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地铁车站标准化断面人行通道类矩形顶管机的针对性设计与施工技术——以上海轨道交通14号线静安寺站工程为例

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隧道建设（中英文） 2023年第S2期43卷 565-577页

作者：王金一邱龑上海隧道工程有限公司上海200232

为实现城市核心区地下交通线网人行通道的绿色高效建造,探讨将现有断面形式多样、施工工艺繁杂的地下人行通道建造技术标准化、规范化的可行性,依托国内首个软土地区大断面矩形顶管法暗挖车站——上海轨道交通14号线静安寺站工程,在确... 详细信息

为实现城市核心区地下交通线网人行通道的绿色高效建造,探讨将现有断面形式多样、施工工艺繁杂的地下人行通道建造技术标准化、规范化的可行性,依托国内首个软土地区大断面矩形顶管法暗挖车站——上海轨道交通14号线静安寺站工程,在确定其站厅层人行通道断面形式设计的前提下,针对性地研制全断面类矩形隧道掘进机。详细介绍适应此种断面隧道开挖的类矩形顶管掘进机的切削系统、壳体系统、纠偏中继间系统、主顶进系统、驱动系统、螺旋机出土系统等主要系统的针对性设计;开发与此装备相适应的施工工艺,研究其进出洞地基加固、洞门止水、施工参数控制、管节减摩泥浆及控制施工工艺、土体改良等主要施工控制措施。现场实测变形数据分析表明:隧道轴线要求控制在±50 mm,地表沉降控制在-15.49~5.03 mm,满足工程要求,为城市轨道交通建设中实现全断面机械法开挖人行通道提供了一种标准化的解决方案。

关键词：地铁车站人行通道类矩形顶管标准断面隧道掘进机顶管顶进技术

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地铁盾构隧道下穿人行通道施工技术研究

地铁盾构隧道下穿人行通道施工技术研究

作者：张志荣重庆交通大学

学位级别：硕士

近年来,城市地下空间开发和利用日益成为关注的热点。我国各个城市的地质条件差异大,在盾构掘进过程中,隧道所遇到的岩土工程问题也截然不同。软土地层城市中地下工程的施工对周边既有建筑物和地下建筑物的扰动影响是制约和控制设计和... 详细信息

近年来,城市地下空间开发和利用日益成为关注的热点。我国各个城市的地质条件差异大,在盾构掘进过程中,隧道所遇到的岩土工程问题也截然不同。软土地层城市中地下工程的施工对周边既有建筑物和地下建筑物的扰动影响是制约和控制设计和施工的重要因素。在一些软土地层,盾构法施工引起周围建筑物的沉降、公共设施的破坏已经引人们的极大关注。本文依托厦门市本岛至翔安过海通道工程五缘湾站展中心站区间隧道下穿人行通道工程,综述国内外盾构隧道掘进的理论研究现状,对土压平衡盾构掘进进行了重点论述,并对土压平衡盾构下穿人行通道施工过程借助有限元软件ANSYS所建立的数值模型,研究隧道不同埋深以及所处地层变化情况下,采用先开挖左洞后开挖右洞、先开挖右洞后开挖左洞以及左右洞同时开挖的开挖方法下穿人行通道开挖时对人行通道位移及地表沉降的影响规律,得到如下研究成果:(1)当隧道埋深大于2.6倍时,隧道下穿段未同时施工时,人行通道Y方向位移呈现出“跷跷板”效应,当隧道埋深小于2.6倍时,“跷跷板”效应消失。(2)不管是采用先开挖左洞后开挖右洞,还是先开挖右洞后开挖左洞的方案,对人行通道X及Z方向位移影响均较小。(3)随着隧道埋深的增加,人行通道Y方向位移均呈减小趋势,先右后左开挖方法产生的位移较大。(4)当隧道埋深大于2.6倍时,地表沉降变化斜率为正值;当隧道埋深小于2.6倍时,地表沉降变化斜率为负值。(5)当左右洞分别开挖时,引起各自上方地表沉降变化的斜率是基本一致的,即先开挖左洞时引起左洞上方地表沉降和先开挖右边时引起左洞上方地表沉降的变化速率时一样的。(6)当隧道所处地层围岩级别由V级变化到IV级时,不管是采用先开挖左洞后开挖右洞,还是先开挖右洞后开挖左洞的工序,人行通道Y方向位移均减小约25%,X、Z方向位移相差不大,地表沉降变化斜率均减小约70%。

关键词：土压平衡盾构人行通道数值模拟下穿隧道监控量测

富水砂卵石地层矩形顶管机的研究及应用——结合成都川大下穿人民南路人行通道工程

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隧道建设 2017年第7期37卷 899-906页

作者：范磊中铁工程装备集团有限公司河南郑州450016

以成都川大下穿人民南路人行通道矩形顶管项目为依托,对富水砂卵石地层矩形顶管机关键技术进行研究。1)为探索同平面多刀盘联合开挖矩形断面技术,采用ANSYS Workbench有限元仿真分析方法对刀盘结构进行优化,得出:刀盘采用箱体式4辐条结... 详细信息

以成都川大下穿人民南路人行通道矩形顶管项目为依托,对富水砂卵石地层矩形顶管机关键技术进行研究。1)为探索同平面多刀盘联合开挖矩形断面技术,采用ANSYS Workbench有限元仿真分析方法对刀盘结构进行优化,得出:刀盘采用箱体式4辐条结构外加大圆环支撑形式,可满足强度需求的同时有效提高刀盘开口率。2)研究针对大粒径卵石的双螺旋输送机排渣技术,利用ANSYS仿真分析对螺旋叶片厚度进行优化,通过工业性试验表明:大直径、大节距螺旋叶片设计可有效提高卵石地层的排渣效果,实现450 mm粒径卵石的顺利排出。3)采用正交试验对掘进过程中渣土改良工艺进行研究,获得适应该地层的渣土改良方案。

关键词：矩形顶管机富水砂卵石地层大节距螺旋输送机渣土改良人行通道

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盾构下穿人行通道施工方案研究

盾构下穿人行通道施工方案研究

作者：马伟中国地质大学（北京）

学位级别：硕士

近年来，城市地下空间开发和利用日益成为关注的热点。我国各个城市的地质条件差异大，在盾构掘进过程中，隧道所遇到的岩土工程问题也截然不同。软土地层城市中地下工程的施工对周边既有建筑物和地下建筑物的扰动影响是制约和控制设计... 详细信息

近年来，城市地下空间开发和利用日益成为关注的热点。我国各个城市的地质条件差异大，在盾构掘进过程中，隧道所遇到的岩土工程问题也截然不同。软土地层城市中地下工程的施工对周边既有建筑物和地下建筑物的扰动影响是制约和控制设计和施工的重要因素。在一些软土地层，盾构法施工引起周围建筑物的沉降、公共设施的破坏已经引人们的极大关注。本文依托厦门轨道交通1号线一期工程设计与施工，综述国内外盾构隧道掘进的理论研究现状，对土压平衡盾构掘进进行了重点论述，并对土压平衡盾构下穿人行通道施工过程借助有限元软件FLAC3D所建立的数值模型，计算分析了盾构下穿人行通道过程中不同阶段的竖向位移、水平位移、最大主应力的分布情况及相关的变化规律。此外，对比分析了人行通道下方土体是否注浆加固的应力和沉降的变化值，证实了盾构下穿人行通道必须进行注浆加固的必要性。在与实际监控量测的结果进行对比后，验证了盾构下穿人行通道施工方案是可行的，并指出数值分析的结果能够对盾构隧道的设计和施工能够进行更好的指导。完成的主要研究内容如下：（1）调查和分析了工程地质、水文地质条件，并根据实际地质条件、水文地质条件和设计支护参数确定了盾构下穿人行通道安全施工技术措施。（2）建立了盾构下穿人行通道的FLAC3D模型，分析了注浆加固前后盾构隧道和人行通道各施工过程中最大主应力、竖向位移、水平位移的变化规律和人行通道总的沉降曲线，指出人行通道下方注浆加固对防止沉降是必须的。（3）对比了现场实际监控量测的数据和数值分析结果，证实了盾构隧道和人行通道在施工中施工方案是可行的。

关键词：土压平衡盾构人行通道 FLAC3D 数值模拟监控量测

基于安全与便利视角的城市公共人行通道细部设计研究

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基于安全与便利视角的城市公共人行通道细部设计研究

作者：张仕寅华中科技大学

学位级别：硕士

近30年来,中国经济持续快速增长,城市建成区面积不断扩大,其面貌日新月异,但同时也有许多不尽人意的地方。在城市建设的实践中过多地注重宏观效果的营造,而忽略了细部的周详考虑。以至于城市公共人行通道的细部成为设计师们遗忘的角落,... 详细信息

近30年来,中国经济持续快速增长,城市建成区面积不断扩大,其面貌日新月异,但同时也有许多不尽人意的地方。在城市建设的实践中过多地注重宏观效果的营造,而忽略了细部的周详考虑。以至于城市公共人行通道的细部成为设计师们遗忘的角落,其设计缺乏周详的考虑,由此带来了安全隐患和使用上的不方便。人们在城市中的活动离不开交通,步行是居民的一种出行方式,特别是近年来“节能减排”和“低碳生活”理念的影响逐渐增强,“绿色出行”逐渐成为人们的共识。从建立和谐社会和以人为本的城市环境角度来说,更应该关注城市公共人行通道的细部设计。希望通过本文的研究,能够改善城市公共人行通道的状况,加强城市各空间的联系,为市民提供一个安全、便利的步行环境。针对当下中国城市公共人行通道细部设计存在的一些问题,作者首先查阅国内外关于城市公共人行通道设计、细部设计、安全问题、环境心理学、人体工程学等方面的文献及相关的政策法规,力求对所进行的研究有一个整体的把握。在此基础上,再对已建成的国内外城市公共人行通道进行实地考察取证,对比分析,找出细部设计方面的不足点,与此同时,对行人进行调查,了解他们对城市公共人行通道的主观感受。基于文献阅读与实地调查得出的结论,对其进行统计、对比、分析归纳与研究,以“安全”“便利”两大理念为出发点,以提升城市公共空间的步行环境为目标,对人行通道宽度、高度、设施带、路面及附属设施的细部设计提出一些建议和思路。

关键词：人行通道细部设计安全便利

列车振动荷载下新建人行通道密贴下穿既有线动力响应分析

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列车振动荷载下新建人行通道密贴下穿既有线动力响应分析

作者：左帆湖南科技大学

学位级别：硕士

新建隧道密贴下穿既有线路是交通日益拥堵环境下的大胆创新,新建隧道的施工会对既有线路产生位移变形影响,既有线路的正常通车所产生的振动也会给施工环境带来挑战。目前密贴下穿既有线的工程理论和实践经验并不充分,更多依赖的是工程... 详细信息

新建隧道密贴下穿既有线路是交通日益拥堵环境下的大胆创新,新建隧道的施工会对既有线路产生位移变形影响,既有线路的正常通车所产生的振动也会给施工环境带来挑战。目前密贴下穿既有线的工程理论和实践经验并不充分,更多依赖的是工程师的经验,且不同地区不同经验具有局限性。因此研究列车振动荷载下新建隧道密贴下穿既有线的动力响应具有重要意义。为了研究分析振动荷载下新建隧道和既有线的动力响应及位移变形规律,本文依托北京地铁十七号线工程,采用现场监测与数值分析相结合的方法探寻新建人行通道密贴下穿既有线的动力响应规律。具体研究内容和结论如下:（1）分析密贴下穿既有线的工程特点,以及对现场施工监测结果的分析,发现平顶直墙式人行通道的顶板至底板处动力响应衰减幅度较大,能量耗散明显。（2）依据现场采集得到的振动数据,提出基于参数优化的VMD（变分模态分解）算法进行降噪处理,并对比VMD、EMD（经验模态分解）、EEMD（集合经验模态分解）三种降噪算法,发现采用VMD算法能有效避免模态混叠现象,降噪指标均优于EMD、EEMD。（3）根据实际工程背景和降噪后的振动数据,采用FLAC软件建立了新建人行通道密贴下穿既有线数值模型,分析了不同运行速度的列车以及列车运行至不同位置时的动力响应规律,发现振动信号在顶板位置向下传递时发生大幅衰减,上层导洞部位吸收了较多的振动能量,同时随着列车速度的增加,振动加速度逐渐增加,随着距离振动信号源的变远,加速度大幅减小并趋于平缓。随着列车距离密贴位置的变远,z向x向的振动波形均在列车位置附近幅度最大,远离密贴位置,动力响应逐渐减小。（4）通过数值分析的方法,分析了新建人行通道产生位移变形的机理,研究了不同种类工字钢布置和工字钢不同间距布置条件下的位移变形影响,结果表明:当不同种类工字钢在密贴部位进行布置时,位移曲线变化趋势一致,均为先增大后减小,再趋于平衡。再综合工字钢进行不同间距的布置,发现在密贴部位采用工字钢I20b进行2.4m的间距布置时在控制位移方面是最合理的。

关键词：人行通道信号降噪数值分析动力响应位移变形

商场与地铁站连通的人行通道应急疏散模拟研究

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商场与地铁站连通的人行通道应急疏散模拟研究

作者：叶若愚重庆科技学院

学位级别：硕士

进入21世纪以来,随着经济不断发展,我国将城市发展的重点由地面转移到地下,修建地下人行通道将地铁站与综合性购物广场连通在一起,给人们创造生活便利的同时也促进了城市经济的繁荣与进步,但一旦发生事故,会造成大量人员伤亡,因此,提升... 详细信息

进入21世纪以来,随着经济不断发展,我国将城市发展的重点由地面转移到地下,修建地下人行通道将地铁站与综合性购物广场连通在一起,给人们创造生活便利的同时也促进了城市经济的繁荣与进步,但一旦发生事故,会造成大量人员伤亡,因此,提升人员疏散效率是今后研究的重点。为缓解此类人行通道由于人流量过大造成人员疏散的压力,本文以重庆市某商场与地铁站连通的人行通道作为研究对象对人员疏散情况进行研究。首先通过现场调研搜集到相关数据对人员踩踏和火灾事故的危险有害因素进行理论分析;然后用Pyrosim软件对火灾烟气进行模拟,主要分析烟气的蔓延情况,现场的温度、能见度和浓度变化情况;再用Pathfinder软件模拟分析人员差异性对疏散结果的影响,并根据烟气模拟结果与疏散软件进行结合,分析人员在不同火灾类型、不同位置场景下的疏散情况;最后为同类场所人员的疏散路径和应急措施提供建议,以确保人员的生命财产安全。本文内容如下:(1)根据现场调研,得到该地下人行通道的基本设备设施、人流量、人员分布等数据资料,得知该人行通道人员疏散压力最大时间段是8:00-10:00、18:00-20:00;人员构成方面,顾客作为疏散中最主要人群,占到通道内总人数的83%;此外,该通道中有86%的商铺均为易引发火灾的餐饮、服装、电子产品商铺,应定期对这些商铺的消防灭火设施进行检测,排除安全隐患,提高安全性能。(2)运用Pathfinder对人员疏散的性能化进行研究分析。通过模拟发现人员性别差异对疏散结果几乎无影响,但人员年龄和形体对疏散结果有着较为明显的影响。年龄方面受影响最大的是老年人和儿童;人员形体方面,平均肩宽为34.8cm的儿童男性和42.7cm的老年女性,平均体厚为27.7cm的老年男性和25.4cm的老年女性,平均身高为126.5cm的儿童男性和117.8cm的儿童女性,在同等条件下这些人群的疏散时间最长。(3)不同的人均面积对人员疏散效率有着显著差异,该人行通道在人流高峰期常受到C类(人均面积位于0.3-0.78))疏散行为严重受限,受限时间均在120s左右。进一步模拟在不同位置发生踩踏事故后发现,人均面积将低于0.38),此时人员将无法行走,相应的疏散时间明显更长,至少需要176s。为降低踩踏事故发生概率以及减少踩踏事故发生后造成的伤害,设计出针对该人行通道的应急疏散预案。(4)运用Pyrosim软件构建三个不同位置引发的火灾场景数值模型,设置15个检测器对不同位置的温度、能见度、浓度等要素进行实时监测。根据火灾模拟结果,运用Pathfinder对不同位置火灾情形下的人员疏散进行模拟得出临近地铁站发生火灾时的疏散时间最长,为308s。再根据人员安全疏散时间原则(T通道中间四个出口的疏散压力最大,在火灾发生后147s,就会逐步丧失疏散功能并开始对人员造成威胁。为降低火灾带来的风险并提升人员疏散效率,提出了改善预警系统、增设喷淋系统、调整商铺布局等应急措施。

关键词：人行通道人员踩踏人员疏散火灾仿真模拟

人行通道采用浅埋暗挖法设计及施工中的一些问题

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北京勘察设计 2005年第3期 66-74页

作者：邵忠民刘燃北京市市政专业设计院有限责任公司

介绍了北京采用浅埋暗挖法设计及施工的人行通道的特点和需要注意的一些问题及值得研究的问题.

关键词：人行通道工法设计施工措施