【摘 要】
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盾构法已广泛应用于地铁隧道中,已建成的地铁隧道可能因各种原因导致管片接头张开,进而引发边缘混凝土压碎、钢螺栓受拉屈服、漏水等严重问题。为此,本文提出了一种盾构隧道管片
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盾构法已广泛应用于地铁隧道中,已建成的地铁隧道可能因各种原因导致管片接头张开,进而引发边缘混凝土压碎、钢螺栓受拉屈服、漏水等严重问题。为此,本文提出了一种盾构隧道管片接头的短期加固方法,即当接头张开量过大时,将预处理过的形状记忆合金(Shape MemoryAlloy,简称SMA)螺栓装入相邻管片的预留孔中并加热,利用SMA的形状记忆效应为管片接头提供一定的闭合回复力,促使接头张开量减小从而为后续长期加固创造有利条件。本文对所提短期加固方法进行了初步研究,主要工作包括以下四个方面:(1)开展了SMA棒的回复力试验,为随后加固试验方案的确定提供了重要基础数据。研究表明:预拉应变5.80%时,本文所用SMA棒的控制回复应力的峰值可达380MPa左右,该回复应力峰值对应的温度约160°C。(2)提出了SMA棒的一种通电加热方法,通过加热试验验证了其有效性,比较了两种表面绝缘电热丝的加热效率。研究表明:第2种表面绝缘电热丝的加热效率明显高于第1种表面绝缘电热丝,前者可在38min内将本文所用SMA棒加热至160°C。(3)开展了两组足尺盾构隧道管片接头的短期加固试验,验证了本文所提加固方法的可行性。研究表明:该加固方法可使管片接头张开量降低37%~62%,接头挠度减小21%~42%,混凝土受压区边缘应变降低87%~96%,钢螺栓受拉应变减小67%~74%;加固前接头张开量越小,加固效果越显著。(4)初步探讨了本文所提加固方法的工程应用问题,给出了相应的解决方法,表明其实际工程应用是可行的。
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