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通用楔形管片拼装点位快速选择方法及辅助工具

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建筑施工 2022年第11期44卷 2701-2704页

作者：王凯上海市基础工程集团有限公司上海200002

目前通用楔形管片在盾构法隧道施工中应用日益广泛,如何进行通用楔形管片拼装点位选择成为了隧道施工质量管理的重要问题。结合天津地铁10号线一期工程某区间的工程实例,研究阐述了通用楔形管片拼装点位选择技术,将待拼装环所有可拼装... 详细信息

目前通用楔形管片在盾构法隧道施工中应用日益广泛,如何进行通用楔形管片拼装点位选择成为了隧道施工质量管理的重要问题。结合天津地铁10号线一期工程某区间的工程实例,研究阐述了通用楔形管片拼装点位选择技术,将待拼装环所有可拼装点位进行分析计算,结合上一环的拼装情况提前算出各点位拼装后带来的管片坡度变化、水平角度变化、盾尾间隙变化、行程差变化等数据,并将这些数据绘制成表格和图纸,同时结合管片拼装模拟盘,供施工人员使用,从而便捷、直观地模拟分析待拼环管片各点位拼装情况,从而选取最佳的拼装点位。总结的经验可为类似工程的管片拼装点位选择提供借鉴。

关键词：通用楔形管片管片拼装拼装点位选择拼装模拟盘

考虑特殊环的盾构法隧道通用楔形管片排版及纠偏算法研究

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公路 2011年第8期56卷 304-307页

作者：郑国平李伟平浙江省交通规划设计研究院杭州市310006

盾构法隧道通用楔形管片是通过前后两环的相对旋转来拟合线路中的直线和曲线要素,简化了模板设计,通用性强、质量容易保证。为了满足逃生、疏散的要求,需要在区间隧道中设置人行联络通道,往往将联络通道位置的若干环管片设计成特殊环。... 详细信息

盾构法隧道通用楔形管片是通过前后两环的相对旋转来拟合线路中的直线和曲线要素,简化了模板设计,通用性强、质量容易保证。为了满足逃生、疏散的要求,需要在区间隧道中设置人行联络通道,往往将联络通道位置的若干环管片设计成特殊环。另外,盾构机掘进过程中因不可预见因素造成的实际隧道轴线偏差在所难免,需要调整前后管片环的相对转角,使隧道轴线尽快回到设计轴线上。介绍了带特殊环的盾构法隧道通用楔形管片排版及纠偏算法,包括平、竖曲线上的坐标定点算法,二分法求线路上理想点算法,以及空间任意点绕任意轴旋转的计算机图形学算法。

关键词：盾构法隧道通用楔形管片特殊环排版纠偏算法

盾构隧道通用楔形管片排版系统的核心算法研究

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现代隧道技术 2008年第5期45卷 34-37,43页

作者：李伟平郑国平浙江省交通规划设计研究院杭州310006

盾构隧道通用楔形管片是通过前后两环的相对旋转来拟合线路中的直线和曲线要素,简化了模板设计,通用性强、质量容易保证。通用楔形管片拼装设计的关键是根据线路的平、竖曲线要素和偏差要求确定环宽和楔形量,而每一环衬砌的偏差计算是... 详细信息

盾构隧道通用楔形管片是通过前后两环的相对旋转来拟合线路中的直线和曲线要素,简化了模板设计,通用性强、质量容易保证。通用楔形管片拼装设计的关键是根据线路的平、竖曲线要素和偏差要求确定环宽和楔形量,而每一环衬砌的偏差计算是通过排版来实现的。文章对通用楔形管片排版的主要步骤和核心算法作了介绍,其中包括平、竖曲线上的坐标法定点算法、线路上理想点的二分法求值算法,以及空间任意点绕任意轴旋转的计算机图形学算法。文章最后介绍了一个盾构区间隧道的排版过程及结果。

关键词：盾构隧道通用楔形管片排版算法

快速轨道交通盾构隧道曲线段通用楔形管片力学特性研究

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快速轨道交通盾构隧道曲线段通用楔形管片力学特性研究

作者：王建龙天津大学

学位级别：硕士

随着京津冀一体化协同发展这一国家战略的实施,市中心与卫星城市之间快速轨道交通的需求日益增多,工程项目越来越多,规模也越来越大。地下城市快速轨道交通隧道大多用盾构法施工,为绕过城市建筑物基础及地下管道等地下结构而采用小曲线... 详细信息

随着京津冀一体化协同发展这一国家战略的实施,市中心与卫星城市之间快速轨道交通的需求日益增多,工程项目越来越多,规模也越来越大。地下城市快速轨道交通隧道大多用盾构法施工,为绕过城市建筑物基础及地下管道等地下结构而采用小曲线半径,尤其在软土地区,小曲线半径盾构隧道衬砌结构受力及变形非常复杂,是快速轨道交通盾构隧道设计的关键问题。然而,目前的技术标准均仅适用于列车最高运行速度为80km/h和100km/h的轨道交通线路,没有适用于120km/h快速轨道交通线路的相应技术标准。软土地区快速轨道交通盾构隧道曲线段设计及施工参数控制仍然是目前研究的盲点。本文主要从以下几个方面开展研究工作:（1）盾构隧道通用楔形管片纵向刚度分析。文章建立壳—弹簧模型对盾构隧道进行纵向刚度的模拟分析,揭示不同荷载下的隧道纵向挠度曲线,给出不同位置管片中点挠度与外荷载之间的关系,最后讨论纵缝及封顶块位置对隧道纵向刚度的影响。（2）直线段盾构隧道在施工阶段力学性能分析。文章建立直线段盾构隧道施工阶段考虑塑性损伤的壳—弹簧模型,揭示管片宽度、地质条件、千斤顶偏心推力对通用楔形管片受力、变形以及损伤的影响。（3）曲线段盾构隧道在施工阶段力学性能分析。文章建立曲线段盾构隧道施工阶段考虑塑性损伤的壳—弹簧模型,揭示曲线半径、管片宽度、地质条件、千斤顶偏心推力对通用楔形管片受力、变形以及损伤的影响。本文依托天津Z2号线工程,采用abaqus有限元软件研究了施工阶段不同曲线半径、管片宽度、地质条件、千斤顶偏心推力对盾构隧道通用楔形管片力学性能的影响,给出了不同曲线半径、管片宽度、地质条件、千斤顶偏心推力作用下盾构隧道通用楔形管片应力、变形及损伤变化规律,为盾构隧道衬砌结构的设计与施工提供指导。

关键词：盾构隧道通用楔形管片施工阶段壳—弹簧模型混凝土塑性损伤力学性能

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隧道通用楔形管片动态排版算法设计与实现

隧道通用楔形管片动态排版算法设计与实现

作者：苗磊石家庄铁道大学

学位级别：硕士

通用楔形管片作为一种较先进的隧道衬砌形式,在盾构法施工中使用的比例越来越高。该类型管片的动态排版对于盾构机的安全掘进和隧道的成型质量具有重要的影响。动态排版和盾构机纠偏曲线具有不可分割的密切联系。本文针对通用楔形管片... 详细信息

通用楔形管片作为一种较先进的隧道衬砌形式,在盾构法施工中使用的比例越来越高。该类型管片的动态排版对于盾构机的安全掘进和隧道的成型质量具有重要的影响。动态排版和盾构机纠偏曲线具有不可分割的密切联系。本文针对通用楔形管片的动态排版和盾构机纠偏曲线进行研究,包括以下几方面的内容:分析了管片动态选型涉及的管片几何尺寸、盾尾间隙、油缸行程差、管片拟合中心相对于设计轴线的偏差等因素,以及各因素之间的相互关系。对推进油缸行程数据使用平面拟合得到管片端面相对于盾构机的姿态关系,对盾尾间隙数据使用圆形或椭圆拟合得到管片相对于盾构机的位置关系。定义了一组向量用来描述管片与盾构机、管片与设计轴线之间的相对关系。推导了前后两环管片之间油缸行程差、盾尾间隙、与设计轴线偏差的关系公式。结合盾构机与设计轴线的相对关系,考虑盾尾间隙、铰接装置、管片最小拟合半径、推进油缸允许的最大的油缸行程差等因素,得到纠偏曲线的计算公式。根据纠偏曲线计算得到接下来几环的盾构机趋势、由于纠偏引入的油缸行程差等数据,为盾构机操作人员提供控制建议。设计了一个用来评价管片动态排版结果的目标函数,该函数考虑了错缝拼装、油缸行程差、盾尾间隙、与设计轴线偏差等因素。通过计算接下来四环管片目标函数和的最小值,得到最优的排版方案。给出这四环管片拟合偏差趋势图、盾尾间隙趋势图、油缸行程差趋势图,为施工人员提供动态排版建议。使用Python语言编写了通用楔形管片动态排版和计算盾构机纠偏曲线的算法。结合京张高铁清华园隧道工程,取得了较好效果。

关键词：通用楔形管片动态排版盾尾间隙纠偏曲线盾构机

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大型通用楔形管片拼装施工技术

隧道建设 2006年第4期26卷 64-67页

作者：戴仕敏李章林何国军上海隧道工程股份有限公司上海200082

通用楔形管片作为一种较先进的隧道衬砌形式,在盾构法施工中能够较好地控制隧道掘进轴线和管片成环质量。以上海市上中路隧道工程大型通用楔形管片的应用为例,介绍了通用楔形管片的设计理念和特点,全圆周错缝拼装的施工方法以及施工中... 详细信息

通用楔形管片作为一种较先进的隧道衬砌形式,在盾构法施工中能够较好地控制隧道掘进轴线和管片成环质量。以上海市上中路隧道工程大型通用楔形管片的应用为例,介绍了通用楔形管片的设计理念和特点,全圆周错缝拼装的施工方法以及施工中控制管片质量的方法。

关键词：隧道通用楔形管片错缝拼装施工技术

基于CATIA软件的楔形盾构隧道管片参数化建模与排版

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隧道建设（中英文） 2019年第3期39卷 391-397页

作者：李永明张恺韬郭哲良杨磊阮军张洛瑜浙江省交通规划设计研究院有限公司浙江杭州310011

为提高楔形盾构隧道管片拼装拟合设计效率,基于达索CATIA V6软件平台,分析管片几何结构模型建模与隧道设计曲线拟合原理。通过盾构管片参数换算,建立楔形盾构隧道管片环参数化建模标准库,设计函数运算关系并编辑脚本,然后以局部坐标系... 详细信息

为提高楔形盾构隧道管片拼装拟合设计效率,基于达索CATIA V6软件平台,分析管片几何结构模型建模与隧道设计曲线拟合原理。通过盾构管片参数换算,建立楔形盾构隧道管片环参数化建模标准库,设计函数运算关系并编辑脚本,然后以局部坐标系转换的方式实现隧道曲线参数化拟合,编写排版拟合程序,并应用排版程序分析不同楔形量对通用楔形盾构管片隧道曲线拟合精度的影响。最后,依托杭州市艮山快速路下沙段提升改造工程,对工程初设中直径为14 m的盾构管片进行建模排版模拟,结果表明排版程序计算结果满足工程需求,能为实际工程提供一定依据。

关键词：盾构隧道通用楔形管片曲线拟合 CATIA V6软件参数化建模

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天津地铁通用楔形管环力学性能影响因素分析

地下空间与工程学报 2020年第6期16卷 1737-1745页

作者：曾祥会张琪李瑶张稳军王建龙天津滨海新区轨道交通投资发展有限公司天津300450 天津大学建筑工程学院天津300354 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300354

为完善列车最高运行速度达120 km/h的快速轨道交通线路技术标准,本文依托天津地铁Z2线工程,基于ABAQUS软件建立了盾构隧道受力分析的壳弹簧模型,引入混凝土塑性损伤本构,详细地研究了施工阶段曲线半径、千斤顶偏心推力、地层条件、混凝... 详细信息

为完善列车最高运行速度达120 km/h的快速轨道交通线路技术标准,本文依托天津地铁Z2线工程,基于ABAQUS软件建立了盾构隧道受力分析的壳弹簧模型,引入混凝土塑性损伤本构,详细地研究了施工阶段曲线半径、千斤顶偏心推力、地层条件、混凝土管片宽度等分别对直线段和曲线段通用楔形管片的受力与变形,以及结构损伤面积的影响规律。结果表明:直线段管片受拉损伤面积随混凝土管片宽度的增大而增大,曲线段受拉损伤面积随混凝土管片宽度的增大而减小;当地质条件越好时,隧道管片主压应力及其变形减小,损伤面积也相应减小;隧道管片主压应力、结构变形,以及损伤面积均随曲线半径的增大而减小。本文研究成果可为软土地区快速轨道交通曲线段通用楔形管片的设计与施工提供参考。

关键词：盾构隧道通用楔形管片施工阶段力学性能

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盾构隧道通用管片排版设计与纠偏研究

施工技术 2013年第13期42卷 89-92页

作者：张文萃穆世旭李家涛胡长明汪凯西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 中铁一局集团城市轨道交通工程有限公司陕西西安710054

通用楔形管片作为一种较先进的隧道衬砌形式,在盾构法施工中能够较好地控制隧道掘进轴线和管片成环质量。以宁波地铁2号线机场站—栎社新村站区间工程为背景,结合现场实际施工经验,针对通用管片的特点,对通用管片排版设计进行了研究。... 详细信息

通用楔形管片作为一种较先进的隧道衬砌形式,在盾构法施工中能够较好地控制隧道掘进轴线和管片成环质量。以宁波地铁2号线机场站—栎社新村站区间工程为背景,结合现场实际施工经验,针对通用管片的特点,对通用管片排版设计进行了研究。对通用管片在不同点位拼装时上、下、左、右各方向的超差和轴线偏差进行了计算,分析了通用管片排版设计时应当考虑的影响因素。研究结果表明,按照设计的排版方案对通用管片进行成组使用,可以较好地拟合直线段、圆曲线段以及缓和曲线段的设计路线,在管片排版中应重点考虑线路拟合、盾构姿态、油缸行程差、盾尾间隙等因素。

关键词：隧道工程盾构通用楔形管片排版设计纠偏