公轨合建盾构隧道内部结构与管片协同受力计算模型及其力学特性

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作者 张西文 江晓童 +4 位作者 杨殿勇 门燕青 刘鑫锦 孙文昊 张亮亮 《济南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期426-433,共8页

为了探究公轨合建盾构隧道内部结构与管片的协同受力特性,并寻求更符合工程实际的计算模型,采用ABAQUS软件建立6种公轨合建盾构隧道计算模型,即单管片、单内部结构、内部结构与管片固接、内部结构与管片单铰接、内部结构与管片双铰接、... 为了探究公轨合建盾构隧道内部结构与管片的协同受力特性,并寻求更符合工程实际的计算模型,采用ABAQUS软件建立6种公轨合建盾构隧道计算模型,即单管片、单内部结构、内部结构与管片固接、内部结构与管片单铰接、内部结构与管片双铰接、接头刚度折减计算模型(分别编号为模型1、2、…、6),分析汽车、列车荷载作用下内部结构与管片的内力和变形分布。结果表明:利用模型2计算所得弯矩最小,利用模型4、5计算所得弯矩最大;内部结构自重对管片产生的附加正弯矩为859.3~876.9 kN·m,附加负弯矩为-770.5~-798.6 kN·m;内部结构与管片协同受力计算模型按照连接方式对弯矩的影响由大到小的顺序依次为模型5、4、6,模型3、6的影响程度接近,按照土体压力荷载及汽车、列车荷载作用下的应变由大到小的顺序依次为模型4、5、6,模型3、6的应变接近;鉴于工程实践中通常分开设计和计算盾构管片与内部混凝土结构,建议在涉及内部结构的公轨合建盾构隧道设计过程中,构建内部结构与管片协同受力计算模型;工程设计中应根据施工工艺和连接方式选择合适的计算模型,对于预制与现浇相结合的内部结构型式,更宜选用模型6。 展开更多

关键词 公轨合建盾构隧道 内部结构 内力分析 计算模型 力学特性 ABAQUS软件

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盾构渣土置拌同步浆液及其在叠落隧道应用研究 被引量：1

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作者 周艳家 杨国华 +1 位作者 王炜 李闻韬 《都市快轨交通》 北大核心 2024年第3期135-140,共6页

针对盾构渣土资源化利用,依托苏州轨道交通8号线,基于实验室研究改进固化材料配比,将区间线路盾构渣土置拌成符合工程要求的同步注浆浆液。同时,新建8号线双线盾构隧道与既有3号线双线隧道在唐庄站交汇,形成两层四线叠落的特殊工况。本... 针对盾构渣土资源化利用,依托苏州轨道交通8号线,基于实验室研究改进固化材料配比,将区间线路盾构渣土置拌成符合工程要求的同步注浆浆液。同时,新建8号线双线盾构隧道与既有3号线双线隧道在唐庄站交汇,形成两层四线叠落的特殊工况。本项目使用的渣土浆液稠度约为113 mm,7 d强度≥1 MPa,28 d强度≥2.5 MPa,满足工程要求。掘进过程中既有隧道结构的监测数据表明,盾构渣土浆液可以有效地控制新建盾构对既有建(构)筑物的影响。利用盾构渣土制备同步注浆浆液可实现渣土资源化利用,在推进绿色建造的同时降低隧道(双线)施工成本约75万元/km。 展开更多

关键词 城市轨道交通 盾构渣土 注浆材料 绿色建造 叠落隧道

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基于既有盾构隧道区间暗挖施工的城市轨道交通车站结构力学行为研究 被引量：1

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作者 张中安 潘野 +3 位作者 郭振坤 张姣龙 高一民 柳献 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第8期129-136,142,共9页

[目的]深圳轨道交通14号线肿瘤医院站采用大直径(8.5 m)盾构隧道扩挖的“先隧后站”方案,在暗挖车站主体结构与附属出入口连接时,需对隧道衬砌实施局部大尺寸开口施工。为保证隧道开口施工过程中的结构安全性,需对基于既有盾构隧道区间... [目的]深圳轨道交通14号线肿瘤医院站采用大直径(8.5 m)盾构隧道扩挖的“先隧后站”方案,在暗挖车站主体结构与附属出入口连接时,需对隧道衬砌实施局部大尺寸开口施工。为保证隧道开口施工过程中的结构安全性,需对基于既有盾构隧道区间暗挖的城市轨道交通车站结构力学行为进行研究。[方法]采用考虑衬砌结构环、纵缝影响的多环壳-刚性梁-接触衬砌计算模型,对车站暗挖过程进行分工况模拟,设置全开口衬砌环控制工况为开口工况,半开口衬砌环控制工况为拆撑工况;探究封顶块位置、内部支撑形式及隧道纵向开口尺寸等关键设计参数对车站结构的影响。[结果及结论]根据环梁受力特征,建议上、下部环梁在设计时选用钢材或内置钢构件。根据管片受力特性,确定开口区域内通缝拼装管片的排版形式;肿瘤医院站隧道开口区段通缝拼装管片封顶块建议设计在隧道顶部。开口衬砌环管片在施工全程中的弯矩分布与内部支撑有效约束点密切相关,而内部支撑形成有效约束的前提是拥有完整的轴向传力路径。隧道局部开口时开口衬砌环结构的整体性依赖于环缝侧部约束。 展开更多

关键词 城市轨道交通 车站结构 力学行为 既有盾构隧道区间 暗挖施工

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双护盾TBM在青岛城市轨道交通工程中的应用与实践 被引量：13

4

作者 林刚 史宣陶 陈军 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2019年第12期2020-2029,共10页

为提高以中微风化岩质地层为主的青岛城市轨道交通区间隧道工程的施工速度和安全性,改善工作环境,加强施工过程中的风险与环境控制,以青岛地铁2号线Ⅰ期工程为背景,针对岩质地层城轨交通工程埋深浅、地质变化大、城市密集建(构)筑物周... 为提高以中微风化岩质地层为主的青岛城市轨道交通区间隧道工程的施工速度和安全性,改善工作环境,加强施工过程中的风险与环境控制,以青岛地铁2号线Ⅰ期工程为背景,针对岩质地层城轨交通工程埋深浅、地质变化大、城市密集建(构)筑物周边环境复杂等外部特征,以及隧道线路短、曲线半径小、施工组织复杂等自身特点,对采用双护盾TBM施工方法的城轨交通区间隧道工程设备研发制造、隧道结构型式和现场施工方案进行研究,研发制造首台城轨交通紧凑型双护盾TBM,设计城轨交通双护盾TBM隧道结构,并提出城轨交通区间隧道双护盾TBM始发、到达、过站、转场、快速施工等土建技术方案。 展开更多

关键词 双护盾TBM 城市轨道交通隧道 TBM选型 TBM设计 衬砌结构 土建技术方案

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全断面砂砾地层盾构法施工土体改良技术 被引量：5

5

作者 郭胜忠 《都市快轨交通》 2011年第2期73-75,共3页

结合我国地铁隧道施工的重要工法——盾构法,以沈阳地铁1号线小什字街站——滂江街站区间为例,通过对全断面砂砾地层中长距离盾构法施工土体改良技术的分析,为相关工程提供借鉴和参考。

关键词 城市轨道交通 全断面砂砾地层 盾构法施工 土体改良技术 长距离

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盾构隧道下穿砌体结构住宅群的施工技术 被引量：15

6

作者 李梓亮 汤劲松 +1 位作者 赵书银 姜景双 《城市轨道交通研究》 北大核心 2021年第6期115-120,124,共7页

以呼和浩特市轨道交通2号线呼和浩特站—公主府站区间盾构隧道下穿砌体结构住宅群为工程背景,采用MIDAS-GTS有限元软件对盾构隧道下穿砌体结构住宅群进行数值模拟。以砌体结构墙体最大拉应力增量作为评价指标,分析盾构隧道施工对砌体结... 以呼和浩特市轨道交通2号线呼和浩特站—公主府站区间盾构隧道下穿砌体结构住宅群为工程背景,采用MIDAS-GTS有限元软件对盾构隧道下穿砌体结构住宅群进行数值模拟。以砌体结构墙体最大拉应力增量作为评价指标,分析盾构隧道施工对砌体结构的影响。提出洞内深孔注浆加固措施的技术参数,结合现场监测数据,对加固效果进行分析。结果表明:未采取任何加固措施时,盾构隧道施工结束后,房屋的沉降虽能满足控制要求,但砌体结构墙体最大拉应力增量不满足房屋安全使用要求;采用深孔注浆加固后,墙体的最大拉应力增量可以满足建筑物安全使用控制标准,证明深孔注浆加固技术可以较好地减少盾构隧道施工对砌体结构房屋的影响,保证砌体结构建筑物的安全和正常使用。 展开更多

关键词 城市轨道交通 盾构隧道 下穿砌体结构住宅群 深孔注浆加固技术

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城市轨道交通小净距隧道支护结构设计与施工技术研究 被引量：5

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作者 刘贵平 《城市轨道交通研究》 北大核心 2012年第6期97-99,共3页

城市轨道交通小净距隧道中间岩柱体厚度远小于普通分离式双洞隧道,围岩变形和支护结构受力较为复杂。隧道施工引起的地层变形与两隧道间的净距有很大关系,如何合理地确定小净距隧道支护参数及施工步骤,确保施工顺利进行,已成为近年来人... 城市轨道交通小净距隧道中间岩柱体厚度远小于普通分离式双洞隧道,围岩变形和支护结构受力较为复杂。隧道施工引起的地层变形与两隧道间的净距有很大关系,如何合理地确定小净距隧道支护参数及施工步骤,确保施工顺利进行,已成为近年来人们普遍关注的一个现实问题。结合南京地铁小净距隧道围岩的受力、变形特点,对小净距隧道的支护结构设计与施工技术进行了研究,为大跨小间距隧道设计和施工提供参考数据和理论依据。 展开更多

关键词 城市轨道交通 隧道 小净距 支护结构设计 施工技术

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成都地铁盾构机穿越建筑物注浆施工技术 被引量：6

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作者 辛永波 《都市快轨交通》 北大核心 2012年第1期90-93,共4页

介绍成都地铁2号线情况:由于线路规划等原因,盾构区间(蜀汉路东站—白果林站)要26次穿越老旧建筑物,这些建筑物在5.12汶川大地震后已出现不同程度的下沉、开裂。对盾构机穿越建筑物施工中多种注浆施工技术进行分析,为同类工程提供借鉴... 介绍成都地铁2号线情况:由于线路规划等原因,盾构区间(蜀汉路东站—白果林站)要26次穿越老旧建筑物,这些建筑物在5.12汶川大地震后已出现不同程度的下沉、开裂。对盾构机穿越建筑物施工中多种注浆施工技术进行分析,为同类工程提供借鉴和参考。 展开更多

关键词 城市轨道交通 盾构区间 建筑物 注浆施工技术

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富水承压地层盾构管片上浮规律及控制措施探讨 被引量：5

9

作者 谭章涛 刘东方 +2 位作者 孙翠华 李繁华 陈昱 《都市快轨交通》 北大核心 2022年第6期137-144,共8页

在地铁盾构施工过程中,隧道管片上浮问题十分普遍,严重时甚至会造成隧道轴线偏差超限,影响整个线路的设计规划。总结分析国内盾构管片发生上浮的现象和特征,指出承压水对诱发管片上浮起重要作用。依托北京地铁17号线香西区间盾构隧道,... 在地铁盾构施工过程中,隧道管片上浮问题十分普遍,严重时甚至会造成隧道轴线偏差超限,影响整个线路的设计规划。总结分析国内盾构管片发生上浮的现象和特征,指出承压水对诱发管片上浮起重要作用。依托北京地铁17号线香西区间盾构隧道,开展盾构穿越富水承压地层的理论分析和数值模拟。结果表明:导致该工程管片发生较大上浮现象的原因不应仅考虑浆液浮力和地层回弹的作用,还应考虑承压水作用的影响。缩短同步注浆凝结时间和补充二次注浆是针对浆液浮力的措施,而在隧道周边径向注浆则可同时减少地层回弹和承压水的影响,径向注浆对减小管片上浮效果明显。 展开更多

关键词 城市轨道交通 盾构隧道 管片上浮 注浆 卸载回弹 承压水

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杭州地铁1号线浅覆土盾构区间设计施工难点及处理 被引量：4

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作者 陈怀伟 石文广 《都市快轨交通》 2011年第2期68-72,共5页

杭州地铁1号线盾构区间(红普路站-九堡站)由于穿越有害气体层而调整为浅覆土区间,论述在设计、施工中遇到的难点及处理办法,理论计算与工程实际紧密结合,对同类工程有参考意义。

关键词 城市轨道交通 浅覆土 盾构区间 结构计算 杭州地铁1号线

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城市轨道交通盾构隧道变形超限的壁后注浆加固治理技术 被引量：2

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作者 顾志敏 吴哲 《城市轨道交通研究》 北大核心 2022年第5期61-65,共5页

城市轨道交通盾构隧道结构超限变形极有可能引发隧道结构失稳甚至破坏,使其丧失使用功能。因此需要采取必要加固或纠偏措施治理盾构隧道结构超限变形。以苏州轨道交通实际运营线路盾构隧道例,介绍了盾构隧道管片壁后注浆横向纠偏技术,... 城市轨道交通盾构隧道结构超限变形极有可能引发隧道结构失稳甚至破坏,使其丧失使用功能。因此需要采取必要加固或纠偏措施治理盾构隧道结构超限变形。以苏州轨道交通实际运营线路盾构隧道例,介绍了盾构隧道管片壁后注浆横向纠偏技术,结合三维激光扫描监测数据分析了盾构隧道管片壁后注浆加固效果。由分析可知,管片壁后注浆可有效提升盾构隧道结构的强度,能够纠正盾构隧道结构超限收敛变形,纠偏范围可控制在0~20 mm内。同时需通过轨道精调等处理道床存在的问题,这可有效控制盾构隧道变形超限带来的结构问题。 展开更多

关键词 城市轨道交通 盾构隧道 变形超限 壁后注浆

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装配整体式盾构管片结构及力学性能研究 被引量：2

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作者 贾永刚 阳卫卫 +1 位作者 吴帆 鲁卫东 《都市快轨交通》 北大核心 2023年第5期59-65,共7页

传统盾构隧道管片由预制管片和螺栓连接而成,需要依靠围岩荷载才能形成稳定的结构体系。接头的存在也会造成管片结构整体刚度偏低、抗变形能力减弱,影响隧道结构的安全性和耐久性。本文提出一种装配整体式盾构隧道管片结构,该装配整体... 传统盾构隧道管片由预制管片和螺栓连接而成,需要依靠围岩荷载才能形成稳定的结构体系。接头的存在也会造成管片结构整体刚度偏低、抗变形能力减弱,影响隧道结构的安全性和耐久性。本文提出一种装配整体式盾构隧道管片结构,该装配整体式管片由预制T型管片和叠合区混凝土组成。盾构施工阶段进行T型管片拼装,隧道洞通后采用喷射或现浇方式进行叠合区混凝土施工。基于ABAQUS软件对比分析装配整体式管片和传统管片的力学性能。结果表明:在施工阶段,装配整体式管片和传统管片的内力相近,但装配整体式管片的变形稍大。当隧道附近有基坑开挖时,T型管片与叠合区混凝土共同承担隧道荷载,叠合区混凝土刚度大,对T型管片具有保护作用,并且装配整体式管片的后期变形小于传统管片,表现出更好的整体性和抗变形能力。装配整体式盾构隧道管片结构适用于非均质或大变形地层,且能更好地应对邻近施工和邻近穿越等工况,可为盾构隧道工程建设提供新的技术方案。 展开更多

关键词 城市轨道交通 盾构隧道 装配整体式管片 T型管片 数值模拟 力学性能

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列车垂向荷载作用下盾构隧道内整体道床减薄结构力学特性分析 被引量：1

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作者 曲村 孙大新 陈鹏 《铁道标准设计》 北大核心 2022年第4期49-54,61,共7页

盾构法由于具有掘进速度快、自动化程度高、对环境影响小等优势,在我国城市轨道交通隧道施工中得到了广泛应用。实际施工时,盾构隧道有时会偏离原设计值,需通过调线调坡进行调整。但可能会造成部分地段轨道结构高度低于设计值,如果减薄... 盾构法由于具有掘进速度快、自动化程度高、对环境影响小等优势,在我国城市轨道交通隧道施工中得到了广泛应用。实际施工时,盾构隧道有时会偏离原设计值,需通过调线调坡进行调整。但可能会造成部分地段轨道结构高度低于设计值,如果减薄道床结构,会影响整体道床的安全性。以实际工程为例,考虑钢轨、扣件、轨枕和道床等结构,建立仿真分析模型,通过结构强度及耐久性检算,对列车垂向荷载作用下整体道床减薄结构的力学特性进行研究。计算结果表明:相对于原设计的740 mm,轨道结构高度降低到700 mm或691 mm/690 mm时,道床和轨枕结构的应力均小于规范规定的设计值;各向变形量也很小,远小于1 mm。由计算结果分析可知,道床结构减薄40~50 mm,轨道结构仍是安全、可靠的,但需在隧道基底上采用可靠方式加强与道床结构之间的连接。 展开更多

关键词 城市轨道交通 盾构隧道 整体道床 结构减薄 列车垂向荷载作用 力学特性

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