行验算,结果达到了设计要求。

武汉地铁通用管片楔形量研究

盾构隧道通用管片简化了模板设计,施工中能够较好地控制隧道掘进轴线和管片成环质量,通用性强。武汉地铁4号线一期工程为了便于统一供应管片,盾构区间设计采用通用管片,根据线路平面和纵断面设计条件,研究了采用不同楔形量通用管片对应的线路拟合误差分布情况,并根据分析结果优选出该线通用管片楔形量的合理取值。

盾构隧道通用管片排版与纠偏软件开发研究

通用管片作为一种较先进的隧道衬砌形式,在盾构法隧道施工中被广泛采用。通用管片的排版与纠偏是盾构法隧道施工中的重要课题,盾构隧道的掘进轴线和设计轴线的拟合通过选择合适姿态的通用管片来实现。软件的设计排版模块和动态纠偏模块分别采用最小二乘法和穷举法的优化方法选择合适姿态的通用管片,实现了盾构隧道通用管片施工的最佳线路排版和施工中的动态纠偏。该软件的开发实现了通用管片排版与纠偏的智能化。软件在上海市西藏南路越江隧道工程中得到了初步应用。

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。

通用管片精细化施工研究思路探讨

在宁波轨道交通1号线一期工程施工过程中,因通用管片的排版的自由度多,既有纠偏路线多的优点,也有现场控制施工排版随意性大的缺点,隧道多次出现了轴线偏差过限、轴线纠偏效果不理想、管片渗漏甚至破碎的问题,对此,宁波轨道交通建设指挥部用科研推动管理,协同施工单位,通过对前人研究成果的调研以及1号线通用管片施工经验的总结,提出宁波地区通用管片排版大体原则,并对通用管片排版与纠偏的精细化施工技术研究思路进行了探讨。

宁波轨道交通通用管片排版与纠偏技术研究

通用管片是目前国内外应用较广的隧道衬砌形式,宁波轨道交通工程结合宁波软土的地质特性,以及设计轴线的要求,采用了16点位的通用管片。通过对宁波轨道交通工程通用管片现场作业的调研,该文总结了宁波轨道交通工程中通用管片的施工经验,研究分析了通用管片的选型技术,并得出了管片排版与纠偏的设计思路,实现了人工管片选型验算,对采用通用管片施工的工程具有重要的参考价值。

盾构隧道通用管片点位优选及排版应用研究

以郑州地铁某盾构区间工程为研究对象,针对施工过程中通用管片排版选点问题,建立坐标系计算隧道设计轴线和通用管片坐标,采用最小二乘法和枚举法进行点位优选和纠偏,并通过三维可视化模拟拼装来辅助管片排版施工。结果表明,拥有16个拼装点位的通用管片可优先选择的待拼装点位只有4种,管片选点时以16个拼装点位进行优选的结果不完全符合实际拼装要求,需进一步选优获得最佳点位;以5环纠偏环进行动态纠偏,优化后可将超过10^(6)次运算减少到1364次,有效提高管片选点效率;利用三维可视化模拟拼装技术,有效避免管片通缝并保证隧道成环质量。

盾构通用管片拟合排版技术应用

通用管片是一种较先进的隧道衬砌形式,代表着国内盾构隧道形式发展的主流方向。以上海市仙霞西路下穿机场隧道大型通用管片的应用为例,介绍了通用管片的特点,拟合排版各参数信息以及具体实现的过程。

盾构通用管片排版优化与纠偏控制研究

为了保证盾构法隧道的施工质量,推导了盾构隧道施工中隧道设计轴线、管片成型轴线和盾构机推进轴线三者之间的关系,建立了通用管片排版优化与纠偏控制计算方法,开发了相应的软件,并将其应用于宁波市轨道交通1号、2号线盾构施工中。结果表明该计算方法和软件符合工程要求,为高效安全施工提供了保障。

通用型管片在盾构法隧道中的应用研究

为了更好地控制盾构机推进姿态及保证成型隧道的质量,结合通用型管片在实际工程中的应用,提出管片超前量、盾尾间隙变化量的简易计算方法,为盾构机操作手提供清晰、精准的选点依据。通用型管片的应用有其具体特点:当盾构机处于直线段时,可以将相邻两环管片封顶块对拼;当盾构机处于曲线段时,则将封顶块F拼装在相应部位实现转弯;当某侧的盾尾间隙偏小,则把封顶块F拼装在其正面对面再逆时针选旋转一个点位的位置,并且能够平衡两侧油缸的行程差。实践表明计算方法易行、可靠,贯彻选点理念拼装成型的管片破损、错台、渗水概率极大降低,应用效果良好。

盾构隧道通用装配式管片衬砌结构计算分析

采用梁 -非线性弹簧模型 ,对盾构隧道通用装配式管片衬砌在基本拼装方案下各典型计算点进行最大截面内力及变形计算 ,确定管片设计控制荷载点 ;并在通用管片衬砌环布置时可能出现通缝及错缝拼装情况下进行多种方案组合计算 ,进而确定控制管片设计的拼装组合 。

错缝拼装通用环管片环缝抗剪性能试验研究

基于宁波轨道交通错缝拼装通用环管片,通过原型试验方法对带凹凸榫环缝的抗剪性能进行研究。通过对试验结果的总结,获得接缝错台与剪力的的2阶段关系曲线。通过数据分析得到了环缝抗剪刚度在不同轴力作用下变化规律,明确了隧道环缝在轴力和剪力共同作用下的性能,并且得到不同受力阶段管片环缝的性能及抗剪刚度的变化。通过理论分析得到环缝不同抗剪构造的对环缝刚度及强度的贡献,并与试验结果相互对比印证,为环缝抗剪设计提供了技术支持和依据。

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。

厄瓜多尔CCS水电站TBM引水隧洞左右通用型管片的设计与实践

输水隧洞工程利用TBM掘进管片衬砌,可大大提高施工进度,提前产生效益,从而节约投资,管片的选型与设计对于工程成败至关重要,有必要对其进行深入分析研究。结合厄瓜多尔Coca-Codo Sinclair水电站TBM输水隧洞设计工程实例,对管片的型式选择及细部设计进行深入分析与探讨,实践证明:左右通用型管片方便转弯与纠偏,可提高管片的安装质量与TBM的掘进速度。