广州地铁隧道施工中的盾构选型及盾构改进应用
广州地铁2号线越三盾构技术研究PPT课件
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(2)半敞开式掘进模式:
当隧道穿过〈8〉、〈9〉岩层中,且含水水压为 1~1.5Bar,掌子面可以稳定的地层中时,采用半敞 开式掘进模式进行掘进。半敞开式作业时隧道掘进 速度近似于敞开式作业。位于刀盘和承压板之间的 混合仓一部分是岩碴,一部分为压缩空气。半敞开 式作业的开挖和推进与敞开式作业基本一致。
形刀互换) 刮刀数量 仿形盘刀
Φ6.280[mm] 右/左 64St. 14St.
14St.
2St. 1St.
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复合式盾构图
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2. 1.5m环宽管片结构与防水设计技术
在国内首次采用1.5m环宽管片,和国内常用的 1.0m、1.2m环宽管片相比,提高了管片拼装效率和 管片的整体刚度,提高了管片的防水性能,降低了 成本,在国内处于领先水平。本课题开发了盾构隧 道结构计算程序(STCP),程序综合考虑了这四 种计算模型,能够根据输入的地层、地下水和地面 超载情况按全覆土和泰沙基土压力理论采用水土分 算或水土合算模式进行荷载计算,接近国际先进水 平。
越~三区间隧道平面位置图
2
二、工程地质及水文地质
1、洞身通过的工程地质 越~火区间隧道80%的地段埋置于岩层中,仅有
20%的洞体处在断裂带和土石混合层中。穿越地层大部分 是强风化岩<7>及中风化岩<8>、及微风化岩<9>、有少部 分为全风化岩<6>、残积土层<5-2>和断裂破碎带。
火~三区间隧道穿越地层大部分是中风化岩〈8〉、 强风化岩〈7〉和微风化岩〈9〉、其次为全风化岩〈6〉 和残积土层〈5-2〉。在洞身范围内,基本呈上软下硬。 2、水文地质概况
1#2盾构机大刀盘改进方案
广州地铁二号线海珠广场至江南西区间隧道盾构工程盾构机改进方案上海隧道工程股份有限公司深圳分公司广州地铁二号线项目经理部二OOO年三月广州地铁二号线海珠广场~市二宫~江南新村区间隧道盾构工程自2000年2月23日正式破土掘进,至3月29日盾构累计工作日有35天,完成推进负环4环、主隧道15环,共19环。
目前盾构切口为位于沿江中路下面,离开工作井约23米。
平均日掘进速度不到1m。
因此寻找盾构掘进速度缓慢的原因,制定切实可行的解决措施,是当务之急。
一、盾构掘进主要实施情况(一)-3环至+11环盾构掘进情况(2月23日至3月17日)1、-3环至+4环(8环)盾构硬土模式掘进根据地质勘探资料,切削面土质为7#、8#风化岩层,故拟定为硬土掘进模式,在盾构机全部进入土体前,以低转速、小扭矩、慢速度的原则进行掘进。
在盾构切入土体约40cm左右,即进入冻结区,随着推进的深入,出土含水量明显增大,螺旋机出土口时有大量泥水冲出(螺旋机不转状态)。
0环管片脱出盾尾后,马上实施洞门扇形板和管片预埋件的焊接固定。
2、+5环至+12盾构软土模式掘进在盾构机拼装+4环后。
开通同步双液注浆系统,+1环处共压双液浆10方左右,基本封住洞圈处的渗漏水,但土仓内的水仍未减少。
盾构在推进+10、+11环时发现土仓进土量不足,土体经水浸泡软化,粘性大大增加,总推力和刀盘扭矩增大,掘进速度明显降低。
3、掘进过程中采取的主要辅助措施在15环的掘进过程中,根据不同的刀盘扭矩、总推力等情况,采取了加泡沫加水、改变推进模式等各项措施,但见效不大。
(二)+12环至+16环盾构推进(3月23日至3月29日)当发现以上情况,总公司派来专家又一次重新制定盾构机推进的施工参数,通过再次试验,对广州地质性能及盾构刀盘对广州地质的适应性,有了进一步的了解和认识。
二、1#盾构掘进速度缓慢原因盾构掘进速度缓慢的情况发生后,我公司领导相当重视,由公司主管生产副总经理、工程部主任、副总工程师到现场掌握第一资料,并多次组织专家、公司主要技术人员及现场施工人员分析原因;迅速通知日本三菱重工(大刀盘的设计、制造厂家)的专家及设计工程师到现场寻找原因,提出解决办法;业主、监理人员在各方面对我公司进行指导,并提出非常好的建议。
大直径盾构在广州地铁的应用
片碎裂和出现局部裂缝现象。 但等分分块的在使用阶段 , 其由于是等分分块 , 在 相 同直径 的情况 下 , 相 同分块 时 , 等分 分块 比小封顶 块 的受力 要好 , 在 相 同工况 情况 下 , 隧道 衬砌裂 缝开 裂及 破坏 的承受 能力更 强 。 随 着盾构 机 械 的发 展 , 管 片
从投 资 、 工期 、 环 境 影响 及 施 T风 险 、 运 营 风 险及 地 铁 保 护 等综 合 考 虑 ,
该 段 区 间采 用局 部 大盾 构方 案 。 2 . 3大盾 构方 案设 计
1 、 概 述
1 . 1工 程 概 况 及 周 边 环 境
( 1 ) 管 片分 块 设计
本工程为广州市轨道交通四号线南延段资讯施工技术 与应用
大 直径 盾构在广州地铁 的应 用
章 利辉
中铁 大桥 勘测 设 计 院集 团有 限公 司
摘要 : 国 内城 市地 铁 盾构 隧道 管 片结 构 常规 内径 采 用5 . 4 m, 内径大 于 1 O m的大直 径 地铁 盾构 隧道 的研 究仍 较 为少 见 。本 文结 合 工程 设计 、 依 据现 有 的资 料, 对 广 州地 铁 四号 线南 延段 资 讯 园 站 至南 沙客 运 港 站 区 间内径 为 1 0 _ 3 m的 盾构 管 片进 行 综合 比较, 以期 得 出相 关 参数 设 计指 导 结论 , 希望 为 以后广 州 类似 的工 程提供 相 应 的经 验 。
关键 词 : 大直 径 盾构 ; 泥水 平衡
随着我国综合国力 的增强 以及铁路、 公路、 地铁等基础建设的飞速发展, 盾构已被广泛应用 , 尤其是在越江隧道领域 , 大直径盾构相继使用。 但在国内
城 市轨 道交 通 领域 , 盾构 隧 道管 片 结构 常规 内径采 用 5 . 4 m, 内径 大 于1 0 m的 大
地铁隧道盾构施工通风系统优化及应用
地铁隧道盾构施工通风系统优化及应用发布时间:2021-06-28T14:57:29.037Z 来源:《基层建设》2021年第9期作者:杨梦然[导读] 摘要:目前盾构施工在地铁施工中得到广泛应用,地铁隧道施工环境、设施散热、风险防范等问题亟待解决。
广州地铁集团有限公司广东广州 510380摘要:目前盾构施工在地铁施工中得到广泛应用,地铁隧道施工环境、设施散热、风险防范等问题亟待解决。
本文就地铁隧道盾构施工通风系统优化及应用进行了分析和探讨。
关键词:地铁隧道;盾构施工;通风系统;优化及应用1盾构施工环境及优化目标根据文献,在中国南方大部分城市,地铁隧道盾构施工过程中,工作面附近工作区温度往往达到40℃以上。
在广州的一些小断面盾构施工区域,夏季环境温度甚至高达50℃,而环境的相对湿度可高达90%以上。
通过通风管道压入工作区域的新风往往在35℃以上,远远达不到有效降低环境温度的目的。
根据《铁路隧道施工安全技术规程》(TB10304-2020)规定,盾构施工时,隧道内氧气含量按体积比不小于20%,温度不超过28℃,噪声不大于90dB。
显然,目前的情况远远不能满足上述规定的要求,这对施工人员的健康和盾构掘进设备的性能有着不可忽视的影响。
盾构掘进设备产生的热量是不可避免的,通风、冷却水和土丘带走的热量是有限的。
因此,要降低施工区域的温度和湿度,必须考虑新的途径和方法。
由于前期项目综合考虑成本控制和实际效果,压入式通风方式是最合适的。
进压通风是指风机安装在隧道外,风机直接将隧道外的新鲜空气通过通风管道压入工作面,使隧道内被污染的空气沿隧道流出。
考虑到风管长度需要实时判断,而不是连续过程,故在盾构隧道上安装二次通风系统。
送风量为10.5m3/s,可随时将新风压入工作面。
为了保证盾构机的正常运行,无论主机是启动还是停止,供水系统都要从头到尾操作。
要求盾构施工供水不小于50m3/h,水压为4~8bar,额定进口温度为28℃。
广州地铁五号线盾构隧道工程施工技术
广州地铁五号线盾构隧道工程施工技术[摘要]受周边环境、地质条件、线路站位及施工工期等因素制约,广州地铁五号线盾构施工面临诸多难题和挑战。
在施工过程中成功研究并应用了SEW工法、暗挖导洞群桩基托换法,针对江中超浅埋泥水盾构过江、土压平衡盾构过溶洞群、超小曲线半径重叠隧道盾构等施工难点采取新技术和新工法,并在盾构过砂层时采取TAC高分子聚合物等新材料,有效控制了盾构施工中土体稳定和变形,保证地铁五号线顺利施工。
[关键词]地铁工程;盾构隧道;复合地层;施工技术1 工程概况1.1 工程简介广州市地铁五号线全长约41.6km,共设29座车站,其中12座换乘站。
首期工程口至文冲段,工程投资估算约152.97亿元,线路长约31.9km。
首期工程线路以高架线方式跨过珠江至大坦沙站,出站后线路转为地下线,下穿珠江至中山八站,随后线路以地下线方式至终点文冲站(见图1)。
沿线区间隧道大部分采用盾构法施工,使用23台盾构机掘进总长度27km,占线路总长度84.6%。
线路穿越繁华市区,邻近或下穿建(构)筑物、管线等市政设施。
1.2 地质概况五号线沿线基岩主要为白垩系红层,其间在大坦沙段和越秀山西侧发育石灰岩,在越秀山、蟹山及文园等地发育花岗岩。
不同岩性地层工程地质特性差别较大。
花岗岩、石灰岩岩质坚硬,石灰岩岩溶较发育。
线路沿线发育有广三断裂等多条断裂带。
断裂在与线路相交地段发育特征不一,对线路的影响程度也不一样。
在口~大坦沙一带,广三断裂在西珠江与线路相交,第四系砂层发育,砂层强透水且与珠江有直接水力联系。
在大坦沙~中山八、三溪~鱼珠、车陂南~东圃一带分布较厚的淤泥、淤泥质土层、冲积~洪积粉细砂和中粗砂层。
1.3 盾构施工中难重点广州地区盾构施工环境,特别是其复合地层的复杂性,由岩溶、断裂、软土、砂层及硬岩等构成了复杂的工程地质条件,对工程的实施带来了很多的困难和风险。
此外,五号线线路穿越繁华市区,施工易引起周边建(构)筑物、管线等市政设施破坏。
盾构施工技术在地铁隧道工程中的应用研究
盾构施工技术在地铁隧道工程中的应用研究随着城市发展的进步,地铁交通已经成为现代城市的重要组成部分。
而地铁隧道作为地铁建设的核心部分,其施工质量和进度的控制对整个地铁工程的成功非常关键。
在地铁隧道工程中,盾构施工技术因其高效、安全、环保等优点而得到广泛应用。
本文将对盾构施工技术在地铁隧道工程中的应用进行详细研究。
首先,盾构施工技术是一种先进的地铁隧道施工方法。
相比传统的开挖法,盾构施工技术具有快速、高效的特点。
通过使用盾构机进行隧道开挖,可以在较短的时间内完成大量工作量,大大提高了施工效率。
同时,盾构施工技术可以减少对地表的影响,降低了施工对城市交通和环境的干扰,提高了施工安全性。
这对于城市地下空间有限的情况下,尤为重要。
其次,盾构施工技术在地铁隧道工程中具有较高的施工质量保证能力。
盾构作为一种精密的施工工艺,可以在较小的误差范围内完成隧道的开挖。
盾构机通过自动控制系统实现对隧道横断面尺寸、线形等方面的高精度控制,避免了传统开挖法中容易出现的不均匀或变形现象,保证了地铁隧道的几何尺寸精度。
此外,盾构施工技术还可以充分利用机械化的优势,减少对工人操作技能的要求,从而降低了施工质量的人为因素。
另外,盾构施工技术在地铁隧道工程中具有较好的环保性能。
盾构施工过程中,通过合理的排水系统和通风系统设计,可以有效控制地下水的涌入和隧道内的空气质量,减少对周边环境的污染。
同时,盾构施工技术可以减少土方开挖产生的渣土量,降低了对土地资源的占用和污染物的排放,符合可持续发展的理念。
此外,盾构施工技术在地铁隧道工程中还可以应用于复杂地质条件下的施工。
盾构机作为一种大型设备,可以适应各种地质条件下的隧道开挖。
在地质条件较差的地区,盾构机可以通过刀盘刀具的更换和调整,适应不同地质层的工作,提高施工的稳定性。
在特殊地质条件下,如软土层、水下隧道等,盾构施工技术具有较高的适应能力,为工程施工提供了可行的解决方案。
综上所述,盾构施工技术在地铁隧道工程中的应用研究具有重要的意义。
广州地铁修建中的盾构选型_白中仁
无完全成功经验
软硬混合地层
碴土 改良 系统 、可 靠 的铰 接系 统 、人仓 加 压系统 、超前钻孔
掘进 困 难 , 需 要 带 压 进 仓换刀 或加 固地 层后 维 护刀盘
无完全成功经验
势 。 其中取得的经验教训为以后盾构在广州地铁中 的推广应用积累了经验 。
(2)二号线越秀 ~ 三元里区间 该区间主要为白垩系红砂岩地层 , 其间穿越走马 岗断裂 。区间隧道施工采用两台土压平衡式盾构 。盾 构设计总推力 33 000 kN , 盾构刀盘部分重 55 t , 几乎 是一号线盾构刀盘重量的两 倍 , 刀盘开口率 28 %; 配备可更换齿刀的双刃滚刀 13 把 , 仿形刀 1 把 , 小 齿刀 64 把 , 刮刀 8 把 , 中心刀 6 把 ;刀盘驱动采用全 液压设 计 , 额定 扭 矩 4 500 kNm , 最大 扭 矩 5 300 kNm , 大大超过了一号线盾构的水平 。 该盾构的其他先进之处还有 :大直径(D900)的 螺旋输送机 ;全液压驱动的高速管片安装机 , 6 个自
成功范例 二 号线 越 -三 区 间 , 江 -鹭区间 二 号线 越 -三 区 间 , 江 -鹭区间 二 号线 越 -三 区 间 , 江 -鹭区间
三号线大 -汉区间
花岗岩 、 混合岩
微风化岩层 混合地层
硬岩 上软下硬岩层
坚固 的刀 盘 Байду номын сангаас重型 滚 掘进困难 , 刀具磨损大 刀
无完 全 成 功 范 例 , 经 济 范围内 盾构只 能短 距离 掘进
第 2
04D01O4卷I 年:1第02.11月38期 07/ j .c nki .m tt . 200 4. 01. 003 M
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现代隧道技术 T unnelling Technolog
广州地铁盾构施工方案
广州地铁盾构施工方案1. 简介盾构施工是地铁建设中常用的一种施工方法,广州地铁在建设过程中也大量采用了盾构施工技术。
本文档将介绍广州地铁盾构施工方案的相关内容,包括施工概述、施工步骤、施工流程以及施工注意事项等。
2. 施工概述盾构施工是地铁建设中一种高效且安全的施工方式,其主要特点是在地下区域使用盾构机进行隧道掘进,并同时进行衬砌施工。
广州地铁盾构施工包括以下几个方面:•使用先进的盾构机械进行掘进作业,提高施工效率;•采用合适的地质勘察和地下水管理措施,确保施工安全;•进行隧道衬砌工作,保证隧道的牢固和耐久性。
3. 施工步骤广州地铁盾构施工按照以下步骤进行:3.1 盾构机组装与调试在施工前,盾构机需要在地下组装和调试。
这个步骤包括安装刀盘、尾部支撑系统、排土输送带等各个组成部分,并对盾构机进行电气和液压系统的调试,确保机器能够正常运行。
3.2 盾构掘进盾构掘进是盾构施工的核心环节。
盾构机通过旋转刀盘将地面土壤推入刀盘后部,然后通过排土输送带将土壤输送到地面。
掘进过程中需要根据地质情况进行合理的推进速度和刀盘转速的调整,以确保施工的顺利进行。
3.3 地下水管理在盾构施工过程中,地下水是一个重要的问题。
合理管理地下水,控制地下水位对施工的影响是一个关键问题。
常见的地下水管理措施包括地下水抽排和注浆加固等。
3.4 隧道衬砌工作在盾构掘进完成后,需要对隧道进行衬砌工作。
衬砌施工材料通常使用混凝土,施工过程中需要注意施工质量和施工速度的平衡。
4. 施工流程广州地铁盾构施工的流程如下:1.盾构机组装与调试;2.盾构掘进;3.地下水管理;4.隧道衬砌。
5. 施工注意事项在施工过程中,应注意以下事项:•施工安全:加强施工现场管理,严格遵守相关安全规定,保障工人和设备的安全。
•周边环境保护:施工期间应尽量减少对周围环境的影响,防止污染。
•施工质量控制:严格按照相关规范和要求进行施工,确保施工质量达到标准要求。
•地下水管理:合理管理地下水,控制地下水位对施工的影响。
广州地铁五号线盾构隧道工程施工技术
广州地铁五号线盾构隧道工程施工技术1. 引言随着城市发展的需求,地铁成为人们日常出行的主要交通工具之一。
在地铁建设中,盾构隧道工程是一项重要的技术工程,它是地铁线路中负责运输通道的部分。
盾构施工技术在地铁建设中具有重要作用,它能够提高施工效率、降低施工风险、保证工程质量。
本文将介绍广州地铁五号线盾构隧道工程施工技术。
2. 施工方法盾构施工是一种地下连续壁施工的方法,通常由盾构机进行推进,同时进行拱顶、侧墙的支护和施工。
广州地铁五号线盾构隧道工程施工采用了以下主要的施工方法:•盾构机掘进:盾构机是一种大型机械设备,通过推进轮进行掘进,同时控制土壤的排出和施工质量的检测。
盾构机具有高效、安全的特点,可以在地下地质条件不利的情况下进行施工。
•涌水处理:在盾构隧道施工过程中,地下水的渗入是一个普遍存在的问题。
广州地铁五号线盾构隧道工程中,采取了防水措施,如注浆、涌水井等,以降低施工过程中的水压和水量。
•隧道支护:在盾构隧道工程中,为了保证隧道的稳定性和安全性,需要对隧道进行支护。
广州地铁五号线盾构隧道工程采用了钢支撑、喷射混凝土等支护材料,以增强隧道的强度和稳定性。
3. 施工流程广州地铁五号线盾构隧道工程的施工流程如下:•地质勘察:在盾构隧道施工前,需要进行地质勘察,了解地质条件和岩土性质等。
•盾构机安装:在施工现场,将盾构机进行组装和调试,并做好相关安全措施。
•盾构机掘进:盾构机开始掘进工作,推进隧道同时进行支护和控制泥水的排出。
•隧道支护:在盾构机掘进时,需要及时进行隧道支护,采取钢支撑、喷射混凝土等方法进行加固。
•涌水处理:处理地下水的渗入问题,采取注浆、涌水井等措施。
•盾构顶进:盾构机完成一段隧道的掘进后,进行顶进,继续推进下一段隧道。
•施工质量检测:在隧道工程中,进行质量检测和验收,确保施工质量达到要求。
4. 施工安全广州地铁五号线盾构隧道工程在施工过程中注重施工安全,采取了以下措施:•安全培训:对施工人员进行盾构施工安全培训,提升施工人员的安全意识和技能。
【2019年整理】广州地铁盾构机选型参考
广州地区地铁隧道施工用盾构机选型1.1选型依据本标段的盾构选型主要依据广州地铁三号线【AA站一BB站盾构区间】(以下简称【A— B】区间)盾构工程招标文件和岩土工程勘察报告,参考国内外已有盾构工程实例及相关的盾构技术规范,按照适用性、可靠性、先进性、经济性相统一的原则进行盾构机的选型。
1.1.1工程条件AA站〜BB站区间隧道左右线总长6002.210m,其中盾构隧道左线长3000.010m,右线长3002.200m, 最小转弯半径800m最大坡度29.2%;隧道内径4 5400mm管片外径4 6000mm管片环宽1500mm本标段隧道采用两台盾构机施工,先后由AA站始发,向BB站掘进,施工隧道右、左线,掘进到达BB站后拆除。
右、左线隧道盾构始发时间相差一个月。
1.1.2地质概况(1)岩性特点根据岩土工程勘测报告,本区地层由第四系、白垩系下统组成,中间缺失第三系,第四系( Q)厚8〜18米。
上部为第四系人工填土,厚0〜4米,全新统海陆交互相沉积的淤泥或淤泥质土、淤泥质砂,厚0〜7.9米;下部为上更新统陆相冲洪积形成的砂土层,厚0〜8.2米;底部基岩残积形成的粘性土层,厚0〜17.3米。
白垩系下统白鹤洞组广岗段(K1b2)厚400〜450米,由紫红色钙质粉砂岩,泥质粉砂岩、粉砂质泥岩夹浅灰色泥灰岩、泥岩组成,微层理发育,含方解石,常见钙质斑块及少量斑点状石膏。
洞身穿过的围岩有<3-2>、<4-1>、<4-2>、<5-1>、<5-2>、<6>、<7>、<8>、<9>各岩土层,洞身范围内主要为<7>、<8>、<9>岩土层,稳定性较好。
在隧道靠车站两端的YK13+824.2〜YK15+95CM YK12+25S YK14+344.7段隧道直接穿越淤泥层和砂层,隧道在该段埋深最浅(约为6.4m),且YK13+87SYK13+95般地表有淋砂涌通过,隧道在该段埋深最浅,与涌河内地表水存在较强的水力联系,在掘进过程中极易坍塌,还可能发生喷砂、喷涌,是盾构机选型时考虑的重点。
(完整版)地铁盾构的选型和使用
地铁盾构的选型及现场管理和使用一、概述1、概念盾构是一种用于隧道暗挖施工,具有金属外壳,壳内装有主机和辅助设备,既能支承地层的压力,又能在地层中整体掘进,进行土体开挖,碴土排运和管片安装等作业,使隧道一次成形的机械。
盾构是相对复杂的集机、电、液、传感、信息技术于一体的隧道施工专用工程机械,主要用于地铁、铁路、公路、市政、水电等工程。
盾构的工作原理就是一个钢结构组件依靠外壳支承,沿隧道轴线一边对土壤进行切削一边向前推进,在盾壳的保护下完成掘进、排碴、衬砌工作,最终贯通隧道。
盾构施工主要由稳定开挖面、掘进及排土、管片衬砌和壁后注浆三大要素组成。
盾构是根据工程地质、水文地质、地貌、地面建筑物及地下管线和构筑物等具体特征来“量身定做”的一种非标设备。
盾构不同于常规设备,其核心技术不仅仅是设备本身的机电工业设计,还在于设备通过不同的设计如何满足工程地质施工的需求。
因此,盾构的选型正确与否决定着盾构施工的成败。
2、盾构的类型盾构的类型是指与特定的施工环境、基础地质、工程地质和水文地质特征相匹配的盾构种类。
一般掘进机的类型分为软土盾构、硬岩掘进机(TBM)、复合盾构三种。
软土盾构的特点是仅安装切削软土用的切刀和括刀,无需开岩的滚刀。
TBM主要用于山岭隧道。
复合盾构是指既适用于软土,又适应于硬岩的一类盾构,主要用于复杂地层的施工。
地铁盾构就是一种复合盾构。
主要特点是刀盘既安装用于软土切削的切刀和括刀,又安装破碎岩石的滚刀,或安装破碎砂卵石和漂石的撕裂刀。
复合盾构分为土压平衡盾构和泥水加压平衡盾构。
3、盾构的组成地铁施工可供选择的复合盾构机机型只有两种,即土压平衡盾构机或泥水平衡盾构机。
一台盾构按外观结构形式分为刀盘部分、前盾、中盾、尾盾、后配套部分和辅助设备(管片和砂浆运输设备、泥水站等)。
土压平衡盾构由以下十一部分组成:⑴、刀盘(分为面板式、辐条式、复合式三种),⑵刀盘驱动(分为电机和液压两种),⑶刀盘支承(主轴承),⑷膨润土添加系统和泡沫系统,⑸螺旋输送机,⑹皮带输送机,⑺同步注浆系统,⑻盾尾密封系统,⑼管片安装机,⑽数据采集系统,⑾导向系统。
盾构施工技术在隧道工程中的应用与改进
盾构施工技术在隧道工程中的应用与改进隧道工程是现代城市发展中重要的基础设施建设项目之一。
而在隧道工程中,盾构施工技术作为一种高效、精确、安全的施工方法被广泛应用。
本文将探讨盾构施工技术在隧道工程中的应用与改进。
首先,盾构施工技术在隧道工程中的应用包括隧道的开挖、支护与衬砌。
盾构机作为盾构施工的核心设备,具有自动化、智能化的特点,可以高效、准确地进行隧道开挖作业。
盾构机的施工过程中,通过结合工程地质资料和勘察数据,能够灵活调整掘进参数,实现掘进方向的精确控制,从而避免地层变形和塌陷等不良现象的发生。
其次,盾构施工技术在隧道工程中的改进主要体现在盾构机的创新和优化。
随着科技的不断进步,盾构机逐渐实现了自动化、高效率和节能环保的目标。
例如,盾构机在掘进过程中采用激光测量技术,能够对地层变形进行实时监测和控制;盾构机的刀盘结构和切割方式得到了改进,使得隧道工程的掘进速度和质量得到了显著提升;同时,采用电液控制技术和先进的传感器设备,提高了盾构机的稳定性和安全性。
此外,盾构施工技术在隧道工程中的应用还包括隧道的支护与衬砌。
盾构掘进过程中,会产生较大的水土压力,为了保证施工的安全性,需要采取合适的支护措施。
传统的支护方式主要包括钢架支撑和混凝土喷射支护,但这些方式存在工期长、施工难度大等问题。
而盾构施工技术在支护方面的改进,则主要体现在采用预支护和模块化支护等创新技术。
预支护技术通过在掘进段前方进行预置支护工程,有效减小了施工风险,并提供了更好的施工条件。
模块化支护技术则通过模块化结构的设计和制造,大大简化了施工过程,提高了施工效率。
随着盾构施工技术的不断发展和改进,隧道工程的施工效率和质量得到了明显提升。
但同时也面临着一些挑战和问题。
例如,盾构机的运维成本较高,需要专业的运维团队进行维护和管理;盾构施工过程中还存在地层变形和沉降等风险,需要加强监测和控制措施;盾构施工技术在复杂地质条件下的应用还相对较少,需要进一步研究和改进。
盾构管片选型和安装
盾构管片选型和安装在盾构法施工中,管片的选型和安装好坏直接影响着隧道的质量和使用寿命。
本文根据广州地铁三号线实际施工情况,就盾构管片选型和安装技术做总结分析。
一、工程概况客~大盾构区间分为两条平行的分离式单线圆形盾构隧道,总长度为3016.933米,管片生产与安装2011环。
管片外径6000mm,内径5400mm,宽度1500mm,防渗等级S10,砼C50。
依据配筋将管片分为A、B、C三类,C类配筋最高、B类配筋最低;管片的楔形量38mm,分左转、右转、标准三类。
二、管片的特征1、管片的拼装点位本区间的管片拼装分10个点位,和钟表的点位相近,分别是1、2、3、4、5、7、8、9、10、11。
管片划分点位的依据有两个:管片的分块形式和螺栓孔的布置。
拼环时点位尽量要求ABA(1点、11点)形式。
在广州盾构隧道管片要求错缝拼装,相邻两环管片不能通缝。
管片拼装点位有很强的规律,管片的点位可划分为两类,一类为1点、3点、5点、8点、10点;二类为11点、2点、4点、7点、9点。
同一类管片不能相连,例如1点后不能跟3、5、8、10这四个点位,只能跟11、2、4、7、9五个点位。
在成型隧道里两联络通道之间的奇数管片是同一类,偶数管片是同一类。
选管片的规律如下图1:图1(竖列表示拼装好的管片,横向:√-表示可选后续的管片;×-表示不可选后续的管片)2、隧道管片排序鉴于管片拼装的规律性,所以盾构施工前必须对隧道管片做好排序,并根据设计,模拟出联络通道和泵房位置,管片拼到联络通道处时,点位要正好和设计点位符合,否则联络通道位置会被改变。
在本工程中,是从左线始发,第325、326环处是联络通道,此处拼装点位是11点,将标准块A3块拼到洞门位置。
盾构始发时的负环是6环,1环零环。
从负环到325环共332环,第325环是11点,相当于第332环是11点,那么负环第一环点位应该是1点,或3点、5点、8点、10点。
地铁施工中的盾构法应用
地铁施工中的盾构法应用一、盾构法的基本介绍盾构法是一种现代化的地下隧道掘进技术,广泛应用于地铁等城市轨道交通建设中。
它采用隧道掘进机,从地下一点一线推进,将地下隧道打通,使城市交通系统更加完善和便捷。
盾构法又称为“无人直径掘进法”,因为该工艺可以在不中断地面运输和交通的情况下进行。
二、盾构法的施工原理盾构法是通过盾构机的推进作用,将全断面的钢筋混凝土隧道管片推进至地下,一边推进一边进行管片的安装和施工。
盾构机主要由推进机构、导向系统、开掘系统和后续支护系统组成。
推进机构利用液力传动将盾构机推进,导向系统则确保隧道在预定的轨道上推进,开掘系统负责将地下土壤开挖并通过传送装置将其运出,后续支护系统则施加支护结构以保持施工区域的稳定。
三、盾构法在地铁施工中的优势1. 快速高效:盾构法可以同时进行开挖和衬砌工作,提高施工效率。
盾构机结构精密,控制准确,可以实现稳定、连续、高效的隧道掘进。
2. 安全环保:盾构法施工过程中,地面震动小,噪音和灰尘较低,对周围环境和周边建筑物的影响较小。
同时,盾构机还可以有效控制地下水位和防水,保证施工安全。
3. 减少交通干扰:盾构法可以实现无需中断地面交通的施工,不会对城市交通系统造成严重干扰。
这对于繁忙的城市交通来说,是非常重要的优势。
四、盾构法在地铁施工中的适用范围1. 地质条件适中:盾构法适用于地质条件较稳定的区域,如黏土、砂土和砂砾岩等。
对于较软的地层,可以通过加固措施来提高施工的稳定性。
2. 需要保护地表建筑物:盾构法适合在地下沉管施工,可以避免地面交通的中断和地表建筑物的破坏。
3. 长隧道需求:盾构法适用于长距离、大断面的地铁隧道施工,可以提高施工效率和质量。
五、盾构法的发展展望随着城市建设的不断发展和地铁线路的扩建,盾构法在地铁施工中的应用将会越来越广泛。
未来,随着科技的进一步发展,盾构机的性能将会得到进一步提升,施工效率将会进一步提高。
同时,隧道施工中的自动化、智能化技术也将得到更广泛的应用,为地铁施工带来更多的便利和安全。
盾构施工新技术在广州地铁二号线【赤~鹭区间隧道】盾构工程中的应用
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广州市轨道交通六号线盾构六标(水天盾构区间)案例分析
同地层掘进速度不同;换刀等异常时间的考虑。
管片生产的开始时间是否满足盾构掘进速度要求。 盾构机制造、管模制造、门吊制造安装、联络通道管片制造安装等是否预留了 足够时间。
2、前期准备
3、总施组编制的针对性 (1)应结合现场的实际情况,编制有针对性的施工控制措施; (2)施工工艺和措施应该详细、具体,并具有可操作性,要有针对工程重难点的分析 和认识,并有针对性措施; (3)施工平面的布置与现场地貌环境、建筑平面协调一致,并符合紧凑合理、文明、 安全、节约方便的原则; (4)优先选用目前先进成熟的施工技术,而新技术的使用应对本工程的质量、安全与 造价有利; (5)网络图的合理性和均衡性,能否满足总进度计划需求,能否做到均衡连续施工; (6)施工机械的选用、配备应经济合理,满足工期与质量等要求。
广园路
盾构隧道
广州大道
广九铁路 沙河涌 基坑
禺东西高架
11
管片堆放区
充电区
仓库
冷却塔
2、前期准备
2、工程总进度计划编制 (1)关键节点的确定。盾构机进场、盾构始发、盾构到达、盾构过站、附属结构施 工、工程验收。 (2)几个需要注意的问题: 联络通道施工时间与盾构掘进施工时间的冲突。 洞门施工时间与隧道掘进时间的冲突。 端头加固时间的确定。 掘进过程:始发、到达段与正常段掘进速度不同;长距离后掘进速度不同;不
车站承包商提供接入点,单独安装水、电表,按时将水电费交付给车站承包商。
2、前期准备
五、接口协调工作 2)地面施工场地的移交 (1)移交内容:移交范围的场地、场地内的地下管线、场地内的监测点、水电接入点、场 地内的临时建筑、临时道路、场地范围的地面主体结构及地表其他构造物等。 (2)注意事项:对于周边需要保护的建筑物,在盾构掘进期间可能受影响的,如果没有第
广州轨道交通盾构施工技术总结_secret
盾构施工技术城轨公司从2002年刚刚成立承担广州市轨道交通三号线客大盾构区间工程项目的施工,这也是集团公司成为全国第9个进入盾构施工的企业,笔者有幸参加了该工程的施工,到现在参加广州市轨道交通五号线草淘盾构区间工程项目的施工,通过客大项目(已完工)和草淘项目(在建)4年的学习与锻炼,下面就盾构法施工技术的一些经验和方法与各位共同探讨。
1、盾构机的原理1.1、盾构机组成部分盾构机主要由开挖系统、推进系统、排土系统、管片拼装系统、油压、电气、控制系统、姿态控制装置、导向系统、壁后注浆装置、后方台车、集中润滑装置、超前钻机及预注浆、铰接装置、通风装置、土碴改良装置及其他一些重要装置如盾壳、稳定翼、人闸等组成。
盾构机全长74.3米,全重500吨,从前往后依次为盾构本体(刀盘、前体、中体、盾尾三部分)、连接桥架、1#~5#台车。
1.2、盾构机的原理盾壳支承着围岩并保护着刀盘旋转,在千斤顶推力的作用下,刀盘上被切割、破碎的碴土,经过开口进入密闭室,当密闭室内的泥土压力与开挖面压力取得平衡的同时,端部伸入密闭室下部的螺旋输送机开机排土,控制螺旋输送机的转速或者盾构机的推进速度,达到密闭室内的泥土压力与开挖面压力的动态平衡。
碴土通过配套的运输设备运至洞外。
图1-1图1-1 土压平衡盾构基本工作原理2、盾构施工的关键技术和注意事项盾构法施工是在隧道某段的一端建造工作井以供盾构机安置就位,盾构机从工作井的墙壁开孔处出发,沿着设计轴线向另一端掘进,盾构总体施工流程为:始发井交付使用→盾构托架就位→盾构机下井、安装、调试→初始掘进(L=80~100m)→负环拆除及其它调整→正常掘进→盾构机到达中间站→盾构机通过中间站→盾构机再次安装、调试→盾构机再次初始掘进→正常掘进→盾构机到达终点站→盾构机解体外运→隧道清理准备验收盾构隧道施工流程图2.1、端头加固技术和注意事项盾构机在进出洞时,工作面将处于开放状态,这种开放状态将持续较长时间。
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地质 条件 需选 用不 同 的盾构 型式 ,如在 砂性土 中一 般采 用泥 水平 衡盾 构 ,而在 粘性 土层 中一般采 用土 压 平衡盾 构 。 但大 多数 城市地 质 条件往 往 比较 复杂 , 不 是单 一 的地层 ,既 有砂性 土 也有粘 性土 ,甚至有 强 度较 高 的风 化岩层 。对 于 复杂 的地质条 件 ,采 用 盾 构 施工 时必 须进 行充 分 的研 究 与分析 ,否则会 给 盾构 施 工带 来 极 为不 利 的影 响【 。本 文结合 广 州 l ~I 地铁 二 号线某 区间隧道 的旌 工 ,分析 了盾构选 型需 考虑 的因素 ,提 出 了盾 构选 型 的流程 ,阐述 了刀盘
根据岩样测试 ,本区间内,处于隧道断面中的
作 者 丁志 诚 简介 :男 .5 岁 ,高 级工程 师 ,现 工作 于上海 隧道 工程股 份有 限 公司 .主要 从事 隧道 的施 工 、管理及 科 研工 作 . l
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第2卷 l
第 l 期 2
丁志诚等.广州地铁隧道施工 中的盾构选型及盾 构改进应用
泥质粉砂岩和粉质泥岩 的饱和抗压强度 均处于 0 ̄1 a " 5MP 。图 1为该 区 间隧道 地质剖 面及 隧道 轴
线分布图。
I 场 地 条 调 I 地 质件 查
围 的环境 影响 较小 而得 到 日益广泛 的应 用 。不 同的
隧道 工程 是广州 地铁二 号线 的重 要组 成部 分 。区 间 隧道包 括左线 和右线 各一 条 ,单线长 8 0m,隧道 4 衬 砌外 径为 60 .m,内径 为 54 .m,隧道 坡度 最大 为 2.7 ,竖 曲线 R=300m,500m 不等 ,平 6 ‰ 7 0 0 面 曲线 R=60m,200m,300m不 等 ,隧道覆 0 0 0 土在珠 江 中间最 浅处约 55 在海 珠 广场 站 出洞 口 .m, 覆土约 l.m。隧道衬砌每环 宽 1 82 .m,厚 3 2 0c m。 22 工程 地质 条件 .
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第2 卷 l
第 ห้องสมุดไป่ตู้ 2期
2o o 2年 l 2月
岩石 力学 与工 程学报 C iee o ra o R c Me h nc a dE gn ei hns J un lf ok c a i n n ier g s n
2 (2: 12  ̄ 1 2 11) 8 0 8 3
镜体状产出。岩石按风化程度可划分为 4层:(- 6- - 8 )全风 化~ 中风化 夹杂综 合岩 带 :()中风 化 带 ; 8
()微 风化 带 。 9
2 工程 概 况
21 工程 简介 . 广州 地铁 二号 线南 起海珠 区 的琶州 ,北至 白云 区 的新 市 ,线路全 长 2 . k ,设 车站 2 ,车辆 33 i 2n 0座
关键词 广州地铁 ,隧道施工 ,盾构选 型,盾构改进,切削机理 ,盘式滚刀,先行 刀 分类号 u 2 l.,U 4 54 3 + 3 5 . 3 文献标识码 A 文章编号 10 -9 52 0 )212 -4 0 06 1(0 2 i.8 00
段一 个 ,停 车场 一个 。海珠 广场站 至市 二 宫站 区间
2 0 年 6月 l 01 1日收到 初稿 ,2 0 0 1年 l 1月 2 6日收到 修改 稿 。
23 隧道 沿线 的 主要 土 层及岩 层 情况 . 隧道 主 要埋 置于 (-8全 风 化 ~ 中风化 夹 杂 综 6- ) - 合 岩 带;() 8中风 化带 :() 9微风 化带 岩层 中 ,左线 和 右 线 的地质 情况相 差 不大 。
1 引 言
2 l世纪 将 是地下 空 间大开 发 的世 纪 。 而地铁 建 设 既是地 下 空 间开发 的重要 组成 部分 ,也是 解决大 城 市尤 其 是特 大 城 市( 如上 海 、北 京及 广州) 通拥 交 堵 的有 效 措施 。城 市密布 的建 筑使得 地铁 隧道 的建 设不太 可 能采 用 明挖 的方 法 ,盾构法 隧道 因其对 周
合广州地铁二号线某区间隧道盾构施工实际情 况,发现全断面滚刀设置不适合 强度较低及粘性较强 的的全风化地 层 ,而适合强度较高的地层,其掘进速率分别为 05 / .mm d和 2 / ;而全断面先行 刀设置适合 6及 8岩层, ~4 mm d 不太适合 微风化岩层 ,其掘进速 率分别 为 8 Om d和 4 / 。 ~I m/ ~7 mm d
刀 具对 不 同土层 的切 削机 理 ,总结 了该工程盾 构选 型 的经 验和 教 训 。
为 内陆湖 相泥 质岩 建造 ,岩性 为棕 红 间青灰 色泥 岩 及粉 砂质泥 岩 。土 层按 成 因、状态 自上而 下可划 分 为七 层 :()人工填 土层 :(.)海相 冲 积淤 泥层 : 1 21 (.)海 相 冲积 淤泥 质 粉 细砂 层 ;(.) 积粘 性 土 23 41冲 层 :(.)冲 积砂层 ;(.)残 积 土可塑 层 ;(.)残 42 51 52 积 土硬塑 层 。下伏基 岩 为 白垩 系上统 三 水组 东湖 段 ( 2盈 地层 ,岩性 为紫 红色 泥岩 、粉 砂质 泥岩 、泥 KS ) 质 粉砂 层和 泥灰岩 , 多呈互层 或夹 层状 ,局 部呈 透
De . 2 o c。 o 2
广 州 地铁 隧道施 工 中的盾构 选型 及 盾构 改进 应 用
丁志诚 张志勇 白 云
【上海隧道工程股份有限公司 上海 203) (上海城建集团公司 上海 202) 。 002 2 003
摘要
分析了盾构选型需考虑的因素 ,提 出了盾构选型的流程,阐述 了刀盘刀具对不同地层的切削机理。然后结