地铁盾构钢套筒接收的施工技术

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运用洞门置换及钢套筒进行盾构始发和接受技术施工工法

运用洞门置换及钢套筒进行盾构始发和接受技术施工工法

运用洞门置换及钢套筒进行盾构始发和接受技术施工工法洞门置换和钢套筒是盾构施工中常用的两种技术方法,主要用于解决盾构始发和接受的问题。

下面将对这两种技术施工工法进行详细介绍。

一、洞门置换技术洞门置换技术是指在盾构始发和接受的区域,通过建造预制洞室来完成洞门置换,使盾构机能顺利通过始发和接受段。

它通常分为两种具体的施工工法:顺水置换法和逆水置换法。

1.顺水置换法顺水置换法是指在盾构机始发和接受的区域,沿着地下河流的流向,先开挖一个置换洞室,将地下河流从洞室内导引走,再在洞室内修建盾构始发和接受详图。

具体施工工艺是先进行探测和勘测工作,确定好地下河流的水流方向和流速。

然后,利用钻井机进行正、负向钻进,钻进到地下河流位置后,安装隔水层和固结层以防止泥水渗入,此后,用专业设备将地下河流引出洞外。

最后,进行洞室的修建,采用钢筋混凝土浇筑洞室,洞室两侧进行衬砌,最后,进行通风与排水系统的施工。

2.逆水置换法逆水置换法是指在盾构机始发和接受的区域,沿着地下河流的逆流方向先开挖一个置换洞室,然后将地下河流引导回洞室内,最后修建盾构始发和接受详图。

具体施工工艺是先进行探测和勘测工作,确定好地下河流的水流方向和流速。

然后,在地下河流逆流方向进行凿井,开挖置换洞室,并修建好隧道支护结构。

最后,通过引导管或水泵将地下河流引回洞室内,完成地下河流的逆水置换。

二、钢套筒技术钢套筒技术是盾构始发和接受的另一种常用施工技术,通过安装钢制套筒来实现洞门置换的目的。

钢套筒技术通常分为两种施工工法:逐节推进法和全断面安装法。

1.逐节推进法逐节推进法是指在盾构机始发和接受的区域,将钢套筒分成多段,逐一推进钢套筒的安装,最后形成完整的洞门置换。

具体施工工艺是先进行洞口开挖工作,然后在洞口处先安装一个鸟架,将鸟架的防护层拆除,再安装第一段钢套筒,然后开始盾构机推进,推进到一定程度后,安装新的钢套筒段,依次逐节推进,直到完成洞门置换。

2.全断面安装法全断面安装法是指在盾构机始发和接受的区域,将一整段钢套筒直接推进安装,形成完整的洞门置换。

地铁盾构密封柔性钢套筒接收施工工法(2)

地铁盾构密封柔性钢套筒接收施工工法(2)

地铁盾构密封柔性钢套筒接收施工工法地铁盾构密封柔性钢套筒接收施工工法一、前言地铁盾构施工是城市地下交通建设的重要环节,为了保证施工过程的顺利进行和施工质量的可靠保证,需要采用适当的工法。

本文将介绍地铁盾构密封柔性钢套筒接收施工工法,该工法在实践中取得了较好的效果。

二、工法特点地铁盾构密封柔性钢套筒接收施工工法采用了钢套筒和高强度灌浆材料作为密封材料,具有以下特点:1. 密封可靠:通过密封材料的使用,保证了施工过程中的密封性,避免了水、泥浆等外界物质的渗透。

2. 柔性适应性强:钢套筒具有一定的柔性,能够适应地质条件的变化,减少了施工过程中的风险。

3. 施工速度快:工法操作简单,施工效率高,能够提高盾构施工的速度和效率。

三、适应范围地铁盾构密封柔性钢套筒接收施工工法适用于地质条件较为复杂、水位较高、土层松软等情况下的盾构施工。

四、工艺原理该工法通过密封柔性钢套筒和灌浆材料的使用,保证施工过程中的密封性。

钢套筒具有一定的柔性,能够适应地质条件的变化,减少了施工过程中的风险。

灌浆材料能够填充钢套筒和土层之间的空隙,增强盾构的稳定性和密封性。

五、施工工艺具体的施工工艺包括以下几个阶段:1. 钢套筒的安装:将钢套筒逐节安装到盾体上,确保紧密贴合,同时进行密封处理。

2. 灌浆材料的注入:在钢套筒与土层之间注入灌浆材料,填充钢套筒与土层之间的空隙。

3. 原地硬化:等待灌浆材料硬化,形成稳固的地基,保证盾构的安全施工。

六、劳动组织施工过程中需要合理组织劳动力,包括盾构操作人员、钢套筒安装人员、灌浆材料注入人员等,确保施工进度和质量。

七、机具设备施工过程中需要使用盾构机、钢套筒、注浆设备等机具设备,确保施工的顺利进行。

八、质量控制为了保证施工过程中的质量达到设计要求,需要进行质量控制,包括钢套筒的密封性检测、灌浆材料的均匀性检测等。

九、安全措施施工过程中需要注意安全事项,如合理设置工地警示标志、加强现场安全管理、提供必要的个人防护用品等,确保施工人员的安全。

地铁盾构项目中的区间钢套筒接收施工技术

地铁盾构项目中的区间钢套筒接收施工技术

地铁盾构项目中的区间钢套筒接收施工技术贾㊀旭(中铁十六局集团地铁工程有限公司ꎬ北京㊀100124)收稿日期:2019-09-03作者简介:贾旭(1987-)ꎬ女ꎬ北京人ꎬ本科ꎬ工程师ꎬ主要从事地铁工程施工管理工作ꎮ摘㊀要:随着铁道施工技术不断创新ꎬ盾构法越来越多地被应用到地铁施工工程中ꎬ但是该项技术在运用的过程中存在着较多安全隐患ꎬ特别是盾构在接收过程中风险很高ꎮ本文以某地铁工程为例ꎬ围绕钢套筒技术ꎬ根据施工现场条件ꎬ对钢套筒接收施工展开了详细的探讨ꎬ最终取得了良好的施工效果ꎮ关键词:地铁施工ꎻ区间钢套筒ꎻ盾构接收中图分类号:U231 3文献标志码:B文章编号:1672-4011(2019)12-0131-02DOI:10 3969/j issn 1672-4011 2019 12 0630㊀前㊀言当前在地铁工程施工过程中ꎬ对盾构机接头的加固主要是通过搅拌桩加固㊁注浆㊁冷冻㊁高压旋喷桩加固等方式ꎮ但是在实际操作过程中ꎬ由于外界因素的限制ꎬ致使盾构机接收端加固工作开展较为困难ꎮ基于此ꎬ钢套筒接收方法被开创出来ꎮ本文针对盾构法施工所遇到的技术难题ꎬ结合目前地铁施工的例子ꎬ介绍一种新型接收工艺ꎮ1㊀工程简介该地铁项目为某城市重点建设项目ꎬ全长3 2kmꎬ共分为4个区段ꎬ并设置2个站点ꎮ为了保证施工质量和强化安全管理工作ꎬ运用盾构法施工ꎬ同时对区间钢套接收工作进行深入讨论ꎮ筒体与洞门钢环连接见图1ꎮ图1㊀筒体与洞门钢环连接2㊀钢套筒技术简介2 1㊀钢套筒结构介绍1)筒体ꎮ筒体设计长为1 4mꎬ内直径为1 34mꎬ分为8个部分ꎮ筒体采用17mm的钢板制作而成ꎬ筒体每段的焊接呈网络状ꎬ这样可以确保筒体抗压能力ꎬ筋板高为160mm㊁厚为25mm㊁间隔距离为400ˑ500(mm)ꎮ每个部分筒体的两端结合均使用法兰来完成ꎬ法兰所采用的材料为刚性材料ꎬ使用螺栓连接ꎬ中间加入垫圈和垫衬ꎬ这样可以保证良好的密封性ꎮ筒体底端为基座ꎬ运用焊接的方法与筒体进行连接ꎮ同时车站内壁需要与托架紧密结合ꎬ套筒上端与梁顶贴合ꎮ筒体还需设置1个进料口ꎬ下部设置9个孔ꎬ用来排污ꎬ最好在合适位置设置检查孔ꎮ2)后端盖ꎮ后端盖所用的材料为钢板ꎬ环板焊接在端盖上ꎮ后端盖与筒体用法兰和螺栓来实现连接ꎮ3)筒体与洞门的连接方式ꎮ在套筒连接端设置压板ꎬ长度为0 5mꎬ连接方式见图1ꎮ2 2㊀施工方式钢套筒接收盾构施工流程见图2ꎮ接收井端头旋喷桩加固ˌ接收井内护筒基座放置加固ˌ安装钢护筒并做好止水密封ˌ破除地下连续墙围护结构ˌ护筒内回填泥浆ˌ盾构机连续推进至接收护筒ң洞口内10环范围注双液浆封闭止水ˌ检查注浆止水效果否ң洞门内10环范围内继续注双液浆或者聚氨酯封闭止水ˌ放出护筒内剩余泥浆ꎬ拆除护筒并清除泥浆ˌ洞门圈与管片封闭焊接ꎬ完成接收图2㊀盾构钢套筒接收工艺流程3㊀施工技术3 1㊀接收工作首先ꎬ进行重复勘测ꎮ①当盾构机运行到洞前300m处时ꎬ现场工作人员需要与测量人员沟通ꎬ对施工重要区域进行二次勘测ꎻ②当盾构机运行至洞前端150m时ꎬ对主要控制点进行审核ꎬ除此之外ꎬ复核洞门的中心线ꎬ然后集中复核结果ꎬ进行深入分析ꎬ调整盾构机位置[1]ꎻ③当盾构机距离洞口20m时ꎬ技术人员需要对盾构机前进方向进行校对ꎬ并且多次矫正ꎬ确保水平和垂直误差在ʃ20mm范围内ꎮ其次ꎬ接收准备工作ꎮ①在接收过程中采用钢套筒方式进行接收ꎬ长度一般为11 2mꎬ内直径为13400mmꎻ②封堵材料ꎬ一般情况下采用双液浆ꎬ通过输送泵传输到施工地点ꎬ在这一施工过程中需要留有注浆孔ꎬ防止后期出现缺浆现象ꎻ③电器设备选择ꎬ根据施工需要选择合适的用电设备ꎬ将其运送到施工地点ꎬ注浆过程中通常采用硅酸钠溶液ꎬ封水选择聚氨酯ꎻ④当盾构机运行至洞口时ꎬ执机人员需要提高油脂的使用量ꎬ通常用量选择在70~90kg之间ꎻ⑤备用零件ꎬ准备3个三孔型管片和4个转弯环管片ꎮ3 2㊀主要部分连接1)安装铜套过程中ꎬ技术人员应确定好钢套筒中心线ꎬ确保钢套筒安装符合技术标准ꎮ需要注意的是ꎬ接收线应为直线ꎬ中心线与套筒的中心重合ꎮ2)进行组装ꎬ钢套筒主要由连接环和筒体组成ꎬ安装完131毕后ꎬ将钢套筒置于端头井内ꎬ利用电焊设备将洞门钢环与连板进行连接ꎮ对于钢套筒来说ꎬ应该采用螺栓与过渡段进行紧密连接ꎬ运用胶垫密封ꎮ3)使用同样的安装方式将筒体的下一部分准确置于井内ꎬ然后通过使用螺栓将两部分筒体连接ꎬ同时运用1cm厚的胶垫进行密封ꎮ4)基于同样的安装方式ꎬ安装第三部分筒体置于井下ꎬ运用螺栓和胶垫来实现与第二部分筒体连接ꎬ做好密封工作ꎮ5)第四部分的筒体依然采用同样的方式安装并且与第三部分的筒体完成对接ꎮ6)完成整个筒体的安装工作之后ꎬ技术人员需要对筒体的相应参数进行二次测量ꎬ以盾构机的中心线为标准ꎬ筒体的中心线要与盾构机的中线重合ꎮ7)完成以上工作后ꎬ工作人员检查各个连接环是否连接正常ꎬ然后安装反力架ꎬ需要保证环板与连接板连接完好ꎬ确保其中两个平面能够紧密连接不出现缝隙ꎮ为了防止出现平面倾斜和洞门环发生变形ꎬ在安装过程中需要在缝隙处插入一定厚度的钢板ꎬ使用电焊设备将过渡环焊接在钢板上ꎮ在地铁施工过程中ꎬ工作人员需要减少缝隙的出现ꎬ当消除缝隙后ꎬ必须将过渡板焊接在洞门环板上ꎮ3 3㊀反力架、钢套筒端盖安装安装钢套筒后盖完毕后ꎬ这样整个钢套筒就形成了密闭的空间ꎬ能够使盾构机完成接收工作ꎬ而反力架的安装能够保证有充足的阻力ꎬ这样一来不仅能使洞门与钢套筒紧密结合ꎬ同时起到防水的作用ꎮ通常情况下ꎬ反力架上下端由数根工字钢㊁中板组成ꎬ同时与底板梁紧密结合ꎮ3 4㊀钢套筒施加反力安装反力架之后需要使用千斤顶来控制反力的大小ꎬ一般情况下ꎬ反力架使用25个千斤顶ꎬ每个千斤顶可施加的力为50tꎬ力的总和为1250tꎮ在施加力的过程中ꎬ工作人员需要检查反力架各个部分是否有松动现象ꎬ如发现异常需及时进行解决ꎮ3 5㊀钢套筒内添加物料为了保证钢套筒能够发挥作用ꎬ筒体底端1/3处需要添加粗砂ꎬ剩余2/3灌注浆液ꎬ浆液主要由砂㊁粉煤灰和泥浆组成ꎮ向钢套筒中添加物料主要是因为盾构机到达洞口时ꎬ需要启动刀盘ꎬ会对周边产生挤压ꎬ这就造成了盾构机运转不流畅ꎮ所以在钢套筒底部添加一定量的粗砂能够为盾构机启动刀盘时提供一定的摩擦力ꎬ确保掘进作业顺利完成ꎮ顶部浆液中的物料能对盾构机工作产生的渣土进行改良ꎬ保证物料的流动性ꎬ同时还能有效防止喷涌现象ꎮ钢套筒中的物料还能对盾构机的调整起到促进作用ꎬ降低盾构机调整方向的难度ꎮ3 6㊀试㊀压钢套筒安装完毕后ꎬ相关人员需要对钢套筒进行试压ꎬ确保盾构机完成掘进工作后保持平衡状态ꎬ避免出现喷涌现象ꎮ在工程最后的工作面上ꎬ盾构机工作产生的覆土高达21mꎬ根据设置好的出洞压力进行加水测试压力ꎬ使盾构满足相应的工作要求ꎮ4㊀盾构机的接收工作1)当盾构机完成掘进工作后ꎬ将盾构机的速度控制在合适的范围内ꎬ一般情况下盾构机的速度为15mm/min左右ꎬ此外ꎬ刀盘的运转速度不能过快ꎬ其速度可为0 7~1 5r/minꎮ施工过程中ꎬ需要保证匀速运动ꎬ掘进速度一般为5mm/min左右ꎬ为了防止钢套筒出现损坏现象ꎬ可以适当降低掘进速度[2]ꎮ2)当接收工作启动后ꎬ保证钢套筒周边压力控制在合理范围内ꎮ在深埋的基础上ꎬ不得随意变动压力ꎬ这样可以避免出现盾构机扎头现象ꎬ也避免了钢套筒结构变形的发生ꎮ3)当盾构机进入钢套筒的过程中ꎬ相关人员需要仔细观察盾构机侧移ꎬ特别是油缸压力变化ꎬ如果出现压力明显变大ꎬ应立刻停止工作ꎬ对钢套筒进行全面检查ꎮ4)当盾构机完全进入到钢套筒后ꎬ清除残留泥浆ꎬ同时进行钢套筒拆除工作ꎬ使用起吊装备对盾构机进行吊装ꎮ5㊀结束语总而言之ꎬ随着地铁不断进入城市ꎬ应用盾构机来实现地下掘进工作已经成为该领域趋势ꎬ这样一来钢套筒盾构接收技术将被广泛运用于盾构机结束工作后的安置ꎬ运用该技术可有效避免出现喷涌现象ꎬ从该项技术成功使用的经验来讲ꎬ能够提升地铁工程施工的安全性ꎬ具有广阔的发展前景ꎮ[ID:008847]参考文献:[1]㊀孙延盼ꎬ万凯ꎬ王涛ꎬ等.无锡地铁盾构组合工法接收施工技术[J].市政技术ꎬ2018ꎬ46(6):82-85.[2]㊀邓林涛.地铁盾构钢套筒接收的施工技术[J].建筑安全ꎬ2019ꎬ34(2):75-77.231。

地铁盾构钢护筒接收施工技术

地铁盾构钢护筒接收施工技术

地铁盾构钢护筒接收施工技术【摘要】:依据天津地铁3号线金狮桥站~天津站站区间盾构钢护筒接收工程,通过对超深、富水承压砂层恶劣地层盾构接收施工技术进行概述,阐述了该项新技术适应性强、安全保障效果明显的特性,在类似工程中可广泛推广应用。

【关键词】:地铁地下负四层车站;盾构接收施工;富水承压砂层;钢护筒1、前言就天津市为例,从地铁1号线、轻轨9号线的完成,到地铁2、3号线的全面展开,地下车站从地下二层也开始加深到地下三层、地下四层。

也许在地铁建设不断发展的今后将会有更深的车站和区间进行施工,施工难度及风险也越来越大,一旦出现问题后果不可估量。

如何解决盾构在恶劣工况下顺利接收、确保施工质量及安全是当前急需解决的一个问题。

2011年天津城建隧道股份有限公司在我国首次采用钢护筒盾构接收技术进行天津地铁3号线盾构进天津站地下四层接收施工,并顺利完成埋深超过28m、富水承压砂层中的盾构接收,为盾构接收提供了一个新的思路和施工工艺。

2、工程简介天津站~金狮桥站区间为地铁3号线进天津站最长最深的一个隧道,区间全长1210m ,到达处中心埋深为25.6m(盾构底深28.7m)。

盾构从金狮桥站始发最后到达天津站,并在地下四层接收,到达段地层超过一半断面处于⑦4粉砂的微承压水层中,具有较高的承压水头,区间盾构接收端头井为天津站车站结构22单元负四层结构井处,底板埋深33.5米。

22单元北侧地下有自来水管道和天燃气管道,距结构桩中心最近距离6.4米,最远距离14米,23单元西侧为汇合家园1号楼,高度为10米,西南侧为刑侦支队办公楼,高度为4米。

如果在盾构在此种工况接收过程有较大涌水、涌砂将会导致地面沉降、地面管线建筑物出现事故,如果控制不当,甚至会使整条隧道垮塌,造成严重后果,因此如何保证盾构接收过程的安全意义重大。

3、钢护筒盾构接收施工技术原理钢护筒盾构接收工法的重点是在接收端头井提前施安装一个大于盾构机外径的拼装式密闭钢结构,并在钢护筒内填入经试配的膨润土粉煤灰砂浆填料,形成一个外延接收体,密闭后以抵抗平衡地下水土压力,最终完成盾构接收。

盾构到达施工方法与技术措施

盾构到达施工方法与技术措施

盾构到达施工方法与技术措施1)盾构到达施工流程(常规接收)(1)盾构到达施工工艺流程详见下图。

盾构到达施工流程(2)施工方法及要点(常规接收)盾构到达施工方法及要点详见下表。

盾构到达施工方法及要点为了确保本工程的盾构接收施工安全,结合我方在以往地铁施工中钢套筒接收的成功应用经验,我方将在本工程盾构接收风险较高的接收端,经过专项设计、组织专家论证后报上级单位批准后实施钢套筒接收。

(1)施工流程施工工艺流程详见下图。

钢套筒接收流程(2)施工方法及要点钢套筒接收施工方法及要点详见下表。

钢套筒接收施工方法及要点)根据现场实测洞门上的预埋环板实际平整度,量身定做过渡环,过渡环与洞)如出现过渡环与连接板有些地方无法与洞门环板密贴的情况,需在这些空隙处填充钢板并连接牢固,务必将空隙尽可)在确定洞门环板与过渡板全部密贴后将过渡板满焊在洞门环板上,焊缝沿过)在开始安装钢套筒之前,测量放样)吊装钢套筒下半段,并在下半段的厚的橡胶)吊装过程中要注意两个连接段的轴M30)安装盾构始发反力架,使其紧贴钢°圆弧内平均分布钢轨,钢轨从钢套筒后位置,钢轨)为保持盾构机始发时抬头的趋势,)钢套筒内第二次填砂完毕后,安装)对每一处联结安装的地方进行检验,确保其连接的完好性,尤其是钢套筒上下半圆之间和节与节之间联结以及过渡环与洞门预埋环板之间的焊接检查,发现有向钢套筒内进行,本次填砂将整个钢套筒填充满。

在填充的过程中适当加水,保证①从加水孔向钢套筒内加水,至加满水,则停止加水,并维持压力稳定,对各个连接部分进行检查,包括洞门连接板、钢套筒环向与纵向连接位置、钢套筒与反力架②加压检测过程中一旦发现有漏水或焊缝脱焊情况,必须马上进行卸压,并及时处理,上紧螺栓或重新焊接。

完成后再进并未发现①在盾构机组装过程中要安装各种测量用具,主要是测试钢套筒有无变形,以及②在试水、加压测试前,在钢套筒与洞门环板连接的部位分区域安装应变片,在钢左0.5mm③在加压过程中,一旦发现应变超标或位移过大,必须立即进行卸压、分析原因并)反力架拆除原则上按照由上至下的顺序拆除,按斜撑→侧撑→上横梁和两侧)每个部件拆除前先钢丝绳绑牢,吊盾构机全进入钢套筒后将钢套筒进行拆除,拆除现打开泄压阀,将上盖拆除,然后进行盾构机拆除,最后拆除下半部分及为了确保本工程的盾构接收施工安全和有效防止地下水渗漏,结合我方在以往地铁施工中明洞接收的成功应用经验,我方将在本工程盾构接收风险较高的接收端,经过专项设计、组织专家论证,采取在盾构接收井内施作明洞的措施接收。

盾构机钢套筒接收施工工法

盾构机钢套筒接收施工工法

盾构机钢套筒接收施工工法盾构机钢套筒接收施工工法一、前言盾构机钢套筒接收施工工法是一种在地下隧道施工过程中使用的技术。

它通过将钢套筒作为一个支撑结构,在盾构机掘进过程中起到支持地下土体和保护盾构机的作用。

本文将详细介绍盾构机钢套筒接收施工工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及一个工程实例。

二、工法特点盾构机钢套筒接收施工工法具有以下特点:1. 简化施工过程:钢套筒可以在盾构机掘进过程中起到支撑土体和保护盾构机的作用,避免了传统支护结构的安装过程,节省了时间和人力成本。

2. 增强施工安全性:钢套筒可以提供稳定的支撑和保护作用,避免了地下水涌入、土体塌方等意外情况的发生,保障了施工人员和设备的安全。

3. 提高施工效率:盾构机钢套筒接收施工工法可以实现连续作业,提高了施工效率和施工质量。

4. 减少对周围环境的影响:使用钢套筒可以减小地表沉降和地下水位变化等对周围环境的影响,保护了周围建筑物和地下管线的安全。

三、适应范围盾构机钢套筒接收施工工法适用于各种地质条件下的隧道工程,尤其适用于土层较软、地下水位较高、地质条件复杂的地区。

四、工艺原理盾构机钢套筒接收施工工法的原理是在地下隧道施工过程中,使用钢套筒作为支撑结构。

钢套筒通过与掘进机械连接,在掘进过程中始终保持接触,并在掘进过程中提供支护和保护作用,防止地层崩塌和地下水涌入。

同时,钢套筒还可以承受地层的侧压,保证掘进机械的正常运行。

五、施工工艺盾构机钢套筒接收施工工法的施工工艺包括以下几个阶段:1. 套筒注浆:在掘进前,先将套筒与地下进行注浆,增加地下土体的承载力和稳定性。

2. 套筒安装:在注浆完成后,将套筒逐段安装在掘进机械的后部,通过推进机械将套筒推入地下。

3. 盾构机推进:在套筒安装完成后,盾构机开始进行掘进作业,掘进机械通过推进套筒进行掘进和推进。

4. 套筒加固:在套筒安装过程中,需要不断地对套筒进行加固,防止地层塌方和地下水涌入。

地铁建设盾构施工钢套筒接收技术浅析

地铁建设盾构施工钢套筒接收技术浅析

地铁建设盾构施工钢套筒接收技术浅析发布时间:2022-10-21T00:51:53.039Z 来源:《工程管理前沿》2022年12期作者:贺睿[导读] 随着城市建设的不断发展人们生活水平的显著提高,地铁已成为我国城市内的主要交通工具。

贺睿广州轨道交通建设监理有限公司广东广州 510700摘要:随着城市建设的不断发展人们生活水平的显著提高,地铁已成为我国城市内的主要交通工具。

盾构始发、接收是地铁施工过程中安全事故频发阶段,当始发、接收井端头地层条件较差时,采用常规的盾构始发、接收工法,洞门内外水土压力处于非平衡状态,易造成洞门涌水、涌砂甚至地面塌陷等事故,危及基坑、隧道安全,需加固地层,以保证施工安全。

地层加固常用方法包括高压旋喷加固法、搅拌桩加固法、WSS无收缩注浆法、素混凝土钻孔桩、素混凝土地下连续墙、冻结法等。

盾构始发和接收时需进行端头加固,端头加固会增加施工工序,提高施工成本,且加固效果难以保证,存在一定风险隐患。

盾构钢套筒始发、到达接收是根据平衡原理采用的新型工法,采用该工法时需在盾构掘进、接收前于盾构始发井、接收井内安装钢套筒,然后在钢套筒内填充回填物,通过钢套筒密闭空间提供平衡掌子面的水土压力,提前并快速建立平衡稳定的(土仓)压力,使盾构在钢套筒内实现安全始发掘进或接收。

关键词:隧道;盾构;钢套筒;密闭接收;压力引言盾构施工在复杂地质条件下的难度较大,尤其是接收过程中,更易发生质量甚至是安全问题。

钢套筒辅助盾构接收阶段需完成临近洞门管片同步注浆及二次注浆,确保管片背后空洞、空隙填充密实,即先通过分阶段注浆填充管片与管片壁后土体间的空隙,临近洞门管片注浆封堵完成后割除钢套筒连接段,将封堵洞门所用弧形钢板与洞门钢环、管片到达环的背负钢板满焊封堵,使洞门钢环与管片形成一个整体,防止洞门渗漏。

1.钢套筒施工的特点1.1适用性广:钢套筒始发、接收施工技术适用于各种复杂地层,尤其是在洞门端头地质条件差,且端头加固施工比较困难时,盾构钢套筒密闭始发及到达施工技术具有明显的优势。

地铁施工中的盾构接收及掘进技术

地铁施工中的盾构接收及掘进技术

地铁施工中的盾构接收及掘进技术
地铁建设是现代城市发展中的重要一环,而盾构法作为地铁隧道建设的主要方法之一,其接收与掘进技术显得尤为关键。

本文将深入探讨地铁盾构施工中的接收与掘进技术,揭秘这一过程中的精妙之处。

盾构接收技术
盾构机到达目的地后,接收工作即将展开。

接收工作的关键在于准确对齐和安装,这需要高超的技术和精准的操作。

一般来说,接收工作可分为以下几个步骤:
测量定位:利用先进的测量仪器,确定盾构机的位置和方向,为后续的对齐工作提供依据。

对齐调整:通过调整盾构机的姿态和位置,使其准确对齐到设计要求的位置,确保隧道的准确掘进。

固定支护:在接收到位后,需要及时进行支护固定,以保证盾构机在掘进过程中的稳定性和安全性。

盾构掘进技术
接收完成后,盾构机即将展开掘进工作。

盾构掘进技术的核心在于高效、安全地推进隧道的同时保障工程质量。

掘进技术的关键点包括:
土压平衡掘进:通过合理调控泥浆比例、注浆压力等参数,实现土压平衡,保证掘进面的稳定和安全。

刀具选择:根据地质条件和工程要求选择合适的刀具,确保掘进效率和质量。

泥浆处理:对掘进过程中产生的泥浆进行及时处理,保持掘进面清洁,减小环境影响。

盾构机的接收与掘进技术是地铁隧道建设中不可或缺的环节,其精湛的技术和精密的操作为地铁建设提供了坚实保障。

地铁盾构施工中的盾构接收及掘进技术是地铁建设的重要组成部分,其精密的操作和高效的施工为城市交通发展注入了新的活力,推动着城市的不断进步与发展。

盾构钢套筒接收施工工艺

盾构钢套筒接收施工工艺

盾构钢套筒接收施工工艺浅析盾构到达采用接收钢套筒施工工艺和相关问题摘要:结合具体的工程实例,探讨了盾构到达采用接收钢套筒的施工过程和相关问题,经实践证明该工艺有效避免盾构到达过程中漏水、涌砂等风险,确保盾构到达安全。

l 引言盾构到达在盾构法隧道施工中占有极其重要的位置,确保盾构以正确的姿态顺利到达,防止出现塌陷等事故是施工的重点。

目前国内使用的盾构到达方式有到达端头地层加固、化学浆加固法、冻结法、挖填法、竖井加气法等。

盾构到达直接地面加固 (一道素混凝土连续墙)+接收钢套筒是城际轨道广州至佛山段某盾构工程的盾构到达方式,该方案在广州地铁二、八线延长线某工程也成功应用。

2 到达方案概述车站到端头隧道拱顶部位覆盖土层从下到上依次为中粗砂层、粉质粘土层、淤泥质土、粉细砂层和杂填土层中粗砂层和粉细砂层很厚,且地下水丰富,拱部覆盖层稳定性差,必须进行端头加固。

盾构到达采用直接地面加固(一道素混凝土连续墙)接收钢套筒,端头加固区域大大缩小,盾构到达时,加固体不能把整个盾构机包含在内,破除洞门后,盾构掘进出洞时洞门密封很难保证抵抗得住地下水压力,一旦地下水击穿洞门密封,密封失效,地下水将夹杂地层中的砂土漏出,导致地层流失,造成地面塌方等事故,盾构不能顺利到达。

为确保盾构顺利到达接收,采用密闭接收装置接收方案,即在洞门外,采用特制钢套筒与洞门预埋钢套筒连接。

钢套筒安装之前,先凿除洞门车站围护结构,采用低强度材料回填,安装完钢套筒后在钢套筒内回填砂土压实,接收钢套筒内预加一定压力,与土仓切口压力相同,然后泥水盾构机直接掘进到钢套筒内,在盾尾补充注浆,等浆液凝固后,依次拆解钢套筒和盾构机并吊出,完成到达施工。

到达接收方案如图 1所示。

图1钢套筒接收示意图3 预埋洞门钢套筒为了避免洞门施工时由于施工困难等因素导致洞门处混凝土浇筑存在缺陷,拟定在车站洞门施工时,在洞门内预埋一环形钢套简钢套筒长度与车站结构厚度一致,商接作为洞门环形模板,结构面处与洞门设计预埋环板一致,用于lj接收钢套筒连接。

钢套筒接收技术在地铁盾构法施工中的应用

钢套筒接收技术在地铁盾构法施工中的应用

钢套筒接收技术在地铁盾构法施工中的应用摘要:钢套筒盾构接收技术对于复杂地层而言尤为适用,基于模拟土压平衡的方式可以有效避免加固不稳定的情况,从而杜绝涌水、涌砂现象。

总体来说,此技术对于隧道工程而言至关重要,具有推广的价值。

关键词:钢套筒接收技术;地铁盾构法施工;应用1盾构接收方案比选①常规帘布接收:隧道位于承压含水层,端头加固效果难以保证,接收过程中易发生涌水,该方案风险过大。

②冷冻法加固接收:垂直冻结受施工场地限制,不具备施工条件;水平冻结钻孔时易发生涌水、涌砂,风险大,且施工费用高,工期长。

③地面水泥系加固+混凝土明洞:安全可靠,但施工工期长,砂浆回填量大,混凝土凿除缓慢,且不可循环利用。

④地面水泥系加固+钢套筒明洞:安全可靠,施工速度快,可重复利用,节余成本。

经综合考虑安全、成本、工期等因素,选择地面水泥系加固+钢套筒明洞接收方案。

2地铁盾构钢套筒接收的关键施工准备工作2.1钢套筒安装准备2.1.1技术准备①接收井尺寸复核,接收井底板标高及洞门中心和轮廓复测,根据复测结果及钢套筒尺寸确定回填层标高及钢套筒安装位置。

②组织相关技术人员学习钢套筒图纸,对特殊部位重点难点安装部位进行详细交底。

③钢套筒接收工人进场后组织安全技术培训并交底。

④针对盾构接收制定盾构推进及钢套筒安装专项技术交底。

2.1.2物资材料准备盾构接收时,除准备正常盾构施工物资设备材料和钢套筒接收设备材料外,还需准备洞门封堵浆液材料和设备及应急相关物资设备。

洞门封堵所应用的双液浆原材料和注浆泵应预先进入施工现场,以便及时注浆封闭洞门。

注浆采用盾构自带注浆系统或另外配置设备进行,同时,封门预留注浆孔,以便后期补充注浆填充。

2.1.3现场准备确定盾构进口中心线,确定好钢筒安装位置,为防止因底板标高偏差引发钢套筒受力不均影响安装精度,要确保端头井底板平整、无水。

2.2接收钢套筒主要检验项目2.2.1钢套筒圆度检验在钢套管使用之前必须对其整体圆度进行检验,避免因盾构机进入钢套管时出现与钢套筒间距不均的现象,导致盾体与钢套筒碰撞,使钢套管出现变形、位移现象。

盾构钢套筒接收作业指导书

盾构钢套筒接收作业指导书

盾构钢套筒接收作业指导书编制复核审批中铁十五局集团有限公司成都地铁十号线工程土建三标项目经理部二〇一五年十月盾构钢套筒接收作业指导书一、钢套筒设计1、筒体钢套筒主体部分总长10900mm,直径(内径)6500mm,外径6840mm,总重。

套筒分标准段、一个后端盖和一个过渡环,标准段分为上下两个半圆,下半圆部分为三个半圆标准段,每段3300mm,上半圆部分为拼合成半圆的三块圆弧,每段9900mm。

筒体采用钢板卷制而成。

每段筒体的外周焊接纵、环向筋板以保证筒体刚度。

每段筒体的端头和上下两部分接合面均焊接圆法兰,采用法兰连接,用高强度螺栓连接紧固。

另外,每节钢套筒分别于顶部设置4个起吊用吊耳,1个直径600mm的加料口,底部设置3个3寸的排浆管。

钢套筒的制作由专业厂家负责,最终将验收合格的钢套筒运至施工现场。

2、后端盖后端盖由冠球盖和平面环板组成,冠球盖和平面环板材料用30mm钢板,平面环板加焊36个厚30mm、高500mm的钢板筋板,环向均布排列焊接。

后盖边缘法兰与钢套筒端头法兰采用M30、8.8级螺栓连接。

冠球盖用30mm钢板整体冲压焊接成形,后盖平面环板与冠球盖外缘内外焊接成整体。

制作完工要在球盖内侧加焊型钢或钢管井子玄,防止变形。

后端盖形状如图所示。

接收钢套筒端盖3、反力架后端盖采用盾构始发反力架紧贴后盖平面板安装,冠球部分不与反力架接触。

反力架用I20的工字钢做斜撑,与固定钢板焊接。

反力架定好位置后,先用400t千斤顶顶平面盖和反力架,消除洞门到后盖板的安装间隙后,反力架上下均布8道I20的工字钢与后端盖板顶紧,承力工字钢两端用楔形块垫实并焊接。

4、筒体与洞门的连接在原洞门环板预埋钢筋基础上,每组加焊二根直径20mm圆钢,一端焊接在车站侧墙钢筋,另一端焊在洞门环板上,用于加强洞门环板与侧墙的连接强度。

钢套筒与洞门环板之间设一过渡连接板,洞门环板与过渡连接板采用烧焊连接,钢套筒的法兰端与过渡连接板连接。

地铁盾构钢套筒接收施工技术的解析

地铁盾构钢套筒接收施工技术的解析

地铁盾构钢套筒接收施工技术的解析摘要:地铁工程盾构接收过程是难度最大、风险最高的环节,由于城市地铁盾构隧道施工地质条件及周边环境复杂,盾构到达接收过程中易发生漏水、涌砂等风险,为确保盾构出洞安全,故选取适当的盾构接收方法便显得尤为重要。

为了提高盾构出洞的安全性,需合理选则盾构接收方案。

本文以实际工程为例,结合工程的施工风险和工期情况,采用钢套筒接收方案,顺利完成了盾构接收,整个接收过程中没有出现涌砂、漏水等事故,保证了盾构安全出洞,可供参考。

关键词:盾构施工;钢套筒制作;基准环1工程概况本项目以某市地铁2号线盾构区间为例,区间单线长424m。

接收端地质条件由上而下为素填土、残积黏性土(硬塑)、全风化石英正长斑岩、强风化花岗岩(砂土状)、强风化石英正长斑岩(砂土状)、强风化石英正长斑岩(碎块状),基岩裂隙水赋存于强风化花岗岩(砂土状)<7.1>层、强风化石英正长斑岩(砂土状)<7.1.2>层、强风化花岗岩(碎块状)<7.2>层、强风化石英正长斑岩(碎块状)<7.2.2>层及中风化花岗岩<8>层,地层场地本层水埋深6.82~7.20m,水位标高7.63~8.02m,主要接受侧向径流及越流补给,以侧向径流方式排泄,受雨季影响较大。

为保证盾构安全到达接收,采取在中间竖井设置钢套筒的形式进行盾构接收工作。

2接收钢套筒制作和安装进行钢套筒的制作时,进行分块操作,一段内包含两块,段与段之间相隔2m,连接使用螺栓完成,并在每段套筒上预留4个直径为50mm的注浆孔。

钢套筒安装成型后,预留2个规格为800x800mm的孔,可进行泄压控制也可用于检查,并且在套筒后方进行规格为1800x1000mm的孔径预留,用于出渣。

同时在洞门间隙、连接等地方使用M7.5砂浆进行回填,预防盾构机在使用过程中出现“磕头”现象。

套筒安装前期,预先对井口盾构体的中心线进行确定,在中心线的位置安装钢套筒,确保A块底座钢套筒的安装一步到位,为了使螺栓连接更加精准,对安装好的A块底座钢套筒再次使用千斤顶进行细节调整。

某地铁盾构区间密闭钢套筒辅助接收技术

某地铁盾构区间密闭钢套筒辅助接收技术

某地铁盾构区间密闭钢套筒辅助接收技术摘要:本文以某地铁1号线区间盾构接收施工为背景,详细介绍了特殊工程条件下通过采用站内钢套筒辅助接收工法解决施工难题,以及应用该到达辅助工法取得的较理想效果做了深入讨论,可供其它类似工程借鉴。

关键词:泥水平衡盾构;盾构到达接收;钢套筒1车站内密闭钢套筒辅助接收的应用站内密闭钢套筒辅助接收工法即在盾构到达端头加固不具备或未完全具备施工条件的情况下,为了有效的规避盾构接收过程中存在的安全隐患,采用站内密闭钢套筒接收(洞门破除后安装)工法。

2关键施工技术措施及注意事项2.1施工关键技术操作要点盾构密闭钢套筒接收辅助工法由于增设了接收钢套筒,使得盾构到达施工工序相对正常到达也相应复杂,施工过程中关键技术操作要点包括:①到达洞门凿除;②钢套筒的制作安装;③洞门结构的加强措施;④接收钢套筒的填料及检验;⑤盾构机掘进穿越地下连续墙及进入钢套筒施工;⑥盾构到达后钢套筒拆解的安全保障措施。

2.1.1 到达端头洞门凿除及注意事项在洞门破除作业过程中需要注意以下几个方面:1、检查洞门预埋环板的安装位置是否准确,是否牢固;2、洞门破除前检查施工操作平台是否搭设牢固,有无安全防护措施;3、洞门破除必须分层分块从上到下进行凿除,严禁从下到上进行破除;4、破除完成后检查洞门是否破除干净,特别注意车站围护结构的钢筋必须割除干净,避免由于遗留车站围护结构钢筋导致盾构机在出洞过程中发生堵管、卡刀盘、刀具损坏等情况的发生。

2.1.2 洞门结构的加强措施安装钢套筒过渡环前先检查洞门预埋环板的完好性与牢固性,预埋环板与混凝土端墙混凝土的密实性,确保无空洞。

连接过渡环与洞门预埋钢环,采取螺栓和焊接相结合的连接方式,对因操作空间限制的部位和受力较大的底部采用焊接方式加强,过渡环与预埋A板外侧及内测除采用螺栓连接外,在接缝处在内外均采用电焊焊接进行满焊确保其密闭及牢固性。

2.1.3 接收钢套筒的填料及检验盾构机密闭钢套筒辅助接收工法拟在模拟泥水盾构机在砂卵石地层中掘进,并在钢套筒内完成到达环管片的拼装。

盾构机钢套筒接收施工工法(2)

盾构机钢套筒接收施工工法(2)

盾构机钢套筒接收施工工法盾构机钢套筒接收施工工法一、前言盾构机钢套筒接收施工工法是盾构机施工中一种常见的支护形式,通过对盾构机钢套筒进行接收,实现隧道的稳定和安全。

本文将详细介绍这种工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。

二、工法特点盾构机钢套筒接收施工工法具有以下特点:1. 接收过程简单方便:可以在后续的施工阶段中直接将盾构机钢套筒接入到预先施工好的地基中,只需进行合理的对接和固定。

2. 支护效果好:盾构机钢套筒具有良好的承载能力和稳定性,能够对隧道进行有效的支护。

3. 施工周期短:采用盾构机钢套筒接收施工工法可以大大缩短施工周期,提高工程进度。

三、适应范围盾构机钢套筒接收施工工法适用于以下工程:1. 地铁隧道施工:盾构机钢套筒接收施工工法在地铁隧道施工中得到广泛应用,能够有效支护地铁隧道结构。

2. 水下隧道施工:对于水下隧道施工来说,盾构机钢套筒接收施工工法可以提供稳定的支护,使隧道能够承受水压和水流的作用。

3. 其他隧道工程:盾构机钢套筒接收施工工法也适用于其他类型的隧道工程,如矿山隧道、排水隧道等。

四、工艺原理盾构机钢套筒接收施工工法的原理是将盾构机钢套筒与地基接触,通过对接口进行固定,使其能够承受隧道结构的荷载。

具体的工艺原理包括以下几个方面:1. 地基处理:在施工前需要对地基进行处理,保证地基的稳定性和承载力。

2. 钢套筒制备:根据设计要求制备好盾构机钢套筒,并进行质量检查以确保其符合要求。

3. 钢套筒安装:将盾构机钢套筒逐个安装到隧道施工位置,并确保其与地基接触紧密。

4. 钢套筒固定:采用合适的固定方式,如膨胀螺栓或焊接等,使钢套筒能够稳定承载隧道结构的荷载。

五、施工工艺盾构机钢套筒接收施工工法包括以下施工阶段:1. 基坑开挖:先进行地面基坑的开挖,确保地基平整。

2. 地基处理:对地基进行处理,如加固、填充等,以增强其承载能力。

盾构钢套筒接收的做法和过程

盾构钢套筒接收的做法和过程

盾构钢套筒接收的做法和过程盾构钢套筒接收是盾构施工过程中非常重要的一环,主要用于支护和加固隧道的土层,确保施工安全和工程质量。

本文将从做法和过程两个方面介绍盾构钢套筒接收的具体内容。

一、做法1. 钢套筒选材:选择高质量的无缝钢管作为盾构钢套筒材料,确保其强度和耐腐蚀性能。

2. 钢套筒制作:将钢管按照设计要求进行切割、焊接和加工,确保钢套筒的尺寸和几何形状符合设计要求。

3. 钢套筒防腐处理:对钢套筒进行防腐处理,常用的方法有喷涂防腐漆、热浸镀锌等,以增加钢套筒的耐腐蚀性能。

4. 钢套筒安装:在盾构机前端的刀盘区域,将钢套筒逐节安装到刀盘上,形成连续的钢套筒环。

5. 钢套筒连接:通过螺栓或焊接等方式将相邻的钢套筒环连接起来,确保其稳固性和密封性。

6. 钢套筒预应力:对钢套筒进行预应力处理,增加其承载能力和稳定性。

二、过程1. 盾构机推进:在盾构机正式开始推进前,需要进行预控盾构试掘,以验证盾构机和钢套筒的施工性能和适应性。

2. 土层平衡控制:在盾构机推进过程中,通过控制螺旋输送机和注浆系统的工作,实现土层的平衡控制,确保盾构机的稳定推进。

3. 盾构钢套筒接收:当盾构机推进到设计要求的位置时,需要进行钢套筒接收。

接收过程中,需要注意以下几点:- 接收孔洞准备:在盾构机推进到位前,需要提前准备好接收孔洞,确保钢套筒的顺利接收。

- 钢套筒定位:通过定位系统和导向装置,将钢套筒准确地引导到接收孔洞中,避免偏位和错位。

- 钢套筒下沉:通过控制盾构机的推力和盾构管片的支撑,实现钢套筒的安全下沉。

- 钢套筒固定:下沉至设计位置后,使用注浆和支撑系统对钢套筒进行固定,确保其稳定性和密封性。

4. 钢套筒拆除:在完成钢套筒接收后,需要拆除盾构机前端的钢套筒,为后续的盾构施工和管片安装留出空间。

盾构钢套筒接收是盾构施工中的关键环节,直接影响隧道的安全和质量。

通过合理的做法和严格的过程控制,可以确保钢套筒的正确安装和固定,为后续的隧道施工奠定良好的基础。

地铁盾构钢套筒接收的施工技术

地铁盾构钢套筒接收的施工技术

参考文献 ! "#$% &'()!*+(!, 盾构法隧道管片用软 木橡胶衬垫-.北京中国标准出版社+(/0. +陈 珊 东.盾 构 到 达 接 收 辅 助 装 置 的 使 用 分 析1.隧道建设+(/((,,23*,2,. & 贲 志 江 杨 平 陈 长 江 等 . 地 铁 过 江 隧 道 大 型泥水盾构的水中接收技术 1. 南京林业大学学 报.自然科学版+(/0(///2*/+,.
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盾构机钢套筒接收施工 在进行盾构机钢套筒接收施工时"为了保证施 工安全"使用一个宽 %(( '' 的地下素混凝土墙布 置在围护结构外侧 )( 6' 的位置& 为了降低围护墙 接缝底部和素混凝土墙底部产生涌水的情况"需要 对墙外降水井进行保留& 为了保证盾构出洞到封堵 洞门时间段内洞门的安全性"需要使用钢套筒暗接 的方式进行盾构接收& 施工器材的准备 在进行洞门封锁施工时"需要将压浆液泵和双 液浆液提前准备好"以便可以及时进行注浆以及封 闭洞口& 与此同时"要提前将钢丝绳!电焊机!双快 水泥!气焊设备!排水泵!吊带!卡环等施工器材准 备好& 复测盾构机姿态 在进行盾构机施工前"要复测盾构机的姿态和 方位"并将得到的结果作为盾构机施工过程中轴线 和坡度的控制依据"确保盾构机可以严格根据设计 方案进行施工& 与此同时"工作人员可以根据测量 结果了解刀盘!洞门钢环和加固土体以及地下墙之 间的位置"进而为盾构机顺利进洞提供引导& 掘进过程中的施工技术 +-, 为 了 保 证 土 压 的 平 衡 性 " 需 要 对 盾 构 机 的 施工参数进行严格控制"并使土压稳定值控制在允 许范围值内& 当盾构机掘进到加固区域时"需要进 行降压处理"在该阶段要将土压保持在 -&7$-#7 ,89& 为了防止盾构机在此位置产生)磕头*的情况"要使 盾构机保持抬头的姿态进入到加固区域& 在盾构机 施工过程中"如果发现比较坚硬的土层"采用磨削 掘进的方式进行掘进施工& 利用这种方法可以降低 周围土体变形速度"结合该工程的实际情况"要求 施工期间施工速度保持在 -7$-& '':';<& 施工时 刀盘扭矩范围控制在 ) 777 ,=-'& +),控制出土量& 在进行推进作业过程中"要控 制好出土量"并根据实际的出土量"分析施工区域 土壤的加固效果" 如果发现出土量过大或过小"则 需要立即对将这一情况进行上报& +/,控制注浆& 在进行掘进过程中"需要采用注
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地铁盾构钢套筒接收的施工技术
发表时间:2019-06-13T11:14:48.180Z 来源:《基层建设》2019年第8期作者:王文广
[导读] 摘要:现如今,我国地铁工程的建设数量逐步增多,地铁盾构钢套筒在进行接收时很容易出现涌砂和漏水等问题,对盾构安全出洞造成了比较大的影响。

中铁二十局集团第四工程有限公司山东省青岛市 266000
摘要:现如今,我国地铁工程的建设数量逐步增多,地铁盾构钢套筒在进行接收时很容易出现涌砂和漏水等问题,对盾构安全出洞造成了比较大的影响。

文章以实际工程为例,对地铁盾构钢套筒接收施工技术进行了分析和探讨,并提出了提高盾构施工安全的措施,取得了良好的施工效果,在盾构钢套筒接收过程中没有出现涌砂和漏水的情况。

关键词:地铁盾构;钢套筒接收;盾构机
引言
地铁盾构施工过程中,接收风险因素高,事故后果严重。

针对特殊工况下的场地和地质条件,文章结合呼和浩特市轨道交通2号线一期工程大学西街站~中山路站区间的实例,介绍了钢套筒接收施工工艺关键技术和施工要点。

1工程背景
1.1工程概况
本区间起讫点里程范围为CK12+004.668~CK12+864.178,区间长度859.51m,左右线区间线间距为14.0m~15.2m。

线路平面上,线路出大学西街站后,从直线段行进,而后右线以半径R=2000m曲线右转,进入中山路站。

区间线路纵向,隧道纵向分别以20‰下坡、以7.6‰和25‰上坡,进入车站,区间隧道底埋深16.1~21.8m。

根据区间的地势及线路坡度,同时结合本区间的使用功能要求,在区间中部设置1座联络通道及排水泵房,里程在CK12+330.000处。

本区间用两台盾构机施工,分别先后自大学西街站北端始发,从小里程段向大里程端掘进区间左右线,最终均在中山路站南端吊出,盾构贯通之后进行联络通道及泵房施工,联络通道及泵房采用冻结法进行施工。

1.2水文地质情况
大-中区间始发端主要为圆砾和细砂,3-5-2细砂(Qal+pl/3-4):呈透镜体分布于砾砂、圆砾层中,黄褐色,层厚1.8~2.8m,层底深度12.6~17.8m,层底高程1034.10~1037.50m。

3-9-2圆砾(Qal+pl/3-4):与砾砂互层,呈层状分布。

黄褐色,主要成分以砂岩、花岗岩组成,磨圆度一般。

层厚1.4~8.9m,层底深度10.8~19.4m,层底高程1033.20~1040.70m。

大-中区间接收端主要出于粉质粘土层并夹杂砂层,3-2粉质黏土(Q/3-4al+pl/):多呈透镜体分布于砂土、圆砾层中,褐黄色,局部灰褐色,层厚0.8~4.7m,层底深度9.5~13.4m,层底高程1036.38~1042.00m。

3-5-2细砂(Qal+pl/3-4):呈透镜体分布于砾砂、圆砾层中,黄褐色,层厚1.8~2.8m,层底深度12.6~17.8m,层底高程1034.10~1037.50m。

地下水主要为孔隙水和裂隙水.孔隙水主要赋存在冲洪积圆砾层中,其次赋存在冲洪积黏性土层、残积砾质黏性土和粉质黏土、全风化混合岩中,基岩裂隙水主要赋存于强风化及中等风化混合岩中.施工期间稳定地下水位埋深7.6~8.2m.
2盾构钢套筒接收施工
2.1盾构钢套筒接收施工原理
盾构钢套筒接收原理就是模拟地下的水土压力状况及覆土条件下在隧道口密封连接一个略大于盾构机盾体长度的、具有一定刚度和强度的密闭压力容器。

该密闭容器在盾构机掘进出洞门、盾尾脱出洞门钢环时,能够保证一定的刚度,并承受在注浆填充封闭前施工开挖面和盾尾之间的构筑间隙失水或涌泥沙产生的压力和冲击力。

2.2钢套筒的安装
设计采用厚度为20mm的钢板制作钢套筒,采用宽度为120mm,厚度为20mm的肋板对钢套筒进行加强。

肋板纵向间隔距离为600mm,横向间隔距离为550mm。

对盾构接收端头的井进行测量。

设计钢套筒为准12.24m,长度为10m,在制作钢套筒时,采用分块制作的方法进行制作,一般情况下一块中需要布置两块,各段之间的间隔距离控制在2m。

将螺栓连接好后,需要在套筒上设置4个注浆孔,注浆孔为准50mm。

在安装套筒时,首先要确定出井口盾构体的中心线,然后将钢套筒安装到中心线处,保证一次性安装好A块底座钢套筒。

为了可以准确地连接好螺栓,利用千斤顶精细化调整A块底座钢套筒,在连接过渡连接板和洞门环时,设计使用焊接的方法进行连接。

将A块和基准环上部连接好,C块和基准环的下部连接好,并保证连接的牢固性。

在安装C块时,要先对顶端封盖和基准环进行连接,然后再将C块安装好,并利用倒链葫芦调整B块,保证C块的安装空间。

最后拧紧全部连接螺栓。

考虑到盾构和钢套筒之间存在有缝隙,为避免出现“磕头”的情况,使用M7.5砂浆对洞门间隙和洞门连接位置进行回填。

安装好钢套筒后,为了便于进行泄压控制,需要在钢套筒上预留两个检查孔,检查孔的规格为800mm×800mm。

为了便于出渣,需要将规格为1800mm×1000mm的孔预留在套筒后方。

使用M7.5砂浆对洞门连接的位置和洞门间隙进行回填。

避免在使用盾构机时产生“磕头”的情况。

2.3洞门破除
(1)验收洞门凿除条件。

对盾构接收端土体加固效果进行抽芯检测,当加固效果满足设计,水平探孔无渗漏水并且通过接收条件验收后方可进行洞门凿除工作。

对洞门打9个探孔且均布于洞门上中下部,探孔深度为3m,孔径50mm。

探孔处出现大量漏水涌砂时,做水平注双液浆止水补强。

洞门水平止水孔注浆采取多次、少量的方式完成,必要时在地面进行注浆加固,直至再做探孔无漏水现象为止。

(2)洞门凿除。

当盾构机掘进至距离加固区1m时,停止掘进,进行地下连续墙凿除作业。

在洞圈内搭设钢制脚手架,初步洞门凿除时,搭设落地式脚手架,以方便凿除施工,脚手架要稳固可靠。

1)先凿除车站围护结构(地下连续墙)内侧的混凝土,以全部凿出第一排钢筋为宜。

2)割去第一排钢筋,进一步凿除洞门围护结构混凝土并暴露第二排钢筋。

3)凿除剩余洞门围护结构混凝土。

洞门凿除完成后,快速完成钢套筒安装及泥浆回填并做好封闭后盾构机继续推进,同时控制推进速度。

2.4端盖安装及密封检测
洞门破除完成后及时清理碎渣及杂物,并对安装的端盖打压试验。

主要检测钢套筒圆度、钢套筒密封性、钢套筒焊缝。

2.5钢套筒填料
为防止盾构机叩头,需要在钢套筒底部45°圆弧范围内回填厚度约20cm的碎石或者低强度砂浆.当钢套筒密封验收完毕,向钢套
筒内填料(粗砂),以中粗砂为主,或填质量较好,块头较小的盾构掘进碎石渣土。

2.6盾构接收及吊出
掘进过程中对出土与推进速度的相互关系必须控制好,一方面要避免切削混凝土将其堵塞,另一方面要确保套筒中填砂不能被大量携带出,协调好钢套的外围距离,保证推进合理,使得盾构机运行姿态可控,确保其在规定范围内。

当机器进入到套筒中,及时进行盾尾注浆,确保盾尾和洞口之间的构筑间隙被封堵。

注浆数量以压力控制为主,当仓压不正常上升时,停止注浆。

停止一段时间后,再进行注浆,注浆过程严格监控钢套筒内的压力。

当循环注浆结束,浆液达到一定的强度后,将减压口打开,观察是否有水和泥浆涌出,慢慢地将钢套筒内压力降低,严密观察液位是否上升。

正常可以泄压至常压,把土仓的观察孔打开,再次对液位观察。

如无异常,可以把土仓门打开,将钢套筒填料孔打开,观察注浆情况,保证可以将钢套筒上半部拆开,将盾构机有序吊出。

钢套筒的拆解流程及步骤与安装工序相反,起吊设备及要求与安装一致。

3提高盾构施工安全的措施
在进行盾构作业过程中,为了可以实现安全施工,要采用防水措施对钢套筒连接点进行处理,并对螺栓连接的紧密性进行检查。

进行填充施工之前,利用止水带和双快水泥等材料从内部封堵住钢套筒中的纵缝,确保回填后洞中土的强度、紧密性、抗渗度可以达到要求。

一旦有渗漏水的情况出现,要利用提前布置好的注浆孔进行修补。

必要时可以用聚氨酯修补漏水处。

结语
综上所述,采用上述方法进行盾构钢套筒接收施工后,取得了良好的施工效果,在接收过程中没有出现因加固效果不达标而出现涌砂和涌水的情况,有效避免了水土的流失,降低了施工过程中对环境造成的影响,减少了接收风险,取得了良好的施工效果,值得类似工程借鉴和参考。

参考文献:
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