土岩复合地层盾构地中对接法刀盘拆卸不完全拱压力计算 被引量：1

1

作者 陈星欣 何明高 +1 位作者 施文城 郭力群 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期2652-2660,共9页

采用“相向掘进、地中对接、弃壳解体”的盾构地中对接法时,确保刀盘拆机后临空面稳定性是安全对接的关键。依托青岛盾构对接工程,通过COMSOL Multiphysics建立数值模型,基于主应力矢量流线偏转和各向应力变化确定盾构地中对接段压力拱... 采用“相向掘进、地中对接、弃壳解体”的盾构地中对接法时,确保刀盘拆机后临空面稳定性是安全对接的关键。依托青岛盾构对接工程,通过COMSOL Multiphysics建立数值模型,基于主应力矢量流线偏转和各向应力变化确定盾构地中对接段压力拱主拱圈范围,并通过考虑大主应力不完全偏转和内摩擦角不完全调用推导上覆围岩压力计算公式。结果表明:盾构对接段沿隧道轴向的大主应力未见矢量流线成拱,沿隧道径向的成拱效应更为显著。由于拱顶存在松动区域,内边界并未与隧道上边沿重合,而是向上发展至拱顶一定高度,压力拱两侧边界倾斜向上,主拱圈整体呈现为盆状。对比不完全拱的大主应力实际偏转情况发现圆弧、线性、抛物线形拱迹线均高估了大主应力偏转角度,导致侧压力系数偏大,计算上覆围岩压力时偏于不安全,调用内摩擦角则随着距拱顶距离的减小而增大,通过数值模型计算和理论分析得出在压力拱作用下临空面荷载下降为初始围压的1/3。 展开更多

关键词 盾构对接 不完全拱 上覆压力 拱迹线 偏转

在线阅读 下载PDF 职称材料

盾构法联络通道T接头局部冻结加固效果及影响因素研究 被引量：1

2

作者 程雪松 徐连坤 +4 位作者 耿佳 李晓凡 宋彦杰 逯建栋 王书雄 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第1期90-99,共10页

为研究盾构法联络通道T接头局部冻结区域的薄弱位置,探究主隧道管片材料、洞门间隙注浆体热导率、是否注浆改良土体和冻结管环数等因素对局部冻结的影响,依托天津地铁10号线某联络通道T接头局部冻结加固工程,采用数值模拟对局部冻结温... 为研究盾构法联络通道T接头局部冻结区域的薄弱位置,探究主隧道管片材料、洞门间隙注浆体热导率、是否注浆改良土体和冻结管环数等因素对局部冻结的影响,依托天津地铁10号线某联络通道T接头局部冻结加固工程,采用数值模拟对局部冻结温度场的分布规律进行分析。研究结果表明:1)对于沿洞门处的土体,联络通道顶底部冻结效果差于联络通道侧面;主隧道钢管片向主隧道底部比向顶部延伸的更长,因而联络通道底半环冻结效果略差于顶半环。2)影响局部冻结时间的主要因素为主隧道管片材料和洞门间隙注浆体的热导率。3)主隧道部分采用钢管片工况,钢管片起到通道壁后远近土体导热“桥梁”的作用;当洞门间隙注浆体的热导率较低(如0.93 W/(m·K))时,注浆体不能及时地向主隧道钢管片输送冷量,联络通道壁后近处土体中大量冻结冷量沿钢管片传递至远处土体,使通道壁后较近处土体温度较高,因而比主隧道全部采用钢筋混凝土管片工况冻结时间长。4)随着洞门间隙注浆体热导率的增大,其向主隧道管片输送冷量的效率得到提升,主隧道附近土体的冻结效果得到改善,冻结时长有所缩短;间隙注浆体热导率由0.93 W/(m·K)提升至1.8 W/(m·K)时,可以将主隧道部分采用钢管片工况冻结时间由17 d缩短至12 d,所需冻结时长相比主隧道全部采用钢筋混凝土管片工况反而缩短1 d,即主隧道部分采用钢管片工况的冻结时间对洞门间隙注浆体热导率的改变更为敏感。 展开更多

关键词 局部冻结 盾构法联络通道 T接头 温度场 有限元分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

氢影响下纳米晶体晶界滑移和晶界三叉点裂纹形核模型

3

作者 赵可可 朱云蝶 +1 位作者 张吉鼎 江晓禹 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2024年第7期875-885,共11页

在远场均匀拉伸载荷下,裂纹尖端会产生应力集中,与裂纹尖端相邻的晶界会承受较大的切应力,此切应力会导致晶界滑移.该文研究了氢和纳米晶界滑移对晶界裂纹形核、临界应力强度因子以及屏蔽效应的影响.应用连续分布位错方法给出了模型的... 在远场均匀拉伸载荷下,裂纹尖端会产生应力集中,与裂纹尖端相邻的晶界会承受较大的切应力,此切应力会导致晶界滑移.该文研究了氢和纳米晶界滑移对晶界裂纹形核、临界应力强度因子以及屏蔽效应的影响.应用连续分布位错方法给出了模型的理论解.结果表明:由于位错在晶界三叉点和滑移带尖端处的塞积,楔形裂纹会优先沿着晶界三叉点DC方向和晶界BD向上萌生,而且氢会使得裂纹萌生的总能量降低,氢浓度每增加1%,萌生最稳定裂纹的总能量大约降低1.86%.虽然晶界滑移会使得裂纹尖端的临界应力强度因子和屏蔽效应增大,但是氢使得临界应力强度因子降低.最后根据弱键理论,研究了氢对表面能的影响,氢浓度每增加1%,表面能降低5%.这一理论工作提供了氢和晶界滑移对材料微观断裂力学的新信息,有助于解释金属断裂的微观机理. 展开更多

关键词 晶界滑移 晶界三叉点 裂纹 氢 临界应力强度因子 屏蔽效应

在线阅读 下载PDF 职称材料

盾构地中对接冻结加固模型试验(Ⅰ)——冻结过程中地层冻结温度场的分布特征 被引量：24

4

作者 石荣剑 岳丰田 +1 位作者 张勇 陆路 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期368-376,共9页

针对软土地层中盾构地中对接冻结加固施工边界条件复杂、形成冻结壁体积小且形状不规则的特点,以上海地区某盾构对接冻结加固工程为原型,按照相似理论设计进行了冻结加固模型试验,分析了冻结过程中地层温度场的分布规律,获得以下结论:... 针对软土地层中盾构地中对接冻结加固施工边界条件复杂、形成冻结壁体积小且形状不规则的特点,以上海地区某盾构对接冻结加固工程为原型,按照相似理论设计进行了冻结加固模型试验,分析了冻结过程中地层温度场的分布规律,获得以下结论:在盾构壳体内表面保温的条件下,冻结管内部冻土的平均发展速度是冻结管外部的1.5倍左右;冻结28 h后,冻结管内部冻结壁的温度分布基本稳定,盾构壳体与土体交接面的温度均处于-20℃左右,内部冻结壁的平均温度约为外部的1.9倍。在同圈冻结管的叠加作用下,冻结过程中冻结壁主面和界面的温度变化规律基本一致,仅在冻结初期有少许差别。在外圈冻结管的低温屏蔽作用下,内圈冻结管对外部土体基本不发挥冻结作用,在不同冻结管排间距及多根冻结管交叉冻结的情况下,冻结管外部的冻土扩展规律基本相同,仅两排冻结管之间的土体温度分布存在差别。研究结果表明,盾构地中对接冻结加固形成的冻结壁形状与外圈冻结管的布置形式相似,形成的冻结壁厚度及平均温度在冻结28 h后基本稳定。 展开更多

关键词 人工冻结 冻结壁 温度场 盾构对接 模型试验

在线阅读 下载PDF 职称材料

盾构地中对接冻结加固模型试验(Ⅱ)——冻结过程中地层的冻胀效应研究 被引量：13

5

作者 石荣剑 陈斌 +2 位作者 岳丰田 张勇 陆路 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期2639-2646,共8页

盾构地中对接冻结加固过程中形成不规则形状的冻结体,产生的冻胀效应会引起上部地层产生不均匀冻胀变形。为了获得冻结过程中冻胀效应对上部地层变形的影响规律,以上海地区软土地层中盾构地中对接冻结工程为原型,按照相似理论,设计进行... 盾构地中对接冻结加固过程中形成不规则形状的冻结体,产生的冻胀效应会引起上部地层产生不均匀冻胀变形。为了获得冻结过程中冻胀效应对上部地层变形的影响规律,以上海地区软土地层中盾构地中对接冻结工程为原型,按照相似理论,设计进行了盾构对接位置地层冻结加固的模型试验,获得了如下结论:冻结过程中,冻胀引起上部地层的变形量随着冻结壁厚度的增长而线性增大,当冻结壁发展超过测点位置后,相应位置的地层变形不再变化。冻结产生的冻胀力对上部地层有压缩作用,随着地层内测点埋深的增加,地层变形量和地层平均应变都逐渐增大。当冻胀力超过土层的黏聚力后,上部土层的滑动使地层平均应变不再增加,地层不再被压缩,下部地层的变形会直接传递到上部地层。研究结果表明,影响冻结加固体上部地层变形量的主要因素是冻结壁的厚度,次要因素是地层的埋深。 展开更多

关键词 人工冻结 冻胀效应 盾构对接 地层压缩 模型试验

在线阅读 下载PDF 职称材料

琼州海峡隧道盾构对接冻土帷幕受力状态力学分析 被引量：8

6

作者 胡向东 王金泰 曹明亮 《隧道建设》 2013年第1期1-8,共8页

采用三维有限元的方法对冻结法在盾构对接施工地层加固中所形成的冻土帷幕的应力状态和变形进行分析与安全评价,分别探讨单排管与双排管2种不同冻结方案的情况。对于盾构对接施工中刀盘拆除情况进行了模拟,分别选取圆周方向上一次性拆... 采用三维有限元的方法对冻结法在盾构对接施工地层加固中所形成的冻土帷幕的应力状态和变形进行分析与安全评价,分别探讨单排管与双排管2种不同冻结方案的情况。对于盾构对接施工中刀盘拆除情况进行了模拟,分别选取圆周方向上一次性拆除不同长度的刀盘,研究其对冻土帷幕应力强度、径向变形和主应力的影响。研究结果表明,利用冻结法加固盾构对接是可行的;双排管冻结方案相比单排管冻结方案,安全性上有很大提高;圆周方向一次性拆除刀盘的长度对冻土帷幕的各个指标影响较大。利用计算结果,可为盾构对接施工时冻结法地层加固提供参考依据。 展开更多

关键词 琼州海峡 海底隧道 地层加固 冻结法 盾构对接 冻土帷幕 力学分析 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

海底盾构隧道结构端部效应及抗减震措施研究 被引量：8

7

作者 赵凯 卢艺静 +2 位作者 王彦臻 李兆焱 陈国兴 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第16期33-42,共10页

海底盾构隧道-竖井连接部位的刚度突变会使隧道结构受到差异位移的作用,形成复杂的空间效应,即隧道结构的端部效应。考虑海床土体的动力非线性特性、盾构隧道管环间纵向螺栓连接以及盾构隧道-竖井柔性接头等因素,建立了苏埃海底隧道工... 海底盾构隧道-竖井连接部位的刚度突变会使隧道结构受到差异位移的作用,形成复杂的空间效应,即隧道结构的端部效应。考虑海床土体的动力非线性特性、盾构隧道管环间纵向螺栓连接以及盾构隧道-竖井柔性接头等因素,建立了苏埃海底隧道工程盾构隧道-竖井连接区段三维精细化有限元模型,研究了海底盾构隧道结构端部效应及抗减震措施。结果表明,在地震作用下,盾构隧道-竖井节点环缝张开量约为常规隧道段的2~5倍,端部效应影响范围约为1.5D(D为隧道直径),隧道结构端部效应随地震动强度的增大而呈非线性增大趋势,低频发育的Darfield波作用比中高频发育的Iwate波作用时引起更大的环缝张开量。盾构隧道端部效应影响范围与盾构隧道-竖井节点自身结构特性相关,受地震波类型及幅值影响较小。增加盾构隧道-竖井节点环缝连接螺栓数量可以有效降低盾构隧道端部环缝张开量,却加剧竖井端墙和盾构隧道结构的地震损伤。增设盾构隧道-竖井柔性连接可将地震波传播引起的结构变形诱导至预设的柔性接头上,减轻盾构隧道端部地震损伤的同时牺牲的是柔性接头处抗震安全性,柔性接头设计能满足预期的地震变形要求。 展开更多

关键词 海底盾构隧道 隧道-竖井节点 端部效应 抗减震措施 地震响应

在线阅读 下载PDF 职称材料

LCoS芯片p-n结光生电流理论分析

8

作者 欧毅 李大勇 刘明 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2006年第1期24-28,共5页

LCoS中像素有源驱动电路受到光照后会在p-n结上产生光生漏电流,而光生漏电流的产生会引起LCoS的图像对比度退化,直接影响其成像质量。从光学和半导体器件物理两方面出发,分析了光生漏电流的产生机理,指出了影响漏电流大小的主要因素是... LCoS中像素有源驱动电路受到光照后会在p-n结上产生光生漏电流,而光生漏电流的产生会引起LCoS的图像对比度退化,直接影响其成像质量。从光学和半导体器件物理两方面出发,分析了光生漏电流的产生机理,指出了影响漏电流大小的主要因素是入射光功率和挡光层的厚度。以Al膜作为挡光层材料,实际测量了不同厚度Al膜在可见光范围内的反射率,并在测量数据的基础上分别计算了不同情况下的光生电流的大小。当Al膜厚度为50nm时,光生电流最大仅为5.15×10-10A,可以抑制光生漏电流的产生,满足了LCoS的实际使用时的要求。 展开更多

关键词 LCOS P-N结 光生漏电流 挡光层

在线阅读 下载PDF 职称材料

水下盾构对接拆机后管片应力松弛控制措施研究 被引量：4

9

作者 耿哲 袁大军 王滕 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第S01期155-161,共7页

盾构对接技术凭借其"相向掘进、地中对接、洞内解体"等技术特点,在水下盾构隧道施工中的应用愈加频繁,由于技术尚不完善,盾构拆机导致的掌子面失稳和管片衬砌应力松弛等问题亟待解决。依托某海底隧道工程,针对盾构地中对接管... 盾构对接技术凭借其"相向掘进、地中对接、洞内解体"等技术特点,在水下盾构隧道施工中的应用愈加频繁,由于技术尚不完善,盾构拆机导致的掌子面失稳和管片衬砌应力松弛等问题亟待解决。依托某海底隧道工程,针对盾构地中对接管片槽钢加固技术展开研究,建立了管片衬砌壳-连接器模型,通过在环间预留间隙实现了管片环缝的模拟,计算了管片环之间的连接强度,能够详细模拟不同荷载下的环缝张开量。以环缝张开量为判断标准,对比分析了加固范围、槽钢数量和槽钢型号等因素对加固效果的影响,研究结果表明:随着加固环数的增多,最大轴向位移和环缝张开量均呈现先减下后增加的趋势;随着槽钢的数量增多、型号变大,最大轴向位移和环缝张开量逐渐减小,减小趋势逐渐放缓,离盾尾较远的管片环加固效果相对较弱。 展开更多

关键词 盾构对接 应力松弛 槽钢加固 环缝张开量 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

长距离盾构隧道掘进的主要问题及发展趋势 被引量：15

10

作者 朱伟 钱勇进 +4 位作者 王璐 方忠强 陆凯君 魏斌 孟立夫 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期138-149,共12页

对盾构隧道工程区间施工距离变化的现状进行梳理,基于4个典型的长距离盾构隧道工程实例,对盾构隧道长距离掘进中出现的刀盘刀具磨损、盾尾密封系统失效、管路磨损、复杂地层盾构开舱、地下对接等问题以及其主要技术原理、技术流程、适... 对盾构隧道工程区间施工距离变化的现状进行梳理,基于4个典型的长距离盾构隧道工程实例,对盾构隧道长距离掘进中出现的刀盘刀具磨损、盾尾密封系统失效、管路磨损、复杂地层盾构开舱、地下对接等问题以及其主要技术原理、技术流程、适用范围及优缺点进行归纳总结,并对我国智能化快速施工技术发展进行了展望。 展开更多

关键词 隧道工程 长距离掘进 刀具更换 盾尾密封修复 地层加固 开挖面稳定 盾构机对接

在线阅读 下载PDF 职称材料

土压平衡盾构土舱可视化系统的设计与改进 被引量：1

11

作者 沈桂丽 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2021年第S02期642-646,共5页

为提前防治和处理土压平衡盾构施工中刀盘结泥饼情况,减少人工带压进舱清理泥饼产生的一系列施工风险,减少盾构停机带来的经济损失,结合摄像技术、PLC可编程控制技术、机械结构设计和液压原理,自主设计了一款土舱可视化系统,通过工厂和... 为提前防治和处理土压平衡盾构施工中刀盘结泥饼情况,减少人工带压进舱清理泥饼产生的一系列施工风险,减少盾构停机带来的经济损失,结合摄像技术、PLC可编程控制技术、机械结构设计和液压原理,自主设计了一款土舱可视化系统,通过工厂和现场试验,发现土舱内的水土压力、泥沙及黑暗环境等不利因素导致该系统无法使用,通过针对性设计与改进,提升了该系统的防水土压力、防泥沙覆盖及散热等性能,能更好地适应土舱内的恶劣环境。 展开更多

关键词 土压平衡盾构 土舱可视化 泥饼 视镜冲洗 补光灯结温 喷咀堵塞

在线阅读 下载PDF 职称材料