圆形隧道

摘要： 隧道掘进前方存在富水溶腔时,掌子面与富水溶腔之间的抗突水岩体(抗突体)厚度会随着隧道掘进逐渐减小,一旦达到极限厚度会引发突水灾害。准确预测抗突体最小安全厚度,可有效避免岩溶富水区隧道突水灾害发生。隧道掌子面前方岩溶水压作用可能导致抗突体发生剪切破坏和弯曲破坏,据此,本文建立了相对应的抗突体力学模型,并采用抗剪强度准则、抗弯强度准则、弹性薄板理论计算出抗突体最小安全厚度。本文方法计算结果与基于固支梁弯曲理论、岩柱剪切理论、突变理论得到的结果较为吻合。参数敏感性分析结果表明:1)隧道埋深较深时,抗突体易发生弯曲破坏;隧道埋深较浅时,抗突体易发生剪切破坏。2)抗突体最小安全厚度与隧道开挖半径、岩溶水压、围岩泊松比呈正相关,且影响程度从大到小顺序依次为隧道开挖半径、岩溶水压、围岩泊松比。3)模型边界条件会影响抗突体最小安全厚度,当隧道开挖半径R<6 m、岩溶水压P_(w)<0.35 MPa时,最小安全厚度可按边界简支情况计算;当隧道开挖半径R≥6 m、岩溶水压P_(w)≥0.35 MPa时,最小安全厚度须按边界固定情况计算。最后,结合一座发生突水的岩溶隧道案例,将对应参数代入弯曲Ⅰ型表达式计算出最小安全厚度,结果与工程中预留的厚度总体一致,表明本文最小安全厚度,结果解析解是合理的。

摘要： 以某圆形水工隧道为对象,利用FLAC3D有限差分数值模拟软件,研究处于不同初始地应力情况下圆形隧道竖向位移与水平位移的分布变化规律。结果表明:不同侧压力系数条件下,顶部沉降、底部隆起及腰部周边收敛变化明显;若侧压力系数1.0,腰部围岩稳定性较差;不同侧压力系数条件下,顶部、底部与腰部围岩容易发生失稳破坏,应该动态调整设计确保施工作业安全进行。

摘要： 现有研究中,可高效地给出考虑Hoek-Brown破坏准则的圆形隧道衬砌结构内力分布规律的研究方法较少。为探究考虑Hoek-Brown破坏准则时的圆形隧道支护结构内力分布规律,基于超静定响应法,通过将Hoek-Brown破坏准则中的岩石强度参数转化为等效Mohr-Coulomb强度参数,给出考虑Hoek-Brown破坏准则的圆形隧道支护结构内力计算方法。通过将本文方法所得结果与经典解析解答进行对比,验证方法的有效性。利用给出的弯矩和轴力的计算表达式,探究了不同的隧道埋深H,不同的岩石无侧限抗压强度σci和地质强度参数GSI对隧道支护结构内力分布的影响规律。研究发现:参数H,σci和GSI对圆形衬砌结构内力影响较大,衬砌结构的弯矩和轴力值随H的增加而增长,但随σci和GSI的增加而减小;隧道开挖后岩石完整越好,围岩的整体自稳定性越好,使得衬砌结构内力越小。衬砌结构弯矩绝对值的最大值出现在隧道拱顶、侧墙和拱底处,而轴力绝对值的最大值仅出现在侧墙处。给出的方法既可为隧道设计初期支护结构的力学行为分析提供参考,又能为在服从Hoek-Brown破坏准则的岩体中开挖的圆形隧道支护结构设计提供理论参考。

摘要： 穿越活动断裂隧道在断层错动作用下破坏严重。为对隧道破坏的影响因素及破坏机理进行研究,首先,采用有限元模拟对断层位移、土-隧道摩擦系数及隧道埋深进行参数分析,重点研究各参数对结构响应增长率变化趋势的影响;其次,采用混凝土塑性损伤模型对隧道结构的变形与破坏进行定量分析。研究结果表明:随着断层位移增加,结构响应基本呈线性增长;随着土-隧道摩擦系数增加,结构响应呈对数增长;随着隧道埋深增加,结构响应呈指数增长。圆形隧道在正断层错动作用下纵向变为S形,横向变为椭圆形。采用混凝土损伤模型可定量表达隧道结构变形、拉裂及剪切破坏。依据受拉损伤因子将混凝土开裂划分为无破坏、轻微破坏、中等破坏及严重破坏4个等级。

摘要： 采用真三轴试验系统对含圆形贯穿孔洞的立方体花岗岩试样进行真三轴压缩试验,研究饱和含水量(SWC)对圆形隧道围岩破坏过程和特征的影响。SWC条件下板裂化破坏可分为4个阶段:平静阶段、屈曲变形阶段、岩片逐渐屈曲和剥落阶段及形成对称的V型槽阶段。当水平轴向应力和垂直应力保持不变时,板裂化破坏的严重程度随着侧向应力的增加而降低。在自然含水量条件下,圆形孔洞边墙发生具有动态破坏特征的强岩爆;在SWC条件下,破坏的严重程度降低,圆形孔洞围岩发生板裂化破坏,表现出渐进的静态破坏特征。因此,在深部地下工程中,水可以降低围岩破坏的严重程度,对岩爆防治具有一定的指导意义。

摘要： 围岩会随隧道开挖发生变形及塑性区发展,了解隧道变形及塑性区分布对隧道建设起到至关重要的作用。以某圆形隧道为对象,利用FLAC3D软件进行建模分析,研究非等压(不同侧压力系数)圆形隧道开挖后塑性区的分布规律,对模拟结果进行分析并发现:不同侧压力系数条件下,有无支护的隧道塑性区有所不同;侧压力系数由0.4到1.0,塑性区形状由蝴蝶形逐渐发展为圆形状;随侧压力系数增大,拱顶与仰拱塑性区半径增大,拱腰塑性区半径反而减小;经支护后,除拱腰塑性区外均满足安全要求,应加强拱腰支护降低施工风险。

摘要： 目前的隧道力学模型未能同时考虑中间主应力σ2及围岩—支护结构相互作用对围岩塑性区等隧道力学特性的影响.为此,首先采用岩石统一强度理论替代目前常用的Mohr-Coulomb(M-C)强度准则以考虑σ2对隧道围岩塑性区的影响.其次,针对Kastner方法未能很好地考虑支护前隧道围岩初始弹性位移及围岩—支护结构相互作用的不足,在其基础上,结合圆形隧道实际施工特点,提出了能够同时考虑σ2、隧道围岩初始弹性位移及围岩—支护结构相互作用的圆形隧道力学模型.最后,通过算例研究了 σ2、隧道围岩初始弹性位移、原始地应力、支护结构刚度和岩石内摩擦角等对围岩塑性区、隧道洞壁位移和支护力的影响规律.研究结果表明:σ2的影响不可忽略;一定的隧道围岩初始弹性位移可以减少支护应力,但会导致围岩塑性区和隧道洞壁位移的增加;支护结构刚度的增加可以有效减小围岩塑性区及隧道洞壁位移,但会增加支护结构应力;初始地应力的增加将增大围岩塑性区、隧道洞壁位移及支护结构应力;随着岩石内摩擦角的增加,围岩塑性区、隧道洞壁位移及支护结构应力均减小.最后,通过工程实例对模型的合理性进行了验证.

摘要： 采用二维动力有限元法分析软土隧道埋深的地震动力响应.以波动理论解析解为标准,在验证有限元模型合理性后,选取II-IV类等效均质场地和上海分层场地(IV类)建模,研究典型圆形隧道在不同埋深的地震动力响应.结果表明,均质场地中,圆形隧道地震动力响应与埋深和入射波波长有较强相关性,当埋深为入射波长的1/4时,隧道动力响应有明显放大作用;上海分层场地中隧道动力响应与地层性质有较大相关性,剪切模量较小的地层,隧道动力响应会增加,隧道埋深浅(土层剪切模量小)动力响应更显著.

摘要： 调线、调坡设计是城市轨道交通线路设计中的重要一环.通过对结构断面进行限界检核,针对侵限地段进行调线、调坡设计,从而减小或消除侵限情况,为将来铺轨、设备安装提供保障.结合上海轨道交通15号线工程实例,介绍了圆形隧道调线、调坡设计的主要流程与方法.

摘要： 圆形隧道在地震横波的冲击作用下易发生椭圆变形,评估其变形量的主要方法有解析解法和数值模拟法,鉴于此,文章提出了一种基于优化神经网络的新方法,通过构建的算法模型准确预测椭圆变形量.文章先采用思维进化算法(MEA)优化的反向传播神经网络(BPNN)确定圆形隧道衬砌的椭圆变形量ΔD,从既有文献资料和数值分析中收集了一个包含370组数据集的样本库,数值分析符合现有解析解的假设,文献资料收集的数据包含了工程现场量测的结果.由于界面强度Rinter和埋深h是大多数解析解都没有考虑到的,因此将其作为额外的输入参数引入.三个统计性能指标R2、MAPE和RMSE的预测结果表明,改进后的BPNN具有良好的泛化性能.文章最后探讨了在训练后的网络中使用平均影响值(MIV)算法进行参数影响分析,计算结果反映了各项输入参数和输出参数之间的相关性强弱,预测结果与解析解和数值分析结果的契合度高.

摘要： 反应位移法是目前国家和行业规范均推荐采用的地下结构抗震设计方法.但目前对反应位移法分析所需参数的选取及其适用性的认识尚不深刻,从而制约了反应位移法在隧道抗震设计与分析中的应用.本文以动力时程分析法为基准,对比分析圆形隧道两种不同的地层剪力计算方法对反应位移法计算精度的影响,比选得到一种精度较高且计算简便的地层剪力计算方法;同时评价了不同土与结构刚度比、不同埋深下反应位移法的适用性.结果表明,结构埋深对反应位移法计算精度影响较小,而土与结构刚度比对反应位移法计算精度有较大影响,且计算相对误差与土结刚度比呈近似线性关系.忽略结构埋深的影响,本文提出了反应位移法弯矩修正系数,以期推广反应位移法在隧道横断面抗震分析中的应用.

摘要： 基于弹性波的散射理论,采用波函数展开法,研究了无限大地下空间内圆形隧道中衬砌对SH波的散射和动应力集中问题,得到了问题的解析解,给出了衬砌动应力集中因子的数值解,分析了围岩和衬砌的剪切模量、波数等对动应力集中因子的影响.数值计算分析表明:围岩和衬砌的剪切模量、波数等是影响动应力集中因子的重要因素,为衬砌的地震评价提供了理论依据.

摘要： 土与地下结构在强震作用下可能会发生脱离和滑移，对地下结构的动力特性有较大的影响。研究了FLAC软件中接触面单元的力学原理，利用该软件对圆形隧道进行了地震反应模拟分析，对比分析了土与隧道衬砌之间考虑滑移与未考虑滑移两种情况下隧道的动力响应，给出了隧道衬砌不同位置处围岩与衬砌相对滑移量的分布规律。结果表明：考虑土与衬砌之间的滑移时，隧道衬砌的动轴力极值要明显低于未考虑滑移的情况；隧道衬砌的动弯矩极值和动剪力极值要高于未考虑滑移时的结果；圆形隧道的底部与两侧滑移量较大。在实际抗震设计中应考虑土与衬砌之间滑移对隧道抗震性能的影响。

摘要： 随着泄漏同轴电缆在各种闭域空间中的应用越来越广泛，其精确的辐射特性数值解也引起人们的关注。在圆柱坐标系下，根据泄漏同轴电缆的辐射理论，分析了圆形隧道中电磁波的传播途径，用时域有限差分(FDTD)方法求解了泄漏同轴电缆在圆形隧道中的辐射场。该方法相比于解析法，简化了计算程序，提高了结果的精确度，并且易于实现。仿真结果表明在圆形隧道中，泄漏同轴电缆不存在传统天线所具有的通信盲区的缺点，可以实现与外部空间的全方位双工通信。

摘要： 研究各向同性岩体中含一个圆形隧道围岩的附近应力问题.考虑全场的应力变形特征,运用复变函数的罗朗级数展开技术,构造合适的应力函数,结合隧道的边界条件和无穷远的性态,获得了全场应力复势的解析表达式.数值分析发现,应力集中程度最剧烈时,不一定总是发生在孔的附近;应力集中程度最弱时,不一定总是距离孔边较远;当隧道埋深为其半径的5倍以上时,可以作为无限大基体含一个圆形孔洞来处理.

摘要： 圆形隧道一般是设计断面为标准圆的隧道，但是由于施工工艺的各种误差，以及在隧道建成投入运营后各种荷载的共同作用下，隧道断面形状逐渐发生改变，通常变形为椭圆形。本文介绍了基于全站仪断面测量数据进行椭圆拟合隧道断面的一种方法，有助于了解圆形隧道的断面变形发展趋势。

摘要： 论文基于双剪统一强度准则应变软化模型对圆形隧道稳定性的分析,提出一种简单的数值计算方法来对围岩进行弹塑性分析.本文采用差分法,基于广义形式的双剪应力屈服准则,并采用相关联流动法则,建立本构方程.对于应变软化模型,本文选定塑性应变增量作为软化参数,并且假设强度参数随软化参数成线性函数关系.弹性区的解答引用拉梅解答,而求解塑性区的解答时,将塑性区分成很多微元圆环,并假设每个圆环的径向应力σr沿半径向内均匀递减;其次,建立每个微元圆环的平衡微分方程、本构方程、几何方程及相邻两微元之间的应力增量和应变增量的关系.从弹塑性交界面处的塑性区最外一个圆环开始,求解出每一个微元圆环的解答.并且利用MATLAB进行编程求解出最终的结果:应力场、应变场、径向位移场的数值解.此外还分析讨论了中间主应力影响系数b,软化参数临界值η*对解答的影响,并分析了影响塑性区半径的因素.

摘要： 基于围岩与支护相互作用两阶段分析法,针对静水压力下的圆形隧道,提出了一种预测理想弹塑性、应变软化、弹-脆-塑性围岩下虚拟支护力的数值方法.在该方法中,首先给出了隧道纵向变形曲线与围岩特征曲线的求解程序,在此基础上,根据一定工况下围岩应力应变一致性对虚拟支护力进行耦合求解.通过与其他方法的计算结果对比论证了本文方法的优势.探讨了临界塑性软化系数、岩体质量、初始应力、剪胀系数对虚拟支护力与开挖面空间效应的影响规律.参数分析结果表明:许多关于隧道掘进的数值模拟研究或实际工程中,经常基于弹性假定计算应力释放率,相应的支护设计并不安全.

摘要： 北京市南水北调团城湖至第九水厂输水工程第二标段输水圆形隧洞施工，结构形式复杂，施工难度大，混凝土衬砌质量要求高，施工中采用自行研制的模板台车整体模筑混凝土，节约了工期，使整个衬砌断面混凝土浑然一体，有效保证了洞身的稳定和过水构筑物的防水要求，提高了耐久性，为今后快速、安全、优质施工大型输水隧洞积累了经验。

摘要： 以圆形隧洞围岩的弹塑性解析解为基础，建立非轴对称情况下锚网喷支护结构的可靠度分析模型。考虑功能函数的高度非线性，采用Monte-Carlo法和Rousebbleuth法计算可靠度指标。计算结果表明，锚网喷支护结构的可靠性是围岩、锚杆、钢筋网和喷层共同作用的结果，其可靠指标随围岩地应力、粘聚力、内摩擦角、喷层厚度、喷层混凝土抗压强度、锚杆抗拉强度和锚固力的变异系数的增加而降低。可靠指标随侧压系数的增加而增加，随地应力的增加而迅速降低。

摘要： 一种移植物附连设备(100)，所述移植物附连设备包括至少两个单独形成的细丝套环(101,102)和固定构件(105)，固定构件(105)包括构造成接纳所述至少两个单独形成的细丝套环的至少一个开口(106,107)。所述至少两个单独形成的细丝套环联接到固定构件。此外，所述至少两个单独形成的细丝套环中的每一个为连续的套环。

摘要： 本发明适用于隧道构建技术领域，提供了一种深埋等压圆形复合式衬砌隧道力学响应的测试方法、装置、终端及计算机可读存储介质。其中，所述方法包括：获取复合式衬砌隧道的围岩的第一参数，第一参数包括围岩重度、围岩级别、隧道宽度；根据第一参数确定复合式衬砌的等压荷载；获取复合式衬砌隧道的第二参数，第二参数包括初期支护和二次衬砌的弹性模和泊松比；基于等压荷载与第二参数计算初期支护和二次衬砌之间的相互作用力；获取复合式衬砌隧道的第三参数，第三参数包括初期支护和二次衬砌的内外半径；基于等压荷载、相互作用力和第三参数获得复合式衬砌隧道的力学响应结果。本发明通过获得的力学响应结果实现了对复合式衬砌隧道的力学综合分析。

摘要： 一种移植物附连设备(100)，所述移植物附连设备包括至少两个单独形成的细丝套环(101,102)和固定构件(105)，固定构件(105)包括构造成接纳所述至少两个单独形成的细丝套环的至少一个开口(106,107)。所述至少两个单独形成的细丝套环联接到固定构件。此外，所述至少两个单独形成的细丝套环中的每一个为连续的套环。

摘要： 本发明提供了一种圆形盾构隧道衬砌结构变形矫正研究试验装置及试验方法，该试验装置包括反力架、荷载施加组件、地层弹簧单元、结构变形矫正组件和变形测量机构，拼装的圆形试验管片位于反力架内，所述地层弹簧单元设于所述试验管片的外壁与反力架的内壁之间；所述结构变形矫正组件位于所述试验管片的内部，并与所述试验管片的内壁接触，所述试验管片上设有测量机构；所述反力架的内壁通过荷载施加组件与试验管片的外壁接触；所述变形测量机构包括全局测量摄影机，所述全局测量摄影机位于所述试验管片的一侧。采用本发明的技术方案，可以进行压载模拟，并可以在维持压载的条件下进行试验管片的变形矫正。

摘要： 本发明公开了一种隧道电缆支架及圆形隧道电缆组合支架，属于输电技术领域。包括支撑支架和基座，基座能以不同角度固定在弧形支架上且其上设有固定耳，支撑支架角度可调地设于固定耳上；支撑支架为铝合金管状结构，其内沿其所在的方向设有加强梁；固定耳上上下并排且等间距地设有三个内固定孔；支撑支架的左右两侧且对应三个内固定孔处设有三个外固定孔，上下两侧的两个外固定孔为相对设置的两个圆弧孔；支撑支架的左右两侧设有能将外固定孔遮蔽的两块封板；支撑支架通过三个固定件固定在固定耳上；三个固定件同时将对应侧的封板固定在支撑支架上；封板的内端固定在支撑支架上，支撑支架的下侧与基座的下部之间铰接有长度可调的支撑杆。

摘要： 本实用新型公开了一种隧道电缆支架及圆形隧道电缆组合支架，属于输电技术领域。包括支撑支架和基座，基座能以不同角度固定在弧形支架上且其上设有固定耳，支撑支架角度可调地设于固定耳上；支撑支架为铝合金管状结构，其内沿其所在的方向设有加强梁；固定耳上下并排且等间距地设有三个内固定孔；支撑支架的左右两侧且对应三个内固定孔处设有三个外固定孔，上下两侧的两个外固定孔为相对设置的两个圆弧孔；支撑支架的左右两侧设有能将外固定孔遮蔽的两块封板；支撑支架通过三个固定件固定在固定耳上；三个固定件同时将对应侧的封板固定在支撑支架上；封板的内端固定在支撑支架上，支撑支架的下侧与基座的下部之间铰接有长度可调的支撑杆。

摘要： 本实用新型涉及一种可调型电缆隧道自撑式圆形隧道组合支架，包括两个支架，一个顶管、十个圆弧支架，所述的圆弧支架与连接件通过螺栓连接固定，所述的顶管与两个支架通过楔形调节块以螺栓连接拧紧的方式将两个支架往隧道箱体两侧支撑锁紧，所述的电缆层架与托架通过螺栓连接的方式固定在圆弧支架上；本实用新型适用于地下隧道电缆工程使用，根据隧道箱体空间有效布置电缆回路，满足其各项使用要求，通过结构的优化与创新设计，结合材料配方的改进，使之达到具有外形美观、重量轻、安装方便，同时具有高强度、耐腐蚀、耐高温、节省空间、可调节、便于维修人员检修和设备通行、不损伤隧道箱体等特点。

摘要： 本实用新型涉及一种敞开式隧道掘进机施工的圆形隧道衬砌结构。传统的钻爆法施工的隧道一般采用马蹄形断面，复合式衬砌结构，由于二次衬砌可以紧跟掌子面，所以初期支护受部分围岩压力，初期支护和二次衬砌短时间内可以组成整体共同受力。本实用新型的特征在于：所述的隧道断面为圆形，其底部铺设仰拱预制块，初期支护、二次衬砌模筑混凝土层构成复合式衬砌拱墙；初期支护由锚杆、喷射混凝土、钢筋网片、型钢钢架构成。本实用新型的轮廓为圆形，在隧道掘进机掘进施工过程中，初期支护和仰拱预制块早期封闭成环，经济可靠的形成稳定的支护；后期二次衬砌、仰拱预制块及初期支护形成完整的结构，保证隧道运营安全。

摘要： 本实用新型公开了一种定型半圆形隧道防水板反包纵向排水管的固定装置，包括钢制半圆型卡扣、底部膨胀螺栓；钢制半圆形卡扣尺寸与隧道纵向排水管尺寸匹配一致；底部膨胀螺栓打入喷射混凝土中，固定半圆形卡扣的纵向线型。本实用新型能实现隧道纵向排水管固定线型顺直，且固定卡扣不刺破防水板，真正实现防水板半包纵向排水管，且排水管固定牢固，不因混凝土浇筑时排水管上浮造成排水管偏位，达到防水排水的目的。防水板铺设后，顺着边墙防水板底部布设纵向排水管，将防水板反包一半的排水管，钢制半圆形卡扣从防水板外扣住防水板与排水管，自动固定住防水板与排水管，在边墙喷射混凝土既定位置打设膨胀螺栓孔，插入固定装置的膨胀螺栓，扳手拧紧螺栓，固定完成。

摘要： 本实用新型涉及一种减少圆形隧道底部混凝土表面气泡的钢模装置，包括挡板、柔性的钢板、多个压杆、驱动结构I、驱动结构II，挡板竖直设置在施工段的两端，两个挡板之间设置有柔性的钢板，钢板的长度方向的两端与对应的挡板滑动连接，钢板的上方水平设置有多个刚性的压杆，相邻两个压杆的端部通过链节结构铰接，压杆的端部通过限位结构与挡板连接，中间的压杆通过竖直方向的导向结构与挡板连接，驱动结构I用于驱动中间的一根压杆沿导向结构下移，驱动结构II用于驱动两边的压杆逐个下移，本实用新型的装置能够一边排气泡一边将混凝土压至设计的位置，方便混凝土中的气泡及时排出，从而减少蜂窝麻面，提高表面光滑度，进而改善混凝土外观质量。