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地铁施工中的盾构法应用

地铁施工中的盾构法应用

一、盾构法的基本介绍

盾构法是一种现代化的地下隧道掘进技术,广泛应用于地铁等城市轨道交通建

设中。它采用隧道掘进机,从地下一点一线推进,将地下隧道打通,使城市交通系统更加完善和便捷。盾构法又称为“无人直径掘进法”,因为该工艺可以在不中断地面运输和交通的情况下进行。

二、盾构法的施工原理

盾构法是通过盾构机的推进作用,将全断面的钢筋混凝土隧道管片推进至地下,一边推进一边进行管片的安装和施工。盾构机主要由推进机构、导向系统、开掘系统和后续支护系统组成。推进机构利用液力传动将盾构机推进,导向系统则确保隧道在预定的轨道上推进,开掘系统负责将地下土壤开挖并通过传送装置将其运出,后续支护系统则施加支护结构以保持施工区域的稳定。

三、盾构法在地铁施工中的优势

1. 快速高效:盾构法可以同时进行开挖和衬砌工作,提高施工效率。盾构机结

构精密,控制准确,可以实现稳定、连续、高效的隧道掘进。

2. 安全环保:盾构法施工过程中,地面震动小,噪音和灰尘较低,对周围环境

和周边建筑物的影响较小。同时,盾构机还可以有效控制地下水位和防水,保证施工安全。

3. 减少交通干扰:盾构法可以实现无需中断地面交通的施工,不会对城市交通

系统造成严重干扰。这对于繁忙的城市交通来说,是非常重要的优势。

四、盾构法在地铁施工中的适用范围

1. 地质条件适中:盾构法适用于地质条件较稳定的区域,如黏土、砂土和砂砾

岩等。对于较软的地层,可以通过加固措施来提高施工的稳定性。

2. 需要保护地表建筑物:盾构法适合在地下沉管施工,可以避免地面交通的中

断和地表建筑物的破坏。

3. 长隧道需求:盾构法适用于长距离、大断面的地铁隧道施工,可以提高施工

效率和质量。

五、盾构法的发展展望

随着城市建设的不断发展和地铁线路的扩建,盾构法在地铁施工中的应用将会

越来越广泛。未来,随着科技的进一步发展,盾构机的性能将会得到进一步提升,施工效率将会进一步提高。同时,隧道施工中的自动化、智能化技术也将得到更广泛的应用,为地铁施工带来更多的便利和安全。

总结:

盾构法作为地下隧道掘进的先进技术,在地铁施工中发挥着重要的作用。它具

有快速高效、安全环保和减少交通干扰的优势,并在特定的地质条件和工程需求下适用。随着城市建设的发展,我们可以期待盾构法在地铁施工中的应用进一步扩大,并带来更多的便利和发展机遇。

城市地铁盾构法施工技术综合介绍

城市地铁盾构法施工技术综合介绍 第一部分盾构的背景及我国的应用现状盾构法施工起源于1825年的欧洲,后来在日本得到广泛的应用。最初主要是过江河,修建隧道施工所必需。它的应用是解决在具有大量水域的下面修筑通道所带来的问题,这一技术的关键就是有了防护壳体,有了抵挡坍塌的各种措施。由于这种工法的这一特性,使之在城市地下工程上得以广泛应用。 城市地铁隧道的施工特点是地上有建筑物、街道、各种管网、人口密集、环保要求高、及由此带来的交通、商业等经济影响大。盾构法的特点,关键就是可实现对城市地面无扰动、少扰动而进行的地下作业。 盾构法施工关键设备:盾构机 盾构机的工作原理这里不作介绍,强调的关键是,盾构机它有防护,在整个盾构施工过程中,有三个位置是活动密封:⑴盾体与管环之间;⑵刀盘转动轴承;⑶铰接。 由于很多地区地质条件不均一,针对不同条件的地质,不同时期的制造业技术水平,出现有了很多种不同的盾构机,例如:网格式、气压、泥水及土压平衡式等。就是某一种具体机型又有了很多不同的配置,使用于不同地质条件。而且很多城市地下的地质条件并不均衡,以广州为例,有从软到硬,几乎包括了各种地质条件。盾构机本身是一种适应性施工设备组合,他的针对性很强,正常工作法是要根据 1 不同的地质条件,而量身定做不同的盾构机。 在国内,由于其不同的地下形成条件,大体有如下几类: 一是以上海为代表的软土地层的盾构法施工,这种地层总体上来讲比较均匀是最适用盾构法的,而且盾构法应用技术比较完善,消耗较低,比较其他方法来说,盾构

法具有较强的优势。与之相类似的有苏州,无锡,杭州,天津,南京等冲、洪积形成的地层。 二是广州为代表的混合岩等不均质地层。这种地层变化率较大,从盾构机掘不动的硬岩(或者说是用盾构机掘进代价太大),到淤泥质流塑土、砂。要求盾构机能力较强,较全。同时所需用辅助工法应用较多,类似的地区有深圳,武汉,南宁,长沙等。 三是以北京为代表的我国北方部分,地下水位较低,而主要以土质为主的地下 结构地区。这些地区盾构法施工比矿山法明显优势是安全和效率。 四是如成都地区的砂石卵石冲积地层。既有硬岩地层的强磨耗特性,又有一定的软土地层特性,如整体性不好,自身稳定性不强,需要的辅助工法较多。盾构法施工成本较高。 随着国民经济发展,国力的增强,中心城市人口、产业、经济的发展,城市地铁迅速发展,国内地铁,轻轨迅速建设也在迅速发展。现有已在施工的城市有:上海,广州,南京,深圳,北京,成都,武汉,西安,苏州,杭州,天津,沈阳,哈尔滨,长春,正在筹建和准备开工的还有长沙,南宁,无锡。地铁施工预计30——40年内,国内发展空间已形成共识。市区内地下,郊区,城际之间地上,而无论 哪个中心城市,市区内均以盾构法做区间施工为最优方案,为什么?来源于经济和政治两方面。 与盾构法相比较的无外乎矿山法和明挖法,后两种工法在市区内,从占地,人文,建筑物,商业等诸多方面均已无法和盾构法相比,就施工造价比较,随着盾构法应用成熟、发展也已无可争议的形成优势。 盾构法应用离不开盾构机,盾构机也的确是个具有完整系统功能的机械,但它 最终还是一台机械,一套设备。盾构机的产生原理是根据不同的隧道要求在具体的

(完整版)地铁盾构的选型和使用

地铁盾构的选型及现场管理和使用 一、概述 1、概念 盾构是一种用于隧道暗挖施工,具有金属外壳,壳内装有主机和辅助设备,既能支承地层的压力,又能在地层中整体掘进,进行土体开挖,碴土排运和管片安装等作业,使隧道一次成形的机械。 盾构是相对复杂的集机、电、液、传感、信息技术于一体的隧道施工专用工程机械,主要用于地铁、铁路、公路、市政、水电等工程。 盾构的工作原理就是一个钢结构组件依靠外壳支承,沿隧道轴线一边对土壤进行切削一边向前推进,在盾壳的保护下完成掘进、排碴、衬砌工作,最终贯通隧道。 盾构施工主要由稳定开挖面、掘进及排土、管片衬砌和壁后注浆三大要素组成。 盾构是根据工程地质、水文地质、地貌、地面建筑物及地下管线和构筑物等具体特征来“量身定做”的一种非标设备。盾构不同于常规设备,其核心技术不仅仅是设备本身的机电工业设计,还在于设备通过不同的设计如何满足工程地质施工的需求。因此,盾构的选型正确与否决定着盾构施工的成败。

2、盾构的类型 盾构的类型是指与特定的施工环境、基础地质、工程地质和水文地质特征相匹配的盾构种类。 一般掘进机的类型分为软土盾构、硬岩掘进机(TBM)、复合盾构三种。软土盾构的特点是仅安装切削软土用的切刀和括刀,无需开岩的滚刀。TBM主要用于山岭隧道。复合盾构是指既适用于软土,又适应于硬岩的一类盾构,主要用于复杂地层的施工。地铁盾构就是一种复合盾构。主要特点是刀盘既安装用于软土切削的切刀和括刀,又安装破碎岩石的滚刀,或安装破碎砂卵石和漂石的撕裂刀。 复合盾构分为土压平衡盾构和泥水加压平衡盾构。 3、盾构的组成 地铁施工可供选择的复合盾构机机型只有两种,即土压平衡盾构机或泥水平衡盾构机。 一台盾构按外观结构形式分为刀盘部分、前盾、中盾、尾盾、后配套部分和辅助设备(管片和砂浆运输设备、泥水站等)。 土压平衡盾构由以下十一部分组成:⑴、刀盘(分为面板式、辐条式、复合式三种),⑵刀盘驱动(分为电机和液压两种),⑶刀盘支承(主轴承),⑷膨润土添加系统和泡沫系统,⑸螺旋输送机,⑹皮带输送机,⑺同步注浆系统,⑻盾尾密封系统,⑼管片安装机,⑽数据采集系统,⑾导向系

轨道交通盾构法隧道防水技术

轨道交通盾构法隧道防水技术 摘要:隧道防水技术是保证隧道工程正常施工,以及地下隧道工程竣工以后能够安全投入运营的一门重要施工技术。本文主要分析了隧道渗漏水的机理,及盾构法隧道防水技术常见的施工问题,并介绍了一些防渗堵漏措施。 关键词:隧道防水盾构法施工管片接缝防水嵌缝 一、隧道建设防水现状 现阶段我国已成功建成了大量地铁、隧道,逐步形成了较成熟的结构设计计算理论与工程实践体系。盾构法隧道已成为现代化城市轨道交通发展必不可少的一种施工方法。而隧道防水作为隧道施工的一个重要组成部分,其重要性也日益上升和体现。但在实际施工过程中,往往由于设计不周,选材不良,施工质量不好等原因,导致正在施工或已竣工的工程发生渗漏水现象。若不及时进行治理,必将影响隧道的安全施工,外观质量,甚至会影响到工程使用功能,并降低隧道使用寿命。 二、盾构法隧道渗漏水的原因分析 盾构法隧道渗漏水的主要位置是洞门接头部位、管片的接缝、管片自身小裂缝、注浆孔和手孔等。其中以洞门接头部位和管片接缝处为防水的重点。引起隧道渗漏水的原因一般主要是施工措施不当,防水材质不良或违反操作规程造成的具体可分为以下几类: 1、进出洞区域未进行合理有效的地基加固,进出洞止水装置不合理。 2、管片在制作时养护不合理,表面出现气孔和龟缩裂缝。管片在运输、拼装中受挤压、碰撞,缺边掉角,使用前未进行有效的修补。 3、未选择符合要求的密封材料;遇水膨胀止水条粘贴不牢,或使用前时过早受潮,或使用时浸水使膨胀止水效果降低。 4、管片拼装质量差,螺栓未拧紧,接缝张开过大。

5、手孔、螺栓孔、注浆孔等薄弱部位未加防水垫片,封孔施工质量差等。 三、盾构法隧道的防水 一般而言,盾构法隧道防水的原则是“以防为主、以堵为辅;多道防线、综合治理”。其防水施工的内容主要包括:衬砌自防水、洞门接头防水、衬砌接缝防水(弹性密封垫防水、嵌缝防水)、隧道注浆防水、螺栓孔防水及渗漏水处理等 1、衬砌自防水 衬砌自防水是首选的防水措施,主要方法为管片材料采用防水混凝土。隧道结构物一般用普通防水混凝土,而盾构法隧道衬砌由预制管片拼装而成,多用外加剂防水混凝土。 2、洞门接头防水 洞门接头部位是盾构法隧道施工的重要风险点,也是隧道防水的重要部位。通常洞门接头部位通过合理的地基加固,有效的止水装置和构造处理来实现防水。其防水工作一般分三步进行。 2.1掘进施工前期,一般先根据盾构进出洞区域的地质状况和周边环境进行分析,采用合理、有效、安全、经济的地基加固方法,以加强盾构进出洞时正面土体的自立性,降低、阻断或减缓盾构正面土体的含水量及水渗透。 地基加固方案实施过程中,应严格安装施工规范进行,控制好加固范围和加固强度,并做好取样检测工作。掘进施工时辅以帘布橡胶扳、铰链扳等组成的有效的止水装置并及时的注浆,隔断因推进产生的渗漏通道。控制盾构出洞施工时周边土体的变形量,避免和减少井接头部位的渗漏,杜绝喷涌等意外状况的发生,减少对周边环境的影响。 2.2掘进过后,进行洞门接头构造处理。洞门接头构造为环形钢筋混凝土保 护圈,混凝土等级强度C35、抗渗等级P8,钢筋焊接成型,混凝土保护层40mm。其中止水条制作应根据现场洞圈和成环管片的实际尺寸,决定两道止水条的长度。对止水条两头搭接部位,预留10〜20cm,以便粘结。将粘接剂应分别均匀涂抹于洞

地铁施工中的盾构施工技术要点

地铁施工中的盾构施工技术要点 地铁作为一种现代化的城市交通工具,为人们提供了便捷、快速的出行方式。 然而,地铁的建设离不开盾构施工技术的支持。盾构施工技术是一种在地下施工中广泛应用的技术,它能够有效地解决地铁建设中的难题。本文将从盾构施工技术的原理、施工过程、质量控制等方面,探讨地铁施工中的盾构施工技术要点。 一、盾构施工技术的原理 盾构施工技术是一种在地下施工中使用的机械化施工方法。其原理是利用盾构 机在地下隧道中推进,同时进行土层的开挖和支护。盾构机由推进机构、开挖机构、支护结构和控制系统组成。推进机构通过液压系统提供推进力,推动盾构机向前推进。开挖机构负责土层的开挖,通常采用刀盘或切割头进行。支护结构用于稳定土层,防止坍塌。控制系统可以监测盾构机的运行状态,并进行调整。 二、盾构施工技术的施工过程 盾构施工技术的施工过程可以分为准备工作、推进施工和后续工作三个阶段。 准备工作阶段包括现场勘察、施工方案设计、材料采购等。在这个阶段,需要 对地下情况进行详细的勘察,确定施工方案,并采购所需材料。 推进施工阶段是盾构施工的核心阶段。在这个阶段,首先需要进行盾构机的组 装和调试。然后,盾构机开始推进,同时进行土层的开挖和支护。土层开挖后,需要及时进行支护,以保证施工安全。推进过程中,还需要进行土层的排土和清理。 后续工作阶段包括隧道的封顶和装修等工作。隧道封顶后,需要进行地面的恢 复和修复。同时,还需要进行隧道的装修和设备安装等工作。 三、盾构施工技术的质量控制

盾构施工技术的质量控制是保证地铁施工质量的关键。在盾构施工过程中,需要进行严格的质量控制,以确保施工质量达到要求。 首先,需要对盾构机进行严格的检查和调试,确保其正常运行。同时,还需要对盾构机的各项参数进行监测,以确保其在推进过程中的稳定性和安全性。 其次,需要对土层的开挖和支护进行监测和控制。开挖过程中,需要监测土层的变形和位移情况,及时采取相应措施。支护过程中,需要对支护结构的稳定性进行监测,确保其能够有效地支撑土层。 最后,需要对施工现场进行监测和管理。施工现场需要进行严格的安全管理,确保施工人员的安全。同时,还需要对施工现场的环境进行监测,以保护周围环境的安全。 综上所述,盾构施工技术是地铁施工中的重要技术,它能够有效地解决地下施工中的难题。在地铁施工中,需要注意盾构施工技术的原理、施工过程和质量控制等要点,以确保地铁的施工质量和安全。

地铁施工中的盾构法应用

地铁施工中的盾构法应用 一、盾构法的基本介绍 盾构法是一种现代化的地下隧道掘进技术,广泛应用于地铁等城市轨道交通建 设中。它采用隧道掘进机,从地下一点一线推进,将地下隧道打通,使城市交通系统更加完善和便捷。盾构法又称为“无人直径掘进法”,因为该工艺可以在不中断地面运输和交通的情况下进行。 二、盾构法的施工原理 盾构法是通过盾构机的推进作用,将全断面的钢筋混凝土隧道管片推进至地下,一边推进一边进行管片的安装和施工。盾构机主要由推进机构、导向系统、开掘系统和后续支护系统组成。推进机构利用液力传动将盾构机推进,导向系统则确保隧道在预定的轨道上推进,开掘系统负责将地下土壤开挖并通过传送装置将其运出,后续支护系统则施加支护结构以保持施工区域的稳定。 三、盾构法在地铁施工中的优势 1. 快速高效:盾构法可以同时进行开挖和衬砌工作,提高施工效率。盾构机结 构精密,控制准确,可以实现稳定、连续、高效的隧道掘进。 2. 安全环保:盾构法施工过程中,地面震动小,噪音和灰尘较低,对周围环境 和周边建筑物的影响较小。同时,盾构机还可以有效控制地下水位和防水,保证施工安全。 3. 减少交通干扰:盾构法可以实现无需中断地面交通的施工,不会对城市交通 系统造成严重干扰。这对于繁忙的城市交通来说,是非常重要的优势。 四、盾构法在地铁施工中的适用范围

1. 地质条件适中:盾构法适用于地质条件较稳定的区域,如黏土、砂土和砂砾 岩等。对于较软的地层,可以通过加固措施来提高施工的稳定性。 2. 需要保护地表建筑物:盾构法适合在地下沉管施工,可以避免地面交通的中 断和地表建筑物的破坏。 3. 长隧道需求:盾构法适用于长距离、大断面的地铁隧道施工,可以提高施工 效率和质量。 五、盾构法的发展展望 随着城市建设的不断发展和地铁线路的扩建,盾构法在地铁施工中的应用将会 越来越广泛。未来,随着科技的进一步发展,盾构机的性能将会得到进一步提升,施工效率将会进一步提高。同时,隧道施工中的自动化、智能化技术也将得到更广泛的应用,为地铁施工带来更多的便利和安全。 总结: 盾构法作为地下隧道掘进的先进技术,在地铁施工中发挥着重要的作用。它具 有快速高效、安全环保和减少交通干扰的优势,并在特定的地质条件和工程需求下适用。随着城市建设的发展,我们可以期待盾构法在地铁施工中的应用进一步扩大,并带来更多的便利和发展机遇。

四种地铁盾构施工工法

四种地铁盾构施工工法 四种地铁盾构施工工法 工法之一:土压平衡盾构施工工法 1、特点 1.1 盾构施工为多工序程序化作业,其自动化程度高,施工速度快、质量好、安全性高。 1.2 盾构掘进不需降水辅助施工,且管片属工厂预制,有利于环境保护和减少施工对城市正常生活秩序的干扰。 1.3 通过建立并保持密封仓内土压与开挖面水土压力的动态平衡,减少了施工对土层的扰动,工作面稳定,能有效地控制地表隆陷。 1.4 与泥水盾构工法相比,其所需场地面积小,施工成本低。 2、工艺原理 土压平衡式盾构机的工作原理是随着盾构机的推进,刀盘切削下来的土体进入密封仓,利用该部分土体使仓内维持适当压力,使之与开挖面水土压力相平衡。同时,通过螺旋输送机及其排土阀门等排土机构的控制,实现排土量与盾构推进量的匹配,形成盾构推进的同时保持开挖面稳定的动态平衡。 3、应用实例 北京地铁四号线角门北路站~北京南站区间工程,作为北京地铁四号线工程一部分。整个工程自南四环马家楼,向北沿终至龙背村,线路全长28.14km,共设24座车站。其中角门北路站~北京南站区间盾构法施工隧道长:2392.922m(见图3所示),其中左线长:1161.488m,右线长:1231.434m。 区间管片外径6000mm,内径5400mm,宽1200mm,每环6块。隧道埋深约10~17m,线路最小水平曲线半径350m,最大水平曲线半径600m,线间距12~21.49m;最小竖曲线半径3000 m,最大竖曲线半径5000m;区间线路纵坡成“V”字形,角门北路站位于纵坡最大坡度2‰上坡段,出站后区间线路以15‰的坡率下坡,至最低点后左右线分别以6.863‰和6.906‰的坡率上坡,北京南站位于纵坡2‰上坡段。 工法之二:小半径曲线段盾构始发施工工法 1、特点 1.1 纠偏能力强,轴线控制好。 1.2 能利用CAD软件进行纠偏曲线拟合,清晰直观,预控性强。 1.3 能最大限度利用了始发空间和盾构机本身的纠偏能力。 1.4 始发阶段超挖范围少,节省成本,有利于地表沉降控制。 2、工艺原理 盾构机在始发机座上不能开铰接和采用分区油压差来进行曲线纠偏,只能直线推进,因而小半径曲线段盾构机始发主要是通过对盾构机始发轴线向曲线内侧的旋转和偏移,在始发段盾构机长度范围内直线推进,过该直线段后用比设计转弯半径小的实际推进曲线来拟合设计曲线,充分利用盾构机自身的纠偏设计如超挖刀、铰接、分区油压差等,再加上合理的管片选型来保证实际推进曲线与设计曲线偏差在规范允许的范围内。 3、应用实例 北京地铁四号线工程角门北路站-北京南站盾构区间右线于2005年9月10日开工。设计里程:右K2+446.318-右K3+778.224,全长1382.858 m,其中盾构法区间长度为1231.434m,在K3+635.000处设盾构始发竖井。盾构法区间隧道设计断面形式为圆形,外径为6.0米,内径5.4米。本区间隧道轨顶设计标高为17.75m -25.00m,隧道结构顶标高为22.75m-30.0m,隧道结构底标高为16.75m-24.00m,隧道埋深约为16.0-23.5m,覆土厚度约为10.0m-17.5m,

盾构法施工控制要点

一级建造师:盾构法施工控制要求 一、盾构法施工综述盾构法施工主要施工步骤为: 1.在盾构法隧道的起始端和终结端各建一个工作井,城市地铁一般利用车站的端头作为始发或到达的工作井; 2.盾构在始发工作井内安装就位; 3.依靠盾构千斤顶推力(作用在工作井后壁或新拼装好的衬砌上)将盾构从始发工作井的墙壁开孔处推出; 4.盾构在地层中沿着设计轴线推进,在推进的同时不断出土(泥)和安装衬砌管片; 5.与时向衬砌背后的空隙注浆,防止地层移动和固定衬砌环位置; 6.盾构进入到达工作井并被拆除,如施工需要,也可穿越工作井再向前推进。 盾构掘进由始发工作井始发|来源%考试大%到隧道贯通、盾构机进入到达工作井,一般经过始发、初始掘进、转换、正常掘进、到达掘进五个阶段。 盾构掘进控制的目的是确保开挖面稳定的同时,构筑隧道结构、维持隧道线形、与早填充盾尾空隙。因此,开挖控制、一次衬砌、线形控制和注浆构成了盾构掘进控制"四要素"。 二、盾构掘进各阶段的控制要点(一)盾构始发施工技术要点 盾构自基座上开始推进到盾构掘进通过洞口土体加固段止,可作为始发施工,其技术要点如下。 1.盾构基座、反力架与管片上部轴向支撑的制作与安装要具备足够的刚度,保证负载后变形量满足盾构掘进方向要求。 2.安装盾构基座和反力架时,要确保盾构掘进方向符合隧道设计轴线。 3.由于临时管片(负环管片)的真圆度直接影响盾构掘进时管片拼装精度,因此安装临时管片时,必须保证其真圆度,并采取措施防止其受力后旋转、径向位移与开口部位(临时管片安装时通常不形成封闭环,在其上部预留运输通道)变形。 4.拆除洞口围护结构前要确认洞口土体加固效果,必要时进行补注浆加同,以确保拆除洞口围护结构时不发生土体坍塌、地层变形过大、且盾构始发过程中开挖面稳定。 5.由于拼装最后一环临时管片(负一环,封闭环)前,盾构上部千斤顶一般不能使用(最后一环临时管片拼装前安装的临时管片通常为开口环),因此从盾构进入土层到通过土体加固段前,要慢速掘进,以便减小千斤顶推力,使盾构方向容易控制,盾构到达洞口土体加固区间的中间部位时,逐渐提高土压仓(泥水仓)设定压力,出加固段达到预定的设定值。 6.通常盾构机盾尾进入洞口后,拼装整环临时管片(负一环),并在开口部安装上部轴向支撑,使随后盾构掘进时全部盾构千斤顶都可使用。 7.盾构机盾尾进入洞口后,将洞口密封与封闭环管片贴紧,以防止泥水与注浆浆液从洞门泄漏。 8.加强观测工作井周围地层变形、盾构基座、反力架、临时管片和管片上部轴向支撑的变形与位移,超过预定值时,必须采取有效措施后,才可继续掘进。 (二)初始掘进 盾构始发后进入初始掘进阶段。 1.初始掘进特点 (1)一般后续设备临时设置于地面。在地铁工程中,多利用车站作为始发工作井,后续设备可在车站内设置。 (2)大部分来自后续设备的油管、电缆、配管.随着盾构掘进延伸,部分管线必须接长。 (3)由于通常在始发工作井内拼装临时管片,故向隧道内运送施工材料的通道狭窄。 (4)由于初始掘进处于试掘进状态,且施工运输组织与正常掘进不同,因此施工速度受到制约。

盾构法的施工步骤及应用

盾构法的施工步骤及应用 盾构法是应用于地下工程中的一种特殊的施工方法,它的基本原理是利用盾构机来推进和掘进地下隧道。盾构法的施工步骤主要包括前期准备、盾构机的组装和调试、施工过程、施工完成等。下面我将详细介绍盾构法的施工步骤及应用。 盾构法施工步骤: 1. 前期准备:确定施工地点及工程要求,进行土壤勘察和地质探测,评估地层情况并设计盾构机的参数。同时制定施工方案,包括施工路线、预计施工时间及工期安排。 2. 盾构机的组装和调试:将盾构机运至施工现场,并进行机械组装和调试,确保各个系统的正常运行。这包括控制系统、推进系统、排土系统等的安装和调试。 3. 施工过程:在实际施工前,先进行预控开挖,即通过其他方法在地下开凿一个较大的空间,为盾构机提供足够的施工空间。然后,启动盾构机,推进盾构机向前掘进。在掘进过程中,盾构机会同时进行掘进和支护,以确保隧道的稳定性。同时,通过控制盾构机的推进速度、土壤的排出和同步注浆,以及监测地下的沉降情况等,来保证施工过程的安全和稳定。 4. 施工完成:当盾构机掘进至目标点时,施工即可结束。在完成施工后,需要进行隧道的修补和补充支护工作。同时,对盾构机进行检修和保养,以备下次使用。

盾构法的应用: 1. 地铁、轨道交通项目:盾构法常被应用于地铁、轨道交通等地下隧道的施工。由于盾构法具有控制沉降、减少地面开挖的优势,可以有效降低对地面交通和建筑物的影响。 2. 城市供水、给排水系统:在城市供水、给排水系统的建设中,盾构法可以用于隧道的施工。通过盾构法施工的隧道可以连接不同地点的供水和排水设施,提高城市的供水和排水效率。 3. 河道、海底隧道:在河道和海底的隧道工程中,盾构法也被广泛应用。由于河道和海底的地质条件较为复杂,盾构法可以更好地应对地下水压力和软弱地层等问题,确保施工的安全和稳定。 4. 管道工程:在城市的管道工程中,盾构法可以用于铺设各种管道,包括自来水管道、天然气管道等。盾构法可以减少地面开挖,降低对居民生活的影响,提高施工效率。 总结起来,盾构法是一种在地下工程中应用广泛的施工方法。通过准确的控制和有效的支护措施,盾构法可以保证隧道工程的安全和稳定,同时降低对地面交通和建筑物的影响。在地铁、轨道交通、供水、给排水系统、河道、海底隧道和管

城市轨道交通工程——盾构法

城市轨道交通工程 盾构法按支护地层的形式分类,主要分为自然支护式、机械支护式、压缩空气支护式、泥浆支护式、土压平稳支护式5种类型、 按开挖面是否封闭划分,可分为密闭式和敞开式两类。按平衡开挖面土压与水压的原理不同,密闭式盾构又分为土压式(常用泥土压式)和泥水式两种。 盾构的刀盘主要由刀盘体、刀具、磨损检测器、搅拌棒、泡沫及膨润土管路等零部件组成。刀盘体由钢结构焊接而成,刀具可分为:滚刀、切刀、边缘刮刀、仿形刀、保径刀、先行刀、中心刀等。 刀盘具有三大功能:开挖功能、稳定功能、搅拌功能。 土压平衡盾构的刀盘有两种形式:面板式和辐条式。 盾构法施工条件 1.适用地层范围:除硬岩外的相对均质的地质条件。 2.隧道埋深:隧道应有足够的埋深,覆土深度不宜小于1D(洞径)。 3.地下水防治:采用密闭式盾构时,除了始发和接收区以及开仓换刀时需要之外,一 般不需要辅助施工法。 4.截面形状:标准形状为圆形。也可采用异形截面。 5.对环境的影响:接近既有建(构)筑物施工时,有时需要辅助措施; 盾构施工现场布置:在施工用地范围内,对施工现场的道路交通、材料仓库、材料堆场、临时房屋、大型施工设备、集土(泥)坑、拌浆系统、临时水电管线、消防器材垂直运输设备等做出合理的规划布置。 盾构施工一般分为始发、正常掘进和接收三个阶段。 始发是指盾构自始发工作井内盾构基座上开始掘进,到完成初始掘进(通常50~100m)止。始发结束后要拆除临时管片、临时支撑和反力架,分体始发时还要将后续台车移入隧道内,以便后续正常掘进。 接收是指自掘进距接收工作井100m到盾构到达接收工作井内接收基座上止。 常用洞口土体加固方法:化学注浆法、砂浆回填法、深层搅拌桩法、高压旋喷注浆法、冷冻法等。 冻结法有造价高、解冻后存在沉降等缺点,旗喷桩加固虽然效果好,但其造价远高于深层桩。所以,除工作井较深、洞门处土层为水头较高的承压水层外,洞门土体加固较为广泛采用的是深层搅拌法、并在搅拌桩加固体与连续墙间无法加固的间隙处用旋喷法进行补充加固。

盾构近距离下穿既有地铁线路施工方法浅析

盾构近距离下穿既有地铁线路施工方法 浅析 摘要:盾构施工工法以其高效、对环境影响较小、适应范围较广的优点被广 泛的应用于地铁及地下管廊施工。盾构法施工场地,大多位于建构筑物稠密地区,周边环境复杂、狭小,施工场地条件有限,设计线形多数会穿越建筑物,对施工 风险控制要求严格。本文以沈阳电力隧道四区间盾构区间下穿既有地铁一号线为例,主要阐述了盾构下穿既有地铁线路施工工艺方法。 关键词:盾构施工;下穿既有地铁;施工方法 1引言 随着经济的发展,城市常驻人口不断增加,城市交通发展迅猛,各区域对地 铁及市政管廊的需求逐渐增大,盾构施工工法得以在地铁及地下管廊工程领域大 放异彩。 近年以来,盾构施工下穿建筑物和既有地铁线路产生的沉降以及施工安全性 问题越来越多。因此,在盾构施工过程中,盾构掘进下穿既有地铁线路对原有地 铁的影响问题得到了各方面的显著关注。因此,进行如何降低盾构施工对原有地 铁影响的探究,研讨施工过程采用何种施工方法,对提升盾构施工的安全稳定性 是有研究价值的。

图1.1 电力隧道下穿既有地铁线路图 本文以沈阳盛京~滂江220KV电缆线路工程4区间(5号盾构井~4号盾构井)盾构隧道下穿沈阳地铁1号线滂江街站~黎明广场站为工程背景,进行降低盾构 下穿地铁对原有地铁影响的研究。研究结论可以为本工程以及今后类似工程的设 计施工提供技术指导和理论支撑。 2工程概况 本段电力隧道位于沈阳市大东区,四区间起终点里程区间长度905.936米, 主体隧道采用盾构施工,覆土深度12.5~23.1米,最大坡度28.8‰,最小坡度22.75‰,最大曲线半径1000m,最小曲线半径300m。区间结构型式为盾构区间 标准断面,区间结构采用预制管片拼装而成,预制管片衬砌参数:内径 5400mm,外径 6000mm。 盾构下穿的既有地铁线路为双向隧道,区间暗挖段断面为马蹄形断面,线间 距由13m逐渐变为7.945m,暗挖段最小覆土厚度5.10m,最大覆土厚度11.29m, 地铁隧道底板标高约为30.8米,电力隧道顶板距离既有地铁区间竖向距离为 5.4m。电力隧道在穿越前到达缓和曲线,电力隧道以缓和曲线穿越既有地铁。 图2 盾构穿越1号线滂江街站~黎明广场站区间平面图 3盾构下穿地铁重难点分析

地铁盾构法隧道施工重点及相应对策解析

地铁盾构法隧道施工重点及相应对策解析 地铁是现代城市交通的重要组成部分,而地铁隧道施工是地铁建设的重要环节。其中,盾构法是地铁隧道施工中最为常见的一种方法。盾构法隧道施工是一项复杂严谨的工序,对于施工人员来说,必须非常重视施工过程中的每一个细节。本文将分析地铁盾构法隧道施工的重点,同时结合实际案例,提供相应对策,帮助施工人员尽可能地避免和解决施工难点问题。 一、施工重点 1.地质环境分析 隧道施工最重要的环境因素就是地质环境了。在盾构法隧道施工中,地层情况 会直接影响隧道的开挖和支护。因此,必须进行对地质环境的详细分析,包括地质构造、地质构造、地层岩性、地下水位等,制定出针对性的隧道施工方案。 2.技术工艺掌握 盾构法隧道施工需要掌握一系列技术工艺,包括洞口准备、转盘段拼装、尾部 推进等。在施工过程中,各个环节必须精细到位,技术方案的执行也必须持续不断的进行优化调整,以最终达到最优成果。 3.施工环境整治 盾构法隧道施工对施工环境的要求较高,例如施工场地的整治、周边环境的保护、设备维护等。在施工班组的协作下,要积极主动地整治好施工现场,使其达到安全、卫生、整洁的要求。 二、相应对策 1.地质环境处理 地质环境分析工作是非常重要的。施工人员应该对工作区域进行充分调查,了 解当地地质情况,以及可能存在的问题。针对不同地质情况,在方案设计中考虑到各种可能性,制定出详细、全面的施工方案,同时考虑到隧道施工过程中需要加固处理的地质问题。 2.技术工艺不断优化 盾构法隧道施工需要完备的技术工艺支撑。在施工班组的指导下,进行技术工 艺的指导培训,加强班组成员技能的培训。施工人员要全面掌握整个施工过程中各个环节的技术流程,并不断学习优化,提高施工效率。

城市轨道交通隧道盾构施工主要技术分析

城市轨道交通隧道盾构施工主要技术分 析 摘要:近几年来,国家逐渐加大了城市建设的力度,这给城市轨道交通工程 行业带来了很多机会,同时,盾构法在城市轨道交通隧道工程施工中得到了广泛 的应用,并取得了很好的效果。盾构机在盾构施工法中起着关键作用,在施工挖 掘施工过程中,利用外壳和衬砌支撑的方法来增强围岩结构的稳定性,通过切削 设备进行土体结构的挖掘施工,通过出土设施向外输送土渣,通过顶进装置沿着 隧道设计轴线向前推进,并通过预制拼装管片和注浆工艺来完成隧道工程结构的 施工。盾构施工工序复杂,对施工技术水平要求较高,并做好各项防护工作,才 能确保实际施工工作的效率和效果。基于此,本文对城市轨道交通隧道盾构施工 主要技术进行探讨。 关键词:城市轨道交通隧道;盾构施工;主要技术 交通盾构法其本质就是利用盾构机进行挖掘施工,相对于以往老旧的施工方法,从根本上确保了挖掘施工工作的安全性,并有效的避免了挖掘隧道坍塌。在 实际应用中,盾构法主要包括三个方面:开挖面、盾构机和衬砌。随着科学技术 的飞速发展,盾构法也在不断地优化和完善着,它是目前最高效的城市轨道交通 隧道施工技术,并在实际应用中取得了很好的效果。 1盾构施工概述 1.1施工特性 盾构法在隧道施工中的合理应用,主要包括开挖施工、排土和衬砌。与其他 方式的施工方法相比,盾构法最显著的优势是造价较少,施工效率较高,不受环 境因素影响。同时,在施工过程中采用有效的方法,可以有效的避免地面塌陷, 从而确保施工的安全性。盾构法运用到一些规模相对较大的隧道工程项目施工中,可以提高项目整体经济效益[1]。

1.2施工原理 盾构法在地铁工程项目施工中的实际应用,不仅能够确保施工工作的安全性,而且能够很好地保护管片支护。在利用盾构法实施施工工作时,所涉及的施工工 具主要有盾构机设备的安装和拆卸、土层结构的挖掘、衬砌、防水等诸多工序。 使用盾构法进行工程施工,需要施工人员确定具体的施工路段之后,采用明挖法 进行路基结构的施工建造,在其内部设置盾构机,在挖掘一段距离之后,安装盾 构反力设备,就能够产生外力支撑。再有,借助盾壳,用千斤顶将切口环放置到 土层中,完成地层的挖掘和装配衬砌,安装盾构反力架结构,形成完整的外力支 撑结构。借助于盾构结构将施工完成的衬砌环内的千斤顶前移,以减轻掘进时盾 构机受到的阻力,从而推动盾构机持续、平稳地向前推进。 2城市轨道交通隧道盾构施工主要技术要点 2.1盾构机选型 整个工程所处区域地质构造较为复杂,施工范围内存在着硬度较高的岩体结构,仅采用土压平衡盾构无法确保施工效果。但是,泥水平衡盾构的构造比较复杂,造价也比较高,后期的维护费用也比较高,而且废弃的泥浆当中的黏土颗粒 粘性很强,对环境造成了很大的污染。因此,适合使用 TBM/EPB双模盾构机。在EPB模式下,盾构结构和密封隔板可以形成封闭空间,以确保开挖施工作业的安全。刀盘、前盾体和密封隔板构成渣土仓,其中泥土结构起到一定的支撑作用, 避免挖掘面坍塌。在这种施工模式中,盾体和土仓共同组合,形成开放式结构, 为后续挖掘施工提供了便利。对于盾构机的刀盘结构而言,它是一种复合结构模式,并自带多种工具,根据实际施工工作需要,可自行调换工具,配合盾构机良 好的动力,在软土、岩体结构中进行挖掘施工,可从根本上确保隧道地表挖掘施 工的有效性。隧道衬砌一般采用拼装预制混凝土管片的方法,由盾构机安装管片 拼装设备辅助进行管片的安装与拼装,从根本上确保了安装的效率与效果。盾构 机安设有专用的螺旋式输送机和皮带式输送机,主要用于将阿静挖出的垃圾及时 有效地运出,此外,盾构机还安装有专用的渣土改良加料设备,可以在开挖过程 中加入适量的掺合料,以达到改良土层的目的,确保隧道挖出的渣土可以被完全 清除。

地铁盾构法施工技术要点及质量控制措施

地铁盾构法施工技术要点及质量控制措 施 摘要:现阶段,地铁是城市交通系统的重要组成部分,地铁工程施工安全关系重大。盾构法的应用能够解决地铁施工难题,有利于加快施工效率,缩短施工工期,因此盾构法施工技术已在国内外地铁隧道工程中被大量使用。本文首先阐述地铁隧道工程中盾构法施工技术的主要特点,分析地铁盾构法施工过程中的技术要点,并提出地铁盾构法施工技术应用的相关质量控制措施,旨在为提升地铁盾构法施工质量提供一定参考。 关键词:城市地铁;盾构法;施工技术;质量控制 引言:我国地铁隧道施工阶段,盾构法施工技术应用日渐增多,与传统矿山施工法比较来说,该施工技术作业效率高,能够有效减少人工作业量,并提升设备、材料及人员的使用效率。但这种施工技术具体应用时,对于施工材料以及施工技术要求较高,并容易发生错台或管片破裂等问题,所以,应加大对盾构法的研究及实践,提高该技术的应用效果,并优化施工流程,保障地铁安全。 一、地铁隧道工程中盾构法施工技术的主要特点 1、安全性强 实际地铁建设工程施工阶段,盾构法施工技术的合理应用,能够显著提升施工安全性,这主要是由于其他施工方法应用时,受地面建筑、气候条件等因素影响较大,对施工进度及质量造成一定的影响。而盾构法施工主要在地下空间,这样受到的影响因素较少,能够避免气候等因素对施工的影响,能够保证施工顺利实施。 2、作业效率高

地铁盾构法实施阶段,该施工技术自动化程度高,而且人工劳动强度低,可集成各种先进性的机械设备,确保开进挖掘、支撑保护、土方清理以及拼装衬砌等诸多工序的依次完成,这样可以提升实际工程作业效率。 1. 施工作业危害性低 盾构法施工主要在地下结构中完成,对地表的交通运输以及地面建筑等都没有明显的影响,施工作业危害性较低。如果施工需穿越河道时,盾构法施工作业仍在河道河床以下土层内实施,对于现有河道内生态环境也无干扰,因此,整体施工技术应用危害性低[1]。 1. 经济性高 地铁跨度较大,各地区的经济条件、地质环境等都存在差异,如采用其他施工技术,材料、设备及人员使用量较大,并且技术应用范围具有明显的局限性。盾构法施工技术适用范围广,能够满足不同地质条件要求,该技术应用性价比较高,特别表现在整体施工成本偏低,在当前城市地铁轨道施工中大量应用。 二、地铁盾构法施工过程中的技术要点 1、盾构出洞准备 施工单位应重点做好盾构出洞前后的相关准备工作,确保机械设备,材料、人员以及相关工艺技术均已齐备,并对相关施工要素实施逐一排查,确保其满足盾构出洞相关标准要求,然后实施盾构出洞,这样对周边建筑以及地下管道影响较小,施工单位还应预先对洞口周边土体实施加固。 2、地铁盾构掘进施工 首先,盾构试掘作业,施工人员应根据相关施工方案及技术流程要求操作盾构机实施尝试性掘进作业,并在设备安全出洞后对采集数据实施深入分析,从而确定符合当前隧道地质条件要求的施工参数。其次,正式掘进作业,当施工人员

基于盾构法的地铁隧道施工效率提升研究

基于盾构法的地铁隧道施工效率提升研究 地铁是现代城市交通的重要组成部分,其建设涉及到大量的隧道施工工程。而盾构法是目前地铁隧道施工中广泛使用的一种技术手段,它具有施工效率高、施工质量好等优点。本文将围绕基于盾构法的地铁隧道施工效率提升进行研究,探讨如何进一步提高地铁隧道施工效率。 首先,地铁隧道施工过程中的人力资源管理是关键的一环。合理引进和培养高素质的施工人员,实施科学的组织管理,能够提高施工效率。建立健全的人员流动机制,让有经验的工人能够在多个项目间流动,提高整体施工效率。此外,加强对施工人员的培训,提高他们的技术水平和安全意识,减少人为因素对施工进度的影响。 其次,技术创新是提高地铁隧道施工效率的重要手段。在盾构机的设计和制造方面,研发更先进、更高效的盾构机设备,提高其推进速度和适应性。同时,加强对盾构机设备的维护和保养,确保其长时间连续稳定运行。此外,结合信息技术的发展,引入数字化管理系统,实时监测施工过程中的各项指标,提前发现和解决问题,减少工程风险,提高施工效率。 第三,供应链管理也是提升地铁隧道施工效率的重要环节。加强与材料供应商和设备供应商的沟通与合作,确保材料和设备的及时供应。建立完善的采购管理系统,优化供应链流程,减少物料流转时间,提高整体供应效率。此外,积极推动产学研合作,利用科技创新优势,拓展可靠高效的供应链资源,降低成本,提高施工效率。 第四,安全管理是地铁隧道施工效率提升中不可忽视的一环。建立完善的安全管理制度和培训机制,提升全员安全意识和紧急救援能力。加强对施工过程中隐患的掌控和管控,减少事故发生的可能性。同时,注重施工现场的环境保护,合理利用资源,减少对环境的影响,提高施工可持续性。

克泥效在地铁盾构施工中的应用分析

克泥效在地铁盾构施工中的应用分析 摘要:盾构施工中的灌浆方式和泥浆特性对地面沉降的控制影响很大,特别 是在盾构隧道穿越已有建筑物时,必须对沉降进行严格的控制。通过对克泥效泥 浆的施工工艺和比例的分析,得出了在盾构施工过程中采用克泥效泥浆的施工方案,从而有效地控制了地面沉降,达到了工程需要。在此背景下,该文章主要针 对地铁盾构施工进行了分析,并且探讨了克泥效在其中起到的作用和效果,在此 基础上提出了相应的意见和建议,希望能给有关人员带来帮助和参考。 关键词:克泥效;地铁盾构;应用 引言 随着我国社会经济的不断发展,轨道交通也步入高速发展时期,信息技术的 引入也推动了城市轨道交通的智能化建设。随着我国城市基础设施的不断完善, 在轨道交通的建设中,必然会与现有的建筑和管道发生一定的交互作用。作为城 市轨道交通的重要手段,盾构法施工穿越已有建筑物(构筑物)的频率较高,对 其施工过程中必须采用严格的控制措施,以保证其安全。目前常规盾构机自备同 步泥浆注入点位于盾尾,其充填时间短,难以有效地控制盾面周围的土体变形。 在对地面沉降控制有严格要求的情况下,如何有效地控制盾面上的沉陷,是在穿 越敏感建筑物时需要考虑的问题。 1工程概况 郑州十号线医学院站至郑州站段于线路全长ZK42+127.966 (YK42+147.229)至ZK42+146.891 (YK42+167.719)下穿1号线盾构隧道(1号线目前已运营),与现有隧道的垂直距离最小为2.18米,地上5层住宅楼1栋,砖混结构,不设 地下室,条形地基。 2技术特点和主要性能指标 2.1技术特点

克泥效主要由粘土矿物、纤维素衍生剂、胶体稳定剂、分散剂等组成。克泥 效工法是将一种高浓度的泥浆和水泥(通常浓度在350-500千克/米立方米)和 一种塑料强化剂(40 be′)中的一种液体(克),然后,按照20:1的体积比将 这两种液体混合(具体的材料和配方如下),形成高粘度的、有支撑的抗水凝胶,然后在盾构机的施工中,同步注入到盾构的外部,填补盾构推进时产生的第3级 沉陷,并对第四阶段的沉降进行控制。 表1-克泥效材料用量及配比 2.2性能指标 (1)双液混合反应的凝固时间为4-20秒,搅拌结束后,其强度不发生改变; (2)混合之前的单液体流动性好,长时间的抽吸也不会堵塞管道,无需每环清洗 管道,施工方便;(3)在搅拌之后,粘度达到300-500 dPa· s,参照:粘度300

盾构技术在城市轨道交通中的应用

盾构技术在城市轨道交通中的应用 (广东省国际工程咨询公司,广东,广州,510006) 【摘要】随着我国经济的不断发展,城市轨道交通获得了很大的发展空间。其中盾构法施工 工艺以其特有的自动化、智能化、安全、快捷等优势,在地下工程中得到了广泛的推广和应用。盾构法已成为我国城市轨道交通中重要的施工方法。 【关键词】盾构;自动化;智能化;安全 随着我国经济的不断发展和城市化水平的不断提高,城市轨道交通也获得了很大的发展,给 城市居民的出行带来了很大的便利。城市轨道交通工程有许多的工艺,其中盾构法这种新型 的施工工艺在其中的应用十分广泛,不仅减少了施工的难度,降低了工程的危险,还有效地 提高了施工的效率,保障了工程的安全。 1.盾构法施工工艺的概述 盾构法是一种全机械化的施工工艺。它是将盾构机械在地下推进,通过盾构外壳和管片支撑 四周围岩,防止发生隧道内的坍塌。同时在开挖面前方利用切削装置进行土体开挖,通过出 土机械运出洞外,依靠千斤顶在后部进行加压顶进,并拼装预制混凝土管片(衬砌),从而 形成隧道结构的一种机械化施工方法。盾构机主要由三部分组成::前部的切口环、中部的 支撑环以及后部的盾尾, 世界上最早进行盾构研究的是法国工程师M.I.布律内尔,他由观察船蛆在船的木头中钻洞, 从体内排出一种粘液加固洞穴的现象得到启发,于1818年首创了盾构法,并在1847年创造 了世界上第一台盾构机,此后经过不断研究与改良,盾构法施工工艺获得长足的发展。 2.盾构法施工工艺的特点 2.1 传统的施工工艺 在城市轨道交通工程中,传统的明挖法、盖挖法、浅埋暗挖法等施工工艺都存在很大问题。 明挖法、盖挖法虽然简单易行,比较经济实惠,但是会对地面交通和周围建筑物、构筑物产 生很大影响,并且需要占用大量土地和拆迁大量地下管线和地上结构物,造成很大的扰民。 浅埋暗挖法脱胎于“新奥法”,在我国应用十分广泛,其特点是拆迁少、占地少、扰民少,但 是浅埋暗挖法也存在着安全性低、施工速度慢、地下排水较为困难等问题。 2.2 盾构法的主要优势 盾构法施工工艺虽然盾构机本身的设备费用较高,但相比于明挖法、盖挖法、浅埋暗挖法等 施工工艺,拥有很大的优势: (1)盾构的推进出土、线性控制、衬砌拼装、注浆等可实现自动化、智能化以及施工远程 控制信息化,掘进速度快,施工精度较高,施工的劳动强度较低; (2)在盾构支护下可安全地进行开挖、安装衬砌,不受地面交通、河流、航运、气候、季节、潮汐等因素的影响,能比较经济合理地保障安全施工; (3)除硬岩外的其他均质地层中,修建750m以上大直径、长距离的隧道,盾构具有技术、经济、、安全等方面的优越性; (4)在施工过程没有噪声和振动,对周围环境的影响很小。; (5)盾构机开挖面积较小,对周围地质扰动小,尤其在隧道工程中,对地下管线和地面建 筑物及构筑物的影响小,对沿线居民的生活干扰少。

--地铁盾构施工对建筑物的影响及建筑物下穿施工技术

--地铁盾构施工对建筑物的影响及建筑 物下穿施工技术 摘要:随着城市轨道交通建设的蓬勃发展,地铁线路网络日渐密集,新建地 铁区间近距离下穿既有运营线路的情况越来越多。新建盾构隧道在下穿既有地铁 区间过程中,不可避免对交叠处地层产生扰动,引起地层和既有运营区间结构应 力重分布,产生一定的内力变化和变形,对既有地铁线路的运营安全产生威胁。 本文主要对地铁盾构施工对建筑物的影响及建筑物下穿施工技术进行论述,详情 如下。 关键词:地铁盾构施工;建筑物;下穿施工技术 引言 地铁因其速度快、运量大、噪声小、能耗低等优点而成为推动城市高质量发 展的建设重点。“十四五”规划明确提出加强城市基础设施建设,助力建设现代 化交通强国,而这也与实现碳达峰碳中和目标直接相关。国内外城市地下空间利 用逐渐深入,在繁华闹市区难以避免出现新建地铁区间隧道较近距离上穿、下穿 或侧穿既有隧道,其中下穿工程面临更大挑战。 1 地铁盾构施工对建筑物的影响 地铁双区间隧道施工不可避免地扰动地层,导致拱顶上方地层沉降,从而存 在导致盾构结构不均匀变形的可能。为评估地铁双区间隧道施工的变形影响范围,利用隧道开挖纵向变形理论解析方法,通过假设围岩是理想弹塑性材料,利用静 水压力场圆形隧道考虑塑性区半径的位移释放系数公式和位移计算公式,初步获 得了地铁区间随开挖进尺的拱顶沉降规律。开挖过程中,拱顶沉降不断增加,直 至开挖完成时叠加沉降趋于稳定,掌子面开挖主要影响 2~3 倍洞径范围内(约 隧道中轴线±30m)的地层变形。因此,此区域是重点风险区域,也是采取特殊 施工控制措施的关键位置。

2 建筑物下穿施工技术 2.1盾构机调整与端头加固 在盾构作业前,技术人员可以编制专项盾构下穿建筑物操作方案,组织相关 人员开展论证,确定盾构下穿建筑物操作方案合理性。确定方案可行性后,技术 人员可以按要求组装土压平衡盾构机,并对盾构机配电系统、润滑系统、冷却系统、液压系统、注浆系统各项性能、功能进行检查,及时发现盾构机问题及时维 修或更换,规避盾构机在穿越建筑物位置下方出现停机问题。特别是对于盾构始发、到达端头,根据拟建地铁盾构作业地层地质情况,技术人员可以利用常规素 地连墙 + 一排三重旋喷桩 + 三轴搅拌桩加固方式,加固后,进行质量验收,确 定端头加固效果与前期加固要求相符。 2.2 盾构推进 盾构机选型应以工程地质、水文地质为主要依据,综合考虑周围环境条件、 隧道断面尺寸、施工长度、埋深、线路的曲率半径、沿线地形、地面及地下构筑 物等环境条件,以及周围环境对地面变形的控制要求,还有工期、环保等因素。 选择能保持开挖面稳定和适应围岩条件的盾构机型非常重要。 某工程所在地层为粉质黏土与黏土,可以选择土压平衡模式,经刀盘切削渣土,切削期间控制盾构推进速度、螺旋输送机排土量产生土仓压力(与土压力、 水压力相平衡),稳固地层,最大限度降低盾构操作对既有建筑所在地表、地层 的影响。同时技术人员应以管片脱离盾构尾部为依据,执行同步注浆,封闭土体、管片之间环形孔隙,促使管片在短时间内支撑地层,规避既有建筑物周边地面形 状变化较大。具体操作时,技术人员可以依托第一节台车安装注浆泵、储浆箱、 清洗泵、阀件,跟随盾构掘进过程,由储浆箱内泵出浆液,经 4 条独立浆液输 送管道将浆液注入盾构尾部管片外表面环形孔隙。 2.3 地铁盾构法隧道下穿既有建筑物安全风险评估 地铁隧道施工时,工程团队通常会根据地质结构以及周边建筑,选择合适的 建造方法进行地下挖掘施工,并在地面下挖处设置围护结构来缓解沉降压力。盾

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