单洞双线盾构隧道中隔墙顶部节点形式与力学性能研究

为探究单洞双线盾构隧道中隔墙合适的顶部节点形式及各节点形式的力学性能,总结现有工程中隔墙顶部节点形式,并对各节点形式提出简化模型,采用理论方法对简化模型力学性能进行分析,并利用数值模型验证简化模型的合理性及各节点形式的力学性能与适用范围,得到如下结论:1)螺栓配合角钢或连接件的方式更适合于全预制中隔墙;2)所提出的简化模型具有较好的参考性,可应用于中隔墙顶部节点的初步设计;3)顶部采用连接件可形成协调受力,提高顶部节点受力性能,建议今后单洞双线盾构隧道中隔墙顶部节点采用该形式。此外,竖向铰支座模型受力形式合理,今后工程可基于该模型进行实践探索。

铁路特长隧道分、合修影响因素及原则探讨

双线铁路特长隧道采用分修还是合修方案对建设和运营影响巨大,是项目决策需研究的重大技术问题。在调查国内外现状的基础上,对影响因素进行系统梳理,提出量化评价方法,并结合某高原铁路进行阐述。研究结论如下:(1)建设期影响分、合修的最重要因素为相邻工程及投资,运营期为养护维修、运营保通和防灾救援;(2)软岩大变形严重、运营维护、保通或工法有要求的隧道,不论长短均应采用分修方案;(3)防灾救援及养护难度较高的铁路,当隧道长度超过15 km时应考虑采用分修方案,当采用合修方案时应进行技术经济比选;(4)采用分修方案的隧道,应结合相邻工程、洞口地形及地质条件,综合研究洞口的分、合修方案,当洞口分修时应研究采用小净距的可行性。

大断面隧道成套设备机械化快速作业研究

为实现阿联酋铁路二期D标段隧道安全、快速、高质量修建,开展成套设备机械化快速作业系统化研究。通过调研国内外已有资料,对隧道单作业面机械化施工人机资源进行科学合理的配备;基于掌子面力学平衡稳定性分析,研究得到S3级围岩采用全断面法开挖和S4、S6级围岩采用台阶法开挖可保证掌子面稳定性,满足规范要求;基于各级围岩适配的快速作业施工工法,通过建立数值软件计算模型,得到S3、S4、S6级围岩最大开挖进尺分别为4.5、2、1.5 m;总结阿联酋铁路隧道机械化施工工艺,对比分析机械化配套施工与传统方法施工的工序时间和施工工效。

成兰铁路云屯堡特长隧道合、分修方案研究

为全面比较、分析成兰铁路云屯堡隧道采用合修(单洞双线)与分修(双洞单线)2种建设方案的优劣,针对云屯堡隧道进出口相连工程已开工建设的施工现状,以及隧道长度大于20 km的特点,根据隧道的地形、地质条件、辅助坑道设置状况,从防灾救援、工程投资、施工风险控制、施工组织、支护结构对软岩大变形的适应性、结构抗震、弃碴与环保、运营通风8方面进行了技术经济比较。经过综合比较和分析,得出云屯堡隧道可采用合修方案修建的结论。

基于AHP_熵权法的铁路隧道单双洞选型决策研究

研究目的:单双洞选型是铁路隧道结构设计的前提条件。为更加科学合理地对铁路隧道单双洞选型进行决策,在明确铁路隧道单双洞选型影响因素的基础上,建立铁路隧道单双洞选型决策指标体系,利用AHP_熵权法计算指标权重,并结合模糊综合评价方法制定指标评价标准。研究结论:(1)在AHP法的基础上,借用传递熵的理念评价了专家意见的优劣程度,提高了权重计算结果的客观性;(2)建立了推荐使用单洞双线、单双洞均可、推荐使用双洞单线3类指标情况,采用5个程度符合值语言确定指标隶属度,并利用模糊综合评价方法确定决策结果;(3)以川藏铁路朱岗山隧道为研究对象,对所建立的决策体系及评价标准进行应用及验证,决策结果与工程实际情况较为吻合,证明所提出的铁路隧道单双洞决策体系可以用于隧道单双洞初步选型,结果合理、可信。

双洞单线盾构隧道穿湖施工引起的地层沉降分析

双洞单线盾构隧道之间的相互作用会使隧道上方土层的沉降分布与单洞单线情况不同,而隧道上方地表湖水的存在会改变隧道上方土体有效应力的分布及大小,这也将影响双洞单线盾构隧道上覆土层沉降的大小。基于Verruijt和Booker的解析解并结合等效刚度原理,推导了双洞单线盾构隧道穿湖施工引起的地层沉降计算公式。结合北京地铁14号线枣营站至东风北桥站工程,运用相应的公式对地层沉降进行计算分析,与现场监测结果对比显示吻合较好,验证了本公式的合理性和适用性。

基于大直径盾构建造地铁工程的方案及工程应用研究

随着地铁工程外部环境及工程自身赋存环境的日趋复杂,常规的地铁施工方案实施难度及风险很大。文章依托北京地铁14号线工程实例,提出了基于大直径盾构建造地铁工程的方案,即:区间隧道采用大直径盾构(直径为10.2 m)连续掘进,一次贯通地铁区间和车站,形成单洞双线隧道;车站依托单洞双线隧道扩挖形成。并详细讨论了大直径盾构隧道结构形式、隧道掘进方案、基于盾构隧道扩挖车站方案、关键节点设计、车站扩挖施工关键技术。工程实践表明,在施工过程中结构自身风险及周边环境风险均得到有效控制。采用大直径盾构建造地铁单洞双线区间隧道并在盾构隧道基础上扩挖形成车站是解决复杂环境下地铁建设的一种新思路,可以有效地解决盾构区间施工与车站施工的矛盾。

基于流固耦合作用的单洞双层隧道导洞开挖顺序数值分析

为了有效地预测和控制单洞双层隧道施工引起的风险,以北京市朝阳区六里屯某商业办公项目的地下隧道工程为依托,采用数值模拟与现场监测数据相结合的方法,模拟整个施工过程。得到的主要结论有:1)针对2种不同的导洞开挖顺序,分别在考虑渗流与不考虑渗流情况下,通过对应力场、位移场和孔隙水压力的变化进行分析,得出最优方案;2)研究了渗流场对开挖引起的应力场和位移场的影响,并结合工程实际提出了具体的改进措施。

扎尕梁特长公路隧道通风方案比选研究

为找到一种更加适合单洞双向行车特长公路隧道的通风方案,解决此类隧道排烟困难、人员疏散逃生困难的问题,结合具体工程,针对扎尕梁特长公路隧道的特点,提出合流型通风井排出式+射流风机纵向通风、平导压入式网络通风以及射流风机纵向通风+斜井分段排烟3种通风方案,从土建费用、机电设备初期投资、运营电费、通风控制、通风网络稳定性、通风方案的适用性以及管理维护几个方面对各个通风方案进行比选,通过比较各个方案的优点和缺点,最终给出推荐方案:射流风机纵向通风+斜井分段排烟方案。隧道正常运营工况下,主洞采用全射流纵向通风,实现按需通风;火灾工况下利用排烟斜井进行排烟,解决平导排烟只能分2段排烟的问题;利用平行导洞进行人员的疏散逃生和救援,解决人员疏散逃生问题。

成兰铁路云屯堡隧道紧急救援站设计优化研究

针对成兰铁路云屯堡隧道建设过程中因地质原因产生的隧道内紧急救援站方案优化需求,分别从土建规模、工程投资、施工风险、疏散排烟、运营维护5个方面对3个优化方案进行经济技术比选,同时,进一步探索研究单洞合修洞内救援站设置模式。通过研究对比,得出以下结论:1)特长隧道紧急救援站段设置多处小断面通道可能比设置1处大断面综合通道节约投资;2)救援站地段应适当加大结构间距,以避免群洞效应;3)救援站整体土建规模较小时也可能存在较高的施工风险;4)救援站内土建工程方案调整会影响机电设备配套及运营成本;5)竖井式联络烟道宜按90°直弯头设计以便施工及运营维护。

南水北调中线穿黄工程北岸竖井单管法高喷封底加固施工

南水北调中线一期穿黄隧洞北岸竖井为盾构机始发井,也是将来工程运行的工作井,井体的稳定对隧洞施工和工程运行均具有重要意义。北岸竖井坑底采用高压旋喷加固处理,本文总结了该工程单管法高喷封底加固施工的工艺、材料、质量控制措施和实际取得的效果。

北方地区屏蔽门系统单活塞风道方案可行性研究

经过模拟计算研究,得出可以在北方地区城市地铁设置屏蔽门系统地下车站隧道通风系统的设计方案中设置单活塞风井方案的重要结论,并在天津、北京地铁部分项目中得到应用,从而节省地铁造价、节约风亭用地。

地铁长距离过江盾构隧道合理断面形式的研究

在南京地铁三号线、十号线长距离过江盾构隧道施工中,为降低盾构长距离穿越长江、施作区间横通道及江中风井的施工风险,确保行车及防灾等功能,通过对隧道过江方案、隧道横断面设计、隧道内部结构布置及施工方法的优化比选,首次提出了采用单洞双线三层大直径盾构隧道的断面形式。实践表明,单洞双线三层大直径盾构隧道的施工方案在降低工程风险、满足隧道运营要求和防灾功能的前提下,可最大限度地提高隧道空间的利用率,使隧道的通行能力得到充分发挥,其经济、社会及环境效益显著。

新建铁路特长隧道单洞、双洞方案研究

研究目的:新建双线铁路时,按照规范要求,特长隧道采用单洞还是双洞,亦即采用合修或分修,需要在方案研究和勘察设计阶段进行综合比较确定。本文通过调研总结我国特长隧道的发展情况和国外特长隧道的相关情况,分析论证单洞、双洞的优缺点,提出特长隧道选用单洞、双洞的建议,并提出比较分析项目的量化评价方法,期望对特长隧道密集项目选择单洞、双洞起到抛砖引玉的作用。研究结论:(1)特长隧道单洞或双洞方案选择时,长度20 km以下的隧道,采用钻爆法施工时以单洞双线为主,采用TBM或盾构施工时宜进行单洞或双洞比选; 20 km以上的特长隧道,需综合考虑地形地质条件、线路条件、施工方法、施工组织、运营与防灾救援工程设置等因素,进行单洞、双洞、单洞加平导、部分双洞等方案比较,合理确定隧道方案;(2)需建立单洞、双洞方案量化比较的标准方法;(3)本研究成果可为控制线路的隧道工程方案决策过程提供参考。

国内外特长山岭铁路隧道单、双洞长度分布特征研究

为明确特长山岭铁路隧道单、双洞型式及其长度特征,对国内外310座特长山岭铁路隧道的实际工程案例进行统计分析,对比我国已建和在建特长山岭铁路隧道单、双洞的长度分布现状,并分析亚洲(除中国外)、欧洲国家特长山岭铁路隧道单、双洞的长度分布特征。研究表明:1)国内长度10 km<l≤15 km的特长山岭铁路隧道中,已建单、双洞隧道数量比为18∶1,在建隧道洞线型式基本选用单洞双线型式;2)国内长度15 km<l≤20 km的特长山岭铁路隧道中,已建单、双洞隧道数量比约为1∶1,在建单、双洞隧道数量比为20∶1;3)国内长度>20 km的特长山岭铁路隧道中,已建隧道洞线型式基本选用双洞单线型式,在建单、双洞隧道数量比为5∶2;4)截至2020年底,已建和在建特长山岭铁路隧道总数中,单洞隧道数量增长约30%,双洞隧道数量增长约1%;5)亚洲国家(除中国外)长度>20 km的特长山岭铁路隧道基本选用单洞双线型式,欧洲国家长度>20 km的特长山岭铁路隧道基本选用双洞单线型式。

上海轨道交通11号线南段地铁隧道中隔墙施工技术

上海轨道交通11号线南段工程在国内首次采用11.58 m泥水平衡盾构施工,并运用钢筋混凝土墙板结构分隔单圆空间,形成单管双线地铁隧道。结合施工进度要求和现场环境条件,首创特制机械拼装预制中隔墙技术,可大幅度提高施工效率和工程质量。文章就中隔墙施工关键技术(如预制件吊装施工技术、预制中隔墙安装临时支撑技术、预制件顶部传力杆安装技术)进行阐述。

单斜井双正洞施工通风技术研究

为解决斜井进入正洞以后通风难度大,通风效果较差的难题,引入了单斜井双正洞射流通风技术。重点介绍此新型技术的原理,斜井压入式通风模式和斜井抽出式通风模式,并对2种模式进行了对比。通过对风机选型及风机和风管的配套选型进行理论计算,说明了这种新型通风模式的科学性,通过在包家山隧道3#斜井的应用,进一步验证了这种单斜井双正洞射流通风技术的可行性,爆破15 min后CO和NO2的浓度都在国家标准控制之内。单斜井双正洞射流通风这项新型射流通风技术,摒弃了过去一直将射流通风技术仅仅应用于平行双洞的惯例,成功解决了由斜井进入正洞多工作面同时施工的通风难题。

西十高铁秦岭马白山特长隧道分合修方案研究

随着高速铁路快速发展,速度350 km/h铁路日益增加,特长隧道分合修的问题直接影响到施工、运营等方面。通过对国内外特长隧道比较,结合西安至十堰高铁秦岭马白山隧道,从防灾救援、运营维修、空气动力学、施工组织及工程投资等方面对分合修方案进行比较,合修方案对于本隧道更有优势。研究结论:(1)分合修均需要设置不同形式洞内救援,人员疏散时间和通风排烟模式均满足要求(2)运营维护方面,由于在事故工况下分修两管隧道互不影响,具有一定优势;(3)空气动力学方面,由于合修断面大,相比分修对乘客及洞口建筑影响较小,略有优势;(4)施工方面,由于合修场地空间较大,效率较高;(5)分修隧道工程投资较合修方案增加约50%,合修方案优势明显;(6)本研究成果适用于高速铁路特长隧道分合修方案比选。

单管双层盾构隧道内部结构同步施工台车设计与制造技术

随着盾构技术的不断发展,盾构隧道断面越来越大,为了更充分利用隧道空间,节约工程造价,单管双层盾构隧道越来越多的被应用于工程实际,但是由于盾构施工空间限制,盾构掘进与内部结构往往不能同时施工,从而造成施工工期较长,施工费用增加。针对扬州瘦西湖隧道工程,通过深入研究单管双层隧道施工特点,结合工程实际,设计并制作出了内部结构同步施工模板台车,通过使用同步施工模板台车,很好地解决了这一技术难题,实现了盾构掘进与内部结构同步施工。

上海诸光路地下通道预制拼装施工方案设计和工程难点分析

上海诸光路地下通道是国内首个采用全预制拼装技术进行施工的单管双层隧道。分析了上下双层预制拼装的施工难点,其中包括基座预留插筋的精确定位、立柱安装、车道板安装及接头处理等,并针对难点给出了详细的解决方案,为隧道内部结构的预制拼装设计、施工提供了参考。