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：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：为解决土岩交互地层超大直径泥水盾构推力、转矩参数设计取值与施工参数控制问题,提出土岩交互地层掘进载荷计算模型。根据泥水盾构特点分析载荷各分项组成,建立掘进载荷数学模型,基于土岩交互地层模型、刀盘几何模型对载荷计算模型进行数值仿真,利用汕头苏埃通道基岩段施工数据对模型进行计算验证,分析基岩侵入高度、岩石强度、贯入度等影响因素对刀盘转矩的影响规律。计算分析结果表明:1)掘进载荷计算模型理论推力与实测值误差为-6.4%~5.6%,刀盘理论转矩与实测值误差为-9.5%~9.0%,模型具有较高的精度,可满足装备设计和工程应用的实际需要;2)随基岩侵入高度和贯入度增加,推力、转矩均增加,但转矩对岩石侵入高度、贯入度变化更灵敏;3)岩石单轴抗压强度每增加10 MPa,转矩约上升7%(强度在50~100 MPa,贯入度5 mm/r);4)在高贯入度下,刀盘转矩随岩石侵入高度的增加效应越显著;5)在刀盘1/2位置附近,岩石高度增量引起的转矩增加最为显著。建议在施工中根据地勘确定的基岩侵入高度、岩石强度、贯入度参数计算出对应的转矩,可作为施工中掘进控制参数。

摘要：针对泥质软岩隧道注浆加固需求以及常用单一浆材性能存在的弊端,将纳米硅溶胶和铝酸盐水泥作为主剂,按照硅溶胶∶水∶铝酸盐水泥为100 mL∶100 mL∶120 g的基本配比组成复合注浆材料进行研究。初期研究发现,简单将纳米硅溶胶与铝酸盐水泥复合会导致结石率低且结石体存在裂缝等问题。针对结石率问题,选取硅酸钠和硅酸盐水泥,研究各自掺量对结石率、3 d抗压强度和凝胶时间的影响规律,在满足结石率达到100%的前提下,以3 d抗压强度为主、凝胶时间为辅,综合得出硅酸钠为提高结石率的优选外加剂,推荐掺量为铝酸盐水泥的1%。然后,将硅酸钠掺量1%作为常规配比用于后续试验。针对开裂问题,选取硅灰、氧化镁、氧化钙和可再分散乳胶粉,研究各自掺量对裂缝、3 d抗压强度和凝胶时间的影响规律。在满足裂缝得到完全治理的前提下,以3 d抗压强度和凝胶时间为参考依据,得出氧化镁为防治开裂的优选外加剂,推荐掺量为铝酸盐水泥的0.6%。最后,基于界面过渡区理论,评估优化浆材对滇中引水香炉山隧洞泥岩的加固效果。结果表明,岩-浆界面过渡区宽度平均仅88.6μm,显微硬度下降幅度较小,岩-浆结合处微结构较紧固。

摘要：钻爆法施工是我国隧道施工的主要方法,锚护作业是钻爆法施工的关键环节,锚杆台车是锚护作业的主要施工机械。为解决锚杆台车在山岭隧道便道及洞内行驶转向系统不灵敏、转向精度差、转向打滑等问题,通过对转向系统进行理论分析计算,设计一种隧道锚杆台车转向系统,加工制造隧道锚杆台车并进行试验。试验结果表明:隧道锚杆台车转型系统操作灵敏,精度高,可以有效避免打滑现象。

摘要：为了解决隧道锚杆台车爬坡动力不足、转向困难、刹车性能差等问题,采用边界条件输入的方法设计一种隧道锚杆台车行走系统,对隧道锚杆台车行走系统中的轮胎选型、车桥校核、行走阻力、运行功率、转向系统、刹车系统等关键零部件及子系统进行理论计算,得到各零部件及子系统的技术参数,然后对该隧道锚杆台车行走系统进行加工制造并开展试验。结果表明,行走系统关键零部件及子系统设计参数合理,性能可靠。

摘要：为了解决凿岩机推进锚杆安装效率低、成本高和人工安装锚杆危险性大、效率低、安装效果差,达不到相应的锚护作用的缺点,采用ANSYS仿真软件对锚杆安装设备进行静力学仿真分析和模态分析,得到锚杆安装设备的最大应变为0.046 9 mm,共振频率为35.656 Hz,根据仿真结果进行锚杆安装设备结构优化改进,设计一种锚杆安装设备,具有推进和冲击2种作业模式,能适应多种锚杆安装工况,安装效率高、锚护效果好,安装速度为39.2 mm/s,单循环节约工时约1.5 h,经济优势突出。