发布于：2022-11-10 13:27:10
来自：道路桥梁/隧道工程
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为了预防预制混凝土衬砌管片在安装期间出现问题，很多工程会进行管片水平拼装试验，模拟盾构管片拼装后的真实状态，借此检验管片的精度和形位偏差。
然而，目前进行的管片水平拼装试验也存在许多困难和问题，有鉴于此，VMT公司通过数字化手段，利用虚拟模拟的方式来进行拼装试验，本期小编就带大家一起了解一下！
大直径管片在进行水平拼装试验过程中，往往会存在试验缓慢甚至是失败的情况，有时无法真实全面地反映管片环的实际受力情况。
大直径管片的水平拼装试验
大直径管片自重和体积较大，且管片侧面存在楔形量，水平拼装的难度很大，还需要使用起重机辅助安装，很可能会造成拼装误差。
为解决这一问题，VMT公司设计并研发了一种虚拟技术，
通过扫描管片来获得数据，建立虚拟管片，并在计算机中进行虚拟拼装实验
。
工作人员正在比对虚拟与实际管片
在计算机中进行虚拟管片拼装实验听起来有些不切实际，但技术人员通过一系列工作，让这一目标变为了现实，流程如下：
虚拟管片拼装实验
第一步也是最重要的一步，是扫描并测量管片以获得虚拟数据，由高精度激光测量设备来完成。此外，生产管片的模具也能提供相关数据。
目前的激光测量设备可以获得亚毫米级精度的3D测量数据，工作人员也可以将这些数据与CAD数据进行比对分析，获得更加精准的数据。
利用激光测量设备对管片进行全方位扫描
在通过完整的管片测量数据形成虚拟管片后，程序就可以自动或者在工作人员操作下进行拼装测试。
拼装时，
操作人员可以观察接头的对齐情况，检查螺栓孔的配合等等细节，也能看到实物管片拼装实验中难以观察和测量的内部细节
，
并
直接在程序内对数据进行分析。
除了对拼装过程的模拟，程序还可以利用管片数据对成型的管片环进行虚拟测试，
工作人员能够借由软件来
检测可能出现的问题
并
优化。
由于这一切都是在虚拟程序中完成的，所以这些检测和优化都是便利且低/无成本的。
目前，虚拟管片拼装试验技术依旧在发展和推广的过程中，其最大规模应用是在英国的泰晤士河Tideway隧道建设中。
按照英国的大型基础设施项目预制管片的标准规范，泰晤士河Tideway隧道项目将会需要建造和架设30个试验环，成本巨大。
泰晤士河Tideway隧道
在经过协商讨论之后，各方达成协议：30个试验环中，28个试验环将采用虚拟管片拼装试验技术，承包商只需进建造两个实际的管片试验环。
然而，在经过大量的实际应用后，VMT工作人员认为虚拟管片拼装试验技术目前还是存在一些局限性：
■ 无法测试管片生产质量
架设试验环的其中一个重要目的是检查预制构件厂产品的生产质量。虽然虚拟管片拼装试验能够检测设计等方面的问题，但无法检测管片的生产质量。目前，管片的生产质量依旧只能通过实际架设试验环来测试。
■ 虚拟测试中也有偏差和错误
目前按照VMT的数据，虚拟装配的测量偏差范围大约在-1.9mm至+1.5mm之间，虽然这已经是一个非常优秀的数据了，但依旧需要注意。
虚拟管片水平拼装试验技术是一个很前卫的想法。小编认为，这项技术应该更有可能成为一种对目前管片拼装实验流程的补充和帮助。大范围的取代实际的管片拼装试验可能还为时尚早。
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