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曲线顶管底幕法水下沉船打捞顶推力计算模型与施工扰动分析
1
作者
李培楠
刘学
+6 位作者
戴泽余
翟一欣
张弛
寇晓勇
范杰
甄亮
王长虹
《岩土力学》
2025年第S1期403-418,436,共17页
曲线顶管底幕法是一种新型的水下沉船打捞技术,因该工法采用了新型竖向小曲率半径顶管,其掘进过程中变深度理论顶推力的计算及对船体及周边的扰动情况还尚未明晰。在分析了管-土相互作用的基础上,通过简化管-土的剪切破坏作用,建立了更...
曲线顶管底幕法是一种新型的水下沉船打捞技术,因该工法采用了新型竖向小曲率半径顶管,其掘进过程中变深度理论顶推力的计算及对船体及周边的扰动情况还尚未明晰。在分析了管-土相互作用的基础上,通过简化管-土的剪切破坏作用,建立了更符合实际情况的管-土相互作用模型,推导了竖向曲线顶管的理论推力。并将该理论模型对应推力计算结果与现场实测数据以及前人既有理论公式进行对比,验证了推力计算模型的合理性及准确性。同时,建立精细化的曲线顶管底幕法水下沉船打捞有限元计算模型,将理论推力作为模拟输入参数代入数值分析,由此获得了在不同施工顺序下曲线顶管底幕法顶进过程中周边土层和沉船的扰动分布规律。研究结果表明:水下曲线顶管顶进时主要是机头后方的管节与土体相接触并发生摩擦,是顶推过程中贡献最大的阻力源。单侧施工与对称施工完成后会对土体产生-15~-16 cm的竖向扰动。但是对称施工引起的土体扰动更均匀对称,对沉船造成的扰动与偏转也更小。提出的水下曲线顶管底幕法推力计算模型与现场实测结果更加接近,研究成果可为水下曲线顶管底幕法的推力计算及精细化分析其施工扰动提供理论依据。
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关键词
曲线顶管底幕法
水下沉船打捞
顶
推力计算模型
理论解析
法
施工扰动
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职称材料
竖向小曲率半径曲线顶管掘进管节-土体相互作用
被引量：
1
2
作者
李登
庄欠伟
+4 位作者
黄昕
周东荣
朱小东
张弛
魏良孟
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第S01期69-79,共11页
“长江口二号”古沉船采用国际首创的曲线顶管底幕法进行打捞,其顶管机的机械设计及管节的结构设计需明确顶管管节与地层的相互作用并建立合理的顶推力计算模型.在厘清顶管掘进过程中管节-地层相互作用因素的基础上,基于极限平衡理论,...
“长江口二号”古沉船采用国际首创的曲线顶管底幕法进行打捞,其顶管机的机械设计及管节的结构设计需明确顶管管节与地层的相互作用并建立合理的顶推力计算模型.在厘清顶管掘进过程中管节-地层相互作用因素的基础上,基于极限平衡理论,推导竖向小曲率半径曲线顶管掘进顶推力计算方法.采用耦合欧拉-拉格朗日(CEL)方法对单根管节的动态掘进过程进行数值模拟分析,获得小曲率半径矩形曲线顶管掘进过程中地层应力和地表变形的动态变化规律,并通过与模型试验、现场施工监测数据和理论计算结果的对比分析,明确竖向小曲率半径曲线顶管动态掘进过程中顶推力的动态变化特征及控制因素.研究成果可为类似“长江口二号”打捞工程的实施提供重要的理论依据和技术指导.
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关键词
曲线顶管底幕法
沉船打捞
顶
推力
耦合欧拉-拉格朗日方
法
地层变形
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职称材料
题名
曲线顶管底幕法水下沉船打捞顶推力计算模型与施工扰动分析
1
作者
李培楠
刘学
戴泽余
翟一欣
张弛
寇晓勇
范杰
甄亮
王长虹
机构
东华大学环境科学与工程学院
出处
《岩土力学》
2025年第S1期403-418,436,共17页
基金
上海市“科技创新行动计划”社会发展科技攻关项目(No.21DZ1201100)
上海市“科技创新行动计划”优秀学术/技术带头人项目(No.23XD1431200)
文摘
曲线顶管底幕法是一种新型的水下沉船打捞技术,因该工法采用了新型竖向小曲率半径顶管,其掘进过程中变深度理论顶推力的计算及对船体及周边的扰动情况还尚未明晰。在分析了管-土相互作用的基础上,通过简化管-土的剪切破坏作用,建立了更符合实际情况的管-土相互作用模型,推导了竖向曲线顶管的理论推力。并将该理论模型对应推力计算结果与现场实测数据以及前人既有理论公式进行对比,验证了推力计算模型的合理性及准确性。同时,建立精细化的曲线顶管底幕法水下沉船打捞有限元计算模型,将理论推力作为模拟输入参数代入数值分析,由此获得了在不同施工顺序下曲线顶管底幕法顶进过程中周边土层和沉船的扰动分布规律。研究结果表明:水下曲线顶管顶进时主要是机头后方的管节与土体相接触并发生摩擦,是顶推过程中贡献最大的阻力源。单侧施工与对称施工完成后会对土体产生-15~-16 cm的竖向扰动。但是对称施工引起的土体扰动更均匀对称,对沉船造成的扰动与偏转也更小。提出的水下曲线顶管底幕法推力计算模型与现场实测结果更加接近,研究成果可为水下曲线顶管底幕法的推力计算及精细化分析其施工扰动提供理论依据。
关键词
曲线顶管底幕法
水下沉船打捞
顶
推力计算模型
理论解析
法
施工扰动
Keywords
curved pipe jacking bottom curtain method
underwater shipwreck salvage
thrust calculation model
theoretical analysis
construction disturbance
分类号
TU431 [建筑科学]
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职称材料
题名
竖向小曲率半径曲线顶管掘进管节-土体相互作用
被引量：
1
2
作者
李登
庄欠伟
黄昕
周东荣
朱小东
张弛
魏良孟
机构
同济大学地下建筑与工程系
新疆大学建筑工程学院
上海隧道工程有限公司
交通运输部上海打捞局
出处
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第S01期69-79,共11页
基金
上海市科委社发领域重大项目(21DZ1201103),国家自然科学基金(52278407)。
文摘
“长江口二号”古沉船采用国际首创的曲线顶管底幕法进行打捞,其顶管机的机械设计及管节的结构设计需明确顶管管节与地层的相互作用并建立合理的顶推力计算模型.在厘清顶管掘进过程中管节-地层相互作用因素的基础上,基于极限平衡理论,推导竖向小曲率半径曲线顶管掘进顶推力计算方法.采用耦合欧拉-拉格朗日(CEL)方法对单根管节的动态掘进过程进行数值模拟分析,获得小曲率半径矩形曲线顶管掘进过程中地层应力和地表变形的动态变化规律,并通过与模型试验、现场施工监测数据和理论计算结果的对比分析,明确竖向小曲率半径曲线顶管动态掘进过程中顶推力的动态变化特征及控制因素.研究成果可为类似“长江口二号”打捞工程的实施提供重要的理论依据和技术指导.
关键词
曲线顶管底幕法
沉船打捞
顶
推力
耦合欧拉-拉格朗日方
法
地层变形
Keywords
curved pipe based method
wreck salvage
driving force
coupled Eulerian Lagrangian(CEL)method
ground settlement
分类号
TU94 [建筑科学—建筑技术科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
曲线顶管底幕法水下沉船打捞顶推力计算模型与施工扰动分析
李培楠
刘学
戴泽余
翟一欣
张弛
寇晓勇
范杰
甄亮
王长虹
《岩土力学》
2025
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职称材料
2
竖向小曲率半径曲线顶管掘进管节-土体相互作用
李登
庄欠伟
黄昕
周东荣
朱小东
张弛
魏良孟
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
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