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黏土中超大直径顶管开挖面主动极限支护压力计算方法

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岩土工程学报 2013年第11期35卷 2060-2067页

作者：周舒威夏才初葛金科王双张平阳同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092 同济大学地下建筑与工程系上海200092 上海城建市政工程(集团)有限公司上海200092

基于极限平衡思想,提出黏土中超大直径顶管开挖面主动极限支护压力的计算方法。通过数值模拟,对超大直径顶管的破坏模式进行研究;基于破坏模式,推导提出极限支护压力的计算方法;根据实际工程的数值计算结果,验证提出方法的合理性;最后... 详细信息

基于极限平衡思想,提出黏土中超大直径顶管开挖面主动极限支护压力的计算方法。通过数值模拟,对超大直径顶管的破坏模式进行研究;基于破坏模式,推导提出极限支护压力的计算方法;根据实际工程的数值计算结果,验证提出方法的合理性;最后对提出方法的影响因素进行分析,并与其他理论方法进行比较,得到深埋和浅埋的临界深度。研究结果表明,超大直径顶管深埋主动破坏模式为水平圆锥体破坏模式,浅埋主动破坏模式为楔形体破坏模式;1.5倍直径为深埋顶管和浅埋顶管的临界埋深;提出的方法是合理的,而且过程相对简单,适用于实际工程;新方法适用于均质或者层状黏性土中,并且顶管还需在同一土层中顶进;新方法得到的主动极限支护压力值大于极限分析方法,但当内摩擦角接近40°时,得到的结果很接近。

关键词：超大直径顶管主动极限支护压力破坏模式数值模拟极限平衡

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急曲线顶管技术应用

岩土工程学报 2002年第2期24卷 247-250页

作者：葛金科张悦上海市第二市政工程有限公司上海200063

上海市合流污水治理二期工程SSI/4.1B标中的~#3 ～ ~#38井φ2400钢筋混凝土顶管，全长416 m，该段管道采用三维急曲线顶管方案。管道平面线形设计（见图1）为：15.5 m的直线段，半径1024 m、长129.8 m的曲线段，168 m的直线段，半径290 ... 详细信息

上海市合流污水治理二期工程SSI/4.1B标中的~#3 ～ ~#38井φ2400钢筋混凝土顶管，全长416 m，该段管道采用三维急曲线顶管方案。管道平面线形设计（见图1）为：15.5 m的直线段，半径1024 m、长129.8 m的曲线段，168 m的直线段，半径290 m、长65.7的曲线段，半径157 m、长37 m的曲线段，最后进入~#38井。管道纵向轴线设计为：先是45 m的水平顶进段，然后进入竖曲线段，以0.72%坡度开始爬坡，一直到~#38井，其爬高约2.69 m。本工程是迄今为止曲线半径最小(R = 54D)的三维急曲线顶管项目，工程历时30 d，平均日推进进尺14 m，机头进洞上下偏差2.1 cm，左右偏差3.2 cm，工程质量优良。

关键词：钢筋混凝土三维急曲线顶管压浆污水处理

粘土中超大直径泥水平衡顶管被动极限支护压力计算方法

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现代隧道技术 2015年第3期52卷 127-136页

作者：周舒威夏才初葛金科王双张平阳同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092 同济大学地下建筑与工程系上海200092 上海城建市政工程(集团)有限公司上海200065

为维持顶管施工开挖面稳定,支护压力的设定必须小于被动极限支护压力。文章根据开挖面极限平衡,提出了超大直径泥水平衡顶管在粘性土中适用的开挖面被动极限支护压力计算方法。依照数值模拟计算方法,研究了超大直径顶管的被动破坏模式;... 详细信息

为维持顶管施工开挖面稳定,支护压力的设定必须小于被动极限支护压力。文章根据开挖面极限平衡,提出了超大直径泥水平衡顶管在粘性土中适用的开挖面被动极限支护压力计算方法。依照数值模拟计算方法,研究了超大直径顶管的被动破坏模式;再基于破坏模式,给出了被动极限支护压力的计算思路;对实际工程进行数值模拟并与所提方法进行对照,初步验证了所提方法的合理性;最后与其它理论方法进行了比较,并对提出方法的影响因素进行了分析。研究结果表明:水平圆柱体破坏模式为超大直径泥水平衡顶管的被动破坏模式,该被动模式与埋深无关;提出的方法具有合理性,而且计算过程相对简单,在实际工程中适用;水平圆柱体模式计算方法能够用于层状、均质粘性土中,应用条件是顶管开挖面只处在一个土层内;其得到的计算结果合理地低于其它方法,且偏安全;得到的被动极限支护压力随埋深直径比增大而增大,随内摩擦角和粘聚力的增大而增大。

关键词：泥水平衡超大直径顶管被动极限支护压力破坏模式极限平衡

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管幕内顶进箱涵时外表面摩擦系数的试验研究

岩石力学与工程学报 2005年第15期24卷 2746-2750页

作者：肖世国夏才初李向阳朱合华沈桂平葛金科同济大学岩土工程重点实验室上海200092 同济大学地下建筑与工程系上海200092 上海市中环线建设发展有限公司上海200072 上海市第二市政工程有限公司上海200063

上海市中环线虹许路北虹路下立交工程是目前世界上在饱和含水软土地层中施工的横截面最大的管幕法工程。箱涵外表面与附近浆土混合物或钢管之间的摩擦系数对于箱涵在顶进过程中合理设计千斤顶的顶进推力十分重要。采用室内试验的方法研... 详细信息

上海市中环线虹许路北虹路下立交工程是目前世界上在饱和含水软土地层中施工的横截面最大的管幕法工程。箱涵外表面与附近浆土混合物或钢管之间的摩擦系数对于箱涵在顶进过程中合理设计千斤顶的顶进推力十分重要。采用室内试验的方法研究了混凝土与配制的5种由膨润土触变泥浆和实际工程中的粘性土形成的浆土混合物之间以及混凝土与钢管之间的摩擦系数,研究结果表明,在纯粘性土时该2种摩擦系数均最大,而随着触变泥浆与粘性土的质量比的增大,摩擦系数则逐渐减小,在纯触变泥浆时摩擦系数则达到或接近最小值。

关键词：岩土力学管幕箱涵摩擦系数触变泥浆浆土混合物

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管幕内顶进箱涵顶部管幕承载作用的分析

岩石力学与工程学报 2005年第18期24卷 3355-3359页

作者：肖世国朱合华夏才初李向阳沈桂平葛金科同济大学地下建筑与工程系上海200092 上海市中环线建设发展有限公司上海200072 上海市第二市政工程有限公司上海200063

上海市中环线虹许路北虹路下立交工程是目前世界上在饱和含水软土地层中施工的横截面最大的管幕法工程。根据地面沉降限制要求,并按照以较缓慢速度顶进箱涵且开挖土体过程中前方土体滑动的极端不利情况分析了顶部钢管幕的承载作用,针对... 详细信息

上海市中环线虹许路北虹路下立交工程是目前世界上在饱和含水软土地层中施工的横截面最大的管幕法工程。根据地面沉降限制要求,并按照以较缓慢速度顶进箱涵且开挖土体过程中前方土体滑动的极端不利情况分析了顶部钢管幕的承载作用,针对钢管不同部分的受力状况不同,主要按两端固定梁以及弹性地基梁2种模型分情况对钢管的不同部分进行计算分析,并对该工程的情况进行了具体的计算。结果发现在箱涵顶进过程中,管幕起到相当大的力学作用,上覆土体的重量有一定量被顶部管幕承担而不向其下面传递,有助于提供箱涵前端网格尺寸经济而合理的设计。

关键词：土力学管幕箱涵土压力弹性地基梁

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饱和软土地层中管幕法隧道施工方案研究

饱和软土地层中管幕法隧道施工方案研究

2004年度上海市土力学与岩土工程学术年会

作者：葛金科上海市第二市政工程有限公司

上海市中环线北虹路下立交工程是我国第一次采用管幕法隧道施工,也是世界上在饱和软土地层中施工的断面尺寸最大的管幕法工程;结合工程实际,提出了创新的管幕结合箱涵顶进的施工工法;本文对该方案进行了详细论述,从而为相关工程的设计... 详细信息

上海市中环线北虹路下立交工程是我国第一次采用管幕法隧道施工,也是世界上在饱和软土地层中施工的断面尺寸最大的管幕法工程;结合工程实际,提出了创新的管幕结合箱涵顶进的施工工法;本文对该方案进行了详细论述,从而为相关工程的设计、施工提供了经验。

关键词：管幕法隧道大断面箱涵饱和软土

来源： cnki会议评论

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饱和软土地层中管幕法隧道施工方案研究

上海公路 2004年第1期 38-43页

作者：葛金科上海市第二市政工程有限公司

上海市中环线虹许路—北虹路下立交工程是我国大陆第一次采用管幕法隧道施工,也是世界上在饱和软土地层中施工的断面尺寸最大和最长的管幕法工程;结合工程实际,提出了管幕结合箱涵顶进的施工工法;本文对该方案进行了详细论述,从而为国... 详细信息

上海市中环线虹许路—北虹路下立交工程是我国大陆第一次采用管幕法隧道施工,也是世界上在饱和软土地层中施工的断面尺寸最大和最长的管幕法工程;结合工程实际,提出了管幕结合箱涵顶进的施工工法;本文对该方案进行了详细论述,从而为国内相关工程的设计、施工提供了经验。

关键词：隧道工程管幕法大断面箱涵饱和软土地层地质条件结构参数

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土压平衡泥水切削搅拌输送系统的研制和应用

非开挖技术 2004年第1期 32-36页

作者：顾国明葛金科上海建工集团总公司200065

根据合流污水治理二期工程SSI／4．1B标三维复合急曲线顶管施工的要求，研究开发了土压平衡泥水切削搅拌输送系统，该系统拓展了土压平衡顶管机实现连续出土的新思路，并在该高难度工程施工中应用获得成功，该工程获市政金奖。之后，该... 详细信息

根据合流污水治理二期工程SSI／4．1B标三维复合急曲线顶管施工的要求，研究开发了土压平衡泥水切削搅拌输送系统，该系统拓展了土压平衡顶管机实现连续出土的新思路，并在该高难度工程施工中应用获得成功，该工程获市政金奖。之后，该系统又被广泛应用于其它土压平衡顶管工程中，取得了巨大的经济效益和社会效益，该系统于2000年7月8日获得国家发明专利，并于2001年12月获上海市发明创造专利“三等奖”。

关键词：土压平衡泥水平衡三维急曲线顶管可排泥浆连续出土动态平衡

多刀盘土压平衡顶管机在长距离三维急曲线顶管施工中的应用

维普期刊数据库评论

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中国市政工程 2004年第3期 61-64页

作者：顾国明葛金科上海建工集团总公司技术中心上海200050 上海城建集团第二市政工程有限公司上海200065

该文阐述了φ2400mm多刀盘土压平衡顶管机施工设备的改进设计:包括配套开发的曲线顶管自动引导测量系统、土压平衡顶管泥水切削搅拌输送系统和纠偏与轨迹控制特殊管;改进的刀盘密封系统和中继间密封性能;以及提高纠偏油缸纠转能力、合... 详细信息

该文阐述了φ2400mm多刀盘土压平衡顶管机施工设备的改进设计:包括配套开发的曲线顶管自动引导测量系统、土压平衡顶管泥水切削搅拌输送系统和纠偏与轨迹控制特殊管;改进的刀盘密封系统和中继间密封性能;以及提高纠偏油缸纠转能力、合理增设注浆点等。介绍了在上海合流污水治理二期工程SSI／4.1B标长距离三维复合急曲线顶管施工中的应用。整个施工项目只用了30d,最大偏差只32mm,未影响地面交通和周围管线、建筑物的安全,设备费用100万元(为进口设备1/4)。该工程获上海市市政金奖。

关键词：污水处理土压平衡顶管机顶进法多刀盘三维急曲线长距离顶管