盾构隧道转弯环管片在曲线上的排版

管片选型与排版 区间盾构结构为预制钢筋混凝土环形管片，外径6200mm，内径 5500mm，厚度350mm，宽度1200mm。在盾构施工开工前，应对管片进 行预排版，确定管片类型数量. 1）隧道衬砌环类型 为满足盾构隧道在曲线上偏转及蛇形纠偏的需要，应设计楔形衬 砌环，目前国际上通畅采用的衬砌环类型有三种：①直线衬砌环与楔 形衬砌环的组合；②通用型管片；③左、右楔形衬砌环之间相互组合。 国内一般采用第③种，项目隧道采用该衬砌环。 直线衬砌环与楔形衬砌环组合排版优缺点：优点—简化施工控 制，减少管片选型工作量；缺点—需要做好管片生产计划，增加钢模 数量。 盾构推进时，依据预排版及当前施工误差，确定下一环衬砌类型。 由于采用衬砌环类型不完全确定性，所以给管片供应带来一定难度。 2）管片预排版 1、转弯环设计 区间转弯靠楔形环完成，分三种：标准换、右转弯环、左转弯环。 即

在考虑接头细部构造特征的基础上,通过合理的假定和简化,建立了无弹性衬垫的管片接头抗弯刚度计算模型,并对接头抗弯刚度计算公式进行了推导。该模型考虑了接触面几何尺寸、螺栓数量、螺栓位置、螺栓预紧力以及接头弯矩、轴力等因素对接头抗弯刚度的影响。文中得出公式与接触力学模型计算结果相比,当受压区混凝土在弹性范围内时二者吻合良好,当超过弹性范围后偏差较大。因为正常使用阶段混凝土一般处于弹性状态,且本模型计算过程简便快捷,故可作为盾构隧道设计的参考。

盾构法施工时难以避免地会对隧道周围地层造成扰动,引起地表位移,对盾尾间隙的充填可以有效地控制盾尾地表沉降.但在盾构掘进、盾尾间隙注浆施工中,隧道管片局部或整体上浮现象也时有发生.对管片结构在施工过程中受力状态进行分析,将管片的上浮归为四大类,即管片封闭成环的上浮、盾构掘进顶推时的上浮、脱出盾尾后管片的上浮、浆液初凝后管片的上浮.并提出管片脱出盾尾后至浆液初凝前的上浮计算方法,此外针对盾构施工期间管片的上浮,提出了管片上浮的控制措施.研究成果可为盾构隧道管片抗浮设计及施工提供一定的技术依据.

第19卷第9期 2007年9月 计算机辅助设计与图形学学报 journalofcomputer2aideddesign&computergraphics vol119,no19 sep1,2007 　 收稿日期:2006-12-12;修回日期:2007-06-181基金项目:国家自然科学基金重点项目(90612017)1赵志杰,男,1978年生,博士,主要研究 方向为虚拟装配、网格计算、汽车安全性设计1金先龙,男,1961年生,教授,博士生导师,主要研究方向为集成化汽车cadπcaeπcam、pdm、高性能 计算、科学计算可视化1曹　源,男,1976年生,博士,讲师,主要研究方向为网格计算、计算机(分布)仿真1沈建奇,男,1979年生,博士,主要研究方 向为盾构隧道施工仿真、大规模复

盾构隧道通用管片设计及应用

水下盾构隧道施工管片上浮控制——以天津地铁3号线l3标段盾构穿越新开河为背景，研究了盾构穿越河底粘土层、粉质粘土层条件下的管片上浮控制问题．研究结果印证了粘土、粉质粘土地层条件下注浆扩散跨过渗透注浆阶段，直接进入压密注浆阶段的结论；同时表明：在...

李玲：盾构隧道管片上浮原因分析

针对盾构隧道管片施工阶段的受力特点，建立包含管片与螺栓、盾构机作用、浆液和水土压力作用的管片施工期上浮三维分析模型．借助有限元软件abaqus进行求解，对管片施工期上浮变形规律及其引起的管片环接头变形、螺栓受力进行分析．结果表明：第1～5环管片环接头以错台变形为主，第6～12环管片环接头以张开变形为主；减小浆液初凝点与盾尾的距离对控制管片上浮最为有效；当千斤顶总推力较小时，可以通过增加千斤顶总推力进行上浮控制；增加螺栓预紧力对减小管片上浮量的作用比较有限．

以天津地铁3号线13标段盾构穿越新开河为背景,研究了盾构穿越河底粘土层、粉质粘土层条件下的管片上浮控制问题.研究结果印证了粘土、粉质粘土地层条件下注浆扩散跨过渗透注浆阶段,直接进入压密注浆阶段的结论;同时表明:在河底土层为粘土、粉质粘土地层条件下,管片上浮以局部管片上浮为主,局部管片上浮控制的决定性因素为壁后注浆动态上浮力和连接螺栓抗剪力,控制局部管片上浮的根本性方法是控制壁厚同步注浆压力.笔者还提出,盾构穿越新开河河底时,控制管片上浮的注浆压力不超过0.25mpa,实际注浆压力为0.15~0.20mpa,并在实践中取得了良好效果.

盾尾后方管片上浮是盾构法隧道施工过程中普遍存在的问题。本文针对南京地铁三号线ta-14标胜-天区间的盾构隧道施工过程中出现的管片上浮现象,分析了盾构隧道掘进过程中管片上浮的机理。从实测数据及受力分析入手,提出了管片上浮的两个阶段,其中第一阶段为管片上浮的主要时间段,在短时间内就完成了管片上浮总量的70%,为重点研究阶段。研究探讨了管片上浮量的决定性因素,认为改善水泥砂浆的初凝时间以及早期抗剪强度是有效控制管片上浮的重要措施之一。提出了施工过程中盾尾后方管片上浮的对策和针对性措施,可为今后类似盾构隧道施工提供参考。

盾构隧道管片接头抗弯刚度的三维数值计算——管片接头是装配式盾构隧道的关键部分，其抗弯刚度对管片环的内力及整体性能均有重要的影响，使得接头抗弯刚度的取值显得尤为重要。本文以广州地铁盾构隧道使用的管片为研究对象，采用三维有限元法，利用通用有限元软...

管片接头是装配式盾构隧道的关键部分,其抗弯刚度对管片环的内力及整体性能均有重要的影响,使得接头抗弯刚度的取值显得尤为重要。本文以广州地铁盾构隧道使用的管片为研究对象,采用三维有限元法,利用通用有限元软件adina,在建立精细有限元模型的基础上,计算得到正负两方向及不同偏心距荷载下接头变形的特点和接头的抗弯刚度。从而可知,正弯曲刚度具有一定的非线性性质,线性回归得到的刚度量值为1236.7kn.m/rad;负弯曲刚度曲线为线性,线性回归得到的刚度量值为2295.1kn.m/rad。接头刚度受接头内力组合的偏心距影响,偏心距越大,接头刚度越大。在接头的模拟计算中,有必要建立和实际相同的数值模型,从而避免各种误差。

以上海地铁13号线区间盾构隧道管片环为工程实例,比选确定了管片径向拼装偏差各情况的防水最不利管片环初始结构,对外荷载作用下以上各防水最不利管片环防水失效时的收敛变形值计算后,以该值变化量对管片环防水性能下降程度进行了量化。认为：管片径向拼装偏差导致接头错台及腰部接头外侧张开的同时发生,后者对管片环防水性能影响更甚;1个接头发生错动情况的防水最不利管片环结构收敛变形特征值为1.53‰d,小于无拼装偏差情况特征值的1/2,环内错动接头数量越多,该特征量越小;当拼装偏差接头个数大于3时,其防水最不利管片环出盾尾前已防水失效。根据以上研究结论,提出了一些对管片环拼装质量控制及其运营期防水可靠性监测具有参考意义的建议。

以盾构隧道下穿铁路为依据,考虑盾构推进时上部列车行进产生的荷载,采用地层结构法,利用有限元分析软件建立数值模型,综合分析了在施工开挖阶段和施工完成后运营阶段列车动应力和隧道管片内力之间的影响。

以盾构隧道下穿铁路为依据,考虑盾构推进时上部列车行进产生的荷载,采用地层结构法,利用有限元分析软件建立数值模型,综合分析了在施工开挖阶段和施工完成后运营阶段列车动应力和隧道管片内力之间的影响。

盾构隧道通缝拼装管片上浮的数值模拟分析——盾构隧道在施工阶段拼装管片的上浮问题一直是困扰地铁隧道施工的技术问题。模拟结果表明，盾构隧道管片在壁后浆液的浮力作用和土体应力的共同影响下，应力相对集中的区域出现在与x轴夹角约45度的位置，模拟管片的上...

浅谈盾构隧道施工管片上浮的控制——本文对盾构隧道管片出现连续上浮的问题，进行了原理分析和技术讨论，并针对广州地铁三号线盾构施工管片上浮的控制措施，提出了相关建议。以供类似从事盾构施工的广大技术人员参考与探讨。

浅谈盾构隧道施工管片上浮的控制

本文对盾构隧道管片出现连续上浮的问题,进行了原理分析和技术讨论,并针对广州地铁三号线盾构施工管片上浮的控制措施,提出了相关建议。以供类似从事盾构施工的广大技术人员参考与探讨。

盾构隧道日常健康监测中,弹性橡胶密封垫工作性态难以直接快速评估,针对该问题,提出以隧道收敛变形为监测指标,采用数值模拟方法计算得到防水标准条件下的弹性密封垫极限松弛量,并结合接头刚度的迭代算法由管片环梁-线性弹簧模型确定弹性橡胶密封垫极限松弛量对应的管片环收敛变形量.由考虑地层差异设置的5种工况计算结果认为:埋深土层土体特性差异对防水失效的上海地铁通缝拼装式盾构隧道管片环收敛变形量影响不大,其控制标准可定为管片环外径d的3.5‰.

盾构隧道的接头在整个隧道结构性态和稳定性方面起着重要的作用,尤其是隧道纵向即管片环接头.文章首先通过一些实例介绍隧道由于接头失效而导致的各类不良现象或潜在危险,再对隧道通常采用的接头形式、构造及适应性进行归类,进而对不同接头形式的性能进行分析,并提出接头设计时的建议.

本文从理论上阐述盾构在地下隧洞急弯曲线上掘进时进行转向的机理,及其转向时盾构机内各相关机件的协调关系。