摘要：为解决现有技术中人工现场临时搭拆脚手架耗时费力、成本高、效率低的问题,采用AHP(analytic hierarchy process)-TRIZ多理论集合方法,开展铁路运营隧道病害治理台车方案设计。基于层次分析法(AHP),梳理铁路运营隧道病害治理台车的设计要素,并对各设计要素的权重进行计算和排序,得出各设计要素权重由大到小排序为强度和刚度大>防溜车和应急回收>快速展开与收缩>防护栏>钢拱架机械化安装>快速进场和退场=非工作状态尺寸小>全断面作业平台>障碍物识别>自适应展开。根据权重大小排序,结合病害治理施工边界条件,确定防护栏、防溜车和应急回收、强度和刚度大、快速进场和退场、非工作状态尺寸小、快速展开与收缩、全断面作业平台、钢拱架机械化安装8个设计要素。依据AHP评价结果,将设计要素两两对比,构建设计要素间的矛盾矩阵,对设计要素之间存在的物理矛盾和技术矛盾进行描述,借助TRIZ理论,明确解决上述矛盾的原理,进而设计台车方案,并基于台车方案研制设备样机。研究表明:1)采用AHP法和TRIZ理论,能够对收集到的功能需求进行相对客观的分析,并能找到解决设计要素之间矛盾的方案;2)基于AHP-TRIZ理论设计的铁路运营隧道病害治理台车具有较好的断面适应性。

摘要：本工作分别以平均粒径相近但形态分别为球形和碎片状的超细粉煤灰(UFA)替代硅灰制备超高性能混凝土(UHPC),对比研究了超细粉煤灰形态对UHPC工作性能、力学性能及其中钢纤维分布的影响,并从水化产物和微观结构等方面探究了超细粉煤灰形态对UHPC性能的影响机理。结果表明:与球形UFA相比,碎片状UFA的比表面积和需水量更大、活性更高。具体表现为,用于制备UHPC时,球形UFA可明显提高UHPC的流动度,但会使钢纤维下沉,并会轻微降低UHPC的力学性能;碎片状UFA对UHPC流动度的提高作用稍小,但可提高其抗折强度,此外,碎片状UFA具有更显著的大孔填充作用,在掺加碎片状UFA的UHPC中观察不到宏观气孔缺陷。

摘要：为了避免和减少隧道爆破振动及噪声对复杂敏感环境城区的影响,以珠海板障山新增隧道为例,采用数值模拟和现场爆破试验的方法,对不同掏槽眼延期时间下既有隧道迎爆侧进行爆破振动监测。发现掏槽眼延期时间4 ms时,既有隧道迎爆侧爆破振速最小。同时,针对隧道进口段周边建筑物繁多、爆破噪声大、飞石迸溅的问题,进行了炮孔封堵和防飞石的试验。设计发明了一种新型炮孔堵塞装置,在装药量增大情况下,爆破噪声能够控制在允许范围内。在洞口采用联合防护门帘,减少了飞石迸溅的风险。可为复杂敏感环境城区隧道爆破振动和噪声控制提供参考。

摘要：为解决超大直径泥水盾构在临海富水淤泥、砂层接收洞门的涌水、涌砂、涌泥地层存在的技术难题,以汕头海湾隧道工程超大直径泥水盾构在富水地层采用的接收关键技术为例,分析超大直径与小直径盾构水中接收的区别。基于超大直径盾构接收流程,阐述了超大直径泥水盾构在接收工作中端头加固、接收井封堵墙施工、接收基座施工、单层玻璃纤维筋洞门破除、贯通测量、接收掘进与注浆、洞门封堵等方面的解决方法,从盾构姿态控制、掘进参数控制、注浆控制、管片复紧、洞门临时封堵几个方面对超大直径盾构接收关键技术进行分析;通过采用设置砂浆接收基座为盾构接收提供足够的反力,保证盾构机出洞安全;借助同步注浆和二次注浆封闭补强质量,加强管片复紧,确保盾构隧道结构强度稳定;在最后5环使用多孔特殊环管片,提高注浆效果。然后,通过排水清砂并从上及下逐次施作钢筋骨架加喷射混凝土封堵洞门、降低无封堵洞门暴露时间、确保洞门施工安全等措施,保障水中接收的安全性。

摘要：超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete,UHPC)近年来发展迅速,已广泛应用于建筑、桥梁工程等领域,在提升结构耐久性、减轻结构自重、节省全寿命周期成本等方面做出了重要贡献,取得了良好的经济技术效益。然而,目前UHPC在隧道工程中的相关研究还比较少,应用情况尚不尽如人意。通过调研总结了UHPC的研究现状和应用概况,分析了UHPC配合比设计的原理与方法,开展了UHPC工作及力学性能试验,得到了更经济的UHPC配合比设计方法,研究结果可为UHPC在隧道与地下工程中的应用提供参考和建议。

摘要：为查明玉磨铁路新平隧道突涌的致灾机制,结合隧道现场灾害特征,基于地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质、气候条件、施工措施等因素,探讨了突涌的致灾机理,归纳总结了隧道突涌的致灾类型,提出了相应的灾害防控措施。软岩隧道强度低、变形大,设计围岩级别与揭示不匹配等因素对隧道灾变的发生至关重要,特殊的构造环境及地下水等因素助推了灾变的发生;依据致灾成因,将该隧道致灾类型分为:构造-岩性-富水-施工措施,构造-岩性-弱水-施工措施,岩性-富水-施工措施等3种类型,并提出了相应的防治措施;施工过程中,需明确可能致灾的几类因素,加强超前地质预报、监控量测、开挖揭示比对等工作,掌控灾害源的发展及规模,动态调整隧道致灾的类型,针对性地采取防控措施,确保隧道施工安全。

摘要：为解决传统盾构隧道内部中隔墙整体现浇或部分现浇存在的施工效率低、工序繁琐及稳定性较差的问题,以上海轨道交通市域线机场联络线JCXSG-11标工程为依托,基于中隔墙施工工艺与配套安装机结构形式,开发一套智能化控制系统。从总体框架设计、流程设计、功能模组设计和控制与检测算法4个方面详细剖析控制系统的设计过程和功能模块,辅以中隔墙安装机主要结构与工作步骤介绍,重点阐述视觉相机识别中心孔定位和双6轴机械臂多传感信息融合定位的智能化控制设计方法及实施效果,保障中隔墙安装机拼装姿态与控制精度。现场测试结果揭示:1)控制系统能够驱动安装机较好地完成指定动作,实现设计功能;2)现场采用控制系统完成了726块中隔墙的拼装测试,平均每块中隔墙拼装时间控制在38 min左右,小于设计时间,拼装精度基本控制在±3 mm误差范围内。

摘要：为解决传统盾构隧道弧形件(口子件)在拼装施工中存在的拼装工艺不先进、拼装精度差、装备智能化程度低、施工进度慢等技术难题,通过引进装备设计和智能化控制理念,采用弧形构件内部穿行式设计思路,结合毫米级负载敏感液压系统和亚毫米级位姿测量系统,研制出一台可实现弧形件一键智能化拼装的穿行式弧形件智能安装机。该装备具有精调数据测量系统、自动检测与感知、自动运算与分析处理、自动决策与动作执行、人机交互与信息储存等智能化控制技术,在上海轨道交通市域线机场联络线JCXSG-11标工程首次应用,取得了良好的拼装效果。结果表明:1)安装机液压系统控制精度达到0.5 mm,弧形件拼装精度达到±5 mm,实现了高精度拼装;2)安装机通过智能化控制技术,实现了一键式操作,每循环工作耗时32 min,施工效率提高30%以上,节省人工50%以上;3)穿行式弧形件智能安装机工作性能稳定可靠,可实现运行状态、控制方式、传感器数据、液压油缸行程数据、通信状态等参数的记录与储存,实现人机交互。

摘要：为解决传统盾构隧道中隔墙预制拼装中存在的拼装精度低、施工效率低、人工作业风险高、多工序协同干扰大等问题,通过智能化装备设计与研究,结合双跨式门架结构设计思路,研制一台可实现中隔墙一键智能化拼装的门架式中隔墙安装机。该装备能有效解决中隔墙拼装各工序的高效协同作业、拼装作业与盾构掘进施工的交通物流干扰等问题,具有自动运算分析与决策执行、视觉相机识别中心孔定位、基于双六轴机械臂与主动视觉姿态控制、多传感信息融合定位、重载伺服位移反馈控制等智能拼装技术,并在上海轨道交通市域线机场联络线JCXSG-11标工程首次应用,取得了良好的应用效果。应用结果表明:1)安装机应用符合规范及设计要求,系统控制精度与同步精度达到0.5 mm,中隔墙拼装精度达到±2 mm,实现了高精度拼装;2)安装机通过智能化控制技术,实现了一键式操作,每循环工作耗时38 min,施工效率较传统现浇提高10倍以上;3)门架式中隔墙智能安装机工作性能稳定可靠,装配式预制构件成品拼装质量可控,能改善施工环境,实现快速与绿色施工。

摘要：基于车载Lidar技术相关的硬件和算法的快速发展,具备发展成快速车载轨道测量技术手段的潜力,从而替代传统的地面人工轨道测量手段。针对其中根据钢轨点云获取轨道轨距、钢轨位置等参数的问题,定义了可变轨距轨道模型,并在此实现可变轨距轨道模型与钢轨点云的配准方法。新算法在配准迭代过程根据钢轨点云到轨道工作边的距离来动态调整模型轨距,从而在轨道配准精度和轨距测量精度两项关键指标获得了同步提高。通过模拟数分析存在不同轨距偏差、超高等情况下算法性能,并和单钢轨轨道模型和固定轨距轨道模型的配准结果进行比较。最后通过一段干线铁路的实测点云进行测试,试验结果表明单钢轨轨道模型配准后左右钢轨的平行性得不到保证;在直线段与固定轨距轨道模型配准精度和轨距测量精度基本相当,配准精度为0.16 mm;在曲线段可变轨距轨道模型配准精度和轨距测量精度不受轨距变化的影响,显著优于固定轨距轨道模型的结果,精度高88.7%。