大直径泥水平衡盾构适应性改造技术研究

研究目的:盾构完成一个工程项目后转移到另一个项目应用时,由于工程地质条件发生变化,为增强适应性,应进行相应的改造。为提高盾构设备使用率、降低工程成本、保证施工顺利进行,结合天津地下直径线工程,本文对黏性土层中大直径泥水平衡盾构适应性改造技术进行研究,并结合工程应用情况对改造效果进行分析。研究结论:(1)泥水平衡盾构适应性改造应结合工程地质情况和工程条件来进行,重点考虑刀盘及刀具、主驱动配置、泥水循环系统、冲刷系统的适应性;(2)在刀盘中心区域增加泥水冲刷系统,可有效防止泥饼的形成;(3)根据天津地下直径线工程经验,黏性土层中应保证盾构进泥泵可泵送泥浆密度不低于1.3 t/m3,排泥泵可泵送泥浆密度不低于1.4 t/m3;(4)该研究成果可为大直径泥水平衡盾构在黏性土层盾构选型及改造提供工程借鉴。     

大直径泥水盾构穿越细颗粒地层泥水分离设备改造技术

大直径泥水盾构在细颗粒含量较高的地层中掘进时泥水设备难以最大限度分离渣土,从而导致废浆量大、携渣不畅,严重制约掘进效率,这是当前泥水盾构施工中的一大难题。本文以芜湖城南过江隧道工程为背景,系统介绍右线盾构隧道泥水分离设备改造方法及其应用效果。通过对设备原理与施工过程分析,提出两阶段改造措施,并针对性地改进二级旋流器等设备,使得废浆量大幅减少,盾构机在粉细砂地层的掘进效率由最初8 m/d提升至14～16 m/d,掘进效率大幅提升,经济效益显著。     

泥水盾构钢套筒接收技术研究

本文以武汉地铁六号线琴台站~武胜路站区间泥水盾构左线接收为工程背景,针对武胜路站到达端头具有水位较高、埋深较大以及场地狭小等特点,泥水盾构到达接收过程容易发生漏水、涌砂等风险,选用素墙+钢套筒+辅助降水接收方案。对钢套筒进行了设计研究,包括筒体、后端盖、反力架等方面设计,详尽论述了泥水盾构法施工钢套筒接收关键技术,主要包括确定端头加固的合理方法、钢套筒安装工艺流程、钢套筒各部件详细安装工法及流程、泥水盾构接收段的掘进工法等,可以为类似泥水盾构接收提供工程借鉴。     

狮子洋隧道盾构段掘进工程单价分析

大直径复杂地质盾构隧道目前尚未有成熟造价标准,一般市政定额不能全面反映造价水平。狮子洋隧道是国内首座泥水平衡盾构穿越长距离基岩复合地层的隧道,通过研究狮子洋隧道掘进过程中施工方案,结合现场实际测定情况,总结分析了掘进工程的工、料、机消耗,提出了其掘进工程的单价分析,并与广东省市政盾构定额进行对比分析验证。盾构机在复合地层进行长距离掘进时,施工工效较低、设备维修量大,需多次更换刀盘、刀具、排浆泵、盾尾刷等,主要材料消耗明显高于在软土地层中掘进。     

京张高铁清华园隧道复合地层盾构机械配置研究

依据清华园隧道盾构区间的隧道参数和工程地质条件,分析盾构机刀盘和刀具对卵石土、砂、粉质黏土互层的适应性。从地层渗透系数、颗粒级配、地下水压、周边环境影响、隧道规模等方面进行综合考虑,选取泥水平衡盾构作为最终选型。考虑到刀盘跨度较大和中途换刀对盾构稳定性的影响,结合渣土特性和既有工程经验,决定采用辐条面板式刀盘,并确定了开口率和开口尺寸;此外,还给出了以切削型为主且可常压更换的刀具配置方案。最后简要介绍了常压换刀的技术流程和泥水环流系统的设计方案,总结了卵石土、砂、粉质黏土互层的盾构机械配置方案。     

北京地下直径线工程盾构隧道平行既有地铁2号线施工管理

<正>1工程简介北京地下直径线工程盾构隧道全长5175m,采用φ12.04m泥水平衡盾构机施工,盾构隧道管片内径φ10.5m,管片外径φ11.6m,环宽1.8m。盾构机由天宁寺桥4#盾构井始发,自长椿街向东与既有地铁2号线平行掘进,平行长度约3990m。     

南京长江隧道盾构施工技术难点分析

南京长江隧道工程地质条件复杂,盾构直径超大,盾构施工水土压力高达0.75 MPa。采用直径约为14.9 m的气垫调节泥水平衡式盾构机独头掘进2.9 km。施工技术难点多,难度大,对盾构设备要求高。盾构机要在适应性、主要系统性能及技术服务等方面满足工程施工需要。     

北京铁路地下直径线盾构选型

研究目的:通过对盾构选型的研究,为类型工程的盾构选型提供参考,掌握盾构选型的关键技术。研究方法:分析了北京铁路地下直径线的工程地质及水文地质;针对不同类型盾构的结构特点,进行了可行性分析和论证;通过对盾构类型与地层渗透性的关系、与粘土含量的关系、与颗粒级配的关系的分析,从开挖面稳定机理、地表沉降、装机功率、刀具磨损、施工成本、施工进度等方面对盾构选型进行了详细阐述和方案比较。研究结果:通过对不同类型盾构的分析,完成了适应于北京铁路地下直径线工程的盾构选型,并对盾构施工的关键技术进行了探讨。研究结论:通过对工程地质及水文地质的分析,得知北京铁路地下直径线工程最适合使用泥水盾构施工。     

狮子洋隧道泥水盾构穿越上软下硬地层施工技术

总结狮子洋隧道φ11.2 m泥水盾构穿越上软下硬地层的施工技术,从刀盘刀具配置、掘进参数、姿态控制、同步注浆等方面提出了大直径泥水盾构穿越上软下硬地层施工中应注意的主要方面,确保盾构进度指标从4.2 m/d提高到6.2 m/d,隧道质量达到验收标准。     

超大直径越江隧道泥水盾构掘进模型试验研究

使用超大直径泥水盾构在砂土地层高水压条件下修建越江隧道,施工技术难点多、风险大,类似工程实例不多,施工经验难以借鉴,相关研究较少。介绍利用400 mm盾构模型机,针对南京长江隧道高水压、超大直径、地质复杂和局部超浅埋等工程条件,进行泥水平衡盾构施工室内模型试验,重点研究分析盾构掘进时的地表沉降与掘进参数之间的关系,得出地表沉降和土仓压力的波动变化等规律,研究成果对实际施工有直接的指导意义。     

某跨海地铁隧道总体技术方案研究

跨海隧道由于其工程环境的特殊性,施工过程往往风险高、难度大,为在项目前期尽快稳定总体技术方案,确定科学、合理、经济、安全的施工方法,为工程的推进及后续阶段决策创造条件,以厦门地铁3号线超长跨海区间为例,采用对比分析法,从地质、工期、造价等方面研究工程总体方案,并结合施工风险、疏散救援等对不同方案断面深入分析,得出最优方...     

大直径地铁盾构隧道下穿高铁明挖隧道方案研究

天津某地铁盾构区间超深埋隧道下穿京津城际线解放路明挖隧道,工程处于软土地层,地质条件差,工程风险大。为探究盾构下穿对高铁明挖隧道的影响,首先对高铁明挖隧道现状进行调查,对外径6.6 m双线盾构依次下穿高铁明挖隧道4种方案的优缺点进行比选分析,并运用有限元数值模拟手段对优选方案进行分析计算。结果表明:(1)高铁明挖隧道现状良好,最大不均匀沉降为0.7 mm;(2)盾构下穿绕避高铁明挖隧道地连墙方案可行性及安全性均优于其他方案,该方案对高铁既有结构不会造成直接破坏,模拟计算结果能够满足相关规范要求(沉降<2 mm),方案安全可行。     

新版铁路工程隧道定额工区模式概算编制研究

统一新版隧道工程定额中工区长度、运距、通风及管线路独头距离等概念应用,以达到准确使用定额和依法合规控制工程投资的目的。采用系统分析方法,以施工组织设计为引领,遵循铁路行业造价标准制定相关规定,就新版隧道工程定额编制建立的工区模型、册说明、子目划分、子目涵盖工作内容及消耗量等展开研究,同时与定额编制主要专家进行深入交流,澄清了"不同运输条件"、"洞内工区段落长度"、"辅助坑道转、增运"、"分别套用定额"、"叠加"等用词含义。得出新版隧道工程定额引入"工区长度"概念后"正洞开挖,洞内出砟和通过辅助坑道出砟运距,三者均按独立工区长度套用定额"的结论。并举实际设计案例说明相关概(预)算的编制方法。     

盾构施工对地表建筑物位移的影响分析

为研究地铁盾构施工对地表建筑物位移的影响,基于实际工程资料,采用ANSYS三维建模来进行模拟计算,以期对不同施工步下地表的建筑物特征点、横向以及纵向考察带位移曲线进行分析。分析结果表明,盾构施工对隧道前方15 m以及左右20 m均有影响,对地表建筑物的影响与施工中产生的地表位移曲线的位置相关,后期隧道的修建并未引起前期隧道的最大沉降位置发生较大移动。     

横洞辅助坑道开挖隧道出砟及衬砌混凝土概算编制

铁建设[2010]223号文发布的《铁路工程预算定额》的新版隧道工程定额,其子目的设置吸纳了先进的施工技术、施工组织模式及工艺工法,体现了进行“四化”施工的要求。那么设计单位的工程经济人员如何正确理解和使用新版隧道定额,尤其是遇到新版定额缺项时如何分析套用相近定额子目,此文结合客运专线某隧道工程,就如何计算开挖正洞隧道出砟和衬砌混凝土的运距、确定工程量、编制概算,进行分析与论述。并针对隧道工程概预算编制中辅助坑道开挖隧道出砟及衬砌混凝土存在的争议,提出见解。     

深圳城市轨道交通工程盾构区间造价指标分析

城市轨道交通工程具有投资规模大,建设时间紧,专业涉及面广,工程技术复杂等特点。总结深圳市已建城市轨道交通工程的技术经济指标,针对盾构区间隧道工程,研究轨道交通工程建设标准和造价指标体系,为合理确定本地区城市轨道交通工程建设和造价标准提供科学依据。通过确定盾构区间各项主要指标,为政府投资决策提供技术支撑,以期对轨道交通高质、高效发展起到一定推动作用。     

富水含砂软土地层轨道交通盾构选型及施工效果

苏州轨道交通2号线盾构隧道主要穿越黏土、粉细砂土层,地下水位较高,选择合适的盾构机形式是实现洞通的关键。通过参考国外选型经验及国内盾构选型状况,根据2号线的工程地质和水文地质条件,结合其工程特点,按照"安全性、适应性、经济性、环保性"的原则,对加泥式土压平衡盾构和泥水平衡式盾构这两类型盾构进行比选,确定2号线区间隧道使用土压平衡盾构,最终成功穿越运营城际铁路风险较大的工程,未发生重大安全事故,并按计划顺利实现洞通节点目标,相关经验可供类似工程参考。     

南昌轨道交通1号线过江隧道盾构施工方案比选

盾构的性能及其与地质条件、工程条件的适应性是盾构隧道施工成败的关键,因此采用盾构法施工就必须选择最佳的盾构施工参数和最适宜的盾构。结合工程特点,对2种盾构机的优劣和适应性进行了综合分析和比较,并提出推荐建议。     

盾构隧道管片结构设计几个问题的探讨

由于国内盾构隧道结构现有计算方法考虑因素不全面、部分计算方法不合理,造成盾构管片配筋量偏大,对管片预制及工程造价都带来很大影响。为提高现有盾构隧道结构设计方法的准确性和可靠性以及优化管片配筋,通过大量的盾构隧道结构计算和工程经验,对多个设计问题进行分析,结果表明:深埋等复杂地质条件下长大盾构隧道结构计算需要考虑管片的环、纵向接头作用;极限状态法没有区分施工和运营工况受力特点等。通过研究提出以下解决方案:(1)采用改进管片接头单元的梁-弹簧模型,结合接头试验对抗弯刚度等取值进行优化;(2)考虑盾构隧道施工阶段为短暂设计工况,运营阶段为持久设计工况进行安全校核;(3)提出纤维梁单元模型,对管片配筋进行校核;(4)提出多种管片配筋优化设计方法,减少钢筋用量。     

大直径盾构隧道轨下结构设计方案比选研究

京张高铁清华园隧道为国内首次采用全预制轨下结构的盾构隧道。以该工程为背景,为得出适合大直径盾构隧道的轨下结构方案,选择轨下结构全现浇、中箱涵预制两侧现浇、全预制3个方案,通过论述分析和建立有限元模型计算,从工期、施工工序、对隧道结构的影响、结构受力和变形特征、施工环境和环保要求、工程造价等方面对方案优缺点进行分析、比选。研究结论:轨下结构全预制方案在工期、施工工效、施工质量、施工环境等方面具有明显优势;全预制轨下结构在受力和变形上能够满足高速铁路的运营要求;施工实践表明,全预制轨下结构有效解决了本工程工期短、距离长、要求高的工程难点问题。