上海地铁二号线盾构法隧道施工技术综述概况

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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

浅谈地铁隧道盾构法施工技术地铁隧道的建设是城市交通发展的重要组成部分,盾构法是目前常用的施工技术之一。

盾构法施工技术是指通过在地表上安装一台大型盾构机,将隧道挖掘和支护同时进行的一种施工方法。

下面将从盾构机的分类、施工过程和优点缺点三个方面来简要介绍地铁隧道盾构法施工技术。

首先是盾构机的分类,主要可以分为硬岩盾构机和软土盾构机两大类。

硬岩盾构机适用于地质较为坚硬的隧道工程,通过刀盘来破碎岩石,并使用螺旋输送机将岩石碎屑输送出去。

软土盾构机适用于地质条件较为松散的隧道工程,通过刀盘来破碎土壤,并使用螺旋输送机将土壤输送出去。

然后是施工过程。

盾构机施工的主要步骤包括:预制拼装井筒、启动盾构机、掌子面掘进、过水(过河)段施工、下沉段施工、终止掘进和取土运输等。

在整个施工过程中,随着掘进的进行,由于地下水压力的影响和地表压力的控制,需要进行隧道的相应支护,包括安装钢质支护结构和喷射混凝土衬砌等。

最后是盾构法施工技术的优点和缺点。

盾构法施工技术相对于传统的开挖法和块状法等,具有施工周期短、对地表影响小、安全性高等优点。

盾构法施工可以减少对地表交通和建筑物的干扰,降低噪音和震动,对于城市交通的正常运营和周边居民生活有较小的影响。

盾构法施工的缺点是设备投资大,施工需要大量的专业操作人员和技术人员,当遇到复杂的地质条件和地下水问题时,施工难度较大,容易导致工期延误和成本增加。

地铁隧道盾构法施工技术在城市地铁建设中具有重要的作用。

它通过先进的盾构机和支护设备,使地铁隧道的施工更加高效、安全、环保。

未来随着科技的进步和工程技术的不断创新,盾构法施工技术有望进一步完善和发展,为城市交通的发展提供更好的支撑。

上海地铁二号线西延伸区间隧道施工技术

上海地铁二号线西延伸区间隧道施工技术

建筑 机械 20.3( 060 上半月刊)
维普资讯
施 工技术
CONSTRUCTI ON ECHNOLOGY
严重、纵缝喇叭大、环向旋转等不 良现象 。
表 1 盾构 掘进机主要技术参数
外径 / m a r 内径 ( 尾 ) / m 盾 a r 64 30 6 6) 2(
旋转角度/() 。
±2 ( 0 )
为土体的平均重度 ; h为隧道中心埋深 ;k为土的 。
侧压力系数 ,可根据经典土压力理论 k =1 i∞ 。 一s n ( 土体 的有效 内摩擦角)求得 ,在粘性土 中 k 。

()首先应保证洞 口土体 的稳定 ,采用后排搅 1 拌桩前排旋喷桩的方案对土体进行加固,其中旋喷
盾构 总长 / mm
本 体 盾 尾 密 封 装 置 总推 力 / N k
70 65
3道 钢 丝 刷 3 7 0 (7 5N×2 ) 73 1 1k 2
最大推进速度/ cd i) ( r mn 6 0 r
旋 转 驱 动
外径 / r u tn
电动 机 ( 5 W ×8 5k )
63 30
土舱 内的土压计检测 ,通常较 为合适 的土压力 P 0 范围是 :( 水压力 +主动土压力)<P < ( 2 。 水压力
+ 被动土压力) o ,P 以相应的静 止土压力为 中心在 该范围内波动。土压力 P 设定与管理方法为 : o

大刀盘 额定转速/(/ i) rr n a 额定转矩/ Nm k
0 . ~1 5
60 00
驱动形式
举重臂 驱动速度/(/ n rmi)
液压 马达
( . ) 2 ~1
①理论估算 ,经验判断 ,确定较理想 的 P 值 。 。 般情 况下 ,平衡 压力 的设 定 可参 考公 式 P = 。

盾构机近距离穿越上部运营地铁区间隧道施工技术

盾构机近距离穿越上部运营地铁区间隧道施工技术

盾构机近距离穿越上部运营地铁区间隧道施工技术摘要:本文阐述了在盾构机近距离穿越上部运营地铁区间隧道掘进过程中,通过模拟段试掘,正确调整施工参数和在运营隧道内进行高频率自动监测,实时监控,全信息化施工,并指导注浆施工,致使运营隧道的变形量控制在5mm之内。

为今后同类型工程施工控制提供了依据。

关键词:抗剪切干粉砂浆;壁后注浆;厚浆;盾构掘进;可硬性浆液1 引言随着上海城市轨道交通纵横交错,安全、便捷地将乘客送往各个目的地。

随着城市地下空间的不断开发利用,城市轨道交通的建设难度日益升级,下穿建筑物已屡见不鲜。

但其中,下穿已投入社会运营地铁区间隧道尚是难题。

2 主要技术难点(1)上下行线隧道交叠投影长度加上前后影响区域,穿越距离长,施工影响区域的范围大。

(2)两条隧道间距离小,最近距离仅3.1m。

(3)地铁2号线隧道所处的土层主要为⑤1粘土层,本工程隧道所处的土层主要为⑤1粘土层、⑥粉质粘土层、⑦1砂质粉土层。

⑤1层土为高压缩性土,受扰动后沉降较大,稳定时间长;⑥层土无侧限抗压强度较高,盾构在软硬不均土层推进时,姿态较难控制;⑦1层为承压水层,容易出现盾尾漏水、螺旋机喷涌等情况。

(4)穿越段隧道上下行线均为R=5000竖曲线,每环向上变坡0.24‰,曲线穿越,增加了对土体的扰动。

(5)地铁2号线为正在运营的隧道,必须确保地铁列车的运行安全,盾构穿越施工时的保护标准要求为:①正在运营地铁2号线保护等级:一级②垂直位移>5mm或连续三天同向变化速率>0.5mm/天;③直径收敛>5mm或连续三天同向变化速率>0.5mm/天。

④盾构穿越过程中将地层损失率控制在≤1‰,地面隆沉≤4mm,地面沉降≤10mm。

通过监测掌握施工过程中来自地表、地层和隧道内的情况,及时反馈信息,调整施工参数和采取相应的施工措施,保证整个工程安全顺利地进行。

3 关键施工技术应用3.1 盾构机选型穿越盾构机均采用带铰接式土压平衡式构机,该盾构机主要技术参数如下:最小转弯半径:300m;最大推力:4550t;盾尾密封:盾尾3排焊接式钢丝刷,盾尾油脂注入口为12个,前后各6个。

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

浅谈地铁隧道盾构法施工技术地铁隧道盾构法施工技术是当今最先进和主要的地下隧道施工方法之一。

该方法利用盾构机在地下钻掘隧道,在施工过程中实现地下隧道的切割、勘测、支撑和封闭。

隧道盾构法施工技术在地铁、道路、水利、下水道等领域得到广泛应用,被公认为城市发展和现代交通事业发展的重要推动力。

隧道盾构机是采用机械和电气控制系统的一种螺旋钻机,在施工过程中进行锤击和目标控制可以垂直切入隧道表面从而开始掘进。

一般来说,盾构机在切割隧道时能够掘进最大直径的土壤和岩石。

隧道盾构法施工技术需要从概念设计到隧道施工全过程进行详细规划,并有专业技术团队提供支持、监督和实施,以确保隧道的质量和安全。

隧道盾构法施工技术的具体施工方法一般可分为以下几个步骤:1.前作业前作业即是在盾构机到达现场之前的准备工作,工程团队需要对现场进行勘测,查看地形,统计灰土、岩石、水位和地下管道等情况。

在这个步骤中,还需要规划隧道的布局、尺寸和长宽高。

2.盾构机的安装和调试在盾构机到达现场后,需要进行安装和调试,包括漏水检查、轴线校准和道轨调整等。

在安装完成后,需要对机器进行测试,以确保能够按要求进行施工。

3.施工和支撑当盾构机进行施工时,需要对公路桥梁、管道和建筑物等进行特别注意。

施工过程中需要喷涂防火涂料和管道防腐,以防止隧道施工过程中温度和湿度等条件造成的损害。

施工期间,需要支撑隧道的壁面和顶部,以确保施工安全和隧道质量。

4.隧道的封闭和胶囊的拼接当盾构机掘进到隧道的一端时,工程团队将进行隧道封闭。

应选择隧道帷幕和密封胶水等材料进行封止。

在隧道封闭完成后,需要组装两个胶囊管道,并用密封胶和防水涂料进行完美连接。

5.隧道的后处理当隧道的施工完成后,需要进行环境治理和隧道的维护,包括通风、照明和排水等工作。

并需要对封闭处进行隧道扫描和毕业检查,以确保进入使用时的隧道质量和安全。

总之,隧道盾构法施工技术是一项拥有较高执行困难度和施工要求的工程建设方案。

上海地铁区间隧道盾构掘进施工技术

上海地铁区间隧道盾构掘进施工技术
建 也 需要 掘 进机 。
掘进 机 在城 市 给排 水 、供 电 、通讯 等 地 下工 程
中也有 广 阔 市场 ,在 公路 隧 道 和南 水北 调 特 长 隧道
4 加速 发展 铁 路隧道 使 用掘 进机 施 工的 建议
( )加 速 发展 小 直径 掘 进机 。 1
先 用小 直 径 ( . ~5 3 5 m)掘 进 机 开 挖 导 洞 ,然
上海 地 铁 主 要 建 在 地 表 以 下 2 m 深 度 以 内 , 0 上海 浅层 土 为第 四纪沉 积层 ,主要 地 层 为淤 泥质 粘 性 土 层 。这类 土 颗粒 微 细 ,固结度 低 ,具有 高溶 水
用 1 2个 M 3 0×4 0螺 栓 连接 ,纵 向连 接 采用 1 0 6个
后 再用 钻爆 法 扩挖 成 隧道 的 意大 利 方法 ,充分 利用 了小 直径 掘 进机 技术 成 熟 、造 价 低 、速 度快 ,能事 先探 明地 质 和 为扩挖 创 造通 风 条 件 ,运 输方 便 、风
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T BM 专 辑
隧 道管 片 在混 凝 土构 件 厂 预制 ,采用 高 精 度钢 模 技 术 ,管 片 尺 寸 精 度 达 到 ±l mm。该 项 技 术 由 上 海 隧 道工 程 公 司于 1 8 9 0年 开发 应用 。
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TBM 专 辑
漉 பைடு நூலகம்
1 上 海 地 铁 工 程 概 况
罐 磨翱
白 云

2 地 铁 区 间 隧 道 结构 及 盾 构 掘 进 施 工 技 术
2 1 地铁 隧道 结构 形 式 . 地 铁 隧 道为 内径 5 5 的拼 装 式 管 片 组 成 的 圆 .m 隧 道 ,由 2条 圆 隧 道 组 成 上 、下 行 线 。隧 道 外 径 62 .m,由 6块 高 精 度 混 凝 土 管 片 拼 装 而成 ,见 图 1 。管 片 环宽 l m,厚 0.5 3 m,管 片 之 间环 向连 接 采

地铁隧道工程盾构施工(3篇)

地铁隧道工程盾构施工(3篇)

第1篇一、盾构施工原理盾构施工是利用盾构机在地下进行隧道开挖、衬砌和防水等作业的一种施工方法。

盾构机由前端的刀盘、主体、后端的盾尾等部分组成。

在施工过程中,盾构机在土层中推进,同时将开挖的土体通过螺旋输送机运出地面,并在盾构机内部完成衬砌和防水作业。

二、盾构施工技术特点1. 高效:盾构施工可实现连续作业,大大缩短了隧道施工周期。

2. 环保:盾构施工在地下进行,对地表环境影响较小,且开挖的土体可进行再生利用。

3. 安全:盾构施工封闭作业,减少了施工过程中对周边环境和人员的安全隐患。

4. 质量稳定:盾构施工可实现隧道内径、断面尺寸等参数的精确控制,保证了隧道施工质量。

三、盾构施工流程1. 施工准备:主要包括盾构机设备安装、隧道地质勘察、施工方案编制等。

2. 盾构机始发:将盾构机安装于始发井内,并进行调试和试运行。

3. 盾构机掘进:盾构机在地下推进,开挖土体并通过螺旋输送机运出地面。

4. 衬砌和防水:在盾构机内部完成衬砌和防水作业,保证隧道结构的稳定性和耐久性。

5. 盾构机接收:盾构机到达接收井,完成隧道施工。

四、盾构施工质量控制1. 盾构机精度控制:确保盾构机在掘进过程中,隧道内径、断面尺寸等参数符合设计要求。

2. 土体改良:针对不同地质条件,采用相应的土体改良措施,提高盾构施工效率。

3. 盾构姿态控制:实时监测盾构姿态,及时调整掘进参数,确保隧道轴线偏差在允许范围内。

4. 盾构机运行监控:对盾构机运行状态进行实时监测,确保施工安全。

5. 防水措施:加强隧道防水措施,确保隧道结构防水性能。

总之,地铁隧道工程盾构施工技术在现代城市轨道交通建设中具有重要作用。

随着我国地铁建设的快速发展,盾构施工技术将不断优化,为我国城市轨道交通建设提供有力保障。

第2篇一、盾构施工原理盾构施工是一种在地下连续挖掘隧道的方法,其主要设备是盾构机。

盾构机由刀盘、支撑结构、推进系统、出土系统、注浆系统等组成。

在施工过程中,盾构机在地下挖掘隧道,同时进行衬砌的预制、运输、安装和注浆,形成隧道结构。

上海地铁盾构隧道变轨施工技术应用

上海地铁盾构隧道变轨施工技术应用

上海地铁盾构隧道变轨施工技术应用随着城市的快速发展,地铁交通成为现代城市的重要组成部分。

作为交通骨架的一部分,地铁隧道的建设是关键的环节。

在上海这样的大都市中,地铁盾构隧道变轨施工技术的应用成为了地铁线路建设过程中不可或缺的一环。

本文将介绍上海地铁盾构隧道变轨施工技术的应用。

盾构隧道建设是目前地铁线路建设中最常见的施工方法之一。

它采用机械化设备,在地下开挖隧道,保证了施工效率以及对环境的影响尽量减少。

然而,在建设过程中,隧道线路有时需要变轨,这就需要采用盾构隧道变轨施工技术。

盾构隧道变轨施工技术是在已经施工一段隧道之后,需要改变隧道方向或连接两段不同方向隧道时使用的技术。

首先,需要找到合适的位置进行变轨。

然后,根据设计要求,调整原来的盾构机的钻头方向和操纵方式。

接下来,使用特殊的工具和装置将盾构隧道导向到新的方向上。

最后,调整盾构机的钻头方向,以保证施工的顺利进行。

上海地铁盾构隧道变轨施工技术相对成熟,在地铁线路建设中得到了广泛的应用。

上海地铁盾构隧道变轨施工技术的应用带来了多方面的好处。

首先,它可以避免因地质条件限制而无法满足线路规划的问题。

有时,地质条件可能使得原有的线路规划无法完全按照设计要求进行施工。

在这种情况下,通过盾构隧道变轨技术,可以灵活地调整线路走向,确保施工的连续性。

其次,盾构隧道变轨施工技术可以节省施工成本并提高效率。

由于变轨施工过程中不需要重新建设隧道,因此可以减少施工工期和成本。

最后,上海地铁盾构隧道变轨施工技术应用还可以最大限度地减少对周围环境和居民的干扰。

施工过程中,变轨技术可以减少噪音、振动和对地下水位的影响。

在上海地铁建设中,盾构隧道变轨施工技术的应用充分体现了我国在地铁建设方面的领先优势。

通过盾构隧道变轨技术,上海地铁可以更好地解决线路规划困难,提高工程的顺利进行,节约成本,减少环境影响。

与传统的开挖施工方法相比,盾构隧道变轨施工技术具有更高的灵活性和效率。

同时,上海地铁在盾构隧道变轨施工技术方面也积累了丰富的经验,为其他地区的地铁建设提供了有益的借鉴。

上海市轨道交通2号线东延伸段工程盾构推进监测方案

上海市轨道交通2号线东延伸段工程盾构推进监测方案

xx市轨道交通2号线东延伸段工程某东站~某站区间隧道盾构推进监测方案xx某勘察有限公司xxxx市轨道交通2号线东延伸段工程某东站~某站区间隧道道盾构推进监测方案编写:校对:审核:总工:xx某勘察有限公司xx一、工程概况xx轨道交通二号线东延伸段工程某东站~某站区间隧道分上行线和下行线两条隧道,采用圆形隧道,盾构法施工。

盾构从某东站出发,往某站方向推进。

沿途经过南新沟、北新沟以及多个池塘,横向穿越顾唐路,与高科东路斜交,由于本工程所在位置较为偏僻,因此在盾构推进影响范围内的房屋多为底层砖结构。

主要的地下管线也集中在高科东路和顾唐路上。

针对这些工程概况,为了确保施工阶段沿线建(构)筑物、地下管线及隧道结构的稳定,指导某站~某东站区间隧道工程施工顺利进行,对施工掘进及设计提供必要参数,须对区间隧道盾构掘进施工进行监测。

考虑到地表建筑物较少,为确保盾构掘进对其产生沉降、裂缝、倾斜等不良影响,不但要对地面进行监测,同时还要对建筑物进行监测。

通过对工程环境变化因素的趋势分析,进行预测预报,掌握在施工中不同工况下对周边环境的影响程度,同时根据现场实际情况,科学、合理地调整施工步骤,实现信息化施工管理。

二、监测方案编制原则与依据1、甲方提供的设计图纸、技术要求等资料。

2、相关技术规范、规程。

(1)《工程测量规范》(GB50026-93)(2)《国家一二等水准测量规范》(12897-91)(3)《城市测量规范》(CJ8-99)(4)《建筑变形测量规范》(JGJ/T8-97)(5)《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》(GB50308-1999)(6)《精密工程测量规范》(GB/T15314-94)(7)《测绘产品检查验收规定》CH1002-95(8)《xx市工程建设规范——基坑工程施工监测规程》(2006xx)(9)其它相关规范及规程要求三、监测范围及内容(一)监测范围xx轨道交通二号线东延伸段工程某东站~某站区间隧道监测范围为某东站到某站的上、下行线隧道的监测。

上海地铁二号线盾构法隧道施工技术综述概况

上海地铁二号线盾构法隧道施工技术综述概况

上海地铁二号线盾构法隧道施工技术综述摘要:本文以上海地铁二号线工程为背景,介绍了盾构穿越地面密集建筑物及特殊地下管线等特殊技术措施,并针对隧道叠交工况提出了地面隆起变形计算公式,给出了隧道叠交穿越时地层移动的数学模型。

关键词:地铁盾构建筑物隧道叠交数学模型1 概述1。

1 工程概况上海地铁二号线工程圆隧道部分西起中山公园站,东止龙东路站,双线(上、下行)全长24。

122km ,共设12座车站。

全线横贯长宁、静安、黄浦及浦东新区,除浦东东方路以南大都为农田外,其余各段所处的市政环境为地面交通繁忙、建筑物密集及地下管线错综复杂。

尤其是浦西段区间隧道基本在素有“中华第一街”之称的南京路地下穿越,施工难度很大.地铁二号线的建成,将与地铁一号线及正在建设的明珠一号线构成上海地上及地下相结合的“申"字型高速有轨交通系统.(详见图1)图1 地铁二号线总平面图地铁二号线各区间隧道均采用盾构法施工,其中静安寺~石门一路区间段隧道采用上海隧道工程股份有限公司设计、制造的F6340mm 加泥式土压平衡盾构;陆家嘴~河南路区间段隧道采用中法联合制造的F6340mm 土压平衡盾构;其余各段均采用原地铁一号线使用过并经维修保养的法国FCB 公司制造的F6340mm 土压平衡盾构。

地铁区间隧道包括上行线和下行线各一条,隧道衬砌外径为F6200mm ,内径为F5500mm,衬砌为预制钢筋混凝土管片,每环宽度1000mm ,每环由封顶块( F 、邻接块(L1及L2 、标准块(B1及B2 和落底块(D6块管片拼装而成。

除杨高路站~东方路站区间隧道外,两相邻管片的纵向、环向均采用M30螺栓连接,管片设计强度等级为C50,抗渗为S8,接缝防水采用水膨胀性橡胶和氯丁橡胶复合而成的弹性密封垫.1。

2 工程地质地铁二号线区间隧道,沿线主要穿越的地层有:‚2灰色砂质粉土层,易发生流砂;l 灰色淤泥质粉质粘土层,饱和、流塑,属高压缩性土;m 灰色淤泥质粘土层,饱和、流塑~软塑、夹少量薄层粉砂,属高压缩性土;n1-1灰色粘土层,很湿、软塑~可塑、受扰动后沉降大,属高偏中压缩性土;n1-2灰色粉质粘土层,很湿、软塑、受扰动后沉降大、局部夹薄层粉砂,属中压缩性土。

盾构法隧道施工的发展与应用

盾构法隧道施工的发展与应用

盾构法隧道施工的进展与应用一、盾构法隧道施工简述盾构法隧道施工(Shield Tunnelling),是在地表以下地层中承受盾构机进展暗挖隧道的一种施工方法,可以实现边掘进、边出土,边拼装衬砌构造的工厂化施工。

相对于传统的明挖法和矿山暗挖法隧道施工,盾构法隧道技术具有环境较好,掘进速度较快、隧洞成型质量较好、工作环境较好、不受地表环境条件限制、不受天气限制及人性化等优点,从而使盾构法在地下铁道、大路隧道、水工及市政隧道等方面得到广泛应用。

二、盾构法施工的起源与进展盾构机是盾构法隧道施工的核心,盾构机最初于1818 年,法国的布鲁诺尔(M.I.Brune1)从蛀虫钻孔得到启发,最早提出了用盾构法建设隧道的设想,并在英国取得了专利。

布鲁诺尔设想的盾构机机械内部构造由不同的单元格组成,每一个单元格可容纳一个工人独立工作并对工人起到保护作用。

承受的方法是将全部的单元格牢靠地装在盾壳上。

当时设计了两种方法,一种是当一段隧道挖完后,整个盾壳由液压千斤顶借助后靠向前推动;另一种方法是每一个单元格能单独地向前推动。

第一种方法后来被承受,并得到了推广应用,演化为成熟的盾构法。

此后,布鲁诺尔逐步完善了盾构构造的机械系统,设计成用全断面螺旋式开挖的封闭式盾壳,衬彻紧随其后的方式。

1825 年,他第一次在伦敦泰晤土河下开头用框架机构的矩形盾构修建隧道。

经过18 年施工,完成了全长458m 的第一条盾构法隧道。

1830 年,英国的罗德制造“气压法”关心解决隧道涌水。

1865 年,英国的布朗首次承受圆形盾构和铸铁管片,1866 年,莫尔顿申请“盾构”专利。

在莫尔顿专利中第一次使用了“盾构”〔shield〕这一术语。

1869 年用圆形盾构在泰吾士河下修建外径2.2m 的隧道。

1874 年,工程师格瑞海德觉察在强渗水性的地层中很难用压缩空气支撑隧道工作面,因此开发了用液体支撑隧道工作面的盾构,通过液体流,以泥浆的形式出土。

第一个机械化盾构专利是1876 年英国人约翰·荻克英森·布伦敦和姬奥基·布伦敦申请的。

地铁隧道盾构施工技术解析

地铁隧道盾构施工技术解析

地铁隧道盾构施工技术解析随着城市的快速发展,交通拥堵问题日益凸显。

为了缓解交通压力,地铁工程成为城市建设的重要组成部分。

而在地铁建设中,隧道盾构施工技术发挥着重要的作用。

本文将对地铁隧道盾构施工技术进行解析。

一、地铁隧道盾构施工的定义与特点地铁隧道盾构施工是一种利用盾构机进行隧道开挖、同步支护和衬砌施工的技术。

其特点在于具有高效、安全、环保等优点。

盾构机挖掘隧道的同时,可以将周围土层稳定固定,避免地面塌陷和损坏建筑。

二、地铁隧道盾构施工的工程步骤地铁隧道盾构施工一般可分为准备阶段、控制爆破阶段、主体施工阶段和管片安装阶段。

准备阶段主要包括地质勘探、环境调查、隧道设计、盾构机调试等工作。

在这一阶段,需要对地下的地质环境进行详细的了解和评估,为后续的施工做好准备工作。

控制爆破阶段是为了清理盾构机前方的障碍物,确保顺利推进。

在施工过程中,如果遇到坚硬的地层或块状物,盾构机无法正常推进,就需要使用控制爆破技术进行清障。

主体施工阶段是地铁隧道盾构施工的核心阶段,包括隧道开挖、支护、衬砌等工作。

在这一阶段,盾构机通过旋转刀盘挖掘地层,同时推进和同步支护土体。

然后使用混凝土管片进行隧道的衬砌,确保隧道的稳定性和安全性。

管片安装阶段是将预制的混凝土管片安装在盾构机后方,连接成完整的隧道结构。

这一阶段需要精确的测量、定位和装配工作,确保管片的质量和相互连接的紧密性。

三、地铁隧道盾构施工技术的应用地铁隧道盾构施工技术在城市建设中得到广泛应用。

其应用前景主要体现在以下几个方面:1. 提高施工速度。

地铁隧道盾构施工技术具有高效的特点,可以大幅度提高施工速度,缩短工期。

2. 保证施工安全。

盾构机在开挖隧道的同时,通过同步支护和衬砌土体,保证了施工的安全性。

3. 降低施工风险。

地铁隧道盾构施工技术可以减少工程风险,避免了地质灾害和地面塌陷的发生。

4. 降低对环境的影响。

与传统的爆破法相比,盾构施工技术可以减少噪音和震动对周围环境的影响。

上海地铁2号线盾构法隧道施工综述

上海地铁2号线盾构法隧道施工综述

上海地铁2号线盾构法隧道施工综述摘要本文以上海地铁二号线工程为背景,介绍了盾构穿越地面密集建筑物及特殊地下管线等特殊技术措施,并针对隧道叠交工况提出了地面隆起变形计算公式,给出了隧道叠交穿越时地层移动的数学模型。

关键词地铁盾构建筑物隧道叠交数学模型1 概述1.1 工程概况上海地铁2号线工程圆隧道部分西起中山公园站,东至龙东路站,双线(上、下行)全长24.122km,共设12座车站。

全线横贯长宁、静安、黄浦及浦东新区,除浦东东方路以南大都为农田外,其余各段所处的市政环境为地面交通繁忙、建筑物密集及地下管线错综复杂,尤其是西段区间隧道在素有“中华第一街”之称的南京路地下穿越,施工难度很大。

地铁2号线的建成,将与地铁1号线及轻轨明珠1号线构成上海地上与地下相结合的“申”字型高速有轨交通系统.见图1。

图1 地铁2号线总平面图地铁2号线各区间隧道均采用盾构法施工,共使用10台φ6.34m土压平衡盾构。

地铁区间隧道包括上行线和下行线各一条,隧道衬砌外径为6.2m,内径为5.5m,衬砌为预制钢筋混凝土管片,每环宽度1m,每环由封顶块(F)、邻接块(L1及L2)、标准块(B1 及B2)和落底块(D)6块管片拼装而成。

除杨高路站~东方路站区间隧道外,两相邻管片的纵向、环向均采用M30螺栓连接,管片设计强度等级为C50,抗渗为S8,接缝防水采用水膨胀性橡胶和氯丁橡胶复合而成的弹性密封垫。

1.2 工程地质地铁2号线区间隧道,沿线主要穿越的地层有:灰色砂质粉土层,易发生流砂;灰色淤泥质粉质粘土层,饱和、流塑,属高压缩性土;灰色淤泥质粘土层,饱和、流塑~软塑、夹少量薄层粉砂,属高压缩性土;灰色粘土层,很湿、软塑~可塑、受扰动后沉降大,属高偏中压缩性土;灰色粉质土层,很湿、软塑、受扰动后沉降大、局部夹薄层粉砂,属中压缩性土。

1.3 施工技术难点地铁2号线区间隧道盾构施工中需穿越很多密集型地面建筑物、地面交通干道及特殊地下管线,对环境的保护要求相当高。

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

浅谈地铁隧道盾构法施工技术地铁隧道盾构法施工技术是近年来随着城市地铁建设不断推进而逐渐发展起来的,其优点是施工质量高、时间短、成本低、对于城市环境影响小等。

在盾构施工中,隧道掘进主要是采用钻孔机和推力机相结合的技术,实现对隧道的掘进和支护。

一、工艺流程1. 掘进准备施工前需要对隧道掘进的线路、断面和技术要求进行检查和确认,确保掘进的安全和准确。

具体步骤包括钻夯爆破、掘进机推进、清理,直至掘进完成。

在掘进过程中,需要不断地检查隧道的质量和形状,确保满足技术要求。

3. 环境保护在掘进过程中,需要进行环境保护措施,减少施工对周围环境的影响。

4. 支护掘进完成后,需要对隧道进行支护。

常用的支护材料有预制管和混凝土浇筑支护等。

支护工艺是保证隧道安全的关键。

5. 施工完成完成后进行试验和检查确认,确保隧道符合要求。

二、盾构法的优点地铁隧道盾构法施工技术具有施工周期短、隧道质量高、成本低、对城市环境影响小等优点。

1. 施工周期短盾构工艺先进,施工效率高,能够保证在较短的时间内完成隧道的掘进和支护,节约施工时间。

2. 隧道质量高盾构技术能够保证隧道的直径和线形度符合技术要求,保证隧道的质量。

3. 成本低盾构施工技术不需钢模、模板和脚手架等附加设施,也不需要进行混凝土浇筑,成本较低。

4. 对城市环境影响小盾构工艺的施工现场小,噪音、震动等对周围环境的影响较小,便于在城市中进行隧道的建设。

三、盾构法的适用范围地铁隧道盾构法施工技术适用于土砂等土质的隧道掘进和支护。

同时也适用于岩石的掘进和支护,但建议在岩石的场合使用盾构配备盾构机的技术方案。

在实际工程中,盾构技术不断地得到发展和改进,随着科技的进步,其施工效率和安全性还将得到不断地提高。

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

浅谈地铁隧道盾构法施工技术地铁建设是现代城市化快速发展的产物,而隧道盾构法作为目前地铁建设中最常用的施工技术之一,不仅能够加快施工进度,降低工程风险,还能够减少对周围环境的干扰。

本文将从盾构机的工作原理、施工流程和技术要点等方面,对地铁隧道盾构法施工技术进行浅谈。

盾构机是隧道盾构法中最关键的设备,其工作原理是通过将切削装置装在盾构机前端,在地下推进时进行切削,通过运输带将切削出的土层转运到顶部的排土系统。

切削装置通常由刀盘、刀臂和刀盘托架组成,刀盘通过电机驱动,将承载土质物料与切削刃进行切削,并通过刀臂和刀盘托架的支撑输送到顶部。

在地铁隧道盾构法施工过程中,首先需要确定盾构机的起始井和终点井,然后通过地下钢筋焊接和拼装盾构机,并进行质量检测。

随后进行土层探测,了解地下土质情况,并制定合理的施工方案。

施工期间,盾构机从起始井进入隧道,开始进行切削土层和推进工作。

通过管片拼装机将预制混凝土管片安装在盾构机的后部,形成一环一环的衬砌结构。

在推进过程中,需要不断进行土体的排土和管片的安装,以保证施工的连续性和稳定性。

在地铁隧道盾构法施工技术中,有一些关键的技术要点需要注意。

首先是刀具的选择和安装,合理选择不同类型的刀具可以根据不同的地质情况进行切削,确保切削效果和施工速度。

其次是对盾构机的定位和导向控制技术,通过精确的定位和导向控制,可以确保盾构机的准确推进和施工质量。

排土系统的设计和优化也是非常重要的,合理的排土系统能够保证土体的及时排出和施工的连续性。

施工期间需要进行地下水和地表水的监测和处理,以确保施工过程中的水文环境安全。

地铁隧道盾构法施工技术在现代地铁建设中发挥着重要的作用。

通过合理的盾构机选择、施工方案制定和关键技术的把控,可以有效提高施工效率,减少地质灾害风险,并保证工程质量的安全和稳定。

在今后的地铁建设中,隧道盾构法将继续发挥重要的作用,并不断进行技术创新和改进,以适应城市地铁建设的需求。

上海地铁号线MJS工法专项施工方案

上海地铁号线MJS工法专项施工方案

上海地铁号线MJS工法专项施工方案一、项目背景及目标上海地铁号线MJS工法专项施工方案是为了实现上海地铁线路的延伸和扩展,提高城市交通的便利性和运行效率而制定的。

该施工方案旨在通过MJS工法进行地下隧道的施工,确保施工过程中的安全性、高效性和环境友好性,以满足城市发展的需求。

二、施工原理和方法1.MJS工法介绍MJS(Mechanical Joint Slurry Shield)工法是一种以机械连接为主的双层泥水平衡盾构施工法。

施工过程中,通过推进机移动推进来完成盾构隧道的开挖和衬砌工作。

该工法具有施工速度快、安全性高、环境污染小等优点。

2.施工准备工作(1)施工前的勘测和设计:对施工区域进行勘测和设计,确定隧道的走向、施工深度等参数。

(2)施工场地准备:清理施工区域,确保施工场地平整和无障碍。

3.施工过程(1)地面工程:包括施工场地平整、开挖坑口等工作。

(2)机械连接:安装推进机并进行机械连接,确保推进机能够正常工作。

(3)盾构隧道开挖:推进机启动后,通过盾构头部的切削和推进作用,进行隧道的开挖工作。

同时,通过供浆系统向盾构头注入泥浆,保持隧道的稳定。

(4)土层处理和衬砌:在开挖过程中,对土层进行处理,确保隧道的稳定。

完成开挖后,进行衬砌工作,将预制的环片进行安装。

4.施工安全措施(1)施工现场安全监控:安装监控系统,及时监测施工过程中可能存在的安全隐患。

(2)施工人员培训:对施工人员进行安全培训,熟悉施工流程和安全操作规范。

(3)应急预案:制定完善的应急预案,针对各种可能的意外情况做好应对准备。

三、质量控制措施1.施工质量监测:设置监测点,监测施工过程中的变形、位移等参数,及时发现问题并采取措施解决。

2.施工记录和验收:进行施工记录,记录施工过程中的关键数据和施工质量情况。

施工完成后,进行验收,确保施工质量达到设计要求。

四、环境保护措施1.土壤保护:进行临时围护和封闭,避免施工过程中对土壤的污染。

上海城市交通隧道盾构施工技术综述

上海城市交通隧道盾构施工技术综述

上海城市交通隧道盾构施工技术综述内容提要:上海城市轨道交通规划总长385km,地铁区间隧道采用盾构法已建设约100km。

本文介绍了上海交通隧道的综合施工技术,结合上海大浦路隧道、延安东路隧道、外滩观光隧道、大连路隧道、地铁隧道和双圆隧道工程等,重点论述了网格式挤压盾构技术、土压平衡盾构技术和大直径泥水加压盾构技术的开发与应用。

关键词:城市交通隧道网格盾构土压盾构双圆盾构泥水盾构沪崇苏越江工程1 前言上海城市人口1450万,流动人口300万,面积6340km2,目前已经成为中国的经济、贸易、金融、航运中心城市。

城市的经济发展促进城市建设尤其是交通建设的发展,城市地下轨道交通具有快捷、安全的特点。

上海城市轨道交通线网规划17条线路,总长780km,其中地铁11条线,长度385km。

已建3条线,其中地铁2条线;在建4条线,其中地铁2条线。

地铁区间隧道总长度达700km,采用盾构法施工,已建约100km。

黄浦江从东北至西南流经上海城区,把上海分为浦东、浦西2部分,江面宽500m~700m,主航道水深14m~16m。

近10年来,浦东的迅速发展促进了越江交通工程建设,采用大直径盾构建造江底交通隧道已得到广泛的应用。

已建隧道5条,在建隧道4条拟建隧道6条。

上海地层为第四纪沉积层,其中0~40m深度内均为软弱地层,主要为粘土、粉质粘土、淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土、粉砂土等,这类土颗粒微细、固结度低,具有高容水性、高压缩性、易塑流等特性。

在该类地层中进行盾构隧道掘进施工,开挖面稳定和控制周围地层的变形沉降十分困难。

上海地区盾构隧道技术的应用,始于1965年,近40年来,尤其是近10年来,盾构隧道技术广泛用于地铁隧道、越江公路隧道和其它市政公用隧道。

本文就上海城市交通隧道盾构施工技术的发展和现状,作一个回顾和综述。

2 网络挤压盾构掘进技术的开发和隧道工程应用Φ网格挤压盾构及上海地铁试验工程1964年,上海市决定进行地铁扩大试验工程,线路位于衡山路北侧,建2条长600m 的区间隧道,隧道复土10m,隧道外径,内径5m。

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

浅谈地铁隧道盾构法施工技术地铁隧道盾构法是一种高效、安全、环保的地铁隧道施工技术,已经在世界各个城市的地铁建设中得到广泛应用。

本文将从盾构原理、施工流程、关键技术等方面对地铁隧道盾构法进行探讨。

地铁隧道盾构法是一种通过盾构机进行隧道开挖和地铁隧道结构施工的方法。

盾构机由前导桅杆、盾构壳体和推进系统组成。

盾构机工作时,首先在地下开挖一定直径的隧道,然后再将钢筋混凝土管片安装在隧道内,最后完成隧道结构的施工。

地铁隧道盾构法的施工流程可以分为准备工作、导线架设、盾构开挖、支护装置安装和管片安装等几个主要步骤。

首先是准备工作,包括勘察设计、施工方案制定、盾构机的调试等。

这些准备工作的目的是为了确保施工的顺利进行。

接下来是导线架设,即在隧道的进口和出口处架设导线,用来指引盾构机的运行轨迹。

导线的架设要精确,以确保隧道的准确位置和施工质量。

然后是盾构开挖,即利用盾构机进行地下开挖作业。

盾构机的前导桅杆在导线的引导下进入隧道,并通过后方推进系统推动盾构机前进。

在推进过程中,盾构机同时进行开挖和土层处理。

开挖的土层会被盾构机推向后方,并通过输送带运出隧道。

盾构机还会进行泥浆注入,以保持地下水平衡和隧道的稳定。

随后是支护装置安装,即在盾构开挖的对隧道壁进行支护,以防止土壤崩塌和地下水的渗透。

支护结构可以采用钢拱架、预制钢筋混凝土管片等形式。

这些支护结构的安装要考虑到隧道的稳定性和施工进度的要求。

最后是管片安装,即将钢筋混凝土管片逐个安装在盾构机开挖的隧道内。

管片的安装要保证其与盾构机开挖的隧道相吻合,并采取适当的连接方式进行固定。

地铁隧道盾构法的关键技术包括控制导线的精确架设、盾构机的精确定位和控制、隧道土层处理和泥浆注入技术、支护结构的设计和安装、管片的准确安装等。

这些技术的应用能够保证地铁隧道盾构法施工的高质量和高效率。

地铁隧道盾构法是一种先进的地铁隧道施工技术,具有高效、安全、环保等优点。

在地铁建设中得到广泛应用,并且不断发展完善。

上海地铁2号线盾构穿越黄浦江掘进施工

上海地铁2号线盾构穿越黄浦江掘进施工

图 1 盾构穿越黄浦江掘进施工总平面、剖面图
隧道采用 2 台中法联合制造的" φ6340mm 土压平衡式盾构掘进机施工,隧 道包括上行线和下行线各一条,其中隧道衬砌外径为 6200mm,内径为 5500mm, 衬砌每环宽度为 1000mm,由封顶块(F)、邻接块(L1)、(L2)、标准块(B1)、(B2) 和落底块(D)构成。纵向环向均采用 M30 螺栓螺栓连接,衬砌设计强度 C50,抗 渗强度 S8,衬砌接缝防水采用水膨胀性橡胶和氯丁橡胶弹性密封垫。%
江中段施工是过江盾构施工的关键。此段盾构上部覆土最小,容易发生冒顶、 漏泥、漏水等情况。为此必须控制良好的盾构姿态,采用均衡施工,保证盾构 设备完好。均衡施工后,盾构没有发生机械事故,施工进度也得到保证,创下 了月推进 412m 的佳绩。另外,施工中严格控制施工参数,出土量原则上按理论 出土量出土,适当欠挖,减少土体扰动保持土体密实;同步注浆的压力控制在 3.0kg/cm2,注浆量控制在 2m3,在注浆管路中设置安全阀。土压力设定在 2.5~ 3.5kg/cm2;推进速度控制在 5cm/min 左右。
·专家系统的应用:%
专家系统是一种符号化推理系统的计算机程序,能模拟专家的逻辑思维,对 一些重要问题给出具有专家水平的解答。由以往几条隧道对专家系统的验证, 专家系统具有指导施工,预测沉降的可靠性。在盾构过江前把完整的地面、地 下工程数据输入专家系统,由专家系统分析出每环合理的注浆量、推进速度等 施工参数,预测隧道沉降效果。由于专家系统的指导,黄浦江两边防汛墙沉降 有效地控制在 4mm 以内。% ·施工参数控制:%
(3)盾构穿越地面建筑物及地下管线%
盾构在隧道推进中,将穿越众多管线和建筑物,主要有上水 φ1100mm、东 方明珠二期国际会议中心、浦东防汛墙、浦西防汛墙、南京路和平饭店、电报 局、华东电力大厦等。特别在穿越华东电力大厦时,盾构一半在大厦下面,另 一半在南京路上,盾构所受压力有明显差异。由于盾构切口左右受力不均,很 容易发生轴线偏移。盾构在沿南京路 500 多米推进时,隧道覆土有明显变化, 土压力及注浆量等也随之改变。

[上海地铁车站盾构工作井盖挖逆作施工技术]盾构施工技术

[上海地铁车站盾构工作井盖挖逆作施工技术]盾构施工技术

[上海地铁车站盾构工作井盖挖逆作施工技术]盾构施工技术上海地铁车站盾构工作井盖挖逆作施工技术【摘要】以上海地铁2号线虹桥临空园区站盾构工作井工程为例,介绍了盖挖逆作法施工工艺及关键技术措施,该工艺对地铁深基坑提高施工效率,节约工期,减少基坑变形,降低施工风险等方面具有一定的参考价值。

0引言地下基坑通常有以下几种施工方法:明挖法、新奥法、浅埋暗挖法、盖挖法、盾构法等。

暗挖法在技术上我国走在世界的前列,一般在繁华的市区,不中断交通,减少对城市人民生活的干扰,特别是在地下水位较深、不需要降水的条件下采用。

明挖法是最常用、应用最广泛的一种施工方法,该法施工简单、安全、快速、造价较低,但对城市生活干扰大,限制因素较多。

盖挖法是修建地铁的重要使用方法,通过合理组织施工及疏导交通可以做到基本上不影响交通,在北京、上海、南京、广州等都有成功的经验,并逐渐成为我国地下工程施工中重要的施工方法,但在高水位、饱和的淤泥质粉质粘土层中修建地下深基坑较为少见。

上海地铁2号线虹桥临空园区站的主体结构采用明挖顺作法施工,北盾构井采用盖挖逆作法施工。

1工程概述上海地铁2号线虹桥临空园区站位于上海市长宁区天山西路南侧,协和路与淞虹路两路口之间,车站设计总长为454.954m,标准段内净宽为18.6m,车站地下连续墙厚800mm,西端头井墙深为33m,标准段墙深为29.5m,东端头墙深为31m,设有3个风道和5个出入口。

该车站为地下两层双跨单柱框架结构,岛式车站,车站埋深15.195m(至站台有效长度中线的底板底)北盾构井位于车站北侧14轴到17轴之间,为二期工程预留的盾构井。

2方案确定虹桥临空园区站北盾构井原设计方案采用明挖顺作施工,自上而下需要设置5道钢支撑。

由于隔断墙厚600mm,刚度不大,且南侧已开挖完成,并进行了结构施工,其中隔断墙南侧顶板、中板为预留吊装孔,不能直接提供支反力。

鉴于此种情况,经建设单位、设计单位、施工承包商研讨后达成一致意见,调整原设计方案,改明挖顺作施工为盖挖逆作施工。

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上海地铁二号线盾构法隧道施工技术综述摘要:本文以上海地铁二号线工程为背景,介绍了盾构穿越地面密集建筑物及特殊地下管线等特殊技术措施,并针对隧道叠交工况提出了地面隆起变形计算公式,给出了隧道叠交穿越时地层移动的数学模型。

关键词:地铁盾构建筑物隧道叠交数学模型1 概述1.1 工程概况上海地铁二号线工程圆隧道部分西起中山公园站,东止龙东路站,双线(上、下行)全长24.122km ,共设12座车站。

全线横贯长宁、静安、黄浦及浦东新区,除浦东东方路以南大都为农田外,其余各段所处的市政环境为地面交通繁忙、建筑物密集及地下管线错综复杂。

尤其是浦西段区间隧道基本在素有“中华第一街”之称的南京路地下穿越,施工难度很大。

地铁二号线的建成,将与地铁一号线及正在建设的明珠一号线构成上海地上及地下相结合的“申”字型高速有轨交通系统。

(详见图1)图1 地铁二号线总平面图地铁二号线各区间隧道均采用盾构法施工,其中静安寺~石门一路区间段隧道采用上海隧道工程股份有限公司设计、制造的F6340mm 加泥式土压平衡盾构;陆家嘴~河南路区间段隧道采用中法联合制造的F6340mm 土压平衡盾构;其余各段均采用原地铁一号线使用过并经维修保养的法国FCB 公司制造的F6340mm 土压平衡盾构。

地铁区间隧道包括上行线和下行线各一条,隧道衬砌外径为F6200mm ,内径为F5500mm, 衬砌为预制钢筋混凝土管片,每环宽度1000mm ,每环由封顶块( F 、邻接块(L1及L2 、标准块(B1及B2 和落底块(D6块管片拼装而成。

除杨高路站~东方路站区间隧道外,两相邻管片的纵向、环向均采用M30螺栓连接,管片设计强度等级为C50,抗渗为S8,接缝防水采用水膨胀性橡胶和氯丁橡胶复合而成的弹性密封垫。

1.2 工程地质地铁二号线区间隧道,沿线主要穿越的地层有:‚2灰色砂质粉土层,易发生流砂;l 灰色淤泥质粉质粘土层,饱和、流塑,属高压缩性土;m 灰色淤泥质粘土层,饱和、流塑~软塑、夹少量薄层粉砂,属高压缩性土;n1-1灰色粘土层,很湿、软塑~可塑、受扰动后沉降大,属高偏中压缩性土;n1-2灰色粉质粘土层,很湿、软塑、受扰动后沉降大、局部夹薄层粉砂,属中压缩性土。

其中陆家嘴路站~河南路站区间隧道江中段的土层物理力学性能指标详见表1。

表1 陆家嘴路站~河南路站区间隧道江中段土层物理力学性能指标层号数值类别含水量W 天然孔隙比e 压缩系数a1-a 压缩模量E1-a 渗透系数无侧限抗压强度qu 十字板剪切强度Su 静三轴内聚力Cu 静止侧压力系数Kv Kh% MPa-1 MPa cm/s cm/s kPa kPa kPa‚2灰色砂质粉土最大 37.8 1.071 0.38 8.82 2.49E-4 1.50E-4 66.0平均 34.5 0.984 0.28 6.93 ~~ 50.4 49.4 0.44最小 30.5 0.881 0.22 4.99 6.40E-5 4.78E-5 41.6l 灰色淤泥质粉质粘土最大 43.3 1.212 0.76 3.72 62.7 42.6 0.51平均 40.5 1.136 0.63 3.31 43.0 31.6 23.0 0.47最小 36.8 1.030 0.54 2.97 28.7 20.5 0.42m 灰色淤泥质粘土最大 58.9 1.593 1.41 3.31 1.28E-7 1.86E-7 72.1 34.5 32.0 0.58平均 50.8 1.408 1.07 2.23 ~~ 46.6 29.3 30.0 0.56最小 45.1 1.233 0.67 1.65 3.00E-7 4.20E-7 33.0 25.9 26.0 0.48n1-1灰色粘土最大 43.5 1.267 0.75 4.53 80.0 48.0 53.0平均 38.6 1.110 0.61 3.37 67.0 42.0 40.0 0.54最小 34 0.988 0.44 2.76 39.6 36.0 31.0n1-2灰色粉质粘土最大 39.5 1.171 0.74 6.45 1.37E-6 2.90E-6 97.0 76.0 0.56平均 33.4 0.993 0.45 4.53 ~~ 80.7 58.0 0.54最小 28.6 0.887 0.28 3.27 3.14E-7 1.30E-7 43.9 40.0 0.521.3 施工技术难点地铁二号线区间隧道盾构施工中需穿越很多的密集型地面建筑物、地面交通干道及特殊地下管线,故对环境的保护要求相当高,简述如下:(1)陆家嘴站~河南路站区间隧道中,盾构与外滩观光隧道同期施工;(2)人民公园站~河南路站区间隧道中,盾构穿越营运中的地铁一号线;(3)杨高路站~东方路站区间隧道中,盾构穿越上游引水箱涵;(4)静安寺站~石门一路站区间隧道中,盾构穿越名城广场地下室;(5)陆家嘴路站~河南路站区间隧道中,盾构穿越全断面粉砂层;1.4 科研项目开发及推广应用(1)隧道叠交施工的相互影响理论及施工工艺研究;(陆家嘴路站~河南路站区间隧道)(2)盾构法隧道施工专家系统的推广应用。

(杨高路站~东方路站、静安寺站~江苏路站、人民公园站~河南路站、陆家嘴站~河南路站等区间隧道)针对上述区间隧道施工中所遇到的有关技术难点,采取了相应技术措施,具体如下。

2 短期隧道叠交施工技术2.1 简况陆家嘴~河南路区间隧道施工中,在浦西防汛墙底下地铁二号线与外滩观光隧道成51°21’斜交,上、下行线隧道顶部与其净距分别为1.57m 及2.18m (详见图2),形成三条隧道叠交穿越工况。

施工先后顺序为地铁二号线上行线、地铁二号线下行线、外滩观光隧道。

图2 地铁二号线与外滩观光隧道位置示意图外滩观光隧道工程东起东方明珠电视塔西侧的浦东出入口竖井, 西至南京路外滩(陈毅塑像北侧)绿化带内的浦西出入口竖井,全长646.70m 。

隧道外径F7.48m ,内径F6.76m ,采用φ7650mm 铰接式土压平衡盾构施工。

地铁二号线隧道与外滩观光隧道施工时间间隔仅三个月左右,隧道尚处于非稳定状态。

由于土体的不稳定,必将产生相互影响,这是盾构施工需要研究的新课题。

为此,进行室内模拟实验并建立了数学模型,以指导实际施工。

2.2 动态隧道叠交室内实验及数据分析2.2.1 室内实验2.2.1.1 总体设计实验模拟装置根据实际隧道的尺寸及标高,按1:48比例缩小,地铁隧道和观光隧道分别采用f133mm 和f159mm 的无缝钢管模拟,土槽尺寸为:1400mm´1200mm´820mm(长´宽´高)。

微型盾构掘进器配备两台以调速马达为动力的减速器。

其中一台驱动丝杠使盾构在土体中推进,另一台带动刀盘切削土体。

实验时可调整推进速度、刀盘转速模拟盾构工作状态。

2.2.1.2沉降监测点布置(详见图3)图3 沉降监测点布置图2.2.2 实验分析2.2.2 1 地面沉降⑴横向沉降槽图4 观光隧道沉降槽变化图上图是地铁二号线上行行线推进完毕,观光隧道穿越后的实际沉降槽形状,其沉降槽是前两条隧道所产生的沉降矢量叠加所致。

由于土体本身所具“骨架”效应,前二条隧道施工所引起的隆沉会对当前隧道施工起到互补作用,其显示出沉降槽的不对称性。

⑵纵向沉降槽图5 观光隧道掘进时的纵向沉降槽曲线图和单条隧道相似,随着盾构的掘进,地面沉降的最大变化点不断向前推移。

曲线的形态也逐渐趋于稳定。

这说明隧道叠交的掘进所引起的土体扰动,对沉降曲线的形态和性质影响不大。

2.2.2 2 土体压力图6 观光隧道穿越叠交点时地铁二号线上行线隧道压力变化图当隧道穿越叠交点时,原来隧道的压力会显著降低,然后逐步恢复,但压力无法达到原先的压力值。

2.3 叠交隧道地层移动的数学模型2.3.1 派克公式横向分布的地面沉降公式(1)式中为隧道单位长度地层损失量,沉降槽宽度系数由克洛夫—斯密特公式确定,其中:—隧道半径,—地面至隧道中心距离2.3.2 隧道“反弹”公式图7 隧道“反弹”变形将隧道简化成弹性介质中的半无限长梁。

设隧道原处在稳定的平衡状态,故“反弹”运动时只需考虑失去的土重(提升力)、弹性抗力和惯性力的作用。

由此建立隧道运动微分方程和定解条件,求得隧道“反弹”公式如下:(2)上式中,时取“+”号,时取“-”号。

—隧道运动方程的本征值,由现场测试分析取得(1 /s)(1/m)—下方隧道半径(m )—隧道上方掘去的土重(kN )—土的重度(kN/ m3)—叠交段上方隧道被掘去的土的体积(m3)—下方隧道的抗弯刚度(kN/ m2)—单位体积隧道重量(kN /m3)—隧道横截面面积(m2)—重力加速度(m/s2)—土抗力系数(kN/ m3)—时间(天)可见,随着和的增加而迅速衰减,。

可见,随着和的增加而迅速衰减,。

根据上述公式和实际情况,算得地铁二号线下行线(与观光隧道叠交处)的反弹曲线如图8,最大值3.8 mm 。

图8 地铁二号线下行线(与观光隧道叠交处)的反弹曲线2.3.3 地面隆起变形公式设地层为半无限大弹性体,且变形时体积不变。

于是,根据弹性力学基本方程和隧道“反弹”变形公式,可得到如下地面隆起变形公式(3)—隧道“反弹”变形(m )—土层泊松比—隧道轴线到地面的高度(m )—地面上一点到隧道纵向对称面的距离(m )2.4 整体数学模型坐标旋转变换公式(4)坐标平移变换公式(5)把式4和式5分别代入式1、式2及式3,将得到各盾构隧道引起的地面沉降( 1,2,3)和隆起( 1,2)。

于是,盾构叠交隧道地层移动的公式为:(6)向上为正,反之为负。

将地层中的某点(,,)或某直线(,,为直线的方向数;,,为某已知点的坐标)代入上式可求得该点或该直线上的位移。

2.3.4 数值结果根据上述公式可计算地层移动。

主要参数取值如下:土比重 =16.9 KN/m3,土抗力系数(算术平均)K=7350 KN/m3,泊松比μ=0.35;混凝土比重ρ=24.5KN/m3,弹性模量EC=3.5×107 KN/m2;地铁隧道盾构外径6.34 m ,观光隧道盾构外径7.65 m ,内外径之比等于0.87,各隧道轴线到地面的高度根据实际情况而变;最终的土体损失率取0.15%;隧道运动方程的本征值(由现场测试分析取得)1/s。

经过计算处理得到:由地铁二号线和观光隧道引起的地层最大移动为下沉4.4 mm;2.4 主要施工技术2.4.1 一般施工技术2.4.1.1 严格控制盾构正面土压力观光隧道盾构开口率为63%(地铁盾构为35%)。

因此,在设定土压力时接近主动土压力,并通过地面测量的及时反馈来调整土压力。

2.4.1.2 严格控制盾构姿态合理控制盾构在穿越阶段掘进时的纠偏量,减少纠偏对土体的扰动,禁止超、欠挖。

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