北京地区地铁隧道施工用盾构机选型
北京地层地铁盾构选型
北京地层地铁盾构选型摘要:对泥水盾构与土压盾构的优缺点进行了分析比较,根据北京地区的地质特点指出了适合北京各种地层的盾构类型及盾构选型的注意事项,以促进北京的地铁建设。
关键词:地铁,盾构,选型,地层1 概述近年来,北京地铁建设异军突起。
由于大部分地铁线路都要求在2008年奥运会举行前通车,使得北京地铁的施工方法由以前的明挖法、浅埋暗挖法向盾构法转变。
盾构工法属暗挖法,其主要优点有:对环境影响小、地表占地面积少,施工进度快、安全性高,适用地层范围宽等。
根据工程需求(隧道尺寸、长度、覆盖土厚度、地层状况、环境条件需求等)选定盾构机类型(具体构造、稳定掘削面的方式、施工方式等等)的工作,简称盾构选型[1]。
地铁隧道施工前要根据本地区地层的具体特点选择相应的盾构类型,使之在施工中能绝对保证掘削面稳定,确保施工进度与施工安全。
2 泥水盾构与土压盾构的优缺点比较[2]2.1 泥水盾构的优缺点2.1.1 泥水盾构的优点1)对地层的扰动小、沉降小。
由于泥水盾构利用泥水压对抗掘削地层的地下水压、土压,同时泥水渗入地层形成不透水泥膜,所以掘削土体对地层的扰动小,故地表沉降小。
另需要化学注浆加固的部位的注入量小,故利于成本降低及减少环境污染。
2)适于高地下水压,江底、河底、海底隧道施工。
上述场合下,泥水盾构可选用面板型刀盘,所以增加了掘削的稳定性,加上泥水压对抗地下水压的作用,故掘削面的稳定性最可靠。
3)适于大直径化。
由于泥水渗入地层的浸泡作用,致使掘削地层不同程度有些松软,故盾构的刀盘掘削扭矩小,所以同样扭矩驱动设备的情况下,泥水盾构的直径可以做得大。
目前最大直径的盾构(直径为14m~15m)均为泥水盾构,已有直径14.18m的泥水盾构通过市中心的施工实例问世。
4)适于高速化施工。
除组装管片期间停止掘进外,其他工序均可连续施工。
5)适用土质范围宽。
适用的土质范围为软粘土层、滞水细砂层、砂砾层、漂砾层、固结淤泥层及含甲烷气体的特殊地层等等。
地铁盾构隧道管片选型与拼装
地铁盾构隧道管片选型与拼装发表时间:2019-03-26T13:10:28.017Z 来源:《建筑细部》2018年第18期作者:杨文超[导读] 在盾构施工中因管片的选型和拼装不当而引起成型隧道管片破损及漏水现象是个普遍现象,结合西安六号线丈八六路站~丈八四路站区间右线的管片选型和拼装质量为研究对象,总结在施工过程中的经验说明了管片选型的原则,从管片不同拼装点位等方面叙述了施工中管片拼装要求。
杨文超中铁六局集团有限公司交通工程分公司北京丰台 100070摘要:在盾构施工中因管片的选型和拼装不当而引起成型隧道管片破损及漏水现象是个普遍现象,结合西安六号线丈八六路站~丈八四路站区间右线的管片选型和拼装质量为研究对象,总结在施工过程中的经验说明了管片选型的原则,从管片不同拼装点位等方面叙述了施工中管片拼装要求。
关键词:盾构机、管片、盾尾间隙、盾构机姿态、油缸行程差1工程概况西安地铁六号线一期TJSG-7标丈八六路站~丈八四路站区间采用盾构法施工,右线区间长度1138.4m,最小曲线半径R=2000m。
区间隧道底部埋深介于17.14-24.52m之间。
隧道从丈八四路站西端以线间距14.0m坡度2‰出站后,以25‰的坡度下行,继续以14‰的坡度下行至区间最低点。
然后以20‰的坡度上行,最终以2‰的坡度进入丈八六路站。
2管片设计2.1本区间隧道管片采用C50P12预制钢筋混凝土管片,管片设计具体参数见下表:3管片选型的影响因素管片作为成型隧道衬砌、是隧道永久支护的一部分,会受到来自土层、地下水压力等特殊外力,如管片选型不当,会引起管片错台、开裂、隧道渗水,所以管片的选型至关重要。
选取管片主要需要考虑3方面的因素:(1)盾尾间隙;(2)推进油缸行程差;(3)铰接油缸行程差。
3.1管片选型首先要考虑盾尾间隙对管片选型的影响本工程采用小松TM614PMX-12号盾构机盾尾外径为6140mm、壁厚为40mm的圆柱形钢结构,管片的外径为6000mm。
北京铁路地下直径线盾构选型及功能设计
泥 水 平衡 盾 构
泥 浆 在 开 挖面 I 透 形 成 泥 膜 , 浆 在 土 仓 内 可 完 全 渗 泥
霉 一
’ 扭 矩
刀 具及 刀
隧道 全 长 72 8m, 3 盾构 段长 51 5m, 用一 台盾 构 7 采
根据本 标 段 地 层 富 水 、 渗 透 性 、 本 不 能 自 强 基
稳 的情况 , 疑 需 选 用 压 力 平衡 盾 构 , 供 选 择 的 无 可 有 土压平 衡 盾 构 和 泥水 平 衡 盾 构 两 种 机 型 。该 两 种类 型盾构 的优 缺 点 如 表 1所 示 。综 上 分 析 , 在本 标段 采用 泥水平 衡盾 构更 为有利 。
1 前 言
城 市地 下 隧 道 工 程 施 工 首 要 考 虑 的是 地 面 建
设1 8根 4 6m 斜直 螺栓 , , m 3 纵缝设 5 0根 6 omm的 3 斜 直螺栓 连 接 , 片设 计 强 度 为 C 0 抗 渗 等 级 为 管 5,
S2 1 。沿 线建 ( ) 物密 集 、 险点 多 , 越 了西 便 构 筑 风 穿 门 、 宁寺立 交桥 、 城 河 、 有地 铁 及 煤 气 、 天 护 既 上水 、 热 力 、 等 多种管 线 , 地下 水位 高 。 污水 且
从 天宁寺 桥 附近 的 4号井 从西 向东 掘进 。盾构 隧道
开挖 断 面 01 .4m、 径 4 1 6m、 20 外 , . 内径 ,l . 1 / o 5 m、 ,
环宽 1 8m, 用 6+2+1通 用 环 形 式 。管 片环 缝 . 采
[ 稿 日期 ] 2 1 收 0 0—0 8—1 2
多种管线 , 地下水 位 高 。 且
距 离掘进 ; 度 指 标 高 , 具 磨 损 快 ; 刀 难 度 大 ; 进 刀 换
北京地铁盾构机招标选型
北京地铁盾构机招标选型一、前言随着北京城市地铁建设的不断推进,盾构机在地铁隧道施工中发挥着重要作用。
盾构机是一种专门用于地下隧道建设的设备,其在地铁工程中的应用已经非常普遍。
在北京地铁建设中,盾构机的选择和引进对于工程的顺利进行和质量的保障具有非常重要的意义。
本文将对北京地铁盾构机的招标选型进行详细分析和探讨。
二、北京地铁盾构机的需求北京地铁建设的快速发展,对盾构机的需求也在不断增加。
地铁项目是城市基础设施建设的重点项目,因此盾构机必须满足一系列的要求才能够顺利完成工程。
盾构机需要具备良好的隧道掘进能力,能够在复杂的地质条件下顺利进行工作。
盾构机需要具有较高的稳定性和可靠性,能够保证工程的安全进行。
盾构机还需要具备较高的适应性和灵活性,能够适应不同的隧道环境和工程要求。
基于这些需求,北京地铁盾构机的招标选型工作将在技术、性能、质量、价格等方面进行综合考虑和评估。
三、北京地铁盾构机招标选型的技术要求在北京地铁盾构机的招标选型中,首先需要对技术要求进行详细的规定和界定。
盾构机的技术要求主要包括隧道掘进能力、机械性能、控制系统、自动化程度等方面。
盾构机需要具备较高的掘进速度和挖掘能力,能够在限定的时间内完成相应的工程任务。
盾构机需要具备良好的机械性能,包括动力系统、传动系统、液压系统、冷却系统等方面,以保证设备的稳定运行和持续工作。
盾构机需要具备先进的控制系统和自动化程度,能够实现对设备的智能化管理和控制,提高工程效率和质量。
五、北京地铁盾构机招标选型的质量要求在北京地铁盾构机的招标选型中,质量要求是非常重要的一个方面。
盾构机作为地铁隧道施工的重要设备,其质量直接影响着工程的质量和工期。
盾构机的质量要求主要包括设备结构安全性、材料质量、工艺水平、加工精度等方面。
盾构机的结构需要符合相关标准和规范,能够承受较大的工程压力和扭矩,保证设备的结构安全性和稳定性。
盾构机的材料需要具有良好的品质和性能,能够在复杂的地质条件下保持良好的使用性能和耐久性。
北京地铁盾构机招标选型
北京地铁盾构机招标选型盾构机是地下隧道掘进的主要设备之一,其精度、稳定性和效率对于隧道施工的顺利进行有着至关重要的作用。
在北京地铁的建设过程中,盾构机的招标选型也是其中的关键环节。
本篇文章将就北京地铁盾构机的招标选型进行详细的分析。
首先,在盾构机招标选型的过程中,首要需要考虑的是盾构机的技术指标。
北京地铁隧道的掘进需要满足一些特殊的要求,如地质条件较差、隧道环境限制等,因此盾构机的适应性和稳定性显得尤为重要。
针对这些特殊要求,北京地铁盾构机的选型需满足如下技术指标:1)经济效益要好,2)具有较高的扭矩和切削力,3)控制系统精密且稳定,4)机身抗压性能优越,并且5)具有满足环保要求的排放系统。
其次,在盾构机招标选型的过程中,还需要考虑政府和市场环境的因素。
政府和市场环境的不确定性,会对盾构机的选择产生较大的影响。
比如,政府可能会在施工过程中设置一些环保限制或者产业政策,这就需要盾构机的选型能够配合政府政策来进行操作。
而市场环境的变化,如经济环境、政治环境等,可能会对盾构机的选型产生较大的影响。
随着技术的不断发展,市场和政府的环境也在不断变化,因此,盾构机的选型应该适应市场和政府环境逐渐变化的趋势,对盾构机的功能和性能有着更加深入的了解和考虑。
最后,在盾构机招标选型中,需要考虑成本效益的问题。
隧道施工是一个耗时、耗力、耗资的工作。
因此,在盾构机的选型中,不仅要考虑到盾构机的性能和适应性,还要充分考虑盾构机的价格和运营成本。
要综合考虑这些因素来进行盾构机的选型,以得到最佳的效益,实现投资最小但效益最大的盾构机选型。
总之,在北京地铁盾构机的招标选型中,需要综合考虑技术指标、政府和市场环境、成本效益等多个因素。
只有在综合考虑各种因素的情况下,才能做出最优的选择。
通过这些因素的考虑和权衡,才能得到高效、环保、安全、经济的盾构机,为地铁隧道建设提供全面的保障。
地铁盾构隧道管片选型
将数据代入得θ =0.458 根据圆心角的计算公式: a=180L/∏R 式中: L-一段线路中心线的长度; R-曲线半径,取1000m 而θ = a 将之代入,得出L=7.994m 上式表明,在800m的圆曲线上,每隔7.994m要用一 环转弯环,管片长度为1.2m,就是说,在800m的 圆曲线上,标准环与转弯环的拼装关系为6环标准 环+1环转弯环。
调整的基本原则
哪边的盾尾间隙过小,就选择拼装反方向的 转弯环。在不同点位拼装一环左转弯环的盾尾 间隙调整。如此时盾构机在进行直线段的掘进, 则必须注意在拼装完一环左转弯环后,选择适 当的时机,再拼装一环右转弯环将之调整回来, 否则左边盾尾间隙将越来越小,直至盾尾与管 片发生碰撞。如盾构机处于曲线段,则应根据 线路的特点进行综合考虑。
1、 管片选型要适合隧道设计线路
当一个盾构工程开工之前,就要根据设计线路 对管片作一个统筹安排,通常把这一步骤叫管片 排版。通过管片排版,就基本了解了这个线路 需要多少转弯环(包括左转弯、右转弯),多 少标准环,曲线段上标准环与转弯环的布置方 式。现根据北京地铁四号线二十标段工程颐和 园 --- 北宫门区间的管片排版, 其简要技术参数 如表1所示。
2) 盾构机掘进 盾构机应尽量根据设计线路进行掘进,避免产生 不必要的偏差,这样基本可以根据管片排版进行管 片拼装,也有利于管片按计划进行生产。如果盾构 机偏离设计线路,在纠偏过程中也不要过急,否则 转弯环管片的偏移量跟不上盾构机的纠偏幅度,盾 尾仍然会挤时间坏管片。
目前,有些较为先进的盾构机上配备的自动测量系 统已经有了自动进行管片选型的功能。但该系统还不 是很完善,所以在实际的管片选型的过程中,还需要 人工进行复核和修正。 在盾构工程中管片选型是一项较为复杂且极为重要 的工作,对此应该认真对待,一旦选型失误,将会对 隧道质量产生重大影响。
北京地铁盾构机招标选型
北京地铁盾构机招标选型
北京是中国地铁发展最快的城市之一,地铁建设已成为城市发展的重要组成部分。
北京地铁的建设需要大量的盾构机设备,需要进行招标选型,以保证施工质量和效率。
一、技术指标
盾构机的技术指标是选型的重要因素之一,包括掘进直径、机身长度、功率大小、掘进速度等。
在选择盾构机时,应根据施工的具体情况,如地质条件、隧道长度、交通流量等,综合考虑以上技术指标,选择最适合的盾构机型号。
二、供应商能力
选型的另一个重要因素是供应商的能力,包括供应商的技术实力、设备质量,以及供应商的生产能力和服务保障能力等。
应了解供应商的市场声誉和业绩,在与供应商签订合同之前,应对供应商进行必要的尽职调查。
三、质量控制
在选型之后,应对盾构机的质量进行严格的控制。
应对设备进行严格的验收,以确保设备符合技术要求和合同要求。
同时,应对设备及其配件的安装、调试、运输等进行全程管控,以确保设备施工期间的良好运行状态。
四、售后服务
盾构机的售后服务是选型的重要因素之一,应确保供应商提供完备的售后服务,包括设备维修、保养、更新等服务。
应要求供应商对设备进行定期检验和维护,确保在施工过程中能够很好地运作。
总的来说,北京地铁盾构机的招标选型需要综合考虑技术指标、供应商能力、质量控制以及售后服务等多个方面,以保证选型的合理性,为地铁建设提供有效的保障。
同时,应对选型后的设备进行严格的保养和管理,确保设备在施工过程中的稳定运行。
北京地层地铁盾构选型
文章编号:100926825(2007)0620281202北京地层地铁盾构选型赵红军摘 要:对泥水盾构与土压盾构的优缺点进行了分析比较,根据北京地区的地质特点指出了适合北京各种地层的盾构类型及盾构选型的注意事项,以促进北京的地铁建设。
关键词:地铁,盾构,选型,地层中图分类号:U231.3文献标识码:A1 概述近年来,北京地铁建设异军突起。
由于大部分地铁线路都要求在2008年奥运会举行前通车,使得北京地铁的施工方法由以前的明挖法、浅埋暗挖法向盾构法转变。
盾构工法属暗挖法,其主要优点有:对环境影响小、地表占地面积少,施工进度快、安全性高,适用地层范围宽等。
根据工程需求(隧道尺寸、长度、覆盖土厚度、地层状况、环境条件需求等)选定盾构机类型(具体构造、稳定掘削面的方式、施工方式等等)的工作,简称盾构选型[1]。
地铁隧道施工前要根据本地区地层的具体特点选择相应的盾构类型,使之在施工中能绝对保证掘削面稳定,确保施工进度与施工安全。
2 泥水盾构与土压盾构的优缺点比较[2]2.1 泥水盾构的优缺点2.1.1 泥水盾构的优点1)对地层的扰动小、沉降小。
由于泥水盾构利用泥水压对抗掘削地层的地下水压、土压,同时泥水渗入地层形成不透水泥膜,所以掘削土体对地层的扰动小,故地表沉降小。
另需要化学注浆加固的部位的注入量小,故利于成本降低及减少环境污染。
2)适于高地下水压,江底、河底、海底隧道施工。
上述场合下,泥水盾构可选用面板型刀盘,所以增加了掘削的稳定性,加上泥水压对抗地下水压的作用,故掘削面的稳定性最可靠。
3)适于大直径化。
由于泥水渗入地层的浸泡作用,致使掘削地层不同程度有些松软,故盾构的刀盘掘削扭矩小,所以同样扭矩驱动设备的情况下,泥水盾构的直径可以做得大。
目前最大直径的盾构(直径为14m~15m)均为泥水盾构,已有直径14.18m的泥水盾构通过市中心的施工实例问世。
4)适于高速化施工。
除组装管片期间停止掘进外,其他工序均可连续施工。
三论北京地区地铁施工用盾构机选型
都市快轨交通・第21卷第2期2008年4月土建技术 URBAN RAP ID RA I L TRANSI T 三论北京地区地铁施工用盾构机选型乐贵平 苏 艺(北京市轨道交通建设管理有限公司 北京 100037)摘 要 北京地区的地质条件、地面环境以及社会关注度等特点,使地铁隧道施工时所采用的盾构机类型和盾构施工技术必然带来其典型的地区特色。
通过分析地铁线路隧道穿越地层的工程地质及水文地质条件和各种盾构机在北京不同土层地质条件的适应性,及时总结盾构施工的技术经验,同时引入新的机型,使地铁施工盾构机更符合北京地区的工程地质实际,不断提高盾构施工与管理水平。
关键词 北京地区 地铁施工 盾构机选型笔者几年前曾在《现代隧道技术》、《市政技术》上对北京市地铁施工用盾构机的选型进行过讨论,并提出过一些初浅的看法。
随着北京地铁4、5、10号线、奥运支线及机场线盾构工程即将全部结束,北京采用盾构技术先后穿越了北京市区四环以内所有地层和四环以外的部分特殊地层(见图1)。
在地铁盾构隧道施工中,北京地铁工程盾构技术人员既创造了地铁盾构工程月进度为727m 的全国最高记录,也碰到盾构连续掘进不到10m 刀具就严重破损的困难。
经过地铁参建各方几年的工程实践,积累了北京地铁盾构施工的经验,逐步形成和建立了北京地区盾构成套综合技术的基本理念,已具备对北京地区盾构技术全面总结的条件。
根据北京市轨道交通的规划以及建设时序的安排,北京市2007年地铁建设目标为:在上述已开工建设的5条地铁线路的基础上,确保再新开工建设4条线,并争取新开工建设线路达到6条线。
从计划开工的地铁线路看(见图2),地铁所涉及范围更广,隧道所穿越的地层更复杂,施工难度更大,计划采用盾构法施工的区间隧道更多。
及时总结已有盾构施工的经验,指导盾构隧道工程的规划、设计、施工,对于保证地铁收稿日期:20070822 修回日期:20071206作者简介:乐贵平,男,硕士,教授级高工,总经理助理。
浅谈北京地区盾构刀盘选型
浅谈北京地区盾构⼑盘选型浅谈北京地区盾构⼑盘选型浅谈北京地区盾构⼑盘选型摘要:本⽂结合盾构施⼯中的实践经验,对北京地区盾构⼑盘选型过程中常见问题进⾏论述,为此类盾构⼑盘选型提供参考。
关键词:盾构施⼯⼑盘选型⼑盘形式⼑具中图分类号:TU74 ⽂献标识码:A ⽂章编号:在科技飞速发展的今天,盾构在城市隧道的开挖中得到越来越⼴泛的应⽤。
施⼯中会遇到各种不同地层,从淤泥、粘⼟、砂层到软岩及硬岩等,⼑盘的结构关系到盾构⼯程的成败、开挖效率、使⽤寿命及⼑具费⽤。
即盾构的⼑盘结构形式与⼯程地质情况有着密切的关系,不同的地层应采⽤不同的⼑盘结构形式,因⽽⼑盘选型和⼑具的选择成为了盾构的关键技术。
采⽤什么样的⼑盘结构和⼑具配置才能够满⾜盾构机在北京地区隧道掘进过程中达到最⼩的⼑具磨损、最少的换⼑次数,甚⾄中途不换⼑的⽬的,使盾构机的性价⽐达到较⾼⽔平。
⼀特点1 盾构机⼑盘选⽤⾯板和辐条相结合的⼑盘型式,满⾜⼯程掘进距离较长,且要穿过砂卵地层,很可能需中途换⼑需要。
2 采⽤⽛型交错连续排列⽅式⼑具,其切削阻⼒⼩、切削效率⾼、密封舱内⼟体流动性好和易搅拌。
3 采⽤设计为楔形结构的⼑盘开⼝槽,使⼑盘中部开⼝逐渐变⼤,利于渣⼟向⼟仓内流动,防⽌结泥饼,提⾼开⼝效率。
⼆使⽤范围粉细砂、中粗砂、圆砾卵⽯、粘⼟、粉质粘⼟地层及由以上相互组成的复合地层。
三⼑盘选型现以北京地铁6号线⼀期⼟建施⼯01合同段为例,具体说明盾构选型过程中的相关观点及看法。
本段线路位于北京城区东部,沿线地形基本平坦,起伏不明显,全线地势西⾼东低。
钻孔孔⼝⾃然地⾯标⾼为32.00~36.33m,与周边场地基本相平。
⼟体从上⽽下依次为:粉⼟填⼟、杂填⼟、粉⼟、粉质粘⼟、粘⼟、粉细砂、粉质粘⼟、粉⼟、粉细砂、中粗砂、圆砾卵⽯、中粗砂、粉细砂、粉质粘⼟、粉质粘⼟。
盾构区间部分区域需要穿越中粗砂和砂卵⽯地层。
1 盾构机的⼑盘形式⼑盘的功能是开挖、稳定掌⼦⾯和搅拌碴⼟。
盾构隧道作业
一、北京地铁盾构的选型北京地区特殊的地质条件决定了在盾构选型方面的特殊性,北京地区的地层以:砂卵石、粉质粘土、粉土、中粗砂、中细砂、粉细砂、圆砾、砾岩等为主要地质特征,根据统计,目前北京地铁四、五及十号线共采用l7台盾构机,全部为土压平衡盾构机,其中德国海瑞克占8台,日本石川岛播磨重工、三菱重工及日立造船占9台。
对于改良切削土体,德国海瑞克盾构机以加泡沫为主,日本盾构机可根据需要,加泥、加泡沫或同时加泥与加泡沫;德国海瑞克的盾构机全部采用面板式刀盘,日本则以辐条式刀盘为主,少量采用开口率超过40%的面板式刀盘;刀头一般以刮刀为主,根据各制造商的设计理念不同刮刀有所变化;对于局部有砾岩地层,为满足破岩要求,在刮刀基础上辅以少量滚刀。
盾构隧道穿越的地层主要为粉质粘土、粉土、砂层(粗砂)、卵石圆砾和砾岩(微风化和中~强风化)。
对于粉质粘土、粉土地层,土压平衡盾构机适应性较好,特别是辐条式刀盘土压平衡盾构机,无论是保持土压平衡,控制地表沉降,还是盾构机推进的技术参数指标,均与设计符合较好;但对于砂层(粗砂)、砂卵石层(圆砾),适应性还有待于进一步确认,而面板式刀盘土压平衡盾构机,则已证明其对砂层(粗砂)、砂卵石层(圆砾)的适应性较差。
根据目前北京市地铁盾构标段各施工单位选定的盾构机,以及地铁沿线建构筑物现况,在盾构掘进时有以下技术特点必须给予高度重视和关注:(1)如何解决刀盘刀头、密封舱及螺旋输送机内壁磨损(五号线某标段刀头磨损),实现盾构机正常掘进;(2)如何在盾构机密封舱内建立与开挖面土体平衡(砂卵石及圆砾层都存在此问题),保证地表不出现有害沉降和塌方;(3)如何在隧道内进行降水及加固地层,此项技术综合性很强,要求施工单位有较强的技术实力和经验(盾构法施工地铁沿线地表普遍是房屋,缺乏施工用地的地段比比皆是);(4)安全可靠的开舱与排障技术(如四号线白石桥站~动物园站区间,不仅砂卵石含量达67%,而且可能存在大量的桩基和锚杆等施工遗弃物,盾构掘进遇障概率和施工风险极大),国内施工单位一般实战经验缺乏,特别急需加强和学习;(5)本标段与相关标段工程的总体筹划与组织(如某标段盾构意外停机,从问题出现到处理结束以及恢复掘进用时长达52 d),体现施工单位盾构施工所积累的经验和对盾构工程全局的把握能力;针对上述问题及结合北京地区的实际,从而对盾构机的选型时必须考虑以下功能:(1)盾构机的刀头易于更换,特别是刀盘外周布置的刀头应采用螺栓连接,且每次开舱更换刀头时间宜控制在8h之内,此外,在岩石区域,滚刀和刮刀还应可以互换;(2)盾构机应设计和配备机内超前注浆加固地层的专用设备系统;(3)盾构机应设计和配备气压舱,其空间和工艺技术必须满足人员进入密封舱内检修刀盘和刀头的需要,同时对于有关舱内作业时的送风和排风必须专门设计和配备相应设备;(4)盾构机应设计有加泥、加泡沫两个独立的系统,如还能实现同时添加泥和泡沫混合液则更好,另外要求泥或泡沫都能添加到刀盘上(不仅是密封舱内隔板上),螺旋输送机还应配有加泥或泡沫的系统,特别是螺旋输送机的前段(进土口方向);(5)盾构机应设计有铰接系统(满足小半径曲线掘进的需要,如十号线麦子店西路站~亮马河站区间s型小半径曲线等);(6)若有可能,盾构机盾体分割设计应采用螺栓连接,尽可能减少工地现场焊接量,既降低盾构机多次组装的损坏率,又加快盾构机组装调试速度,每次组装时间最好能控制在20 d(如五号线和平里站~雍和宫站单一区间盾构机两次从和平里站始发);(7)盾构机装备总推力与脱困扭矩应取较大值,如总推力宜大于计算阻力的2 倍,刀盘扭矩系数宜大于23。
北京地铁盾构机招标选型
北京地铁盾构机招标选型北京是中国首都,也是中国经济、政治、文化中心,随着城市的发展和人口的增加,地铁交通成为北京市重要的交通方式。
建设一个高质量、高效率的地铁系统对于保障北京的可持续发展至关重要。
在地铁工程中,盾构机被广泛应用于地下隧道的建设。
盾构机能够有效地减少对周围环境的干扰,同时也可以大大缩短工期。
因此,在地铁建设中,盾构机的选择非常重要。
北京地铁建设的一个重要项目是北京地铁线路6的建设,目前正在进行盾构机的招标选型。
为了选择最适合的盾构机,必须考虑多个因素,包括但不限于地层状况、隧道直径和长度、盾构机性能、可靠性和运营成本等等。
地层状况是选择盾构机的重要因素之一。
北京的地层主要由软黏土和砂质岩石构成,而且存在着一些地下水问题。
因此,对于地铁隧道的建设,需要选择具有良好适应这些地层特征的盾构机。
对于柔软岩层,应该选择可以实现液压平衡或土压平衡的盾构机,以便在施工过程中保持隧道周围的稳定性。
而对于砂质岩石层则应选择硬岩盾构机。
隧道直径和长度是选择盾构机的另一个重要因素。
隧道直径越大,越需要选用更大型号的盾构机。
一般情况下,如果隧道的长度较短,则可以选择传统隧道掘进机进行施工,但对于较长的隧道,建议选用盾构机。
对于北京地铁6号线,该隧道的直径约为6米,长度约为30公里。
因此,需要一种大型的盾构机来完成这项工程。
盾构机的性能、可靠性和运营成本也需要考虑。
性能指的是盾构机在施工过程中的质量和效率。
一个好的盾构机应该具有高效的推进力、灵活的转向性能,以及稳定的前端工具。
可靠性则指的是盾构机在施工过程中的安全性和可靠性,需要选择生产厂家有良好的声誉,并具有完善的售后服务。
运营成本包括设备的购置和维护费用、劳动力成本和能源成本等因素,这些都是影响盾构机的选择和使用的重要因素。
北京地铁4号线砂卵石地层盾构机选型
_ 1 E : I L 穴 巨
北京地铁4 号线 础卵石地层盾构机选型
赵惊华 邓美龙
质 情 况。
摘
要 :在 盾 构工 程 中盾构 机 选 型是 重 点 工作 之一 ,盾构 机 型 选择 的
正确 与 否是 盾构 隧道 工程 施 工成败 的 关键 。文章 以北京 地铁4 线四标 号
层沉 降要 求等 ,并且 在其 使用 寿命周 22 盾 构机 选 依 据 - 期 内可 以适 用于 多项施工工 程 。
( )盾 构 机 投 用 工 程 的 工 程 地 立 、稳 定 及 施 工 安 全 。 密 闭 式 盾 构 1
( ) 可 靠 性 。盾 构 机 的可 靠 性 质 和 水 文地 质 勘 察 报 告 中关 于 盾 构 机 根 据 平 衡 开 挖 面 土压 与 水 压 原理 2
( ) 技 术 先 进 性 。盾 构 机 的 技 3
北 术 先 进 性 :① 可 以 更 好 地 适 应 建 设 及相 关盾 构技 术规 范 。
京 南站 区 间、北 京南站一 陶然亭站 区 单 位 当 前 及 今 后 的 工 程 施 工 要 求 , 间 ,车 站为 明挖 法施 工 ,区间均 为盾 市 场 竞 争 力 强 ; ②在 其 合 理 使 用 寿 构法施 工 。2 区间概 况见 表 l 个 。
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处砂 卵石地 层 特 点 , 系统 阐述 了北 京砂 卵 石地 层 盾构 机 选 型 的技 术路
浅谈北京地区地铁隧道施工用盾构机选型
浅谈北京地区地铁隧道施工用盾构机选型摘要:根据北京地区工程地质和水文条件,以及北京市地铁施工的特点,提出适用于北京地区地铁隧道施工用的盾构机型和盾构机基本配置的技术要求,同时还就盾构机扭矩、刀具形状与布置及作用等技术关键点进行了讨论。
此外还提出,施工企业、国内重工业企业及科研单位三看联合起来共同攻关,可以设计和制造出满足北京地区地铁隧道施工用的盾构机.关键词:北京地铁盾构机造型砂卵石磨损1前言为承接北京地铁隧道施工任务,我集团公司于2002年10月参加了北京市地铁五号线盾构法施工标段的投标,由笔者执笔编写投标书中盾构机选型部分内容。
在完成此任务的过程中,笔者对北京地区地质特征、盾构机机型及适应工程地质的特点等进行了思考,感到国内大型重工业企业如果深刻认识到北京地区地质的特点,在设计方面针对关键问题有正确的解决办法,再加上精心制造,完全有能力设计和制造出满足北京地区地铁隧道施工用的盾构机。
为此,笔者将北京地区地铁隧道施工用盾构机选型的有关资料进行整理,同时结合我集团公司购买北京市地铁五号线施工用盾构机(外径Φ6。
14m)时的一些基本考虑,勉凑一文,供国内同行参考,为促进我国盾构技术的发展贡献一点微薄之力.2北京地区地质情况简介及地铁隧道结构形式2.1工程地质及水文条件北京市地处永定河洪冲积扇的中上部,第四系松散土层及砂卵石层遍布全区,其地质沉积层的";相变"十分明显,如西部单一的砂卵石层向东很快渐变成粘性土和粉细砂互层的多层状态。
在北京市采用盾构法进行隧道施工时,将碰到以下几类极具北京地质特征的地层:(1)粘性土及粉土层(粉质粘土、粘质粉土)。
(1)砂性土层(粉细砂、中细砂、中砂、中粗砂,部分石英含量大)。
(3)砂卵石地层(一般粒径3~5mm,西部5~15mm,最大层厚超过40m以上).(4)粘质粉土、砂质粉土、中细砂互层,中砂、粉质粘土、砂卵石互层。
北京市的地下水一般指上层滞水、潜水和浅层地下水,另有一类景观、河期渗漏水以及城市上下水管道的漏失水等城市特殊水。
北京地铁盾构机招标选型
北京地铁盾构机招标选型随着城市化的快速推进,人口的增加和交通流量的增大,城市地铁已成为现代城市重要的交通工具。
而地铁盾构机作为地铁建设中的重要设备,其选型和使用对地铁工程的进展和质量起着重要作用。
北京作为中国的首都和国际大都市,地铁建设一直处于快速发展的状态。
为了满足日益增长的交通需求,北京地铁公司需要科学选型盾构机来保障地铁建设的顺利进行。
而选型过程中需要考虑多种因素,如穿越建筑物的能力、土层情况、盾构机的尺寸、造价和性能等。
在北京地铁工程中,盾构机的选型主要考虑以下几个因素:1. 土层情况:北京地下的土层主要有软弱地层、黄土、砂土和岩石等。
不同类型的土层对盾构机的选择有不同的要求。
软弱地层主要需要选择土压平衡盾构机,而黄土和砂土可以选择土压平衡盾构机或开挖式盾构机。
岩石地层则需要选择岩石盾构机。
2. 穿越建筑物的能力:北京地铁建设需要穿越许多地下通道、地下商业区和地下停车场等建筑物。
盾构机选型需考虑其尺寸和形状,以确保能够穿越狭窄和复杂的空间。
3. 盾构机的性能:盾构机的性能直接影响工程的质量和进展。
性能好的盾构机能够提高施工效率,减少对周围环境的影响。
在选型过程中,需考虑盾构机的动力、转向能力、排土方式等因素。
4. 盾构机的造价:盾构机的造价直接影响到地铁工程的投资成本。
在选型过程中,需综合考虑盾构机的价格和性能,以选择性价比最高的设备。
在北京地铁公司进行盾构机招标选型时,一般会发布招标文件,明确要求供应商提供符合北京地铁建设要求的盾构机。
供应商需要提交相关的技术资料、性能参数和价格等信息,以便北京地铁公司评估和比较不同供应商的产品。
评估过程中,除了考虑上述所提到的因素,还会考虑供应商的信誉度、售后服务和技术支持等方面。
最终,北京地铁公司会选择性价比最高、适应北京地铁建设要求的盾构机供应商,以确保地铁工程的顺利进行。
北京地铁公司还会和供应商签订合同,约定盾构机的交付时间、保修期限、培训等详细事宜,以确保各项工作的顺利进行。
再谈北京地铁施工用盾构机选型及施工组织
再谈北京地铁施工用盾构机选型及施工组织
乐贵平
【期刊名称】《市政技术》
【年(卷),期】2005(023)003
【摘要】简要介绍了北京地铁四、五及十号线规划盾构法施工的情况,强调提出了北京地铁施工用土压平衡盾构机必须具备的功能,同时还提出盾构工程施工安排的注意点.
【总页数】5页(P137-140,159)
【作者】乐贵平
【作者单位】北京市轨道交通建设管理公司,北京,100034
【正文语种】中文
【中图分类】U455.31
【相关文献】
1.地铁施工用盾构机的选型方案 [J], 温法庆
2.三论北京地区地铁施工用盾构机选型 [J], 乐贵平;苏艺
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4.地铁施工用盾构机选型及施工组织 [J], 楼顺峰;刘嘉斌
5.北京地铁新机场线大直径盾构机高效掘进选型研究 [J], 李小平
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北京地区地铁隧道施工用盾构机选型(上)摘要:根据北京地区工程地质和水文条件,以及北京市地铁施工的特点,提出适用于北京地区地铁隧道施工用的盾构机型和盾构机基本配置的技术要求,同时还就盾构机扭矩、刀具形状与布置及作用等技术关键点进行了讨论。
此外还提出,施工企业、国内重工业企业及科研单位三看联合起来共同攻关,可以设计和制造出满足北京地区地铁隧道施工用的盾构机。
关键词:北京地铁盾构机造型砂卵石磨损1 前言为承接北京地铁隧道施工任务,我集团公司于2002年10 月参加了北京市地铁五号线盾构法施工标段的投标,由笔者执笔编写投标书中盾构机选型部分内容。
在完成此任务的过程中,笔者对北京地区地质特征、盾构机机型及适应工程地质的特点等进行了思考,感到国内大型重工业企业如果深刻认识到北京地区地质的特点,在设计方面针对关键问题有正确的解决办法,再加上精心制造,完全有能力设计和制造出满足北京地区地铁隧道施工用的盾构机。
为此,笔者将北京地区地铁隧道施工用盾构机选型的有关资料进行整理,同时结合我集团公司购买北京市地铁五号线施工用盾构机(外径①6.14 m)时的一些基本考虑,勉凑一文,供国内同行参考,为促进我国盾构技术的发展贡献一点微薄之力。
2 北京地区地质情况简介及地铁隧道结构形式2.1工程地质及水文条件北京市地处永定河洪冲积扇的中上部,第四系松散土层及砂卵石层遍布全区,其地质沉积层的"相变"十分明显,如西部单一的砂卵石层向东很快渐变成粘性土和粉细砂互层的多层状态。
在北京市采用盾构法进行隧道施工时,将碰到以下几类极具北京地质特征的地层:(1)粘性土及粉土层(粉质粘土、粘质粉土)。
(1)砂性土层(粉细砂、中细砂、中砂、中粗砂,部分石英含量大)。
⑶砂卵石地层(一般粒径3~ 5mm,西部5~ 15mm,最大层厚超过40m以上)。
(4)粘质粉土、砂质粉土、中细砂互层,中砂、粉质粘土、砂卵石互层。
北京市的地下水一般指上层滞水、潜水和浅层地下水,另有一类景观、河期渗漏水以及城市上下水管道的漏失水等城市特殊水。
2.2地铁隧道结构形式北京市地铁隧道覆土厚度约为8〜16m,埋深约为14〜22m。
一般考虑采用节能型车站,隧道线形既有平曲线又有竖曲线。
地下水位高低不一,甚至隧道位于地下水位之上。
隧道结构可分为普通环和通用环两种形式(图1,图2)。
普通环形式为常用的标准环+左转、右转环(楔形环)方式,在直线段使用标准环,曲线段采用楔形环。
目前国内大部分城市地铁隧道均采用此种普通环拼装方式。
通用环形式是欧州常用的管片拼装方式,该方式只有1种楔形环,通过其不同组合实现直线和曲线管片拼装。
两种结构形式管片均由6块组成,本次北京市地铁五号线盾构施工标段即采用通用环拼装方式。
3地铁施工用盾构机选型基本原则笔者经过对国际国内盾构施工技术的调查分析,针对北京市地铁隧道盾构法施工,认为盾构机选型时应遵循以下几项基本原则。
(1)盾构机技术水平先进可靠,并适当超前,符合我国国情(2)所选盾构机应满足北京市地铁规划各条隧道所穿越地层不同地质与水文条件的施工需要,特别是要满足规划在2008年前必须完成的隧道工程施工的需要。
(3)能够满足浅埋或超浅埋地铁隧道施工以及穿越大量房屋建筑之下施工的需要,即要求盾构机对控制地表沉降配备足够的功能和具有良好的操作性能。
(4)盾构机能够适应北京市地下构筑物众多的特点,必要时可实现隧道(盾构机)内清楚或撤换障碍物的施工。
(5)盾构机在设计方面应考虑北京市地铁隧道施工需要多次拆卸、多次组装和可能应用于多项隧道工程的实际特点。
4盾构机选型考虑要素及注意点4.1 工程地属条件(1)粘性土及粉土层盾构机在此地层中施工时,一般较容易控制,但常会发生刀盘粘附导致增大阻力和螺旋输送机的粘附堵塞,因而盾血■片JU I杆通坏形成{单位:rrnn)卜“.: Oniinarv ring图1対用环(单位呵m)Fife,2 I HIKIMA I riiu构机选型时应注重在刀盘形式、开口率、刀具、加泥位置等考虑解决方法。
(2)砂性土层盾构机在砂性土层施工比在粘土层施工稍为困难。
砂性土一般摩擦阻力大,渗透性好,在盾构机推进挤压下水分很快排出,土体强度提高,故不仅盾构机推进摩擦阻力大,而且开挖面土压力也较大,常会导致盾构机刀盘扭矩和总推力不足。
另外,盾构机密封舱内刀具切削下来的砂土不易搅拌成均匀的塑流体,特别是在无水砂性土层中施工,有时甚至实现不了与开挖面土压力保持动态平衡的需要,操作不当会出现开挖面上方的局部坍塌。
再有,北京地区砂性土中石英含量较大,刀具磨损较严重,并伴有损坏盾尾密封系统的现象。
因此盾构机选型时,应将设备的推力、刀盘的扭矩、形式、开口率,以及加泥加泡沫系统等内容作为重点统筹考虑。
(3)砂卵石地层北京地区的砂卵石地层一般级配良好,含砂率在25%〜40%之间•盾构机在此地层中施工远比在砂性土层中施工困难:首先是盾构机密封舱内建立土压平衡比较困难,甚至盾构机实现不了土压平衡的功能;其次是大粒径砂卵石不但切削或破碎困难,而且切削下来的碴土经螺旋输送机向外排出也十分困难;再次是刀盘(刀具)和螺旋输送机以及密封舱内壁磨损严重,而且盾构机掘进过程中产生的震动和噪音对周边环境影响较大等等。
因此盾构机选型时,必须从如何解决上述三个问题出发,对刀盘支撑方式、刀盘形式,刀具形状及布置方式,加泥加泡沫系统等方面认真研究,保证所选机型适应砂卵石地层的施工。
(4)粉质粘土、粘质粉土、中细砂互层对于此类地层,盾构机施工比较容易•有时甚至不用加泥只需加水即能顺利施工。
(5)中砂、粉质粘土、砂卵石互层对于此类地层,盾构机施工比砂性土层困难,而远比砂卵石层容易,所需注重问题与前三项类似,但因为几类地质交互的原因,情况有较大变化。
4.2 工程水文条件对于采用密闭式盾构机技术施工,除工作井施工需要考虑降水外,区间隧道盾构机施工时对地下水只需稍加注意即可(对于密封0.6MPa 以下的水压力,就目前盾构机技术水平已很容易)。
对于城市特殊水,因其产生原因和作用于土体的状况复杂多变,不易一概而论。
有些情况其对地层土体物理力学性能的影响较大,如土体被特殊水长期浸泡变软或由于管道渗漏其周围土体不断被水带走后形成不规则空穴等等,给盾构施工沉降控制造成很大困难。
因此盾构机选型肘对城市特殊水的影响需特别加以考虑。
4.3 曲线施工根据城市地铁的使用要求以及城市交通网的规划,地铁隧道必然存在曲线部分,而节能型车站通常为进站上坡出站下坡,也有坡度较大的竖曲线部分;另外地铁隧道线形设计或施工时,常为避开既有构筑物,不得已改变线形,也会出现曲线。
因此盾构机所装备的功能,应满足曲线推进的要求。
设计在曲线段一般采用楔形管片,但为减少曲线施工对土层的干扰,笔者认为除采用楔形管片外,设计盾构机时还可以考虑采用油压分区控制、实现千斤顶可自由编组;或采用仿形刀装置、铰接机构等功能综合解决。
4.4 地下构筑物众多北京是一个拥有一千多万人口的特大城市,地下修建了大量的构筑物,如上下水管道、煤气、热力、电力、通讯、人防工程等。
北京又是一个古老的城市,除地下可能有大量文物外,旧繁华市区还可能存在一些年代久远、损坏严重、存在严重渗滑的各种管道。
而由于历史的原因,北京市城市建设档案管理相对滞后,很难弄清地下各种构筑物的分布状况。
工程勘测时,因钻孔距离的局限,隧道沿线总存在勘测的空当,实际上还存在地铁隧道上方地面现有大量房屋建筑,不能实施勘测。
因此盾构法施工过程中,会遇到各种障碍物或异物,并且往往不具备从地面进行处理的条件,给盾构掘进施工带来意想不到的困难。
盾构机选型时,应考虑北京地下构筑物众多的现实,提出相应的解决办法。
4.5 浅覆土及隧道穿越建筑物下方隧道穿越建筑物下方,特别是旧有民房(穿越其它现存构筑物两者距离过近的情况也可划归此类),是城市隧道采用盾构法施工的首选原因;另由于种种原因,地铁隧道总会有局部埋深不大,隧道覆土较浅的地段,故盾构机在上述条件下施工不可避免。
对此稍作分析即可知道,这两种情况下盾构法施工所需要考虑的问题都是如何控制土体(地面)沉降或变形,避免引起地面建筑物下沉、倾斜、开裂或者避免造成相邻构筑物损坏。
根据盾构法施工经验.如果施工控制不好,确实会引起隧道前方或周边土体产生较大沉降与变形,造成地面房屋开裂或严重干扰相邻构筑物。
因而盾构机选型时,将盾构机配备控制土体沉降与变形的功能以及具有操作简便、灵巧等性能作为重点考察内容。
4.6 同一台盾构机多次解体、搬运、组装调试与掘进根据北京地区地质条件,盾构机的使用寿命一般可达6km 甚至10km 以上,而盾构法隧道工程标段划分不会过大,估计在两个区间左右,即单线长度不大于4km ,低于盾构机的使用寿命。
笔者认为应考虑我国国情,尽可能增加盾构机用于工程施工的长度。
故所选盾构机在确保适应北京各类地层施工的前提下,须充分考虑盾构机分块的合理性,既要保证盾构机的整体质量,又要满足便于组装、解体和搬运的要求。
5 盾构机机型选择5.1 盾构机技术发展简要回顾盾构机问世近180年,但得到迅速发展是在20世纪60年代以后。
纵览当今世界各国,盾构机综合技术水平首推日本(截至2002年10月,生产盾构机及TBM 近8500台)和欧洲(截至2002年10月,生产盾构机及TBM 近500 台)最高。
盾构机由初期的手掘式发展到半机械式、全机械式,以及近30 多年来高速发展的泥水式平衡盾构机和加泥式土压平衡盾构机等。
现代盾构机已在自动控制、激光导向、液压传动、开挖面压力控制、壁后同步注浆、盾尾密封、管片拼装、计算机数据采集等方面得到很大发展。
进入20世纪8 0 年代后期,世界上又开发出既可用于软土地层又可用于岩石围岩的复合式盾构机;开发出可转任意角度的复合子母式盾构机。
另外,盾构法隧道成型断面除圆形之外,多圆形、椭圆形、矩形及多室矩形也在实际工程中得到应用。
当今世界盾构机的技术水平已发展到相当高的阶段。
对于北京地区的地质条件.以及地铁隧道工程所穿越的区域,采用泥水式平衡盾构机和加泥式土压平衡盾构机均能满足隧道施工的需要。
5.2盾构机机型的确定正如 5.1节所述,采用当今技术水平最高的泥水式平衡盾构机和加泥式土压平衡盾构机,均能满足北京市地铁隧道的施工,但究竟采用那一种机型技术经济更合理,必须从盾构机的工作原理、适用地质领域的宽窄、经济指标以及对环境的影响等综合均衡比较之后,才能得出正确的决策。
泥水式平衡盾构机的工作原理是通过向密封舱内加入泥水(浆)来平衡开挖面的水、土压力,其开挖面的平衡稳定性及控制地面沉降性能较好,盾构机内部空间较大,特别是大直径隧道施工具有一定技术优势,但施工弃土需进行泥水分离处理。
该设备系统庞大,占地面积多,且价格昂贵。