康诺特隧道

Oasys GSA助力伊丽莎白线康诺特隧道恢复运营


伊丽莎白线是横贯铁路公司（Crossrail）为伦敦及东南部地区修建的新铁路，预计将于2018年至2020年投入运营。关于这条位于伦敦地下的新隧道网络的报道已不胜枚举，但其大部分建设工作都涉及废弃铁路基础设施的再利用，这给工程师们带来了新的挑战。这需要快速灵活的软件工具。

这个卓越的项目充分展现了软件工具的优势，它能够快速轻松地根据临时情况调整分析结果，而这正是Oasys GSA的核心优势之一。

这些翻新工程的典型代表是位于原北伦敦线北伍尔维奇支线上的康诺特隧道，该隧道最初建于1878年，并于2006年12月停止客运。

这条位于皇家码头通道下方、长550米的隧道的翻新工程现已完工。该项目将原有的砖砌单线隧道全部替换为单线双轨混凝土箱体，该箱体部分原地建造，部分建于围堰内，可容纳列车和架空线路设备（OLE）。

新的混凝土箱体设计用于承受侧向土压力和顶部附加荷载。它能够承受轨道自重、列车叠加的活荷载以及地下水的抬升。此外，还对地下水的影响或预测变化进行了检验。双击此处添加文字

项目中应用的软件

尽管如此，据领导设计团队的奥雅纳-阿特金斯工程师称，对其永久状态的分析相对简单。该分析基于先前的岩土工程勘察。该结构采用Oasys GSA二维四元模型建模，通常尺寸为1米 x 1米，用于预测位移。

一个主要考虑因素是码头水位流失的可能性：如果闸门失效且潮位极低，剩余水的重量将无法提供足够的自重。因此，现有的维多利亚式砖砌结构被纳入模型，作为抵御预测的上浮力的不可或缺的设计组件。相反，该设计也考虑到了如果船只在上方通道中沉没可能产生的额外重量。
Oasys 如何证明其价值
该项目的施工阶段带来了更多棘手的问题。

首先，浇筑侧墙以适应现有的砖砌结构和铸钢型材。接下来是屋顶部分，接着是楼板（底板），最后是下部侧墙。施工人员特别关注楼板隔间或部分的长度和顺序，包括新结构能否跨越因挖掘原维多利亚时代楼板砖砌结构而产生的临时空隙。
因此，更换船底仰拱需要灵活性，并快速迭代已在 Oasys GSA 中创建的三维有限元模型。工程师能够确定原始船底仰拱实际长度在开挖过程中变化的影响，最终将长度从最初假设的 4.0 米增加到 4.3 米，并设置了两个 5.0 米的中央仰拱。这意味着所需的仰拱数量减少，从而节省了时间和成本。

在施工阶段，GSA 的进一步建模支持了该项目的诸多方面，其中包括在露天阶段关闭并排干码头通道，以便能够更快速、更经济地从上方露天进行施工。由于Oasys GSA能够调查码头通道再次进水后建造一些倒置舱的可行性，施工分期也变得更加容易。

康诺特隧道修复的完整报告可在2016年8月的《结构工程师》杂志上阅读。
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