土压平衡箱涵掘进机的设计研究

为解决管幕箱涵工程中，大断面箱涵推进阶段正面土压力平衡失稳导致的管幕体系失效的问题，依托上海市田林路下穿中环线地道工程，设计1台土压平衡箱涵掘进机用于箱涵推进施工，并介绍箱涵掘进机的设计条件、主要参数选择，壳体结构受力分析和应用情况及效果。研究结果表明： 1）土压平衡箱涵掘进机通过正面土压力的平衡有利于地面沉降控制； 2）通过SolidWorks三维平台对箱涵掘进机的壳体进行建模受力分析，得出结构设计完全能够满足施工荷载条件； 3）箱涵掘进机的姿态控制主要依靠已完成的管幕作为导向，并通过同步推进系统调整箱涵左右行程偏差； 4）刀盘配置存在切削盲区，在加固区施工过程中会造成推力过大。     

既有地铁线上跨基坑管幕 MJS 地基加固施工实例分析

以徐州新建彭祖大道下方的隧道开挖区间为研究对象,针对徐州的地质条件研究了该地下工程近距离上跨既有运营地铁2号线对2号线的影响,并且采取了管幕加MJS工法联合加固地基的施工方案,对既有地铁2号线进行加固保护和控制地表的沉降。通过有限元分析可以看出,管幕法联合MJS工法可以有效控制既有2号线的变形隆起数值,在一级放坡施工阶段,铺设管幕数值为3.92 mm,未铺设管幕数值则为6.45 mm,并且在铺设管幕的情况下开挖基坑的变形也得到了较好的控制,证实了联合两种方案可以有效地保护既有2号线和基坑的施工安全。最后以10 d为一个周期进行监测,数据呈现出正常的变化规律,监测的结果与施工工况、土质状况基本吻合。     

软土地层管幕-箱涵顶进施工新技术

上海市中环线北虹路下立交工程是我国第一次采用管幕-箱涵顶进施工技术,也是世界上在软土地层中施工的断面尺寸最大的管幕法工程。结合工程实际,该文提出了创新的管幕结合箱涵顶进的施工工法——RBJ工法(roof-box jacking method)。文章详细介绍了该工程钢管幕顶进高精度姿态控制,网格工具头设计,箱涵推进的顶力控制,箱涵推进中地表变形控制及箱涵姿态控制等关键技术,为相关工程的设计、施工提供参考。     

运营地铁上方箱涵施工数值模拟分析

本文以苏州高铁新城民四南路桥梁工程为例,通过建立三维有限元模型分析了箱涵结构分段开挖、分序吊装的地表变形及地铁结构的变位,结果表明分段施工各节段开挖及回填量少,对地铁结构的变形扰动影响较小,确保了下卧地铁结构安全,可为类似工程设计与施工提供借鉴和参考。     

中铁隧道集团承建的北京地铁五号线崇文门车站胜利完成下穿既有环线管幕施工

地铁车站下穿既有环线管幕施工在国内同类工程中尚无先例。北京地铁建设公司、中铁隧道集团公司05标项目部先后组织了30多次专家会议，对地铁车站下穿既有线施工进行综合论证，最终确定了咬合管幕施工方案，05标项目部随即对施工方案进行了细化。在正式施工之前，项目部对管幕施工工艺、相关辅助措施的完善和管幕施工对环境的扰动进行了试验，获得了宝贵的经验和参数实施指导生产。     

软土地层中管幕加箱涵顶进施工关键技术

上海市中环线在北虹路一虹许路地道工程中首次引用了管幕加箱涵顶进工法,获得成功,对今后管幕法的推广应用具有极大意义。该文以工程为背景,对软土地层中管幕加箱涵顶进施工的关键技术,如钢管幕顶进的纠偏、管幕与箱涵的建筑间隙、箱涵的顶力计算、机头网格与开挖面稳定关系、工程对地表变形的影响和控制作了客观的综合分析。     

软土地层大断面管幕箱涵顶进竖向姿态的理论与实测分析

针对千斤顶产生的偏心顶推力作用下箱涵发生的“抬头”现象，采用局部弹性地基模型，首先, 从理论上推导得到箱涵顶进竖向姿态变化的解析解; 然后，结合现场实测分析，探究偏心顶力作用下大断面管幕箱涵的“抬头”机制及变化规律。研究表明： 1) 千斤顶顶推力与顶进阻力合力的作用线不重合而产生的使管节上抬的力矩是首节箱涵“抬头”的核心诱因； 2) 缓解首节箱涵“抬头”问题的主要施工措施有减小掘进机顶推力或正面土压力、增加上排管幕刚度、对箱涵上表面进行局部减摩、对箱涵下部进行冲洗卸土等，其中，减小掘进机顶推力或正面土压力效果最为明显。     

盾构隧道施工对既有铁路箱涵结构的影响研究

依托武汉地铁3号线盾构隧道下穿合武线铁路工程，采用三维数值计算方法模拟盾构施工全过程，分析盾构掘进对铁路箱涵结构变形及地表沉降的影响规律。研究结果表明:盾构施工导致既有箱涵结构产生以沉降为主的附加变形，沉降最大值出现在结构底板处；盾构掘进过程中，地表变形呈先隆起后沉降的规律，盾构开挖面到达分析断面前后各1倍洞径距离范围内地表变形波动较大；箱涵变形值随隧道埋深的增大呈减小趋势，当埋深增加到一定程度后，轨面沉降仍大于限制值，需采取合理的地层加固措施，以减小施工对既有结构的影响。     

管幕冻结法浅埋大断面隧道开挖方案对衬砌性态及地层位移的影响

经验表明,在软土、浅埋大断面隧道开挖方案中,加固方式对衬砌结构受力、隧道收敛变形和地层位移影响显著。港珠澳大桥珠海连接线拱北隧道具有隧道埋深浅、结构断面尺寸大、地质条件差、地理位置政治敏感性强等特点。以该隧道为背景,利用数值模拟方法,分析大直径钢管管幕冻结法施工和隧道开挖方案对衬砌结构受力和地层变形的影响。经分析发现:不同开挖方案对衬砌受力、变形和地层位移的影响显著;在分台阶开挖过程中,台阶越小,引起的衬砌受力、隧道收敛变形和地层位移越小;管幕冻结对改善衬砌受力和地层位移效果显著,根据管幕冻土受力特性对其关键受力部位提出建议。     

拱北隧道管幕工程顶管间距计算分析

为使管幕相邻顶管之间能够形成稳定土拱，防止管幕周围土体发生局部坍塌，需要合理控制管幕顶管间距。针对全断面支护管幕工程，结合管幕支护机制，运用土拱效应理论，对管幕顶部、中部、底部3个特殊位置形成的管间土拱进行分析，建立相应的管间土拱模型，分析土拱的受力情况； 运用土体的极限平衡条件对拱顶和拱脚进行稳定性验算，得出顶管间距的控制式。针对港珠澳大桥拱北隧道管幕工程，结合管幕所在地层的土体参数，对隧道顶管间距进行计算分析，得出拱北隧道顶管间距为0.47 m。与工程顶管间距实际取值（0.35 m）相比，计算值略微偏大，符合工程实际情况，说明建立的管间土拱模型是合理的。     

世纪大道杨高路下立交地铁保护段基坑设计

软土地基地铁盾构上施工箱涵地道 ,对地铁盾构的保护措施及箱涵地道的施工程序     

顶进箱涵的基坑布置与选择

天津市南水北调中线一期工程,穿越京沪高速公路箱涵工程采用管幕法进行顶进施工。其方案设计中分别对"一"型基坑和"L"型基坑两种基坑布置方案进行了对比设计。分别对两种布置的工作基坑在使用效果、施工工期、工程投资费用等方面进行比较,最终确定合适的基坑布置方案。     

大断面箱涵推进微扰动施工技术应用

为解决大断面、浅覆土工况下箱涵推进微扰动施工问题,以上海市田林路下穿中环线地道工程为依托,预先施工62根口字型 钢管幕,箱涵推进使用断面为19.84 m×6.42 m的土压平衡封闭式掘进机。 介绍大断面箱涵推进的管幕顶进质量控制、开挖面稳定 技术、同步推进系统、特种泥浆施工技术以及微扰动施工效果。 工程实践表明: 1)封闭式土压平衡箱涵掘进机与上部钢管幕一起 成为保证中环线路面沉降的“双保险”; 2)掘进机开挖面前方约15 m范围(约为箱体高度2.5倍范围)内土体受到影响,上部钢管 幕承载量约为26.5%; 3)建立同步注浆(A浆)与补充注浆(B浆)2个独立的注浆系统,注浆充盈系数选为4倍建筑空隙,能够使路 面出现微隆状态; 4)箱涵推进期间中环线最大沉降±1 cm,使得大断面箱涵推进达到微扰动状态。     

涵洞结构计算中几个问题的探讨

该文对圆管涵截面内力、基底应力计算,盖板涵盖板、涵台、基础设计的计算分析提出了一些看法,同时对高填土涵洞减荷措施列举了常用施工方法,有关经验可供类似工程参考。     

淤泥地层暗挖矩形隧道密贴雨水箱涵施工关键技术

为解决富水淤泥质地层和粉质黏土层中大跨径矩形暗挖隧道密贴下穿雨水箱涵施工难题,提出采用水平旋喷桩和全断面帷幕注浆结合的技术加固隧道及周边土层,以提高地层刚度。隧道采用分步开挖法,分上下、左中右6步开挖,超前支护采用小导管注浆方案,并分段进行临时支撑拆除和二次衬砌施工,施工过程中对隧道和箱涵变形进行监测。结果表明: 通过水平旋喷桩和全断面帷幕注浆加固改良土体,施工过程中的箱涵变形在可控范围内,且整个施工过程中隧道初期支护结构变形较小（6.8 mm）,说明施工采用的超前加固和开挖支护措施是安全可靠的,可以有效降低类似地质条件下暗挖隧道的施工风险,对类似工程有一定的借鉴意义。     

预应力管桩与粉喷桩在排水箱涵工程中的联合应用

武钢工业港排水箱涵是武汉市目前最长的压力排水箱涵,箱涵地基为软弱土层,地质情况异常复杂,箱涵汛期排水不能中断,且排水箱涵建成后要对其西侧20m外的港池软基采用真空-堆载联合预压法处理,因此箱涵地基基础处理十分重要,一旦处理不好,会严重危及武汉石化厂区的防洪安全。该文介绍的一段箱涵地基基础处理经过方案比选,采用预应力高强混凝土管桩与水泥粉喷桩联合应用进行地基基础处理,取得了良好效果。