亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        大直徑空間C型曲線隧道頂管受力特性研究

        2022-08-01 07:48:36高勝雷王凱麗董曉鵬
        工業(yè)建筑 2022年3期
        關(guān)鍵詞:管節(jié)感應(yīng)器環(huán)向

        高勝雷 王凱麗 劉 贊 張 咪 董曉鵬

        (1.北京市政建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司, 北京 100089; 2.北京城建八建設(shè)發(fā)展有限責(zé)任公司, 北京 100012)

        近年來,隨著地下空間技術(shù)的快速發(fā)展,我國已是世界上隧道及地下工程規(guī)模最大、數(shù)量最多、結(jié)構(gòu)形式最復(fù)雜、修建技術(shù)發(fā)展速度最快的國家,各種城市管線的鋪設(shè)、更換、修復(fù)工程大量涌現(xiàn)。頂管法是一種非開挖地下通道施工方法,它能夠很好地解決傳統(tǒng)開挖施工所產(chǎn)生的諸多弊端,從而促使頂管隧道朝著長(zhǎng)距離、大直徑、空間曲線的方向深入發(fā)展[1-2]。

        國內(nèi)外的研究者已在管道內(nèi)力、管土作用力等方面做了大量研究。Cheng等認(rèn)為漿體頂管作業(yè)中影響頂管承載的因素是超挖環(huán)空和注入潤(rùn)滑劑量、停工、地質(zhì)、錯(cuò)位[3]。葉藝超等在頂管頂進(jìn)過程中考慮管、土“固-液”接觸狀態(tài),推導(dǎo)了考慮泥漿觸變性的頂管頂力的計(jì)算方法[4]。Shou等利用摩擦特性,對(duì)直線頂管和曲線頂管的頂管力進(jìn)行了估算和土-管相互作用的數(shù)值分析[5]。黃宏偉等對(duì)頂管施工過程引起的力學(xué)效應(yīng)進(jìn)行了討論[6]。魏剛等對(duì)頂進(jìn)過程中管道縱向與環(huán)向鋼筋應(yīng)力及管土接觸壓力進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試[7]。文獻(xiàn)[8-9]介紹了采用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,對(duì)大直徑鋼筋混凝土頂管管道的受力特性進(jìn)行了分析。黃吉龍等通過數(shù)值模擬方法分析了頂管頂進(jìn)施工過程中應(yīng)力-應(yīng)變及其影響和發(fā)展變化規(guī)律[10]。但對(duì)于大直徑空間曲線頂管的縱向和環(huán)向受力以及管土相互作用機(jī)制的研究案例較少,對(duì)管土接觸壓力的影響因素尚缺乏研究。

        因此,以寧波市220 kV潘橋變遷建工程為研究背景,通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究和數(shù)值模擬,研究大直徑空間曲線頂管在施工中縱、環(huán)向鋼筋應(yīng)力的變化規(guī)律及管土接觸壓力的受力特性,為管節(jié)的設(shè)計(jì)和頂管施工優(yōu)化提供參考。

        1 工程概況

        寧波潘橋變遷建工程隧道長(zhǎng)為997.294 m,呈空間曲線,選取區(qū)間起止點(diǎn)A到達(dá)點(diǎn)B,長(zhǎng)160 m,隧道埋深為10.7~17.6 m,從A點(diǎn)出發(fā)以2.63%上坡,平曲線半徑為700 m,豎曲線半徑為2 000 m。該區(qū)間隧道采用頂管法施工,隧道內(nèi)徑為4.0 m,外徑為4.64 m,洞門直徑為5.140 m,中心標(biāo)高-11.723 m。擬建電力隧道工程位置的平面圖和縱斷面圖如圖1所示。

        a—平面; b—縱斷面。圖1 隧道工程段的平面與縱斷面 mFig.1 The plan and profile of the range for the tunnel project

        根據(jù)地下水空間介質(zhì)和水文、水動(dòng)力特征及賦存條件,擬建工程沿線地下水主要為第四系松散巖類孔隙潛水、孔隙承壓水以及基巖裂隙水。淺層孔隙潛水賦存于場(chǎng)地淺部的填土、黏性土和淤泥質(zhì)黏性土層中,其富水性和透水性較差,水量貧乏。勘察期間,實(shí)測(cè)地下水位埋深為 0.40~2.00 m,標(biāo)高為1.110~2.140 m。

        圖2 頂管隧道地層示意 mmFig.2 The profile of stratum passed through by the tunnel of jacked pipes

        2 試驗(yàn)測(cè)點(diǎn)布置

        在特制管節(jié)的4個(gè)方位預(yù)制安裝鋼筋應(yīng)力計(jì)和土壓力盒對(duì)管道的內(nèi)力和管土接觸壓力進(jìn)行測(cè)試,特制管節(jié)安放在第4節(jié)的位置,管節(jié)外直徑為4.64 m,內(nèi)直徑為4 m,管節(jié)長(zhǎng)為2.5 m,管節(jié)隨機(jī)頭一并頂進(jìn)。

        管道內(nèi)力測(cè)試包括管道縱向和環(huán)向內(nèi)力測(cè)試,通過綁扎在鋼筋籠上的JTM-V1000型振弦式傳感器測(cè)出鋼筋受力頻率。將直徑為20 mm的應(yīng)力計(jì)兩端拉桿焊接在縱向鋼筋上,把直徑為12 mm的應(yīng)力計(jì)兩端拉桿焊接在環(huán)向鋼筋上。在試驗(yàn)管節(jié)中端四周安裝JTM-V2000A(C)型振弦式土壓力計(jì),把土壓力盒的鋼套筒焊接在鋼筋籠上,并保證土壓力盒的表面與澆筑的混凝土表面在同一面上,澆筑混凝土?xí)r將所有的感應(yīng)器導(dǎo)線匯集在4個(gè)方位引出,方便數(shù)據(jù)采集工作。

        試驗(yàn)選取距管節(jié)首端和尾端30 cm的兩個(gè)截面布設(shè)內(nèi)力傳感器,中間端布設(shè)土壓力盒,在4個(gè)方位內(nèi)、外側(cè)都布設(shè),一個(gè)方位的內(nèi)、外側(cè)同時(shí)布設(shè)間距為10 cm的縱向和環(huán)向感應(yīng)器各2個(gè),一個(gè)截面共16個(gè)感應(yīng)器,兩端共32個(gè)感應(yīng)器,中部布設(shè)4個(gè)土壓力盒。感應(yīng)器編號(hào)為H1~H16和Z1~Z16,土壓力盒編號(hào)為TY1~TY4,位置如圖3所示。在頂進(jìn)施工過程中因未知因素,實(shí)測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)感應(yīng)器H13、H16、Z3、Z13、Z15和土壓力盒TY4已損壞。

        圖3 感應(yīng)器和土壓力盒位置布設(shè)示意 mFig.3 The schematic arrangements of sensors and earth pressure cells

        3 施工過程分析

        圖4為總推力隨累計(jì)頂進(jìn)距離的變化規(guī)律??梢姡弘S著頂進(jìn)距離的變化,總推力開始增加,在頂進(jìn)至25 m時(shí),處加入兩節(jié)中繼節(jié)段以增加頂力并調(diào)整機(jī)身姿態(tài),總推力達(dá)到峰值7 875 kN,隨著累計(jì)頂進(jìn),總推力逐漸增大到7 312 kN后保持穩(wěn)定。頂進(jìn)至70 m以后,同步注漿量由3.5 m3增加到4.2 m3,并形成了一個(gè)良好的泥漿套,注漿壓力和主頂速度都沒改變,分別為0.25 MPa和50 mm/min。增加同步注漿量相當(dāng)于減小側(cè)摩阻力,注漿減阻效果十分顯著,從而保持了總推力不變。泥漿質(zhì)量配合比為膨潤(rùn)土∶純堿∶羧甲基纖維素∶水為100∶5∶12∶550。

        圖4 總推力與累計(jì)頂進(jìn)距離的關(guān)系Fig.4 Relations between total thrust and cumulative jacked distances

        刀盤在平面上和高程上的糾偏過程如圖5所示。

        圖5 平面和高程刀盤姿態(tài)偏差Fig.5 Deviation of the cutter head posture in the plane and elevation

        可知:由于工況原因,試頂進(jìn)階段刀盤姿態(tài)偏差較大,及時(shí)調(diào)整刀盤姿態(tài)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),整個(gè)糾偏方法及時(shí)有效,頂進(jìn)方向控制良好。

        4 試驗(yàn)結(jié)果分析

        4.1 管土接觸壓力測(cè)試結(jié)果及分析

        圖6為管土接觸壓力與頂進(jìn)距離的關(guān)系。在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中,管壁受力主要為孔隙水壓力、土壓力、注漿壓力,隨機(jī)頭頂進(jìn)20 m后增加中繼間并開始注漿,可見,管壁受注漿壓力的影響最大。管節(jié)頂進(jìn)到35 m時(shí)進(jìn)入曲線半徑為700 m的線段,35~50 m階段調(diào)整機(jī)頭姿態(tài),同步注漿量由原來的3 m3增加到3.2 m3,注漿壓力由原來的0.15 MPa增加到0.25 MPa,隨后加速頂進(jìn),管土接觸壓力增加。頂過60 m后,注漿量由3.75 m3增加至4 m3,注漿壓力為0.25 MPa且不再增加,頂進(jìn)軸線為2.63%的上坡。隨著頂進(jìn)距離的增加,頂管埋深逐漸減小,所以管土接觸壓力逐漸減小。通過從45°、135°、225°、315°四個(gè)注漿孔注漿,注入的減摩泥漿由于重力作用滑至底部,隨后填充至兩端和頂部,注漿對(duì)底部的接觸壓力影響最大,兩側(cè)次之,對(duì)頂部的影響最小。當(dāng)試驗(yàn)管節(jié)進(jìn)入測(cè)試端段時(shí),彎曲軸線內(nèi)側(cè)的壓力值明顯增加[11]。試驗(yàn)結(jié)果表明:管節(jié)在良好的減摩泥漿中頂進(jìn),管土接觸壓力值雖有波動(dòng),但基本穩(wěn)定;對(duì)管土接觸壓力影響由大至小的順序?yàn)椋鹤{壓力、土壓力、孔隙水壓力。而注漿壓力對(duì)管壁壓力的影響由大至小的順序?yàn)椋旱撞?、兩?cè)、頂部。結(jié)合施工工況分析,管土接觸壓力出現(xiàn)波動(dòng)主要受注漿壓力和糾偏的影響。

        圖6 管土接觸壓力與頂進(jìn)距離的關(guān)系Fig.6 Relations between contact pressure between the pipe and earth and jacked distances

        4.2 管道內(nèi)力測(cè)試結(jié)果及分析

        圖7為管道環(huán)向應(yīng)力與累計(jì)頂進(jìn)距離的關(guān)系??梢姡汗艿理斶M(jìn)過程中受上覆土壓力、地下水壓力、注漿壓力、動(dòng)荷載等多種因素影響,管道環(huán)向鋼筋應(yīng)力的大小在一定程度上反映了管道的橫向受力狀態(tài)。由于右側(cè)布置的感應(yīng)器已損壞,選取規(guī)律性比較強(qiáng)的管節(jié)頂部、左部、底部后端的內(nèi)外側(cè)作分析。從試驗(yàn)結(jié)果來看,管節(jié)內(nèi)、外側(cè)的應(yīng)力雖然大小不相同,但是變化規(guī)律和趨勢(shì)大致相同,其環(huán)向正應(yīng)力主要集中在-20~20 MPa,鋼筋以受壓為主,管道頂部、左部、底部三個(gè)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)均表示管節(jié)內(nèi)側(cè)為壓應(yīng)力、外側(cè)為拉應(yīng)力,管節(jié)兩端口直徑縮小,呈現(xiàn)出“橢球狀”。

        圖7 管道環(huán)向應(yīng)力與累計(jì)頂進(jìn)距離的關(guān)系Fig.7 Relations between circumferential stress and cumulative jacked distances of pipelines

        圖8為管道縱向正應(yīng)力與累計(jì)頂進(jìn)距離的關(guān)系。可見:試驗(yàn)管節(jié)吊裝拼接完成后受力頂進(jìn),40 m前為試頂進(jìn)階段,各個(gè)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)均為負(fù)值,表明管節(jié)受壓;隨著頂力突增,管道縱向應(yīng)力值也急劇變化,在90 m處更換管節(jié),千斤頂回收,管節(jié)縱向卸載,大多數(shù)傳感器檢測(cè)值接近于零。當(dāng)頂管機(jī)進(jìn)入曲線段,機(jī)頭開始偏轉(zhuǎn),按設(shè)計(jì)軸線向上向左偏轉(zhuǎn),管節(jié)鋼筋呈現(xiàn)出左部受壓,右部受拉,上部受壓,底部受拉的狀態(tài),管節(jié)發(fā)生撓曲變形,呈現(xiàn)出如圖9所示,可見管節(jié)為柔性管。

        圖8 管道縱向正應(yīng)力與累計(jì)頂進(jìn)距離的關(guān)系Fig.8 Relations between longitudinally normal stress of the pipeline and cumulative jacked distances

        圖9 管節(jié)形變示意Fig.9 The schematic diagram of deformation for pipes

        綜上所述,管節(jié)在頂進(jìn)過程中出現(xiàn)形變位移,由于混凝土的抗壓性能強(qiáng),抗拉、抗彎性較差,綜合該地區(qū)黏土層中管道環(huán)向、縱向鋼筋受力情況,應(yīng)合理布設(shè)配筋和并增大鋼筋預(yù)應(yīng)力值,以優(yōu)化管道設(shè)計(jì),提高管道性能,提高經(jīng)濟(jì)效益。

        5 結(jié)束語

        通過實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析了大直徑曲線段隧道施工中頂管頂進(jìn)過程管道內(nèi)力和管土接觸壓力,主要形成以下結(jié)論:

        1)隨著頂進(jìn)距的增大,總推力隨著增大。但對(duì)于埋深不同的總推力,只要保證管道與泥漿處于全接觸狀態(tài),其總推力的增長(zhǎng)幅度就不大。所以在長(zhǎng)距離頂進(jìn)時(shí),科學(xué)合理地選取減摩泥漿并使管壁與泥漿充分接觸,有利于減小總推力。

        2)管節(jié)在良好的減摩泥漿中頂進(jìn),管土接觸壓力受注漿壓力和糾偏的影響,注漿壓力對(duì)管土接觸壓力受影響很大。其中注漿壓力對(duì)管壁壓力的影響由大至小依次為:底部、兩側(cè)、頂部。

        3)頂管機(jī)進(jìn)入曲線段后,環(huán)向鋼筋應(yīng)力主要集中在-20~20 MPa,鋼筋以受壓為主,管道頂部、左部、底部?jī)?nèi)側(cè)受壓、外側(cè)為受拉,呈現(xiàn)出“橢球狀”;縱向鋼筋應(yīng)力呈現(xiàn)出左部受壓,右部受拉,上部受壓,底部受拉的狀態(tài),管節(jié)發(fā)生撓曲變形。由于混凝土的抗壓性能強(qiáng),抗拉、抗彎性較差,因此,宜合理布設(shè)配筋并增大預(yù)應(yīng)力鋼筋,以優(yōu)化管道設(shè)計(jì),提高管道性能,改善經(jīng)濟(jì)效益。

        猜你喜歡
        管節(jié)感應(yīng)器環(huán)向
        金屬管材力學(xué)性能多角度環(huán)向拉伸測(cè)試方法研究
        自承式鋼管跨越結(jié)構(gòu)鞍式支承處管壁環(huán)向彎曲應(yīng)力分析
        徐州市推進(jìn)網(wǎng)格“實(shí)體化”布密風(fēng)險(xiǎn)“感應(yīng)器”
        深中通道超寬變寬沉管E29完成沉放對(duì)接
        水道港口(2021年6期)2021-01-25 05:44:16
        牙嵌強(qiáng)制鎖住式差速器殼端面齒感應(yīng)淬火
        城市供水管網(wǎng)中鋼筋混凝土岔管受力分析
        微波感應(yīng)器的原理和應(yīng)用
        電子制作(2018年10期)2018-08-04 03:24:30
        聲納法在管節(jié)沉放實(shí)時(shí)定位測(cè)量中的運(yùn)用探討
        曲軸淬火感應(yīng)器及其節(jié)能優(yōu)化
        英國MACAW公司依據(jù)CEPA 2015提出管道環(huán)向應(yīng)力腐蝕開裂預(yù)防處理改進(jìn)方法
        亚洲国产精品一区二区| 同性男男黄g片免费网站| 久久91综合国产91久久精品| 精品中文字幕日本久久久| 国产一区白浆在线观看| 强奷乱码中文字幕| 国产99r视频精品免费观看| 蜜臀av一区二区三区人妻在线| 久久国产亚洲精品一区二区三区| 美女不带套日出白浆免费视频| 国产手机在线αⅴ片无码观看| 红杏性无码免费专区| 亚洲中文字幕精品久久久| 中文字幕免费在线观看动作大片| 中文字幕一区二区人妻| 日韩无码电影| 大香蕉青青草视频在线| 欧美成人精品a∨在线观看| 麻豆国产成人av高清在线观看| 亚洲国产精品久久久久婷婷软件| 亚洲乱码中文字幕一线区| 国99久9在线 | 免费| 亚洲精品国产成人AV| av在线网站手机播放| 亚洲麻豆视频免费观看| 久久久日韩精品一区二区三区| 亚洲色欲大片AAA无码| 亚洲日本中文字幕乱码| 亚洲av无码一区东京热| 免费人成视频在线观看视频| 91久久精品一二三区蜜桃| 水蜜桃精品视频在线观看| 水蜜桃精品一二三| 性做久久久久久久| 亚洲av色香蕉一区二区三区潮| 又粗又大又硬毛片免费看| 一本久道久久综合婷婷五月| 国产美女高潮流的白浆久久| 欧美xxxxx高潮喷水麻豆| 国产欧美亚洲精品a| 欧美国产伦久久久久久久|