盾构施工技术论文
盾构法施工论文
盾构法施工论文新建盾构下穿既有运营线路及城市建筑群施工控制技术在目前地铁线网建设过程中,经常出现轨道交通下穿既有运营线路和城市建筑群,为确保盾构在推进过程中沿线建筑的安全和既有运营线路的安全、舒适、不间断运营,在工程建设过程中必须采取一系列必要的措施,保证城市建筑群和既有运营线路的安全,保障新线建设的顺利推进。
1.下穿既有运营线路新线建设下穿既有运营线路的主要特点为:上部运营线路对沉降、安全要求较高、速度慢、控制操作难度大、协调配合量大。
为防止盾构在推进过程中,造成既有运营线路区段内土体下沉,危及行车安全,同时确保新建隧道在列车运行荷载作用下的结构稳定,在施工时主要做好以下各方面工作:1)做好下穿段查线核图工作,准确的掌握工程地质和水文地质情况,对不利于施工和上方既有运营线路稳定的地段按照设计的要求采取土体加固措施。
2)当下穿区域两侧采用旋喷桩加固施工,应控制施工速度,以减小施工对既有运营线路的影响,旋喷桩施工期必须对既有运营线路进行监护和监测,根据监测结果调整施工参数,并由运营管理部门对既有线路进行及时养护。
3)为保证既有运营线路的运营安全,路基采用注浆加固时宜采用分层注浆加固,实施第一层斜孔注浆,注浆孔与地面的夹角为30°,并尽量采用复合浆液,缩短胶凝时间,以控制注浆压力和扩散范围,减小注浆对基床的影响。
注浆时的施工温度不得超过(或低于)无缝线路的锁定轨温±10℃;第一层斜孔注浆完成后,进行下部深层注浆加固,注浆压力和注浆速度应根据线路变形的监测数据进行调整,注浆引起的隆起量控制在2mm以内。
4)既有线路设备管理部门根据线路状况向建设部门提出变形控制要求,建设部门会同设计、监理、施工根据运营部门提出的要求制定详尽的测量方案。
5)根据上方运营线路的沉降情况不断调整注浆压力,并及时的进行二次注浆,防止由于浆液凝固收缩而造成沉降。
6)施工过程中可以采用地质雷达对运营隧道周围的土体进行监测,防止出现“漏土空腔”现象;7)运营部门应根据自身设备状况制定不同级别的变形限值和相应级别的应急响应措施及应急方案,按照方案的要求做好人员、工器具、抢险设备、抢险物资的配置;根据现场及监测情况,及时启动相应级别的应急预案,确保行车安全和不间断运营。
建筑施工盾构开挖方法论文
谈建筑施工盾构开挖方法【摘要】盾构开挖方式可分为敞开式、机械切削式、网格式和挤压式等。
为了减少盾构施工对地层的扰动,可先借助千斤顶驱动盾构使其切口贯入土层,然后在切口内进行土体开挖与运输,这是软土地层盾构掘进的基本过程。
【关键词】建筑;施工;盾构;开挖;方法盾构法隧道前进是依靠设在盾尾的一组千斤顶克服盾构机重和周围土体产生的正面和侧壁的摩阻力,千斤顶支撑在已拼装好的环形隧道衬砌上,每拼装一环管片,千斤顶向前推进一个衬砌环间宽度。
理论上,盾构法施工隧道,前进阻力不受隧道长度增加而增加。
顶管法的推力来自始发工作井内作用在后背井壁上的分组千斤顶,千斤顶将装有切口和支护开挖装置的工具管顶出工作井井壁,以工具管为先导,逐步将预制好的管节按设计轴线顶入土层中,直至工具管后的第一个管节进入目标工作井。
盾构开挖方式可分为敞开式、机械切削式、网格式和挤压式等。
为了减少盾构施工对地层的扰动,可先借助千斤顶驱动盾构使其切口贯入土层,然后在切口内进行土体开挖与运输,这是软土地层盾构掘进的基本过程。
1 建筑施工盾构开挖1.1 敞开式开挖手掘式及半机械式盾构均为半敞开式开挖,这种方式适于地质条件好,开挖面在掘进中能维持稳定或在有辅助措施时能维持稳定的情况,其开挖程序一般是从顶部开始逐层向下挖掘。
若土层较差,还可以借助千斤顶加撑板对开挖面进行临时支撑。
根据切口长度的不同,每环可分数次开挖和推进。
支撑千斤顶常设计成差压式,即在保持支撑力的条件下可以縮回,以确保支撑效能。
采用敞开式开挖,处理孤立障碍物、纠偏、超挖均比其他方式容易。
为尽量减少对地层的扰动,要适当控制超挖量与暴露时间,土质较差时尤应注意。
1.2 机械切削开挖这里主要指与盾构直径相仿的全断面旋转切削刀盘〈简称大刀盘)开挖方式。
过去也用过—些由多个小盘组成的所谓行星式刀盘,以及千斤顶操纵的摆动式刀盘,但目前大都采用以液压或电动机作动力的可双向转动切削的大刀盘。
根据地质条件的好坏,大刀盘可分为刀架间无封板的及有封板的两种。
地铁盾构施工工程(3篇)
第1篇一、盾构施工原理地铁盾构施工技术,顾名思义,是利用盾构机在地下挖掘隧道的一种施工方法。
盾构机是一种大型设备,主要由刀盘、推进系统、出土系统、控制系统等组成。
施工过程中,盾构机在地下连续挖掘,形成隧道,同时将挖掘出的土石通过出土系统运出地面。
二、盾构施工特点1. 安全性:盾构施工过程中,施工人员无需进入地下作业,降低了施工风险。
2. 高效性:盾构施工速度较快,可连续作业,缩短了工期。
3. 环保性:盾构施工对周边环境影响较小,减少了对地面交通、居民生活的影响。
4. 适用性强:盾构施工适用于多种地质条件,如软土、硬岩等。
三、盾构施工应用1. 城市轨道交通:地铁、轻轨等城市轨道交通工程,利用盾构施工技术,可在城市地下快速、高效地建设隧道。
2. 地下管线:天然气、电力、通讯等地下管线工程,采用盾构施工,可降低对地面交通和居民生活的影响。
3. 水下隧道:海底隧道、江底隧道等水下隧道工程,盾构施工技术具有显著优势。
四、盾构施工发展趋势1. 大型化:随着施工需求的提高,盾构机向大型化方向发展,挖掘直径可达15米以上。
2. 智能化:盾构机将集成更多先进技术,如自动化控制、远程监控等,提高施工效率和安全性。
3. 绿色环保:盾构施工将更加注重环保,降低对周边环境的影响。
4. 深埋化:盾构施工将向深埋方向发展,适应更深的地层和更大的地下空间需求。
总之,地铁盾构施工工程在我国城市轨道交通建设中具有重要地位。
随着技术的不断发展和完善,盾构施工将在未来发挥更大的作用,为我国城市化进程提供有力支撑。
第2篇随着城市化进程的加快,地铁作为城市公共交通的重要组成部分,其建设速度和规模都在不断提升。
而地铁盾构施工技术,作为地下交通建设领域的一项重要工程,以其高效、环保、安全等优势,成为了我国地铁建设的主流技术。
本文将简要介绍地铁盾构施工工程的相关内容。
一、盾构施工技术简介盾构施工技术,即隧道盾构法施工技术,是利用盾构机在地下挖掘隧道的一种施工方法。
盾构论文
盾构法隧道施工技术摘要:盾构施工方法是一种适宜于城市的隧道施工方法,今年来取得了长足的发展,为了满足特定的施工需要,国外还发展了多种新型盾构技术。
关键词:盾构;施工技术;隧道随着城市地下空间的开发利用,隧道间相互交叉,与其他地下结构物的穿插重叠,施工场地的小规模化,使常规盾构技术想着特殊化,多元化的方向发展。
为适应这一实际条件,在国内外出现了大量的新型盾构技术。
构法开挖隧道是现今比较流行的开挖方式,施工方法属于地表以下暗挖施工,不受地面交通、河道、航运、潮汐、季节等条件的影响,能比较经济合理地保证隧道安全施工。
盾构法施工与其它传统的地下工程施工工法一样,其终极目标是完成一项特色的地下工程,比如一条地下隧道或地下车站,它的不同点在于,盾构法采用了特殊的施工工具盾构机。
盾构机是一种钢制的活动防护装置或活动支撑,是通过软弱含水层,特别是河底、海底以及城市居民区修建隧道时使用的一种施工机械。
城市基础设施、交通、地下隧道工程采用盾构掘进机施工在国外已有一百六十多年历史,我国也于20世纪60年代开始应用盾构掘进技术。
而我国是个多山国家,地域辽阔,地质状况十分复杂,既有自立性差的软质粘土地层,又有坚硬的岩石地层,还有具有过渡地带的交互地层。
开发、研制复合型的盾构掘进机,以适用软土和硬岩交互地层,是我国隧道建设的需要。
盾构掘进机是一种隧道掘进的专用工程机械,现代盾构掘进机集机、电、液、传感、信息技术于一体,具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能。
盾构掘进机已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电隧道工程。
盾构机是根据施工对象“量身定做”的,盾构机制造所依据的对象,称之为施工环境,它是基础地质、工程地质、水文地质、地貌、地面建筑物及地下管线和构筑物等特征的总和。
由此可以看出,如果不详细研究施工环境,也就造不出适应性强的盾构机,也就谈不上顺利地进行盾构施工。
我国的盾构掘进机制造和应用始于1963年,上海隧道工程公司结合上海软土地层对盾构掘进机、预制钢混凝土衬砌、隧道掘进施工参数、隧道接缝防水进行了系统的试验研究。
盾构论文
北京地铁亦庄线宋家庄出入段线盾构隧道区间小半径、浅覆土始发引起的地面沉降规律分析测试中心陈林【提要】:本文对北京地铁亦庄线宋家庄出入段线盾构隧道施工过程的地面沉降监测数据进行分析,探讨了盾构施工小半径、浅覆土始发引起的地表沉降规律及其影响范围和程度,包括沉降槽分布形式、沉降随时间发展规律、沉降量概率分布的统计分析等。
研究结果对今后类似工程施工过程的隧道周边建(构)筑物的保护,施工参数的优化以及工程的顺利实施具有参考价值。
【关键词】:地铁盾构小半径浅覆土。
Abstract: This paper analyzes the ground differential settlement of Songjiazhuang running section, Beijing subway line Yizhuang, during the construction of tunnel and shield engineering.Shield engineering,such as the construction of small radius and superficial earth, leads to ground differential settlement. This paper makes a research in the ground settlement rule and its affected scope and extent, including the settlement trough distribution, ettlement vs time graphic, statistical analysis of settlement probability distribution.It is of reference value for the future construction of similar engineering, such as buildings/structures protection around tunnel, optimization of construction parameters and smooth execution of similar projects. Keywords: Metro, shield, ground settlement, statistics.1 引言地铁交通在我国正处于发展阶段,由于盾构施工法的安全性和先进性,盾构技术在城市地铁隧道施工中得到越来越广泛的应用。
小议地铁施工盾构法施工技术
小议地铁施工盾构法施工技术摘要:随着城市化进程的逐步加快,交通运输也出现了有史以来巨大的压力。
对于城市交通所面临的困境,地铁的出现很大程度上缓解了这一压力。
在地铁的时候构建中,盾构法作为最常用的施工技术,可以使用盾构机作为隧道的掘进设备,同时以盾构机的盾壳作为支护,同时在施工中采用千斤顶作为支撑,这样的施工方式可以取得更好的施工效果。
基于此,文中笔者就地铁施工中盾构法的相关施工技术进行了简要的论述。
关键词:地铁施工、盾构法、施工技术一、前言随着社会的不断发展,地铁的建设成为了缓解城市交通压力的主要途径。
在进行地铁建设的时候,施工技术中最常使用的就是盾构法。
为了保证地铁工程建设,选择合理的施工方法是非常重要的,在不断的建设中,盾构法施工是效果非常好的施工技术,在很多的施工中都得到了应用。
二、盾构法施工的类型分析为了更好地分析地铁施工中盾构法的应用,就需要对其适于施工的类型进行分析,各种复杂的地质、水文,盾构苟能适应,不论是第四纪淤泥土层,还是风化岩层都可以作为施工的环境。
具体的施工中,其不但能够完成小断面区间隧道的修建,还可以进行大断面车站隧道的修建。
这种机械对于地面沉降具有很强的把控能力,这主要是其施工的速度比较快,能够达到5-40m/d,这样就能减少对土层的影响,保持土层的稳定性。
然而,我们必须要看到的是相关的附属设备需要花费大量的时间、财力来完成设计,初始掘进工作井亦然,这是其一个劣势。
总的来说,和其他的施工方法相比,这种方法安全便捷,能够以此完成衬砌工作,对围堰具有较强的依赖性,故而若是需要利用这种施工方式进行工作,需要做好事前的勘探工作,既要弄清楚当地的工程地质条件,还需要了解清楚本地的水文地质条件,在此基础上根据围岩的复杂度,完成相应的准备工作。
显然的,城市的地铁建筑密集、管线错杂,沉降控制要求高,明挖法不适于在这样的条件下进行,而利用盾构法则能够很好地完成使命。
三、盾构法对地铁建设的重要的作用分析了盾构法施工的类型,还需要了解到盾构法对地铁建设的重要作用,以下主要就盾构法施工的重要作用展开了分析:其一,在二环衬砌的外围以盾构壳体进行支护,这样就能更好地进行隧道衬砌的装配以及开挖地层。
盾构法施工地铁科研论文
论文题目:西安地铁二号线施工引起的地面沉降预测分析专 业:结构工程硕 士 生:马金伟 (签名) 指导教师:惠兴田 (签名)摘 要拟建的西安地铁二号线是西安市轨道交通线网南北向骨干线,施工前预测地面沉降范围及程度为工程施工提供依据显得尤为重要。
本文从施工方法的选择、机器选型、模拟预测地面沉降、公式计算预测工后沉降几个方面展开探讨。
目前国内常见的施工方法有浅埋暗挖法和盾构施工法,文中从施工期间对地面沉降的影响、施工后长期沉降的影响,特殊及复杂困难的地段进行处理以及在长期使用过程中防渗漏水体系方面进行两种施工方法的比较,建议西安地铁修建采用盾构法施工。
结合西安地处失陷性黄土地层这特殊的地质条件,对敞开式盾构机、加泥式土压平衡盾构机、泥水平衡式盾构机和土压式这四种盾构设备的适用情况进行论证,建议西安地铁采用土压平衡式盾构。
本文运用有限元基本原理,利用大型通用有限元软件ANSYS 对双线隧道施工进行数值模拟,分析对开挖面施加不同平衡反力时沉降的变化情况,建议西安地铁施工时将其控制在100a kp ~150a kp 范围内。
分析了24m 处不同开挖时间地面各点沉降和水平位移变化规律;24m 处埋深不同各点的沉降和位移的时间历程变化规律;24m 处横断面埋深不同沉降和水平位移的变化规律;简单分析了单双线隧道开挖时沉降的相互影响情况。
利用双曲线模型、邓英尔模型、Mmrgan-Mercer-Flodin 模型进行工后长期固结沉降的计算预测,得出西安地区施工后6个月固结沉降基本达到最大值。
关 键 词:西安地铁二号线;地面沉降;盾构法施工;土压平衡盾构;数值模拟;工后沉降论文类型:应用研究Subject : Analysis of Ground Surface Settlement Due to theTunnel Construction of the Second Subway In XI’ANSpecialty : Safety EngineeringName : Ma Jinwei (Signature) Instructor:Hui Xingtian (Signature)ABSTRACTThe second constructing subway in XI’AN is the diaphysis’line in the orbital traffic web,forecasting the range and extent of the ground surface settlementbefore execution is very important for adopting corresponding constructed precautions.I will studied the contents such as the select of the constructed way ,the lectotype of the machine 、forecasting groundsettlement using numerical simulation 、forecasting the ground settlement after construction.Today,the commen constrution method is the NATM and sheild drienmethod.Cormparing with the merits and demerits in effect for ground settlementinconstruction ,ineffect for ground settlement after construction ,in handling precautions in special and complex regions and in precautions of preventing waterpercolation and water leakage insubway’s operation,suggest using sheild drivenmethod .Associativing the special geological conditions as wet-sinking of loess,comparing the applianced geological conditions form open sheild tunnel 、addingmud and soil balancing sheild tuunel,adding mud balancing sheild tuunel and EPBS sheild tunnel,sugget adopting EPBS sheild tunnel.Acorrding to finite element method basic principle, numerical simulating of double tunnel construction using ANSYS,analysis the alteration condition for applied to different balancing opposite force to working face,suggest adopting opposite force to working face form 100a kp to 150 a kp .Analysis the alterated ruleof ground settlement and leveldisplacement in different times in the working face of y=24m; Analysis the alterated rule of ground settlement and level displacement in all excavation in the working face of y=24m; Analysis the alterated rule of ground settlement and level displacement in differmen depth ofembedment in the working face of y=24m Simply analysis interaction effect ofthe settlement of two tunnel’excavation.Forecasting the ground settlement after construction using hyperbola model dengyinger model and Mmrgan-Mercer-Flodin model,get the maximal ground settlement is the ground settlement after six month.Keywords:The Second Subway In XI’AN,Ground SettlementThe sheild tunnel EPBS Numerical SimulationGround Settlement after excavationThesis : Application Research目录1 绪论 (1)1.1问题的提出 (1)1.2本课题研究的意义 (2)1.3本课题研究的发展现状 (3)1.3.1 隧道施工引起地面沉降研究现状 (3)1.3.2 存在的问题 (6)1.4本文研究的主要内容 (6)2 西安地铁施工方法选择 (8)2.1西安轨道交通情况简介 (8)2.1.1 线路规划 (8)2.1.2 工程地质条件 (9)2.1.3 水文地质条件 (10)2.2浅埋暗挖法与盾构法施工原理 (10)2.2.1 浅埋暗挖法施工原理 (10)2.2.2 盾构法施工原理 (11)2.3施工期间引起的地表沉降及对周围环境的影响对比 (11)2.4对特殊及复杂困难地段的处理对比 (12)2.5工后长期沉降的分析对比 (13)2.6工后运营期结构的防渗漏水分析 (14)2.7本章小结 (14)3 盾构选型控制地面沉降 (16)3.1盾构的设备分类及工作原理 (16)3.2造成地面沉降原因 (17)3.2.1 地层损失 (17)3.2.2 受扰动土体的重新固结 (18)3.3盾构设备概况 (19)3.4不同盾构设备对西安地铁地质的适用性分析 (20)3.5本章小结 (22)4 土压平衡盾构施工有限元数值模拟理论 (23)4.1弹塑性有限元基本理论 (23)4.1.1 弹塑性增量本构关系 (23)4.1.2 弹塑性问题的增量有限元理论 (24)4.1.3 弹塑性问题的求解方法 (26)4.2土压平衡盾构施工有限元数值模拟 (28)4.2.1 初始应力场模拟 (28)4.2.2 洞周荷载释放的实现 (29)4.2.3 土压平衡盾构推进过程 (31)4.2.4 支护结构模拟 (33)5 盾构施工地面沉降预测 (34)5.1数值分析模型 (34)5.1.1 有限元模型及网格划分 (34)5.1.2 计算过程 (35)5.1.3 结果分析 (37)5.2利用数学模型预测工后沉降 (50)5.2.1 工后沉降研究意义及现状 (50)5.2.2 常用的各种数学模型 (51)5.2.3 计算预测工后沉降 (53)5.3本章小结 (56)6 结论 (58)6.1结论 (58)6.2展望 (59)致谢 (60)参考文献 (61)附录 (64)1 绪论1.1 问题的提出随着城市建设的快速发展,城市规模不断扩大,人口密度不断增长,一方面,要求城市建设迅速发展能与之相适应,使得城市市区内可供利用的土地面积越来越少,带来交通阻塞、空间拥挤、环境污染、基础设施落后、城市防灾能力弱化等“城市综合症”,恶化了居民的生活环境;另一方面,经济与社会的发展对城市集约化程度和提高效率要求方面越来越高。
地铁施工中盾构法技术特征论文
浅谈地铁施工中盾构法的技术特征摘要:随着城市轨道交通建设的繁荣发展,轨道施工中新的施工技术也在不断的革新,盾构法隧道施工是一种在地面下暗挖建造隧道的施工方法,本文结合作者多年的工作经验主要介绍了盾构法施工中常见的问题,并分析了盾构法施工的具体操作内容,仅供参考。
关键词:地铁施工;盾构法;中图分类号: tu74文献标识码:a 文章编号:1 前言盾构施工法以其施工对环境影响小、安全快速及适用范围广等特点,己经成为我国城市地下铁道修建中非常重要的施工方法。
然而在实际的地铁建设中,由于地铁车站之间的间距较小,盾构法修建区间隧道的长度较短,施工工期较短,就不可避免地出现盾构区间分散、盾构设备利用率偏低的现象,从而增大工程成本。
结合盾构法扩挖修建地铁车站能做到通过盾构机的长距离应用而产生规模效益解决上述问题,从总体上较大幅度地降低工程造价。
2 盾构法面临的问题虽然盾构工法有着非常大的优势,但在地铁建设中由于盾构设备利用率偏低、盾构区间分散、盾构机的始发、调头和转场等次数过多以及大量的非正常掘进工期过多和额外成本较多等问题的出现,成为了许多专家对盾构法的施工速度快、工程成本低的优势产生质疑的最为直接的原因。
可以看到,由于地铁车站间的间距(以北京地铁为例,约2km左右)较小,导致盾构法修建区间隧道的长度较短,施工工期较短;而地铁车站施工工期较长(一般为2一2.5年),两者工期的不相匹配要求盾构区间相邻车站的站端要为盾构机的始发和到达或过站提供相应的条件。
这要求在盾构施工组织编制和整条线路工程筹划时必须协调好两者的关系,这种协调也就极大地影响着整个工程的进度。
3 地铁盾构法施工盾构法施工技术方案和施工细节依赖于围岩条件,因此要求在施工准备阶段对沿线的工程地质和水文地质条件进行细致的勘察工作,并根据实际情况做好应急准备。
城市里地面交通繁忙、地面建筑物和地下管线密集,对地面沉降应有严格控制,在节省开挖面、不干扰地下水发育和围岩稳定并缩短工期的压力下,盾构法是最佳选择。
浅析盾构法施工技术
法, 但 对社会 环境影响很大 , 仅 适合 在无人、 无 交通、 管线较 少之地 盾构基座和盾构推进的后座 。 盾 构在拼装井 内拼装就绪 , 经运转调 应 用。而在 市区等人 口密集、 交通复杂 区域 多采用盾 构法。 试后 , 就可拆除 出洞 口封板 , 盾构推 出工作井后 即开始 隧道掘进施 【 关键词 】 盾 构法 , 地铁施工 , 应用 工。主要工序如下 : 1 、 土 层 开挖 。 盾构 施 工 中 , 为 安全 考 虑 , 一 般 先 将 盾 构 前 面 的 盾 构 法 隧 道 施 工 的 历 史 切 口贯 入 土 体 , 在 切 口 内进 行 土 层 开 挖 , 开挖方式有 : ① 敞 开 式 开 掘 进 时 能 保 持 开挖 面 稳 定 的地 层 。由顶 盾 构施 工技术 自 1 8 2 3年 由布 鲁诺 尔首创 于英 国伦敦 的泰晤 挖 。适 用 于 地 质 条件 较 好 、
一
、
土 河 的 水 底 隧 道 工 程 以来 , 己 从 一 种 只 能 在 极 少 数 欧 美 发 达 国家 部 开始 逐 层 向下 开 挖 , 可 按 每 环 衬 砌 的宽 度 分 数 次 完 成 。② 机 械 切 中才 见 应 用 的 特 殊 技 术 , 发 展 成 为 在 发 达 国家 中 极 为 普 通 , 在 发 展 削式 开挖 。 用装有全 断面切削刀盘的机械化盾构 开挖土层 。 刀盘可 中国家 中亦逐渐得到应用 的隧道施工技 术。1 8 1 8年布鲁诺尔在蛀 分为刀架间无封板的和有封板 的两种 ,分别在土质较 好的和较差 虫钻孑 L 的启 示 下 , 最 早 提 出 了用 盾 构 法 建 设 隧 道 的设 想 ; 1 8 2 5 年, 的条 件 下 使 用 。在 含 水 不 稳 定 的地 层 中 , 可 采 用泥 水加 压 盾 构 和 土 他 用 自 己 的想 法 制 成 盾 构 , 并 第 一 次 在 泰 晤 士 河 施 工 了水 底 隧 道 。 压平 衡 式 盾构 进 行 开挖 。 ③挤压式开挖 。 使 用 挤 压 式盾 构 的 开挖 方
盾构机在隧洞施工中应用论文
盾构机在隧洞施工中应用论文【摘要】用盾构机进行隧洞施工具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响、开挖时可控制地面沉降、减少对地面建筑物的影响和在水下开挖时不影响水面交通等特点,在隧洞洞线较长、埋深较大的情况下,用盾构机施工更为经济合理。
盾构机是盾构法施工中的主要施工机械。
盾构施工法是在地面下暗挖隧洞的一种施工方法,它使用盾构机在地下掘进,在防止软基开挖面崩塌或保持开挖面稳定的同时,在机内安全地进行隧洞的开挖和衬砌作业。
其施工过程需先在隧洞某段的一端开挖竖井或基坑,将盾构机吊入安装,盾构机从竖井或基坑的墙壁开孔处开始掘进并沿设计洞线推进直至到达洞线中的另一竖井或隧洞的端点。
1施工工艺1.1前期工作(1)开挖面稳定。
需建立合适的能真实反映实际物理现象的模型,选择合理的比例和量纲进行实验研究,研究结果将用于盾构机的设计及施工运行指导。
(2)泥水的配比及分离装置。
对泥水的比重、透水性及粘性等要调整在一个合理的范围内;分离装置的效率会影响掘进进尺,分离程度又影响效率及弃渣成份,对弃渣的处理要考虑环保因素。
(3)竖井施工。
竖井要求做到不透水层,其深度达70~80m或以上,还要考虑与两岸进出口建筑物配合,接口部分的应力、防渗等问题要解决好。
(4)刀具的磨损与更换。
在砂层中掘进时盾构机刀具的寿命及更换被磨损刀具的方法和时间将直接影响总的掘进速度和设备的一次性投入。
(5)隧洞穿越地层的组成和参数是盾构机选型设计及盾构机施工需要考虑的重要因素。
有条件时,需超前深入研究,并选择合适地层进行试验性掘进。
1.2施工流程划分不同工法施工区段→钻爆法隧道参数选择→隧道硬岩段钻爆法施工→盾构机到达→导向平台顺接→盾构机推进至导向平台→拼装管片、吹填豆砾石→盾构机空载推进、同步注浆→补充注浆。
1.3二次灌浆隧道内部施工的灌浆按照完成顺序有两种,第一次是背填灌浆,第二次是补强灌浆。
前者是盾构机掘进时产生的盾尾空隙,于管片组立完成后的同步回填灌浆。
浅谈盾构法施工技术研究
浅谈盾构法施工技术研究浅谈盾构法施工技术研究盾构法施工适用于地面建筑物众多,而且对地面沉降要求严格的地理条件,随着科学技术的发展,盾构机种类发展很完善,不同的地质条件可以选用相应的盾构机,所以我国大城市很多采用这种方法进行施工。
总体来说常见的类型有土压平衡盾构和泥水加压盾构,此外还有气压式、手掘式、加泥式等多种类型盾构适用不同地质条件。
按形状可分为单圆、双圆等类型。
盾构法施工一般按重要节点划分为前期筹备、出洞、100米试推、正常推进、进洞、盾构退场。
需要盾构调头的还要有盾构调头阶段盾构机的选型盾构的机型选择上,关键是选择适应地层、施工稳定及满足工况条件的盾构机型。
以上海为例,因为现在上海正处于施工高峰,要根据实际情况调配盾构机的使用。
这两个区间的地质主要是淤泥质粘土、软粘土、粘土等,易液化、易造成开挖面失稳、易粘着盾构设备。
可采用的盾构类型可以是泥水盾构和土压平衡盾构两种。
但相比较,泥水盾构在施工中需要泥浆池进行泥水分离,占地较大,价格相对贵。
土压平衡盾构适合于粘土、淤泥质粘土、粉质粘土、含水砂质粉土层,另外,配备注浆系统,对控制地表沉降效果很好。
土压平衡盾构又称为削土密闭式盾构。
这种盾构最前端为一个切削刀盘,刀盘前端是刀盘鼻尖,刀盘后边是一个密封的土仓,土仓下部装有螺旋机,螺旋机连接皮带机。
在施工中根据实际情况调节土仓里土压和外界开挖面土压平衡,当土仓里土压低于外界土压时,切削面的土体就被压进土仓,造成土仓土压上升,当大于外界时,螺旋机就开始出土到皮带机上,从而传到电机车土箱里拉到外边。
这种方法能很好的减少对周边土体的扰动,控制地表沉降。
因为地面为建筑物和众多的管线,盾构推进时地面沉降要放在优先的位置。
施工的前期筹备工程施工的前期是为了满足正常施工条件进行筹备。
要根据施工场地的实际条件进行现场的布置,实现“三通一平“。
场地的布置主要有为了实现出土和管片吊运的方便,要合理优化管片堆场、集土坑、管片进场通道与行车的位置;集土坑和管片堆场大小的合理设计;拌浆间的设计;生活办公场地的合理安排。
盾构论文
1.3.2 半敞开式盾构机及适用条件
半敞开式盾构机是说它的主体结构同全开放的基本相同,但是在其内部设计了一块隔板,以防止正面土质进入机器,从而撑起前面的土质。当盾构向前推进时需排出的土体将从缺口处挤入盾构内部之后运出。此类盾构机适用于软弱黏土层,在推进过程中会引发较大的地面隆起。
第一章 绪论
1.1 研究背景
现阶段我国经济飞速发展,但也暴露出了一些问题,例如日益严重的交通拥堵问题,这使得地上空间越来越宝贵,地下轨道交通也就应运而生。早在二十世纪七十年代,在我国北京就已经开始修建地铁,就在四年后的国庆节,我国第一条自主建造的铁路完工并开始运行,是我国地铁运行的开端。高铁技术在这十几年的时间里,可以说高铁技术日新月异,不仅建造时间缩短,机械化程度高,建造质量也同样数一数二。而且在高铁运行时速度快、安全可靠。在交通要求高的核心城市广泛分布。
(3)按照不同施工 单位所收到的应力值,对以下三种不同重力组合实行配筋工程,完成配筋工程后,还需要检测配筋的具体情况。对盾构的受力情况进行分析计算,并且考虑使用何种千斤顶的材料。用cad绘图软件绘制配筋图。
(4)工程具体实行:包含工程的具体安排、分配。施工场所的安排、检察、具体工程方案的实行、指导施工工程。
1.6 设计的主要工作和设计思路
1.6.1 主要工作内容
(1)了解施工的具体工程信息,和工程施工的土地的具体的施工土地情况。
(2)按照施工土地的具体土壤特性对结构受力、相应压力等参数进行估计运算。然后对荷载进行基本组合、人防组合、抗震组合,三种组合。以下几种荷载下,建立核算结构,并对衬砌结构估计分析的弯矩和轴力值。
浅谈地铁隧道盾构法施工技术
浅谈地铁隧道盾构法施工技术1. 引言1.1 介绍盾构法施工技术的背景意义盾构法是一种先进的地下隧道施工技术,其背景意义十分重要。
随着城市化进程的加快和城市交通拥堵问题的日益凸显,地铁交通作为城市公共交通的重要组成部分,需求日益增长。
而地铁隧道作为地铁线路的重要组成部分,施工难度大、施工周期长、对周边环境影响大等问题成为制约地铁发展的瓶颈。
盾构法施工技术应运而生,以其高效、安全、环保等特点,彻底改变了传统地下施工模式。
盾构机的使用使得隧道施工可以在地下完成,避免了地表开挖、交通中断等问题,大大缩短了施工周期。
盾构法施工技术的引入使得地铁建设更加便捷、高效,为城市发展和交通疏解带来了巨大的帮助。
深入了解和掌握盾构法施工技术的背景意义,有助于我们更好地应对城市发展和交通建设中的挑战,推动地铁交通的快速发展和完善。
盾构法施工技术的背景意义不仅体现在技术创新和施工效率上,更体现在对城市发展、环境保护、交通改善等方面的积极影响。
1.2 引出本文主要内容本文主要介绍地铁隧道盾构法施工技术,其中涵盖了盾构法施工技术的发展历史、工作原理、盾构机的组成部分、施工流程、以及优势等方面的内容。
通过对盾构法施工技术进行深入的探讨,可以更好地了解这一施工方法在地铁隧道建设中的应用可能性和价值。
盾构法施工技术作为地铁隧道建设领域的重要方法之一,具有众多优势和特点,可以为城市地铁建设提供有效的技术支持和解决方案。
本文将全面介绍盾构法施工技术的相关知识,以期为读者带来更深入的了解和研究。
本文还将探讨盾构法施工技术的应用前景和发展趋势,以及总结全文所涵盖的内容,为读者提供关于这一领域的全面信息和参考。
通过阅读本文,读者将对地铁隧道盾构法施工技术有一个系统而全面的认识,并对其未来发展和应用进行进一步思考和探讨。
2. 正文2.1 盾构法施工技术的发展历史盾构法施工技术的发展历史可以追溯到19世纪中叶。
最早的盾构机诞生于1860年代,用于伦敦的水道隧道施工。
施工技术课题研究论文(五篇):地铁隧道盾构始发施工技术分析、工民建施工技术管理问题及措施…
施工技术课题研究论文(五篇)内容提要:1、地铁隧道盾构始发施工技术分析2、工民建施工技术管理问题及措施3、高层住宅燃气管道施工技术分析4、叠合阳台板吊装施工技术要点5、地铁基坑注浆封底止水施工技术探讨全文总字数:18344 字篇一:地铁隧道盾构始发施工技术分析地铁隧道盾构始发施工技术分析摘要:随着社会的发展,科学技术的进步,地铁隧道工程技术的使用也更为专业化和精细化。
地铁隧道盾构始发施工过程是整个工程系统中最为关键的一部分。
盾构始发工作不仅与工程的进度、质量、安全等息息相关,还与其整个工程的使用寿命紧紧相连,影响经济效益和长久发展。
本文将就地铁隧道盾构法概述、地铁隧道盾构始发施工技术的前、中、后工作准备和过程等进行阐述。
关键词:地铁隧道工程;盾构法;施工技术;安全地铁隧道是目前城市交通区间投入相对较大的一部分,但其工程的开展,不仅需要资金链的支持还需要相应条件下的技术施加。
地铁隧道一般常修建于繁华人流量较大的路段或是周围地势对于普通公路不易施工的路段,所以从地质、地势条件等方面而言,地铁隧道的施工比其他交通区间更具有难度。
而盾构始发施工技术则是在地铁隧道工程技术应用中最为重要的环节,在利用一定施工技术的基础上,大大降低了施工的难度。
1地铁隧道盾构法概述在地铁隧道施工工程中,盾构法相对于其他工程方法而言,更具有工程安全的保障且其在施工的过程中对其周围的环境的影响是极小的,大大提高了其施工速度。
就工程内部施工计划而言,首先,地铁隧道等工程采用的盾构施工方法是为了工程的安全性。
众所周知,地层开挖是地铁隧道工程最为基本的环节,但同时也是安全隐患较大的一个环节,使用盾构法对地层开挖工作进行防护支撑,既是对地层开挖工作的帮助也是为整个工程顺利进行、长久发展做铺垫。
其次,需要根据地质土层要求,设计挖法。
在明确挖法的基础上,不仅需要多次地对土层进行测量还要建造基坑并保证合理性。
一般而言,基坑的内部都会安装盾构机,而在盾构机的滞洪等设备安装完毕后,则需要在其内部进行土体护砌的工作准备。
盾构施工技术论文
盾构施⼯技术论⽂ 盾构施⼯不影响航道,也完全不受⽓候影响;对于地质复杂、含⽔量⼤、围岩软弱的地层可确保施⼯安全;在费⽤和技术难度上不受覆⼟深度影响。
店铺为⼤家整理的盾构施⼯技术论⽂,希望你们喜欢。
盾构施⼯技术论⽂篇⼀ ⼟压平衡盾构施⼯技术 [摘要]⼟压平衡盾构以其⾼效、安全、环保等优点,已被⼴泛应⽤于地铁施⼯中,虽然技术成熟,但施⼯中⼀些常见的问题,施⼯⽅依然应当采取预防及处理措施,从⽽确保地铁⼯程的施⼯质量。
本⽂详细介绍了⼟压平衡盾构机组成、⼯作原理,重点对盾构隧道的主要施⼯过程和关键⼯艺技术进⾏总结和分析。
[关键词]⼟压平衡;盾构;施⼯;技术 中图分类号:U455.43 ⽂献标识码:A ⽂章编号:1009-914X(2015)43-0251-01 ⼀、盾构施⼯法概述 1.盾构施⼯程序。
盾构施⼯法与矿⼭法相⽐具有的特点是地层掘进、出⼟运输、衬砌拼装、接缝防⽔和盾尾间隙注浆充填等主要作业都在盾构保护下进⾏,因⽽是⼯艺技术要求⾼、综合性强的⼀类施⼯⽅法。
其主要施⼯程序为:建造盾构⼯作井;盾构机安装就位;出洞⼝⼟体加固处理;初推段盾构掘进施⼯;隧道正常连续掘进施⼯;盾构接收井洞⼝的⼟体加固处理;盾构进⼊接收井解体吊出。
2.盾构施⼯优点。
盾构施⼯与矿⼭法施⼯具有以下优点:地⾯作业少,隐蔽性好,因噪⾳、振动引起的环境影响⼩;⾃动化程度⾼、劳动强度低、施⼯速度快;因隧道衬砌属⼯⼚预制,质量有保证;穿越地⾯建筑群和地下管线密集的区域时,周围可不受施⼯影响;穿越河底或海底时,隧道施⼯不影响航道,也完全不受⽓候影响;对于地质复杂、含⽔量⼤、围岩软弱的地层可确保施⼯安全;在费⽤和技术难度上不受覆⼟深度影响。
⼆、盾构推进隧道施⼯ 1.掘进原理。
盾构在粉质粘⼟、粉质砂⼟和砂质粉⼟等粘性⼟层中掘进施⼯时,由⼑盘旋转切削下来的⼟体进⼊密封⼟仓后,可对开挖⾯地层形成被动⼟压⼒,与开挖⾯上的主动⼟压⼒相抗衡。
使开挖⾯的⼟层处于稳定状态。
地铁施工盾构法的施工技术研究论文[精选5篇]
地铁施工盾构法的施工技术研究论文[精选5篇]第一篇:地铁施工盾构法的施工技术研究论文引言随着我国现代化建设进程的逐步加快,城市建设水平逐步提高,与之相对应的庞大的城市人群给城市交通带来巨大压力。
为了缓解城市交通压力,保障人们出行正常,各级政府千方百计寻找新的交通解决方案。
地下铁路就是其中重要一项内容。
地铁以其低碳环保、高效便捷的优点有效缓解了大型城市人群出行交通困难的问题,广泛应用于世界各国大型都市中,已经成为城市现代化水平的一个重要标志。
我国第一条地铁于上世纪70 年代初期在北京投入使用,至今已有四十多年。
目前,各地大中城市都已经或正在实施地铁工程,地铁建设已经成为我国城市建设的一项重要组成部分,受到社会各界的普遍关注。
由于地铁工程大部分工程都在地面以下,地下施工的特殊性给地铁项目工程建设带来很多与其它交通工程截然不同的特点和问题。
作为地铁工程中的关键部分,隧道施工目前普遍使用盾构法进行施工。
该技术相对成熟,其以盾构机为主要施工设备,在土层中实施迅速的挖掘作业。
在盾构机外壳强大的支护作用和千斤顶等其它设备的配合下,盾构挖掘作业施工速度快,安全系数高,受到世界各地地铁工程建设单位的普遍欢迎,进而广泛应用于地下工程隧道挖掘施工中。
我国地铁事业正处于高速发展阶段,加强盾构施工技术研究,深入把握盾构施工技术特点,对于改进我国地铁工程建设质量,提高施工水平,保障施工安全,降低工程成本,促进地铁事业顺畅健康发展具有极为有利的促进作用。
地铁工程盾构施工技术的施工原理盾构施工技术,顾名思义,其以盾构机为主要施工设备进行施工。
盾构机具有坚强的盾构钢壳,可以为地下挖掘施工提供极为可靠的安全保障。
在盾构机挖掘行进过程中,盾构机的尾部同步进行持续的注浆作业。
注浆作业可以最大限度降低盾构机挖掘过程中对周围土层的扰动,从而保障隧道的稳定。
盾构机由刀盘、压力舱、盾型钢壳、管片和注浆体等部分组成,各部分各有作用,又相互配合,协调运转,使得盾构机挖掘作业得以顺利实施。
盾构始发、到达关键施工技术论文
盾构始发、到达关键施工技术论文【摘要】影响盾构施工的因素较多,本文通过对部分案例的分析,梳理了盾构始发、接收作业的相关技术要点,为后续石家庄市的盾构施工组织提供里一定的参考。
1、前言盾构法因其施工快捷、安全性高、对地面交通干扰小、对底层沉降控制好、无需降水等优点,在各隧道工程中受到越来越广泛的应用。
而始发、接收是盾构施工中最重要、风险最大的关键环节,也是盾构法施工的难点之一。
本文结合盾构工程实例,重点对盾构始发、到达的快速施工技术进行阐述。
2、工程概况石家庄市城市轨道交通1号线体育场站~北宋站区间隧道全长936.54m,隧道内径5.4m,外径6.0m,采用直径6.28m的土压平衡盾构机进行施工。
盾构始发洞门埋深为11m,接收洞门埋深为10m,主要地层为粉细砂及少量粉质粘土,无地下水。
3、盾构始发、到达关键施工技术3.1、端头加固处理由于该区间隧道结构内无地下水,洞门处无需考虑止水。
但因该处主要地层为粉细砂层,自稳性极差,端头加固仍然不可忽视。
目前国内盾构主要始发方法如图1中所示。
图1 盾构始发工法在计划始发工法时,因石家庄市城市轨道交通1号线主要施工地层为粉细沙及粉质粘土层,设计施工盾构机均采用大开口率的全刮刀刀盘,该刀盘破岩能力差,故无法使用“直接切削临时墙法”始发。
同时因拔桩法造价较高,最终选定了使用旋喷桩法对端头进行加固的始发方法。
图2 盾构始发旋喷桩加固范围3.2、洞门凿除方法洞门凿除是盾构始发、接收风险最大的环节,施工中需高度重视。
始发时因施工场地限制,一般采用人工破除的方式进行洞门凿除,为了避免洞门凿除对车站周边地层造成摇动而造成塌落,围护桩钢筋混凝土凿除分两部分进行(如图3所示)。
第一次凿除的时间为盾构始发前5天,第二次凿除的时间为盾构始发前8小时。
同时,为了避免钻孔桩凿除时因土体失稳涌入车站而对作业人员造成伤害,钻孔桩的凿除顺序需由下向上进行凿除,如图4所示:图3 围护桩分次凿除示意图图4 围护桩凿除顺序示意图接收时因施工场地较大,体育场站~北宋站区间采用了人工配合破机的方式进行凿除。
盾构工程施工机械论文
摘要:随着我国城市化进程的加快,隧道建设成为城市交通、市政工程的重要组成部分。
盾构施工技术因其高效、安全、环保等优点,成为隧道施工的主要方法。
本文从盾构施工机械的概述、关键技术、应用现状及发展趋势等方面进行探讨,以期为我国隧道建设提供参考。
一、引言盾构施工机械是隧道施工的核心设备,其性能直接影响施工质量、安全及进度。
近年来,随着我国隧道建设规模的不断扩大,盾构施工技术得到了快速发展。
本文旨在分析盾构施工机械在现代隧道建设中的应用与发展。
二、盾构施工机械概述盾构施工机械主要包括盾构机、掘进机、管片拼装机、吊装设备、监测设备等。
其中,盾构机是盾构施工的核心设备,主要由刀盘、推进系统、驱动系统、控制系统等组成。
三、盾构施工机械关键技术1. 刀盘设计:刀盘是盾构机切削土体的关键部件,其设计直接影响到掘进效率和施工质量。
目前,刀盘设计主要采用面板辐条复合式刀盘,增大刀盘开口率,提高切削效率。
2. 推进系统:推进系统是盾构机实现掘进的关键部件,主要由液压系统、驱动装置等组成。
推进系统性能直接影响掘进速度和施工质量。
3. 驱动系统:驱动系统是盾构机实现推进、旋转等动作的关键部件,主要采用电机驱动。
驱动系统性能直接影响盾构机的运行效率和稳定性。
4. 控制系统:控制系统是盾构机实现自动化、智能化施工的关键部件,主要由计算机、传感器、执行器等组成。
控制系统性能直接影响盾构机的施工精度和安全性。
四、盾构施工机械应用现状1. 土压平衡盾构机:适用于软土地层施工,具有掘进效率高、施工质量好等优点。
2. 水力平衡盾构机:适用于泥沙质土层施工,具有施工成本低、施工速度快等优点。
3. 开挖式盾构机:适用于复杂地质条件下的隧道施工,具有适应性强、施工质量好等优点。
五、盾构施工机械发展趋势1. 智能化:盾构施工机械将朝着自动化、智能化方向发展,提高施工精度和安全性。
2. 环保:盾构施工机械将更加注重环保,降低施工对环境的影响。
3. 高效:盾构施工机械将不断提高掘进效率,缩短施工工期。
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盾构施工技术论文盾构施工不影响航道,也完全不受气候影响;对于地质复杂、含水量大、围岩软弱的地层可确保施工安全;在费用和技术难度上不受覆土深度影响。
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盾构施工技术论文篇一土压平衡盾构施工技术[摘要]土压平衡盾构以其高效、安全、环保等优点,已被广泛应用于地铁施工中,虽然技术成熟,但施工中一些常见的问题,施工方依然应当采取预防及处理措施,从而确保地铁工程的施工质量。
本文详细介绍了土压平衡盾构机组成、工作原理,重点对盾构隧道的主要施工过程和关键工艺技术进行总结和分析。
[关键词]土压平衡;盾构;施工;技术中图分类号:U455.43 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)43-0251-01一、盾构施工法概述1.盾构施工程序。
盾构施工法与矿山法相比具有的特点是地层掘进、出土运输、衬砌拼装、接缝防水和盾尾间隙注浆充填等主要作业都在盾构保护下进行,因而是工艺技术要求高、综合性强的一类施工方法。
其主要施工程序为:建造盾构工作井;盾构机安装就位;出洞口土体加固处理;初推段盾构掘进施工;隧道正常连续掘进施工;盾构接收井洞口的土体加固处理;盾构进入接收井解体吊出。
2.盾构施工优点。
盾构施工与矿山法施工具有以下优点:地面作业少,隐蔽性好,因噪音、振动引起的环境影响小;自动化程度高、劳动强度低、施工速度快;因隧道衬砌属工厂预制,质量有保证;穿越地面建筑群和地下管线密集的区域时,周围可不受施工影响;穿越河底或海底时,隧道施工不影响航道,也完全不受气候影响;对于地质复杂、含水量大、围岩软弱的地层可确保施工安全;在费用和技术难度上不受覆土深度影响。
二、盾构推进隧道施工1.掘进原理。
盾构在粉质粘土、粉质砂土和砂质粉土等粘性土层中掘进施工时,由刀盘旋转切削下来的土体进入密封土仓后,可对开挖面地层形成被动土压力,与开挖面上的主动土压力相抗衡。
使开挖面的土层处于稳定状态。
当盾构推进时,启动螺旋输送器排土,使排土量等于开挖量,即可使开挖面地层始终处于稳定。
排土量一般通过调节螺旋输送器转速和出土口装置予以控制。
当地层含砂量超过某一限度时,因土的摩阻力大、渗透系数高、地下水丰富等原因,泥土塑流性将明显变差,密封仓内的土体可因固结作用而被压密,导致渣土难于排出,甚至形成泥饼而无法推进,而且单靠切削土提供的被动土压力,常不足以抵抗开挖面的水土压力。
出现这种状况时,可向密封仓内注入水、泡沫、膨润土等,同时进行搅拌,以期适当改善仓内土体的塑流性,顺利排土。
2.轴线控制。
盾构轴线的控制是盾构推进施工的一项关键技术,怎样控制盾构能在已定空间轴线的允许偏差范围内是必须掌握的技术,在实际施工中盾构推进轴线控制不可能是理想的状况,轴线控制不佳状况除地质不均匀引起的正面阻力不均匀及隧道的平面和竖曲线要求外,往往是产生于人为因素,这是指施工不精心及对轴线控制操作技术水平不够两个原因,而后者占多数。
三、影响盾构轴线控制的原因1.地层土体对盾构产生的偏向。
盾构在向前推进过程中将受到盾构切口贯入土层的阻力、盾构正面阻力、盾构四周土体与盾构壳体间的摩阻力,盾构自重与下卧土层的摩阻力等组成。
由于受到地层土质变化、隧道埋深变化、地面建筑物等因素,造成各种阻力不均匀的作用于盾构,从而导致盾构推进时偏向。
2.盾构制作误差造成盾构推进轴线的偏向。
圆形断面盾构是中心对称的结构,这是对轴线控制极为有利的形式,但由于加工误差使其外形并非正圆,导致盾构产生偏向。
3.已拼装成环的隧道对盾构推进轴线产生的影响。
由于管片成环后与盾尾不同心,两者之间沿圆周的间隙大小不一,又由于管片轴线与盾构轴线在施工中是不一致的,形成了管片与盾壳局部处有接触现象,产生了摩阻力,这一阻力显然会影响盾构的推进轴线。
四、盾构轴线控制的原理盾构推进的过程,是盾构轴线控制的过程,即阻碍盾构前进的外力F外和盾构千斤顶合力F推(见图2-2)。
是一对方向相反,不作用于一直线上的力,形成一个力偶,起到控制盾构轴线的目的。
所以说盾构推进的过程就是寻找F外作用位置的过程,选择最理想的e 来控制盾构推进轴线。
五、盾构推进轴线的控制方法1.盾构纵坡控制。
盾构纵坡控制不单是调整盾构高程位置,还可以调正盾构和已成环管片之间顶部和下部间隙,以减少盾构对圆环的径向卡压及下一环管片拼装的困难。
(1)稳坡法。
这种方法盾构推进中对地层扰动最小,是最佳控制方法。
(2)变坡法。
盾构推进前应先观察盾构与管片上下的间隙情况,遇盾构上部已卡管片时则可采用先抬后压的纵坡控制所示,反之可用先压后抬的方法来控制。
由于操作人员的技术水平,对盾构的性能不熟,以及施工人员思想不集中等原因,往往发生在一环距离的推进过程中,多次进行纵坡起伏的调正。
这是施工中最忌的方法,因为这种极不平稳的控制盾构推进轴线,对地层将产生最大的扰动,对地面建筑物危害很大,特别是当地层受到大扰动时,后期变形要有一个较长的时间,且变形量亦较大。
2.左右两腰对称千斤顶伸出长度差值的控制。
盾构平面轴线的控制其含意及方法与纵坡控制相同,而不同的其一是控制对象,即盾构运动的轨迹方向不同,而两个轨迹面是两个相互垂直的面,另一点是表示形式不同,一般平面是采用比较容易的左右两腰千斤顶伸出长度差值来表示,也有用平面夹角表示。
(1)盾构推进阻力大小及合力作用位置的调整。
上面所讲述的用盾构自身前进动力千斤顶来控制盾构推进轴线,是主动、积极的技术措施。
当用千斤顶难以控制轴线时,可采用调整作用于盾构上的阻力大小及其合力的位置。
对盾构阻力大小及合力作用位置调整,效果显著,但受到盾构型式的限制。
(2)选择合理压浆位置,改善纠偏条件。
利用压浆的压力调正管片与盾构两者相对位置的关系,改善盾构的纠偏条件。
六、盾构推进轴线控制时应注意的一些问题1.盾构推一环的纠偏幅度应以小到大最后到小的规律控制。
由于开始推进时管片埋入盾尾内的深度为最长,这就使盾构与管片之间相对位置调节量是处于最小的状态,过量的纠偏将会导致危机管片安全的现象,故而这时推进纠偏量应控制合理,而随推进距离的增加,管片脱出盾尾量增多,就改善了盾构与管片之间相对位置的调节条件,则纠偏量也可随之加大。
但当一环推进快结束时,为了保证下一环管片拼装便利与质量,这时纠偏量也应相应减少,使盾构位置处于理想的位置。
这控制盾构轴线的规律盾构操作人员必须做到正确运用、掌握。
以往施工经验可知这三个阶段的划分,一般为每环推进距离各1/3范围最佳。
2.盾构轴线控制纠偏必须要按“及时、连续”的原则。
当施工时产生有过大偏差时,其纠偏应做到合理,使盾构纠偏轴线和顺,有利于施工及隧道的使用要求。
控制好盾构推进轴线是建造优质隧道的手段,目的是使每环管片能拼装于理想的位置上,使连接形成的隧道轴线为最佳状态,从而满足隧道建造后使用上的需要。
参考文献:[1]周振国,郭磊,郭卫社.盾构施工姿态控制和管片选型[J].西部探矿工程,2012(03).[2]王振信,侯学渊.盾构法水底公路隧道展望[J].地下工程与隧道,2011(04).盾构施工技术论文篇二地铁盾构施工测量技术【摘要】本文介绍了地铁盾构施工中的VMT导向系统、盾构姿态人工检测、管环检测等内容。
其中VMT导向系统的应用和维护以及经验教训还有盾构姿态人工检测和管环检测的经验和技巧是本文介绍的重点。
【关键词】导向系统;盾构姿态;管环检测1 导向系统:1.1导向系统介绍1.1.1 VMT导向系统概述:在掘进隧道的过程中,为了避免隧道掘进机(TBM)发生意外的运动及方向的突然改变, 必须对TBM的位置和DTA(隧道设计轴线)的相对位置关系进行持续地监控测量。
这就是TBM采用“导向系统”(SLS)的原因。
1.1.2 导向系统基本组成导向系统是由激光全站仪(TCA)、中央控制箱、ESL靶、黄盒子和计算机及掘进软件组成。
1.1.3 导向基本原理洞内控制导线是支持盾构机掘进导向定位的基础。
激光全站仪安装在位于盾构机的右上侧管片上的拖架上,后视一基准点(后视靶棱镜)定位后。
全站仪自动掉过方向来,收寻ELS靶,ELS接收入射的激光定向光束,即可获取激光站至ELS靶间的方位角、竖直角,通过ELS 棱镜和激光全站仪就可以测量出激光站至ELS靶间的距离。
TBM的仰俯角和滚动角通过ELS靶内的倾斜计来测定。
ELS靶将各项测量数据传向主控计算机,计算机将所有测量数据汇总,就可以确定TBM在全球坐标系统中的精确位置。
将前后两个参考点的三维坐标与事先输入计算机的DTA(隧道设计轴线)比较,就可以显示盾构机的姿态了。
1.2 导向系统应用1.2.1 激光站人工移站盾构机的掘进时的姿态控制是通过全站仪的实时测设ELS的坐标,反算出盾构机盾首、盾尾的实际三维坐标,通过比较实测三维坐标与DTA三维坐标,从而得出盾构姿态参数。
随着盾构机的往前推进,每隔规定的距离就必须进行激光站的移站。
激光站的支架用角钢和钢板做成可以安装在管片螺栓的托架形似, 托架的底板采用400×400×10mm钢板,底板中心焊上仪器连接螺栓,长1�。
采取强制对中,减少仪器对中误差。
托架安装位置在隧道右侧顶部不受行车的影响和破坏的地方。
安装时,用水平尺大致调平托架底板后,将其固定好,然后可以安装前视棱镜或仪器。
托架示意图如图1:一般在后视靶托架即将脱出盾构机最后一节台车后进行,这样就可以直接站在盾构机上移站,不需要搭楼梯。
把前视棱镜安装在后视托架后,测量出棱镜中心到托架底板的高程,然后直接从下面的测站采用极坐标测量方式测出托架的三维坐标。
然后在后视靶托架上设站,前视直接采用极坐标测量方式测出激光站托架的三维坐标。
然后把后视棱镜安装在后视靶托架上,把激光全站仪安装在激光站托架上整平,把黄盒子固定好,给全站仪接上电源,手动把全站仪瞄准后视棱镜,瞄准的精度在±10�左右,然后把全站仪电源关闭。
接着在主空室里,启动SLS-T,按“编辑器―F2”进入编辑器窗口,进入激光站编辑窗口,输入激光全站仪中心和后视靶棱镜中心的三维坐标。
按“保存”键保存,然后关闭编辑器窗口。
再按“定位―F5”键,给激光全站仪定位。
定位完成后,再按“方位检查―F5”键,检查激光站和后视棱镜的坐标有没有错误。
如果超限,将会显示差值,如果不超限,那么将不显示。
最后再按“推进―F4”就完成了激光站的人工移站的全过程。
1.2.2 光站自动移站VMT导向软件SLS―T有激光站自动移站功能,移站的过程除了托架和全站仪及后视棱镜的安装,其它测量工作都可以通过此功能完成。
操作流程为:程序的启动及后续测量工作在主控室进行。
此时SLS-T软件处于“管片拼装”状态,按功能键F3,关闭测量后,通过功能键“激光站移站―F6”来启动程序。
在初始窗口中,按下按钮“测量开始―F2”,启动方位检测程序。