下沉式管片试验平台研制与应用

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1、160成果应用城市道桥与防洪2013年10月第10期下沉式管片试验平台研制与应用蒋宏亮’卫(1．上海隧道工程股份有限公司，上海市200082；2．上海盾构设计试验研究中心有限公司，上海市200137)摘要：该文介绍了下沉式管片试验平台的研制与应用。通过进行前期盾构管片设计、试验、施工等相关资料的收集，结合南京地铁项目，研制1：1整环管片结构试验加载和控制系统，并进行了试验应用。试验结果证明试验装置操作方便，加载效果明显，可以达到试验要求。关键词：试验平台；加载装置系统；控制系统中圈分类号：TU528．79、TU50．1

2、文献标识码：A文章编号：1009—7716(2013)10—0160—020引言片接缝变形和混凝土开裂等诸多情况。1试验平台土坑装置盾构管片是盾构施工的主要装配构件，是隧道的最外层屏障，承担着抵抗土层压力、地下水压下沉式管片试验采用一个整环管片，通过整体力，以及一些特殊荷载的作用。盾构管片质量直接加载进行管片试验，研究管片的变形性状、管片钢筋关系到隧道的整体质量和安全，影响隧道的防水内力变化过程、环向、纵向螺栓应力变化、管片接缝性能及耐久性能。衬砌管片设计直接关系到隧道变形和混凝土开裂等情况，主要涉及抗浮工况下管的结构

3、安全和工程投资，而每一个施工节点科学片试验技术和管片实际载荷试验中的模拟简化技合理的施工方案则是确保隧道结构的施工质量和术，是新研发的一种隧道管片试验设备。该项试验采使用寿命的保障。为此，上海隧道工程股份有限公用上海盾构设计试验研究中心有限公司现有的下沉司在引进一些其他管片试验技术的基础上结合自式管片试验平台如图1所示。该平台净空直径8．5m，身开发设计的技术，设计了整环管片结构试验，以净空深1．5m，设计最大均布加载能力为0．5MPa。确认管片结构设计的合理性、可行性，以及施工的由于采用下沉式布置，管片处于地面以下，

4、节约试验质量。试验和受力分析结果将对结构设计提出优空间。同时，采用管片外部向中间作用力的形式，不化建议，对施工提出控制要求，从而取得更好的技仅使管片中间区域较大，便于直接肉眼观察管片内术、经济效益。部裂缝，而且可不采用对称加载，从而可模拟管片抗在国内，一些地铁管片公司对盾构管片都进浮措施，试验结果更符合工程实际。行了研究和应用。上海市隧道工程轨道交通设计研究院针对管片也作了很多试验研究，该院申请的中国专利《衬砌隧道管片》(专利号为200610024899．6)和《用于盾构隧道的大变形衬砌环结构》(专利号为2006100

5、29794．X)都已被授权。该专利主要研究的是管片的拼装，衬砌环结构采用两环衬砌环拼装而成，拼装面上设置定位安装图1下沉式管片试验平台效果图孔，结构简单，质量可靠，能适应较大值的地层沉2加载装置系统降和错动，避免隧道中钢筋混凝土管片的损坏。然而该试验研究较为局限，研究目的比较单一，因此如图2所示加载装置镶嵌在土坑内。采用环制约了试验的研究领域和研究空间，而上海隧道状箱式结构，提高整体抗弯能力。在加载钢结构内工程公司所设计的试验针对要研究的目的设计一设置三排液压缸，每排位16支液压缸，其分别对系列试验装置，同步研究了管片

6、的变形性状、管片上半环、中整环和下半环分别加载。管片底部与试钢筋内力变化过程、环向、纵向螺栓应力变化、管验平台底板间放人滚珠，以形成摩阻力小的滚动支承条件。中环管片加载系统中设置两个拉伸液收稿日期：2013—07—08基金项目：上海市科委科技创新计划资助项目(11DZ2210400)压缸，其两端分别固定于管片抗浮点和钢环结构作者简介：蒋宏亮(1975一)，男，上海人，工程试验室主任，研上。其可以模拟实际工程中抗浮桩对管片的拉力。究方向：盾构机试验研究。164成果应用城市道桥与防洪2013年l0月第10期平腹板89(10

7、0)2506kg2927kgH钢78(66)l—l一——。～一一fI、~———70—0)—X—20—0—~—2~—8——————～0R10．670．67n口1茭BH(1200～70O)X200~2~8∞一0．000．840一oo0·69Ooon690．00084××0波浪腹曼0昌××板H钢0舍0082(57)082(57)1885kg2582kg0．880．91(52)0·88091(52)．f0o-二C∞24g00吞钟■■节约率24．8％11．9％而连接节点多了，会使连接板数量增加，尽管构件保证了设计效果，该规程作为

8、波浪腹板门式刚架毛重量节省了，但加工图重量上升，反而有可能会结构在实际应用过程中的指导规程，将有力地促比平腹板构件的最终用钢量多。进这种新型高效结构体系在国内的推广应用。3结语参考文献[1]CECS291：2011，波纹腹板钢结构技术规程【s]．波浪腹板H型钢构件作为一种新型高效型[2】CECS102：2002，门式刚架轻型房屋技