机械法联络通道壁后注浆材料优化配比研究及应用

机械法联络通道施工时将同步注浆和二次注浆结合为壁后注浆技术, 对注浆材料的初凝时间、抗压强度、收缩性能提出了更高的要求, 为此本文制备了由超细水泥、水玻璃、增黏剂、减水剂和絮凝剂等配制成的新型注浆材料, 通过试验获得其凝结时间、收缩、抗压(折)强度等性能指标, 并与相同组分普通硅酸盐水泥浆液的性能指标进行对比, 推荐了优化配合比. 结果表明: 相对于普通硅酸盐水泥双液浆, 新型双液注浆材料的初凝时间短, 固结收缩率小, 抗压强度高, 可以较好地应用于机械法联络通道施工注浆.     

滨海软土地层机械法联络通道施工影响监测分析

机械法联络通道T接施工技术是一种施工软土地区地铁联络通道的新型工法, 具有全程机械化、施工周期短、可直接切削主隧道和洞口等优点. 以宁波地铁3号线某联络通道工程为研究对象, 通过监测分析研究新工法对周围地层、主隧道结构等的施工影响. 结果表明: 受交叉施工影响, 联络通道纵向靠近主隧道的地表沉降较大, 靠近联络通道中央影响较小; 横向中心位置地表沉降较大, 两侧影响较小; 主隧道结构沉降及隧道断面收敛变形较小; 顶推过程对周围地层影响明显, 但水平地面受影响较小, 表明地层总体沉降量小, 基本可控. 此外, 采用peck曲线和高斯曲线分别描述纵横向地面沉降的变化特征, 采用回归分析确定了沉降曲线参数, 与实际监测结果相比, 两者拟合良好.     

斜拉索振动控制中MR阻尼器选型的研究

以全索全时段振动响应的均方根(RMS)评价MR阻尼器对斜拉索的减振效果。计算结果表明MR阻尼器型号是影响斜拉索减振效果的最主要因素。斜拉索的减振效果在选用合适的MR阻尼器时达到最佳。进而研究了MR阻尼器型号与阻尼器安装位置、施加的电压、斜拉索基频(张力、索长、质量)、激励荷载(类型、频率、幅值)等各种因素的关系,为MR阻尼器合理选型提供了优化设计的方法。型号选用主要是与斜拉索基频和MR阻尼器安装位置有关。在引起索基频变化的因素中,索质量对型号的选取影响最大;而索长对型号影响不大。对于索质量较大、张力较大、MR阻尼器安装位置较低、外界激励较大、频谱特征多变、低频为主时需要较强的MR阻尼器。进一步研究表明,半主动控制与开环控制的最优MR阻尼器型号有较好的一致性,因此半主动控制所选用的MR阻尼器型号可参照被动控制时最优MR阻尼器型号。     

基于缩尺试验的联络通道机械法施工监测研究

机械法联络通道作为一种新兴的地下结构施工方法,开展监测技术研究对其安全施工具有重要的意义.针对目前工程中监测目标集成度不够、信息化程度不高的问题,以宁波地铁机械法联络通道项目为基础,提出了一套完整的联络通道施工安全在线智能监测系统.该系统分为应用层、传输层、感知层三个部分,并且具有采样、存储、传输、数据处理和预警功能.通过开展缩尺模型试验,测试了联络通道掘进过程中的变形及应力发展规律,并检验了监测系统的可靠性.试验结果表明该系统可实现实时监测、无线传输等目标,满足实际工程的监测需求,可进一步推广至实际工程.     

类矩形盾构隧道管片施工期内力分布规律研究

对于使用阶段的隧道管片结构,其受力特性通常可以简化为平面应变问题进行分析;而在施工阶段,由于隧道纵向荷载的差异,边界约束条件的不均匀,施工荷载的交叉影响以及盾构施工的时间空间性,导致施工阶段管片受力成为一个三维问题.本文以宁波软土地层大断面类矩形盾构隧道为背景,依据现场试验来探索类矩形盾构隧道衬砌结构在施工期受力、变形的规律.研究表明:施工阶段中衬砌弯矩、轴力整体呈上小下大、左右对称分布;脱出盾尾阶段为施工过程中的最不利工况,管片和螺栓的应力水平迅速提高,之后随推进距离增大逐渐趋于稳定,管片中柱接近纯受压构件.研究认为同步注浆和纵向、环向螺栓对管片应力变化影响均较大,建议加强对同步注浆工艺的控制,加强螺栓初期预紧力和后期复拧的管理.     

盾构法联络通道T接部位受力特性测试研究

利用混凝土应变计与土压计联合测试装置实测了不同施工阶段接收端主隧道与联络通道的管片弯矩、轴力及土压力. 结果表明, 不同施工工况下的T接部位内力变化存在显著差异, 主隧道弯矩受施工过程的影响较环向轴力更为明显, 而联络通道的内力变化规律则相反; 台车就位和千斤顶顶撑作用对主隧道的内力影响较大, 而管片切削过程的影响较小.     

斜拉索基于最优控制力的振动控制

采用Spencer的MR模型对斜拉索和MR阻尼器组成的系统进行了动力分析.基于最优控制力将主动控制算法(线性最优控制算法、特征结构配置法)与施加电压的切换方法(剪切优化控制法、基于阻尼器出力和速度法)有机结合,并考察了MR阻尼器安装位置、斜拉索基频及激励荷载大小等各种因素对MR阻尼器制振效果的影响.研究结果表明:MR阻尼器对斜拉索半主动控制的减振效果优于最优的被动控制,并优于最优的粘性油阻尼器.     

联络通道机械法修建的衬砌管片排版设计与姿态预测研究

机械法联络通道是轨道交通建设中一种主流的施工工法, 在机械法盾构施工中需要提高联络通道的隧道成型质量. 针对机械法联络通道管片点位布置、施工距离以及管片尺寸等特点, 对联络通道衬砌管片排版设计与姿态预测进行了研究. 通过几何关系计算与迭代求出管片预排版设计后的姿态预测, 可解决联络通道施工掘进中管片点位选取与姿态偏差难预测的施工问题. 最后以福州5号线机械法联络通道为例, 对排版后实际姿态偏差与模拟预测姿态偏差值进行了对比, 验证了所采取的计算方法的可靠性, 该方法对联络通道掘进的生产施工与姿态偏差预测具有重要的指导意义.