中铁三局洞门水平冻结加固
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盾构始发接收洞门水平注浆加固施工技术探讨作者:曾轲来源:《科技风》2024年第07期摘要:在开展盾构施工过程中,其端头的加固质量直接关乎着盾构施工的施工安全性。
为此,想要确保盾构施工的安全质量得以提升,需要做好端头的加固,同时关注始发接收洞门水平注浆工程,确保其在实际工作的过程中工作质量得以提升,保障盾构施工的施工能够顺利且安全地进行。
关键词:盾构始发接收洞门水平;注浆加固;施工技術在大多数情况下,盾构机无论是在始发或是接收之前,首先要做的都是破除洞门范围内的始发、接收井的围护结构,但是在整个施工过程中所消耗的时间较长,并且风险较大。
为此,在当前大多数情况下会选择旋喷桩、搅拌桩或者冷冻法对整个区间端头进行加固处理,提高其处理的整体效果,同时不断减少洞门凿除以及盾构始发和接收的风险。
在部分区间其存在着交通导改难度大或是影响地下管线等一系列情况,需要对盾构始发,接收洞门水平注浆进行加固施工,以此来提高在整个施工过程中的整体质量和效果,满足当前行业发展的实际需求,改变其交通导改困难这一情况。
一、盾构始发接收洞门水平注浆加固的准备工作(一)无收缩注浆液的特点在开展盾构始发接收洞门水平注浆加固项目时,需要了解无收缩注浆液本身的特点,其中包括了以下几点:第一,固结硬化的时间相比于其他施工方式而言更容易进行调整,与此同时设计硬化时间长的注浆液本身的强度也会在这一阶段得以提升。
第二,注浆液的渗透性相对较好,特别是面对细沙层渗透性更佳能够有效地提高整个施工管理的质量。
第三,在地层中有流动水的情况下,也具有极强的团结性能,整个浆液不容易溶解,同时本身具有极强的止水效果,能够满足在实际施工时的施工需求。
第四,无论是浆液强度或者是硬化的时间、渗透性能等等,均可以根据现场的需求在第一时间内进行调整,能够满足当前盾构始发接收洞门水平注浆加固项目的实际需求,第五,在完成盾构始发接收洞门水平注浆加固项目后期注浆浆液不流失,并且固结不会出现再次收缩的状况,整体硬化剂处于无毒现象,对于地基地下水本身同样无污染。
机 电 工 程 技 术 第50卷 第03期MECHANICAL&ELECTRICALENGINEERINGTECHNOLOGY Vol 50 No 032020-04-27 DOI:10 3969/j issn 1009-9492 2021 03 076 常孔磊.盾构隧洞冷冻法施工难点分析[J].机电工程技术,2021,50(03):264-266盾构隧洞冷冻法施工难点分析常孔磊(中铁隧道局集团有限公司国际事业部,北京 100022)摘要:针对盾构隧洞冷冻法施工出现的施工难点,为了解决盾构刀盘和盾壳在盾构始发、接收和掘进过程中由于操作、设备故障、施工组织、人为因素等原因被冻结的问题,根据某城市地铁项目盾构隧洞冷冻法施工经验,通过对不同的冻结现象进行深入分析,查找盾构隧洞冷冻法施工刀盘和盾壳被冻结的原因,并提出了蒸汽加热、注射热融盐水等针对性的解决措施和稳掘进、保出渣、强设备、重管理、控生产等施工注意事项,以期为盾构隧洞冷冻法施工提供一定的指导与借鉴。
关键词:盾构;冷冻法;施工难点中图分类号:U455 3 文献标志码:A 文章编号:1009-9492(2021)03-0264-03AnalysisofDifficultiesinFreezingConstructionofShieldTunnelChangKonglei(InternationalBusinessDepartment,ChinaRailwayTunnelBureauGroupCo ,Ltd ,Beijing100022,China)Abstract:Inviewoftheconstructiondifficultiesofshieldtunnelfreezingmethod,inordertosolvetheproblemthatshieldcutterheadandshieldshellarefrozenduetooperation,equipmentfailure,constructionorganization,humanfactorsandotherreasonsintheprocessofshieldstarting,receivinganddriving,accordingtotheconstructionexperienceofshieldtunnelfreezingmethodofametroprojectinacity,throughin-depthanalysisofdifferentfreezingphenomena,findshieldtunnel.Thecausesofthefreezingofthecutterheadandshieldshellinthetunnelfreezingmethodconstructionwereanalyzed,andthecorrespondingsolutionssuchassteamheatingandinjectionofhotandmoltensaltwaterwereputforward,aswellastheconstructionprecautionssuchasstabletunneling,slagprotection,strongequipment,heavymanagementandproductioncontrol,soastoprovideacertainguidanceandreferencefortheshieldtunnelfreezingmethodconstruction.Keywords:shield;freezingmethod;constructiondifficulties0 引言近年来,随着城市地下空间综合利用的提升,越来越多的城市对地下空间进行了综合开发[1],其中以地铁、城市综合管廊、电力饮水隧洞为主要开发项目[2-3]。
冻结法加固应用于盾构隧道施工浙江大成建设集团有限公司章履远由于搅拌桩、注浆、高压旋喷等土体加固方法存在土体加固不均,可能存在局部薄弱带而不能封堵具有压力的地下水。
而采用冻结土形成的冻结帷幕,其冻土墙均匀性好、强度高(大于3MPa )。
尤其是冻结体与井壁能做到无缝对接,可保证滴水不漏。
因此,大直径的泥水平衡盾构大多采用冻结法加固技术。
大直径泥水平衡盾构使用最多的是日本,其进出洞土体加固大多采用冻结法。
1995 年,上海延安东路南线隧道,11.22m 泥水盾构,当时始发井采用水泥土搅拌桩加固,盾构出洞始发,因覆土浅产生冒浆而不能建立泥水平衡,影响了3 个月工期后,最后改用冻洁法加固土体取得成功(国内第一次)。
从2001 年以来,上海的泥水平衡越江隧道,如大连路隧道、复兴东路隧道、翔殷路隧道、上中路隧道等都采用了冻结法加固取得成功。
因此,掌握冻结法施工技术对隧道工作者来说,也是必不可少的工作。
然而,冻结法施工最大缺点是施工成本高,冻融隆沉大,应该懂得采取相应技术措施。
下面就来谈一谈冻结法的施工和用冻结法施工的成功案例。
一、冻结法施工技术1、概况:冻结法是利用人工制冷技术使地层中的水冻结,把天然岩土变成冻土,从而增加岩土的强度和稳定性,隔绝地下水与地下工程的联系,以便在冻结壁保护下进行隧道、竖井、地下联络通道和其他地下工程的开挖与施工的一种特殊施工技术。
其实质是人工制冷技术临时性改变岩土的状态以固结地层。
冻结法施工技术在矿井建设、地基基础工程、水利工程、河底隧道、地下铁道和其他地下工程中,当遇到不稳定地层或含水量丰富地层、裂隙岩层等,只要是地下水含盐量不大,且流速慢(6m/d )都可以采用冻结法固结地层,完成地下工程施工。
英国人和德国人早在1862 年、1883 年利用冻结技术完成建筑基础、煤矿深井施工。
1886 年、1906 年瑞典和法国用冻结法施工人行隧道,穿越河底地铁工程。
前苏联、日本也在20 世纪70 年代用冻结法施工地铁隧道,排水管等。