武汉长江隧道工程盾构施工
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高水压条件下盾构隧道结构特征分析摘要:武汉长江隧道工程盾构长距离穿越砂层、盾构承受水压高,最高5.7bar,地质条件和地下水状况非常复杂,江底段隧道最小覆土厚度小于1d,而且水底部分与覆土压力相比水压力更大,特别是武昌深槽段,水压力主导的施工。
为了确保盾构管片结构安全,本文通过梁弹簧计算模型,分别进行了大量的计算,分普通地层和复杂地层两个方面,从水压变化方面进行了计算。
分析高水压对管片结构的影响。
关键词:盾构隧道水土压力梁弹簧计算模型隧道覆土1.概述根据提供的武汉长江隧道纵断面图,武汉长江隧道盾构段隧道底板最高点为江北竖井一侧(标高-0.89m),最低点位于k3+718m处(标高-31.78m),盾构穿越的地层主要为中密粉细砂(地层代号⑤2)、密实粉细砂(地层代号⑤3),底部中间为卵石层(地层代号⑥)及强风化泥质粉砂岩夹砂岩、页岩(地层代号⑦1和⑦2)之间。
局部见中密中粗砂(地层代号⑤4)、密实中粗砂(地层代号⑤5)、可塑粉质粘土层(地层代号⑤6)。
盾构两端接近竖井处的地层为软塑粉质粘土层(地层代号④4)、中密粉土层(地层代号④6)其可挖性除中风化泥质粉砂岩夹砂岩、页岩为ⅳ级、强风化泥质粉砂岩夹砂岩、页岩及密实卵石为外ⅲ级外,其它土层为ⅰ级。
盾构穿越地层主要为富含地下水的砂土层,其地下水特征在两岸表现为较高承压水头的承压水特征,在长江则表现为高水头压的潜水特性。
由于其水头压力较高,盾构施工时易引起突发性涌水和流砂,而导致大范围的突然塌陷。
同时,高水头压对盾构机和隧道的密封及抗渗能力提出了更高要求。
根据盾构段隧道底板标高k3+588.6m~k4+250m段盾构工作面的下部将切入密实卵石层(地层代号⑥)及强、中风化泥质粉砂岩夹砂、页岩(地层代号⑦1、⑦2)层中,与盾构工作面其它土层构成了软硬不均匀的工作面,盾构推进时,由于受力不均,容易造成盾构在线路方向上的偏离。
如图1所示lk4+200地质剖面所示。
武汉长江隧道工程冷冻法施工作业指导书编制:审核:批准:中铁隧道股份有限公司武汉长江隧道工程项目经理部二零零六年七月一、编制依据《地下铁道工程施工及验收规范·GB50299-1999》;《盾构法隧道工程施工及验收规范· DGJ08-233-1999》;《地下防水工程施工及验收规范· GBJ208-83》;《煤矿井巷工程施工及验收规范·GBJ213-90》;本工程投标文件。
二、编制目的规范操作程序,指导现场施工。
三、适用范围武汉长江隧道盾构隧道联络通道冷冻施工。
四、作业概述该工法是在地层中按预定间隔埋设冻结管(Φ100mm的管径),冷却液在冻结管上循环,则管周围地层中的孔隙水以管为中心生成年轮形状冻土。
邻近的冻土柱连接在一起,形成止水墙。
本工程用冷冻机把盐水溶液冷却到-20~-40℃,由循环泵送至冻结管冷却地层,盐水吸收地层的内热后,温度上升,经由盐水冷却泵,返回冷却机降温后,再次进入冷却管,如此反复循环。
五、人员机械配置人员配置表机械设备配置表六、部门职责1、工程部:①、负责冻结帷幕设计计算、冻结孔布置及制冷设计;②、冻结施工过程现场监督,冻结效果检查。
2、设物部:①、负责冷冻设备的维修、保养;②、保证电力持续、足量供应。
3、操作班组:①、严格按照冷冻设计布孔、埋管;②、钻机、冷冻机械操作。
七、作业流程作业流程见下图。
施工准备7.1.1在隧道内敷设一条120mm2动力电缆,用于冻结钻孔施工及隧道内冻结作业流程图系统安装供电。
7.1.2利用隧道内清水、排污管道,用于冻结孔打钻和冻结站运转的供水和排污。
7.1.3在旁通道施工工作面两端砌高约0.5m的泥浆挡墙,以免冻结孔钻进时泥浆四溢影响隧道内环境整洁。
7.1.4用厚4~6cm的木板在旁通道处铺设冻结施工场地,按不同位置的冻结孔钻进要求,用φ″钢管搭建冻结孔施工脚手架。
冻结孔定位与管片开孔根据冷冻设计计划的基准点,按冻结孔施工图进行冻结孔孔位放线,提请注意的是:孔位布置首先要依据管片配筋图和钢管片加强筋的位置,在避开主筋的前提下可适当调整,一般不应大于100mm。
武汉地铁二号线越江隧道盾构始发技术摘要:武汉地铁二号线越江隧道工程采用气垫式泥水平衡盾构施工,盾构直径6520mm,盾构双线均已始发成功,文章主要介绍盾构始发过程中的关键技术,为类似工程提供参考。
关键词:始发;泥水盾构;地铁1 引言随着我国城市轨道交通设施的兴建,盾构法隧道施工越来越普遍的被使用,也越来越多地被国内地铁届所接受。
武汉地铁二号线越江隧道工程是穿越长江的第一条地铁隧道,该工程的成功与否直接影响到地铁二号线的顺利通车。
盾构发施工已有许多成功的工程实例,但是此方法也有较大的风险。
管控好各个施工阶段的施工技术将是工程成功的关键,本文主要介绍泥水盾构始发技术。
由于始发边界条件不同于盾构正常掘进,盾构始发通过开挖面平衡条件差,对开挖面稳定产生不同程度的不利影响,盾构处于试掘进状态,盾构故障多,盾构操作人员不熟练等,容易发生地表变形过大,甚至坍塌、地表冒浆等事故,因此根据工程地质条件、地下水、盾构类型、覆土厚度、洞门密封等条件选择合适的始发具有重要的意义。
2 工程概况武汉市轨道交通二号线越江隧道工程为武汉市重点工程,是武汉市重要的过江通道,位于武汉长江一、二桥之间。
隧道江北起点为江汉路站,江南终点为积玉桥站。
施工内容主要包括:盾构区间隧道、明挖风井、联络通道及江中泵房等。
隧道右线长约3085米,左线长约3098米。
线路纵坡大致为U形,线路最大下坡为2.7%,最大上坡为2.56%。
盾构区间采用两台直径6520mm的泥水盾构施工,盾构隧道采用管片拼装式单层衬砌,管片外径6200mm,内径5500mm,环宽1.5m。
衬砌环由一个封顶块(K)、两个邻接块(B1、B2)和三个标准块(A1、A2、A3)组成,管片为双面楔形通用管片,楔形量为40mm,管片采用错缝拼装方式,管片环纵缝均设置凹凸榫槽,环缝和纵缝均采用弯螺栓连接。
盾构始发内容主要包括洞口端头地层加固、洞门环及洞门密封装置的安设、盾构始发基座的设计加工及定位安装、盾构机组装调试、泥水处理系统的组装调试、反力架的设计加工及安装就位、洞门地下连续墙围护结构钢筋混凝土凿除、负环管片拼装、两侧支撑系统安装、盾构始发推进、以及其他保证措施的准备等。
大直径通用楔形管片拼装技术张毅1 徐贤宇2 荣亮3(1.中铁隧道股份有限公司,河南郑州 453000;2.中铁隧道集团科研所,河南洛阳 471009)摘要:武汉长江隧道是我公司第一个大直径泥水盾构过江隧道工程。
盾构隧道管片外径11000mm,内径10000mm,管片环宽2000mm,采用双面楔形的通用管片,楔形量为55mm,采用9块等分“大楔型封顶”分块形式。
管片拼装的质量直接影响到盾构掘进工程的安全、进度和隧道整体的防水质量。
为了保证盾构安全顺利的完成隧道掘进,本人对管片拼装的技术和遇到问题的解决办法加以研究总结。
关键词:盾尾间隙点位选取管片安装管片旋转管片椭圆质量保证Large-diameter General Wedge Segment Assembly technologyZhang Yi1,Xu Xian yu2,Rong Liang3(1.China Railway Tunnel Stock Co, Ltd., Xinxiang 453000,He’nan;2.China Railway Tunnel Group Scientific Research Institute, Luoyang 471009, He’nan)Abstract: The Wuhan Yangtze River Tunnel is the first company of large diameter shield muddy river tunnel project. Shield Tunnel-diameter 11000 mm, diameter of 10000 mm, the ring-width 2000 mm, using double-sided wedge of the Universal film, for the wedge of 55 mm, using nine sub-"big wedge-shaped cap" block form. The quality of the films assembled a direct impact on the security shield tunneling projects, progress and the overall water quality of the tunnel. In order to ensurethe smooth completion of safety shield tunnel boring, I assembled the film's technical problems and solutions to summarize.Key words: Mei space shield,Select the Point,Installation Segment,Segment Rotation,Segment Elliptic,Quality Guarantee.1. 概况本工程施工中,采用错缝拼装通用楔形管片。