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文档简介
1、附件一 外文翻译2008年印度世界隧道大会更好的环境和安全的地下设施新的施吕希滕隧道衬砌隧道测量强调:现状与经验罗兰洛伊克STUVA -德国地下交通设施研究协会,科隆,德国马蒂亚斯布赖登施泰因数据库普扎克巴,法兰克福,德国克劳斯维尔茨豪赫蒂夫工程股份公司,德国埃森简介:施吕希滕隧道是以法兰克福之间的铁路线为主,在德国富尔达是最大的工程结构。工作进度上,自2005年以来作为现有运营的,使老隧道第二条管道的新的服务可以通过2个单管运行轨道,以便将来能够符合最新的安全标准。新施吕希滕隧道拥有总长度约4公里,并且是9米的内径。由于批出的隧道掘进机(TBM)驱动器,客户签订的合同还委托了广泛的测量方案,
2、以追踪在从该段开始分段建设环衬的压力。这些测量的目的是设置任何期间强调,再就这也考虑到对各部分尺寸的外部效应的挖掘过程中进行,新的测量法用于进行德国研究协会的地下交通设施。在设计阶段所采取的分析假设,测得的压力是直接发生在发掘过程中,并在随后的几个阶段也进行了比较。隧道掘进机在挖掘和建设方面的土压力取决于达到的阶段所产生的负荷程度,尤其是在减少观察的时候。 1、项目介绍 施吕希滕隧道是在法兰克福之间的铁路线为主,在德国富尔达是最大的工程结构。它位于德国哈瑙和富尔达之间的中心(图1)。该段铁路贯穿的“金齐希”河以北的低山区“施佩萨特”谷,然后经过三千五百七十五米长度传递到“迪斯特尔”,这是一个边
3、界山脉的一部分“伦山”。现有的隧道挖掘很节能,之前的预防从1909年至1914年,都是由砖包层的支持。在第三部分是粘土隧道挖掘与已经在部分断面盾构的时间,隧道木支持失败,原因是隧道围岩的挤压。电气化部分用于大约250至300的长途 和每天区域交通列车以及货物列车。在2007年3月30日为这条隧道的标题开始正式庆祝活动。施吕希滕隧道整个项目进行了三个建设阶段(图2):开挖新的平行线隧道管道的现有的和正在实施的新的第双轨运行。在新的单轨行动开始以及在新的管道下,全面更新现有的隧道。在新管道和相关设备的新隧道铁路完成后,第二轨道拆除。第一阶段是由一个合资公司委托建设的,是豪赫蒂夫建筑公司与埃德旭普林
4、公司北达科比克哈特标公司在2005年8月组成的。它包含了3995米长,有10.25米直径,地下有大约两个工程盾构隧道及1000米长的挖掘和堤段,各种工程和土木工程工作的上部结构施工。图1 施吕希滕隧道在德国的位置图2 初始阶段(左),建设阶段和最后阶段(右)该隧道主要集中在第三粘土和杂色砂岩地质构造(图3)。图3 纵向组的地质形成与测量部分2、细分市场的尺寸标注标注的部分通常分为两个基本计算步骤:作为第一步内约70至100年计划寿命时间范围的所有影响估计,包括这些部分,例如,从围岩自重压力、来自外部、从铁路的营运造成的影响,以及从内液压的影响。标注时一般是使用类似的框架内进行算术方法标准化或有
5、限元进行计算。计算中的第二个步骤包括在施工期间的短期影响。截至目前为止,没有统一的程序和计算方法确定确实存在这些影响。标注范围的核心,为环形差距的灌浆压力,摩擦力和背部锚地的力量,这在部分上同时采取行动,主要是进行了经验补充,因为在目前还没有可靠的调查工作存在的影响。第二个计算步骤的特点,是在这么短的阶段,其中间部分是内部还是盾尾,只有从最终的负载状态的几部分是存在的。例如,无论是土压力,也没有在这一阶段的灌浆压力的行为。因此,环不正常的力量还没有完全建立起来:只有通过载重量和装配的力量产生。 因此,当地的影响,可以发生在造成超出部分为最终状态的荷载内力和紧张。该部分的最终设计加强和模板图纸取
6、决于上述以及涉及的总章程,并在合同中给予的建设性的规格要求,计算步骤都提到的结果。为了克服这些缺陷,调查已经进行了,如何从标题推力空间的压力,以及如何分配这些随时间变化的压力。此外,尾部密封的影响,灌浆过程的压力,以及地球的压力和液压发展的轨迹的影响。3、设定的衡量方案对确定该段衬砌的压力调查方案包括:必要的测量设备及其安装在隧道的测量的执行该测量分析设置和测量的执行情况以及分析,进行与承包商,客户和科隆STUVAtec合作。共有4个部分环配有压力传感器(见图3,“MR 1”到“MR4”)。两个环分别位于第三粘土(粒状土)和两个环是在斑驳的砂岩(位于固体岩石处)中。图4 管片 图5 配置推力气
7、缸新施吕希滕段隧道衬砌具有米一种内在的半径,并作为一个“8加0设计的”同一个大统一的基石和45且每段重8.5吨,因此总环为68吨。主旨是提高了每段双液压千斤顶,使整个隧道掘进机拥有24对(图5)液压千斤顶。中环联合相邻节段之间的荷载传递确保了逾305毫米宽的接触面,在纵向联合的表面宽度为254毫米。 实际测量的目标是总的核心,强调在完成第8部分组成的环。因此,不同的传感器,其中不同的详细描述了在以下各段,在一个环安装的情况(见图6;安装的额外细节见图7):土压力传感器:在一个完整的8段4环两个圆形直径的120压力的部分外换能器的安装。环状关节的压力传感器:在剩下的四个中的一个接触面环段(在已经
8、组装环中)3个气压传感器安装。这5毫米厚的压力传感器高度为200毫米,宽度为100毫米。纵向接缝压力传感器(1型和2):两个纵向接缝环纵向接缝配有压力传感器,而另两关节装备配备2型。与1型和2不同的是,每1型传感器测量单元只有1,而2型有两个同样大小的组成测量领域。因此,2型对纵向联合内部和外部的力量一方可以区分。在总共32个压力传感器与电子信号转换器(每圈的压力垫)的插入段。为压力传感器配线空管道,经过仔细装配如图所示。压力传感器被安装后,具体制定其标称的力量。该传感器的功能测试之后进行的是以手动试验装置的安装。布线是立即进行细分,然后存放到数据记录器连接是通过预先安装插头(图9)。一个数据
9、记录器是用来收集和存储测量数据的。数据定期转交调制解调器和事后处理和分析使用的是传统的个人计算机(PC)。图6 压力传感器的位置图7 详情压力传感器(第1号:土压力传感器;第2号、第3号:纵向联合型1和2;第4号:环联合)图8 管道安装和布线的传感器(左:土压力传感器;右:纵向联合型2)该测量取决于标题隧道。在第一个20环,每个长2米,传感器每10分钟记录一次。从21到100环的测量间隔延长至每小时一读。此后,它是每天进行一次。压力传感器的尺寸从10至200栏等负载,在环形和纵向接缝的张力传感器,可以调整使用充油管道。图9 换能器和连接到数据记录器的接线4、结果该传感器安装在2007年6月,开
10、始第一部分测量。第2和第3部分,他们在2007年8月和12月分别安装。一年后,第一次安装的下面的测试结果可以得出:环形接头:在环形联合测量的数据是明显的影响,尤其是在前进的第一阶段后,一环(图10)安装由隧道掘进机(TBM)的指导程序。图10 压力测量与计算应力测量中的第2条环形联合(倒置)约20圈背后的推力仍然可以在环形隧道掘进机环联合测量,但是价值很低。在顶部上所取得的价值观高于相应的倒置的。隧道掘进机的重点环节上的作用是无法测量在相同幅度在一个环环联合。测得的数据是在平均只有约 30到50实际推力(图10)。环的一个部门的影响,分别在大基石,这可能导致应力峰值,也还不能确定。环位移之间装
11、有压力传感器及邻近环已测到最大11毫米。这一规模显然不会对压力测量产生影响。纵向接缝从灌浆进程的影响可以衡量清楚(图11)。在这一环,这是影响大肠杆菌变形湾在灌浆过程或各部分的重量以及由业务的影响(转向隧道掘进机,在部分临时螺丝拆除,载重量由车轮施加设备备份),导致自重的纵向联合由此造成孤立应力峰值曲折。然而,连续测量值下降后数天,在此期间仍不断观察。2型压力传感器测量值(分为传感器)与1型的传感器测得的相比要高10倍。对于这种行为的解释可能会发现这是由部分环(鸡蛋形状),以及从不同的前临时螺丝强调差异以及安装所造成的限制。这种变形也可以推导出测量的纵向联合的宽度。土压力压力传感器对部分外安装
12、显示,受建筑的影响,灌浆等相关的环形差距和尾部密封脂注射液的影响。在一天之内测量值减少约350-400 kPa降至约150千帕的平均价值,之后保持不变(图12)。一项由应力测量的再分配从覆盖层所测数据的长期增加压力不能被确认。5、结论在新施吕希滕隧道的第一次广泛的测量方案,追查一个节段施工的隧道衬砌管片的安装。这些测量的目的是分析部分的关节之间的强调,在挖掘和盾构推进过程中出现的关节压力。正确的测量开始从该段的环开始建设,其中包括地球引力和液压加压力。测量的方法由STUVA指出,德国研究协会地下交通设施。 测得的压力是直接发生在发掘过程,并在随后的几个阶段也进行了比较,在设计阶段所采取的分析假
13、设。使用的测量结果比较,将有助于为未来更多的经济尺寸段衬砌关于短期在施工期间所产生的影响。取得的成果,可以概括如下:第一批结果导致的负载和计算方法为在新施吕希滕隧道的部分标注适用的结论是足够的,并包括了足够的安全水平。然而,从中也可以得出一个有关经济效益尺寸优化可以取得的成果。从一个测量地球引力和纵向接缝液压压力正常部份模拟计算表明,它们远远高于正常的力量,这比从覆盖层计算的低。此外,必须遵循建筑相关的影响。隧道掘进机的推力不能证明在环形中可以有同样大小的联合。测得的灌浆压力环在所覆盖的垂直载荷施加同样的幅度的压力保持不变后,2天以后,也没有对隧道的标题造成影响。 进行的测量显示,到目前为止,
14、在实际观测中的部分是一个复杂和艰巨的工程任务。关于对隧道进行测量在新施吕希滕隧道内部分衬里进行优化,可用于优化标注问题的影响以及对现实的估计。图11 压力测量与计算应力测量中的第1条纵向联合(倒置)图12 实测土压力与推进的隧道掘进机的进度(提前倒置)参考布赖登施泰因,维尔茨(2007):诺伊包德施吕希滕隧道:在北达科的日电站在德国地下交通设施2007年的会议,由“隧道连接”的简报(关系研究杂志 +实践42)刊登,118-122页。作者的履历博士,英. 罗兰洛伊克在1990年毕业于亚琛技术大学土木工程专业。在同一所大学于1995他获得了土木工程博士学位。从1995年到2006年,他任职于建筑公
15、司豪赫蒂夫,专门从事设计和地下设施建设。 2006年,他加入STUVA,德国研究协会的地下交通设施,出任副董事总经理,包括地下建筑及安全问题的综合领域。从2008年他被任命为STUVA董事总经理,他为在该协会负责管理。硕士工程师马蒂亚斯布赖登施泰因于1993年毕业于亚琛技术大学土木工程专业。从1993年至1995年,他担任菲利普霍尔兹曼股份公司隧道施工部经理。1995年他加入德国铁路股份公司(德国铁路,数据库公司),而在柏林南北,作为隧道项目经理以及为高速铁路连接科隆莱茵美因高层建筑监督员工作。自2003年以来,他担任数据库隧道工程专业项目经理,并进行了规划和实现服务,包括施吕希滕隧道等众多的
16、隧道工程。硕士工程师克劳斯德沃茨于1978年毕业于亚琛技术大学土木工程专业。从1978年至1981年,他担任顾问工程师,专门从事设计和土木工程建设。1981年他加入豪赫蒂夫,作为设计工程师,并担任施工经理,进一步成为现场经理和项目经理。在此期间,他在几个土木工程项目,特别是涉及的民间的工程隧道。自1999年以来,他一直担任项目部门土木工程隧道服务部的主管。2008年印度世界隧道大会更好的环境和安全的地下设施现场监测以确定隧道的恶化和评估未来的预期寿命马丁瓦尼切克,詹普鲁斯卡和伊万瓦尼切克土木工程学院,布拉格捷克技术大学,捷克共和国简介:国际工程地下货币供应M3包含着,除其他外,一项监测隧道衬砌
17、变形使用结构变形监测任务的标准内容(基于融合测量),地球物理方法和变形的MEMS微型传感器。此外,它还千米的配置中,被选定为隧道衬砌变形监测。此外,使用此配置文件,在联大框架公约与注册。第103/06/1257补助,一份名为“使用的监测和微测量系统”地下结构老龄化的考试,为的是在建筑结构,接触到动态的组件技术条件可靠的指标的可能性考试下加载。选定的隧道衬砌文件随后将以数值模式的方式,进行他的衬里老化评估。该文件包含的知识是,已收集到现在的测量手段和经验的总结期间测量和无线数据传输系统。1、传统的监测方法随着核查的新变形测量方法的步骤,选定文件变形监测检查事先进行衔接和倾斜测量手段。一个地区内的
18、裂缝系统在钢筋混凝土衬砌管片是由一个红色椭圆如标注如图1所示,在板块的倾斜仪和手工测量的汇合点的位置也被标记。 由于在隧道密集实用的网络存在,在测量点安装很难。 图1位置的倾斜仪板和收敛螺栓测量已经应用了车用支架,这使得对跳马冠准入和可能时,需要的新的工具也将逐渐增加。隧道变形测量配置时需要一起进行空气温度和湿度以及衬里的表面温度的测量。2、地球物理监测方法上述传统的监测方法有两种方法,其申请需要补充提供其他方面的比较资料,记载了预制衬砌段,其中用于监测选定的结构状况。在诊断工作由该研究的发展,对结构响应的工作负荷和弹性波的传播参数的动态参数(随时间)通过内层部分被3手段测试。在结构剩余寿命的
19、时间,这种诊断方法应该同时允许合理地纠正目前疲劳程度的估计。它必须是无损的性质和数据收集且不得要求任何业务或部分消除干扰进行测试的衬里。因为它通常无法预料,有关计算参数,这是一个标准的疲劳分析所需的有效的(更遑论与其他部分的结构和与周围环境相互作用的条件)安装施工段,因此最初的条件在现有的测量开始中,应作为初步的参考材料。对于时间的监测情况,在一个隧道衬砌部分,这部分暴露在地铁沿线铁路列车通过工作负载的动态变化的依赖行为,实质上是在时间上的变化情况监测变形曲线,频谱和应对衰减参数的动态指导下,在对部分故障的监测发展的弹性波的传播参数的研究领域,是通过对地震(声波情况下是指拍的速度,吸收和纵向和
20、横向波衰减)进行测量。有关的并发症,其中预计将在地铁隧道的经营,由于强电场和电磁场引起的干扰,这对于初次测量选定的监测点组成的,这是一个电动传感器装备(地震检波)。该传感器固定在隧道衬砌和该站的电缆线路连接的领域。两个地震检波器安装在隧道衬砌中(见图2),在上述文件:一个部分,是由微小的裂缝型(G1)和其他受损部分的一个邻部,它的缺陷是没有宏观缺陷(参考检波器G2)。它们都位于隧道拱顶的部位。其振荡系统的坐标轴垂直于中正在监视部分表面,因此他们登记的粒子速度的正常组成部分。地震检波器是用硅酮密封胶在钻孔固定在隧道衬砌。在纳德拉滋侯索威斯站的技术领域,来自振动传感器输出的电压为主导,这是在模拟模
21、式中的初始阶段由一个350米长的五芯电缆。五导体都有自己的显示,是在一个连接点(在电缆终端箱)。关于对称的地震检波器的输出,并在实现由隧道设备生产领域的最大的假分裂为目的的场次不用于测量的数据传输。收集的数据通过监测概况(对监测部分回应列车通过连续录音)是进行一个月或多或少定期。这些记录评估数理统计方法(标准参数,分类,相关),无论是时域和频域与找到一个合适的物理参数组,可靠地检测到目前的衬砌结构状况为目的。标准化的频谱,这些上述文书是通过2008年2月2月期间在图3所示的评估结果获得的。波形谱的变化,可作为监测的没有明确解释部分明显恶化的发展,图片中为检测。 图4为列出一体化(振幅总和的响应
22、,这些标准频谱)的结果在损坏的衬砌管片传感器(阿-地震检波器G1期)和损坏的部分可(B组-地震检波器G2)获得(见图2)。时间依赖性变化总结恶化的市场反应谱检测,显然在此图片。然而,因为它们是明确的,从邻近的环节,没有恶化的迹象是宏观安装了传感器的发展得到了光谱复制,改变可以被解释为在气候变化现象(温度,湿度和压力)与在隧道内行车的时间。另一种方法是通过监测设计拟议的声学测量包括应用于隧道衬砌恶化,部分监测发现的文件。该公司提供的数据,可与由微型传感器是指对物质的恶化发展监测结果,并通过与相关的结果进行动态测量。新的测量法进行了16分,在四横四线和垂直线,约200毫米的间距,安排了固定网络进行
23、(见图2)。在测量开始时,所有计划的接触域包含点的设备安装已经完成。已获得的测量的数据迄今是不够的评估,但是,一些结果见图5。3、无线数据收集和传递当我们选择一个合适的无线数据采集平台时,我们与英国剑桥大学合作,他们已不再遇到这个问题,有几个可用的替代品。我们倾向于在一个非无线技术许可的范围内,基于这个平台,它使用英特尔芯片4。一种无线数据收集全面的解决方案从单个测量点,由公司提供的模拟和数字测量装置可以连接。一切只是对各自的数据采集芯片(接口)与无线通信芯片,它们共同称为无线网络的测量点的连接问题(参见图5(1)。整个系统的核心是一个微型计算机工程,在Linux操作系统,这是在同一时间,是无
24、线网络的基本点。 A 现场声采样点 B 倾斜仪板 C 收敛螺栓 G1 电动传感器监测 G2 相同的传感器搜集的比较数据 图 2安装的问题提供比较数据收集方法的仪器图 3发展标准化频谱的损坏(a)和损坏(b)随时间的隧道衬砌段图 4 隧道结构(融合)件的标准化频谱衬里求和图 5 隧道衬砌损坏部分的采样速度结果此外,在他们转移到了办公室,这个网关是用于收集到的数据存储,个人的网络编程点之前,必须在特定情况下的测量装置,这取决于他们的位置在对无线网络的发展进程中最重要的事情之一是个别点的设置之间的距离适当,以便不发生通信故障。图 5(1)基本装置无线点(一)和与A / D转换器(二测量电路)原因是一
25、个事实,即在距离比从门的沟通更是达到使这种通过网络的其他各点门接触,因此他们可能会跳,通过该网络的其他几点意见。在自由空间,网络的覆盖范围超过了建成区和甚至是在隧道内短。对于一个测量点试验网首次在地铁,在最高点之间的个人无线网络,为此,可靠性和网络冗余仍有可能保持距离验证建成的原因。我们的审判结果是发现最大的最佳距离,在网络可靠性,沿隧道沿线数据传输方面,约15米,三个网络点应始终在每一次测量配置时安装。我们可能没有强调个别设备的连接到网络的特定问题的事实必须在系统校准时用于测量。校准必须输入到数据库,将进程所提供的测量数据,因此,个别测量点测量正确识别和数量是可能的。上述网络的个别点正确的编
26、程也与这一进程相同。因此,明确如下,测量网络必须能够在实验室中进行测试,因此才在现场安装上。我们必须核实是否所有的测量设备和网络点在正常工作,并通过正确的信息。不幸的是,受现场条件的限制,从而也对网络的确切拓扑结构,不能在实验室模拟。这就是为什么一个简单的程序存在,从而有可能为我们监测的无线网络建立直接的安装位置并验证在特定的拓扑结构及其功能。一个监测网络的执行,必须有非常精确的计划,首先在其中的访问时间限制为跟踪掌握时间的隧道。如果必要的,必须有足够的时间准备,用于编写和调试固定的问题。如果没有合适的,有必要访问监测站多次来解决这些问题。图 6安装在布拉格的地铁无线测量点在核查中的城域无线网
27、络的运营调试(见图6),这是进行以取得正确的数据收集的目的,已经完成唯一的活动点是电池的,它是时间的监测在任何关系的重点。预计不久,可以进行测量之间的期限及数量,并从系统网关的点的距离。该系统的唯一缺点是,暂时关于永久电力供应的依赖网关(系统必须长期插入)。这就是为什么在寻找替代能源,这将使该系统的电源独立应用,且正在考虑在上述国际项目框架内。因此,对经常更换的电池在测量点或网关的系统电源装置的必要性得以避免。不幸的是,这个解决方案不能指望会很快实现。一词的意思是“数据传输”,在这种情况下,从中央的测量站(网关)为进一步处理和评估目的,从该办公室的测量和收集的数据过渡。今天,这一数据的传输提供
28、了关于GSM/GPRS移动 的基础。这种技术的优点是比较好的覆盖了捷克共和国面积,成本相对较低。并且该系统的可以大规模使用。在我们的特殊情况下,这种技术是轻微的问题,因为只有地铁站覆盖的GSM信号,而隧道毗邻车站,有报道说只短短路段足够好的质量的信号可以达到事实上的站(50米最高)。这明确了限制条件,从一站一个网关的最大距离,因此,如果测量将在从站,更广泛的无线网络必须建立,使测得的数据可以进行传播从更远的距离测量位置的网关。虽然移动运营商为他们的网络扩张计划,甚至地铁隧道,那么这个问题将被解决,最终决定使用这一技术对今天将意味着在未来大有裨益。 目前,GPRS的传输形式进行Linksys路由
29、器,它允许本地网络连接,无论是金属一(局域网)或无线(Wi - Fi),以及通过GPRS技术的互联网(见图7)。 GPRS调制解调器的直接连接的无线(ZigBee)测量网络网关是为未来考虑。图 7网关与执行安装过程中的GPRS路由器的无线网络对在隧道内的GSM信号质量,是什么原因导致的数据传输和办公室的无线网络管理的某些问题。另一个问题,由于移动运营商暂停时自动连接,我们正在处理的是GPRS连接保持不间断的是一个较长的时间无效,这一事实是与恶化的GSM信号质量问题有关的。出于这个原因,我们目前正在测试连接,并保持在同一时间,最大限度地减少数据量,传输不必要的各种方法。在被测试的办法之一是永久性
30、平,验证是否给服务器连接到互联网。虽然这种方法对维修的连接是最好的一种,但是在同一时间,却有非常的数据传输方面的要求(约每月100MB)。另一个问题,与远程数据管理相关的是IP地址,这是分配给移动连接不公开的。这是一个私人地址,它位于防火墙后面,因此从互联网访问。但是,这个问题已经解决了通过远程反向壳牌Linux应用程序。此外,我们正在实施像今天在一定的时间间隔的测量数据自动传输的数据传输的可能性只有在远程管理活动的执行才可以实现。4、结论一项对布拉格地铁运行测试的配置文件是在隧道内设立一个国际资助项目的框架。该文件的目的是允许的变形微传感器核查使用的隧道衬砌变形测量。按照项目的要求已经开发的
31、新的测量设备已加入该系统。相同的配置文件,进一步配备监测地球物理测量要素。这些已经获得了展览地球物理测量提供了良好的变形测量灵敏度的结果,这是完全可能承认对测量结果的季节性影响。可以说,即使在一个可见的裂纹衬砌管片的情况,在已公布结果的基础上重大人口老化及隧道衬砌的恶化不会发生。还制定了一种通过无线收集和实测数据传输自动监测系统,该系统正在调整今天在地铁隧道中的测试装置,它将在普遍的做法实施了地下结构的老龄化,不仅在布拉格,而且在国外的监测上。该系统已被证明已很进步,它利用目前最先进的和经济的无线数据采集技术,它的使用并不局限于任何特定的传输技术从外地到办公室。我们是成功地落实到国家之一,最先
32、进的技术(移动 )系统的无线数据传输,它可以轻松地升级系统遵循移动 进行发展。尽管我们经历了系统的初步艰难,但我们相信在可预见的未来我们会解决问题,因为几乎所有成功的制度是在实践中共同编写的。可以证明的是实验室检测和在布拉格的地铁隧道内安装的测量点标定的结果。鸣谢作者要感谢捷克共和国资助局允许他们在103/06/1257赠款项目“研究使用的监测和微测量系统”地下结构老龄化的研究框架,编写和出版本文件。参考资料萨雷斯基2007;布贝尼切克,米:诺夫(新山体岩土力学结构的变形监测传感器)第26届国际研讨会在岩土工程学报2006年原位方法页155-158瓦尼切克;普鲁斯卡,强,瓦尼切克:对地下结构的
33、基础上恶化预后现场测量开普敦9月10-12 20076P马哈切克,强,瓦尼切克,米萨雷斯基,译(2007):隐蔽隧道衬砌的监测(隧道衬砌其状态监测评估)2007年在布尔诺第35届国际会议的基础工程学报,第183-188瓦尼切克易和瓦尼切克米(2008年):布拉格的地铁隧道的恶化程度的监测评估土工科学学报2007 / 2,马里博尔大学作者的履历马丁瓦尼切克在1996年毕业于捷克布拉格技术大学,土木工程专业,在2004年获得有博士学位。自1997年以来投身工程Geosyntetika的他,作为加筋土结构的设计负责人。1995-1996年期间他曾在比利时核研究中心参与哥白尼计划。在英国工作时,200
34、2年至2006年任工程顾问,他参与了数个大型建筑和交通基础设施项目。自2006年以来,他参加在捷克技术大学的研究报告,确定地下基础设施老化,监测可能性拨款项目。1989年詹普鲁斯卡毕业于土木工程专业于捷克布拉格技术大学。在建筑与材料工程学院于布拉格1998年和2003年他是在同一所大学,并且获得了博士学位。他在那里的地质结构的数值模拟专业任副教授。他是被认可的工程师和技术员,捷克岩土工程学会和捷克共和国的代表工作组(训练)的ITA / AITES捷克议会的成员。1967年伊万瓦尼切克毕业于捷克布拉格技术大学。在1975年获得博士学位,于1985年获得DSC。他于1977年获得伦敦帝国学院的DI
35、C。他的大部分职业生涯花在了土木工程上,任职于学院岩土工程部门,在1988年成为教授。他专门从事岩土工程中的应用(例如在运输和水利工程地球结构问题填埋场及地下仓库),并主要就加强土壤做了研究,同时他还领导着广泛的问题,几个赠款项目。附件二 外文翻译原文World Tunnel Congress 2008 - Underground Facilities for Better Environment and Safety - IndiaStresses measured in the tunnel lining of the new Schlchtern tunnel: Current stat
36、us and experienceRoland LeuckerSTUVA Studiengesellschaft fr unterirdische Verkehrsanlagen e.V, Cologne, GermanyMatthias BreidensteinDB Projektbau GmbH, Frankfurt, GermanyClaus WirtzHOCHTIEF Construction AG, Essen, GermanySYNOPSIS: The Schlchtern Tunnel is the largest engineering structure on the rai
37、lway line linking Frankfurt/M ain and Fulda in Germany. Work has been progressing on the new tunnel as a second tube for the existing old tunnel since 2005 so that services can in future run through 2 single-track tubes in order to be able to comply with the latest safety standards. The New Schlchte
38、rn Tunnel has a total length of approx,4 km and an inner diameter of 9 metres.With awarding the contract for a tunnel boring machine (TBM) drive, the client also commissioned an extensive measurement programme to trace stresses in the segmental lining right from the beginning of the construction of
39、the segment rings. The aim of these measurements is to set any stresses that take place during the excavation process in relation to the external effects that are also taken into consideration for the dimensioning of the segments. The measurements are carried out by STUVA, the German Research Associ
40、ation for Underground Transportation Facilities.The measured stresses which occur directly during the excavation process and also in the subsequent stages are compared with the analytical assumptions taken during the design phase. The reduction of loads resulting during the TBM excavation and the bu
41、ilding-up of earth pressure depending on the stage reached by driving are observed in particular.1. INTRODUCTION TO THE PROJECTThe Schlchtern Tunnel is the largest engineering structure on the railway line linking Frankfurt/Main and Fulda in Germany. It is situated in the centre of Germany between H
42、anau and Fulda (Fig.1). The railway section runs through the valley of the river “Kinzig” north of the low mountain area “Spessart” and then passes on a length of 3575 m under the mountain range of the “Distelrasen” which is a part of the border to the “Rhn”.The existing tunnel was excavated con- ve
43、ntionally from 1909 to 1914 and issupported bybrick cladding. A section of the tunnel in the tertiaryclay was excavated already at that time with a part- section shield machine, because the wooden support of the unnel failed due squeezing of the surrounding rock of the tunnel.The electrified section
44、 is used daily by about 250 to 300 trains of the long-distance and regional traffic as well as by goods trains.On March 30th, 2007 the formal celebration for the start of the tunnel heading took place.The entire project of the Schlchtern Tunnel is carried out in three construction phases (Fig. 2):Ex
45、cavation of the new tunnel tube in parallel alignment to the existing one and taking into operation the new section as double-track operation.Comprehensive renewal of the existing tunnel and start of the single track operation in the renewed and in the new tube.Dismantling of the second track in the
46、 new tube and completion of the rail related equipment in the new tunnel.The first construction phase was commissioned to a joint venture consisting of HOCHTIEF Construction AG, Ed. Zblin AG und Bickhardt Bau AG in August 2005. It contains the 3,995-m-long, shield-driven tunnel with a shield-diamete
47、r of 10.25 m, the earth works in both approx. 1000 m long excavation and embankment sections, various civil engineering works and the construction of the superstructure.The tunnel is mainly located in geological formations of tertiary clay and mottled sandstone(Fig. 3).Figure 1. Location of Schlchte
48、rn Tunnel in GermanyFigure 2. Initial phase (left), construction phases and final phase (right)Figure 3. Longitudinal Section with Geological Formation and location of measuring sections (“MR 1” to “MR 4”).2. DIMENSIONING OF SEGMENTSThe dimensioning of segments is generally divided into two basic ca
49、lculation steps.As a first step all impacts within the scope of the planned life time of about 70 to 100 years are estimated. These impacts encompass e. g. the dead weight of the segments, pressure from the surrounding rock, and the hydraulic pressure from the outside as well as the impacts resultin
50、g from the railway operation from the inside.The dimensioning is in general carried out using standardised arithmetic methods like framework- or finite-element-calculations.The second step in the calculation covers the short term effects during the construction phase. Upto now no standardised proced
51、ures and calculation methods do exist for these impacts. The determination of the heading forces, the grouting pressures for the annular gap, the frictional forces and back anchorage forces, which act at the same time on the segments, is carried out mostly empirical, because there are no reliable iv
52、estigations concerning the existent impacts at the moment.The characteristics of the second calculation step are, that during a short phase, in which the segments are still inside the shield tail, only a few parts of the loads from the final state do exist. For example neither the earth pressure nor
53、 the grouting pressure acts on the segments in this stage. Thus the ring normal force is not fully built up yet: it is only generated by dead weight and assembling forces. Therefore local impacts can occur in the segments which cause inner forces and tensions beyond the loads for the final state.The
54、 final design of the segments and therefore the reinforcement and formwork drawings depend on the results of both calculation steps mentioned above as well as the constructive requirements concerning the general regulations and the specifications given in the contract.To overcome these deficiencies
55、investigations have been carried out, how the stresses from the heading thrust distribute spatially and how these stresses change over time. In addition, the influence of the tail seal, the grouting process and pressure, as well as the development of the earth pressure and hydraulic pressure is trac
56、ed.3. SETUP OF THE MEASURING PROGRAMMEThe investigation programme for determining the stresses in the segment lining contains:the necessary measuring devices and their installationthe implementation of the measurements in the tunnelthe analysis of the measurements.The setup and the implementation of
57、 the measurements as well as the analysis are carried out in collaboration with the contractor, the client and STUVAtec in Cologne. Figure 4. Segmental Lining Figure 5. Configuration of thrust cylindersIn total four rings of segments are equipped with pressure sensors (see Fig. 3, “MR 1” to “MR4”).
58、Two rings are located in the tertiary clay (granular soil) and two rings are situated in the middle of the mottled sandstone (solid rock).The segmental lining of the New Schlchtern Tunnel has an inner radius of 4.50 m and is designed as an “8 plus 0”-system with a largekeystone and uniformly 45-segm
59、ents (Fig. 4). Thesegments have an average length of 2.00 m and a thickness of 0.45 m. A segment weighs 85 metric tons and the total ring therefore 68 tons. The heading thrust is raised by three double hydraulic jacks per segment, so that the whole tunnel boring machine possesses 24 double hydraulic
60、 jacks (Fig.5). The load transmission between adjacent segments in the annular joint is ensured by a more than 305-mm-wide contact surface. In the longitudinal joint the width of the surface is 254 mm.The aim of the measurements is the determination of the total stresses in the completering consisti
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