盾构法与浅埋暗挖法结合建造地铁车站
盾构法与浅埋暗挖法结合建造地铁车站站厅隧道二衬施作时机的研究
1 �工程背景和设计方案
� � � � 工程 背景 北京 地 铁 1 0 号 线一 期 三 元桥 站 是 与机 场 线 三 元桥 站的 换乘 车站 � 为 地下双 层岛 式车 站 � 车站 全 长1 6 0 . 9m� 为 双层 多跨 钢筋 混凝 土结 构 � 根据 1 0 号线 一期 的整 体工 程 筹 划 和 三元 桥 站 的 施 工 环境 � 该站 采用 盾构 先行 � 过 站后将 车站 大部 分范 围内 的 盾构 管片 整环 拆除 � 然 后再采 用普 通明 挖法 修建 地 铁车 站的 施工 方式 � 为 了探索 保留 部分 管片 的拓 展 车站 方式 � 选 取车 站 自起 始 里 程至 1 8 . 6m 里程的 � 进行 拆 除 部 分 盾 范围 作为 试验 段 ( 如 图 1 所 示) 构管 片 后 结 合 明 挖 法 拓 展 建 造 地 铁 车 站 的 方 案 研究 � � � � � 车站 结构 型式 车站 站厅 隧 道 埋 深 8 m � 盾 构 隧 道 埋 深 1 0 . 7 m� 采用 单拱马 蹄形 断面 � 净 跨 1 2 . 2 m� 净高 8 . 3
2 6
中 � 国 � 铁 � 道 � 科 � 学 ���� �������������� 第 3 3卷
m � 双 层复合 式衬 砌 � 隧道 横 通道 采 用平 顶 直墙 断 面 �净 跨 6 . 9 8 m� 净 高 3 . 5 9 m� 双 层 复 合 式 衬 砌 � 车 站采 用新型 暗挖 塔柱 式结 构 � 标准 横断 面 3 如 图 2 所示 �
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关于盾构法与浅埋暗挖法结合修建地铁车站管片-结构接头连接的探究
关于盾构法与浅埋暗挖法结合修建地铁车站管片-结构接头连接的探究摘要:本文阐述了在利用盾构法进行地铁站的施工建设过程中,需要用破除部门管片的方式来形成车站,同时管片是有着整体性的受力结构,为此能够起到良好的防水功能。
所以在施工过程中需要重视起设计的合理性和科学性,以此保障地铁可以顺利的进行施工。
关键词:盾构法;浅埋暗挖;管片-结构前言:使用盾构隧道装配式衬砌和整体式的衬砌有着最大的不同之处就是在于,在进行装配式的衬砌过程中,各类接头能够直接影响到整体的防水性和承载性。
而后的施工务必需要进行部门管片的装配连接。
为此,在进行盾构管片和后续施工过程中的接头时,需要能够结合其结构的力学性能特征。
1 管片-结构接头的构造类型最早的管片-结构接头的设计,其实结合了盾构管片环直接的结构结构的类型来进行设计的。
在管片结构的连接方式上有很多种。
例如连接螺栓类型,有一些是垂直的而有一些则是弯曲的,同样也有单排和双排的区分,在形式上也有些采用销钉,在接触面类型上,有一些有榫槽或者一些球铰,甚至出现一些平板形。
一般情况下,早期的管片结构都是具备良好的刚性的,并且不断提升刚性以保障安全性。
但是现阶段随着人们科学技术的发展,越来越多的试验和研究分析得出,这种传统的提升刚度来保障安全的思维观念并不具备科学性,现阶段已经逐步用柔性结构来取代刚性结构。
同时在接头的实际接触面积上,很多箱形管片的环缝设计上都是用利用平面进行接触和连接,而针对平板型的管片接头而言,都是利用平面接触进行直接连接的,但是也会有利用衬砌环之间的剪力传递来实现榫槽的相互连接。
因此不同类型的连接方式往往决定了其接头的刚度,因此会对整个管片换衬砌的承载力起到了严重的影响。
2 管片-结构接头的弯矩传递特性在进行地铁的盾构隧道装配式的管片衬砌环的施工过程中,接头的连接是其十分重要的环节,同时也是薄弱的一个环节,可以直接影响到其衬砌结构的整体承载能力,同时也能影响到其变形的程度。
隧道与地铁浅埋暗挖工法
隧道与地铁浅埋暗挖工法隧道与地铁浅埋暗挖工法工法编号:YJGF-09-91、TLEJGF-9l-09、GZSJGF07-90-01铁道部隧道工程局:罗琼刘招伟徐望新范国文浅埋暗挖工法是依据新奥法(New Austrian Tunneling Method)的基本原理,开挖中采用多种辅助施工措施加固围岩,充分调动围岩的自承能力,开挖后及时支护、封闭成环,使其与围岩共同作用形成联合支护体系,有效地抑制围岩过大变形的一种综合施工技术。
这一新技术成果由铁道部隧道工程局和北京市地下铁道总公司在北京地铁复兴门折返线工程施工中共同研究开发,在北京地铁复兴门至西单区间及地铁车站试验段施工中推广应用并不断完善。
“北京地铁浅埋暗挖法施工技术”及“浅埋暗挖法修建地铁车站技术试验研究”分别荣获北京市科学技术进步一等奖和二等奖;“北京地铁浅埋暗挖法快速施工研究”实现并保持了地铁区间隧道施工平均月成洞50~60m,通过了北京市科委主持的技术鉴定。
浅埋暗挖施工技术属国内首创,它的成功使我国在第四纪浅埋软岩地层中采用暗挖法建设地下铁道与大跨度地下洞室的进程取得了一次实质性的飞跃,跨入了国际先进行列。
一、工法特点1、独特的设计、施工和量测信息反馈一体化。
根据预设计组织施工,采用信息化施工技术,通过对各种变位及应变的监测信息来检验支护结构的强度、刚度、稳定性,不断修改设计参数,指导施工,直至形成一个经济、合理、安全、优质的结构体系。
2、初次支护与二次模筑混凝土组成的复合式衬砌结构,是浅埋、软弱地层控制地面沉陷,确保结构稳定较理想的支护模式。
3、工艺新、技术先进。
本工法综合应用了改性水玻璃(DW3)注浆加固地层(国家专利)、小导管超前护顶、新型网构钢架支撑、整套施工监控技术,并运用系统工程理论科学管理等先进技术,其施工方法与工艺技术符合我国国情。
4、就城市地铁施工而言,与明挖法相比,本工法具有拆迁占地少、影响交通小、投资少、扰民小等四大优点;与盾构法相比,本工法具有简单易行、勿需专用设备、灵活多变、适应不同跨度和多种断面形式、节省投资等优点。
盾构法与浅埋暗挖法结合建造地铁车站技术的结构方案初步研究_张新金
+20.6×2.95×1=170.32 kN/m ④ 盾构拱顶水平土压力 Ph′=∑γ i hi bK0 i=18.5×1.6×1×0.35+19.5×4.1
×1×0.35+20.6×2.95×1×0.35=59.6 kN/m ⑤ 盾构拱底水平土压力: Ph′=∑γi hi bK0 i=18.5×1.6×1×0.35+19.5×4.1
1引言
为加快地铁建设速度、提高工程质量、确保施工 安全,地铁区间隧道应尽量多地采用盾构法施工。但 是, 区间盾构施工与车站施工在速度和组织上的矛 盾一直没有得到很好的解决, 也就是盾构过站的问 题没有得到很好的解决,造成了盾构机利用率低、频 繁拆装、调头,以及在区间隧道内窝工严重等现象, 使得盾构法施工速度快的优势得不到发挥, 同时可 能带来较大的工期风险, 大大制约了盾构技术在地 铁工程中的应用。盾构过站这个问题在前苏联、日本 等国家都已经有所研究 , [1~7] 目前在建的 德国科隆城 市 南 北 轨 道 交 通 线 也 碰 到 了 同 样 的 问 题 [8],国 内 已 有少数学者和单位开始关注和探索这个问题的解决 方案 。 [9~13] 经过对国内外相关资料的调研分析,结合 国内目前的技术和经济水平, 提出一种新的盾构过 站问题的解决方案, 即盾构先行贯通全线大部分车 站行车隧道, 再结合明挖法或浅埋暗挖法在适当的
(1 北京交通大学土木建筑工程学院,北京 100044; 2 中铁第五勘察设计院集团有限公司,北京 102600; 3 中铁工程设计咨询集团有限公司,北京 100055; 4 北京市热力工程设计公司,北京 100027)
城市地铁工程浅埋暗挖法与盾构法对比浅析
PRACTICE区域治理城市地铁工程浅埋暗挖法与盾构法对比浅析肖宇轩1,孙妍婧21.大连众信基础工程有限公司;2.沈阳市勘察测绘研究院有限公司摘要:随着时代的发展,城市地铁项目的发展变得尤为重要,施工难度也日益增加。
对常规浅埋法和屏蔽法进行了比较分析。
关键词:地下工程,浅滩开挖,底切法,遮蔽法中图分类号:U455.43 文献标识码:A 文章编号:2096-4595(2020)51-0249-0001随着时代的发展,地铁建设已成为城市建设不可或缺的一部分,由于在施工过程中必须对现有建筑物进行保护并且必须对现有道路的运行功能进行保护,因此各种地下施工方法如下。
充分理解并合理使用这些方法以确保地下工程的施工质量。
本文比较并分析了常见的浅埋隧道和屏蔽隧道方法。
一、浅埋暗挖法浅埋填土和底切法遵循新奥地利法的基本原理,但强调预支护,及时支护,地面沉降控制,并确保建筑以及地面和地下的安全救援。
浅埋填埋法的机械化程度较低,灵活度高,主要依靠人工施工。
在地质条件较差的情况下,应采取辅助施工措施。
浅埋填土和底切法是在加固和处理弱土的前提下,采用具有足够刚度的复合衬砌(由一级支护,二级支护和中间防水层组成)作为基础支护结构。
它用于软土层,是一种用于在地面上建造各种地下洞穴的地下开挖方法。
经过十多年的广泛应用,浅埋和底切法已经形成了一套完整的支撑技术。
在设计和施工过程中,应遵循“管道前进,严格注浆,短距,强力支撑,及早封闭,频繁测量”的要求。
浅层嵌入和底切方法具有以下特征:它具有适应不同横截面形状和变化横截面的灵活性。
该分段开挖及辅助施工方法可以有效地控制地表的塌陷。
与盾构法相比,在短基坑开挖中使用具有很好的经济效益,与敞开式基坑法相比,对地面的影响减小了。
它用于地面运输和商业活动,可防止大量房屋或管道的拆除。
就综合利益而言,这是一种更经济的方法。
当前,使用浅层开挖和底切法的城市地铁建设主要受地质条件,结构截面和地形条件等因素的影响,并且其应用范围受到限制。
盾构法与浅埋暗挖法结合建造地铁车站关键技术研究
一、德夯苗族民俗文化村概况
一、德夯苗族民俗文化ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ概况
德夯苗族民俗文化村位于湖南省湘西土家族苗族自治州,是一个集自然风光、 民族风情、历史文化、户外运动等元素于一体的综合性旅游景区。这里拥有独特 的苗族文化和自然景观,是湖南省重点发展的旅游项目之一。
二、德夯苗族民俗文化村旅游开 发中的冲突
1、资源利用与保护的冲突
谢谢观看
3、人口结构变化
3、人口结构变化
随着游客数量的增加,德夯村的人口结构也发生了变化。外来人口的涌入使 得当地人口结构更加复杂,不同文化背景的人群相互交融,形成了多元化的社会 结构。
二、文化变迁
1、传统文化传承
1、传统文化传承
尽管旅游业的发展带来了许多变化,但德夯村的传统文化仍然得到了较好的 传承。当地政府和村民都非常重视传统文化的保护和传承,通过举办各种文化活 动和节庆活动,让游客更好地了解当地的文化特色。
三、德夯苗族民俗文化村旅游开 发中的调适策略
1、制定科学的规划和管理制度
1、制定科学的规划和管理制度
为了解决资源利用与保护之间的矛盾,德夯苗族民俗文化村在旅游开发过程 中应制定科学的规划和管理制度。规划应明确各类资源的保护范围和利用方式, 确保旅游开发不会对当地的生态环境和文化遗产造成破坏。同时,还需建立有效 的管理制度,加强日常监管和维护工作,确保旅游开发和资源保护的协调进行。
3、政府与当地居民的利益冲突
3、政府与当地居民的利益冲突
在旅游开发过程中,政府的开发策略往往与当地居民的利益存在一定的冲突。 例如,政府可能会采取整体搬迁的策略,将原居民安置到景区外围,以便更好地 进行旅游开发。然而,这种做法可能会给当地居民带来生活上的不便和心理上的 失落感,引发了政府与当地居民之间的利益冲突。
浅埋暗挖法简介 -车站
侧洞法施工顺序图
一、 施工方法 3. 侧洞法
沈阳地铁10号线松花江街站
3号竖井
8
7
矿山区间
1号风道
路中高架桥
65
2号竖井
4
3
2
1号竖井
1
2号风道
盾构井 新开河
多层住宅
多层住宅
省材料建筑中心
松花江街站位于北塔桥与北塔街之间,沿崇山东路方向东西向设置,崇山东路南侧沿街住宅楼、
路中高架桥、车站西侧为新开河、路下管线主要有给水管、燃气管、排水管等。
该法工序单纯,中洞开挖充分利用各部分尽快封闭早成环,整体环套环特点,结构整体 性好。
Ⅷ 5
Ⅶ
Ⅳ
Ⅳ Ⅷ
1 Ⅲ
5 Ⅶ
Ⅳ Ⅱ
中洞法施工顺序图
1、用CRD法开挖中洞(包括初期 支护和施工支护); Ⅱ、中洞底板底纵梁; Ⅲ、钢管柱、楼板; Ⅳ、柱顶纵梁和中洞拱部; 5、用台阶法开挖左、右洞; Ⅵ、左右洞底板; Ⅶ、左右洞部分边墙和楼板; Ⅷ、左右洞其余边墙和拱部。
4、中柱为φ1000mm钢 管柱。
松花江街站暗挖法(PBA逆作):施工工序(一)
上边、中导 洞开挖
锁口圈施工
竖 井 开 挖
下底中导洞 开挖
松花江街站暗挖法(PBA逆作)施工工序(二)
冠梁施工 洞内围护桩施工
第二步:小导洞初支完成后,由内向外倒退着打钻孔桩,施作桩顶冠梁,钻 孔桩应跳做。桩内钢筋甩出预留。
侧洞法根据其侧洞的施工方法可以分为两类,一类是典型的侧洞法,侧洞采用CRD工法 进行施工。第二类是早期的双侧壁导坑法,即在施作侧洞时自下而上分块开挖,多次对上层 土体进行扰动,在控制地面沉降方面不如典型的侧洞法,但其废弃工程量略小。侧洞法必须 同步推进两个较大跨度的侧洞,以免产生不均匀推力,对地层扰动范围较大。
地铁与轻轨
地铁浅埋暗挖法与盾构法的比较与应用(中国矿业大学力学与建筑工程学院交建08-2班蒋玉波)摘要:经过多年的实践,人们创造了适应各种围岩条件和环境要求的地下铁道施工方法。
浅埋暗挖法和盾构法是浅埋及软土环境下隧道施工中两种主要的暗挖施工方法。
分别对浅埋暗挖法和盾构法原理、特点、施工方法进行简要的论述,并对两种方法进行了综合比较分析,并结合相关实际工程分析不同环境下采用的方法及在施工中两种方法的综合应用。
关键词:地铁;浅埋暗挖法;盾构法;比较;应用地铁是国际公认的解决大城市交通问题的首选技术[1],随着科技的发展,地铁在不断的发展,同时产生了众多的施工方法。
我国在修建地铁中,已由原来单一的明挖法发展到现在的明挖法、盖挖法、矿山法、盾构法等多种方法并存的局面,并已初步形成了专门的专业技术体系,极大地推动了我国地铁建设事业的快速发展。
目前区间隧道常用的施工方法有明挖法及暗挖法两种,其中浅埋暗挖法和盾构法是我国地铁暗挖施工采用的两种主要方法[2]。
1浅埋暗挖法与盾构法简介1.1浅埋暗挖法简介浅埋暗挖法是在城市软弱围岩地层中,在浅埋条件下修建地下工程,以改造地质条件为前提,以控制地表沉降为重点,以格栅和锚喷作为初期支护手段,遵循新奥法大部分原理,按照“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”十八字原则进行的隧道设计和施工。
其基本原理是通过对地层的适当加固和处理,合理调动围岩的自身承载能力,采用短进尺开挖,及时施作初期支护结构并封闭成环,使围岩和初期支护结构形成联合支护体系以共同承担施工阶段荷载,在变形基本稳定以后施作二次模筑衬砌,完成隧道建设。
基本施工程序为:①将钢管打入地层,注入水泥或化学浆液加固,然后进行短进尺开挖;②立即作初期支护;③施作防水层;④完成二次支护。
全程施工需利用监控测量获得的信息进行指导[3]。
浅埋暗挖法作为软弱围岩浅埋地层中修建城区地下铁道的施工方法,为了有效地控制围岩松弛及由此引起的地表下沉,浅埋暗挖法的基本施工方法有台阶法、CD法、CRD 法、PBA法和双侧壁导坑法[4]。
城市地铁施工--环境保护方案
城市地铁施⼯--环境保护⽅案⽬录⼀、⼯程概况⼆、编制⽬的三、环境保护体系四、施⼯现场环保⼯作计划五、施⼯现场环保⼯作制度六、主要环境影响控制保护措施环境保护⽅案⼀、⼯程概况本标段为⼀站两区间。
【长乐公园】站为地下3层单柱双跨结构,车站总长144.9m,顶板覆⼟1.9-4.1m。
车站两端设盾构始发井。
车站附属为四个出⼊⼝、两组风亭。
区间线路始于咸宁路北端,采⽤盾构法+浅埋暗挖法施⼯,左线长946.08m、右线长949.831m,其中暗挖段左线长182.087m,右线长189.259m,区间覆⼟8-12m。
沿线下穿互助路⼈⾏天桥、理⼯⼤⼈⾏天桥,线路在F5地裂缝处理段起点附近与互助路⽴交桥并⾏,最终到达长乐公园站,区间设置⼀处联络通道。
区间线路始于长乐公园北端,区间采⽤盾构法+浅埋暗挖法施⼯,左线长841.309m,右线长836.951m。
其中暗挖长约44m,区间覆⼟10.8-21.6m。
沿⾦花北路向北,沿线下穿长乐公园⼈⾏天桥、西安⼯业⼤学⼈⾏天桥、东⼆环长乐桥、⾦花饭店等,区间设置⼀处联络通道(兼废⽔泵房)。
区间在YDK30+726.935处设置活塞风井⼀处,正线部分兼作盾构接收井。
活塞风井采⽤竖井开挖,正线盾构接收井采⽤明挖法施⼯,正线外活塞风道部分及活塞风井⾄通化门站区间隧道采⽤浅埋暗挖法施⼯。
⼆、编制⽬的由于本⼯程地处西安市内,并且线路与市内主要交通⼲道东⼆环并⾏,沿线建(构)筑物较多。
加之⼯程量较⼤、周期长,所以施⼯对周围环境可能产⽣⼀定的影响。
为减⼩地铁施⼯与周围环境的冲突,使我部在施⼯过程中对周围环境得以保护,特制定此⽅案。
三、环境保护体系环境保护⼯作直接关系到市容市貌及我施⼯单位的企业形象,所以在施⼯过程中,我们将全⾯执⾏ISO14001环境保护体系标准,系统地采⽤和实施⼀系列环境保护管理⼿段,以期得到最优化的结果。
在施⼯的全过程中,严格遵守国家和地⽅政府部门颁发的环境管理法律、法规和有关规定,根据客观存在的粉尘、污⽔、噪声和固体废物等环境因素,实施全过程污染预防控制,尽可能减少或防⽌不利的环境影响。
暗挖法在地铁工程施工中的应用
暗挖法在地铁工程施工中的应用发表时间:2016-01-04T14:17:44.277Z 来源:《基层建设》2015年18期供稿作者:李云仙[导读] 中铁四局集团有限公司城市轨道交通分公司本文对地铁暗挖施工中常见的浅埋暗挖法和盾构法的原理特点进行了简要分析,并且以广州地铁五号线和深圳地铁十一号线为例为例分别阐述了浅埋暗挖法和盾构法在地铁工程中的实际应用。
中铁四局集团有限公司城市轨道交通分公司安徽合肥 230000摘要:本文对地铁暗挖施工中常见的浅埋暗挖法和盾构法的原理特点进行了简要分析,并且以广州地铁五号线和深圳地铁十一号线为例为例分别阐述了浅埋暗挖法和盾构法在地铁工程中的实际应用。
关键词:暗挖法;地铁工程;施工应用随着我国整体经济的飞速发展,许多城市的私家车和人口数量与日俱增,地面交通已经不堪重负,难以疏通如此庞大的人流量和车流量,城市交通系统正面临着极其严峻的考验和挑战。
为了缓解城市化进程中的交通问题,我国许多城市开始致力于建设地下交通工具,大量的地铁工程开始施工建设,四通八达纵横交错的地铁网络已经逐渐形成。
目前我国地铁工程多数采用暗挖法的方式进行施工,根据施工区间的地质结构和地理环境,从而选用浅埋暗挖和盾构两种不同的暗挖方法。
笔者详尽地分析了两种方法的原理特点,并以广州地铁五号线和深圳地铁十一号线为例详细阐述了两种方法在地铁工程施工中的实际应用。
一、暗挖法的原理特点地铁工程大多数为地下施工,为了不给路面交通带来不便,通常都采用暗挖施工的方式进行建设,由于施工区间地质结构和地理环境的差异,暗挖施工可以具体分为浅埋暗挖施工和盾构施工两种方式。
(一)浅埋暗挖法的原理特点浅埋暗挖法是我国工程师研究新奥法工艺之后,自行开发设计的一种高效便捷的地铁工程施工方法,北京地铁复兴门站就是我国首次采用该方法施工完成,并取得了较大的社会和经济效益。
浅埋暗挖法除了秉承新奥法预加固围岩、及时构筑支护结构的原则之外,还采用超前管棚支护、调动围岩自承能力、二次衬砌等创新工艺,使得支护与围岩封闭成环,形成相互支撑的联合体系,并采用高科技的测量手段进行施工辅助。
分析盾构法与明挖法在地铁车站施工中的应用
分析盾构法与明挖法在地铁车站施工中的应用摘要:盾构法是发达国家使用非常普遍的一种技术,其可以有效进行隧道的施工。
在地铁车站的施工过程中,盾构法施工技术的应用非常重要,其可有效进行隧道的开采。
此外,在地铁的施工中,明挖法属于城市地下工程中重要考虑的开挖技术。
将两技术进行结合应用能够使施工更加有效,其可提升施工的质量。
本文通过对盾构法与明挖法进行分析,为其更好的进行应用,提升地铁车站施工的质量具有重要的意义。
关键词:盾构法;明挖法;地铁车站施工地铁车站施工存在一定的难度,通过采取一定的方法措施能够提升地铁施工的效率、质量。
其中盾构法具有一定的发展历史,其在各个国家的应用非常广泛,是进行隧道施工的有效技术方法。
此外,采用明挖法配合盾构法进行地铁车站的修建可使施工的优势提升,更加便捷、节省成本。
所以在地铁车站的施工过程中应用盾构法与明挖法对于车站的施工具有积极的意义。
一、盾构法概述盾构法属于一种隧道施工技术,该工作的进行需要通过盾构机械的配合[1]。
而实际的工作过程中有很多的装置可进行实际应用,我国早期采用盾构挖掘机进行施工隧道的挖掘[2]。
随着发展我国隧道挖掘技术得以提升,网格挤压型盾构挖进机得以制造,其能够进行机械化的切削,并通过螺旋机将土进行排除,使施工效率得以提升。
此外,还有复合型土压平衡盾构,这些设备使我国的施工质量明显提升。
当前我国在地铁隧道的主要施工方法为盾构法,其能够有效进行隧道的挖掘。
通过外壳与管片的应用能够使开挖工作的进行更加有效,这能够将工作的正常进行得以确保,而且其可有效避免坍塌等事故的出现。
盾构法属于暗挖施工技术,其能够将暗挖施工的准确性进行确保,这明显提升了其掌控范围。
而且盾构法技术在国内外都有广泛的应用。
盾构法具有一定的优势,首先来说,其能够通过自动机械将各项操作进行实现,这提升了施工的效率,减小了工作的压力。
而且盾构法采用的机械能够有效进行坍塌的防范[3]。
所以其可有效提升施工的安全水平。
盾构法与明挖法结合建造地铁车站的结构方案分析
盾构法与明挖法结合建造地铁车站的结构方案分析摘要:相比一般地上道路交通工程,地铁交通工程修建难度更大,要求的技术性更强,为了全面保障地铁交通建设的合理性和可靠性,需要有效提升地铁车站结构方案科学性。
盾构法与明挖法相结合进行地铁车站建设,能够对地铁构建当中盾构过站相关问题进行全面解决。
基于此,本文结合具体案例,分析盾构法与明挖法结合建造地铁车站的结构方案,为相关设计工作提供一定参考。
关键词:盾构法;明挖法;地铁车站;结构方案一、前言在地铁修建当中,需要加强关注车站施工综合质量和施工进度,但是实际施工当中,区间盾构施工和车站施工两者在组织上以及速度上都存在一定冲突,两者之间难以协调主要在于盾构过站相关问题难以有效解决。
盾构法结合明挖法能够有效解决这一问题,为了确保这一方法在实际施工当中有效应用,需要在结构方案方面进行全面分析和优化。
二、工程概况某地铁站属于地下双层岛式换乘车站,车站设置的出入口一共四个,属于多层多跨钢筋混凝土结构,车站总长是159.8米。
车站的四个出入口分别是两个风道,一个安全通道还有一个换乘通道。
在风道和主体施工当中,主要通过明挖法进行,针对换乘通道则主要通过暗挖法进行施工。
结合整条地铁线路工程筹划以及这一换乘站实际施工环境,通过盾构先实现过站,之后全环拆除车站区域当中大面积盾构管片,再通过明挖法进行地铁车站修建工作[1]。
这种方式是在保留一些管片基础上进行车站拓展,为了验证这种方式的有效性,本文选择该车站从起程开始的19.2米进行试验,在这一区域首先对一部分的盾构管片进行拆除,之后按照明挖法对地铁车站进行拓展建造。
三、结构方案分析1.结构设计原则在进行地铁车站设计的时候,首先要对结构形式以及施工方法进行合理规划,并结合车站规模、技术经济指标、运行要求、地质条件以及地面环境等指标实现合理设计。
设计的结构需要其净空尺寸符合施工工艺、建筑、使用以及设备等相关需要,还需要综合考虑工后沉降、施工误差以及结构变形等对净空尺寸产生的实际影响。
盾构法与浅埋暗挖法结合建造地铁车站
问题的提出
国 内 区 间 与 车 站 施 工 组 织 方 式
2012-7-13
方式1
方式2
方式3
方式4:北京地铁5号线北新桥站、十号线一期三元桥站
4
问题的提出
现在的组织方式存在如下3大问题: 现在: 存 在 问 题 1、盾构区间与车站施工干扰大
2、盾构设备利用率偏低
未来: 以现在盾构区间与车站施工组织方式 3、难以解决深埋地铁车站及渡线施工问题
计算模型(65m*28.8m*26.4m)
2012-7-13
22
柱-预应力支撑体系作用分析
管 片 模 型
管片结构图
2012-7-13
管片细部结构
23
柱-预应力支撑体系作用分析
纵 向 预 应 力 索 作 用 分 析
预应力索计算模型
2012-7-13
24
柱-预应力支撑体系作用分析
-300 -400
2012-7-13
27
汇报提纲
1、问题的提出与研究现状 2、柱-预应力支撑体系的提出 3、柱-预应力支撑体系作用分析研究 4、结论
2012-7-13
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结论
(1)车站施工过程中,盾构隧道内的临时钢管柱支撑压力基本上呈 现逐渐增大的趋势,其中横通道开挖阶段增量最大,跨中断面临时钢管 柱支撑承受的压力比塔柱断面大,最大达到907kN,因此临时钢管柱支 撑在施工过程中对于维持管片结构的稳定发挥了较大的作用,在安装时 应适当设计一定的预顶力,以使其正常发挥作用。
2012-7-13
17
柱-预应力支撑体系的提出
保护措施:柱-预应力支撑体系
将开口处的管片及两侧一定范围内的管片在纵向通过预应力索串联起 来以后并进行张拉,形成一个纵向梁结构,降低管片破除过程中开口处
盾构法与浅埋暗挖法结合建造地铁车站施工过程的三维数值模拟分析的开题报告
盾构法与浅埋暗挖法结合建造地铁车站施工过程的三维数值模拟分析的开题报告一、研究背景随着城市人口的增加,地铁交通的建设已成为城市发展的重要组成部分。
在地铁车站建设中,选用合适的施工方法非常重要。
当前,盾构法和浅埋暗挖法已成为地铁车站建设的常见施工方法,但两种方法各有优缺点。
结合盾构法和浅埋暗挖法的优点,建造地铁车站的施工效率可以得到更好的提高。
二、研究目的本研究的主要目的是通过三维数值模拟分析,探究盾构法和浅埋暗挖法在建造地铁车站中的结合施工方式。
具体目标如下:1.研究盾构法和浅埋暗挖法在地铁车站施工中的优劣势,以及如何结合运用可以提高施工效率。
2.建立盾构法和浅埋暗挖法结合使用的模拟模型,并进行相关参数的模拟设计。
3.通过模拟模型对结合盾构法和浅埋暗挖法建造地铁车站的施工过程进行数值模拟分析,包括力学性能、施工效率等方面。
4.通过对模拟结果的分析和比较,总结盾构法和浅埋暗挖法结合的优化施工方案,为地铁车站建设提供技术支持。
三、研究方法1.文献调研法。
通过查阅国内外相关文献,分析盾构法和浅埋暗挖法在地铁车站建设中的优缺点,并了解国内外针对此类课题的研究现状。
2.建立三维数值模拟模型。
在软件上建立盾构法和浅埋暗挖法结合使用的三维数字模拟模型,并进行相关参数的模拟设计。
3.数值模拟分析。
通过数值模拟,对结合盾构法和浅埋暗挖法建造地铁车站的施工过程进行分析,包括力学性能、施工效率等方面。
4.结果分析和总结。
对模拟结果通过图形化展示,进行数据对比和分析,总结出盾构法和浅埋暗挖法结合的最优施工方案。
四、论文结构本文分为以下几个部分:第一部分:绪论。
包括选题背景、研究目的、研究方法和论文结构。
第二部分:盾构法和浅埋暗挖法的基本原理和优劣性比较。
第三部分:盾构法和浅埋暗挖法结合的三维数值模拟模型建立及参数调控。
第四部分:结合盾构法和浅埋暗挖法建造地铁车站的三维数值模拟分析。
第五部分:模拟结果分析和总结,提出盾构法和浅埋暗挖法结合的最优施工方案。
城市地铁车站施工暗挖、盖挖、明挖
350
350
350
350
2500 150200 3600
3600
3600
3600
350
4400
250
3根
锁
脚
锚
杆
长
3
m 25
0
4400 临时支护
350
350
4400
250
250
4400
350
350
4400
城市地铁施工 概论
轨道交通作为城市重大的公益性基础设施工程,近年来正飞速发展。修建 地铁常用的浅埋暗挖技术、明挖、盖挖及盾构,均根据不同的地理环境和 水文、地质条件被普遍采用,并不断取得技术进步。本文只是对这些工法 作一次系统梳理,同时针对施工现场经常出现的一些关键技术提出对策。
第一章 城市地下工程浅埋暗挖技术
PBA法
Ⅵ
Ⅴ
1
1
4
3
Ⅵ
1 1
4
Ⅱ
ⅧⅡ
7Ⅷ
ⅡⅧ
Ⅱ
9
1
1
Ⅺ
9
9
Ⅺ
1
Ⅺ
1
1
Ⅹ
1
Ⅹ1
Ⅹ
1
图 12
法施工顺序图
Ⅷ 5
Ⅶ
Ⅳ
Ⅳ
1
5
Ⅲ
Ⅱ 图13 中洞法施工顺序图
Ⅷ Ⅶ
Ⅳ
一.中洞法
一.用CRD法开挖中洞(包括初期支护和施工支护);Ⅱ、 中洞底板底纵梁;Ⅲ、钢管柱、楼板;Ⅳ、柱顶纵梁和中 洞拱部;5、用台阶法开挖左、右洞;Ⅵ、左右洞底板; Ⅶ、左右洞部分边墙和楼板;Ⅷ、左右洞其余边墙和拱部。
城市地铁浅埋大跨暗挖车站施工技术
城市地铁浅埋大跨暗挖车站施工技术摘要:城市地铁修建主要有明挖法、暗挖法、盾构法等,当受地面交通、地面建(构)筑物等条件限制、或线路埋深较大不宜采用明挖法的情况下较多选择暗挖法施工。
遇并行线、停车线、折返线、暗挖车站等异型断面时通常设置单洞双线、单洞三线或单洞四线大断面隧道。
关键词:城市地铁;浅埋大跨暗挖;车站;施工技术一、浅埋暗挖法的基本概述1.浅埋暗挖法的原理此类施工技术是对新奥法基本原理的沿用,借助于先柔后刚复合式衬砌新型支护结构体系,在初期支护阶段,重点将全部基本荷载设计承担下来,二次模筑衬砌则起到了良好的安全辅助作用。
在使用该方法进行施工时,设计和施工的阶段均涉及多种辅助工法,对于周边围岩的加固有着积极的影响,同時还能适当地强化部分围岩的实际承载力。
借助于不同的开挖手段,实现有效的支护处理,打造出封闭成环的模式,保证围岩和支护结构联合起来,形成联合支护体系。
在实际施工的时候,需要合理地运用监控量测、信息反馈以及优化设计方案,保证合理地控制沉降,避免塌方,打造出完整的综合配套模式。
2.该技术的应用现状为保证经济效益和社会效益的目标同步实现,应该积极地重视城市建设速度的加快程度,若是反映出交通拥堵的问题,应该采取合理的措施及时地解决。
在地铁项目建设阶段,传统的修建方式如明挖法和盖挖法等,均表现出一系列弊端,如占地面积较大、管线交叉等,直接地影响到正常的城市交通。
浅埋暗挖法可以适当地规避上述的问题,同时还能为交通畅行提供可靠的保障,其更适合运用至交通繁忙、地下管线密布的城市街区,地铁项目的修建更是将其作为主要的施工手段。
此类施工方法在较弱的地层中,考虑到围岩本身的承载力有限,为适当地规避地面建筑物和地下管线承受的破坏力,应该考虑地面沉降量的合理控制。
初期支护应该保证刚度标准,同时还要重视支护及时、到位,合理地减小围岩变形造成的承载力。
3.此技术的应用特征3.1影响较小浅埋暗挖法在实际运用的时候,多是在地下进行,对于地上交通不会产生任何的干扰,在建成之后可以适当地缓解城市的交通压力。
城地铁盾构法和矿山法相结合
AbstractCity subway usually shallow buried tunnel, and the route to the bustling city lots, overlying buildings, dense, heavy traffic, so it is usually constructed by shield method to reduce the effect of ground.However in the process of excavation in hard rock, Boulder or long distance of soft hard lot, still using shield method construction will accelerate the tool wear, reducing driving speed, frequent replacement of tools will enable the artificial cost and engineering cost rises ceaselessly, and the construction safety risk, the project impact.Therefore in such areas may be considered mining method with shield method combining construction.Keywords:Shield。
mining method。
construction technology of combining.摘要城市地铁通常为浅埋隧道,且穿越路线为城市繁华地段,上覆建筑物多、人口密集、交通繁忙,所以通常采用盾构法施工以减少对地面影响.然而在开挖过程中若遇到硬岩、孤石群或长距离上软下硬地段时,仍采用盾构法施工将会加速刀具磨损、降低掘进速度,频繁更换刀具将使人工成本及工程成本不断上升,且施工安全风险极大,对工程整体进度产生影响.故在此类地段可以考虑矿山法与盾构法相结合进行施工.关键词:盾构法;矿山法;结合施工技.1 .IntroductionAlong with our country city track transportation tunnel engineering construction development, the engineering geological condition becomes more and more complex, simple shield method construction technology and construction technology of simple mining method on the adaptation of formation increasing limitations.When the tunnel segments with uneven hardness and the difference is larger, if only using shield method construction, selection can also meet the cutting strength is low and soft soil excavation of high strength rock composite shield machine shield machine, not only the high cost, in hard rock excavation cost is high.And when the stratum uneven hardness difference in hard rock strength is high, the shield machine is very difficult to satisfy the requirements of both, will cause a series of problems and accidents.On the other hand, the soft rock of mine construction, high cost of construction, long construction period, and the construction risk is difficult to control.Especially in city subway tunnel, the buildings on the ground and pipes, the tunnel construction process of ground subsidence and deformation of high control requirements, when there is an accident, economic loss is estimated hard, social influence to bear.2. Principle and characteristic of subway tunnel construction 2.1 Principle of Subway Tunnel ConstructionCity subway usually shallow buried tunnel, and the route to the bustling city lots, overlying buildings, dense, heavy traffic, so it is usually constructed by shield method to reduce the effect of ground, does not affect the city traffic, no pollution, no noise.2.2 Characteristic of Subway Tunnel ConstructionCity subway construction is one of the greatest features, is the project is located in flourishing region of the city, commerce, traffic is busy, many buildings on the ground.Therefore, in most cases, the city subway construction only by tunneling method. In city subway project, the construction time is the longest, the largest project is the construction cost of subway station construction.Especially in city subway tunnel shield construction after introduction, due to shield construction speed, interval tunnel construction speed and construction of subway station speed asymmetry of the contradiction is highlighted particularly.3.Technological Process of Shield TunnelShield construction is to shield the construction machinery on the ground below dark tunnel construction method. The shield is a can support the formation pressure and promote activities in the formation of steel tube structure.Steel cylinder is arranged at the front end of the support and excavation equipment, steel tube jacking installation has the desired jacks,Steel cylinder tail can be assembled prefabricated or cast lining ring.Each ring of a shield advance distance, at shield tail support of assembling a ring lining, and the lining ring to peripheral gap pressure injection of cement mortar, to prevent tunnel and ground subsidence.The shield advance force by a lining ring bear.Shield construction before the construction of a shaft, in shaft mounted within the shield, shield excavation soil by access shaft out of the ground.Because of its resistance to circular formation of earth pressure and water pressure on lining is better, assembly is simple, can use the general component, easy to replace, so it is widely used.Shield method is mainly characterized in that: except for shaft construction, construction operations are in the ground, which does not affect the ground transportation, but also reduce the residents in the vicinity of the noise and vibration。
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跨中断面 预应力(kN) 最大正弯矩 (kN· m) 0 1000 112.61 39.82 最大负弯矩 (kN· m) -205.13 -39.94 最大轴力(kN) 672.03 265.64
施加预应力可以大幅度减小开口环管片结构的内力 预应力已经将横通道部位的开口环管片与塔柱部位的整环管 片形成一个整体受力体系 开口环管片大部分受力已经转换到相邻未拆除的管片环上。
A测点管片环接缝张开量变化曲线
1.60 0kN
管片环接缝张开量( ) mm
B测点管片环接缝张开量变化曲线
1000kN
1.20
0.80
0.40
0.00 1 2 施工步序 3
C测点管片环接缝张开量变化曲线 2012-7-13
监测点
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柱-预应力支撑体系作用分析
预 应 力 作 用 下 管 片 结 构 内 力 分 析
2012-7-13
29
2012-7-13
30
2012-7-13 3
问题的提出
国 内 区 间 与 车 站 施 工 组 织 方 式
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方式1
方式2
方式3
方式4:北京地铁5号线北新桥站、十号线一期三元桥站
4
问题的提出
现在的组织方式存在如下3大问题: 现在: 存 在 问 题 1、盾构区间与车站施工干扰大
2、盾构设备利用率偏低
未来: 以现在盾构区间与车站施工组织方式 3、难以解决深埋地铁车站及渡线施工问题
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汇报提纲
1、问题的提出与研究现状 2、柱-预应力支撑体系的提出 3、柱-预应力支撑体系作用分析研究 4、结论
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柱-预应力支撑体系作用分析
工 程 背 景
北京地铁十号线一期三元桥站站位 三元桥站总平面布置图
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柱-预应力支撑体系作用分析
结 构 型 式
施工步序说明:
1—站厅隧道开挖完毕 2 —站厅隧道二衬施作完毕 3 —横通道开挖完毕
跨中断面 1 塔柱断面 2 施工步序 3 4
临 时 钢 管 柱 支 撑 轴 力 分 析
-500
轴力(kN)
-600 -700 -800 -900 -1000
4 —拆除管片,施作横通道 二衬
临时钢管柱支撑轴力变化曲线
基本上呈现逐渐增大的趋势 横通道开挖阶段增量最大 跨中断面的承受的压力比塔柱部位大,最大达到907kN 临时钢管柱支撑在施工过程中对于维持管片结构的稳定发挥了 较大的作用。
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汇报提纲
1、问题的提出与研究现状 2、柱-预应力支撑体系的提出
3、柱-预应力支撑体系作用分析研究
4、结论
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柱-预应力支撑体系的提出
列车开门的宽度和高度要求在车站纵向上横通道部位的管片开口跨度 和高度均较大,部分管片拆除以后,盾构隧道变成一个开口状的非稳定结构。 1、造成管片上内力的突变和重新调整; 2、在土压力作用下产生较大的侧移和变形; 3、螺栓松弛引起管片结构漏水。 此外, 1、管片拆除之前没有条件施作管片与车站主体结构的连接; 2、外径6m的区间盾构隧道内部没有施作二衬的空间; 因此在管片拆除前对开口环管片采取一定的保护措施对于保证该工法 的施工安全十分关键。
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国内外研究现状
在国内,盾构法的应用仅限于区间隧道施工,结合盾构法建造地 铁车站的施工技术目前尚属空白。
国 内 研 究 现 状
上海:引进双圆盾构开展试验研究
广州:盾构法+矿山法联合修建地铁车站的方案研究
北京: 北京市科技计划课题《盾构法与浅埋暗挖法结合建造地 铁车站综合技术研究》 技术思路:整条线路先连续施工盾构区间,再扩建车站 采用暗挖或明挖拓展方式,将盾构隧道作为车站结构的一部分
柱-预应力支撑体系的设计
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已有研究基础
钢管 片
钢管 片
钢筋混凝土 管片
钢筋混凝土管片(非锚固端) +钢管片(锚固端) 预应力管片的设计
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钢管片(非锚固端和 锚固端)
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已有研究基础
分散式
交叉式 预应力索(钢绞线)的施加方式
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已有研究基础
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7
已有研究基础
课题已经完成了以下研究内容
提出并设计了盾构法与浅埋暗挖法结合建造地铁车站的 结构方案
提出了柱-预应力支撑体系,并完成了方案设计和施工工 艺研究 提出了盾构开口环管片与车站主体结构的节点连接方式
提出了盾构法与浅埋暗挖法结合建造地铁车站可行的施 工步骤,明确了施工风险点
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柱-预应力支撑体系的提出
保护措施:柱-预应力支撑体系
将开口处的管片及两侧一定范围内的管片在纵向通过预应力索串联起 来以后并进行张拉,形成一个纵向梁结构,降低管片破除过程中开口处
管片的受拉和张开趋势;
与隧道内的临时钢管柱支撑形成一个整体的梁柱受力框架体系,将开 口环管片力系转换到相邻未拆除的整环管片上。
结 论
(2)在管片结构纵向上通过预应力索施加924~1491kN的预应力,可 以有效地限制管片环的纵向变形;同时可以改善开口环管片结构的受力 状态,将横通道部位的开口环管片与塔柱部位的整环管片形成一个整体 受力体系,施加预应力后,管片结构内力降低60%以上,因此应在管片 结构上进一步设计施加该预应力索的工艺结构形式。
横通道部位横断面 塔柱部位横断面
站厅隧道埋深8m,盾构隧道埋深10.7m
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柱-预应力支撑体系作用分析
塔柱4 塔柱4
横通道3
横通道3
塔柱断面
塔柱3
塔柱3
塔柱断面
计 算 模 型
横通道2 跨中断面
横通道2
跨中断面
塔柱2
塔柱2
横通道1
横通道1
塔柱1
塔柱1
22环管片:3个横通道、4个塔柱
3、提出了盾构管片与车站主体结构的节点连接方式
ห้องสมุดไป่ตู้
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已有研究基础
4、提出了盾构法与浅埋暗挖法结合建造地铁车站可行的施 工步骤,明确了施工风险点。
暗挖塔柱式车站施工步骤
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已有研究基础
5、进行了1:10的大比尺模型试验和相应的数值模拟
模型试验台架
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柱-预应力支撑体系作用分析
预 应 力 作 用 下 管 片 接 缝 张 开 量 分 析
2.00 0kN
管片环接缝张开量( ) mm
2.00
1000kN
管片环接缝张开量( ) mm
0kN
1000kN
1.50
1.50
1.00
1.00
0.50 1 2 施工步序 3
0.50 1 2 施工步序 3
中国土木工程学会隧道及地下工程分会第十六届年会报告
盾构法与浅埋暗挖法结合建造地铁车站 的柱-预应力支撑体系作用分析研究
报告人:张新金 单 位:广东省建筑科学研究院 北京交通大学
2010.11.6
2012-7-13
0
汇报提纲
1、问题的提出与研究现状 2、柱-预应力支撑体系的提出 3、柱-预应力支撑体系作用分析研究
计算模型(65m*28.8m*26.4m)
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柱-预应力支撑体系作用分析
管 片 模 型
管片结构图
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管片细部结构
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柱-预应力支撑体系作用分析
纵 向 预 应 力 索 作 用 分 析
预应力索计算模型
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柱-预应力支撑体系作用分析
-300 -400
进行了1:10的大比尺模型试验和相应的数值模拟
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已有研究基础
1、提出并设计了盾构法与浅埋暗挖法结合建造地铁车站的 结构方案。
塔柱部位横断面
横通道部位横断面
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9
已有研究基础
2、提出了柱-预应力支撑体系,并完成了方案设计和施工工 艺研究。
柱-预应力支撑体系
支撑体系试验照片
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5
国内外研究现状
前苏联,日本,德国 在国外,盾构法不仅用于区间隧道的施工,也用于地铁车站的施工 大直径盾构基础上扩挖车站
国 外 研 究 现 状
区间盾构基础上扩挖车站
以盾构隧道作为拱座基础修建车站
新型车站施工方法
外径为<6m, 仅10座左右,铸铁管片。
其余大部分外径为 8m 左右
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汇报提纲
1、问题的提出与研究现状 2、柱-预应力支撑体系的提出 3、柱-预应力支撑体系作用分析研究 4、结论
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结论
(1)车站施工过程中,盾构隧道内的临时钢管柱支撑压力基本上呈 现逐渐增大的趋势,其中横通道开挖阶段增量最大,跨中断面临时钢管 柱支撑承受的压力比塔柱断面大,最大达到907kN,因此临时钢管柱支 撑在施工过程中对于维持管片结构的稳定发挥了较大的作用,在安装时 应适当设计一定的预顶力,以使其正常发挥作用。
4、结论
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1
汇报提纲
1、问题的提出与研究现状 2、柱-预应力支撑体系的提出 3、柱-预应力支撑体系作用分析研究 4、结论
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2
问题的提出
2008年,198km 2015年,561km 2050年,1000km