沉管隧道GINA止水带结构形式对比研究

为研究GINA止水带结构形式对其水密性的影响,对目前普遍采用的4类GINA止水带进行轴压与轴、偏压组合状态下的有限元数值模拟。采用超弹单元和接触单元模拟橡胶材料和接触效应,对底板开孔、底板带肋以及本体开孔3种结构变化对GINA止水带受力和止水效果的影响进行分析。研究结果表明:1)GINA止水带底肋与钢板接触位置的接触应力最小,是防水的薄弱环节;2)在底板和本体开孔能够使得GINA止水带底板的接触应力分布更为均匀,但开孔尺寸不宜过大,且应均匀布设;3)底尖肋型GINA止水带的初期止水效果差,当止水带较高时,容易产生倾覆;4)本体孔洞型GINA止水带能够缓解尖肋的应力集中,但由于本体刚度小,承受侧向水压力的能力差。

大型GINA止水带安装工艺

以港珠澳大桥岛隧工程沉管隧道管节工厂化预制为工程背景,介绍大型环状止水带—GINA止水带的安装工艺,阐述了用于止水带吊装的吊架设计和吊点布置。实际工程中已成功安装了28条GINA止水带,该工艺安全可靠,具有广阔的推广应用前景。

深水超长沉管隧道接头及止水带地震响应

依托港珠澳沉管隧道工程,建立了3维实体连续有限元模型,对这条深水超长沉管隧道在地震作用时接头处的内力和位移情况以及止水带的压缩与变形进行了详细的模拟与研究,重点分析了地震作用时沉管隧道接头处的相对位移(包括管节接头和节段接头)、管节接头处GINA止水带的变形,为施工和运营期的安全与维护提供必要的指导和依据.

沉管隧道接头三维非线性刚度力学模型

根据沉管隧道接头的构造特征,在接头静力平衡关系的基础上,建立了沉管隧道接头力学模型.该模型可以计算接头的轴向位移、切向位移以及转角,考虑了沉管隧道接头变形协调几何关系、GINA止水带和OMEGA止水带的应力-应变关系,并依据剪力键的相对位移对接头处不同工作模式进行了识别与划分.对不同工作模式下剪力键的受力作用机理进行了分析.利用此计算模型,得到了沉管隧道接头的位移和力的关系曲线,并对沉管隧道接头处不同构件的材料选取给出了建议.

超深埋海底沉管隧道接头防水设计探讨

对建设中的港珠澳大桥工程岛隧标段中的沉管隧道工程作了详细介绍,并针对超深埋海底沉管隧道的管节接头与节段接头防水设计所遇到的一系列问题进行了深入探讨,重点阐述了GINA止水带、OMEGA止水带、中埋式可注浆止水带的防水技术。

沉管隧道钢端壳安装精度控制

为了采集到最接近钢端壳面板与翼板真实姿态的数据,保证钢端壳翼板与面板平面上的任意一点能够满足设计精度,结合广州生物岛—大学城隧道管段钢端壳施工实例,对钢端壳安装焊接施工工艺的经验与教训进行总结。通过采用精密的测量,恰当的焊接安装工艺,配以足够频率的测量监测,可实现在现场进行大型钢构件mm级精度的精密焊接安装。

沉管隧道纵向静力计算问题探讨

为进一步综合分析长距离沉管隧道纵向内力和变形,保障其接头水密性,讨论了沉管隧道结构纵向静力分析计算模型和应考虑的一些问题,包括接头受力机制、GINA止水带选型和水密性检算,以及纵向沉降差与纵向弯矩和剪力的关系等。总结了简单而高效的弹性地基梁纵向计算模型及其接头模拟方法;提出使用地层-结构模式和强制位移法的三维壳体模型作进一步的补充细化分析;指出隧道纵向沉降曲线的曲率及曲率变化率分别影响着结构的纵向弯矩和剪力;给出接头的止水带选型及水密性验算工作如何与隧道结构纵向计算相互结合。

钢壳沉管管内舾装件拆除工艺

钢壳沉管管内拆除作业空间有限,作业环境复杂,交叉作业多。舾装件拆除主要包括钢封门拆除、水箱管系拆除,采用叉车加电动葫芦的拆除方法,在拆除施工过程中对GINA止水带和钢壳表面防腐涂层采取针对性的保护措施,有效地保护了GINA止水带和钢壳表面防腐,安全、高效完成了管内舾装件拆除。通过现场实践,该工艺可在类似工程中参考应用。