水工隧洞混凝土衬砌管片预制成型与蒸养一体化技术研究与应用

介绍了水工隧洞钢筋混凝土衬砌管片预制成型与蒸养一体化技术的研究目的、方法、主要技术原理,管片钢模的制造及安装、钢筋笼加工及安装、混凝土浇筑和蒸汽养护一体化施工程序的质量控制及管片质量检验要求。该技术采用工厂流水线式施工方法,通过对各个工序循环时间的严格控制,完成整个盾构管片的生产流程,提高了生产效率;采用折叠养护棚蒸汽养护方式,单个棚内可同时布置10套模具同时作业,根据施工进度安排确定同时运行养护棚的个数;流水线采用“浇筑+蒸养”一体的模式,即生产线与蒸养线同步,缩短了管片生产时间;混凝土通过自动输送平台运输到生产浇筑区进行浇筑,提高了预制管片生产的自动化程度。

寒区预制混凝土衬砌梯形渠道弹性冻土地基梁模型

基于Winkler弹性地基梁理论及有限杆单元的思想,以单块预制板为研究对象构建其挠曲线微分方程并求解;在此基础上,考虑冻土-结构接触界面及预制板间填缝处的协调变形与相互作用,引入端部边界条件及板间连续性条件,同时砂浆填缝处弯矩为零,将多块预制板联系起来,构建预制混凝土衬砌梯形渠道弹性冻土地基梁模型。再由切向静力平衡条件导出切向控制方程并求解,最终获得衬砌板各截面法向冻胀位移与切向位移的解析表达式。以新疆北部某梯形渠道为例,对衬砌各截面法向冻胀位移、切向位移、接触面法向应力、切向冻结力及上表面应力进行计算。结果表明:本文模型计算的法向冻胀位移与观测值符合良好,与弹性支承法、杆系有限元法计算结果相比更接近观测值。上表面应力估算的易开裂范围与实地调查结果基本相符,表明了模型的合理性。由于存在不连续断面即砂浆填缝,衬砌板法向冻胀位移、接触面法向应力、截面弯矩和上表面应力均存在一定的起伏,出现正负交替现象。顶推力作用下坡板各截面均存在切向位移,且自坡脚向坡顶非线性减小,在坡顶达到最小值。

弧底梯形全断面混凝土衬砌机应用研究

近几年来,由于灌区流量的不断加大,灌区原有渠道的扩建和改建工程也在不断增多。由于原有的渠道断面形状多为梯形,为了改善过流状况,同时也为了解决河道的淤堵问题,一般采用弧底梯形全断面设计。传统的渠道混凝土衬砌主要是采用滑模衬砌施工工艺,而采用全断面混凝土衬砌机施工工艺则具有更高的性价比,可以再保证施工品质与施工速度的基础上,节约工程成本。基于此,本文就全断面混凝土衬弧底梯形全断面混凝土衬砌机的应用展开了研究,相关能够为相关施工人员提供一定的参考,促进工程建设的顺利实施。

考虑预制混凝土“设缝”作用的梯形渠道冻胀机制影响研究

寒区衬砌渠道输水能力下降主要是由常年冻融作用下衬砌结构发生冻胀破坏所致,针对渠道衬砌结构冻胀破坏问题提出渠坡板纵向设缝的抗冻措施与数值分析方法。本文通过将渠道衬砌板与冻土视为整体处理的方法构建混凝土衬砌渠道热力耦合冻胀模型,以甘肃省景泰灌区某混凝土衬砌渠道为研究对象,考虑不同设缝措施与纵缝填充的接触本构对3种工况进行抗冻影响因素分析。结果表明:渠底深部基本不受渠道整体几何边界的影响,但渠道边界尺寸和基土热流分布均对基土上部温度场变化具有显著影响。渠道阴坡、渠底和阳坡最大冻深分别为86.3、67.5、58.2 cm。通过合理设缝措施可使渠道阴坡法向冻胀力降低40.7%、底板冻胀量减小63.5%、切向冻胀力降低43.8%,使渠道断面冻胀分布趋于均匀,且模型分析与实测结果相符,表明本文构建模型的合理性。研究结果可为长距离输水渠道数值计算提供理论依据。

衬砌混凝土技术在水利工程渠道施工中的应用及其效果分析

本研究通过对地方的实地考察以及理论上的详细分析,可以观察到两种主流的衬砌混凝土技术——流态混凝土技术和预制排水混凝土板技术在水利渠道施工中的运用状况。研究结果说明,流态混凝土技术易于建设且周期短,适宜小型和中型渠道的打造;而预制排水混凝土板技术得以良好的抗冻融能力和耐久性,更适合大型渠道的修建。另外,针对当下提出的环保要求,两种技术都已开始探索使用废旧混凝土等环保材料,开发绿色建筑新方向。总的来说,衬砌混凝土技术在我国水利工程渠道施工中的应用具有显著的效益,对于今后的水利工程建设和生态保护都具有一定的借鉴意义。

弧底梯形全断面混凝土衬砌机施工简述

弧底梯形全断面渠道混凝土衬砌机施工工艺是针对中、小型弧底梯形断面渠道现浇混凝土衬砌施工而言的,其最大的特点是将混凝土仓面布料、平仓摊铺、振捣等工序融为一体,使得渠道混凝土衬砌整体一次成型。该衬砌机机身整体为自行式行走结构,不仅可以节约劳动力投入、提高生产效率,而且能够均匀、密实地振捣,提高表面平整度,在快速施工的同时保证混凝土衬砌施工质量,为今后同类型的中、小型弧底梯形渠道现浇混凝土的衬砌施工奠定了良好的基础。

高地下水位弧底梯形混凝土衬砌渠道冻胀断裂破坏力学模型及应用

【目的】在线弹性断裂力学的基础上,对高地下水位弧底梯形混凝土衬砌渠道冻胀断裂破坏力学模型进行研究,为弧底梯形衬砌渠道的设计提供依据。【方法】将高地下水位弧底梯形渠道混凝土衬砌简化为简支梁结构并建立其冻胀力学模型,在考虑材料本身缺陷的基础上结合断裂力学理论,提出了高地下水位弧底梯形渠道冻胀断裂破坏力学模型。运用断裂力学及结构力学等相关理论,考虑法向冻结力的作用,通过适当的简化计算弧底梯形渠道衬砌的相关内力,并提出适用于弧底梯形渠道衬砌的断裂力学破坏准则,利用计算实例对所建立的渠道冻胀断裂破坏力学模型进行验证。【结果】渠道衬砌板的冻胀断裂符合Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹的特点,通过建立的弧底梯形渠道混凝土冻胀断裂力学模型,可以计算出渠道阴坡、阳坡、渠底的衬砌板厚度。计算实例证明,所建立的高地下水位弧底梯形渠道冻胀断裂破坏力学模型正确可行、简单实用。【结论】弧底梯形混凝土衬砌渠道优于梯形渠道,是一种冻胀力及冻胀变形较小的结构形式。

高地下水位弧底梯形渠道混凝土衬砌冻胀破坏力学模型探讨

【目的】探讨高地下水位弧底梯形渠道混凝土衬砌结构冻胀破坏的力学模型,为实际工程中衬砌体的设计与建设提供参考。【方法】根据冻土力学、材料力学及高等数学知识,提出渠道坡板的计算简图是在法向冻结力、切向冻结力和法向冻胀力共同作用下的简支梁,渠底板是与两衬砌相互作用的压弯构件,进而依据合理的简化和假设,提出并建立高地下水位弧底梯形渠道混凝土冻胀破坏的力学模型,并进行了实例应用研究。【结果】通过建立的高地下水位弧底梯形渠道混凝土冻胀破坏力学模型,不仅能计算出弧底梯形渠道坡板、底板的控制内力及最大弯矩作用点,而且可以计算出渠道衬砌渠坡板所受的法向冻结力,并可估计混凝土板可能发生胀裂的位置。【结论】弧底梯形渠道混凝土衬砌结构法向冻胀力小,法向冻结力作用点在距渠顶1/5处,整体变形及抗冻胀能力强,并优于梯形渠道,为以后的渠道防冻胀设计提供了科学依据。

我国预制混凝土衬砌管片生产技术及标准现状

在对国内预制混凝土衬砌管片生产进行调研的基础上,介绍了我国管片的生产技术及质量标准现状,结合预制混凝土衬砌管片生产过程控制对管片国家标准及管片生产工艺技术规程行业标准具体内容进行了叙述。

季节冻土区梯形混凝土衬砌渠道冻胀预测研究

依据热传导和质量迁移理论,建立渠基冻土温度场、水分场和应力场耦合数学模型,分析了影响季节冻土区渠基土体冻结的核心因素温度和水分运移量,提出以冻结期渠基土体温度和水分迁移量为变量,建立渠基土体冻深和冻胀量预测模型。借助于季节性冻融条件下梯形混凝土衬砌渠道原型观测成果,观测了冻结期渠基以下5 cm处土体温度以及水分迁移量,研究了季节冻融渠基温度和水分运移及其诱发的冻深发展和冻胀变形的变化。经检验,预测曲线与实测曲线基本一致,且满足误差要求,用冻结期土体温度和水分迁移量来预测冻深、冻胀的方法准确可行。

GB/T 22082—2017《预制混凝土衬砌管片》标准解读

随着隧道工程建设的发展,预制混凝土衬砌管片已成为预制混凝土构件的重要产品。本文简要介绍了即将实施的GB/T 22082—2017《预制混凝土衬砌管片》的修订情况,并对标准条文的主要内容进行了简要说明。

我国预制混凝土衬砌管片生产技术现状及发展趋势

在广泛调查研究国内预制混凝土衬砌管片生产的基础上,介绍了我国管片的生产技术现状和《预制混凝土衬砌管片》国家标准报批稿对相关内容的一些规定,并对我国预制混凝土衬砌管片生产的发展趋势作了展望。

临渭区混凝土渠道衬砌预制件成型设备的选用

混凝土渠道防渗 ,因具有防渗性能好、糙率小 ,使用年限长和施工简便等优点 ,因而在陕西省得到了广泛的应用 ,但对斗、分渠如何施工是个问题。为此结合临渭区在斗、分渠混凝土衬砌中对预制板成型设备进行了合理的选择比较。现予以简介 。

南水北调衬砌板异型钢筋网制作模具的研制与应用

1研究背景2021年7月下旬,河南省多地出现极端降雨天气,郑州、焦作、新乡等地降雨量达600mm以上,受强降雨影响,南水北调干渠周边土体含水量过于饱和,地下水位抬高,部分逆止阀排水不畅,导致南水北调中线干渠多处出现渠道衬砌板隆起、沉陷、错台和裂缝等水毁现象,为确保干渠的正常过流能力和水质安全,经中国南水北调集团中线有限公司批准,开始对河南分公司2022—2023年高地下水渠段处理及衬砌板修复项目进行施工。修复方案原则为:水下部分为不分散混凝土浇筑;水上部分为C35W6F150钢筋混凝土预制衬砌板安装(后部分水下不分散浇筑变更为衬砌板安装)。

预制混凝土衬砌板在隧道修补加固工程中的应用

为了解决公路山岭隧道二次衬砌结构厚度不足、开裂等病害导致的承载力不足问题,并减少现浇套拱加固方法造价较高、封闭交通时间较长的缺陷,介绍了预制混凝土衬砌板(PCL板)在隧道修补加固中的应用,包括其结构构造、设计流程与施工流程,可为今后国内隧道衬砌病害处理提供参考。

预制混凝土衬砌管片用快速连接件的研究及应用

为提高盾构隧道施工的自动化作业水平和工程质量,进一步推动管片生产技术的发展,基于“盾构隧道快速连接件及其应用体系研究”项目,研发了预制混凝土衬砌管片用纵向、环向快速连接件及专用管片生产工艺,可为新型盾构隧道结构设计和工程应用提供技术支撑。

渠道混凝土预制U型槽衬砌施工优缺点的对比分析

预制混凝土U型槽是渠道衬砌施工型式之一,与其他渠道衬砌施工型式比较,其主要的优点是施工工艺简单,易于管理,渠道全断面一次到位,施工速度快,质量易于控制。通过施工实践,探讨预制混凝土U型槽与与传统现浇混凝土渠道生产工艺的优缺点比较,期待与同行共勉。

水利工程边坡衬砌混凝土预制块标准化预制施工技术

一、引言混凝土预制块在水利工程边坡衬砌施工中有着广泛的应用,随着我国水利事业的快速发展,混凝土砌块在制作、吊卸、运输、铺设过程中破坏非常严重,已引起行业普遍关注,传统小型构件预制多采用定型钢模或木模在施工现场浇筑,钢模易锈蚀,木模遇水潮湿易变形,给生产带来诸多不便,使用效率低,一个工程用后到下一个工程已接近报废,造成浪费。本文结合具体工程应用案例,以工程为对象、工艺为核心,探讨混凝土预制块标准化预制施工技术。

预制混凝土衬砌管片模具的改进研究

预制混凝土衬砌管片模具的设计过程较复杂,为了得到好的振捣效果,同时保证模具不因振动而开裂,使用有限元软件ANSYS对模具进行了模拟分析,以此来辅助模具底板振捣梁的设计、振动器数量与位置的确定,从而使模具振捣设计达到更好的效果。

盾构隧道掘进与采用新型预制混凝土弧板的隧道衬砌

隧道衬砌由具有联接钢销的预制混凝土弧板制成。钢销是承受荷载的联接部件,它们用树脂粘接剂固插在钢筋混凝土弧板中。Calcutta 的地铁应用盾构隧道掘进法,已经在松软的粉质粘土中建造了这种隧道,隧道位于地下深度15米,地下水位在地面下一米,隧道是在压缩空气下建造的。隧道衬砌现仍保持原状,设有明显的变形,而它的厚度只有20厘米。