摘要:预拆除管片是适用于盾构扩站技术的一种新型结构管片,可方便盾构隧道拆除扩站多余分段管片,但当超过一定的施工控制限值时,可能会造成一定的扩站施工风险。结合试验获得的预拆管片接触面荷载临界曲线,得出预拆管片埋深、错层距离的临界施工控制面,以保证不同土质条件下、各扩建阶段预拆管片的承载能力,为盾构扩建车站预拆管片应用的施工风险控制提供技术指导与参考。
针对深厚复合地层TBM隧道小比例模型试验中开挖、管片模拟、变形、受力等难题,综合利用TBM模拟实验装置、模型管片环预制装置、数字摄影测量技术,提出计算方法。通过对围岩变形特征及破裂分析,揭示了围岩变形的时空效应:(1)无支撑时,围岩变形的时空效应集中在以下工况:随着时间的推移,围岩变形从复合地层交界处的拱腰两侧开始,衍生出四个圆弧并发生剪切滑移,导致整体垮塌破坏。(2)支撑后,围岩变形的时空效应集中在围岩与支撑相互作用的3个阶段,即初期阶段、平衡过程和失稳状态。空间效应集中在围岩变形破坏区域,最严重区域为浅层围岩,次剧烈区域为边墙拐角处。
由于靠近沃勒溪、博吉溪和科罗拉多河,设计中要解决的首要挑战之一就是水力管理。Joe 出色地概述了为管理雨水而开展的研究和开发工作。拟议的设计解决方案是一条重力排水隧道,长 7.5 英里,直径 22 英尺。这条隧道将穿过市中心的奥斯汀白垩石灰岩地层,深度从地下 70 到 200 英尺不等。它呈 L 形,沿着 IH-35 从机场大道向南延伸到 Cesar Chavez 街,然后向东转向美国 183 号公路和 Levander Loop 的计划泵站设施。施工将使用两台岩石隧道掘进机 (TBM) 来挖掘和安装预制混凝土管片衬砌。该项目预计耗资 6.28 亿美元,计划于 2025 年初出租,预计于 2025 年中期开始施工。
摘要 隧道掘进机施工过程中涉及的主要问题之一是尾部间隙注浆。该间隙位于隧道衬砌外径和开挖边界之间,并用高压注浆材料填充。本文研究了 FLAC3D 软件中三种不同的间隙注浆建模方法,特别关注注浆材料硬化过程的影响。在第一种方法中,将注浆在注入过程中模拟为液体,考虑 TBM 的推进及其硬化时间,将注浆特性转变为固体注浆的性质。在第二种方法中,在模型中将注浆材料从注入开始时就视为具有固体注浆性质,忽略液相。在第三种方法中,不考虑模型几何中的回填注浆区域,只在盾构末端和已安装管片后方施加注入压力。根据最大地表沉降评估了这三种方法的有效性。这三种方法估算的表面沉降量不同,但第一种方法的结果更接近监测数据。同样作为敏感性分析,在这项工作中,我们研究了液体和固体灌浆材料的弹性模量对表面沉降量的影响,这有助于更准确地了解灌浆混合物的影响。
隧道掘进机 (TBM) 在开挖阶段引起的集中载荷仍然是隧道施工领域的一个讨论问题,它对技术 (例如耐久性和使用条件) 和经济角度都产生了重大影响。纤维增强混凝土 (FRC) 已逐渐被接受为生产预制段的结构材料,因为事实证明它比传统钢筋混凝土具有各种优势,尤其是在改善瞬态载荷情况下的裂缝控制方面。在这方面,之前进行了几个实验程序和数值研究,分析了不同的几何和机械控制变量,并从结果中得出了有价值的结论。尽管如此,仍然存在与最佳钢筋设计 (FRC 强度等级和/或传统钢筋配筋量) 相关的不足和差距,这往往会阻碍使用纤维作为混凝土段的主要钢筋。本研究的主要目的是利用非线性三维有限元法(之前已通过全尺寸试验校准)开发与 TBM 推力对 FRC 管片的影响相关的参数分析。结果用于确定适合在 TBM 推力阶段控制裂缝的 FRC 强度等级范围。结果和结论有望为隧道设计师在制定 FRC 机械要求时提供帮助。
近年来,随着互联网数据流量的急剧增加,在数据中心实现高速低成本的光传输技术具有巨大的商业价值[1-5]。为了提高互联数据传输的速度,在单个硅芯片上集成半导体激光二极管、光调制器、多路复用器、波导、光电探测器等的 PIC 的构想应运而生[6-8]。此外,在硅平台上集成 PIC 或光电集成电路 (OEIC) 的硅光子学因具有低成本、大面积衬底的优势以及与先进制造和硅互补金属氧化物半导体 (CMOS) 制造技术的兼容性而引起了极大的兴趣[9]。与最先进的 InP 基 PIC [10-12] 相比,Si 基 PIC 被认为是另一种有前途的节能解决方案,它可以将收发器成本从目前每千兆比特每秒 (Gb/s) 输入/输出 (I/O) 带宽几美元降低到每 Gb/s 不到几美分 [13-15]。最近,尽管片外发光源具有高温性能和高发光效率的优势,但由于封装成本降低和光耦合效率提高,片上光源的重要性得到了强调 [16]。此外,片上光源具有在单个芯片上实现密集集成的潜力,并且在能效和可扩展性方面具有更好的性能。