新建地铁盾构法施工下穿既有运营地铁区间控制
盾构隧道近距离下穿既有地铁线路安全控制对策
盾构隧道近距离下穿既有地铁线路安全控制对策本文主要以盾构隧道近距离下穿既有地铁线路工程为背景,简单介绍了近距离穿越既有地铁线路工程的施工控制要求,并提出了几点施工安全控制措施,以仅供日后相关领域人员的参考借鉴。
标签:盾构隧道;近距离下穿;地铁;安全控制;既有线在地铁的实际施工过程中,工程体量大,且属于高风险建设工程,随着城市化进程的逐渐推进,地下环境中的结构设施越来越多,如何保证在盾构隧道下穿施工顺利开展的同时,又不会对既有地铁线路的正常运行带来影响,成为了相关领域人员不得不面对的问题之一。
1、施工控制要求在进行地铁施工建设的过程之中,主要需要加强控制的是区间隧道施工期间的变形问题,而就实际施工来说,其变形问题大致可划分成以下三个方面:(1)隧道周边土体结构的变形,会直接威胁到附近建筑体的安全性与稳定性;(2)既有结构附近土体的变形,情况严重时便会直接引起既有结构出现坍塌,严重威胁到人们的生命财产安全;(3)支护结构发生变形,会导致隧道施工存在较大安全风险。
此外,若是出现沉降问题也会对隧道施工带来影响:(1)地层沉降对隧道的影响。
盾构施工可能会使得附近土体受到扰动,从而在开挖断面上出现不均匀的沉降槽,对既有地铁线路的正常运营带来不良影响,成型隧道管片会随着沉降槽的形成而使得管片间的应力重新分布,导致管片见的重复挤压破损;(2)地层沉降对轨道的影响。
盾构施工会使得附近土体受到扰动,使得土体出现不均匀沉降,而一旦土体出现沉降,轨枕的支撑面会随之也发生一定的下沉,使得轨道多支座超静定系统也受到破坏。
并在列车动荷载作用之下,这些支撑面下沉的轨枕会连带轨道发生显著变形,使得轨道中应力大幅增高,当土体沉降较大时,甚至会使轨道断裂;(3)轨道差异沉降对列车运营的影响。
盾构施工近距离下穿既有地铁线路时,周边土体会受到扰动,使得地层发生差异沉降,轨道也会随之出现差异沉降。
而差异沉降会和列车自振结合起来,导致列车振幅变大,使列车出现摇摆运动。
盾构隧道下穿既有线施工控制技术研究
盾构隧道下穿既有线施工控制技术研究发布时间:2022-07-12T02:46:10.750Z 来源:《新型城镇化》2022年14期作者:唐高洪[导读] 盾构法之所以成为现代城市地铁施工中一种非常重要的施工方法,是因为其掘进速度快,劳动强度相对较低,不对周围环境产生大的影响等优点。
中建八局轨道交通建设有限公司江苏省南京市摘要:盾构法之所以成为现代城市地铁施工中一种非常重要的施工方法,是因为其掘进速度快,劳动强度相对较低,不对周围环境产生大的影响等优点。
但是盾构施工也有很大的弊端,那就是会引起地面沉降以及对既有结构物产生影响,这是在进行盾构隧道设计以及施工中必须关注的问题。
尤其是在建设新修地铁要穿越既有地铁线路、地铁站以及地下建筑时,因为这些建筑物都很重要,如果在施工中不加以控制,就可能对这些建筑本体以及周围管道、线路产生巨大的破坏,甚至危及地表建筑,造成巨大的经济以及人民生命财产损失。
所以在进行盾构隧道下穿既有线施工设计以及施工时,一定要控制好主要参数,制定完善的施工方案,保护既有建筑以及周边土工环境不被损坏,确保施工安全进行。
关键词:盾构隧道;沉降控制;施工方案一、盾构施工设备选型与参数设定考虑盾构隧道下穿既有线施工的地层条件和实际施工环境情况,盾构施工设备的选型应在安全可靠的基础上进行,同时控制对铁路既有线运行和土体的扰动影响。
合理的盾构施工设备选型,是下穿既有线施工质量的保障,因此,在施工设备选型中,应充分考虑施工设备的性能能够维持削掘面稳定,并满足线性掘进要求,适应工程长度。
考虑到盾构隧道的地层具有较大的渗水性,因此本文选择封闭式盾构土压平衡盾构机进行施工。
由于本文工程的施工条件较为复杂,因此盾构机刀盘的选型,综合考虑到复合的地层条件,采用复合型刀盘结构适应地层的整体掘进,刀盘中的主要配置为单刃滚刀,以此破碎混凝土,并选择刮刀为辅助刀具,刮落混凝土碎块,配合螺旋运送机将碎块运出,以前后滚刀布置,留出破岩临空面。
盾构近距离下穿既有地铁施工风险综合控制技术
盾构近距离下穿既有地铁施工风险综合控制技术0 引言随着我国城市轨道交通建设事业快速发展,城市交通枢纽错综复杂,盾构法的应用越来越广泛,尤其在城市地铁建设中线路设计不可避免地下穿高层建筑物、桥梁、既有运营地铁线及河流等,盾构隧道施工过程中技术措施不足易造成沉降超标、建(构)筑物开裂或倾斜、既有运营线停运、甚至塌方等安全事故,造成重大社会影响。
其中隧道近距离下穿既有运营线就是一类典型案例,因此为保证在建隧道施工与建(构)筑物、既有运营线等安全,有必要对施工阶段技术进行深入研究,采取科学合理的应对技术措施。
目前国内外行业内专家针对在建盾构地铁下穿既有地铁隧道安全风险进行评估,其中关继发[1]对安全风险及控制技术进行了深入研究;胡云龙等人[2]针对在建地铁施工对既有线的影响进行详细分析,其次参考了一些地铁盾构施工近距离下穿既有线施工[3]的类似案例以及上软下硬或全断面富水砂层盾构施工技术[4-6],采取的技术措施主要为冷冻法[7]、地面双液浆[8-9]注浆加固,洞内双液浆注浆加固[10-11]等,均在实际工程中得到了广泛的应用。
目前国内在建地铁在上软下硬地层条件下近距离下穿既有运营地铁线施工案例较少,技术措施方案还需提升,本文将依托广州市轨道交通22号线某盾构井区间下穿既有运营地铁3号线盾构区间,采用地面定向注浆、洞内从左线向右线定向钻注浆、洞内径向超前注浆结合对运营线路自动监测技术,成功完成下穿施工。
为今后此类工况工程面临的难题提供了新的解决技术方案。
1 工程概况1.1 工程简介广州市轨道交通22号线某盾构井区间长2.51 km。
在区间里程ZDK38+542.909~ZDK38+523.709、YDK38+564.327~YDK38+545.127段于光明北路与东环路十字路口下穿既有运营地铁3号线盾构区间,下穿长度19.2~20.8 m。
22号线隧顶埋深26.5 m,隧顶距既有3号线隧底净距约5.5 m,先下穿3号线右线,再下穿3号线左线,如图1所示。
盾构近距离下穿运营地铁安全控制技术
盾构近距离下穿运营地铁安全控制技术摘要:本文针对深圳市14号线共建管廊1标23#-22#综合井区间盾构管廊下穿运营地铁14号线的施工问题, 通过穿越前、穿越中、穿越后的各种管控措施, 实现了科学、合理、安全施工,有效拓展下穿既有地铁施工技术,在实际施工中提供了一定的借鉴作用。
关键词:盾构掘进;下穿运营地铁;安全控制引言随着我国城市地下交通建设规模的高速发展,越来越多的地下建设面临需要穿越已有线路的问题。
由于既有线路在前期规划设计中未考虑新线的修建,所以,新建地铁线路施工不可避免地会引起既有线路的变形,而地铁运营对既有线路的轨道沉降有非常严格的控制标准。
如何保证下穿施工的安全和既有线路的正常运营,在工程实践中,这一问题已引起高度重视,因此需要对这类问题开展必要的深入的研究分析,以减少施工过程中安全事故的发生。
因此,本文以深圳市地铁14号线共建管廊1标23#-22#综合井区间盾构管廊下穿既有地铁14号线为例,对盾构管廊下穿运营地铁线路的施工进行详细的分析和研究,以确保城市建设能够顺利进行。
1.工程概况本论文以深圳市地铁14号线共建管廊1标23#~22#综合井盾构区间为依托,在里程段LK19+289~LK19+270.66、LK19+271~LK19+251.7(404环-430环)下穿地铁14号线大运站-嶂背站区间左线、右线,地铁14号线隧道外径为6.7m,内径6.0m,管廊区间与14号线地铁隧道最小竖向距离3.48米。
管廊隧道洞身位于<30-3-3>块状强风化砂岩层,14号线隧道洞身位于<30-2-3>土状强风化砂岩层中,地铁14号线隧道上覆土从上到下依次为素填土、粉质黏土、砂砾、土状强风化砂岩;14号线隧道洞身下部为土状强风化砂岩:23#~22#综合井区间盾构下穿地铁14号线平面图23#~22#综合井区间盾构下穿地铁14号线平面图2. 穿越运营地铁14号线施工安全技术总体安排原则:“技术领先、设备先进、施工科学、组织合理、措施得力、突出重点、预案在先、规避风险、安全施工”。
地铁盾构区间下穿铁路既有运营线路施工控制要点分析
地铁盾构区间下穿铁路既有运营线路施工控制要点分析摘要:当前我国经济迅速发展下,城市交通的拥挤等问题日益严重,城市轨道交通则逐渐进入到大规模的建设过程。
因为地铁线路规划是沿着城市交通主客流的方向进行布设的,城市复杂交通环境,使得线路在城市道路的下方可能会出现下穿和侧穿桥梁等建筑物。
本文主要从作者实际工作经验入手,分析地铁下穿铁路既有运营线路的施工控制,希望对有关从业人员带来帮助。
关键词:地铁工程;下穿铁路;运营线路;施工控制前言:因为地铁隧道施工的时候,会对上覆土体有所扰动,造成周围土体变形和位移。
在临近桥梁桩基础的时候,就会造成基础变形和附加内力,使得降低了桩基础承载力,危害桥梁自身安全性和稳定性,给桥梁运营构成较大安全风险。
因为上部铁路的既有运营线路对沉降和安全运行要求比较高,盾构机控制操作的难度高,协调配合量比较大。
为避免盾构在掘进的时候造成既有运营线路区段内的土体下沉,危及到行车的安全,保障盾构在掘进状态下,列车的运行荷载作用结构的稳定性,在施工过程中,我们还需加强控制。
主要如下:1 铁路加固措施1.1地基加固处理为对盾构穿越时的铁路路基土体稳定性进行提升,按照地勘资料确定采用水泥浆液垂直静压注浆方法,做好路基部分注浆加固处理。
灌浆孔纵向、横向间距均为2米。
注浆深度15米。
灌浆范围为深大铁路框架桥南侧至盾构右线5米。
在施工前期,铁路装备管理单位应配合铁路装备管理单位对注浆区受施工影响的铁路设备和管线进行检查,做好作业线路相关的保护和管线拆除工作。
第一,钻机钻孔。
钻孔采用机械钻进成孔,施工中应保证无水钻进,严格控制钢花管打设的位置、长度以及打入的垂直度。
第二,花管入孔。
管杆系统准备好钻浆孔后,用钻床吊入孔内。
为了保护管壁胶带在吊装过程中不被损坏,在钢丝绳设置的地方应缠绕棉纱或水泥袋。
吊装过程中钢管应匀速放置,避免损坏眼封带。
如有破损或孔洞,应重新关闭管路。
第三,制备水泥浆液。
在正式施工前,需对现场进行注浆试验。
盾构下穿既有地铁线路施工控制
盾构下穿既有地铁线路施工控制作者:张建忠董志成来源:《环球市场》2017年第19期摘要:随着地铁建设的快速发展,盾构下穿既有运营地铁技术广泛应用,确保既有线路正常运营以及盾构安全顺利穿越变得尤为重要。
本文结合深圳地铁9号线西延线科技城站~红树湾站区间盾构下穿既有运营线路2号线的成功经验,对盾构施工过程中的控制措施进行探讨分析。
关键词:盾构;下穿;既有线路;施工措施1 工程概况深圳地铁9号线西延线科技城站~红树湾站区间,采用Ф6280mm盾构机进行施工,成环隧道外径Φ6.0m,内径Φ5.4m。
左线628~638环下穿2号线右线(604-614环), 640~650环下穿2号线左线(598-608环),最小垂直间距为1.895m。
穿越位置位于沙河高尔夫球场范围。
盾构下穿2号线处地质情况如下:素填土、淤泥质粘土、砾砂、硬塑状砾质粘性土、全风化花岗岩、强风化花岗岩。
2 工程重难点(1)施工距离近,从2号线既有运营隧道下方穿越,最小垂直距离约1.895m。
(2)地质条件较为复杂,存在基岩突起,典型上软下硬地层。
且以前2号线、11号线施工均在此处出现地表沉降问题。
(3)地面为沙河高尔夫球场,该球场地面为砂层填土,透水量非常大,地表松软且不稳定。
3 施工措施3.1 穿越前的准备工作根据前期施工总结出来的经验数值,在穿越2号线区域严格按照技术交底内容进行施工,技术交底内容应该包括:推力范围,土压控制范围,每环出土量,每环注浆量,泡沫添加比例,刀盘转速及扭矩控制范围等关键参数。
3.2 下穿2号线掘进措施(1)推进速度控制盾构推进时通过设定推进速度,调整盾构机的排土量来实现土压平衡,控制地层压力与土仓压力的差值在一定范围,将土仓压力波动控制在最小幅度,以控制地面沉降。
左右线盾构距2号线成型隧道较近,加强地面监测频率,根据地面沉降等各种反映出的变化,不断地调整优化推进参数。
盾构机推进时速度不宜过快,设定为30mm/min左右,通过控制土仓内土压力,保证地层压力与土仓压力的差值在一定范围,将土仓压力波动控制在最小幅度,以控制地面沉降。
盾构隧道下穿地铁既有线施工技术
盾构隧道下穿地铁既有线施工技术发布时间:2022-09-14T05:15:03.423Z 来源:《城镇建设》2022年第9期作者:罗健[导读] 随着城市轨道交通工程的不断发展,新建地铁下穿既有地铁车站、区间越来越多,罗健身份证号码:44010519871015****摘要:随着城市轨道交通工程的不断发展,新建地铁下穿既有地铁车站、区间越来越多,采取合理的技术措施,控制穿越过程中引起的变形在可控范围内,确保既有地铁车站、区间的安全运行是地铁施工的重要工作。
本文结合本人的实际工作经验,从并构施工设备选型应用入手,分析盾构施工轴线控制方式,并针对注浆加固施工技术的内容展开深入分析,以供参考。
关键词:盾构隧道;注浆加固;轴线控制1、盾构施工设备选型应用以及要求分析在正式开展盾构隧道下穿既有线施工作业之前,相关人员需要主动结合工程地质条件以及现场施工情况,对盾构施工设备的选型应用问题予以高度重视。
在具体选择优化期间,相关人员应该充分考虑所选择应用的盾构施工设备在技术性能方面是否可以保障削掘面稳定以及是否可以满足线性掘进要求[1]。
与此同时,相关人员需要考虑盾构隧道地层是否存在渗水性问题。
如果施工作业区域地层结构存在渗水性问题,建议在盾构施工设备选型应用上应该优先以封闭式盾构土压平衡盾构机为主。
除此之外,考虑到部分工程施工条件复杂多变,因此在盾构机刀盘的选型应用方面应该结合地层条件特点,利用复合型刀盘结构进行掘进施工,以期可以适应地层整体掘进需求。
2、盾构施工轴线控制2.1盾构轴线控制盾构施工过程中,在下穿既有线施工时,必须预先进行盾构姿态的控制,以避免管片在施工后产生裂缝和渗漏水的现象,另外,还需严格控制轴线偏差在预警值范围内。
首先,将盾体前段水平姿态控制在+10~30mm之间,前点姿态控制在-20~0mm,在使用盾构机掘进的过程中,为避免管片受到不均匀的千斤顶应力,需要及时对千斤顶压力进行适当的收缩调整。
区间盾构下穿既有地铁安全控制措施
区间盾构下穿既有地铁安全控制措施1下穿概况区间盾构隧道在K31+840~K31+880下穿既有地铁1号线,侧穿***桥桩,2 变形控制指标既有地铁一号线变形控制指标为允许上浮1mm,下沉3mm,差异沉降1mm。
3 施工技术措施本段区间隧道垂直下穿1号线区间隧道,竖向净距仅2.0m,为充分考虑对城市轨道交通既有线的保护,对穿越段管片进行了特殊设计,具体措施如下:⑴管片增设预埋注浆孔;⑵管片浇注时掺加聚丙烯纤维,提高管片的受力性能;⑶管片内侧增设一道防水。
4外部加固措施根据现场条件,***下交通繁忙,不具备地面加固条件。
***站1号风道距离既有一号线边墙仅8米,盾构通过前,在***站1号风道对隧道顶部进行管棚和深孔注浆联合加固,保证加固后土体为一整体,强度不小于1MPa。
5 盾构施工控制措施为将区间隧道施工对1号线的影响减到最小,需采取如下施工控制措施:左线右线图3 盾构侧穿***桥桩现状照片1)选择合适时机穿越1号线,尽量安排在夜间停运期间快速穿越;2)通过试验段掘进和信息化施工,不断调整和优化施工参数,并请专家进行论证、数值模拟,推算盾构过既有线时的沉降量,控制在允许范围内,以保证穿越安全;3)穿越1号线区间隧道前,调整好盾构姿态,确保盾构以最好的姿态通过;4)严格保证盾构匀速、连续地穿越,以减小变速推进对周围土体造成的扰动;5)严格控制切口土压力和出土量,保持盾构土仓内外压力平衡,严格控制穿越1号线区间隧道时地层损失率≤2‰;6)严格控制同步注浆量,在盾构推进过程中及时充填隧道壁后建筑空隙,加强二次注浆,并按“多点、均匀、少量、多次”的原则有序进行,确保盾构穿越后上方1号线区间隧道的沉降迅速稳定于其控制值范围内;7)加强监控量测,在施工中进行实时、连续监测,及时掌握1号线区间隧道的变形情况,并据此确定是否需采取其他的保护措施。
8)盾构在到达段穿越1号线。
为顺利进行穿越,在穿越前检查整机状态,确保所有设备状态良好。
地铁盾构下穿既有铁路施工控制技术探讨
地铁盾构下穿既有铁路施工控制技术探讨摘要:针对铁路集团公司盾构隧道施工难度大、风险大的特点,结合具体工程实例,对隧道施工的关键控制技术如沉降控制标准、技术参数、施工控制措施、矿渣改良、灌浆控制、轨道加固等进行了详细的阐述。
关键词:屏蔽;铁路集团;沉降控制1.工程概况西安轨道交通1号线采用了盾构法,采用了外径为φ6000毫米、内径为5400毫米的错接型组合。
该区间由前站东侧起,由左线入洞,右线入洞61米,右线入洞43米,以137度角,以R=2000米的半径对角通过铁路。
跨越铁路是一种电气化的有砟轨道。
一条DN1500雨水管道在地下区间的左线上方铺设,深度为7.14米。
雨水管与铁路的方向成42度交叉。
铁路与区间隧道的最短纵向间距是11.98米。
在铁道下面,以杂填土、黄土、粉质粘土、中沙为主。
地下水位在17米左右,盾构工程的埋设深度为12m,以黄土、粉质粘土层、中沙层为主。
2.项目重点难点分析(1)盾构施工会扰动地层,淤泥和粉砂层易发生失水和固结沉降。
最终表现为隧道顶部土壤易坍塌,地层沉降大。
(2)淤泥和粉砂层容易失水、沉降和固结,导致盾构掘进过程中,土仓底部的残积土堆积,不易混合,并且容易在刀盘上形成泥饼,导致掘进速度减慢,开挖效率降低,甚至停滞,开挖对土层扰动大,导致地层沉降大。
(3)粉土和粉砂层的塑性流动和止水性差,容易造成排土不畅。
此外,在地下水压高、含水量高、渗透系数高的条件下,大量补给水容易导致螺旋机喷涌,造成过多的水损失和沙损失,土壤产量难以控制,土仓压力波动,土压力平衡难以建立,使工作面不稳定,导致土壤塌陷和地层沉降。
(4)既有铁路段下方的隧道是铁路的主线,列车运行速度很快。
这是一个有砟道床。
在列车的反复动荷载作用下,淤泥和粉砂层容易发生液化,从而增加其流动性,降低其强度。
此外,刀盘的旋转对土壤造成扰动,容易导致土壤沉降超标,严重威胁列车的安全运行。
3.盾构施工技术方案的选择土压力平衡式盾构机的基本原理是:在盾构推进过程中,它的前端刀刃会转动地切开泥土,将被切开的泥土送入土仓。
地铁施工中盾构下穿铁路技术控制
地铁施工中盾构下穿铁路技术控制正文一、引言在城市地铁盾构区间下穿既有铁路施工中,控制掘进中的地表沉降量是盾构掘进施工的关键,对铁路线路采用扣轨加固,同时对线路限速45km/h,确保既有线运营安全;盾构隧道穿越铁路段及前后各20环范围,每环管片上设置16 个注浆孔,待盾构机通过后进行二次深孔注浆加固,对管片背后进行回填,并使土体凝固,提高土体的自稳能力,是盾构区间下穿既有线控制沉降量的有效办法。
二、工程概况北京地铁昌平线二期5标十三陵景区站〜西关环岛中间风井盾构区间,右K2+744〜K2+792 (左K2+746〜K2+794)下穿京通铁路,其中右线盾构隧道通过铁路路基处埋设有一处圆管涵(直径1m,埋深1m),京通铁路为碎石道床单线非电气化铁路,区间隧道下穿段铁路路基高度约3m,宽度约11m,京通铁路昌平站〜昌平火车北站段通行列车较少。
三、主要施工方法(一)扣轨加固为确保既有线运营安全,对线路采用扣轨加固,同时对线路限速45km/h;铁路扣轨加固范围沿铁路方向根据隧道开挖的破裂角确定,线路扣轨长度50m两端伸出盾构边墙以外不小于15m。
线路加固采用3-5-3 扣轨加固,加固段全部换成长木枕,并在轨底增设垫板,以加固轨面。
扣轨、枕木联接大样见图1:(二)路基圆管涵加固(1)加固范围为保证盾构隧道施工期间铁路圆管涵正常运营,对圆管涵下方地基进行注浆加固。
注浆加固范围沿地铁隧道方向上向路基两侧各延伸2m总长16m宽度为圆涵两侧各延伸3m总宽6.96m;埋深为地面以下2m注浆层厚度2m注浆范围内主要为中粗砂、粉质粘土。
(2)注浆施工工艺①钻孔。
采用地质钻机进行钻孔,钻杆顶进时,注意保护管口不受损、变形,以便与注浆管路连接。
②下管。
钻孔钻至设计位置后,插入直径60mnpt=4mm钢管。
钢管在注浆段长度开© 6mm小孔,孔间距15cm③注浆。
将注入材料施加压力,实现渗透效果。
注浆顺序应先注周边,后注中间,并应间隔钻孔注浆。
站端盾构机近距离下穿既有地铁运营线施工保护工法
站端盾构机近距离下穿既有地铁运营线施工保护工法站端盾构机近距离下穿既有地铁运营线施工保护工法近年来,随着城市的发展和交通运输的需求逐渐增加,地铁交通成为了城市重要的交通方式之一。
然而,在城市交通建设中,由于地下空间资源的有限性,地铁线路的建设工程中常常面临既有地铁运营线的穿越施工问题。
站端盾构机近距离下穿既有地铁运营线施工保护工法应运而生,成为解决这一问题的有效解决办法。
站端盾构机近距离下穿既有地铁运营线的施工保护工法是指在地铁运营线正常运行期间,通过合理的设计和施工方案,保证现有线路的连续运营,同时实施施工保护措施,确保施工过程的安全和顺利进行。
首先,站端盾构机近距离下穿既有地铁运营线的施工保护工法需要进行充分的前期调研和勘察。
施工团队需要详细了解既有地铁运营线的结构和运行情况,包括路基土质、横断面形状、沉降控制和地铁运营线埋深等参数。
同时,还需要评估和分析不同施工阶段的风险,并制定相应的保护方案,确保施工过程的安全。
其次,站端盾构机近距离下穿既有地铁运营线的施工保护工法在施工期间需要采取一系列的保护措施。
首先是地面保护,采用临时加固措施,如设置临时基坑、悬挑梁等,保护既有地铁运营线的正常运行。
同时还需要加强现场监测和预警机制,及时发现和处理地面沉降和振动等异常情况。
另外,还需要对盾构机进行专门的保护和控制。
在施工过程中,应严格控制盾构机的施工参数,如推进速度、土压平衡等,确保盾构机的安全和稳定。
同时,还需要对盾构机进行定位和引导,避免与既有地铁运营线发生碰撞和冲击等事故。
此外,施工期间还需要加强与既有地铁运营线管理部门的沟通和协作。
及时共享施工进展和风险控制情况,协商解决施工过程中的问题。
同时还需要进行培训和演练,提高施工人员的专业素养和应急能力。
最后,站端盾构机近距离下穿既有地铁运营线的施工保护工法还需要进行施工后的检测和评估。
通过监测数据的采集和分析,评估施工对既有地铁运营线的影响和损伤程度,及时采取修复和加固措施,恢复地铁运营线的正常运行。
盾构隧道下穿既有线施工控制
盾构隧道下穿既有线施工控制作者:焦德超来源:《中国化工贸易·中旬刊》2017年第12期摘要:近年,国内各大城市地铁建设驶入快车道,无论是建设规模还是建设速度都较之前大幅提升。
地铁下穿既有线是地铁施工中的难点,也是地铁建设中等级最高的风险工程。
为了保障地铁顺利下穿,编制相应的应急预案是控制风险的必要手段。
本文以某地铁盾构法下穿既有地铁线路施工工程为背景,从施工和安全的控制措施等方面介绍了盾构隧道近距离下穿既有线路的施工技术。
关键词:盾构;地铁施工;应急预案;下穿某盾构区间隧道下穿地铁区间既有隧道。
新建右线隧道与既有线之间的垂直净距为1.32m,新建左线隧道与既有线之间的垂直净距为1.13m。
既有线隧道主要位于砾质粘土层和全风化花岗岩层中;新建区间隧道主要穿越全断面砂层。
1 下穿施工时的施工管理措施1.1 下穿前的保护措施在下穿施工前对既有线内的轨道进行检查和加固:①组织对钢轨、扣件及道床等进行全面检查,确保既有轨道结构状态稳定;②在区间下穿出入段线及两边各6m范围段落设置轨距拉杆防护措施,并在下穿作业开始后即采取限速运行,限速值20km/h。
1.2 盾构掘进风险分析及应对盾构在全断面砂层推进,容易出现如下问题:①砂层孔隙率大,自稳性差,初期沉降发展较快,地面沉降不易控制。
下穿出入段线位置两条隧道夹层砂层较薄,容易塌空;②砂质地层标贯值高,容易压密固结,在刀盘前成铁板砂,刀盘和土仓容易结泥饼;③砂质地层石英含量高,摩阻力大,推进扭矩大,刀具和刀盘磨损严重,容易出现切削能力下降和刀具失效的情况,造成推进困难,甚至出现超方的情况。
根据本工程实际的地质条件,项目部对刀盘重新进行了设计,重新制作辐条式刀盘,开口率扩大到55%。
根据刀具在砂层中切削土体的性能来进行设计和选择,主要刀具类型以刮刀、撕裂刀和切刀为主,撕裂刀与切刀保持一定高差,先行松动地层,减轻对切刀及面板的磨损,另配以中心刀、保径刀、超挖刀和大圆环保护刀。
盾构穿越既有地铁运营线安全防控
盾构穿越既有地铁运营线安全防控安徽省芜湖市241000摘要:随着我国社会的不断发展,轨道交通盾构穿越铁路施工技术的使用次数将会越来越多,所以施工人员必须重视对相关技术的研究,不仅要对未来可能遇到的问题进行了解,更要掌握相应的解决措施,只有这样才能使轨道交通盾构穿越铁路施工的质量达到要求,从而使轨道交通盾构施工技术穿越铁路的目标能够真正完成。
关键词:盾构穿越;既有地铁;运营线;安全防控前言广州市轨道交通七号线二期工程项目经理部施工范围包含“两站三区间”,即科丰路站、萝岗站、加庄站~科丰路站区间、科丰路站~萝岗站区间、萝岗站~水西站区间。
标段全长5.527km,位于广州市黄埔区,线路由南向北敷设,经过科丰路、广深高速、开泰大道、新阳西路、开创大道、香雪三路及盈翠公园。
车站采用明挖法施工,区间采用盾构法施工。
一、穿越工程特点根据以上工况分析,穿越工程有以下特点。
(1)穿越段上部有暗浜,地下水丰富,且下部有承压水,地质条件差。
(2)穿越段上部有隧道、管线及建构筑物,被穿越隧道正常运营,环境条件差。
(3)穿越隧道与被穿越隧道之间最小间距仅3.417m,穿越影响长度近220m,穿越施工周期长。
(4)被穿越隧道地铁正常运营,不具备加固条件,且与穿越工程间距小、长度大,两者近于平行,环境控制与施工难度均非常大。
(5)工程工期控制要求高,不允许施工有任何闪失,对施工技术和管理均提出挑战。
二、盾构施工技术注意事项1.盾构掘进施工的速度在盾构施工过程中,其掘进施工速度直接影响着地面的稳定性和施工的周期。
在实际的掘进过程中,由于要穿过不同的地质层,对盾构掘进施工速度有着一定的要求。
同时,掘进速度也受到地面压力、刀盘转速和出土量等因素的制约。
因此,要根据掘进的地质层不同,选择合适的掘进速度。
2.土仓压力在盾构施工过程中,土仓压力是必须要注意的一个问题,其数据信息对整体施工有着至关重要的影响。
在施工中,前期已经挖出的土方会进入到盾构内部,造成内外压力的不均衡,对此要进行必要的调节,以保证整体的压力平衡。
盾构隧道下穿既有线施工控制技术研究
盾构隧道下穿既有线施工控制技术研究摘要:随着城市轨道交通的不断发展,越来越多的地下隧道在施工工程中遭受下穿问题,工程界不少专家对此展开研究。
地铁盾构隧道在下穿既有铁路时,对铁路结构变形控制要求十分严格。
本文研究地铁盾构隧道下穿既有铁路的变形影响及控制技术。
盾构穿越前,制定既有铁路多重加固保护措施,确保铁路结构变形处于安全稳定状态;盾构穿越中,采用智能监测系统进行全时段监测,根据现场实时监测数据与盾构掘进参数结合分析既有铁路结构的变形特征。
关键词:盾构隧道;下穿;既有线;控制技术引言随着社会进步、城市的快速发展,盾构隧道下穿既有线施工工程将会应用于城市地下轨道建设中。
同时,越来越多的盾构隧道下穿既有建(构)筑物,盾构施工过程中会引起地表沉降和既有建(构)筑物变形,施工前应充分考虑由于盾构隧道引起的土体位移和地层扰动。
1下穿既有线主要安全风险分析1.1盾构穿越既有地铁1号线施工风险某城市新建地铁5号线区间斜下穿既有地铁1号线区间,竖向最小净距为3.244m,最小高程差为2.645m。
盾构掘进过程,中隧道周围地层应力不断发生变化,从而造成周围土体产生变形和破坏。
随着隧道的不断掘进,所影响的范围也不断扩大,最终传递到地面影响既有线结构及轨道。
若下穿既有线隧道过程中未按设计要求严格控制沉降值及变形量,将严重影响列车运营安全。
1.2黏土地层中刀盘结泥饼施工风险盾构隧道洞身穿越地层为2黏土层,掌子面的黏土受到刀具切削、刀盘挤压后形成细小的土颗粒,在刀盘中心位置形成附着的泥饼,在高温、高压作用下不断变厚变硬,最终导致刀具被渣土糊住,刀盘失去削土能力,导致掘进速度过慢,掘进过程中易出现堵舱、刀盘结饼、刀具异常损坏等情况,造成施工无法正常进行。
1.3盾构小净距掘进风险盾构隧道小净距施工主要考虑以下几种影响:后续盾构的推进对既有隧道的挤压和松动效应;后续盾构的盾尾通过对既有隧道的松动效应;后续盾构的壁后注浆对既有隧道的挤压效应;先行盾构引起的地层松弛而造成或引起后续盾构的偏移等。
地铁盾构下穿既有铁路施工控制技术探讨
地铁盾构下穿既有铁路施工控制技术探讨以西安地铁 5 号线平村站—阿房宫站区间下穿西户铁路工程为背景,通过研究分析盾构下穿过程中地表沉降特点,提出盾构施工中调整土仓压力、掘进速度、注浆参数等技术措施。
监测结果表明,采取的控制技术措施可以有效减小地表沉降,保证盾构顺利穿越既有铁路。
标签:地铁;盾构施工;下穿铁路;地表沉降;控制措施1 工程概况西安地铁 5 号线和平村站—阿房宮站区间采用盾构法施工,盾构外径6 000 mm,内径5 400 mm,采取错缝拼装的形式拼装。
该区间盾构在和平村站东端头始发,在左线进洞后约61 m、右线进洞后约43 m 后以R = 2 000 m 的半径右转弯斜下穿西户铁路,与西户铁路交角约为137°。
下穿的西户铁路为单线电气化铁路,碎石道床。
下穿铁路段区间隧道左线上方敷设 1 条埋深约7.14 m DN1500 雨水管,该雨水管与西户铁路线路方向呈42°相交,铁路与区间隧道最小垂直距离为11.98 m(图1)。
西户铁路下方土层主要为杂填土、黄土状土、粉质黏土及中砂,水位埋深约17 m,盾构在此区域埋深约12 m,主要穿越黄土状土层、粉质黏土层和中砂层。
2 工程重难点分析(1)运行铁路规范对轨道沉降要求极其严格,沉降要求往往远远超出正常地层中盾构施工所能控制的最大值,有必要采用其他辅助施工保障措施。
(2)铁路为正常运营状态,施工期间的监控量测实施有一定风险。
(3)该类工程在安全评估中往往被划分为较高安全等级的风险源,对风险控制的要求高。
本工程综合评价为一级风险源。
(4)路线交叉部位地层为黄土状土、粉质黏土、中砂等,土层结构很容易导致地层损失率偏大。
尤其在局部拱顶部位位于砂层的情况下,很容易出现出土量超标的问题,地层损失率不易控制。
(5)盾构通过铁路时,左线正上方存在DN1500 雨水管,必须采取相关措施防止管线沉降,防止管体开裂渗漏。
(6)盾构始发端距离西户铁路较近,左线始发后61 m 到达铁路正下方,右线始发后43 m 到达铁路正下方,需尽快进行有效的试验段掘进来总结这种地层中适当的盾构掘进参数,确保盾构安全通过铁路。
盾构超近距离下穿既有地铁风险分析及控制措施
(2)由于盾构掘进引起既有出入段线隧道结构应 力场重新分布,从而导致正在运营的既有出入段线隧道 结构变形,而隧道结构变形会引起轨道变形,若超过限 值将影响地铁运营安全。
主要为密实状态的<2-5>中砂层,级配良好,成分为石
英、长石及暗色矿物等。底部含砾石,个别粒径较大。
地下水为第四系松散层孔隙潜水,补给来源主要
来自侧向径流补给、大气降水及绿化带灌溉水的入渗补
给,地下水水位埋深 22.7~26.6 m。该段盾构法隧道底
埋深最低处为 17.1 m,地下水位于隧道以下。
2 风险分析
(1)根据西安地铁在全断面砂砾石地层盾构法 施工经验,本区间工程施工宜选用大推力、高扭矩、 耐磨性能强并配置合理刀具的盾构机。为此,施工中 采用了中国中铁土压平衡盾构机,该盾构机总推力 37 000 kN,主驱动为液压驱动,功率为 945 kW,额定 扭矩 6 000 kN · m,脱困扭矩 7 200 kN · m,以满足在西 安地区砂层推进的需要。
新建盾构隧道与既有出入段线隧道的空间位置关系 极为复杂,平面投影关系上,两者呈近 30°相交,在空 间相对位置关系上,结构相交最近处净距仅为 0.99 m, 最远处净距约为 3.44 m。根据 D B11/T 716-2010《穿越 既有交通基础设施工程技术要求》,交叉角度越小,新 建盾构隧道施工对既有出入段线隧道的影响范围越大。 由于本工程是小角度斜下穿,因此既有出入段线隧道同 一横截面处左右轨的沉降可能会出现轨道高差。另外, 新建盾构隧道的施工必然会引起土层的应力重分布,进 而会引起既有出入段线隧道产生附加位移和附加内力。 因此,在新建盾构隧道施工过程中存在以下风险。
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。
地铁盾构隧道下穿既有公路施工管理与控制措施
地铁盾构隧道下穿既有公路施工管理与控制措施摘要:近年来城市轨道交通的极大发展使得地铁线路日益网络化、规模化,地铁线路与既有公路桥梁交叉的情况愈发常见。
一旦施工措施不到位,很有可能公路、桥梁等会发生塌陷、倒塌等各类安全问题,严重威胁到人民的生命财产安全,本文依托佛山市城市轨道交通4号线一期工程,采用资料调研对研究地铁盾构隧道下穿既有公路施工管理与控制措施进行阐述,在确保施工质量的同时,保证道路的安全性。
关键词:盾构机系统;盾构机设备;安装技术;调试技术近年来城市轨道交通的大规模发展,使得地铁线路与既有公路桥梁交叉的情况愈发常见。
盾构隧道下穿施工对周边地层不可避免地会产生影响,造成下穿区域地基承载力的降低。
这会对既有公路桥梁带来一定的不利影响,严重时甚至会导致上部结构发生失稳现象。
为了确保盾构下穿施工过程中既有桥梁的安全,必须探明盾构隧道下穿施工引起的地层变形、既有桥梁桩基础响应等规律,以便据此调整盾构施工参数、合理选用必要的防护技术措施。
一工程案例科技西路站~科普中路站区间从科技西路站出发,首先沿科技北路向东延伸,侧穿恒大翡翠华庭、保利茉莉公馆、1座信号塔、穆天子山庄广告牌、下穿佛清从高速路基段,并上跨规划广佛西环隧道,再沿科技东路向东敷设,下穿DN500高压燃气管,侧穿3座10kV高压电塔,最后到达科普中路站。
二地铁盾构隧道下穿的问题下穿施工面临的根本问题是变形控制。
,变形控制需要根据被下穿结构的特征,通过绝对量和相对量两个方面进行控制。
当绝对量控制得非常严格之后,相对量便自然满足要求。
当某些条件下绝对量难以严格控制时,相对量的控制就显得尤为重要。
相对量的控制要从随着盾构掘进动态移动的三维沉降来考虑差异沉降。
无论是绝对沉降还是差异沉降的控制,都要根据下穿对象的抗变形要求制定合理的控制值,这是下穿施工的关键。
合理变形控制值的确定是非常困难的,因为在此次下穿施工之前,难以确定之前有多少次工程行为对结构物产生影响,也就是说下穿施工之前结构的已有变形是个未知量,这需要对结构物的状态进行综合判断。
盾构隧道下穿既有地铁车站施工影响及控制措施研究
盾构隧道下穿既有地铁车站施工影响及控制措施研究摘要:目前,我国的经济在快速的发展,社会在不断的进步,盾构下穿施工引起地层位移场和应力场的改变,进而导致既有高铁隧道结构变形和附加内力;覆土厚度、净间距、围岩条件及施工参数均会影响盾构下穿施工,而对于既定的工程来说,应重点考虑施工参数的影响。
分析、总结了国内外相关标准和和类似工程经验,初步制定了轨道不平顺管理值、隧道结构变形和应力增量三个方面的控制标准,以确保高铁线路运营和隧道结构安全。
关键词:盾构隧道;下穿既有;地铁车站;施工影响;控制措施引言随着国民经济的飞速发展,城市化进程逐步加快,人日密度大、交通拥堵、交通污染严重以及能源土地资源有限等问题成为城市发展面临的日益严峻的问题,大力发展、利用地下空间成为解决这一问题的有效途径。
城市地铁以具有快速、安全、客运量大等优点而得到了空前发展。
1工程概况某地铁7号线建设三路站—耕文路站区间出7号线建设三路站后,下穿既有2号线建设三路站。
7号线建设三路站主体结构为地下三层双柱三跨矩形框架结构,采用明挖顺作法施工,基坑标准段深25.6m,盾构井段深27.4m,围护结构采用1m厚地下连续墙,墙长约49m(标准段)/52m(盾构段)。
本站东端头为建设三路站—耕文路站区间盾构吊出井。
既有2号线建设三路站为地下二层车站,车站覆土约2.75m,底板埋深约16.46m;车站顶板厚0.9m,中板厚0.45m,底板厚1m,侧墙厚0.6m;围护结构为0.8m厚地连墙,墙长32m。
2号线区间右线围护结构采用玻璃纤维筋,预留了隧道下穿条件。
左线未预留下穿条件,地连墙配筋为HRB400E32+E28并筋@200mm,且左右线各有1根格构柱侵入区间隧道范围,格构柱型钢插入桩内3m,在隧道开挖范围之外。
格构柱为桩径800mm、C30混凝土,内置12根HRB400E25钢筋。
下穿地段地层主要为淤泥质黏土夹粉土,地层较差,含有机质、腐殖质及云母碎屑,偶见贝壳碎屑。
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。
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新建地铁盾构法施工下穿既有运营地铁区间的研究与控制摘要:随着盾构法施工下穿既有运营地铁技术广泛应用,确保既有线路正常运营以及盾构安全顺利穿越变得尤为重要,这对盾构法施工监理提出了更高要求。
基于此,本文结合深圳地铁3号线某标段盾构法施工下穿1号线的工程实践,对盾构法施工监理的安全和质量控制方法进行了深入探讨和分析。
通过本文,希望能为今后类似穿越工程提供监理工作经验。
关键词:地铁隧道;盾构法施工;监理;质量控制
前言
目前,地铁线网建设过程中,经常出现新建地铁线路施工下穿既有运营线路的情况,从而使得盾构法施工技术在地铁建设中应用日益广泛。
为确保既有线路正常运营以及盾构安全顺利通过穿越,在盾构法施工下穿既有运营地铁过程中技术控制尤为重要,这对盾构法施工监理也提出了更高要求。
在实施盾构法施工监理过程中,监理人员必须熟练掌握盾构法隧道施工质量监控重点及对策,才能为今后盾构法施工质量和安全提供有力的监督管理。
基于此,本文结合笔者多年工作经验,以深圳地铁3号线某标段盾构法施工下穿1号线工程为具体实例,对盾构法施工监理的安全和质量控制方法展开深入探讨。
本文对穿越过程中的数据资料和经验进行总结,希望能为今后相关类似穿越工程提供监理工作经验和范例。
1、地铁盾构法及施工监理要点概述
1.1 地铁盾构法施工简述
盾构法施工下穿既有运营地铁技术在现有地铁建设中广泛应用,是暗挖隧道施工中的一种全机械化施工方法。
具体而言,盾构法是将盾构机械从竖井或基坑的墙壁开孔处出发,沿设计轴线向另一设计孔洞推进,通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道及地面下沉,同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖,通过出土机械运出洞外,并靠盾构千斤顶在后部加压顶进,盾构每推进一环距离, 就在盾尾支护下拼装一环衬砌。
1.2 盾构法施工监理要点
1.2.1 盾构始发阶段施工监理要点
盾构始发阶段是控制盾构掘进施工的首要环节,监理人员应对以下内容进行重点控制:(1)盾构出洞土体加固。
(2)盾构机及配套设备井下验收。
为确保盾构掘进机及配套设备正常运转,监理需对设备主要部件和系统进行检查,并观察其试运转情况,验收合格后方可使用。
(3)盾构始发出洞阶段,监理应注意观察割除围护结构迎水面钢筋后盾构机应迅速靠上洞口正面土体以及盾构出洞期间洞口有无渗漏的状况;同时应检查千斤顶的使用状况。
1.2.2 盾构试掘进和正常掘进阶段施工监理要点
在盾构试掘进和正常掘进阶段,监理人员应对以下三方面内容进行重点控制:(1)盾构机施工参数管理。
监理可通过审查施工报表和观察控制室内监控设备等手段,及时收集和分析有关施工参数进行控制。
(2)盾构掘进姿态控制。
监理应重点对盾构姿态测量数
据和盾构纠偏量进行控制,正确指导盾构安全推进。
(3)管片拼装和注浆作业监控。
1.2.3 盾构进洞阶段施工监理要点
盾构进洞阶段掘进是盾构法隧道施工最后一个关键环节,直接决定整个隧道掘进施工的成败。
为了确保盾构顺利进洞,监理应重点对盾构进洞土体加固、盾构接收基座设置、进洞前盾构姿态监控、进洞侧洞门围护结构凿除四方面内容进行监督和控制。
1.2.4 盾构施工监控量测方面的监理要点
在盾构掘进施工监理过程中,还应确保监测范围和监测方式合理、监测项目满足要求以及监测数据的提交及时,并做好监测资料的整理。
具体而言,在监控量测方面,监理人员应对以下三方面内容进行重点控制:(1)控制点的布置及施测,施工导线放样方法及程序、频率。
(2)盾构机导向系统。
(3)施工时的各项限差和质量保证措施。
(4)隧道变形测量方法。
(5)施工测量组织与管理制度以及监控量测仪器的投入与保养。
2、工程概况
新建深圳地铁3号线某标段盾构区间隧道下穿地铁1号线区间既有隧道,1号线是正在运营的地铁线路,运行频率高,该工程3号线与1号线隧道相交平面图具体如下图1所示。
本标段下穿的1号线区间采用盾构法施工,该段隧道覆土厚度约为18m,管片外径6.0m,内径5.4m,每环管片长度1.2m。
新建右线隧道与1号线隧道间净距为1.46 m,左线隧道与之净距为1.23 m。
既有1号线隧
道主要位于砾质粘土层和全风化花岗岩层中;新建区间隧道主要穿越全风化花岗岩层和强风化花岗岩层,两隧道之间所夹土体为全风化花岗岩。
图1 3号线与1号线隧道相交平面图
3、下穿地铁1号线主要施工方案
3.1掘进前盾构机的检查
为了确保盾构机在良好的状态下穿地铁1号线,应对以下设备进行彻底的检查和维修:(1)盾构机同步注浆系统、发泡系统。
(2)土压平衡系统及数据传输系统。
(3)盾构油脂注入系统。
(4)刀盘的掘削性和刀具的耐磨性。
3.2采用土压平衡模式,均衡、连续、匀速通过交汇区
根据交汇区域的工程地质条件,采用盾构机土压平衡模式进行隧道掘进,土压平衡模式示意图如图2所示。
刀盘开挖下来的碴土充填满泥土仓,并被装在切削刀盘后面及隔板上的搅拌臂强制搅拌,借助盾构推进油缸的推力通过隔板进行加压,产生泥土压作用于整个作业面,刀盘切削下来的碴土量与螺旋输送机向外输送量相平衡,维持泥土仓内压力稳定。
另外,在盾构通过交汇区过程中,应匀速、连续、均衡进行施工。
图2 土压平衡模式示意图
3.3采用合理的掘进参数,严格控制施工过程
根据穿越前100米模拟段的施工经验,盾构机穿越既有1号线时掘进参数选定如下:推力:1600±100t;扭矩:100±20t.m;刀
盘转速:1.5 rpm;掘进速度:20±5mm/min;土仓压力:2.0~2.4bar;理论排土量:46.4m3/环;注浆压力:3.5~4.5bar。
其中,土压平衡状态下,上述设定的土压力可适当调整;出土量控制可采用掘进300mm出渣1车来控制;同步注浆量最终要视注浆压力、隧道的稳定情况以及地面沉降情况而定。
3.4加强注浆
在盾构施工中,当管片脱离盾尾后,在土体与管片之间会形成一道宽度为115mm~140mm的环型空隙,应对其进行注浆填充环形间隙。
同步注浆采用盾尾壁后注浆方式,要做到“掘进、注浆同步,不注浆、不掘进”,通过控制同步注浆压力和注浆量双重标准来确定注浆时间。
注浆配合比采用如下表1设定,并在施工过程中根据实际情况进行调整。
表1同步注浆配合比
名称水泥膨润土粉煤灰砂水初凝时间
材料用量(kg/m3) 250 75 50 400 根据实际情况调整
180min
同步注浆浆液凝固后体积会产生一定收缩,为防止既有一号线产生后期沉降,在交汇区及交汇区前后10m范围进行洞内二次注浆,充填管片背后的空腔。
整个注浆过程中要对1号线既有隧道进行实施监测,以监测结果指导注浆施工。
二次注浆配比如表2。
表2二次注浆配合比
水泥(g)水(ml)水玻璃(ml)初凝时间终凝时间
150 60 108.4 2min40s 14min30s
3.5施工中的监测措施
新建地铁隧道盾构法施工过程中,监理人员应共同对施工期间监控量测负责,及时将监测数据收集整理并反馈给施工方的盾构机操作室和设计人员,根据监测结果指导施工,做到真正的“信息化施工”。
(1)地面隆陷监测方案:按变形测量规程中测站高差中误差≤0.5mm的精度要求,用精密水准仪、铟钢尺由高程监测网的控制水准点按二等水准测量的技术要求对监测点进行逐点量测,量测所采集的数据均为深圳市统一高程,对此数据进行处理、分析可得地面隆陷值。
(2)隧道断面监测方案:本工程采用徕卡tca1800全站仪和配件及隧道断面自动监测系统软硬件结合来实现对地铁隧道的全自
动监测;工作基站布置于监测点中部,基准点布设在最外观测点以外约40m的隧道中,沿轴线5m一个监测断面,每断面5个监测点。
5、结束语
综上所述,新建地铁盾构法施工下穿既有运营地铁区间的施工控制,需要运营、施工、设计和监理部门的全力配合,才能保证线路安全运营以及盾构安全顺利通过穿越。
本文结合深圳地铁3号线某标段盾构法施工下穿既有1号线区间工程实践,在介绍工程概况和施工方案基础上,分析探讨了盾构法施工区间隧道监理工作要点及施工监理安全和质量控制方法。
结合本文下穿地铁1号线的主要施工方案,掘进前需要对盾构机进行认真检查,本工程采用土压平衡模式,均衡、连续、匀速通过交汇区;采用合理的掘进参数,严格控制施工过程;此外,还应注意加强注浆。
新建地铁隧道盾构法施工过程中,采用地面隆陷监测和隧道断面监测相结合的方案,监理人员共同对施工期间监控量测负责,及时将监测数据收集整理并反馈给施工方的盾构机操作室和设计人员,根据监测结果指导施工,从而真正做到信息化施工。
希望通过本文,能为今后相关类似穿越工程监理工作提供一定的参考和借鉴。
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