盾构空推过矿山法隧道工艺要求
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盾构空推过矿山法隧道施工工艺工法1 前言1.1 工艺工法概况当前随着轨道交通事业快速发展,盾构法施工技术在上海、广州、深圳、南京等城市地铁建设中得到广泛应用。
目前国内使用的复合式土压平衡盾构机对于软土及岩石强度(单轴抗压强度小于80~90Mpa的硬岩地层施工是完全适应的,但是对于地质、岩层埋藏比较复杂的地区,对于长度超过100m、岩石强度(单轴抗压强度超过100Mpa的岩石)单纯盾构法施工工艺及单纯矿山法施工工艺已不能满足当前地铁隧道施工的要求。
为减少施工风险、拓展土压平衡盾构机在较长距离与硬岩地层中的施工配套技术,开展了专项研究,采用了矿山法开挖与初期支护,盾构机空载推进拼装管片通过,管片背后吹豆砾石与注浆结合的新工艺,并取得了圆满成功,在此基础上总结形成本工法。
1.2 工艺原理在盾构机到达硬岩地层之前,利用矿山法开挖硬岩地层并进行必要的初期支护,在隧道底部施做弧形钢筋混凝土导向平台,盾构机在平台上空载推进,拼装管片通过,管片背后与矿山法初期支护间的间隙利用吹填豆粒石与注浆相结合的方式填充密实达到整个隧道的净空、结构和防水设置一致。
2 工艺工法特点2.1将矿山法施工与盾构法施工相结合,局部硬岩地段、岩石单轴抗压强度大于100Mpa处用矿山法开挖初支,盾构法衬砌,极大地拓展了盾构法施工的适用范围,避免了盾构法在岩石太硬距离偏长的地层中施工设备的损坏和盾构法应用的限制,避免了盾构在硬岩中掘进容易形成隧道管片破损、隧道中心线偏移、盾构机刀具磨损严重等许多难以预料的问题。
2.2施工速度快,工期效应明显。
盾构拼装管片通过硬岩段可以达到平均每天24m的施工进度。
2.3工艺操作性强,只要采取相应方法和措施,满足城市环境条件即可推广应用。
3 适用范围本工法适用于长距离硬岩地段先施做矿山法隧道之后盾构空推通过的地铁等隧道施工。
4 主要引用标准4.1《盾构法隧道施工与验收规范》(GB50446)4.2《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299)4.3《公路隧道施工技术规范》(JTGF60)5 施工方法在盾构机到达硬岩地层前,利用矿山法开挖硬岩地层并进行必要的初期支护,隧道底部施作弧形素混凝土导向平台如图1。
盾构空推过曲线段矿山法隧道施工工法盾构空推过曲线段矿山法隧道施工工法一、前言随着城市化进程的不断推进,地下交通建设需求日益增加。
盾构法作为一种主要的隧道施工工法之一,被广泛应用于城市地铁、高速公路等工程中。
本文将介绍盾构空推过曲线段矿山法隧道施工工法,并分析其工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。
二、工法特点盾构空推过曲线段矿山法是一种适用于矿山隧道施工的特殊盾构工法。
其主要特点如下:1. 适用于曲线段:该工法能够应对矿山隧道中的曲线段施工,能够实现弯径半径较小的曲线段推进。
2. 可在矿山环境下施工:该工法适用于矿山隧道施工,能够应对矿山地质条件和环境限制。
3. 平面控制精度高:通过合理的控制手段和施工工艺,能够保证隧道施工中的平面控制精度。
4. 安全高效:该工法采用机械化施工,能够提高施工速度和效率,并减少人工操作。
三、适应范围盾构空推过曲线段矿山法适用于矿山隧道施工,特别是那些具有曲线段的隧道工程。
其适用范围包括:1. 矿山隧道工程:适用于各种类型的矿山隧道工程,包括矿井工程、矿山输送带隧道等。
2. 曲线段工程:适用于需要施工曲线段的隧道工程,能够满足弯径半径要求较小的工程。
四、工艺原理盾构空推过曲线段矿山法隧道施工工艺的核心原理是通过盾构机空推方式来实现曲线段施工。
具体分析如下:1. 工法与实际工程的联系:该工法通过特殊的盾构机来实现曲线段施工,根据实际工程需要设计合适的盾构机结构和控制系统。
2. 采取的技术措施:在施工过程中,通过合理的控制参数和姿态调整等技术措施,使盾构机能够顺利通过曲线段,保证施工质量和施工速度。
五、施工工艺盾构空推过曲线段矿山法隧道施工工艺包括以下阶段:1. 准备阶段:包括现场准备、机具设备调试和施工组织等准备工作。
2. 盾构机安装:将盾构机安装在指定位置,调试机械和电气系统,并进行测试。
3. 开挖隧道:通过盾构机进行隧道的开挖和支护,按照设计要求进行曲线段施工。
盾构机顶推牵引过矿山法段隧道施工技术摘要: 本文以福州市轨道交通2号线工程苏洋站~沙堤站区间中间竖井为实例,简要分析盾构机在无自身推力的情况下,如何顶推迁移过矿山法隧道的施工技术与措施,为今后类似工程提供了借鉴。
关键词: 盾构机过矿山隧道;钢绞线连接、千斤顶顶推牵引前言盾构机顶推牵引过矿山法隧道时,预做U型导台、预埋钢轨及反力锚固点,固定支座,以钢绞线为连接,利用提升千斤顶对支座的推力,使盾构机移动。
盾构机顶推牵引的过程,尤其经小曲线半径隧道时,盾构不处在一个水平面上,弯道距支座的间距有差别,我们可根据现场的情况参数,以及来调整钢绞线的长度,控制千斤顶的左右推力来控制盾构机的一个走向,使之不会偏至一方,成功引入直线段。
1、工程概况福州市轨道交通2号线工程BT项目苏洋~沙堤区间左线盾构空推拼管片后,拆解后配套,用提升千斤顶顶推牵引盾构机至中间竖井(预做导台,预埋钢轨及反力锚固点)。
空推牵引段左线起止里程为:ZDK9+530-ZDK10+68.335,538.3m,第一段曲线起止里程为ZDK9+623.747-ZDK9+833.811,总长为280.064m,第二段曲线为ZDK9+868.633-ZDK10+59.947,总长为191.314m;左线隧道曲线为R450的右转弯,缓和曲线长均为70m。
图一区间隧道总体施工图2、施工准备工作2.1顶推牵引设施的准备本次空推牵引设备为JSA100-200型液压提升系统,主要由自动锚具、主顶、液压泵站、电器控制箱组成。
牵引设施使用前,应对高压油泵、千斤顶进行空载运行实验,无异常情况方可正式使用。
2.1.1千斤顶提升千斤顶主要由空心试千斤顶、三套自动工具锚、支撑架、钢绞线扶架等机构组成。
2.1.2提升泵站提升泵站为1台泵站控制2台千斤顶,配合JS100-200千斤顶最快提升速度为8米每小时(速度可调)。
泵站分别设有2组电机、及液压系统。
泵站型号10SCY,换向阀型号WE6中位机能为O型,安全阀通径10。
盾构通过矿山法施工隧道段关键技术摘要盾构通过矿山法隧道段在盾构工法中施工难度最大,尤其是在始发阶段施工技术要求更高。
文章以广州地铁五号线区杨盾构区间盾构通过40m长的矿山法隧道为例,介绍了盾构通过矿山法隧道的施工关键技术及其成功经验,对今后类似工程施工具有一定的指导意义。
关键词矿山法隧道盾构机关键技术1工程概况广州地铁五号线区庄站—动物园站—杨箕站区间隧道盾构工程双线总长3854m,分别由两台盾构机从杨箕站盾构竖井始发,经过动物园站过站,最后到达区庄站盾构机解体吊出。
由于地铁五号线两条区间隧道下穿正在运行的一号线杨箕站,并且一号线杨箕站主体围护结构桩侵入五号线区间隧道,一号线车站下的区间隧道需要采用矿山法施工,以便凿除侵限桩。
因此这段隧道采用了“矿山法开挖、盾构法衬砌”的施工工法。
两台盾构机在始发时要通过各40m长的矿山法施工隧道,然后开始正常掘进施工。
该段隧道结构采用复合衬砌,初期衬砌采用喷混凝土、钢筋网、格栅钢架和超前小导管等组成支护体系;二次衬砌采用钢筋混凝土管片。
隧道初期衬砌后直径为6400mm,管片外径为6000mm、内径为5400m,管片宽度为1200mm、厚度为300mm,每环6块错缝拼装,衬砌环采用通用环组合形式。
为了保证矿山法隧道端头墙的安全,隧道端墙全断面采用C25素混凝土封堵,喷射厚度为150mm,然后浇注1m厚C25素混凝土封堵端墙,以防止端墙暴露时间过长出现塌方。
2施工关键技术2.1导台施工矿山法隧道施工完成后,在隧道底部施工一导向平台。
导台支撑着盾构机并为盾构机前进起导向作用,盾构机在导台上空载推进并拼装管片。
导台采用C30素混凝土施工,高度为150mm。
由于盾构机刀盘外径为6280mm,刀盘顶部与隧道壁只有70mm间距,因此矿山法隧道严禁欠挖,同时导台的高度和轴线必须控制在设计允许的误差范围内。
导台断面弧长与隧道中心夹角为60°,以保证盾体与导台有足够的接触面;导台弧面施工必须满足设计要求,使盾体与导台保持均匀接触。
盾构空推过矿山法隧道施工要点分析贺晶(上海隧道工程有限公司)摘要:矿山法与盾构法结合是城市轨道交通工程隧道施工常用方法。
以深圳市科苑大道地下空间综合开发及13号线共建综合管廊工程中盾构空推穿越地铁车站为例,分析了在矿山法隧道内进行盾构空推时前的准备工作要点、空推时的质量保证措施以及施工监测措施,提升了矿山法施工后盾构空推穿越的可靠度,为今后类似工程提供参考。
1 引言很多城市的工程地质情况多变,软土地层和岩层交错。
在进行城市轨道交通工程的隧道施工时,盾构法主要应用于地层较软,且地质条件连续的地层中,而矿山法则主要用于岩石较多的地层或特殊地层。
由于城市轨道交通工程路线长,因此地质情况很难保持稳定连续的状况,软土地层和岩石地层交替出现。
如果只用盾构法或矿山法,施工风险大,成本高,因此如何保证盾构机由盾构段空推穿越已开挖好的矿山段,已经成为两种方法相结合的隧道施工项目中关键问题。
2 工程概况2.1 基本情况深圳市科苑大道地下空间综合开发及13号线共建综合管廊工程盾构段总长2585m,区间最大纵坡3.4%,最小纵坡0.3%,竖曲线半径3000m,采用一台φ6420mm的土压平衡盾构机进行施工。
盾构施工段顶覆土11m~21.4m,管片环宽1.5m,厚0.35m,穿越地层主要为砾质黏性土及全、强风化花岗岩,局部遇中微风化凸起。
管廊顶埋深约14.186m,距车站地板2.636m,穿越地层为砾质黏性土和黏性土,穿越处平、剖面如图1、图2所示。
砾质黏性土呈灰白色、青灰色、褐黄色,由花岗岩风化而成。
原岩结构依稀可辩,大部分矿物已风化成土状,残留的矿物成分主要为石英,岩芯呈土柱状,黏性较差,手捏易散,遇水易软化。
以饱和,硬塑状态为主,局部为砂质黏性土及黏性土。
层位、层厚变化较大。
全风化花岗岩属极软岩,褐黄、灰白、褐红色,原岩结构已基本破坏,绝大部分矿物已风化成土状,可见残余结构,岩芯呈土柱状,手捏有砂感,岩体完整程度为极破碎,岩体基本质量等级为Ⅴ类,以饱和、硬塑~坚硬状为主。
盾构穿越矿山法隧道施工工艺摘要:本文结合工程实例,详细介绍了盾构穿越矿山法隧道施工工艺,从隧道断面测量、导台施工、砂土堆填、盾构机推进及注砂浆施工等方面重点阐述了其施工技术要求,对于矿山法隧道施工存在的相关问题有着良好的解决效果,以供有同类工程参考借鉴。
关键词:矿山法;盾构;隧道施工;技术要求引言盾构穿越矿山法隧道施工结合了盾构法及矿山法的优点,即先采用矿山法开挖硬岩段进行初期隧道支护建设,再使用盾构机拼装管片穿越矿山形成隧道。
该方法具有自动化程度高、施工速度快、施工质量高、对地面和管线影响小的特点,在城市轨道交通项目施工中应用广泛。
施工方案中的盾构机是针对特定的地质状况设计的,应注重盾构机施工所处的地质状况,运用科学合理的施工工艺,以保证建设项目的施工质量。
1 工程概况某轨道交通工程标段土建施工项目包括两个盾构区间,其中两站盾构区间隧道左线在接入站前约90m范围内(ZDK39+126.851~ZDK39+216.1),主要在<9H>微风化花岗岩中穿行,局部为<5H-2>硬塑~坚硬状花岗岩残积土层。
该段隧道采用矿山法开挖+喷锚初支+盾构空推拼装管片的施工形式。
2 堆填砂土辅助盾构机通过矿山法隧道技术方案完成矿山法隧道开挖及初支后先进行导台施工,导台设置于矿山法隧道下部60°范围,为盾构机空推提供导向与下部支撑作用。
导台完成后,选用砂土储运到隧道内,堆填高度可根据矿山法初支隧道与成型盾构管片背后的间隙计算而得,并根据实际情况适当增加,砂土的堆放应从矿山法隧道掌子面向始发洞口方向均匀堆放;完成砂土堆填后,盾构机开始进入导台并缓慢推进,在盾构机推进的同时,利用盾构机同步注浆孔向管片背后注入水泥砂浆,注浆压力控制在0.2~0.3MPa,每次同步浆液量约为4~5m3,在同步注浆进行的同时,需密切关注同步注浆扩散情况,必要时调整浆液配合比。
推进一环进尺后,及时拼装管片。
由于盾构机前方是敞开的,同步注浆效果不佳,故一般除同步注浆外还必须对管片进行二次补充注浆,二次注浆共分三次进行,第一次为在管片脱出盾尾后通过底部吊装孔注入水泥水玻璃双液浆,以防止管片下沉产生错台,第二次为随着盾构机向前掘进时在盾尾后方第4~5环管片上的3点和9点位置吊装孔注入双液浆,以防止管片侧移,第三次为每隔10环进行一次环向封堵,中间管片通过1点11点吊装孔注入双液浆,进行拱顶堆填,多次注浆才能确保管片后间隙填充密实。
盾构过矿山法隧道方案1)盾构机进矿山法隧道前的准备(1)导台测量及断面超欠挖测量导台是盾构机通过硬岩隧道时的下部支撑,其施工精度直接决定着盾构机的姿态。
导台施工模板定位后必须进行测量复核,混凝土浇注后应进行标高的复测,确保导向平台的标高施工精度在0~+15mm以内。
导台施工完成后,由测量班对导台进行线路联系测量,包括水平及竖直方向,误差超过设计规范要求的,需重新施作。
由于矿山法隧道采用爆破施工,隧道断面存在大量的超挖或欠挖现象,一旦隧道欠挖严重,盾构机无法通过,后期处理难度较大。
在盾构机进矿山法隧道之前对矿山法隧道进行断面测量,一旦欠挖影响盾构机通过,则提前处理。
隧道断面测量采用直径6320mm的钢环模具进行测量,测量合格后,直径6280mm盾构机即可顺利通过矿山法隧道。
图2 导台断面图(2)“洞门处理”盾构机到达前在矿山法隧道端头掌子面进行钻孔处理,以便盾构机进入矿山法隧道时,洞口形成的断面为光面,不至于参差不平影响盾构掘进。
具体钻孔方法为沿隧道内径6400钻孔,钻孔深度300mm,环向间距500,钻孔孔径25mm。
(3)豆粒石备料盾构机矿山法隧道空推掘进时,由于盾构机前方阻力很小,需对盾体及管片周围喷射豆粒石,以便增大摩擦阻力,增加推力,挤紧管片止水胶条。
豆粒石选择直径5~10mm,具体性能指标符合设计要求。
豆粒石在盾构机进入矿山法隧道前需提前备料。
具体备料方量为需填充空隙的60%~70%。
豆粒石从矿山法隧道竖井用溜槽下放到井下,井下采用2m3翻斗车进行水平运输,均匀铺到导台两侧。
2)进矿山法隧道前的盾构掘进机姿态控制盾构机进入硬岩隧道前的25m作为盾构机到达段,根据地质条件采用敞开模式掘进。
盾构机进入到达段时,逐步减小推力、降低推进速度,并加强出土量的监控频次。
刀盘转速为1.65~1.85r/min,盾构机推进总推力小于800t,推进速度不大于25mm/min。
盾构机进入硬岩隧道前的最后3环采掘进速度控制在15mm/min以内,总推力减少为600t以内,采用小推力、低速度进入矿山法隧道。