不同工况下盾构始发掘进的数值分析

结合南京地铁十号线过江隧道东端头盾构始发工程,介绍了该工程实际采用的加固方式及工艺,并对不同工况下盾构始发掘进进行了数值模拟分析,为始发施工安全提供参考依据.数值模拟结果表明:当封门凿除后,土体向工作井内移动,盾构推进方向最大位移发生在暴露掌子面的中心处,达到16.00 mm,强加固区土体的变形不是板块受压变形;凿除封门以及盾构完全推进加固区工况下对地面几乎无影响,盾构即将离开加固区时地面位移有所增大;除了与管片的接触部分,加固区土体受力均在设计值范围之内,并且有较多富裕;盾构机在脱离加固区时不会产生明显的“磕头”现象.     

盾构穿越始发段土体加固区时土体沉降扰动分析

在整个盾构的掘进施工过程中,其始发段施工是事故频发的危险区段。为此,以武汉市地铁江汉路到积玉桥越江段施工为背景,选用FLAC3D软件对盾构穿过始发段全过程的土体扰动规律进行分析。数值仿真分析结果表明:在始发阶段盾构经过土体加固区时,土体横断面沉降槽呈现正态分布规律;将土体加固后,加固区的地表沉降很小,表明加固区土体受到的盾构施工扰动效应较非加固区明显减小;盾构中部通过加固区和非加固区分界面时地表沉降增加速率最大,盾构机前部和尾部通过时地表沉降增加的速率较小;盾构掘进过程中非加固区土层的沉降槽均呈现正态分布,盾构掘进主要影响盾构开挖洞口横向两侧18~22 m范围内土体,以及纵向15~20 m范围内的土体。     

成都地铁19号线二期工程盾构始发井基坑支护形式综合比较分析

成都地铁19号线二期工程是全国地铁长大高速线路中工期最为紧张的工程,其主要特点为施工工期紧、盾构区间长、设置车站少、线路速度等级高、隧道掘进断面大等.首先提出了盾构始发位置选择建议,总结了19号线提供盾构下井的基坑的支护形式;从基坑设计方案、基坑安全、施工便利性及工程经济性等方面,对最常用的放坡和旋挖桩加内支撑两种基坑支护形式进行了对比分析.根据分析结果建议:成都地铁针对3层及以上深度提供盾构下井的基坑,其支护形式应采用旋挖桩加内支撑.     

南京长江隧道盾构始发井深基坑降水方案设计

南京长江隧道工程盾构始发井深大基坑地质条件复杂,地下水位高,并与长江水力联系密切,降水难度大.文章结合实践,重点阐述了本工程采用深井管井与轻型井点结合降水方案的设计,其中包括涌水量的计算、降水井数量的确定及降水井间距布设等参数研究,对今后同类工程的修建有一定的借鉴意义.     

复合土层盾构机转接改造技术

以南京地铁三号线TA06标段中间竖井～新庄站区间为例,分析了盾构机采用转接始发的原因、转接始发中存在的问题以及相应的改造措施,有效地解决了转接始发中设备难题,为今后盾构机转接改造提供了有益的参考。     

南京地铁3号线浦珠路站满足大直径盾构整体始发结构托换技术研究

为满足南京地铁3号线浦珠路站大直径盾构整体始发的需要,对该站原分体始发结构进行调整。通过分析大直径盾构整体始发技术对地铁车站的影响,总结出地铁车站在大盾构整体始发条件下结构设计的处理方法及难点。根据车站工程地质,利用混凝土梁柱临时托换体系满足始发要求,并采用SAP2000有限元软件建立二维及三维模型进行模拟分析,提出转换始发的关键技术。得出采用临时结构托换技术解决大直径盾构整体始发技术是可行的,且临时结构托换体系对原结构尺寸未产生影响。通过分析验证了混凝土梁柱体系在在地铁车站结构受力体系临时转换时的适用性。     

盾构机及后配套台车井下分离转接始发技术

在城市地铁修建过程中,盾构施工往往受到场地狭小、工序交叉等多种因素制约,无法顺利完成一次始发,而必须采用转接始发的方式。结合北京地铁4号线北京南站—陶然亭站区间盾构工程,重点介绍利用盾构井后部的暗挖隧道将盾构机及后配套台车分离的转接始发技术,对类似工程提供有益的参考。     

盾构隧道始发与到达段环间纵向压力空间分布规律研究

现场实测数据表明，盾构隧道始发与到达段各断面纵向压力较小，可能导致环缝漏水。为解决此问题，通过求解描述隧道变形特征的微分方程，获得隧道始发与到达段纵向力的分布规律；并以此为依据，提出纵向拉结构件的设计方法。研究结果表明： 1)在不采用拉结措施的情况下，进出洞口附近纵向力最小，接近于0； 2)距离洞口越远的断面，其纵向力越大； 3)采用纵向拉结措施可以有效地增大始发与到达段断面纵向力。在对纵向拉结构件进行设计时，其最小横截面积由隧道刚度和环缝止水垫闭合压力决定，其最小长度由隧道和地层之间的切向黏结刚度决定。     

盾构穿越北京地铁国贸站-双井站区间施工技术

盾构法施工在地层交错复杂和地下水丰富的地层中,能提高施工的安全性,加快施工进度.结合北京地铁国贸站一双井站区间隧道盾构施工,说明盾构始发处为曲线时的作业流程,盾构掘进重点工序的施工质量控制,为地铁盾构施工提供参考.     

盾构始发暗挖大断面快速支护技术研究

城市中心区域可用施工场地面积狭小、既有建筑多、地下管线复杂交错，盾构施工需借助暗挖大断面工法辅助始发。本文结合北京地铁19号线05标段暗挖大断面施工，创新性提出“钢筋喷混+永久性玻璃纤维筋(GFRP筋)格栅封端墙”快速支护方法，并通过数值模拟和现场监测对比验证支护方法的安全性。“钢筋喷混”工法主要针对暗挖段二衬阶段，以喷射混凝土代替支模浇筑；“永久性玻璃纤维筋(GFRP筋)格栅封端墙”充分利用玻璃纤维筋轻质高强特性施作封端墙，免除破除阶段，盾构机可直接掘进通过。在该组合工法下施工，封端墙及地表沉降最大仅为变形控制标准的33%,支护效果良好，且与传统工法相比缩减工期45%。