盾构下穿诱发框架结构沉降实测与模拟分析

为研究盾构隧道施工对上方框架结构的影响,以广州市综合管廊盾构斜交下穿中高层框架结构为工程背景,采用现场沉降监测及数值反演的方法分析结构的响应规律。结果表明:本工程盾构下穿位置的柱基沉降过程表现为主要沉降-沉降回弹-沉降稳定3个阶段;沉降较大的柱基主要分布在盾构轴线沿线位置,差异沉降较大的柱基则主要分布在盾构轴线的周边位置;盾构的穿越位置会影响建筑物的倾斜趋势;盾构穿越后及时进行洞内二次注浆,能减小框架结构在稳定阶段的沉降、不均匀沉降及整体倾斜。

超高层建筑施工推拉滑移式防护屏蔽架技术研究

超高层建筑结构外轮廓复杂多变,施工脚手架体系在转角处封闭性差、整体性不足,且对不同结构形状的建筑适应性差。在原有爬架的基础上研发设计了一种推拉滑移式防护屏蔽架,即在原有架体上安装滑移模块,通过模块的滑移来实现架体的转角封闭,满足不规则建筑结构的收分变化。实践表明,该防护屏蔽架主体结构简单,安装方便,可提高施工效率,减少施工成本,并极大降低安全隐患。

盾构始发后靠剪力墙对反力架力学特性影响研究

[目的]由于盾构始发场地空间有限,导致反力架尺寸受限,难以单独提供足够的盾构始发反力。因此,需设计并安装反力架后靠结构,以实现两者协同受力。[方法]以上海机场联络线工程为背景,采用有限元分析方法,系统地研究了反力架与剪力墙之间的连接方式,并分析了剪力墙的纵向长度、厚度及高度等参数对反力架结构受力与变形的影响。通过模拟计算,筛选出反力架与剪力墙之间最优的连接方式以及剪力墙的最优尺寸组合。[结果及结论]反力架与剪力墙间采取贴合的连接方式,避免反力架和永久结构贴合面传递弯矩,对永久结构影响更小,并可以有效释放反力架不利部位的弯矩,使反力架受力更加合理。随着剪力墙纵向长度的加长,可显著提高反力架和剪力墙结构受力变形能力;剪力墙厚度的变化对反力架受力变形影响较小,但在一定程度上可以增强剪力墙自身受力、减小变形;剪力墙高度对反力架和剪力墙结构受力及变形的影响非常显著;当剪力墙高度小于13.5 m时,由于墙顶未锚入中板,导致反力架和剪力墙自身的受力、变形均处于不利状态。

受限空间下盾构隧道及顶管同步施工技术研究

城市地下市政基础设施建设时常会受到地面及地下的各种限制,这也是地下工程施工研究的重点方向。结合工程实例,针对城市空间受限、地下空间内管线复杂、地上空间涉及众多权属单位和既有建筑物的情况,本文对施工方案进行了优化研究,创新性地开创“盾构电力隧道+顶管法预制大直径混凝土管道后导洞双向同步施工”技术,创造性使用盾构顶管双向双重受力反力架,减少了盾构机停机时间,缩短了21天的施工工期;高效地利用城市地下空间,减少对周边环境的影响,使电缆路径选择和敷设更加便捷和经济,节省了至少100万元的施工成本。该技术在广州市南大干线500千伏电力隧道某项目中得到成功应用,取得了良好的社会和经济效益,可为类似工程实践提供参考,具有较好的推广与应用价值。

受限空间内盾构始发反力架受力特性及设计优化

[目的]鉴于盾构隧道在空间受限环境下的始发作业中,反力架的尺寸受到严格限制,为确保能够承受大直径盾构机始发时产生的巨大反力,并有效控制受力变形,特提出研究设计一种具有足够强度和刚度,同时结构紧凑、适应空间受限环境的反力架。[方法]以上海机场联络线工程JCXSG-8标段为背景,针对反力架尺寸受限的实际情况,深入研究了不同后靠支撑方式下反力架的受力与变形特性。通过优化反力架的局部构造和传力撑的布置形式,提出了改进方案,并结合现场实际施工条件进行了验证,以确保设计的合理性和有效性。[结果及结论]在反力架后靠设置中,采用剪力墙相较于斜撑更为优越,能有效提升结构稳定性。此外,在下斜梁增设中支座,显著减小了下斜梁端支座的弯矩,进而有效降低了底梁和竖框梁的扭矩,提升了整体结构的承载能力。同时,上斜梁上传力撑的数量及其布置方式对反力架的最大弯矩和变形具有显著影响。本工程实际施工中,采用了1 m厚的反力架,并在其后靠位置设置了900 mm厚的剪力墙,同时在反力架下斜梁上增设了支座,并适当减少了上斜梁上传力撑的数量。

双线盾构下穿对铁路框架桥的扰动影响分析与控制

以某地铁双线盾构下穿京广铁路框架桥为工程背景,通过现场监测及数值模拟,研究了四孔铁路框架桥的最大隆沉量、倾斜度及相邻框架结构之间的沉降差,并分析了其产生的原因。研究结果表明:框架桥的整体隆沉趋势,除与盾构开挖地层损失与扰动、注浆加固有关外,也与框架桥自身的倾斜变形及相互作用有关。根据该区域具体工程地质、水文地质条件及环境扰动控制要求,提出了通过注浆预加固、施工过程中的同步注浆及二次补注浆、盾构掘进参数控制等手段以保证施工顺利进行。

大直径盾构隧道盾构井环框梁设计分析及构造措施

大直径公路隧道盾构井在施工阶段承担着盾构机吊装、盾构掘进始发和接收的重要功能。后期运营阶段盾构井承担隧道运营、设备布置、故障检修、事故安全疏散等多种工况的功能要求。本文以深圳妈湾跨海通道盾构井为研究对象,结合盾构法地下快速路的特点,针对大直径公路隧道盾构特点设计盾构接收井结构。利用Midas Civil有限元软件建立荷载-结构法盾构井三维计算模型,分析了盾构接收井在盾构吊装阶段、施工后浇结构及后期运营阶段的环框梁受力特点,同时总结了大直径盾构井环框梁构造措施,对于以后指导大直径盾构井结构设计及施工有重要意义。

盾构施工上跨基坑段龙门吊轨道梁设计方法

以东莞莲花山-芦花坑水厂段原水管道工程(主体段)第一标段L1工作井龙门吊轨道梁为研究背景,进行了在场地限制条件下,轨道梁安放问题的研究,提出了使用一种跨越基坑段钢混梁结构的施工方法,并利用RBCCE有限元分析软件对受力进行了验算分析。研究表明:跨越基坑段采用6排单层Ⅰ40a+0.6×0.5(高×宽)混凝土梁作为轨道梁,跨度为19.2 m,共计24 m长,下方采用3根∅609×14 mm钢支撑作为结构立柱,钢管中心最大间距为6 m,高度为22.10 m,达到了满足走行龙门吊及地基承载力要求的效果,解决了轨道梁安放问题。研究方法可为类似工程提供参考。

CS结构中遮蔽软件与KVM网关安全通信框架设计

安全通信需要确保通信链路的机密性和完整性,防止信息泄露或被篡改。对于遮蔽软件的身份验证和访问控制,需要采用有效的机制保证通信的合法性和安全性。通信过程中的异常情况需要及时捕获和处理,确保系统的稳定运行。为了解决这些问题,在分析现有解决方案及其问题的基础上,提出了一套全面有效的CS结构中遮蔽软件与KVM网关安全通信框架。该框架充分考虑了通信的安全性、合法性和稳定性,采用TLS加密和身份认证等技术手段,确保了遮蔽软件与KVM网关之间的安全通信。

砂卵石地层双线盾构隧道下穿框架桥变形规律及控制技术研究

为探究砂卵石地层双线盾构隧道下穿框架桥变形控制技术与结构变形规律及内力特征,采用经验分析、数值模拟与现场监测的方法,对济南轨道交通4号线一期工程盾构隧道下穿高铁框架桥进行分析。研究表明,360°径向深孔注浆与架设便梁作为盾构下穿铁路施工行车安全关键防护措施,辅以防水加强、行车限速等细部措施,可以保障盾构与铁路安全;轨道竖向位移数值模拟曲线呈漏斗状,受双线盾构叠加影响略微偏移,拉应力最大值在左边跨底板支座处,最大为0.81 MPa,压应力最大值在连续跨右侧顶板跨中处,最大为1.36 MPa,径向注浆深度1.5 m时混凝土结构应力与轨道变形均处于控制范围内;路基与轨道竖向沉降现场实测值波动式增加,时程曲线呈“二谷一峰”,轨道沉降最大值为0.64 mm,框架桥竖向沉降主要由下穿期间施工造成,径向注浆加固与便梁起到较好的隔离加固作用,下穿施工顺利通过铁路影响区,框架桥竖向沉降最大值为0.84 mm。

盾构斜交下穿既有框架隧道数值模拟分析

在城市地铁建设中,经常出现新建隧道下穿既有隧道的情况,为研究新建盾构隧道施工对既有公路框架隧道的影响,以宁波地铁1号线世纪大道站—海晏北路站区间隧道斜交下穿浅覆土市政公路框架隧道工程为依托,采用三维有限元数值分析方法,研究盾构隧道在下穿框架隧道3个阶段(盾构到达既有隧道正下方前、穿越既有隧道正下方及穿出既有隧道后)施工过程中盾构机顶进力、壁后注浆压力对于上部框架隧道沉降、侧移及扭转影响的规律,计算结果表明,在盾构到达既有隧道正下方前及穿出既有隧道后,沉降量和扭转幅度在一定范围内随顶进力和注浆压力的增大而增大;盾构下穿既有隧道正下方阶段,沉降量和扭转幅度在一定范围内随顶进力和注浆压力的增大而减小。施工过程中宜随着盾构与既有隧道位置关系的改变,及时调整各项施工技术参数,减小对上部隧道的影响,保证盾构顺利掘进。

盾构管片衬砌纵向非均质等效连续模型

将盾构管片沿纵向分为环缝影响范围内、外两部分,环缝影响范围外取管片实际刚度,环缝影响范围内取等效刚度,环缝影响范围内、外连接处为刚性连接,推导出环缝影响范围内等效轴向刚度和等效弯曲刚度,并与等效连续均质模型的计算结果进行对比分析。提出了等效剪切刚度的概念。剪切刚度首先由管片接触面摩阻力提供,当剪切位移增大到螺栓与螺栓孔接触时螺栓参与抗剪,并推导出等效剪切刚度和剪切位移的计算式。讨论了环缝影响长度对各等效刚度的影响。

极限空间下异形反力架设计与安装

反力架为盾构机始发提供反作用力,它是盾构机始发成功的关键要素,根据不同工况,其结构形式有所不同。结合实际工程案例,在极限空间环境下,基于常规的反力架结构特点对其进行优化改进,设计出异形反力架,分析各构件和各支撑焊接点的受力情况并验算其强度,有限元软件模拟证明整体结构受力安全可靠。同时,对反力架在有限空间条件下的安装工艺进行了详细的介绍。盾构机已顺利始发,性能良好,未出现变形、位移等现象。该案例的成功应用为在相似工况下的反力架选型与应用提供了借鉴经验。

盾构掘进对邻近浅基础框架建筑物影响研究

盾构隧道掘进会对周围土体产生扰动,进而影响其周边建筑物。基于土体损失计算理论,研究了盾构掘进造成的浅基础建筑物的内力变化与沉降变形,建立了浅基础建筑物结构、基础和地基协同作用的力学模型并推导了其解析解,进一步与实测变形值进行对比,吻合度较好。研究表明:盾构隧道掘进区内,浅基础建筑物易整体出现倾斜;随着开挖面的靠近,框架结构物基础梁的弯矩和剪力逐渐增大,其最大值出现在开挖面到达该建筑物正下方附近时。为了更好地控制盾构掘进对邻近浅基础框架结构物的影响,施工中需加强对建筑物首尾沉降差及倾斜率的监测。

双线平行盾构掘进对邻近浅基础建筑物影响理论分析

为解决双线平行盾构隧道施工对邻近浅基础建筑物的变形及弯矩变化的影响问题,并对实际掘进工况给出施工建议,利用Sagaseta纵向地表变形计算公式,推导出双线平行盾构掘进影响区内浅基础建筑物地基、基础和结构协同作用的力学模型,分析得到浅基础框架建筑物变形以及弯矩变化规律。研究结果表明:盾构隧道掘进区内,浅基础框架建筑物的弯矩大小随着开挖面的靠近逐渐增大,开挖面到达建筑物正下方附近时达到最大值,之后又逐渐减小;建筑物倾斜率越大,梁端弯矩和底层柱对基础的约束弯矩也越大;双线平行盾构先后掘进相比同时掘进引起的建筑物倾斜更小、沉降变化更加缓和,框架结构及基础梁的弯矩更小,且随着先后掘进开挖面距离的增大,弯矩变化曲线逐渐由V型转变成W型;建议双线平行盾构施工时尽量避免同时掘进,并进一步加强对建筑物首尾沉降差及倾斜率的监测。

成都地铁火车南站大直径盾构始发反力架安全性能受力分析

针对成都地铁18号线工程,设计出一种盾构始发反力架,并采用数值计算对反力架进行有限元分析,并对反力架整体结构进行稳定性验算。

盾构隧道施工对短桩基—框架结构的影响

以成都地铁1号线盾构隧道近距离穿越某短桩基—框架结构为背景,采用Mohr-Coulomb弹塑性屈服准则,建立有限元数值模型,研究盾构穿越施工对桩基和框架结构的影响。研究结果表明:采用荷载转移措施可减小隧道上方的荷载和结构变形,有效保护建筑结构;盾构掘进对框架结构的边跨梁影响较大、对中跨梁影响较小,梁的最大正弯矩在二层右边跨梁的跨中,最大负弯矩在二层右边跨梁的右端头位置,柱的最大正弯矩在隧道右侧最远处的柱与二层右边跨梁刚接的位置;盾构从桩端下方穿越使隧道正上方及两侧的3根桩的轴力减小,两侧桩体下部向隧道方向产生挠曲变形,正上方桩体发生整体位移;距隧道较远处的桩发生刚性倾斜,桩轴力增大。监测数据表明,盾构穿越施工对桩基影响较小,荷载转移措施达到预期效果。

盾构下穿铁路框架桥中路面沉降变形规律分析

以南昌地铁1号线盾构下穿京九铁路框架桥工程实例为背景,通过对现场监测数据分析,得到了盾构单线隧道施工引起市政道路路面纵横沉降变形规律：盾构刀盘前10m以内和后20m以内为影响区域,其中刀盘前后10m为显著影响区,在纵断面上沿盾构中心轴线左右两侧4∽8m为横向主要影响范围;在整个穿越过程中,盾构施工引起上部铁路框架桥竖向位移特征与公路路面沉降规律基本相似,其沉降量或隆起量均在控制范围内,表明在盾构穿越过程中土压力、注浆压力和注浆量三个影响地表沉降因素的取值是可行的。

框架桥顶进下穿施工中钢盾构框架的应力和变形监测

框架桥顶进下穿京港澳高速公路施工会对周围设备设施产生影响和破坏,为了准确地监测钢盾构框架的应力和变形,本文对钢盾构框架顶进下穿施工的周围环境进行了分析,合理确定了监测的控制参数和监测点的布设,根据规范设置了应力和变形的控制值和报警值,对钢盾构框架水平位移、钢盾构框架竖向位移和钢盾构框架应力进行了全过程监测的时程图和数据统计分析。结果表明,钢盾构框架水平位移和应力没有超出控制值,竖向位移监测点均超过了−200 mm的控制值,为钢盾构框架顶进下穿施工提供了应力和变形的监测数据,确保了施工安全。

红外探测器杜瓦结构的快启动优化

某型号红外探测器组件在工程应用中需要极短的制冷启动时间,红外焦平面探测器组件的启动时间与制冷器的制冷性能和杜瓦冷头的热学性能相关。本文在不改变J-T制冷器状态的条件下,通过对杜瓦结构的冷屏、框架、冷台等零件的热负载设计优化仿真优化设计,减小冷头热质量,提高导热效率,有效减少了组件的制冷启动时间。