同步激光自动导向系统稳定性分析

以广州地铁 2号线赤岗—鹭江站区间隧道盾构施工的实际运行情况为例 ,对其中使用的测量系统———同步激光自动导向系统在隧道盾构掘进过程中导向作业的稳定性进行分析。该分析对今后类似测量系统的软硬件维护和盾构机姿态控制 ,以及工程的顺利实施具有参考价值。     

大断面燕尾段隧道盾构长距离空推始发技术

大断面燕尾段隧道盾构机空推始发、洞内始发反力系统的设计安装及盾构机的精确定位施工难度比较高,且直接影响盾构机的施工进展及姿态.结合广深港客运专线深港隧道皇岗公园工作井第一台直径9.6m盾构机空推始发施工情况,阐述了大断面燕尾段隧道盾构机吊装、空推以及始发等关键技术,特别是采用钢筋混凝土墙作为始发承力结构,安全可靠,可为同类工程提供参考.     

盾构施工中自动导向系统的原理及应用

结合天津地铁二号线沙-博盾构区间段地下隧道贯通的测量实践,阐述了盾构机自动导向系统姿态定位测量的原理和方法,以及如何使用人工测量的方法来检核自动导向系统的准确性,分析了盾构机姿态定位检测的情况,并对盾构机姿态定位中的测量工作进行了深入细致的研究。     

盾构隧道导向系统的设计与开发

在对导向系统分类的基础上,开发设计了一套自动全站仪自动跟踪式导向系统,论述了导向系统的主要组成和功能。通过设置两个固定距离的激光靶,自动跟踪全站仪可实时测定盾构机的当前位置和姿态,从而通过集成相关软件和控制器指导盾构机沿设计隧道中心线掘进。     

AFS自动陀螺快速定位定向系统在地铁建设中的应用

中铁十六局集团在广州和深圳的某地铁项目中采用了全站仪定向导线为盾构机提供安装基准 ,在隧道内敷设强制对中精密控制导线 ,不断跟踪校核盾构机自动导向系统工作站点的坐标 ,克服了管片旋转的不利影响 ,还用新型AFS自动陀螺快速定位定向系统检核精密控制导线 ,保证了大口径盾构掘进的精确贯通。     

富水软弱地层导向水平旋喷桩施工技术

导向水平旋喷桩正越来越多地被应用于富水软弱地层的隧道施工,其实用性和优越性也越来越明显地显现出来.结合广深港客运专线ZH-4标深港隧道下穿地铁1号线暗挖段施工情况,介绍了导向水平旋喷桩在暗挖段隧道的施工步骤与方法,重点阐述了施工过程中对钻杆位移的控制以及对成桩直径的掌控,并对其他要点进行了总结,对今后同类施工有一定的参考意义.     

磁悬浮陀螺全站仪在高速铁路隧道定向测量中的应用

广深港高速铁路,对于改善深港交通状态、促进地区繁荣具有重要意义.针对广深港高速铁路地下隧道工程贯通距离长、精度要求高等特点,先后在广深港狮子洋隧道、益田路隧道及深港隧道等采用GAT精密磁悬浮陀螺全站仪对测量导线进行检核、修正,取得了良好的定向测量和贯通效果.简述了GAT精密磁悬浮陀螺全站仪原理和技术优势,以深港隧道皇岗公园竖井至米埔竖井段为例,总结了该仪器外业操作、数据采集、成果计算、精度评定等方法要点,分析了数据质量、可靠性指标、作业效率及仪器常数稳定性,给出了GAT磁悬浮陀螺全站仪仪器常数测定中误差为±2.6”、隧道导线边定向中误差为±2.3”,总体定向精度优于3.5”.应用结果表明:GAT精密磁悬浮陀螺全站仪精度高、操作方便、实用性强、稳定性好,应用于高速铁路隧道定向测量(特别是困难条件下竖井间定向测量)能够确保高速铁路隧道的高精度贯通.     

GPS技术与坐标转换方法在广深港高速铁路建设中的应用

深港隧道全长5 376 m,工程横跨广东省深圳市和香港特区2个行政区域,坐标系统在深圳段采用北京54坐标系统,在香港段采用1980坐标系统,给工程测量控制带来许多不便.为了保证深港隧道按照设计要求高精度的顺利贯通,通过在深港两地采用GPS测量取得在工程范围内的北京54坐标及香港1980坐标,然后应用赫尔默特相似变换基本原理,通过在Excel表中编制一系列计算程序,快速计算出坐标系统转换参数.     

盾构隧道施工中的测量技术研究

以深圳地铁华一岗区间工程为例，论述盾构隧道施工中测量保障工作的内涵及全过程测量作业程序，其中比较详细地介绍了激光自动导向系统（SLS－T）的应用。     

南京长江隧道精准信息化施工中的测量技术

长江越江隧道具有与海底隧道、陆地隧道不同的环境特点和施工特点,要实现长江越江隧道施工的高质量、高安全度、高效率、高速度,精准信息化施工是关键.精准信息化施工必须依靠高可靠度、高精度的测量技术.以南京长江越江隧道为例,介绍了长江越江隧道高精度测量的基本方法(包括控制测量、隧道空间位移监测、江底及陆地形变监测、应力应变监测、盾构机掘进精准导向与姿态监控),介绍了与之配套的科学观测程序.     

南昌地铁3号线上软下硬地层盾构机选型

随着我国隧道建设的不断推进,盾构法越来越多地应用于隧道施工,而盾构选型合适与否则是盾构施工成败的关键因素之一。针对南昌市轨道交通3号线工程土建施工07合同段国威路站~青山湖西站盾构区间的盾构隧道参数和工程水文地质条件,结合工程重难点对盾构机的设计要求,分析了盾构机刀盘、刀具对上软下硬地层的适应性,并对盾构机渣土改良系统、同步注浆系统和螺旋输送机提出了优化建议和意见,总结了上软下硬地层的盾构机选型方案,对今后遇到同类工程盾构施工具有借鉴和指导作用。     

软土地层地铁盾构下穿车站咽喉区施工技术

上海地铁15号线盾构隧道下穿上海南站咽喉区。通过方案比选、下穿工程影响数值模拟,形成了综合考虑施工条件和对车站咽喉区影响的线路方案。根据咽喉区列车通过能力,制定了列车限速和运营调整方案。制定地层斜向注浆加固方案,采用高性能全新土压平衡盾构机和新型相对质量密度大的单液浆减少车站咽喉区地表变形,并采用自动化连续监测和实时反馈的信息化施工方法。该技术措施将下穿咽喉区盾构施工中地表沉降控制在4.5 mm以下,可供类似工程参考。     

地铁盾构长大隧道测量施工技术研究

结合广州市轨道交通22号线工程,针对2 km以上长距离隧道工程施工需要高精度控制测量技术配合的重难点,对控制测量技术进行分析和论证,创新提出打孔定向测量施工控制技术、陀螺仪定向测量施工技术、地表深层监测施工技术,并对其施工流程进行详细分析探讨。工程实践证明,通过三项地铁盾构隧道测量施工技术的应用,不但提高了施工功效,而且提高了隧道测量精度,减小了贯通误差,确保了盾构隧道得以安全顺利贯通。     

盾构机在长距离硬岩中掘进的探讨

研究目的：盾构机目前已广泛应用于各种土建工程领域。利用盾构技术解决地铁工程中长距离硬岩掘进的工程实例不多见。本文主要研究运用盾构机在硬岩段掘进的适应能力以及在硬岩段掘进可能出现的问题和需采取的措施。研究方法：文章通过广州地铁1个长距离硬岩掘进的工程实例，收集施工过程中相关的数据、出现的问题以及所采取的对策等资料，并对这些信息进行分析。研究结果：根据该工程的施工过程得出盾构机在硬岩中的掘进是可行的，出现的问题能够通过采取相应的措施予以克服。研究结论：由于本段硬岩有极细小裂隙且裂隙多被石英细脉充填，因此盾构能够顺利掘进。可以得出结论：只要裂隙发育，即使岩石单轴抗压强度高，可以通过选用适宜的盾构机型、合理地进行刀盘和刀具配置，完全可以顺利地在硬岩中掘进，而且比其它工法掘进速度更高。     

盾构施工监测预警系统研究与实践

盾构工法已经成为我国城市地铁隧道和部分铁路隧道的主要施工方法,GIS+BIM技术的应用使得盾构机的工作过程以及施工隧道现场状态更加形象直观。目前,盾构机远程监控管理系统正在向着管理信息数字化、机器参数图像化、决策系统智能化的方向飞速发展,已经成为保障盾构施工顺利进行的有效工具之一。盾构施工监测预警系统是一种基于物联网和互联网远程数据传输功能的数字化系统,可实时监控盾构机掘进状态。此外,可利用3D GIS+BIM技术模拟盾构施工的地层条件和现场环境,同时与施工过程中的盾构机全站仪系统数据相链接,形成一套动态的4D施工可视化信息管理系统。该系统可实现盾构虚拟隧道及场景的漫游,沿线建构筑物位置信息提醒,盾构机位置偏差预警、报警及盾构推进状态的可追溯功能,可以为地铁隧道施工项目提供科学、有效的管理手段。盾构掘进参数的总结与分析对后续工点及线路施工的安全风险管控具有较高的参考价值。     

南京河西地区地铁盾构隧道不均匀沉降分析

依托实测资料,发现南京河西地区某盾构隧道已经形成多个不均匀沉降槽、地面沉降主要发生在软土层、2-4土体地下水位具有呈现正弦函数规律的季节性波动,通过构建的盾构隧道沉降计算公式及典型案例,解释了盾构隧道不均匀沉降是由不均匀分布的下卧软土与外部影响因素共同作用所造成,明确了地下水位的下降对盾构隧道沉降影响最为显著,外部基坑施工影响次之,地表堆载影响较少。     

盾构隧道施工地表沉隆变位影响因素研究

研究目的:探明盾构隧道施工中各制约因素取值差异对地表沉隆变位分布规律的影响。研究方法:本文以某拟建地铁城市区间盾构隧道试验段为研究对象,引入荷载释放系数和纵向等效刚度系数,采用三维有限元法对盾构隧道施工引起的地表横向沉降槽和纵向沉隆曲线进行了研究。研究结果:揭示了围岩条件、隧道埋深和顶推力等因素变化对盾构隧道施工引起地表沉隆变位的影响,运用三维曲线探讨了盾构隧道施工过程中的地表沉隆变位曲线空间分布变化规律。研究结论:围岩条件恶化、隧道埋深减小和顶推力增大都将导致施工引起地表沉隆变位影响的加剧,建议工程施工中采取调整顶推力等措施以降低施工对地表环境的影响。     

城市轨道交通盾构同步注浆国内外现状及发展

同步注浆工艺作为盾构施工中的重要环节,其注浆效果对盾构掘进中的沉降控制与及时包裹管片起到重要作用。针对壁后同步注浆的作用进行分析,系统总结同步注浆浆液类型与要求,对比分析3种常用浆液优缺点,结合工程实际需求探讨浆液需求及发展方向。统计国内已建35个地铁盾构施工案例,分析地铁施工采用盾构机类型及管片尺寸,简要分析盾构隧道同步注浆中的热点问题并展开讨论。研究结果表明:浆液种类需根据地层条件进行选取,国内盾构隧道施工过程同步注浆采用单液浆(惰性浆液、可硬性浆液)较多,盾构隧道施工同步注浆双液浆开始逐渐推广,国外盾构隧道施工同步注浆已逐渐向双液浆转变;壁后注浆准确探测与评价对于注浆效果的反馈与地层变形敏感地区至关重要,相关研究有待进一步加强;在含水量大于30%的地层、渗透性极高地层、软弱不均地层且周围近距离穿越建(构)筑物,对沉降控制要求较高的工程中,建议采用双液浆同步注浆施工或辅以克泥效特殊浆液进行施工。     

基于应力释放的大直径盾构隧道地表沉降分析

在城市环境及复杂地质条件下修建盾构隧道极易出现地面沉降塌陷,盾构隧道开挖引起的地表沉降分析与控制尤为重要。为了探究大直径盾构隧道地表沉降规律,以京张高铁清华园大直径盾构隧道为工程背景,基于应力释放及地层损失理论,首先运用有限差分软件建立二维模型,得到盾构掘进开挖的应力释放率;然后基于此建立三维数值模型,通过Peck公式反算得到清华园隧道盾构掘进引起的地层损失率,通过4种不同工况的模拟,对比分析不同掌子面释放系数、盾构机反力释放系数及脱空层模量缩放系数情况下的盾构隧道地表沉降规律,得到盾构施工现场导致的地层应力释放系数为0.12～0.14,相应的地层损失率为0.40%～0.47%;隧道轴线两侧20 m(1.6D)范围内为显著影响区,地表沉降主要发生在盾构通过这个阶段,约占总沉降量的50%。