当前位置:文档之家› 盾构隧道衬砌结构的力学模型

盾构隧道衬砌结构的力学模型

盾构隧道衬砌结构的力学模型
盾构隧道衬砌结构的力学模型

盾构施工完整的毕业设计报告

重庆能源职业学院 毕业设计(论文) 题目:盾构施工 姓名: * * **** 学号: 2********** 班级: **************** 专业: ****************

指导教师: ****************

重庆能源职业学院 毕业设计(论文)成绩表 系专业班评审意见: 指导教师对学生所完成的课题为 的毕业设计(论文)进行的情况,完成情况的意见: 评分:平时成绩(百分制)论文成绩(百分制) 指导教师 年月日答辩: 毕业设计(论文)答辩组对学生所完成的课题为 的毕业设计(论文)经过答辩,成绩为 毕业设计(论文)答辩组负责人 答辩组成员 年月日总成绩(平时成绩30%+论文成绩10%+答辩成绩60%): 签字: 年月日

重庆能源职业学院 毕业设计(论文)任务书 ******* 系 20102322 班学生 ******* 学号 20102322057 毕业设计(论文)课题盾构施工 毕业设计(论文)工作自 2012 年 11 月 30 日起至 2012 年 5 月 28 日止 毕业设计(论文)进行地点: ******* 一、课题的背景、意义及培养目标 《盾构施工》是管道穿越里面不可缺少的一个重要环节,长输管道施工中要穿越许多山川及河流,而盾构施工方法可以解决这些管道施工穿越遇到的问题,而且在以后管道运输中才能更加安全。随着石油工业的飞速发展,油气储运设施的建设也越来越快。由于管道的增加,施工更多的管道式必不可少的,为了减少施工时间和施工人数,以及防止一些安全事故的发生,那么管道穿越中用盾构施工是一个很好的方法。 二、设计(论文)的原始数据与资料 《油气储运工程施工》 三、课题的基本要求(含技能技术指标) 1、对盾构施工具有较详细的认识和了解,写出当前的发展状况及今后的发展趋势; 2、了解石油工业管道施工的现状及发展趋势; 3、掌握管道穿越的现状及发展趋势; 5、具备化工识图与制图能力、反应过程运行控制能力;

隧道斜井洞口施工方案

Xx隧道1#斜井洞口施工方案 1、工程概况 xx隧道1#斜井全长284m,位于xx隧道DK221+300左侧,与线路正线夹角为111°,斜井纵坡为11%的下坡,为双车道辅助坑道,净空尺寸为7.7m(宽)x6.2m(高),设单侧排水沟,IV、V 级围岩为模筑砼(耐腐蚀)衬砌,Ⅲ、Ⅱ级围岩为锚喷砼支护(均根据初步设计图及设计院了解资料,如有最新设计资料及时更新)。该斜井施工正洞1995m,施工里程DK220+945~DK222+940。 2、施工总体布置 2.1、临时工程 (1)便道:便道设为双车道,行车路面宽5.5m,路堑边坡内侧设单侧排水沟;由于与S308省道连接200m坡度较大(约14%),设为混凝土路面,混凝土厚20cm。跨寨蒿河设10米宽过水路面,过水路面采用φ100cm钢筋砼管,设6排。 (2)临时房屋:生活房屋设于斜井口右侧15m,主要为架子队工人、隧道二队二分队管理人员居住。生产房屋除澡堂、食堂、厕所等外均采用活动板房。空压机房、发电房、配电房等生产房屋设置于斜井口左侧,采用砖房。以上共计约850m2。 (3)高压水池:生产用水采用斜井左侧山谷自流溪水,设置一个浆砌片石拦水坝,根据调查流水量能满足生产需求,出口管采用φ100钢管,水池与洞顶高差30米,满足水压要求。 (4)临时用电:进洞前临时配一台300KW发电机过渡,满足生活及前期施工需要,进洞后接大电,洞口配一台630KVA变压器。 (5)临时用风:前期配一台12m3内燃空压机用于边仰坡施工,

后安装5台22m3电动空压机陆续投入施工,能满足进入正洞后全断面施工需要。 (6)生产、生活排污及垃圾处理和环境保护设施:生产污水和生活区四周设通畅的排水系统,污水集中进行处理排放,生产、生活区各修建1个污水处理池,生产生活垃圾分类集中存放,定点、定期运至垃圾场。 另为满足前期进洞喷浆及临时工程混凝土搅拌需要,配置一台小型搅拌机。 2.2施工队伍设置 该队除队长、技术主管设置1名外,副队长、技术员、施工员、测工、按工点不同分别设置。 3、工期目标 2.1斜井施工 1#斜井施工期为2个月,4月30日进入隧道主洞。其中3月份开挖支护100m,4月份开挖支护184m。根据经理部要求1#斜井2009年2月25日正式进洞施工。 2.2具体工期要求 2月5日开始2月10日完成过水路面施工; 2月11日开始2月15日完成板房基础浇筑,2月20日拼装完成,达到入住条件; 2月11日开始2月22日完成生产区房屋建筑; 2月11日开始2月22日完成拦水坝施工,并完成水管安装。 2月12日开始2月18完成洞顶截水沟土体开挖及抹面;

毕业设计论文(城市地下工程方向):地铁站区间隧道设计与施工

毕业设计论文(城市地下工程方向):地铁站区间隧道设计与施工

ZZ 矿业大学 本科生毕业设计 姓名:学号: 学院: 专业:土木工程专业(城市地下工程方向) 设计题目:上海地铁汶水路站~新沪路站区间隧道设计与施工 专题:盾构施工对周围建筑物的影响及保护措施指导教师:职称:

二○一○年六月徐州 ZZ矿业大学毕业设计任务书 学院力学与建筑工程专业年级土木工程专业地下20XX学生姓名XX 任务下达日期:2010年 1 月10 日 毕业设计日期:2010年1月10日至2010年6月20日 毕业设计题目:上海地铁汶水路站~新沪路站区间隧道设计与施工 毕业设计专题题目:盾构施工对周围建筑物的影响及保护措施 毕业设计主要内容和要求: 设计要求: 根据提供的上海地铁汶水路~新沪路站区间隧道工程的工程资料,完成隧道衬砌结构设计和施工组织设计。结构设计内容包括隧道施工方案的比选、衬砌方案的选取及内力计算等,并编制设计计算书。施工组织设计内容应包括隧道施工准备、施工方法及辅助施工技术、施工总平面布置、施工进度计划和施工管理等内容。 提交是图纸应包括:①区间隧道工程施工平面总布置图;②区间隧道平面图与剖面图;③衬砌管片配筋图。 专题要求: 隧道施工常采用盾构法施工,而盾构施工时会对周围建筑物产生影响,根据查阅的资料,分析盾构施工对土体应力状态及地表变形的影响,并说明盾构法施工时应对对周围建筑物采取的保护措施。完成论文及手绘图一张。

其它要求: 翻译一篇与设计或专题内容相关的近3年外文文献,其中文字数不少于3千字,并且附英文原文。 院长签字:指导教师签字:

ZZ矿业大学毕业设计指导教师评阅书 指导教师评语(①基础理论及基本技能的掌握;②独立解决实际问题的能力;③研究内容的理论依据和技术方法;④取得的主要成果及创新点;⑤工作态度及工作量;⑥总体评价及建议成绩;⑦存在问题;⑧是否同意答辩等): 成绩:指导教师签字: 年月日

计算盾构施工过程中衬砌内力的两种方法比较

计算盾构施工过程中衬砌内力的两种方法比较 【摘要】盾构隧道的建造是一个多步骤施工的过程,为了更好地分析衬砌的受力状况,采用地层—结构法和荷鞍—结构法从不同角度对施工过程加以模拟,并各有侧重。地层—结构法引进应力释放系数概念,依据结构与土相互作用的观点,对施工过程中影响隧道内力的因素进行分析,奉文还针对施工过程中注浆压力、注浆影响范围对衬砌内力产生的影响进行了讨论;同时,采用荷载—结构法,考虑施工过程中荷载的变化,特别是注浆压力的变化米计算衬砌结构内力。最后,结合工程实例,比较了两种计算方法给出计算结果的差别,这为设计方法的改进提供了依据。【关键词】盾构隧道施工过程地层—结构法荷载—结构法1前言 盾构机械施工时,首先依靠盾构机本身的刚性支护和开挖面土压力的平衡装置而开挖前方土体,随着盾构的推进,不断拼装管片,同时在盾尾向衬砌环外围进行注浆。由于注浆材料的逐渐凝固以及土体的固结,整个隧道的隧道受力状态趋于稳定,投入运营使用。在运营阶段,又会受到列车的振动荷载和人群荷载。从以上过程可以看出:盾构隧道的建造是一个复杂的多步骤施工过程。在进行衬砌内力分析中为

了模拟施工过程,地层—结构法与荷载—结构法分别采用了不同的假设条件和设计理论,以期全面的反映盾构衬砌的受力状况。荷载—结构法首先把一切影响因素转化为荷载作用在结构上,这样需要引进诸多假设,如假设水土压力分布形式,地基抗力等。然后利用按最不利工况荷载组合的原则来进行内力分析,寻求盾构隧道内力包络图。地层一结构法分析中引进应力系数释放的概念,将土与隧道作为一个整体宋分析计算,建立模拟盾构隧道衬砌施工全过程的有限元分析模型,这就回避了荷载结构法中引进的假设,从最大限度上模拟了各个施工因素对衬砌受力的影响。本文依据自行研制的同济曙光软件,采用地层—结构法和荷载—结构法对盾构隧道的施工过程做出模拟,并比较分析结果。 2盾构衬砌的结构分析模型 2.1管片的离散化 盾构隧道衬砌结构通常属管片—接缝构造体系,其在隧道横断面上为若干管片通过螺栓连接成管片环,在隧道纵向上为管片环通过纵向螺栓连接,呈通缝或错缝拼装而成。在地层一结构法和荷载—结构法中,都可以将衬砌离散为二结点六自由度的梁单元如图1所示,假定隧道管片材料处于弹

隧道斜井专项施工方案

新建龙岩至厦门铁路ZD-Ⅰ标斜井专项施工方案 中铁隧道集团有限公司 龙厦铁路ZD-1标项目经理部 二○○七年二月十二日

目录 第一章斜井优化设计 (3) 第二章施工平面、立体布置 (12) 第三章有轨斜井提升能力计算分析 (27) 第四章斜井施工主要设备配备 (38) 第五章施工排水 (42) 第六章斜井正洞有轨和无轨运输的比较 (53) 第七章竖直投料孔方案 (57) 第八章斜井提升安全措施 (63)

* 第一章斜井优化设计

前言 2006年12月25日龙厦铁路重点工程开工典礼举行后,项目部及各工区人员即火速进场。根据招标用施工图,项目部组织各工区相关技术人员对现场进行认真踏勘,结合工期要求、各斜井施工提升运输方案、提升设备的配置等因素对象山隧道5个斜井的洞口位置、井身设置、断面尺寸等设计方案进行了优化。截止目前,斜井方面的优化工作已基本完成。现将各斜井的优化变更情况分述如下。 一、1#斜井 1、斜井位置 象山隧道原设计1#斜井井身长945.31米,综合坡度9.13%,井底与正洞右线单联斜交,交点里程为YDK22+555。井口位于滑坡体处,暗洞口进入山体坡脚40多米,仰坡开挖高度达60多米,暗洞口底板标高高出既有便道约4米。由于山体地形较陡,造成开挖边坡较高、土石方量较大、边仰坡防护量大,且不利于边仰坡稳定,无法实现早进洞施工。 将暗洞口位置向设计左侧移动41米(避开滑坡体),标高下降2.6米(比既有便道高1.4米)。在保持原设计坡度总体不变的情况下,井底联接处位置相应发生改变,交点里程为YDK22+452.5。此方案可避免洞口段的高边坡开挖,实现早进洞。此外井身长度缩短46.2米,在降低工程造价的同时,可提前进入正洞施工。 附:象山隧道1#斜井井身位置调整平面图

第六讲盾构衬砌结构

地下工程设计原理第06章盾构衬砌结构 主讲教师:胡敏云

本章主要内容 ?什么是盾构技术? ?盾构构造和分类 ?盾构尺寸和千斤顶推力 ?盾构推进及衬砌拼装 ?装配式圆形衬砌构造 ?内力计算与管片结构设计 学习要求: ?了解盾构隧道的功能和适用环境; ?掌握圆形衬砌构造、内力计算与管片结构设计。

盾构法是暗挖隧道的 专用机械——盾构机在地面以下建造隧道的一种施工方法。 构成盾构法的主要内容是:先在隧道某段的一端建造竖井或基坑,以供盾构安装就位。盾构从竖井或基坑的墙壁预留孔处出发,在地层中沿着设计轴线,向另一竖井或基坑的设计预留孔推进。盾构推进中所受到的地层阻力,通过盾构千斤顶传至盾构尾部已拼装的预制衬砌,再传到竖井或基坑的后靠壁上。 盾构法施工

什么是盾构技术? ?盾构(shield )是一种钢制的活动防护装置或活动支撑,是通过软弱含水层,特别是河底、海底,以及城市居民区修建隧道的一种机械。 ?头部可以安全地开挖地层,尾部可以装配预制管片或砌块,迅速地拼装成隧道永久衬砌。 ?盾构推进主要依靠盾构内部设置的千斤顶。 适用条件 ?在松软含水地层中修建隧道、水底隧道及地下铁道时采用各种不同形式的盾构施工最有意义; ?暗挖施工,不受地面交通、河道、航运、潮汐、季节等条件的影响。 发展历史 ?用盾构法修建隧道开始于1818年,法国工程师布鲁诺尔; ?1825年在英国泰晤士河下首次用矩形盾构建造隧道; ?近代,日本盾构法得到了迅速发展,用途越来越广,并研制了大量新型盾构; ?我国于1957年北京下水道工程中首次出现2.6m 小盾构; ?上海市延安东路过江道路隧道使用11.0 m 直径的大盾构;

隧道及地下工程“设计”类毕业设计指导书2

隧道及地下工程“设计”类毕业设计指导书 1 设计原则及有关技术指标 1.1主要构件设计使用年限为100年。根据承载能力极限状态和正常使用极限状态的要求,采取有效措施,保证结构强度、刚度,满足结构耐久性要求。 1.2 根据工程地质和水文地质条件,结合周围地面建筑物、地下构筑物状况,通过对技术、经济、环保及使用功能的综合比较,合理选择结构形式。 1.3结构设计应满足施工、运营、环境保护、防灾等要求。 1.4 结构的净空尺寸除应满足建筑限界要求外,尚应考虑施工误差、测量误差、结构变形和沉陷等因素。 1.5 断面形状和衬砌形式应根据工程地质及水文地质、埋深、施工方法等条件,从地层稳定、结构受力合理和环境保护等方面综合确定。 1.6隧道结构按结构“破损阶段”法,以材料极限强度进行设计。 1.7 施工引起的地层沉降应控制在环境条件允许的范围内。 1.8 隧道建设应尽量考虑减少施工中和建成后对环境造成的不利影响。 1.9设计中除参照本指导书外,尚应符合《铁路隧道设计规范》或《地铁设计规范》等相关国家现行的有关强制性标准的规定。 1.10隧道主体工程等级为一级、防水等级为二级,耐火等级为一级。 1.11隧道结构的抗震等级按二级考虑,按抗震烈度8度设防。 1.12 结构设计在满足强度、刚度和稳定性的基础上,应根据地下水水位和地下水腐蚀性等情况,满足防水和防腐蚀设计的要求。当结构处于有腐蚀性地下水时应采取抗侵蚀措施,混凝土抗侵蚀系数不低于0.8。 1.13 在永久荷载基本荷载组合作用下,应按荷载效应标准组合并考虑长期作用影响进行结构构件裂缝验算。二类环境混凝土构件的裂缝宽度(迎土面)应不大于0.2mm,一类环境(非迎土面及内部混凝土构件)混凝土构件的裂缝宽度均应不大于0.3mm。当计及地震、人防或其它偶然荷载作用时,可不验算结构的裂缝宽度。 1.14 混凝土和钢筋混凝土结构中用混凝土的极限强度应按表1-1采用。区间隧道衬砌采用钢筋混凝土时其混凝土强度不应低于C30。 表1-1 混凝土的极限强度(MPa)

地下建筑结构课程设计 隧道盾构施工

目录 1 荷载计算-------------------------------------3 1.1 结构尺寸及地层示意图-----------------------3 1.2 隧道外围荷载标准值-------------------------3 1.2.1 自重--------------------------------3 1.2.2 均布竖向地层荷载----------------------4 1.2.3 水平地层均布荷载----------------------4 1.2.4 按三角形分布的水平地层压力--------------5 1.2.5 底部反力-----------------------------5 1.2.6 侧向地层抗力--------------------------5 1.2.7 荷载示意图----------------------------6 2 内力计算---------------------------------------6 3 标准管片配筋计算--------------------------------8 3.1 截面及内力确定-----------------------------8 3.2 环向钢筋计算--------------------------------8 3.3 环向弯矩平面承载力验算-----------------------11 4 抗浮验算-------------------------------------10 5 纵向接缝验算--------------------------------12 5.1 接缝强度计算------------------------------12 5.2 接缝张开验算------------------------------14 6 裂缝张开验算------------------------------15 7 环向接缝验算----------------------------16

某隧道斜井进洞施工方案

XX隧道斜井进洞施工方案 1. 编制目的 为明确斜井开挖作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准,指导、规范斜井施工,尽可能地减少超、欠挖,保证斜井的开挖作业安全,确保斜井施工质量,特编制本施工方案。 2. 编制依据 ⑴《客运专线铁路隧道工程施工指南》(TZ214-2005) ⑵《客运专线铁路隧道工程施工质量验收标准》铁建设[2005]160号 ⑶ XX隧道设计图纸及相关隧参图 3. 工程概况 3.1 隧道概况 XX隧道位于XX省XX市境内,为双线隧道,隧道起迄里程为DK63+332~DK66+700,全长3368m。隧道所经地区地势平缓,相对高差约2~5m,最大埋深近65m。XX隧道下穿XX市新区,与多条道路及建筑设施立体交叉,主要有:DK63+585~602下穿310国道;DK64+130~220下穿新310国道和铁路专用线;DK65+442~514下穿市政道路紫荆南路;DK66+230~430为浅埋地段以明挖通过;隧道上方地面有多处民宅等建筑设施,多为1~3层,基础深度1~2m。 3.2 斜井工程概况 为加快施工进度,满足工期要求,本隧道设置斜井一座,斜井设于DK65+450线路前进方向右侧,与隧道中线大里程方向的平面夹角为45o,斜井水平长度135m,斜长135.47m。斜井采用无轨运输。斜井净空采用单车道断面,斜井纵坡9%,其中斜井与正洞交接段以及错车道段采用2%缓坡。斜井的支护型式采用喷锚支护整体式衬砌,斜井交叉点等薄弱环节衬砌采用降低一级。隧道建成后斜井改做紧急出口通道,为满足使用要求,隧道施工完成后应自施工斜井出口衔接一段水平长度为25.1m的紧急出口通道结构,坡度为20%。斜井及紧急出口通道总长161.1m。紧急出口通道外场坪设向洞外10%的坡,防止洞外地表水进入斜井。 3.3 自然及地质条件 斜井地段地表水及地下水不发育,对斜井无不利影响。XK0+000-XK0+91段 粘质黄土,棕红色,褐红色,硬塑,结构较致密,局部为为Ⅳ级围岩,dl+plQ 2 砂质粘土,地下水不发育。XK0+91-XK0+161.1段为Ⅴ级围岩,上部为al+plQ 3

隧道斜井二次衬砌施工方案(大坡度斜井)

隧道斜井 二衬施工专项方案 编制: 复核: 审核:

隧道斜井二衬施工方案 一.编制依据 1.本标段风道施工图纸以及现场实际情况。 2.省高指隧道施工标准化指南 3.福建省高速公路隧道施工要点 4.《公路隧道施工技术规范》JTG F60-2009 5.《公路工程质量检验评定标准》JTG F80/1-2004 6.斜井作业区施工方案。 二、工程概况 1.总体工程概况 斜井为xx隧道永久性通风通道,分左右两洞,右斜井洞口位于右洞YK20+678洞轴线右偏120m,长度686.8m,左斜井洞口位于右洞YK20+681洞轴线右偏142m,长度609.8m。左右斜井各设送、排风道,其中右斜井排风道设计为施工加宽段,作为左右斜井和正洞斜井施工段的运输通道。 设计采用地表风机房。右正洞送排风道合并到右斜井,左正洞送排风道合并到左斜井,斜井设置中隔板。左斜井洞身坡度为19.8%,右斜井洞身坡度为18.5%。 ZXJZ0,YXJZ0,ZXJZ5-1,YXJZ5-1,ZXJZ5,YXJZ5段设仰拱,其余地段设计不设仰拱。 2.设计参数 斜井段支护类型和衬砌形式见下表 Φ12@200 Φ12@200 25

(1)钢筋:仰拱全部设钢筋。ZXJZ0,YXJZ0拱墙和仰拱钢筋环向为双层Φ20@200mm,纵向为双层Φ12@200mm,层距390mm,保护层厚度为55mm,层间设Φ12@600mm架立筋。ZXJZ5-1,YXJZ5-1拱墙和仰拱钢筋环向为双层Φ20@200mm,纵向为双层Φ12@200mm,层距290mm,保护层厚度为55mm,层间设Φ12@600mm架立筋。ZXJZ5,YXJZ5拱墙和仰拱钢筋环向为双层Φ16@200mm,纵向为双层Φ12@200mm,层距300mm,保护层厚度为50mm,层间设Φ12@600mm架立筋。ZXJZ4-1,YXJZ4-1拱墙钢筋环向为双层Φ16@200mm,纵向为双层Φ12@00mm,层距250mm,保护层厚度为50mm,层间设Φ12@600mm架立筋。 (2)混凝土:仰拱混凝土为C25混凝土,拱墙混凝土为C25防水混凝土。 (3)防排水:二衬砼采用C25防水砼,在初期支护和二衬背后均设置EVA防水板1.2mm 厚+无纺土工布300g/㎡,在初支和土工布之间环向铺设Φ50mmHDPE单壁打孔盲管将地下水引入边墙两侧Φ100mmHDPE双壁打孔波纹管集水,有仰拱段通过Φ100mmPVC横向排水管将水引入Φ200mmU-PVC双壁打孔波纹管中央排水管,再通过中央排水管引入主洞侧式排水沟排出主洞洞外,无仰拱段直接通过两侧Φ100mmHDPE管将水引入主洞侧式排水沟排出洞外。二衬沉降缝和环向施工缝采用中埋式橡胶止水带进行防水。路面水通过设在斜井两侧的10×20cm的路缘三角沟,引入联络风道的沉沙井,然后通过Φ100mmU-PVC双壁波纹管将水引入主洞电缆沟,排出主洞洞外。 (4)一般断面图

盾构隧道设计基本概念

盾构隧道设计基本概念 1盾构管片的几何设计 1.1隧道线形的选择—平纵断面的拟合 隧道的中线是由直线及曲线组成。设计常常采用楔形衬砌环(见图1-1),来实现盾构隧道在曲线上偏转及纠偏,楔形衬砌环最大宽度与最小宽度之差称为楔形量。一般来说,楔形量的确定具有经验性,应考虑管片种类、环宽、直径、曲线半径、曲线区间楔形管片环使用比例、管片制作的方便性、盾尾操作空隙因素综合确定;管片楔形量还必须为施工留出适当的余裕。如下图所示,阴影部分是管片的平面投影图,圆弧是隧道设计中心线,圆弧中心点O1是隧道的转弯半径所在的中心点,O2是理论上能拼出的最小转弯半径时的圆心,则O2P<O1P。 a)普通环b)单侧楔形环c)两侧楔形环 图1-1 楔形衬砌环(β-楔形角、△-楔形量) 图1-2 楔形量与转弯半径示意图 日本曾统计管片外径与楔形量的相关关系,如下图所示。

图1-3 楔形量的施工统计 《盾构工程用标准管片(1990年)》规定管片环外径与楔形量的关系如表1-1所示。 表1-1 楔形量与管片环外径的关系 目前,多采用楔形衬砌环与直线衬砌环的组合、左右楔形衬砌环以及通用型管片。 1.1.1标准环+楔形环 管片拼装时,根据隧道线路的不同,直线段采用标准环管片,曲线段采用楔形管片(左转弯环、右转弯环)用于隧道的转弯和纠偏。楔形环的楔形角由标准管片的宽度、外径和施工曲线的半径而定。采用这类管片时,至少需三种管片模具,即标准环管模、左转弯环管模和右转弯环管模。 a)直线段b)曲线段 图1-4 标准环+楔形环拟合线路 通常,以短折线拟合曲线,在设计时常以2标准环+1楔形环来拟合;不得以(极端困难)时,以1标准环+1楔形环来拟合。

地铁盾构隧道毕设论文

地铁盾构隧道毕设论文 Prepared on 22 November 2020

石家庄地铁一号线北宋站~谈固站区间隧道土层的物理力学参数 表1 土层的物理力学参数 计算原则: (1)设计服务年限100年; (2)工程结构的安全等级按一级考虑; (3)取上覆土层厚度最大的横断面计算; (4)满足施工阶段,正常运营阶段和特殊情况下强度计算要求; (5)接缝变形在接缝防水措施所能适应的范围内; (6)成型管片裂缝宽度不大于; (7)隧道最小埋深处需满足抗浮要求; 采用规范: (1)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002); (2)《地下工程防水技术规范》(GB50108-2001); (3)《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299-1999); (4)《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2001); (5)《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》(GB50308-1999); (6)《盾构法隧道施工与验收规范》(GB50446-2008); (7)《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)。 方案确定 明挖法施工对城市地面交通和居民的正常生活有较大影响,易造成噪音、粉尘及废弃泥浆等的污染,且工期较长。由于本工程位处地区附近有很多居民居住,地面交通复杂,故不适合选择明挖法施工。 矿山法适用于硬、软岩层中各类地下工程,特别是对于中硬岩中。本工程要求工期较短,且地下水丰富,矿山法堵水较为繁琐且占用较长工期;隧道穿过地层为砂土和砾石层,矿山法对围岩的破坏较严重。因此不选用矿山法施工。 本工程设计隧道内径为,内径较大,顶管法适宜中小尺寸管道,管道顶进困难,考虑到场地以及经济效益的影响不选用顶管法施工。

隧道斜井进正洞施工方案

长岭岗1号隧道斜井进入正洞挑顶施工方案 新建铁路云桂线(云南段) XX隧道斜井 XX隧道斜井进正洞施工方案 编制: 复核: 批准: XX集团有限公司 云桂铁路云南段项目经理 20 年月日 斜井进正洞施工方案 1、编制依据 ⑴《XX隧道设计图》 ⑵《时速250公里铁路双线复合式衬砌》(云桂隧参-04) ⑶《双线隧道辅助施工措施及施工工法》(云桂隧参-08) ⑷《斜井衬砌图》(云桂隧参-14) ⑸《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》(铁建设[2005]160号) ⑹《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB10753-2010) ⑺我单位类似工程施工经验。

长岭岗1号隧道斜井进入正洞挑顶施工方案 2、工程概况 XX 隧道斜井长620m ,与正洞相交里程DK604+450,与左线中线夹角67°9′2″,下坡度11.5%。斜井内净空为7.5m (宽)*6m (高),运输方式为无轨双车道。该洞线区属云贵高原南缘中山区构造腐蚀地貌,自然坡度约15°~30°。本段主线经过主要XX 交扭背斜,XX 扭曲背斜与主线相交于DK604+405,交角约65.7°。小里程翼岩层产状N60°E/61°SE ,大里程翼岩层产状N40~47°E/44~47°NW 。两翼大致对称,背斜轴部,岩体破碎,节理、裂隙发育,岩体完整性差。地震动峰值加速度为0.15g ,反应谱特征周期0.45s 。斜井开挖方法为全断面法,属Ⅳ级围岩,交接处正洞为Ⅳ级B 型复合,正洞开挖方法为台阶法。 3、总体施工方案 为使斜井及主洞排水畅通,在斜井右侧XJK0+015位置设置集水坑。进入主洞前5米为斜井调整段后,设置异形钢架,调整支护断面角度,使其与正洞中线平行;底板开挖至正洞隧道右侧钢架内弧时,高程至与正洞填充面高程一致。斜井施工到达交接处后,向左侧旋转22°50′58″按垂直于正洞中线方向进入正洞。斜井采用V 级围岩支护参数进行加强支护,并施作二次衬砌。进入正洞后,先向小里程开挖支护至DK604+420后,再向大里程方向施工,为开挖台车、钢筋台车、二衬台车提供拼装条件,待二衬台车拼装完成后,及时施作交接段的二次衬砌,确保交接段的施工安全。大小里程同时开挖。 4、施工流程及顺序 4.1、工艺流程: 工艺流程见下页图一。 图一.施工工艺流程图 4.2、施工顺序 4.2.1、设置集中抽水泵房 根据工程特点,结合以往施工经验,于XJK0+008处开始,在斜井右侧设置一洞室为集水坑,,一次

隧道专业毕业设计外文翻译 精品

我国隧道盾构掘进机技术的发展现状 1. 我国盾构隧道掘进技术的发展历史 盾构掘进机是一种隧道掘进的专用工程机械,现代盾构掘进机集机、电、液、传感、信息技术于一体,具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能。盾构掘进机已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电隧道工程。我国的盾构掘进机制造和应用始于1963年,上海隧道工程公司结合上海软土地层对盾构掘进机、预制钢混凝土衬砌、隧道掘进施工参数、隧道接缝防水进行了系统的试验研究。研制了1台直径4.2m的手掘式盾构进行浅埋和深埋隧道掘进试验,隧道掘进长度68m。 1965年,由上海隧道工程设计院设计、江南造船厂制造的2台直径5.8m的网格挤压型盾构掘进机,掘进了2条地铁区间隧道,掘进总长度1200m。 1966年,上海打浦路越江公路隧道工程主隧道采用由上海隧道工程设计院设计、江南造船厂制造的我国第一台直径10.2m超大型网格挤压盾构掘进机施工,辅以气压稳定开挖面,在黄浦江底顺利掘进隧道,掘进总长度1322m。 70年代,采用1台直径3.6m和2台直径4.3m的网格挤压型盾构,在上海金山石化总厂建设1条污水排放隧道和2条引水隧道,掘进了3926m海底隧道,并首创了垂直顶升法建筑取排水口的新技术。 1980年,上海市进行了地铁1号线试验段施工,研制了一台直径6.41m的刀盘式盾构掘进机,后改为网格挤压型盾构掘进机,在淤泥质粘土地层中掘进隧道1230m。 1985年,上海延安东路越江隧道工程1476m圆形主隧道采用上海隧道股份设计、江南造船厂制造的直径11.3m网格型水力机械出土盾构掘进机。 1987年上海隧道股份研制成功了我国第一台φ4.35m加泥式土压平衡盾构掘进机,用于市南站过江电缆隧道工程,穿越黄浦江底粉砂层,掘进长度583m,技术成果达到80年代国际先进水平,并获得1990年国家科技进步一等奖。 1990年,上海地铁1号线工程全线开工,18km区间隧道采用7台由法国FCB 公司、上海隧道股份、上海隧道工程设计院、沪东造船厂联合制造的φ6.34m土压平衡盾构掘进机。每台盾构月掘进200m以上,地表沉降控制达+1~-3cm。1996年,上海地铁2号线再次使用原7台土压盾构,并又从法国FMT公司引进2台土压平衡盾构,掘进24km区间隧道。上海地铁2号线的10号盾构为上海隧道公司自行设计制造。 90年代,上海隧道工程股份有限公司自行设计制造了6台φ3.8~6.34m土压平衡盾构,用于地铁隧道、取排水隧道、电缆隧道等,掘进总长度约10km。在90年代中,直径1.5~3.0m的顶管工程也采用了小刀盘和大刀盘的土压平衡顶管机,在上海地区使用了10余台,掘进管道约20km。1998年,上海黄浦江观光隧道工程购买国外二手φ7.65m铰接式土压平衡盾构,经修复后掘进机性能良好,顺利掘进隧道644m。 1996年,上海延安东路隧道南线工程1300m圆形主隧道采用从日本引进的φ11.22m泥水加压平衡盾构掘进机施工。 1998年,上海隧道股份成功研制国内第1台φ2.2m泥水加压平衡顶管机,用于

软土地区地铁盾构隧道课程设计计算书(1)

软土地区地铁盾构隧道课程设计说明书 (共00页) 姓名杨均 学号 070849 导师丁文琪 土木工程学院地下建筑与工程系 2010年7月

1. 设计荷载计算 1.1 结构尺寸及地层示意图 ?=7.2 ?=8.9 2 q=20kN/m 图1-1 结构尺寸及地层示意图 如图,按照要求,对灰色淤泥质粉质粘土上层厚度进行调整: mm 43800 50*849+1350h ==灰。 按照课程设计题目,以下只进行基本使用阶段的荷载计算。 1.2 隧道外围荷载标准值计算 (1) 自重 2 /75.835.025m kN g h =?==δγ (2)竖向土压 若按一般公式:

2 1 /95.44688.485.37.80.11.90.185.018q m KN h n i i i =?+?+?+?+?==∑=γ 由于h=1.5+1.0+3.5+43.8=48.8m>D=6.55m ,属深埋隧道。应按照太沙基公式或普氏公式计算竖向土压: a 太沙基公式: )tan ()tan (0010 ]1[tan )/(p ??? γB h B h e q e B c B --?+--= 其中: m R B c 83.6)4/7.75.22tan(/1.3)4/5.22tan(/0000=+=+=? (加权平均值0007.785 .5205 .42.7645.19.8=?+?= ?) 则: 2 )9.8tan 83 .68 .48()9.8tan 83.68 .48(11/02.18920]1[9 .8tan )83.6/2.128(83.6p m KN e e =?+--=-- b 普氏公式: 2 012/73.2699.8tan 92.7832tan 32p m KN B =??== ?γ 取竖向土压为太沙基公式计算值,即: 2 1/02.189p m KN e =。 (3) 拱背土压 m kN R c /72.286.7925.2)4 1(2)4 1(2G 22=??- ?=?- =π γπ 。 其中: 3/6.728 .1645.11 .728.10.8645.1m KN =+?+?= γ。 (4) 侧向主动土压 )2 45tan(2)245(tan )(q 0021? ?γ-?--?+=c h p e e 其中: 21/02.189p m KN e =, 3/4.785 .5205 .41.7645.18m KN =?+?= γ 0007.785 .5205.42.7645.19.8=?+?=?

隧道二次衬砌专项施工方案

XXX省XXXX(XXX界)至XXXX公路XX隧道二次衬砌专项施工方案 编制: 复核: 批准:

XX隧道二次衬砌专项施工方案 一、编制依据及原则 1、编制依据: xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx合同《两阶段施工图设计》施工设计图纸; 《公路工程质量检验评定标准》JTG F80/1-2004; 《公路隧道施工技术规范》JTG F60-2009; 《河北省茅荆坝(蒙冀界)至承德公路施工标准化实施细则》;本公司历年来积累的施工经验,施工管理、技术与质量管理水平,技术装备实力和各专业人才技术条件。 2、编制原则: 科学组织施工,满足建设单位对本工程工期、质量、安全等方面要求,合理进行施工组织安排,充分利用各种条件,确保工程顺利施工和保证施工安全。根据本工程施工特点建立适合本工程的管理机构和质量体系,满足于本项目质量、安全目标顺利实现。 二、工程概况 1、本合同系XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX合同段,全长7.113Km。XX隧道为分离式隧道,右线起讫桩号K64+252~K67+162,总长2910m,其中Ⅲ级围岩1670m,Ⅳ级围岩930m,Ⅴ级围岩310m;左线起讫桩号ZK64+248.9~ZK67+194,总长2945.1m,其中Ⅲ级围岩1670m,Ⅳ级围岩950m,Ⅴ级围岩325.1m。洞门形式为端墙式。项目区属亚湿润中温带大陆性季风气候,四季分明,雨热同季,季风显著,水流受季节影响较大。该区域年蒸发量1838.7mm,年平均日照2800-2900h,无霜期150d,气象条件造成每年有效施工期较短。 2、隧道结构设计 隧道按新奥法原理设计,结构采用锚、网、喷、钢拱架组成初期支护与二次模筑砼相结合的复合式衬砌型式;二衬采用C30防水砼,抗渗等级不小于S8。仰拱采用普通C25砼。隧道主洞、紧急停车带内轮廓一般采用三心圆、曲边墙形式;拱墙采用1.5mm厚复合式防水卷材 2.3人员组织概况 管理人员10人、开挖班40人、支护班60人、模板班40人、二次衬砌班40人。 三、总体施工方案 3.1 总体施工安排

盾构衬砌设计计算书

盾构隧道衬砌设计计算书 060987李博 一、设计资料 如图所示,为一软土地区地铁盾构隧道横断面,有一块封顶块K,两块邻接块L,两块标准块B 以及一块封底块D 六块管片组成。 q=20kN/m 2 j=7.2 j=8.9 部分数据 地面超载 2/20m kN q =超 地层基床系数 2/20000m kN k = 衬砌外径 m D 2.60= 衬砌内径 m D 5.5= 管片厚度 mm t 350= 管片宽度 m b 2.1=

管片裂缝宽度 允许值 []mm 2.0=v 接缝张开允许值 []mm 3=D 混凝土抗压强度 设计值 MPa f c 1.23= 混凝土抗压强度 设计值 MPa f t 89.1= 钢筋抗拉强度 设计值(II 级钢) MPa f y 300= 钢筋抗拉强度 设计值(II 级钢) MPa f y 300' = 管片混凝土 保护层厚度 mm a a s s 50' == 钢筋抗拉强度 设计值(I 级钢) MPa f y 210= 混凝土弹性模量 2 7 /1045.3m kN E ′= 钢筋弹性模量 (II 级钢) 28/100.2m kN E ′=钢 M30螺栓有效面 积 26.560mm A g = M30螺栓设计强 度 MPa R g 210= M30螺栓弹性模 量 28/101.2m kN E ′=螺栓 M30螺栓长度 cm l 5.18=螺栓 二、荷载计算 1、 自重 kN R D D g H h 81.1602)(41 220=×-=p g p 2、 竖向土压力 由于隧道上覆土层为灰色淤泥质粉质粘土,地层基床系数2 /20000m kN k =,推测应为硬黏性土,且隧道埋深超过隧道半径很多倍,故竖向土压力应按照太沙基公式计算。 衬砌圆环顶部的松弛宽度 m D B 73.6)4 8cot(200=+= j p 地面超载2 /20m kN q =超,且H q

盾构掘进机设计论文

第 1 章绪论 1.1 引言 近年来,我国开展大规模的城市市政工程建设,尤其是几个重要城市都已开始了地下铁路的建设工程。在这些地下工程中,由于受到施工场地、道路交通等城市环境因素的限制,使得传统的施工方法难以普遍适用。在这种情况下,对城市正常机能影响很小的隧道施工方法--盾构施工法普遍得到了人们的关注,并且在一些地区已经有了较为广泛的使用。盾构法施工技术已被广泛应用于铁路隧道、过江隧道、公路隧道和城市地下工程。全断面隧道掘进机是集机、电、液、光、计算机技术为一体的大型地下工程施工装备,是大规模开发利用地下空间的前提条件。 1.2盾构机掘进机概况 盾构掘进机作为典型的复杂机电产品的代表,是机电液一体化高度集成的大型设备,也是多单元集成的大型水利、国防、地铁、交通等领域的基础关键设备。“十一五”期间,国家在先进制造领域重点扶持盾构掘进机系列化设计和制造关键技术的研究与开发,以制造样机和进行工程试用为目标,争取2015年实现系列化和产业化。近年来,由于我国基础设施建设的需要,盾构法施工技术的应用在国内得到快速发展。据不完全统计,国际建筑市场的全断面隧道掘进机年需求量上千台,年营业额超过100 亿美元;到2020 年我国对各类大型全断面隧道掘进机可以预见的需求将超过1000 台。由于重大技术装备制造水平的发展跟不上我国经济快速发展的要求,一些大型重要工程为保证工期和质量,倾向依赖于进口装备,造成我国机械产品贸易逆差逐年加大,核心技术对外依赖性不断增强,蕴涵着较高的国际经济及政治风险。 与传统的隧道掘进技术相比,盾构掘进机施工隧道断面一次成型,支护和衬砌及时,具有安全可靠、工作环境好、土方量少、进度快、施工成本低等优点,尤其在地质条件复杂、地下水位高而埋深较大时,只能依赖全断面盾构掘进机。根据国外全断面掘进机的发展经验和趋势,结合我国国情,目前,国内盾构生产、施工过程中遇到的主要问题及难点主要集中在以下几个方面: (1)液压推进系统实时、智能化精确控制技术; (2)刀具和刀盘设计技术; (3)结构参数的优化和系统集成技术;

盾构隧道结构ansys计算方法

一、盾构隧道结构计算模型 1、惯用法(自由圆环变形法) 惯用法的想法早在1960年就提出了,在日本国内得到了广泛的应用。惯用法假设管片环是弯曲刚度均匀的环,不考虑管片接头部分的柔性特征和弯曲刚度下降,管片截面具有同样刚度,并且弯曲刚度均匀的方法。这种方法计算出的管片环变形量偏小,导致在软弱地基中计算出的管片截面内力过小,而在良好地基条件下计算出的内力又过大。地层反力假设仅在水平方向上下45°范围内按三角形规律分布,这种模型可以计算出解析解。 P 0 k δ

2、修正惯用法 在采用惯用法的60年代,怎样评价错缝拼装效应是一个问题。如果错缝拼装管片,可弥补管片接头存在造成的刚度下降。于是,在对带有螺栓接头的管片环进行多次核对研究时,首次引入了η-ξ对错缝拼装的衬砌进行内力计算,即为修正惯用法。该法将衬砌视为具有刚度ηEI的均质圆环,将计算出的弯矩增大即(1+ξ)M,得到管片处的弯矩;将求出的弯矩减少即(1-ξ)M,得到接头处的弯矩。其中η称为弯曲刚度有效率,ξ称为弯矩增加率,它为传递给邻环的弯矩与计算弯矩之比。管片接头由于存在一些铰的作用,所以可以认为弯矩并不是全部经由管片接头传递,其一部分是利用环接头的剪切阻力传递给错缝拼装起来的邻接管片。 隧 道 纵 向 接头传递弯矩示意图

二、管片计算荷载的确定 1、荷载的分类 衬砌设计所考虑的各种荷载,应根据不同的地质条件和设计方法进行假定并根据隧道的用途加以考虑。衬砌设计所考虑的各种荷载见表所示。 衬砌设计荷载分类表

2、计算断面选择 ●埋深最大断面 ●埋深最小断面 ●埋深一般断面 ●水位 3、水土压力计算 对于粘性土层,如西安地铁黄土地层、成都地铁二号线膨胀土地 层等,地下水位以上地层荷载用湿容重计算,地下水位以下用饱和容重计算。 对于透水性较好的砂性地层,如西安地铁粗砂、中砂地层,成都 地铁卵石土地层等,此时地下水位以上地层荷载用湿容重计算,地下水位以下用浮容重计算。 水土压力合算与分算,主要影响管片结构侧向荷载。一般水土分算时侧向压力更大。 4、松弛土压力 将垂直土压力作为作用于衬砌顶部的均布荷载来考虑。其大小宜根据隧道的覆土厚度、隧道的断面形式、外径和围岩条件等来决定。考虑长期作用于隧道上的土压力时,如果覆土厚度小于隧道外径,一般不考虑地基的拱效应而采用总覆土压力。但当覆土厚度大于隧道外径时,地基中产生拱效应的可能性比较大,可以考虑在计算时采用松弛土压力,一般采用泰沙基公式计算。

浅谈大坡度隧道斜井衬砌施工技术

浅谈大坡度隧道斜井衬砌施工技术 发表时间:2019-06-19T09:41:38.510Z 来源:《基层建设》2019年第8期作者:刘铁拴[导读] 摘要:依托深圳市坂银通道工程鸡公山隧道斜井工程实例,将隧道斜井施工技术从新进行研究,将原有隧道衬砌混凝土浇筑不密实、台车定位不容易操作、拱背脱空等技术从新进行研究并得出相应成果,该成果对后期隧道施工质量控制及类似隧道提供借鉴。中铁六局集团广州工程有限公司广东广州 510000摘要:依托深圳市坂银通道工程鸡公山隧道斜井工程实例,将隧道斜井施工技术从新进行研究,将原有隧道衬砌混凝土浇筑不密实、台车定位不容易操作、拱背脱空等技术从新进行研究并得出相应成果,该成果对后期隧道施工质量控制及类似隧道提供借鉴。关键词:斜井;衬砌;台车定位前言 隧道衬砌结构是在隧道内建造的用于承受地层压力,使周围地层保持稳定和使隧道可正常使用的地下建筑结构。但由于本隧道纵坡坡度较大,最大坡率达到11.5%,该坡度对施工二次衬砌质量造成一定影响。 1工程概括 坂银通道位于深圳中部发展轴上皇岗路及清平快速之间,规划定位为城市主干道。坂银通道主线全长约10.74公里。沿线涉及福田、罗湖及龙岗三区。工程采用城市主干道标准建设,双向六车道,设计车速50km/h。深圳市坂银通道工程线位穿越金湖调蓄湖,以桥梁方式跨越金湖调蓄湖下库,金湖调蓄湖上库为鸡公山隧道水库段,而后向北下穿银湖路,于金湖山庄于金碧苑间山脊进入鸡公山,隧道总长756m,本隧道最大纵坡坡度为11.5%,其中XJK0+726.055-XJK0+520,坡度为9%,坡长为206.055m,XJK0+520-XJK0+460坡度为2.8%,坡长为60m,XJK0+460-XJK0+260坡度为10%,坡长为200m,XJK0+260-XJK0+200, 坡度为2.8%,坡长为60m,XJK0+200-XJK0+010,坡度为11.5%,坡长为190m。本隧道共有2处加宽带,坡度为2.8%,坡长为60m。 2施工现场 由于隧道纵坡坡度大,二衬台车定位完毕后,浇筑混凝土时容易造成二衬台车跑模,且混凝土浇筑过程中,拱顶位置,作业人员不易观察拱顶混凝土是否浇筑密实,容易造成大里程靠近洞口段一侧出现拱背脱空,对后期混凝土注浆量及工期成本有所增加,严重影响隧道质量及验收进度。 鸡公山隧道斜井段施工采用C35防水混凝土,隧道纵坡坡度大,浇筑混凝土时容易造成二衬拱背脱空及空洞,本文着重叙述大坡度隧道衬砌拱背脱空、衬砌施工等技术控制。也就是(图1)二衬台车定位。 3影响衬砌质量因素分析从现场实际情况及设计图纸得知,影响隧道衬砌质量的主要因素有以下几方面:(1)隧道设计坡度较大;(2)作业人员台车定位不容易操作;(3)浇筑混凝土时未能及时了解混凝土浇筑情况。(4)防水板挂设质量差,松弛度不符合要求。(6)浇筑混凝土时未进行分层浇筑。 4提高隧道衬砌质量(1)提高作业人员、技术人员对图纸认识组织人员对图纸类容及设计意图进行审查,将隧道变坡点、衬砌类型,制定相应的措施,然后对作业人员、技术人员进行交底。组织作业人员观看相关作业视频,并让有经验的作业队人员担任各道工序的工班长,由熟悉的作业人员,带会所有作业人员,这样有利于隧道施工进度及质量得到控制。(2)衬砌台车的选择

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档