一种高耐久性叠合式盾构隧道管片结构及其设计方法

    公开(公告)号:CN116537820A

    公开(公告)日:2023-08-04

    申请号:CN202310367209.0

    申请日:2023-04-07

    Applicant: 湖南大学

    Abstract: 本发明公开了一种高耐久性叠合式盾构隧道管片结构及其设计方法,结构包括:外侧混凝土层、中间混凝土层、内侧混凝土层、第一螺栓孔、第二螺栓孔、钢筋笼、注浆孔;外侧混凝土层、中间混凝土层、内侧混凝土层依次叠合浇筑,且外侧混凝土层浇筑于中间混凝土层外侧;第一螺栓孔设置于中间混凝土层内,且其布置方向与隧道的纵向方向一致;第一螺栓孔用于连接沿隧道的纵向方向相邻的管片;第二螺栓孔一端贯穿内侧混凝土层,另一端贯穿管片结构的侧面;第二螺栓孔用于连接沿管片结构的环向相邻的管片;钢筋笼设置于管片结构内;注浆孔沿管片高度方向设置,贯穿整个管片结构。该管片结构具有结构性能安全可靠、施工方便、造价合理的优点。

    一体式盾构隧道管片加固施工车及施工方法

    公开(公告)号:CN115467685A

    公开(公告)日:2022-12-13

    申请号:CN202211119945.6

    申请日:2022-09-15

    Abstract: 本发明公开了一种一体式盾构隧道管片加固施工车,包括凿毛设备车、机械抓手车以及驱动所述凿毛设备车和所述机械抓手车移动的动力机车,所述凿毛设备车包括第一平板车、安装于所述第一平板车上的第一机械臂以及安装于所述第一机械臂上用于在隧道内进行凿毛的凿毛头,所述凿毛头包括多个由电机驱动以进行前后往复运动的花锤;所述机械抓手车包括第二平板车、安装于所述第二平板车上的两个第二机械臂、安装于其中一个所述第二机械臂上用于吸附管片的电磁吸盘以及安装于另一个所述第二机械臂上用于钻孔的钻头。本发明还公开了一种一体式盾构隧道管片加固施工车的施工方法。本发明的有益效果:实现辅以少量人工,能快速、高效的在盾构隧道管片内部支模与现浇超高性能混凝土加固层,从而达到最佳的经济效益与社会效益。

    一种竖井掘进机施工过程中井壁围岩径向位移确定方法

    公开(公告)号:CN113609714B

    公开(公告)日:2021-12-21

    申请号:CN202111169533.9

    申请日:2021-10-08

    Abstract: 本发明涉及地下工程领域,具体涉及一种竖井掘进机施工过程中井壁围岩径向位移确定方法。包括建立组合模型,包括掘进机、井壁、连接井壁下端的掘进面、井壁外围的围岩,围岩包括塑性区和弹性区,建立分析平面;确定塑性区滑裂面的几何参数;综合刀盘推力和靴撑推力来确定塑性区上边界作用在分析平面上的竖向附加应力;确定围岩的侧压力系数及分析平面上边界初始应力;计算分析平面围岩的塑性区半径和井壁支护力;确定掘进机推力作用下围岩的径向位移。本发明综合掘进机施工过程中刀盘推力和靴撑推力对所分析平面围岩的扰动影响和地层压力作用,精确地确定围岩的径向位移,避免仅考虑地层压力作用计算围岩的径向位移时带来的安全风险。

    一种竖井掘进机施工过程中井壁围岩径向位移确定方法

    公开(公告)号:CN113609714A

    公开(公告)日:2021-11-05

    申请号:CN202111169533.9

    申请日:2021-10-08

    Abstract: 本发明涉及地下工程领域,具体涉及一种竖井掘进机施工过程中井壁围岩径向位移确定方法。包括建立组合模型,包括掘进机、井壁、连接井壁下端的掘进面、井壁外围的围岩,围岩包括塑性区和弹性区,建立分析平面;确定塑性区滑裂面的几何参数;综合刀盘推力和靴撑推力来确定塑性区上边界作用在分析平面上的竖向附加应力;确定围岩的侧压力系数及分析平面上边界初始应力;计算分析平面围岩的塑性区半径和井壁支护力;确定掘进机推力作用下围岩的径向位移。本发明综合掘进机施工过程中刀盘推力和靴撑推力对所分析平面围岩的扰动影响和地层压力作用,精确地确定围岩的径向位移,避免仅考虑地层压力作用计算围岩的径向位移时带来的安全风险。

    拱腹式超高性能混凝土预制盾构隧道管片结构及设计方法

    公开(公告)号:CN112727500A

    公开(公告)日:2021-04-30

    申请号:CN202110333707.4

    申请日:2021-03-29

    Applicant: 湖南大学

    Abstract: 本发明涉及一种拱腹式超高性能混凝土预制盾构隧道管片结构及设计方法,针对本发明管片结构来说,其包括:管片主体,管片主体包括:拱顶,拱腹,拱脚,混凝土内部的钢筋网,管片注浆孔,管片接缝凹槽,拱腹的横向截面为弧面片状结构;拱腹还具有拱形的纵向截面。针对本发明设计方法来说,具体包括如下步骤:1)确定拱顶厚度h1和拱脚厚度h2;2)超高性能混凝土管片主体拱腹区正截面承载力计算,将拱腹区正截面等效为矩形截面进行配筋计算;3)管片主体拱腹区内力复核4)对比按受弯构件正截面承载力计算和按大偏心受压构件正截面承载力计算的配筋结果,选择其中配筋面积大的方案进行配筋。本发明能解决管片结构抗裂性能差的问题。

    一种旁侧基坑开挖引起的盾构隧道横向变形和内力确定方法

    公开(公告)号:CN112329122B

    公开(公告)日:2021-03-16

    申请号:CN202110019984.8

    申请日:2021-01-07

    Applicant: 湖南大学

    Abstract: 本发明涉及一种旁侧基坑开挖引起的盾构隧道横向变形和内力确定方法,具体包括如下步骤:S1:确定基坑和隧道的设计参数以及地质条件信息;S2:通过源汇法获得基坑围护结构水平变形导致的基坑侧方自由场土体水平位移和竖向位移;S3:提取隧道圆周上各点处的水平位移和竖向位移,计算隧道不同位置处的收敛量,确定最大收敛量及其位置;S4:得到隧道周围压力分布模式;S5:得到管片结构荷载变化量∆p3,进而获得盾构隧道横向变形以及相应的内力。本发明能够更好地反映旁侧基坑开挖引起的盾构隧道变形规律,从而能够更加准确地评估基坑开挖扰动下盾构隧道的安全状态。

    考虑土体应力和结构性变化的扰动度统一评价方法

    公开(公告)号:CN119989748A

    公开(公告)日:2025-05-13

    申请号:CN202510466573.1

    申请日:2025-04-15

    Applicant: 湖南大学

    Abstract: 本发明公开了一种考虑土体应力和结构性变化的扰动度统一评价方法,属于岩土与地下工程技术领域。该方法包括计算用以表征土体应力状态的土体平均有效应力,以及用以表征土体初始结构性的体应变和剪应变;计算对土体的初始结构性进行表征的结构性参数;将计算出的土体平均有效应力、剪应变、体应变以及结构性参数代入土体扰动度评价公式中,分别计算出卸载工况下和加载工况下的土体扰动度SDD,实现对地下工程施工引起的土体扰动进行评价。本发明的有益效果在于:综合考虑了地下工程施工引起的应力水平变化和土体结构性变化,提高了扰动度评价的准确性;能够在施工前准确预测土体扰动,对实际工程变形预测、加固方案优化等具有重要指导意义。

    一种潮汐作用下水下盾构隧道的内力及变形计算方法

    公开(公告)号:CN119047063B

    公开(公告)日:2025-01-07

    申请号:CN202411546607.X

    申请日:2024-11-01

    Applicant: 湖南大学

    Abstract: 本发明属于水下隧道建造技术领域,具体涉及一种潮汐作用下水下盾构隧道的内力及变形计算方法,包括基于潮汐荷载信息,计算土体表面的潮汐荷载;基于地层信息和隧道衬砌物理参数以及潮汐荷载,计算潮汐荷载作用下隧道周围荷载及抗力;基于隧道衬砌力学参数和周围荷载及抗力,计算潮汐荷载作用下盾构隧道内力和收敛变形。本发明考虑了海洋环境中潮汐荷载作用,基于输入的潮汐荷载信息、地层信息和隧道衬砌物理参数能够有效分析计算水下盾构隧道的内力及变形,为水下盾构隧道的设计验算提供了依据。

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