隧道衬砌

摘要： 针对隧道内采集的衬砌图像普遍存在光照不均和混凝土坑洼不平的噪声的现象,导致在检测不同宽窄裂缝时准确率不高的问题,本文提出一种基于屋脊特征分析的裂缝检测算法,把在图像二维空间中的曲线检测问题转换到一维空间中的极值点检测问题。首先,通过检测极值点提取所有屋脊状特征;然后分析裂缝和噪声的区别,根据屋脊高度直方图检测裂缝;最后用数学形态学连接邻近断续线条完成裂缝的提取。该算法在辽宁省唐岭山隧道现场采集的实际衬砌图库中进行了实验验证,并与马尔科夫图像分割和小波变换边缘检测方法对比,裂缝检出率和噪声去除率都取得了更好的效果。

摘要： 为研究飞机荷载作用下机场道面下穿隧道的动力响应,建立了机场道板—基层—土基—衬砌结构协同变形的理论模型,深入分析了飞机荷载作用下道面—道基—隧道结构的力学传递规律,重点探讨了飞机荷载影响下隧道结构衬砌的位移响应及应力演化规律。研究发现:随着飞机荷载的移动,隧道结构的峰值应力最大值位置、峰值水平/竖向位移相应改变;当飞机荷载作用于隧道正上方时,拱顶应力达到峰值,为最危险位置。随着土层深度的增加,道板—基层—土基—衬砌结构的应力呈台阶式下降分布趋势,位移逐步衰减;隧道的拱顶以及左右壁节点处属于易发生破坏位置,需重点关注。

摘要： 以新八达岭隧道工程为依托,采用蒙特·卡罗(Monte Carlo)随机有限元抽样计算方法获取衬砌设计变量统计特征,结合数据表法研究轴力与弯矩等随机变量相关性对衬砌截面可靠指标的影响。结果表明:隧道衬砌设计表达式中,轴力与弯矩之间相关性较强,其余随机变量之间存在弱相关性;当轴力与弯矩之间呈现正相关时,考虑变量相关性因素的衬砌截面可靠指标计算结果偏小,而呈现负相关时,计算结果偏大;变量相关性对衬砌拱部截面可靠指标影响较大,对于素混凝土衬砌,考虑相关性后可靠指标计算值减小67.0%;对于钢筋混凝土衬砌,考虑相关性后可靠指标计算值增大51.9%;变量相关性对衬砌除拱部以外截面可靠指标影响较小,考虑变量相关性与否对其可靠指标计算结果无显著影响。

摘要： 隧道渗漏水的问题是一个普遍现象,其中很多隧道渗漏水是由于排水系统病害而引发。对隧道衬砌排水系统的构造形式、构件类型和组成进行分析,运用内窥镜和检查机器人对20余座隧道排水系统进行检查,通过分析调研资料,总结了隧道衬砌排水系统的常见病害类型和初步分析了病害的成因。根据调研结果可知,隧道衬砌排水系统病害可以分为结构性和功能性病害两大类;其中结构性病害有破裂、变形、腐蚀、错口、起伏、异物穿入6种,功能性病害有沉积、结垢、障碍物3种;不同类型病害的成因不尽相同,其中部分病害是建设期间施工管理不当所致,部分是围岩压力、地下水或后续运营管理不当所致;为量化表示病害影响程度,根据病害严重程度将其划分为3个或4个等级。

摘要： 隧道的建设易受到地形、水文地质情况的影响,导致隧道常发生病害,进而影响道路的使用功能和通行能力。对此,文章通过实际工程对隧道的病害情况及成因进行了分析,并对隧道渗水的治理技术进行了探讨,通过以上内容研究,提出了隧道渗水病害的治理方案,为高速公路的良好发展奠定基础。

摘要： 隧道衬砌内部结构复杂且钢筋网密布给探测工作带来了极大的挑战,探地雷达无损检测技术为隧道衬砌病害的发现提供重要依据,对病害治理工作提供重要帮助。为了充分掌握隧道衬砌病害的状况,设计并制作了带有钢筋网的隧道衬砌空洞病害的物理模型,并将实测数据用RADAN 7软件处理后生成二维和三维图像;使用有限元法(FEM)建立等比例(1∶1)的地电模型,并用Matlab软件进行正演模拟。试验结果表明:通过对雷达数据进行二维和三维的分析研究,可以准确地推断或计算出病害的方位、形状、埋深等;衬砌结构内的钢筋电导率过大,空洞病害的信号特征在钢筋间距不同时会受到不同程度的干扰。钢筋作为衬砌结构必不可少的组成,在施工过程中应十分重视,尽量减少隧道运营中的生命和财产损失。

摘要： 目前,铁路隧道设计方法已由安全系数法向极限状态法转轨,但缺乏隧道衬砌结构极限状态法设计专用软件,衬砌设计仍需采用多软件协同作业的传统方法完成,过程繁琐,效率较低。提出基于VB6.0开发的铁路隧道衬砌极限状态法设计软件的构建思路、软件功能、软件模块及操作流程,介绍软件在铁路隧道极限状态法转轨工作中的应用成果。该软件集建模、有限元计算、配筋设计、结果显示及结果输出等功能于一体,避免了衬砌结构设计采用多个软件联合处理的繁琐操作。在铁路隧道极限状态法转轨工作中的应用表明,该软件将衬砌及明洞结构的单次设计完成时间由传统方法所需的20 min降为5 min左右,在计算效率上优势明显;衬砌及明洞结构采用极限状态法和采用安全系数法的工程投资大致相当,笔架山隧道和岐山隧道采用极限状态法较安全系数法工程投资分别节约0.73%和1.6%。

摘要： 为解决叩击法单参数识别衬砌脱空准确率低的问题,提出了基于多参数投影面积变异比的脱空识别技术。该技术采用与脱空强关联的声谱频宽、最大频率、频谱波峰数量、频谱质心四项特征参数,并以同环境下无脱空特征参数信息为基准,计算测试数据的特征参数投影面积变异比,通过变异比值大小评价衬砌脱空情况。其中阈值是评价衬砌脱空与否的关键,要用大量的物理模型样本实测数据进行确定。本文以0.013为评价阈值,面积变异比大于该数值,评价为脱空,脱空模型的错报(漏报)率低至2.3%。该识别技术已应用于地铁道床脱空的检测中,在注浆前后分别进行了检测,效果良好。

摘要： 为了安全地建造和运营地下结构,必须定期评估结构的健康状态来进行养护维修。探索性地运用表面波法SASW(Spectral Analysis of Surface Wave Method)频散理论评估隧道衬砌状态,通过室外混凝土衬砌模型多工况试验和隧道整体模型SASW测试,基于Windows tfs的SASW法通过数据收集、数据整合处理及解译,提取不同试验工况下混凝土衬砌不同深度层的剪切波速度和强度变化情况,从而实现SASW法对隧道衬砌状态的评估研究。结果表明:SASW法可较准确获取衬砌厚度以及内部裂缝、衬砌强度变化导致的衬砌劣化等缺陷,该方法用于评估衬砌健康状态具有可靠性,可为隧道养护维修提供参考。

摘要： 随着我国基础建设的需求及隧道施工技术的突飞猛进,超长、大埋深、服役环境恶劣的隧道逐渐增多,对隧道混凝土衬砌抗渗、抗裂、耐久性等性能提出了更高的要求。纤维增强混凝土由于抗拉强度高、抗裂性能好,在隧道工程领域有广阔的应用空间。结合当前国内外隧道工程中纤维混凝土的应用情况以及现有的研究成果,综合分析了金属纤维、合成纤维、天然纤维以及纤维混杂对隧道混凝土力学性能与耐久性能的影响:金属纤维对混凝土的强度和韧性增强效果最为显著;合成纤维及天然纤维对混凝土的抗渗水性能增强效果较好;纤维混杂能取长补短发挥出“1+1>2”的增强效果,可进一步提高混凝土的力学性能与耐久性能。最后结合对当前纤维混凝土发展现状的思考,提出了隧道纤维混凝土研究与应用中存在的问题及未来的发展方向。

摘要： 铁路隧道衬砌混凝土缺陷已威胁到铁路建设与运行安全.结合在某铁路客运专线缺陷处理情况,简述隧道衬砌混凝土缺陷成因、整治措施.总结了关键施工工序质量控制.

摘要： 对超小中夹层条件下,0.5B(B为隧道最大开挖直径),新建隧道引起既有隧道应力场变化研究具有其工程、历史必要性.以重庆曾家岩嘉陵江跨江工程隧道群主线段上穿轨道10号线隧道为工程背景,利用三维数值模拟软件Midas GTS,重点从不同相交角度、围岩等级、开挖方式等3个方面,基于三维数值模拟32种工况,对超小中夹层厚度条件下的既有隧道衬砌应力场变化规律进行研究.由于地应力的复杂性,很难测取既有隧道衬砌结构实际受力,因此将既有隧道衬砌结构应力(σ1、σ3)增加值作为既有隧道应力场衡量准则,得出既有隧道应力场变化规律.基于二次衬砌结构破坏多为混凝土破坏,参考国内外有关规范指南,取ft1/20倍和1/40倍作为σ1划分既有隧道强影响区、弱影响区和无影响区的分界值;取fc-1/20倍和-1/40倍作为σ3划分既有隧道强影响区、弱影响区和无影响区的分界值,得出既有隧道影响区.

摘要： 地质雷达检测作为隧道衬砌施工质量的主要评价方法,被广泛应用于全国各大铁路、公路中.由于现场检测作业布设测线较多,地质雷达隧道衬砌检测数据量大,资料分析繁琐;仪器配套的地质雷达数据处理软件,由于针对性不强,数据处理过程耗时耗力且对处理人员技术水平要求较高.针对上述问题,通过编制专用数据处理软件,完成了测线数据管理、数据自动化处理、多道频谱带通滤波、缺陷拾取与结果统计等工作,高质量、高效率的完成隧道检测地质雷达数据处理工作,大大提升了隧道衬砌检测的质量和效率.

摘要： 利用时间域有限差分(FDTD)软件GprMax,根据衬砌钢筋的电磁参数,建立不同模型,模拟地质雷达对隧道衬砌的检测过程.由于隧道衬砌钢筋等各种工程介质的介电常数存在不同的差异,使得不同目标在雷达图像上显示出不同特性的波形特征.结果表明:钢筋雷达图像明显,反射回波显著,钢筋的波形为向上凸起的弧形,且交织在一起.将这一结果与实例测结果进行对比.对比实际探测结果表明利用软件GprMax模拟地质雷达在衬砌中的检测是准确可行的,能够清晰地反映隧道衬砌中钢筋的成像特征,效果较好,可为工程实践判别提供依据.

摘要： 隧道工程由于所处的地质环境和施工条件复杂、隧道衬砌结构形式繁多,为确保施工及运营的安全,对其结构的完整性评估是十分必要的,尤其是竣工交付时衬砌厚度是否满足要求及运营过程中对衬砌腐蚀的情况评价至关重要.本文应用SASW理论对混凝土衬砌结构的整体性进行评价,高频表面波谱法SASW(Spectral Analysis of Surface WaveMethod)技术是近些年最新发展的一项无损检测试验方法.本文简述了SASW检测技术的基本原理,并针对室外混凝土衬砌模型试验,给出了基于Windows TFS的高频面波数据采集、数据分析及处理方法,对测试结果分析解释和对比,说明高频面波无损检测技术评价隧道衬砌质量具有可靠度.试验结果将对实际工程中SASW无损检测技术的应用具有一定的参考价值.

摘要： 针对隧道衬砌结构开裂导致的漏水病害,本文研制了一种基于微生物诱导碳酸钙沉积的裂缝自修复剂,并将其用于水泥砂浆裂缝的自修复.对裂缝处形成的填充矿物进行SEM和XRD分析,并采用面积修复率和抗渗水修复率方法对裂缝自修复效果进行了表征.结果表明,该微生物自修复剂可以很好地改善水泥砂浆试件裂缝自修复能力,显著降低开裂试件的水渗透速率.该微生物自修复剂在解决隧道衬砌混凝土开裂渗漏问题上显示出良好的应用前景.

摘要： 利用隧道衬砌自身进行防排水,从根本上改变了目前国内外隧道普遍采用的多层防水和单独防排水系统,不仅简化了众多工序,大大加快了主体工程施工进度,而且可以保障防排水可靠性和耐久性,避免了随着时间增长渗漏增加的顽症,对确保工程长期正常使用,节约工程投资,以及对优化隧道及地下工程施工具有重大意义.

摘要： 本文通过燃烧液化气模拟隧道火灾的高温冲击,对比研究了钢筋挂网高性能混凝土和钢纤维、聚丙烯纤维对高性能混凝土筒体耐高温性能的影响.分析了承受高温冲击时筒体温度的变化特点和筒体变形的规律;研究了不同纤维类型、纤维掺量对筒体高温变形的影响;对比了不同纤维对高温后筒体裂缝分布的影响.试验表明,钢纤维、混杂钢纤维与PP纤维对高性能混凝土筒体耐高温冲击性能有显著改善作用.

摘要： 本文通过燃烧液化气模拟隧道火灾的高温冲击,对比研究了钢筋挂网高性能混凝土和钢纤维、聚丙烯纤维对高性能混凝土筒体耐高温性能的影响.分析了承受高温冲击时筒体温度的变化特点和筒体变形的规律;研究了不同纤维类型、纤维掺量对筒体高温变形的影响;对比了不同纤维对高温后筒体裂缝分布的影响.试验表明,钢纤维、混杂钢纤维与PP纤维对高性能混凝土筒体耐高温冲击性能有显著改善作用.

摘要： 本文通过燃烧液化气模拟隧道火灾的高温冲击,对比研究了钢筋挂网高性能混凝土和钢纤维、聚丙烯纤维对高性能混凝土筒体耐高温性能的影响.分析了承受高温冲击时筒体温度的变化特点和筒体变形的规律;研究了不同纤维类型、纤维掺量对筒体高温变形的影响;对比了不同纤维对高温后筒体裂缝分布的影响.试验表明,钢纤维、混杂钢纤维与PP纤维对高性能混凝土筒体耐高温冲击性能有显著改善作用.

摘要： 本发明涉及隧道施工设备领域，具体而言，涉及一种隧道用半自动衬砌台车及隧道内逐仓浇筑衬砌的方法。隧道用半自动衬砌台车包括台车架和浇筑装置；所述台车架上设置有多个浇筑仓口，所述浇筑仓口分别设置在所述台车架的相对两侧，以及所述台车架的顶部，所述浇筑装置设置在所述台车架上，用于通过所述浇筑仓口向所述台车架与隧道初支护之间浇筑混凝土。隧道逐仓浇筑衬砌的方法为使用上述隧道用半自动衬砌台车，先通过位于低位的浇筑仓口进行逐仓浇筑，逐步提升浇筑高度，直至通过所述浇筑台车顶部的所述浇筑仓口进行浇筑。本发明能够有效的避免在浇筑混凝土时骨料的堆积，增加了混凝土浇筑时的均匀性，保证了隧道的工程质量和使用寿命。

摘要： 本发明公开了一种利用隧道衬砌双臂式泵车对隧道衬砌的施工方法，该方法包括以下步骤：一、第一调节臂和第二调节臂的调节；二、隧道衬砌双臂式泵车的移动；三、隧道的一层浇筑；四、隧道的二层浇筑；五、隧道的三层浇筑；六、隧道的顶部浇筑。本发明操作简便，有效地适应隧道二次衬砌台车的安装空间，实现隧道两侧的带压浇筑，提高了隧道二次衬砌效率。

摘要： 本发明涉及一种基于隧道衬砌病害特征的隧道衬砌结构服役性能检测方法，包括：步骤S1：采用模型试验方法对隧道结构、外部荷载以及地层条件等进行相似模拟，开展结构受力破坏试验，记录隧道衬砌病害特征的测试值；步骤S2：根据步骤S1中隧道衬砌病害特征测试值，建立隧道衬砌病害特征与剩余承载力区间的对应关系；步骤S3：采用现场检测方法记录隧道原型的衬砌病害特征的检测值；步骤S4：将步骤S3中衬砌病害特征的检测值与步骤S2建立的隧道衬砌病害特征与剩余承载力区间的对应关系对照，确定步骤S3中隧道原型衬砌结构的剩余承载力区间。与现有技术相比，本发明能根据病害特征快速判定隧道衬砌结构的剩余承载力区间，为隧道安全性评价提供数据支撑。

摘要： 本发明公开了一种隧道衬砌管片环及施工方法、隧道衬砌，在隧道衬砌管片环的环向接缝面上设有可注胶止水密封垫，可注胶止水密封垫包括橡胶主体，在橡胶主体内设有注胶孔道，注胶孔道用于注入热熔性止水胶；在注胶孔道内部设有热熔线圈，在注胶孔道的两侧预留保证橡胶主体可压缩的预留孔道，在橡胶主体外侧设置膨胀吸水层；且在橡胶主体还设有与注胶孔道连通的喷浆孔；在隧道衬砌管片环上设有注胶孔，注胶孔通过位于管片内的注胶管与注胶孔道连通。管片装配安装后，注入热熔性止水胶加强管片接缝密封止水性能；当管片在运行期间发生渗漏水时，对热熔线圈通电，熔化止水胶，进行二次注胶，二次加强管片接缝密封止水性能。

摘要： 本发明提供一种已浇筑衬砌搭接装置、隧道衬砌台车和隧道施工方法。已浇筑衬砌搭接装置包括顶撑面板、第一搭接延伸件、第一形变件、第二搭接延伸件、第二形变件和限位件，顶撑面板、第一搭接延伸件、第二搭接延伸件和限位件沿纵向依次设置，第一形变件设在第一搭接延伸件上，第二形变件设在第二搭接延伸件上，第二形变件凸起于第一形变件且第二形变件的弹性形变能力比第一形变件好。隧道衬砌台车包括主架体和连接在主架体的已浇筑衬砌搭接装置。隧道施工方法包括通过压力感应装置获取第一形变件的压力检测数据；当压力检测数据到达预设值，已浇筑衬砌搭接装置停止伸展。本发明有效保证衬砌段质量以及衬砌段搭接施工缝质量。

摘要： 本发明提供一种已浇筑衬砌搭接装置、隧道衬砌台车和隧道施工方法。已浇筑衬砌搭接装置包括顶撑面板、第一搭接延伸件、第一形变件、第二搭接延伸件、第二形变件和限位件，顶撑面板、第一搭接延伸件、第二搭接延伸件和限位件沿纵向依次设置，第一形变件设在第一搭接延伸件上，第二形变件设在第二搭接延伸件上，第二形变件凸起于第一形变件且第二形变件的弹性形变能力比第一形变件好。隧道衬砌台车包括主架体和连接在主架体的已浇筑衬砌搭接装置。隧道施工方法包括通过压力感应装置获取第一形变件的压力检测数据；当压力检测数据到达预设值，已浇筑衬砌搭接装置停止伸展。本发明有效保证衬砌段质量以及衬砌段搭接施工缝质量。

摘要： 发明提供一种隧道衬砌台车振捣系统的施工方法及隧道衬砌台车，施工方法包括向隧道衬砌台车振捣系统的钢模板的浇筑窗逐层进行混凝土浇筑，在完成每层浇筑窗的混凝土浇筑时，启动相应的第一振捣组对混凝土进行振捣；在完成多层浇筑窗的混凝土浇筑后，向钢模板拱顶的灌注孔浇筑混凝土；当混凝土漫过相应的第二振捣组达预设距离后，启动相应的第二振捣组对混凝土进行振捣；当混凝土接近拱顶时，启动拱顶处的第三插入式振捣器对拱顶处的混凝土进行振捣；在混凝土浇筑过程中，按需启动钢模板两端部处的第三至第六振捣组对混凝土进行振捣。隧道衬砌台车使用上述施工方法，该施工方法可提高二衬混凝土浇筑质量，使混凝土强度内外基本一致且强度离散值小。

摘要： 本发明公开了一种隧道衬砌检测模型的抗干扰训练方法及隧道衬砌检测方法，训练方法包括：使用训练影像集对隧道衬砌检测模型进行多次周期性的训练，其中，针对每次训练周期，执行以下操作：获取训练影像集；将训练影像集中的衬砌雷达影像输入至隧道衬砌检测模型，得到第一特征图和预测的第一位置信息，并向第一特征图加入扰动生成扰动特征图，以及利用隧道衬砌检测模型基于扰动特征图，得到预测的第二位置信息；基于第一位置信息得到第一损失函数，基于第二位置信息得到第二损失函数，并根据第一损失函数和第二损失函数得到第三损失函数；根据第三损失函数，调整隧道衬砌检测模型的参数。该抗干扰训练方法可提高隧道衬砌检测模型的检测准确度。

摘要： 本实用新型提供一种隧道衬砌台车用的定位校正装置以及隧道衬砌台车，定位校正装置包括第一悬架以及第一测量机构，第一测量机构设置在第一悬架上，第一测量机构包括第一外壳、第一球面反射镜、第二球面反射镜、第三球面反射镜和第一激光发射器，第一激光发射器发出的多条第一指示线经第一球面反射镜、第二球面反射镜、第三球面反射镜反射后在第一外壳远离第一悬架的一侧向外发射。通过第一测量机构使得隧道衬砌台车在地面行走中心线及钢轨铺设边线方向上实现实时指示，提高隧道衬砌台车在施工过程中的定位及校正精度，确保隧道施工质量，并大幅减少反复调整隧道衬砌台车的操作工序时间，实现隧道衬砌台车的快速、高效、精确定位和校正工序操作。

摘要： 本实用新型提供一种用于隧道衬砌检测的地质雷达梯车和隧道衬砌检测系统，地质雷达梯车包括作业架、行走部、延长杆和天线举杆；行走部安装在作业架的底部，延长杆安装在作业架的顶部，天线举杆位于作业架的一侧，天线举杆的顶部用于安装地质雷达天线；延长杆沿与行走部的行走方向垂直的方向布置，延长杆与天线举杆固定连接，且天线举杆与延长杆垂直布置，延长杆以沿自身轴线可转动的方式架设在作业架上；延长杆在以延长杆为轴摆动的情况下，其顶部的高度位置随之改变。该梯车设有天线举杆，可方便躲避供电接触网连接柱，大大降低了检测人员的劳动强度及安全风险，提高检测效率。