地铁盾构隧道论文
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。
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。
城市地铁隧道盾构法施工技术研究
城市地铁隧道盾构法施工技术研究摘要:随着城市化发展步伐的不断加剧,交通问题逐渐涌现出来,城市地铁工程项目的建设,为改善城市交通出行带来了很大的便利,并且城市地铁工程项目的建设,不断推动了施工技术的发展,因此,城市地铁的建设变得更加高效,并且在安全方面也得到了有效的保障。
鉴于此,本文就城市地铁隧道盾构法施工技术展开探讨,并以福州地铁二号线金祥站~祥坂站区间为例,以期为相关工作起到参考作用。
关键词:城市地铁;盾构法:施工技术1.盾构法施工技术工作原理早在150年之前,英国工程师在修建泰晤士河的水下渠道的工程中,最先创造了盾构法的概念。
其最初的理念是建造一个钢制保护盾壳,下沉到隧道竖井中。
在施工人员挖掘隧道的过程中,盾壳的支撑起了人员头顶及两侧的软土进而保护人员的安全。
并且随着挖掘的推进,盾壳也随之前进,同时盾壳后方及时进行衬砌施工。
形成了一套完善的工法。
在日新月异的科技发展之下,盾构法施工也取得了长足的进步。
从早期的敞开(指开挖面)式人工或机械挖掘,逐步发展成为全封闭式刀盘旋转切削挖掘。
预制拼装取代了现浇方式,自动化程度和掘进控制精度也大大提高。
并根据地层水土情况形成了两类比较常见的现代化盾构模式:一种是土压平衡盾构,一种是泥水平衡盾构。
土压平衡盾构以控制螺旋输送机转速调节盾构掘进挖土量(进入土压仓)和螺旋机出土量(离开土压仓),以保持土压仓内的土压动态平衡,而同时土压仓和外部开挖面联通最终保证了开挖面土压的平衡。
泥水盾构的出土原理类似于地下连续墙工法中的泥浆置换。
通过气压仓调控内部泥水压力并在开挖面造成渗透泥膜以确保开挖面的水土压力平衡。
相比较而言,泥水盾构更加适宜富水地层的掘进(如穿越江河、遭遇承压水地层等)。
2.盾构法施工流程2.1盾构始发工作井施工与洞门加固2.1.1盾构始发工作井施工盾构竖井的施工需要注意始发及接收端的防水施工,一般常见做法是采用水泥搅拌法或者高压旋喷法对洞门前方自然土体进行改良加固,具体加固的方式和加固范围根据土质和水文情况进行调整,必要时候可以辅助降水。
浅谈地铁隧道盾构法施工技术
1 . 2 盾构 施 工法 的缺点
( 1 ) 重复利用率低 : 盾构 是一种价格较 昂贵 , 针 对 性 很 强 的 专用施工机械 , 对每 一座 采 用 盾 构 法 施 工 的隧 道 , 均 应 根 据 工 程
地质 、 水文 地质条件 、 衬砌结构 断面尺寸的大小进行 专 门制造 、
交 通 建 设
【 文章编号 】 1 6 7 2 — 1 6 7 5 ( 2 0 1 3 ) 0 5 — 0 2 3 0 — 0 3
建材 发 展 导 向 2 0 1 3 年 3月
浅谈地铁隧道盾构法施工技术
殷 硕
( 中铁 十 一局 集 团城 市 轨道 工 程 有 限 公 司 湖 北 武 汉 4 3 0 0 土 层 或者 复杂 地 质 层 的施 工 。
隧道 冒顶和施工人 员因减压不当而患减压病 ( 沉箱病) 的危险。
1 优 缺 点
1 . 1 盾构 施 工法的优 点
2 适 用 范 围
现代的盾构能适用于各种复杂 的工程地质和水文地质条件 ,
( 4 ) 经 济性 : 适 宜 在 不 同颗 粒 条 件 下 的土 层 中施 工 , 多 车 道 的 隧道 可 做 到 分 期 施 工 , 分 期运 营 , 可 减 少 一 次 性投 资 ; 尤 其 是
3 施 工流 程
其 整 体 施 工如 图 1 所示。
疆 土■ 盎柏辩 斗
在软土地层或者含水量较高的地层大型隧道施 工中, 其优越性 、
交通 建 设
①活动前据 : 活动前檐 由多块扇形体组成 , 位于切 口环拱部
图 1 盾 构 法 施 工 工艺 圈
整体施工流程可 以归纳为六步: 设置工作井 、 安装盾构、 盾构 推 出、 盾构推进 以及衬砌管片的安装 、 空隙注浆 、 盾构拆除 。
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。
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。
盾构技术在城市地铁隧道工程中的应用研究
盾构技术在城市地铁隧道工程中的应用研究随着城市化进程的加速和交通需求的不断增长,地铁成为现代城市交通体系中不可或缺的一部分。
在地铁建设中,隧道工程作为地铁线路的重要组成部分,起着关键的作用。
而盾构技术作为隧道工程中的一种重要施工方法,可以提高工程效率和质量,被广泛应用。
盾构技术是一种在地下进行隧道开挖和支护的先进技术,通过盾构机的推进和边推边掘,能够隧道地质条件复杂或者需要保护地表建筑物的地段施工。
盾构机在城市地铁隧道工程中的应用主要体现在以下几个方面:1. 提高工程效率:盾构技术能够实现连续、高效、快速的施工,可以大幅度减少施工时间和人工成本。
传统的开挖方法需要大量人力和时间,而盾构技术在较短的时间内就能完成较长的隧道开挖,提高了施工效率。
2. 保护地表建筑物:盾构技术可以避免对地表建筑物的破坏。
在城市中,地下空间是有限的,一些地区存在着许多重要的地表建筑物,如居民楼、商业中心等。
盾构技术通过精确的施工控制,可实现对地表建筑物的有效保护,避免了施工过程中可能引起的地震和地下水位变化对地表建筑物的损害。
3. 提高施工安全性:盾构技术在施工过程中可以减少外界对施工的干扰,降低了事故的发生可能性。
盾构机在隧道开挖过程中可以减少挡土墙的使用,降低了挡土墙倒塌引起的事故风险;同时,盾构技术还能够改善施工现场的通风条件,减少职业病的发生。
4. 保护环境:城市地铁隧道工程的施工过程中,盾构技术采用封闭、无污染的方式进行工作,减少了对环境的破坏。
相比传统的开挖方法,盾构技术在施工过程中不会产生大量的噪音、粉尘等对周围环境造成影响的污染源,保护了城市的生态环境。
5. 提高地铁线路质量:盾构技术在地铁隧道工程中的应用可以提高地铁线路的质量。
盾构技术在施工过程中能够精确控制隧道的位置、尺寸和形状,确保隧道的准确度和一致性,保证了地铁线路的运行安全和舒适性。
综上所述,盾构技术在城市地铁隧道工程中具有广泛的应用前景和重要的意义。
地铁盾构隧道毕设论文
石家庄地铁一号线北宋站~谈固站区间隧道土层的物理力学参数表1 土层的物理力学参数计算原则:(1)设计服务年限100年;(2)工程结构的安全等级按一级考虑;(3)取上覆土层厚度最大的横断面计算;(4)满足施工阶段,正常运营阶段和特殊情况下强度计算要求;(5)接缝变形在接缝防水措施所能适应的范围内;(6)成型管片裂缝宽度不大于0.2mm;(7)隧道最小埋深处需满足抗浮要求;采用规范:(1)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002);(2)《地下工程防水技术规范》(GB50108-2001);(3)《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299-1999);(4)《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2001);(5)《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》(GB50308-1999);(6)《盾构法隧道施工与验收规范》(GB50446-2008);(7)《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)。
方案确定明挖法施工对城市地面交通和居民的正常生活有较大影响,易造成噪音、粉尘及废弃泥浆等的污染,且工期较长。
由于本工程位处地区附近有很多居民居住,地面交通复杂,故不适合选择明挖法施工。
矿山法适用于硬、软岩层中各类地下工程,特别是对于中硬岩中。
本工程要求工期较短,且地下水丰富,矿山法堵水较为繁琐且占用较长工期;隧道穿过地层为砂土和砾石层,矿山法对围岩的破坏较严重。
因此不选用矿山法施工。
本工程设计隧道内径为5.5m,内径较大,顶管法适宜中小尺寸管道,管道顶进困难,考虑到场地以及经济效益的影响不选用顶管法施工。
区间工程地质条件较为复杂,地下水丰富,工程的工期要求较紧,附近也有大量居民走动,地面交通复杂。
采用盾构法施工可以很好的发挥它的优点,充分满足工程的要求,最终确定本隧道区间采用盾构法进行施工。
衬砌选型盾构隧道衬砌用管片按材料可分为钢筋混凝土管片和铸铁管片、钢管片,复合管片。
钢筋混凝土管片有一定的强度,加工制作比较容易,耐腐蚀,造价低,是最为常用的管片形式,但是较为笨重,在运输、安装施工过程中易损坏。
探讨盾构隧道施工技术的理论与实践
探讨盾构隧道施工技术的理论与实践摘要:随着我国大规模地铁建设逐步开展 ,城市地下工程施工技术的研究开发已成为一个重要的课题。
盾构隧道施工法以其具有绿色环保的特点已广泛受到了各方面的注目。
为了使广大的规划、管理、设计、施工人员对盾构隧道技术有较为全面的认识 , 本文意在普及盾构隧道技术并促进其应用和发展。
关键词:盾构隧道盾构机的选型盾构机始发盾构机掘进施工管理1.新建隧道与地下工程开挖方法预测分析盾构法将成为21世纪中国隧道施工的主要方法之一。
中国面对平均每年290公里需要开挖的各类隧道(岩石中、土层中、海底中等),隧道掘进机法(TBM、盾构法和顶管法)、钻爆法、沉管法和浅埋暗挖法等都会在实际工程中使用,但当工期对经济效益和生态环境有重大影响而掘进工作面又受限制的情况下,面对速度、环保、效益等这些问题,盾构将成为人们的首选。
2.盾构机在国内的应用前景领域(1)西部开发将修建大量铁路和公路隧道(2)开发利用城市地下空间将建设的地下隧道工程(3)水利、水电站地下隧道工程(4)长大跨海越江隧道工程(5)南水北调工程将要开挖大量输水隧道3.盾构施工与矿山法施工具有以下优点:1、地面作业少,隐蔽性好,因噪音、振动引起的环境影响小;2、自动化程度高、劳动强度低、施工速度快;3、因隧道衬砌属工厂预制,质量有保证;4、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;5、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;6、对于地质复杂、含水量大、围岩软弱的地层可确保施工安全;7、在费用和技术难度上不受覆土深度影响4.盾构法施工也存在一些缺点:1、一次性投入大,施工设备费用较高;2、覆土较浅时,地表沉降较难控制;3、用于施作小曲率半径(R<20D)隧道时掘进较困难。
5.盾构机简介5.1盾构机介绍德国海瑞克公司生产的加泥型土压平衡式盾构机,盾构主体外径6.25~6.28米,长8.5米(含盾尾、中体、前体、刀盘四部分)。
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。
基于盾构技术的城市地铁隧道设计与优化
基于盾构技术的城市地铁隧道设计与优化城市地铁系统作为一种现代化的交通工具,已经成为许多大城市不可或缺的一部分。
而地铁的隧道设计和优化是确保地铁系统安全、高效运行的关键因素之一。
在这篇文章中,我将介绍基于盾构技术的城市地铁隧道设计与优化。
盾构技术是一种先进的隧道施工方法,通过使用盾构机在地下挖掘隧道。
相比传统的爆破法,盾构技术具有以下优势:减少噪音和空气污染、提高施工效率、减少对周围土壤和建筑物的影响等。
因此,基于盾构技术的地铁隧道设计和优化对于保证地铁系统的安全和舒适运行至关重要。
首先,基于盾构技术的地铁隧道设计需要充分考虑土壤和地质条件。
在进行隧道设计之前,必须进行详细的地质勘察,了解地下情况。
这包括土体类型、地下水位、土壤的稳定性等。
这些信息将有助于确定盾构机的工作参数,以及采取必要的支护措施来确保隧道的稳定性。
其次,隧道设计还必须考虑地铁系统的运行要求。
这包括隧道的几何尺寸、弯曲半径和坡度等。
设计过程中,需要确保隧道的通行能力,以应对高峰期的客流压力。
此外,为了提高地铁系统的安全性,隧道设计还需要考虑紧急疏散通道、安全出口等要素。
隧道的优化设计也是一个重要的环节。
通过合理的优化设计,可以降低地铁系统的建设成本、缩短工期、提高运行效率。
例如,可以通过减小隧道断面的尺寸,减少所需土方开挖量。
另外,隧道设计中还可以考虑使用可再生能源供电、安装节能设备等方式来减少能源消耗。
在进行地铁隧道设计和优化时,还需考虑施工工艺和施工方法。
盾构技术虽然具有很高的施工效率,但也需要合理安排施工顺序和疏导施工废料的处理。
此外,还需要考虑施工中可能遇到的问题,如地下水的涌入、土壤沉降等,以便及时采取相应措施避免施工延误。
最后,地铁隧道设计和优化还需要与城市规划相协调。
隧道的走向、站点的选址等与城市规划密切相关。
合理的地铁规划可以提高城市的交通流动性和居民的出行便利性。
此外,隧道设计还应充分考虑地铁与周边环境的融合,以避免对城市景观造成不必要的破坏。
盾构隧道穿越既有运营地铁线路施工控制技术
盾构隧道穿越既有运营地铁线路施工控制技术摘要:轨道交通是城市交通的命脉所在,必须保证它的运营。
因此,需要不断的研究盾构隧道穿越既有运营地铁线路施工控制技术,这种研究具有非常关键的地位,它可以广泛应用到各大工程,所以它是具有珍贵的工程应用价值。
关键词:盾构隧道;穿越;既有地铁;施工技术1研究背景分析随着城市地下轨道交通的大规模建设,新建地铁线路穿越既有线的交叉换乘问题越来越多,其中,新建线路区间隧道采用盾构法施工下穿既有地铁线路时,形成“T”形换乘站形式。
在该类型穿越工程中,采取合理的技术措施确保盾构隧道下穿施工过程中将既有运营地铁线路的沉降变形控制在安全限值范围内是核心技术问题。
为此,近年来出现了一种考虑盾构下穿变形控制,即在既有地铁结构底板施工前事先设置预埋桩基的新型地下结构,但是,该种预埋桩基主动变形控制技术的相关理论研究缺乏,相关工程案例少见,尤其是既有地铁线路的沉降变形演化机制、既有桩基的荷载传递机理以及不同的桩基设计参数对变形控制效果的影响等不清楚。
2盾构隧道穿越既有运营地铁线路施工风险因素分析2.1环境条件严苛。
盾构施工将无可避免地导致路基沉降,进而引起轨道变形,在浅埋深且上部地铁荷载反复施加的联合作用下,势必对地铁的安全运行构成极大影响。
2.2地质条件复杂。
上下层土体的显著差异给盾构施工带来极大的困难,掘进参数稍有差池就可能导致盾构机发生抬头现象。
软弱地层自稳能力差,在盾构机扰动下极易出现涌水、涌砂现象,导致地面沉降甚至塌陷,且大粒径卵石不仅对盾构机刀具损耗严重,还容易造成超挖以及排碴困难。
2.3盾构掘进参数控制要求高。
①土舱压力:盾构土舱压力直接决定着掌子面的稳定状态,需精准地控制在合理范围内以确保盾构施工的正常进行。
若土舱压力偏小,将难以平衡掌子面水土压力,使掌子面向盾构机方向产生位移,造成地层损失,进而引发地表沉降,轨道变形。
若土舱压力过大,掌子面受过量挤压,将导致掌子面前方地表隆起,同样对上部结构不利。
盾构法隧道下穿既有地铁线风险及其控制措施
盾构法隧道下穿既有地铁线风险及其控制措施随着城市建设的不断推进,越来越多的地铁线路需要穿越城市的地下,而盾构法隧道成为了一种常见的建造方式。
然而,隧道下穿既有地铁线时,存在着一定的风险和挑战。
本文将探讨这些问题,并分析应对措施。
盾构法隧道是一种地下工程施工方法,其优点是效率高、施工精度高、交通影响小等。
然而,隧道下穿既有地铁线时,由于地下的空间有限,施工难度也就相应增加。
因此,在施工过程中,需要注意一些重要的风险和挑战。
首先,盾构施工过程中会产生振动和声音,这会对既有地铁线路造成影响。
振动可能会引起既有地铁线路的沉降和裂缝,甚至会造成地铁车站受损,长期如此,可能导致地铁线路不安全,最终危及人民群众的生命财产安全。
同时,大声的施工声音也会扰乱邻近居民的生活,导致投诉和不满。
其次,盾构施工的精度要求很高,因为一旦出现偏差,就会影响地铁线路的稳定性。
尤其是在邻近既有地铁线路的地方,由于地下土层的紧密度会受到地铁线路的影响,施工难度更大。
因此,监测和精度控制成为了关键步骤。
监测数据要准确,精度控制要达到0.5-1mm,否则可能会对既有地铁线路造成伤害。
为了解决这些问题,我们需要采取控制措施。
首先,需要选择合适的施工时间和施工技术,以尽量降低对既有地铁线路的振动和噪音影响。
盾构机可以采用弹性隔振支架来减少振动,同时采用静音风机和降噪墙等措施来减少噪音。
其次,需要进行严格的监测和控制。
监测点的设置要合理,施工期间进行实时监测,如果出现异常情况,需要采取及时的措施,例如调整施工方案,加强监测等。
最后,需要提前与地铁公司进行沟通和协调,以确保施工安全和既有地铁线路的正常运营。
总之,盾构法隧道下穿既有地铁线是一项复杂的工程,需要特别注意一些风险和挑战。
随着城市建设的不断推进,需要加强监测和控制,采取科学的施工方案和有效的措施,以确保地铁线路稳定和安全。
盾构法在地铁隧道修建中的技术现状与发展
盾构法在地铁隧道修建中的技术现状与发展城市地铁作为一种高效、安全的交通工具,已经成为许多城市缓解交通现状的主要选择,随着地铁的发展,盾构法作为一种快捷安全建设技术,已经在地铁隧道的施工建设中受到广泛应用,并随着城市地铁的修建工作中得到完善补充。
而且,盾构法已成为国内外建设集团关注的热点。
本文主要讲述了盾构法在地铁隧道修建中的技术现状。
标签:盾构法;地铁隧道;技术现状随着世界城市规模的日益扩大,各大城市的交通压力也陡然增加,各国政府在大力提倡环保出行、增加地面交通工具的同时,也在不断地往地下发展交通,而地铁,就是最重要的地下交通工具,其基本原理是运用盾构机同时掘进和出渣,在隧道挖掘过程中往往会面临坍塌的危险,而盾构机可以有效预防这种情况的发生,能够安全、可靠的进行施工。
在近50年的城市地铁建设中,通过劳动者不断的努力,我国引进、完善、开创了一系列适合中国地质条件、技术条件和经济条件的地铁隧道施工方法,已由原来的明挖法发展到现在的明挖法、盖挖法、全断面法、台阶法、分部开挖法、浅埋暗挖法、盾构法等多种方法,现代盾构已演变为一种高度智能化,集机、电、液、光、计算机技术为一体的大型工程机械装备,其中因盾構法安全可靠、地层适应性强、功效高、对地面交通干扰小、可跨越江河湖泊等优点,尤其在地质及水文条件较差时,只能依赖盾构。
随着盾构法的广泛应用,它面临的问题也不断而出,面临的技术现状有以下几个方面:盾构在地铁隧道施工中的技术现状1 盾构的装备制造与附加装备在盾构机挖掘隧道时,遇到复杂地质是在所难免的,遇到这种情况盾构姿态则会发生失控的险情,例如,上海轨道交通9号线二期工程(初期)西起宜山路站,东至民生路站,全长14.2km。
其中浦明路风井~小南门站区间隧道上行线长度1532.574m(1277环),下行线长度1547.021m(1289环)。
另外,在588~591环处设旁通道一座。
区间隧道内径φ500mm,外径φ6200mm,管片环宽1.2m,采用两台小松φ6340mm 土压平衡盾构机掘进施工。
盾构穿越论文岩溶地区论文
盾构穿越岩溶地区技术研究【摘要】综合分析了轨道交通工程在岩溶发育地区盾构法施工的主要工程风险,提出了盾构隧道溶(土)洞处理的原则、处理范围及处理措施,并在结构设计、质量检测及地质勘察方面提出了具体要求。
【关键词】溶(土)洞;盾构;风险;预处理;注浆;结构设计;检测;勘察引言当前我国多个城市掀起城轨交通投资热潮, 2015年-2017年全国将有68个拟新开工建设的城市轨道交通重大项目。
预计到2020年,符合国家建设地铁标准的城市也将从已经批准的39个增加到50个左右。
石灰岩地质在我国各地广泛分布,在石灰岩地区的工程建设中,经常会遇到已发育形成或正在发育中的土、溶洞等不良地质体,给石灰岩地区地铁施工带来极大困难。
地铁区间多采用盾构技术开挖,由于溶(土)洞常处于无填充、半填充状态或富含泥水混合物,地铁隧道工程在穿越岩溶地层时,为降低盾构施工的“栽头”、“陷落”、地表沉降过大或坍塌的风险,预防溶(土)洞的坍塌,减小后期运营风险,必须采取科学有效的方法对其进行及时必要的超前处理。
一.岩溶处理的目的1.降低盾构施工的“栽头”、“陷落”、地表沉降过大和坍塌的风险在地铁区间盾构施工中,掘进前、下方遇到溶洞,极易发生盾构“栽头”、“陷落”等事故发生。
盾构施工对溶(土)洞周围土体产生扰动,溶洞内承压水的降低,都有可能造成地表沉降过大或地面坍塌事故。
在盾构通过溶(土)洞区域前通过地面和盾构机内对洞体填充物进行加固处理,增强其自身强度,从而可提高洞体的稳定性,进而降低盾构施工的“栽头”、“陷落”、地表沉降过大或坍塌的风险。
2.预防溶(土)洞的坍塌,减小后期运营风险在灰岩地区,当土层具备一定条件时土洞将很快产生,这对使用中的隧道将产生不利影响。
通过对隧道下地层及土洞的充填加固处理,防止土洞发育过快过大,并对目前勘查发现的顶板较薄、有漏洞,规模较大、有可能促成新生土洞发展的浅层溶洞及距离区间隧道较近的溶洞的处理,从而达到预防溶(土)洞的坍塌,降低地铁区间后期运营风险的目的。
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。
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地铁盾构隧道论文
【摘要】从国际上来看,我国的隧道施工技术与欧美发达国家相比还是存在着一定的差距。
要求施工队伍通过有效手段来降低事故的发生概率,从而将风险性控制到最低。
1、地铁盾构隧道地表沉降问题
1.1问题分析
首先就是掘进过程中出土量原因,掘进一环的出土量是固定不变的。
但是,根据地层的不同其松散系数是不一样的,如果在掘进过程中出现超挖而出土过量,会引起地表的不同程度的沉降;然后就是衬砌环背后注浆量原因,衬砌环壁后进行同步注浆一般对地表的沉降控制,有很好的效果,但是因掘进时出土量过大而且注浆量不够,地表的沉降就不能得到及时有效的控制。
反之,如果注浆量过大也会引起地表的隆起。
1.2问题的相应对策
1.2.1干砂量控制
干砂量即环流系统从开挖面实际携带出来的砂土量与理论掘削干砂量有一定偏差,应根据实际地层加强对泥浆压力和泥浆品质的控制,使泥浆压力始终对应于开挖面的土水压力,严格控制出土量,以稳定工作面。
1.2.2注浆控制
以双液注浆来讲,可根据不同的地层状态选择不同的配合比,以调节硬化时间,并采用同步注浆,使浆液能及时充填盾尾间隙,补充因盾构施工引起的土体损失,保持适当压力,增加注浆量,控制沉降。
1.2.3地表沉降监测
在实际施工中根据以往经验和地质情况,对地表沉降进行监测,并根据监测结果进行管理。
在隧道中线上及两侧范围内布设测点进行水准测量,并将其结果尽快反馈应用到后续施工管理中,根据实际地表沉降情况采取相应对策,这是至关重要的,在盾构施工过程中地表监测对控制地表沉降有着指导性意义。
2、掘进中的障碍物问题
2.1问题分析
在砂卵石地层或其他土层中常常存在大粒径漂石,其空间分布具有较大的随机性,很难找到规律,不易被钻探发现,故给盾构施工造成极大困难。
对施工和设备的影响主要表现在刀具磨损严重、刀座变形、刀具更换困难;刀盘磨耗导致刀盘强度和刚度降低,引起刀盘变形;刀盘受力不均匀导致主轴承受损或主轴承密封被破坏;刀盘堵塞,盾构机负载加大等,更有甚者是大漂石无法破碎,致使盾构掘进受阻或偏离线路。
2.2问题的控制措施:
2.2.1首先在思想上高度重视、认真对待,从保护盾构机的角度出发制定施工措施,在掘进过程中通过观察、倾听、仪表数据显示等方式判断盾构机所处的状态及切削障碍物的情况。
2.2.2盾构机遇到障碍物后掘进速度放慢,尽量以较低速度转动刀盘。
2.2.3在刀盘扭矩较大时,尽可能多地加入泡沫剂,但添加时要减少泡沫掺入量,即注入量较大,其中水含量较多,泡沫相对正常掘进时加入的比例要小。
2.2.4出现刀盘被卡住的情况时,通过正反转的方式慢慢解决;刀盘正、反转的启动过程中转动调速按钮的速度应慢,使刀盘尽量“软启动”;正、反转的过程中应有耐心,不得急燥。
2.2.5如果螺旋输送机被卡住,由于螺旋输送机的转动及脱困能力有限,可通过直接在螺旋输送机中添加泡沫剂的方式进行润滑,通过正、反转的方式脱困,原则是尽量采用反转的方式将障碍物转回刀盘土仓内,必要时也可采用螺旋输送机伸缩的方式。
3、盾构机与帘布板间的漏水
盾构机顶上工作面后,盾尾未完全进入洞门前仍然存在漏水情况的隐患,特别是盾构机外侧注浆管的保护套穿越帘布板时,由于帘布板与盾构机外壳接触不会太紧密,当盾构机外侧水压过大时有可能从注浆管外壳与帘布板之间发生漏水,发生漏水后要首先检查流水有无带砂现象,并确认流水有无异味。
3.1当水流较小时,派专人观察漏水情况,但水流保持恒定或有减小趋势时,保持盾构机正常推进。
3.2当水流较大出现带砂现象并无异味时,可以初步判段为地下承压水,需要马上采取堵漏措施,减小漏水,以减少地层损失引起地
面沉降,堵漏方法可采用快硬水泥加引流管的方法进行,然后利用洞门预留注浆孔或直接插入注浆管的方法,压注聚氨酯。
压注聚氨酯时,盾构掘进须暂停;聚氨酯的压注须注意少量多次,直至漏水大幅度减小,盾构恢复掘进;在盾构恢复掘进后如遇洞门再次漏水,则反复采用压注聚氨酯的方法,直至盾尾全部进入洞圈为止。
3.3当水流较大有异味但无带砂现象,可以初步判断为潜水,需要采取堵漏措施,减小漏水,堵漏方法可采用快硬水泥加引流管的方法进行,然后同样使用地面袖阀管进行注浆,以减少漏水量,然后加快推进速度,直至盾构机尾部进入洞门后10m,采取隧道内二次注双液浆直至漏水停止,最后正常推进。
4、盾构出洞段轴线偏离
盾构出洞推进段的推进轴线上浮,偏离隧道设计轴线较大,待推进一段距离后盾构推进轴线才能控制在隧道轴线的偏差范围内。
4.1问题分析
4.1.1洞口土体加固强度太高,使盾构推进的推力提高。
而盾构刚出洞时,开始几环的后盾管片是开口环,上部后盾支撑还未安装好,千斤顶无法使用,推力集中在下部,使盾构产生一个向上的力矩,盾构姿态产生向上的趋势。
4.1.2盾构正面平衡压力设定过高导致引起盾构正面土体拱起变形,引起盾构轴线上浮。
4.1.3未及时安装上部的后盾支撑,使上半部分的千斤顶无法使用,将导致盾构沿着向上的趋势偏离轴线。
4.1.4在盾构进出洞过程中,盾构基座发生变形,使盾构掘进轴线偏离设计轴线。
盾构基座发生变形主要室内由于:盾构基座的中心夹角轴线与隧道设计轴线不平行,盾构在基座上纠偏产生了过大的侧向力;盾构基座的整体刚度、稳定性不够,或局部构件的强度不足;盾构姿态控制不好,盾构推进轴线与基座轴线产生较大夹角,致使盾构基座受力不均匀;对盾构基座的固定方式考虑不周,固定不牢靠。
4.2问题的预防措施
4.2.1正确设计出洞口土体加固方案,设计合理的加固方法和加固强度。
施工中正确把握加固质量,保证加固土体的强度均匀,防止产生局部的硬块、障碍物等;
4.2.2施工过程中正确地设定盾构正面平衡土压,平衡压力设定值应略低于理论值,推进速度不宜过快,盾构机在加固区推进时,为改善刀盘受力情况,需要通过设置在刀盘上的加泥孔,向前方土体加膨润土或者水进行土体改良。
4.2.3及时安装上部后盾支撑,改变推力的分布状况,有利盾构推进轴线的控制,防止盾构上浮现象;
4.2.4盾构基座形成时中心夹角轴线应与隧道设计轴线方向一致,当洞口段隧道设计轴线处于曲线状态时,可考虑盾构基座沿隧道设计曲线的切线方向放置,切点必须取洞口内侧面处;基座框架结构的强度和刚度能克服出洞段穿越加固土体所产生的推力;合理控制盾构姿态,尽量使盾构轴线与盾构基座中心夹角轴线保持一致;盾构基座的底面与始发井的底板之间要垫平垫实,保证接触面积满足要求。
5、结束语
从国际上来看,我国的隧道施工技术与欧美发达国家相比还是存在着一定的差距。
要求施工队伍通过有效手段来降低事故的发生概率,从而将风险性控制到最低。
参考文献:
[1]谭中盛.软硬不均地层盾构姿态控制及管片防裂技术[J].中国工程科学2010(12).
[2]洪开荣.关于地铁盾构隧道几个问题的探讨[J].隧道建设,2013(1).。