地铁盾构隧道建设的发展前景和技术方向_孙继锋
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盾构隧道施工技术现状及展望(第3讲)——盾构隧道应用前
景及发展方向
朱伟;陈仁俊
【期刊名称】《矿产勘查》
【年(卷),期】2002(000)001
【摘要】盾构隧道施工法是广泛注目的新技术。
但是这一技术的使用尚须准确把握其适用范围和使用特点。
因此 ,本文结合我国盾构隧道施工技术的应用前景 ,介绍盾构新技术并探讨我国盾构技术的发展方向
【总页数】4页(P18-20,52)
【作者】朱伟;陈仁俊
【作者单位】[1]河海大学岩土工程研究所;[2]中国冶金地质勘查工程总局
【正文语种】中文
【中图分类】U455
【相关文献】
1.盾构隧道施工技术现状及展望(第3讲)——盾构隧道应用前景及发展方向
2.盾构隧道施工技术现状及展望(第1讲)——盾构隧道基本原理及在我国的使用情况
3.盾构隧道施工技术现状及展望(第1讲)——盾构隧道基本原理及在我国的使用情况
4.盾构隧道施工技术现状及展望(第2讲) --盾构隧道技术问题和施工管理
5.盾构隧道施工技术现状及展望(第2讲)——盾构隧道技术问题和施工管理
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地铁隧道盾构法施工技术摘要:盾构法是城市地铁施工中常用的隧道施工技术之一,综合性强,对确保隧道施工的安全、进度和质量具有重要意义。
因此,在实际工作过程中,相关工作人员应正确掌握施工技术,做好质量控制,确保地铁施工安全高效地进行。
关键词:地铁隧道;盾构法;施工技术;引言地铁交通量大、准点率高,在现代城市交通中发挥着重要作用,极大地方便了人们的出行,提高了人们的生活水平。
随着土地资源的日益紧张,地铁隧道的建设空间逐渐缩小,并逐渐向大纵深方向发展,此外,施工过程中存在许多技术交叉问题,导致地铁隧道施工难度较大,盾构法的应用可以有效缓解上述问题,不仅保证施工过程中的安全,而且在一定程度上保证施工质量。
1.盾构法施工原理地铁隧道施工中使用的盾构法是使用盾构机,在保持开挖面和围岩稳定的基础上,同时进行隧道施工,然后运输开挖的土壤,在盾构机中完成管片组装成为衬砌,并在管壁后进行灌浆,从而减少对隧道围岩的干扰和不利因素。
根据开挖方向,盾构法主要分为三部分,即切割环、支撑环和衬砌环,依次为盾构机切割环的前部、中部和后部,挖掘设备安装在切割环中,工人负责衬砌安装紧固,切割环还起到保护和支撑作用,在一定程度上增强了工作面的强度支撑环,液压千斤顶,即推进机构,放置在支撑环内衬环内。
衬砌机构设置在衬砌环内,完成砌块的衬砌工作。
盾构隧道的顶进过程几乎总是在衬砌环中完成,使用一圈完整的块作为支撑点,然后通过千斤顶推动盾构隧道,以实现后续的开挖和衬砌工作。
2.盾构施工技术的适用条件和特点2.1适用条件对于一些含水量较高的软土层,可考虑采用盾构法施工,如果地下线路埋深大于10m,也可以采用盾构法施工;其次,对于地铁隧道的施工,应提前预留相应的空间和位置,以便进行工作井的施工,工作井的设置方便盾构机进出和土料运输;盾构法对土层的埋深也有一定的要求,隧道上方的覆土深度不仅应大于6m,而且应控制在盾构机直径以下;最后,使用盾构法进行隧道施工也需要隧道之间有一定的距离,隧道之间水平方向上的土壤加固厚度不应超过1米,垂直方向上不应超过1.5米。
盾构机关键技术创新与发展趋势盾构机是一种在地下成隧道或管道的建设中广泛应用的工程机械设备。
它通过地下钻探、掘进和驱动隧道的方式,有效地解决了城市地铁、隧道、水准工程等领域的难题。
随着城市化进程的不断推进,盾构机的关键技术创新和发展趋势也越发受到人们的关注。
1. 盾构机关键技术创新1.1 刀盘和刀具技术创新刀盘是盾构机的核心部件,刀具则直接影响到切削效果。
为了提高盾构机的施工效率和质量,刀盘和刀具的技术创新至关重要。
目前,刀盘采用的材料通常是高硬度合金钢,并经过特殊处理以提高其耐磨性。
刀具方面,研究人员正不断探索新材料,以提高刀具的耐磨性、切削效果和使用寿命。
1.2 盾构机控制系统创新盾构机的控制系统是实现自动化施工的核心。
随着人工智能和物联网技术的发展,盾构机的控制系统也在不断创新。
传感器、监测设备和数据采集系统的引入,使得盾构机能够实现实时监控和数据分析,提高施工精度和安全性。
同时,自动导航、路径规划和智能化操作的研发也成为盾构机控制系统创新的重点。
1.3 工程材料技术创新在盾构机的施工过程中,所使用的工程材料也是关键因素之一。
隧道衬砌材料、密封材料和润滑材料等的技术创新,能够提高隧道的耐久性和抗渗性,减少施工过程中的故障和损坏。
目前,研究人员正专注于开发新型的环保材料,以满足盾构机施工过程中的环境要求。
2. 盾构机发展趋势2.1 大型化和高效化为了适应不断扩大的城市地铁建设需求,盾构机将走向大型化和高效化。
大型化可以减少施工时间和成本,提高施工效率,同时也能够推动盾构机关键技术的创新。
高效化则是指盾构机在施工过程中的能源利用效率和资源利用效率,通过引入新的能源技术和节能技术,降低施工成本和环境影响。
2.2 智能化和自动化智能化和自动化是未来盾构机发展的趋势。
随着人工智能技术和自动化技术的飞速发展,盾构机将实现更高水平的自主导航、路径规划和智能操作。
通过数据分析和预测,盾构机能够实现更精准的施工管理和控制。
盾构施工技术在地铁隧道工程中的应用研究随着城市发展的进步,地铁交通已经成为现代城市的重要组成部分。
而地铁隧道作为地铁建设的核心部分,其施工质量和进度的控制对整个地铁工程的成功非常关键。
在地铁隧道工程中,盾构施工技术因其高效、安全、环保等优点而得到广泛应用。
本文将对盾构施工技术在地铁隧道工程中的应用进行详细研究。
首先,盾构施工技术是一种先进的地铁隧道施工方法。
相比传统的开挖法,盾构施工技术具有快速、高效的特点。
通过使用盾构机进行隧道开挖,可以在较短的时间内完成大量工作量,大大提高了施工效率。
同时,盾构施工技术可以减少对地表的影响,降低了施工对城市交通和环境的干扰,提高了施工安全性。
这对于城市地下空间有限的情况下,尤为重要。
其次,盾构施工技术在地铁隧道工程中具有较高的施工质量保证能力。
盾构作为一种精密的施工工艺,可以在较小的误差范围内完成隧道的开挖。
盾构机通过自动控制系统实现对隧道横断面尺寸、线形等方面的高精度控制,避免了传统开挖法中容易出现的不均匀或变形现象,保证了地铁隧道的几何尺寸精度。
此外,盾构施工技术还可以充分利用机械化的优势,减少对工人操作技能的要求,从而降低了施工质量的人为因素。
另外,盾构施工技术在地铁隧道工程中具有较好的环保性能。
盾构施工过程中,通过合理的排水系统和通风系统设计,可以有效控制地下水的涌入和隧道内的空气质量,减少对周边环境的污染。
同时,盾构施工技术可以减少土方开挖产生的渣土量,降低了对土地资源的占用和污染物的排放,符合可持续发展的理念。
此外,盾构施工技术在地铁隧道工程中还可以应用于复杂地质条件下的施工。
盾构机作为一种大型设备,可以适应各种地质条件下的隧道开挖。
在地质条件较差的地区,盾构机可以通过刀盘刀具的更换和调整,适应不同地质层的工作,提高施工的稳定性。
在特殊地质条件下,如软土层、水下隧道等,盾构施工技术具有较高的适应能力,为工程施工提供了可行的解决方案。
综上所述,盾构施工技术在地铁隧道工程中的应用研究具有重要的意义。
地铁盾构施工技术及管理方案地铁的建设是现代城市化进程中不可或缺的一部分,而地铁盾构施工技术作为地铁建设中的重要环节,扮演着关键的角色。
本文将探讨地铁盾构施工技术及其管理方案。
一、地铁盾构施工技术地铁盾构施工技术是一种现代化的地下隧道施工技术,该技术能够高效、安全地将地下隧道建设起来。
盾构机是地铁盾构施工的核心设备,它利用液压系统推进管片,同时围绕管片安装环形支撑结构,以保证隧道壁面的稳定性。
随着科技的进步,地铁盾构施工技术也在不断发展。
目前,自动化、智能化的盾构机已得到广泛应用。
这些新型盾构机能够通过传感器实时监测隧道工况,确保施工安全。
同时,它们还能自主控制盾构机的推进速度和方向,有效提高施工效率。
二、地铁盾构施工管理方案地铁盾构施工过程中的管理是确保施工质量的重要因素。
以下是一些常见的地铁盾构施工管理方案。
1. 施工组织设计施工组织设计是地铁盾构施工管理方案的起点。
该设计需要考虑到地质情况、环境要求等因素,并合理安排施工进度和工序。
此外,还需要制定应急预案,以应对可能出现的意外情况。
2. 质量控制地铁盾构施工过程中的质量控制需要从施工材料的选用开始。
同时,需要建立质量检测体系,定期对施工过程进行检测和验收,以确保施工质量达到规定标准。
3. 安全管理地铁盾构施工是一项危险性较高的工程,因此安全管理至关重要。
施工单位应制定详细的安全操作规程,并对工作人员进行培训。
此外,还应建立安全监测体系,及时发现和处理潜在的安全隐患。
4. 环境保护地铁盾构施工会对周围环境产生一定影响,施工单位需要制定环境保护方案,采取各种措施减少噪音、震动和灰尘对周围居民的影响。
同时,还需要对施工进行监测,并及时采取措施处理施工过程中产生的废弃物。
5. 外部沟通和协调地铁盾构施工所在地通常是繁忙的城市区域,周边存在各种利益相关者。
因此,施工单位应主动与相关部门、社区以及消防、交通等单位进行沟通和协调。
及时解决施工过程中出现的问题,保证施工进展顺利进行。
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。
城市地下空间盾构隧道穿越工程研究综述目录一、内容概览 (2)1. 研究背景与意义 (2)2. 国内外研究现状及发展趋势 (3)3. 研究内容与方法 (4)二、盾构隧道穿越工程基础理论 (6)1. 盾构隧道基本概念及分类 (8)2. 盾构隧道穿越工程原理 (9)3. 地下空间地质条件分析 (10)三、盾构隧道设计与施工技术 (11)1. 盾构隧道设计理论及方法 (13)1.1 设计原则及设计参数 (14)1.2 结构设计计算方法 (16)2. 盾构施工技术 (17)2.1 盾构施工流程 (19)2.2 关键施工技术研究 (20)四、盾构隧道施工环境问题研究 (21)1. 施工环境影响分析 (23)2. 环境问题产生机理 (24)3. 环境问题应对措施 (25)五、盾构隧道穿越复杂地质条件研究 (26)1. 复杂地质条件分类及特点 (27)2. 穿越复杂地质条件的技术方法 (28)3. 案例分析 (29)六、盾构隧道施工风险管理研究 (30)1. 风险管理流程及内容 (32)2. 风险评估方法 (33)3. 风险控制措施 (34)七、城市地下空间盾构隧道发展前景展望 (36)1. 技术发展趋向 (37)2. 智能化与信息化发展 (38)八、结论 (39)一、内容概览随着城市化进程的加速,城市地下空间的开发日益成为城市规划的重要组成部分。
盾构隧道作为城市地下空间开发的一种重要手段,其穿越工程在技术上和经济效益上都具有重要意义。
本文旨在对近年来城市地下空间盾构隧道穿越工程的研究进行综述,以期为相关领域的研究和实践提供参考。
本文首先介绍了盾构隧道的基本概念和特点,以及其在城市地下空间开发中的应用现状。
文章重点分析了盾构隧道穿越工程中的关键技术问题,包括盾构机选型与设计、盾构隧道结构设计与施工、盾构隧道穿越过程中的地质条件评价与处理等。
还对盾构隧道穿越工程的经济效益和社会影响进行了探讨。
通过对现有文献的分析和总结,本文指出了当前城市地下空间盾构隧道穿越工程研究中存在的主要问题和挑战,如缺乏系统性的理论支持、缺乏针对特定地层和环境的深入研究等。
盾构隧道智能仿真及安全掘进关键技术与应用盾构隧道是一种现代化的隧道建设技术,其应用领域涵盖地铁、交通隧道、水利工程等多个领域。
随着国家基础设施建设的不断加快,盾构隧道技术的研究和应用也日益受到重视。
在盾构隧道的施工中,智能仿真及安全掘进的关键技术成为了研究的热点和难点。
盾构隧道智能仿真技术是指利用计算机仿真技术,对盾构隧道施工中的各种复杂情况进行模拟和预测,以指导实际施工。
智能仿真技术可以利用大数据处理和计算机视觉技术,对工程地质、隧道结构、盾构机械等进行全面分析,预测潜在的施工风险,并提出相应的施工方案。
通过智能仿真技术,可以有效减少施工过程中的风险和事故发生概率,提高施工效率和质量。
盾构隧道安全掘进的关键技术包括地质预测与控制技术、盾构机械智能控制技术、施工监测技术等。
地质预测与控制技术通过地质雷达、地质勘探等手段,对隧道施工过程中的地质情况进行实时监测和预测,并通过相应的控制措施,减少地质灾害对施工的影响。
盾构机械智能控制技术则通过激光测距、多传感器融合等先进技术,实现盾构机械的智能化控制和自适应性调节,提高其在复杂地质条件下的稳定性和安全性。
施工监测技术通过布设各类传感器,对盾构机械、隧道结构等进行全面监测,及时发现问题并采取措施,确保施工安全顺利进行。
在盾构隧道智能仿真及安全掘进技术的应用方面,可以从以下几个方面进行探讨:可以探讨智能仿真技术在盾构隧道施工中的应用。
通过建立仿真模型,对不同地质情况下的盾构隧道施工过程进行模拟,评估风险和制定应对策略,以提高施工的安全性和效率。
可以介绍盾构隧道安全掘进技术的最新进展及应用案例。
通过对地质预测与控制技术、盾构机械智能控制技术、施工监测技术等方面的研究成果和实际应用案例进行介绍,展示其在盾构隧道建设中的重要作用。
接着,可以分析盾构隧道智能仿真及安全掘进技术的发展趋势。
可以从人工智能、大数据分析、传感器技术等方面分析未来技术的发展方向,并探讨其对盾构隧道建设的影响和应用前景。
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。
地铁隧道盾构法施工技术摘要:在城市地铁建设中,盾构法是一项综合性能较好的施工技术,对于保证施工安全、进度及质量起着非常重要的作用,所以,在实践中,有关人员要把握好施工技术,严格把握质量,保证地铁建设的安全、高效。
关键词:地铁;盾构法;施工技术;引言如今,在全球范围内,地铁已是比较成熟的交通工具。
在城市道路上,地铁是一种很好的分流方式,由于地铁工程建设的复杂性,需要对其进行合理的施工方式选择,当前,我国城市轨道交通建设中普遍采用盾构法施工,但也面临着诸多问题。
因此,本文对盾构法在地铁隧道施工中的应用进行了研究。
1.地铁盾构法施工分析盾构机是一种带有防护罩的掘进设备,其工作原理就是在盾构机背上设置一条衬砌,以衬砌为支撑点,将整条衬砌向前方,再用滚筒对岩土进行切削,将切削下来的岩土碎屑清理干净,再将衬砌进行拼装。
盾构法就是利用盾构机支护已建好的隧道,以防止地下水侵入和土体崩塌,开挖隧道土体后,再进行管道分段安装,最后注浆。
在地铁隧道建设中,采用盾构法施工,主要是为了保证地下工程的顺利进行。
首先,必须对地铁的整体计划与设计有一个详尽的了解。
在地铁隧道某段一端,采用明挖法施工,其次,在深基坑中进行掘进,在安装完毕后,把一部份的土挖到挖洞表面。
其宽度与所生产的衬砌相同,接着,通过对盾构反力架等设备的安装,构成外部支撑,借助盾构壳体的支撑,利用千斤顶将切割环向前插入到土层中,完成组合式衬砌及挖掘工作;最后,利用衬砌环的顶力作用,将盾构推进到施工现场,克服地表的阻力,实现了盾构施工的顺利进行。
2.地铁施工盾构法施工流程2.1盾构始发工作井施工与洞门加固2.1.1盾构始发工作井施工竖井是指在土层中开凿出来的直通地表的竖直通道。
首先,需要有一条垂直通道,将盾构设备抬升至施工现场,通道的宽度要比盾构直径大1.6-2.0米,才能保证施工人员的安全。
竖井的防护墙可以是钢筋喷射混凝土护壁或钢板护壁。
在工程建设和运输中,吊装设备通常是由货物起重机和龙门式起重机组成。
我国隧道技术现状和未来发展趋势
随着我国城市化进程的加速和交通运输需求的不断增加,隧道技术得到了广泛应用和发展,也成为了国内建筑行业的一个重要分支。
目前,我国隧道技术发展的主要特点如下:
1. 多种隧道技术并用。
我国隧道技术已经呈现出多样化和综合化的趋势,主要采用的技术包括切削方法、炸药爆破法、隧道掘进机法、盾构法等。
2. 隧道安全技术不断提升。
我国隧道工程采用更加安全、可靠的技术手段和设备,提高了工程施工的安全系数。
同时,也在加强隧道防火、通风、照明等安全设施,并引入智能化监测技术来确保隧道的安全运行。
3. 新材料和新技术的应用。
我国正在积极推动隧道建设使用优质、高性能的材料,比如新型耐热防火混凝土等,同时也在开发新型的掘进机和施工工艺,以提高施工效率和质量。
未来,随着我国科技水平的不断提高和需求的不断增长,隧道技术将进一步发展和创新。
其中,以下趋势值得关注:
1. 全力发展盾构技术。
随着城市化进程的不断推进和地下通道建设的需求越来越大,盾构技术将成为隧道施工的主要手段。
2. 引入智能化和自动化技术。
比如在隧道施工过程中引入机器人、自动驾驶等技术,利用先进的控制和感知系统来加强隧道建设的自动化和智能化程度。
3. 加强环保治理和节能减排。
我们可以采用现代环保技术和设施,在隧道建设阶段不断提高隧道建设的环保程度,并在隧道的运营管理中积极推广节能减排技术,减少对环境的影响。
4. 推动质量标准的提升。
在隧道工程建设中,需不断加强质量监管和标准化管理,建立健全规范和标准,提升隧道工程的品质和可靠性,为公众提供优质的运输服务。
基于盾构技术的城市地铁隧道设计与优化城市地铁系统作为一种现代化的交通工具,已经成为许多大城市不可或缺的一部分。
而地铁的隧道设计和优化是确保地铁系统安全、高效运行的关键因素之一。
在这篇文章中,我将介绍基于盾构技术的城市地铁隧道设计与优化。
盾构技术是一种先进的隧道施工方法,通过使用盾构机在地下挖掘隧道。
相比传统的爆破法,盾构技术具有以下优势:减少噪音和空气污染、提高施工效率、减少对周围土壤和建筑物的影响等。
因此,基于盾构技术的地铁隧道设计和优化对于保证地铁系统的安全和舒适运行至关重要。
首先,基于盾构技术的地铁隧道设计需要充分考虑土壤和地质条件。
在进行隧道设计之前,必须进行详细的地质勘察,了解地下情况。
这包括土体类型、地下水位、土壤的稳定性等。
这些信息将有助于确定盾构机的工作参数,以及采取必要的支护措施来确保隧道的稳定性。
其次,隧道设计还必须考虑地铁系统的运行要求。
这包括隧道的几何尺寸、弯曲半径和坡度等。
设计过程中,需要确保隧道的通行能力,以应对高峰期的客流压力。
此外,为了提高地铁系统的安全性,隧道设计还需要考虑紧急疏散通道、安全出口等要素。
隧道的优化设计也是一个重要的环节。
通过合理的优化设计,可以降低地铁系统的建设成本、缩短工期、提高运行效率。
例如,可以通过减小隧道断面的尺寸,减少所需土方开挖量。
另外,隧道设计中还可以考虑使用可再生能源供电、安装节能设备等方式来减少能源消耗。
在进行地铁隧道设计和优化时,还需考虑施工工艺和施工方法。
盾构技术虽然具有很高的施工效率,但也需要合理安排施工顺序和疏导施工废料的处理。
此外,还需要考虑施工中可能遇到的问题,如地下水的涌入、土壤沉降等,以便及时采取相应措施避免施工延误。
最后,地铁隧道设计和优化还需要与城市规划相协调。
隧道的走向、站点的选址等与城市规划密切相关。
合理的地铁规划可以提高城市的交通流动性和居民的出行便利性。
此外,隧道设计还应充分考虑地铁与周边环境的融合,以避免对城市景观造成不必要的破坏。
我国轨道交通隧道及城市地下工程的发展与展望摘要:近年来我国在轨道交通隧道及城市地下工程取得了骄人的成绩和进步,但还存在不足之处,在轨道交通隧道及城市地下工程建设领域还存在一些亟待解决的问题,机遇和挑战并存。
因此,本文总结近年来我国在轨道交通隧道及城市地下工程重难点领域取得的成绩和技术进步,并基于其发展方向,找出我国轨道交通隧道及城市地下工程今后应重点研究并解决的问题,推动我国轨道交通隧道及城市地下工程进一步发展。
关键词:隧道;地下工程;盾构;施工机械1我国轨道交通隧道及城市地下工程近年来的发展1.1轨道交通隧道建设进展情况到2019年底,全国开通运营城市轨道交通的城市预计将达到41座,新增运营线路约1070公里,届时全国运营线路总长度将超过6800公里,提前完成“十三五”规划目标。
截至2019年6月30日,我国共有37座城市开通轨道交通线路197条,运营里程6126.82公里。
目前,共有44个城市轨道交通建设规划获得国家批复,规划线路里程超过1万公里,在建线路里程约7000公里[1-2]。
1.2城市地下工程建设进展情况城市地下空间开发利用是提高城市土地利用率、缓解城市中心密度、人车立体分流、扩充基础设施容量、减少环境污染、改善城市生态最为有效的途径。
地下空间是城市的战略性空间资源,是新型国土资源。
2重难点工程近年来,我国成都轨道交通18号线、长沙轨道交通3号线、等一大批重难点工程相继贯通,同时南京轨道交通5号线、上海轨道交通14号线和西安地下综合管廊隧道也在如期建设中。
2.1成都轨道交通18号线成都轨道交通18号线在建设过程中遇到了很多的困难,穿越的地层复杂多样,包含高瓦斯地层、富水砂卵石地层以及有砂卵石、泥岩、透镜体夹砂层等复合地层。
此外,在穿越锦江、人工湖等水域过程中,随时还可能出现隧道与河流形成水流通道引发的透水事故等。
18号线盾构区间全线共投入18台盾构机,在整个掘进过程中,最高峰时全线18台“巨无霸”盾构机同时作业。
地铁盾构隧道设计创新随着城市发展和人口增长的需求,地铁交通成为解决交通拥堵的重要方式之一。
而地铁隧道的建设则是地铁线路铺设的关键环节。
在隧道建设中,地铁盾构技术的应用已经成为一种主流方法。
在传统盾构技术的基础上,地铁盾构隧道设计不断创新,以满足越来越复杂的需求,提高隧道的建设效率和质量。
一、隧道盾构技术的历史与发展地铁盾构技术最早起源于20世纪中叶的欧洲,被广泛应用于地铁隧道的建设。
早期的盾构机由来自不同国家的工程师们独立开发,形成了各自的标准和技术路线。
然而,由于不同标准之间的不兼容性和工程质量的不稳定性,盾构机的设计和施工一直面临着许多挑战。
随着盾构技术的发展和应用不断完善,地铁盾构隧道设计逐渐走向统一化和标准化。
各国地铁建设经验的交流与合作使得盾构机设计和施工得到了广泛改善。
如今,隧道盾构技术已经成为地铁建设的主流方法,并在设计中注重创新,以满足城市发展的需求。
二、地铁盾构隧道设计创新的要点1. 地质勘探和隧道背景分析在地铁盾构隧道设计中,充分了解隧道所在地的地质条件和工程背景是至关重要的。
通过详细的地质勘探和隧道背景分析,设计人员可以合理确定盾构机的型号、刀盘的类型以及施工工艺等,以最大程度地降低施工风险。
2. 盾构机结构和性能的创新在地铁盾构隧道设计中,盾构机的结构和性能是一个重要的创新点。
设计人员需要考虑盾构机的尺寸、刀盘的材料和结构等因素,以提高盾构机的稳定性和施工效率。
同时,应用新材料和传感器技术,可以实现对盾构机的智能化监测和控制,提高施工过程的安全性和可控性。
3. 施工工艺和方法的创新地铁盾构隧道设计创新也包括施工工艺和方法的改进。
采用切削、排土和支护一体化的施工方式可以提高施工效率,减少对周边环境的干扰。
与此同时,引入先进的施工设备和技术,比如人工智能、无人机等,可以实现自动化施工和监测,进一步提高地铁隧道的建设质量和效率。
三、地铁盾构隧道设计创新的实践案例1. 某市地铁盾构隧道设计创新某市地铁建设中,设计人员充分考虑地铁线路的特点和施工环境,创新运用盾构机的设计和施工工艺。
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。
我国大直径盾构隧道数据统计及综合技术现状与展望
代洪波;季玉国
【期刊名称】《隧道建设(中英文)》
【年(卷),期】2022(42)5
【摘要】通过对国内大直径盾构隧道进行统计可知,截至2021年底,国内开工修建的大直径盾构隧道工程共118项(含超大直径盾构隧道61项)。
同时,对国内大直径盾构隧道在勘察规划、工程设计、装备制造、规范、材料和施工技术管理等方面的综合技术现状调查分析,总结目前大直径盾构隧道面临的主要问题,包括隧道设计标准化、盾构装备国产化与再制造、大直径盾构隧道的关键技术及施工技术管理等,并针对这些问题提出建议,指出今后大直径盾构隧道设计和盾构装备应尽可能遵循标准化的原则,向着标准统一、施工安全、高效率、高质量、高智能方向发展,以期为推动我国大直径盾构隧道综合技术走向成熟起到积极作用。
【总页数】27页(P757-783)
【作者】代洪波;季玉国
【作者单位】中铁十四局集团有限公司;上海建通工程建设有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U45
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隧道工程施工发展趋势一、隧道工程施工的现状和发展趋势随着城市建设的快速发展,城市交通日益拥堵,城市基础设施的建设亟待加强。
隧道工程作为一种地下交通设施,在城市建设中占据重要地位。
从过去的地铁隧道、公路隧道到如今的水利工程和矿山工程,隧道工程应用范围越来越广泛,施工难度和工期逐渐增加。
隧道工程施工的发展趋势主要体现在以下几个方面:1. 技术创新。
随着科技的不断进步,隧道工程施工技术也在不断创新。
研究新型的机械设备、工程材料和施工工艺,提高施工效率和质量,减少人力和物力的浪费。
2. 绿色环保。
隧道工程施工过程中会产生大量的噪音、尘土和废水,对周边环境造成污染。
未来隧道工程施工需要加强环保意识,采取有效措施减少对环境的影响。
3. 智能化施工。
隧道工程施工中使用了越来越多的智能设备和自动化系统,提高了施工的精度和效率,减少了人为错误和事故的发生。
4. 经济可持续发展。
隧道工程施工需要兼顾经济效益、社会效益和环境效益,平衡施工成本和工程质量,推动隧道工程向着可持续发展的方向发展。
二、隧道工程施工的技术创新隧道工程施工的技术创新主要包括机械设备、施工材料和工程工艺等方面。
随着科技的不断进步,隧道工程施工技术也在不断创新,取得了一系列突破性的进展。
1. 机械设备的创新。
隧道工程施工中使用的机械设备越来越多样化和智能化,如隧道掘进机、液压爆破机等,提高了施工效率和质量。
2. 施工材料的创新。
隧道工程施工所使用的材料也在不断创新,如高强度混凝土、聚合物材料等,提高了隧道的承载能力和耐久性。
3. 工程工艺的创新。
隧道工程施工中的工程工艺也在不断创新,如注浆加固、喷射混凝土等,提高了施工的安全性和可靠性。
技术创新的推动,进一步提升了隧道工程施工的水平和品质,为城市建设和交通运输领域提供了更好的服务和支持。
三、隧道工程施工的管理和环保隧道工程施工的管理和环保是一个综合性的问题,需要从施工前期规划、施工中的安全管理和施工后期的环境保护等方面加以考虑。
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抹水泥砂浆之前,先将裂缝附近的混凝土表面凿毛,并使糙面平整,清理干净后洒水保湿,应注意控制涂抹的厚度,总厚度一般应为1.0cm ~2.0cm ,太薄容易在收缩时开裂,太厚容易使砂浆在自重作用下剥落。
涂抹三小时后应洒水养护。
④表面喷浆修补,即先对裂缝表面进行凿毛处理,然后喷射一层密实且强度高的水泥砂浆,可根据裂缝的部位、性质和修理要求与条件,来选择挂网喷浆或无筋素喷浆等方法进行修补。
2.5 压力灌浆修补法。
它主要是通过施加一定的压力来将修补用的浆液注入裂缝内部,使裂缝封闭,并且提高结构的强度和抗渗性能,常可分为化学灌浆和水泥灌浆两类。
①采用化学材料灌浆,修补结构裂缝,施工机械简单,操作简便,灌浆材料的可灌性也较高,环氧树脂灌浆材料和丙烯酸酯类灌浆材料是最常用的两种修补混凝土裂缝的化学灌浆材料。
②水泥灌浆的工艺流程为:检查及处理裂缝→钻孔及清孔→止浆或堵漏处理→压水试验→灌浆→封孔及质量检查。
应严格遵守规范来进行每道工序操作,不然起不到应有的加固效果。
2.6 结构补强加固法可分为以下三种:①增加构件截面,即增加构件的混凝土截面或主筋来起到补强作用,增加主筋补强
时,先将梁类下缘混凝土保护层凿除,使主筋外露,将新增主筋焊接在原主筋下缘,主筋焊接完毕后应接长箍筋,再施工保护层,新保护层可通过压力灌注法施工。
②粘贴加固,即将钢板、钢筋或玻璃钢等通过环氧树脂胶液粘贴在结构的薄弱环节,以增加构件的强度。
③增加主梁加固,将新增的主梁设置在原有主梁的两侧,通过原结构设置悬挂模板后浇筑新梁体混凝土。
3、结语
总之,全面认识桥梁结构裂缝的成因,对于预防和治理桥梁裂缝有着重要意义,只有了解了桥梁裂缝的形成原因,才能对症下药,采取合理的措施来对桥梁结构进行加固处理,提高桥梁的整体强度,延长桥梁使用寿命。
参考文献:
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[2] 刘兴连.桥梁结构裂缝的维修与加固技术探析[J]交通标准化2013
地铁具有运量大、低噪音、无污染、不受气候影响等优点,对解决交通拥堵问成效显著,所以在建造地铁隧道的过程中,盾构技术得到了广泛应用,并越来越成熟。
而采用这一技术必须用到的设备—盾构机,正在设计、研发、制造国产化。
在我国,盾构及其施工技术必将随着城市化的发展得到长足的进步。
一、盾构技术的原理
盾构机的组成:盾构机一般由盾构壳、掘消机构、推进机构、正面支撑机构、运输(或排泥)机构、管片拼装机构、液压系统、注浆系统和附属系统等组成。
盾构施工是一边开挖隧道、出渣,一边在盾构机内进行管片拼装,然后在壁后压浆,减小
地铁盾构隧道建设的发展前景和技术方向
□ 中煤邯郸中原建设监理咨询有限责任公司 孙继锋
随着城市化的推进,公共交通成为解决城市交通拥堵的首选,特别是地铁成为各大城市争相建设的项目,其中地铁隧道建设中采用的的盾构技术,也有了突飞猛进的发展。
盾构机从只有进口引进到国产化,盾构施工技术也越来越成熟。
文章探讨了我国地铁盾构技术现状以及未来发展趋势。
盾构技术;盾构机;地铁;发展前景
对周边围岩扰动的隧道建造方式。
目的是尽可能不影响周边建(构)筑物和地下管线的前提下进行暗挖施工。
盾构施工技术主要由稳定开挖面、挖掘及排土、衬砌安装、壁后注浆、测量导向等要素组成。
二、盾构技术的特点
盾构技术的优点在于:1)施工时对地面环境以及周边环境影响小,不需要大面积的围蔽施工,可以在建筑、河流下施工,没有噪音和震动的施工污染,所以在城市密集的建筑、地下管网密集的地方尤其合适。
2)施工速度快、节省人力、机械化自动化程度高、不受天气影响。
3)在富水软弱地层中施工相对于矿山法更具优越性。
盾构技术的缺点在于:1)一次性投入大,盾构机购置
摘要
关键词C
费用较高。
2)覆土较浅时,地表沉降较难控制;3)用于施工小曲率半径(R<20D)隧道时掘进较困难。
三、盾构隧道建设的发展前景
随着国家大力发展城市立体化交通线网,向地下空间延伸的要求日渐增多,越来越多的城市加入了地铁建设的大军。
到现在为止,中国目前已经建成并开通运营的城市轨道交通为1700多公里;已批复34个城市的近期建设规划,总计177个项目141条线路,总里程约4382公里,总投资超过2万亿元人民币。
据预计,到2020年,中国将有近50个城市发展轨道交通,网络总规模将超过7000公里左右,覆盖中国主要大城市。
到时中国会成为世界最大的城市轨道交通市场。
当然地铁隧道的建设,离不开盾构技术,现在获批兴建地铁的城市越来越多,建设规模越来越大,盾构机的需求量很大。
我国目前盾构机保有量在300台左右,另外,随着中国盾构企业本身技术上、质量上、产能上的提高,还可以每年出口到印度、美国等国家30台左右。
盾构隧道在除地铁隧道以外的领域也将获得很大发展,铁路、公路、通讯、电力线缆隧洞、市政、地下雨水搜集涵洞、石油天然气管道等也需要盾构机,尤其是近期的大雨给各大城市带来的洪涝灾害,政府已经意识到城市的市政排水管道的脆弱,预计未来5-8年,用于市政排水管道施工的Φ3.5-4.5m的小型盾构机将会成为市场热点。
另外,和盾构机相似的用于煤矿井筒施工的TBM掘进机,也已经开始了试验性施工。
四、我国盾构技术的发展方向
1.盾构机生产制造模式的发展方向
盾构技术发展到今天,盾构机的种类已经十分繁多、齐全。
就按断面来分,已经有圆形、矩形、马蹄形等多种断面,也有球形盾构、子母盾构等多种工法。
直径大到15m的巨型盾构,小到200mm的微型盾构也有。
不过,随着中国盾构机生产商技术日益成熟,中铁隧道集团、上海隧道股份和中国铁建重工等一批国内制造商通过积极自主研发,已经获得一定的成功,技术领先于其他同行,而且掌握了不少核心技术,累积了丰富的经验,获得了国内市场的认可。
现在,按照中国国情,发展特有的中国模式,即走设计、制造和施工高度一体化道路,走施工产业化方向。
欧美是源于设计公司,日本是源于重工业制造工厂,中国走出适合自己,不同欧美、日本模式的道路。
主要是在施工的同时,结合反馈、制造,并且总结,提升自我的过程,从产业价值链条末端向前发展,以施工为核心的一边发展,一边总结学习提升的中国特有发展模式。
经过多年努力,我国的盾构技术有了翻天覆地的变化,不断提升盾构机的生产制造水平,土压盾构系列化、产业化生产取得了重大成果,泥水盾构、复合型盾构和TBM 研究成果也填补国内盾构机市场空白,使中国隧道掘进机的总体水平有了很大提高。
但是,我国盾构机制造技术的使用和研发起步较晚,与国外相比,在刀具、刀盘、驱动、轴承密封、盾尾密封、液压系统及自动化控制一些技术细节等方面存在着较大的差距,特种盾构在国内应用很少等问题,对盾构机制造业来说既是机遇也是极大的挑战,也是发展的方向所在。
2.盾构施工技术的发展方向
我国幅员辽阔,工程地质水文条件复杂,盾构施工技术在各种复杂地层中的使用技术需要提高并达到成熟。
比如:盾构穿越硬岩、断层、溶洞、卵石地层,盾构穿越砂层、淤泥层、煤层等,应制定相应的工法和标准。
盾构在特殊环境中的使用技术需要系统总结和提高,如,盾构下穿铁路、河流、建筑物,大坡度、小半径条件下的施工。
现有的土压平衡盾构、泥水盾构技术,有些技术细节还需改进和完善。
如舱内注入泥水、泥土成分和配比、注入压力、出泥出渣速度等参数的优化选取,泥浆的处理和再利用等。
近年来由于市政给排水、沿海交通的发展需求,盾构技术正向着大断面化、工程的大深度化、高地下水压、长距离化、施工自动化、高速化发展,施工技术也越来越多样化。
盾构施工安全和灾害防治是应该得到盾构隧道参建单位单位和政府管理部门重视的重要方面,每年我国都有各种原因造成的人员伤害和财产损失的案例,甚至出现隧道报废和河堤塌陷的严重事故。
如何在高速发展的条件下,减少事故和灾害带来损失,是盾构技术发展的一个重要方向。
五、结语
为加快我国盾构技术的发展,国家给予了政策上的支持,把盾构技术开发产业列入国债项目中,还给予定点企业技改贴息重点支持。
在技术上通过引进到消化、仿制,最后到创新。
通过组建施工、设计、制造、科研四合一的中国特色发展模式,我国盾构技术总体水平得到很大提高,还不断提高产量,把技术输出到国外,通过市场化的竞争,把技术进一步提升,目标成为全方位领先国际的水平。
盾构施工技术也有了长足发展。
参考文献:
[1] 张凤祥,傅德明,杨国祥,项兆池. 盾构隧道施工手册[M]北京,人民交通出版社2005.
[2] 陈馈. 浅议我国隧道掘进机产业化及发展方向[J]建筑机械化2007
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