大口径长距离土压平衡式顶管施工技术

我国管道工程施工采用的顶管设备大多有三种类型：Ф1500mm以下用泥水平衡式顶管设备;Ф1500mm以上大多采用土压平衡式顶管设备;Ф2600mm至Ф3000mm为大口径顶管,在一般情况下,超过Ф3000mm应采用盾构机施工。该文以天津市某人防工程的顶管施工技术为例,指出：大口径长距离采用土压平衡式顶管施工,应保证提高整体施工效率,充分发挥设备技术潜能。     

成都地区电力隧道机械顶管法选型探讨

针对成都地区电力隧道并结合当地高含水卵石地层的特点,利用权重分析的方法对泥水平衡式和土压平衡式机械顶管进行了方案比选。结果表明,土压平衡式顶管更适合成都地区电力隧道的施工。     

土压平衡盾构螺旋输送机排土及保压作用分析

螺旋输送机的排土和保压作用的发挥对土压平衡盾构的施工安全与效率有重要影响,对其作用机制及影响其作用发挥的因素进行系统的理论分析,并参考工程实测数据,得出以下结论:1)盾构施工中的土压平衡包括土仓内外与螺旋输送机内的压力平衡和进、出土量的平衡,其通过螺旋输送机排土量的控制来实现;2)渣土进入螺旋输送机后,依靠自身重力及与螺杆、叶片和筒壁界面间的摩擦作用来抵抗土仓内的水土压力,保持出渣过程的稳定性;3)渣土性质对螺旋输送机的排土和保压效果有较大影响,主要通过向刀盘前方和土仓内添加改良材料的方法对渣土状态进行调整;4)从螺旋输送机结构分析,可通过减小螺距、采用间断式螺杆或双螺旋输送机3个方面进行改造,以增加保压效果。     

土压平衡盾构不满舱施工遇到的问题及对策

中国土压平衡盾构采用不满舱施工非常普遍,因此施工过程中经常出现一些问题。通过对开挖面压力平衡状态的分析,结合工程实例对开挖面的整体稳定、渣土排出异常、开挖面部分坍塌、壁后注浆窜浆等现象进行讨论,解释其发生的主要原理。提出渣土泥浆化的概念、判断标准,明确其与喷涌的差异,并讨论不满舱施工时窜浆发生过程,给出判断窜浆发生的主要条件,明确发生局部渗透破坏的条件。研究结果表明:即使风化岩等高渗性地层开挖面整体稳定性计算满足不满舱施工的强度要求,也会出现局部渗透破坏甚至开挖面坍塌;不满舱施工开挖面局部渗透破坏等引起的超挖量大、窜浆引起盾尾充填效果差均导致地表沉降过大。基于上述问题产生的原理提出相应措施以维持土舱内压力与地层中土水压力的平衡,研究结果能够为土压平衡盾构施工提供一定技术支撑。     

复合式大倾角皮带机在地铁施工中的应用

城市地铁隧道普遍采用盾构法施工，通常采用龙门吊提升矿斗出渣，车站或者竖井深度较小时不会影响盾构的施工效率，但提升高度较大时会严重制约盾构的施工效率。大倾角皮带机具有连续高效提升渣土的优势，但土压平衡盾构的渣土黏度相对较大、含水量高，胶带清理不彻底问题较为突出，会影响设备的正常运行。总结现有波状挡边皮带机、斗式皮带机、夹带式皮带机3种提升皮带机的工作原理、适用范围以及土压平衡盾构施工渣土提升存在的问题，分析土压平衡盾构施工渣土特点及其对大倾角皮带机的要求，并结合工程实践，研发由牵引皮带机与支撑皮带机相配合的复合式大倾角皮带机。研究表明，采用可分离的复合式胶带、清扫器与清洗箱技术以及矩阵式高压喷水技术解决了胶带清理难题，可有效防止漏渣、掉渣，提升了施工效率和设备可靠性，推广应用市场广阔。     

DK3000型土压平衡掘进机在湿陷性黄土地区的应用

阐述了DK式土压平衡顶管掘进机在湿陷性黄土地区进行大口径排水管长距离顶管施工的配套设施、施工工艺及施工效果，可为以后的推广使用提供参考。     

土压平衡盾构在砂层中掘进的渣土改良技术

渣土改良技术是土压平衡盾构在砂层中掘进的关键。结合南昌、郑州和西安地铁区间隧道盾构施工实例,对土压平衡盾构砂性地层改良技术的应用进行系统的调查研究,采用膨润土泥浆、泡沫剂、聚合物等添加剂对不同的砂性地层进行渣土改良,分析膨润土泥浆、泡沫剂、泥浆与泡沫剂相结合、泥浆与聚合物相结合等对砂性地层改良的作用机制和特点,总结盾构在不同砂性地层中掘进采取的渣土改良技术措施,指出渣土改良技术目前的使用及研究现状,以期为今后类似工程提供参考和借鉴。     

土压平衡/单护盾TBM双模盾构模式转换施工技术探析

为提高土压平衡/单护盾TBM双模盾构模式转换施工效率,最大程度地降低施工风险,以深圳地铁13号线留仙洞站—白芒站区间双模盾构施工为例,根据地质补勘、地面调查以及进舱检查等确定TBM模式转土压平衡模式转换位置,详细阐述双模盾构从TBM模式转换为土压平衡模式的3个施工阶段,总结出一套土压平衡/TBM双模盾构在软硬交叠地层下的模式转换施工技术。通过在模式转换前加强隧道内补充注浆,合理进行施工筹划与施工部署,优化皮带机架拆装工序及螺旋输送机工装,仅用11d便完成单次模式转换,较计划工期提前3d完成,相比国内模式转换最短用时记录13d提前2d完成,实现了双模盾构安全、高效的模式转换。     

长株潭城际铁路浅埋高黏性上软下硬不良地层土压平衡盾构施工技术研究

针对土压平衡盾构在高黏性与上软下硬地层中掘进施工容易出现的问题,依托长株潭城际铁路湘江隧道工程,对土压平衡盾构在浅埋高黏性上软下硬地层掘进施工技术进行研究探讨,通过改进盾构泡沫系统、改良盾构刀具配置、优化渣土改良等技术措施,较好地控制了地表沉降,确保盾构安全顺利掘进,通过了浅埋高黏性上软下硬地层。     

TBM后配套垂直皮带机

正近年来我国在岩石地层的隧道施工需求越来越大,在某地铁隧道双护盾TBM施工过程中,龙门吊垂直出渣方式严重制约了TBM的施工速度。虽然龙门吊用于地铁土压平衡盾构施工渣土垂直提升技术成熟且应用广泛,但在岩     

低净空环境下顶管桩施工技术研究

介绍了某工程顶管桩系统概况及其成套施工工艺。顶管桩将土压反力自平衡顶管技术和钻孔灌注桩技术结合,可解决既有建筑低净空环境下围护结构打设施工困难以及承压水地层成桩困难问题。顶管机头顶进至设计深度后可被回收并灌注混凝土成桩,监测数据反映整个施工过程对桩周环境扰动较小。最后,从机头优化、反力系统设计、混凝土同步灌注、承压水地层加固和洞口止水等5个方面提出后续施工优化方案。     

顶管施工地表沉降数值模拟分析

随着城市人口的不断增长,城市地下空间的发展程度不断提高,顶管法在城市地下空间地下管道（包括排水管道、电力管道等）的建设中得到了广泛的应用。现结合顶管技术的特点,分析了顶管技术在城市地下排水管道施工过程中可能出现的施工技术难点和重点问题,并提出了一些处理措施。并以某市顶管排水管道施工实际工程为例,结合数值模拟手段,详细介绍了不同顶管施工技术在此类地质条件下的施工特性,包括土压型平衡顶管技术、泥水型平衡顶管技术、气压型平衡顶管技术,得出泥水型平衡顶管更适宜此类土层施工的结论。     

基于宾汉姆流体的土压平衡盾构螺旋输送机排土量研究

为确保土压平衡盾构掘进过程中有效控制排土量,须考虑螺旋输送机构造特征和渣土性质对其影响。将改良后流塑性状态的渣土假设为宾汉姆流体,并基于螺旋输送机构造沿其螺旋排土方向展开成一长条形的长方体排土模型的基础上推导盾构螺旋输送机的理论排土量计算公式。通过对排土量影响因素进行分析表明： 1）排土量受开挖面支护压力、渣土的初始剪切屈服应力影响较大,而受渣土的塑性黏度影响较小; 2）随着隧道埋深和开挖面支护压力的增加,改良渣土的流塑性降低。将该理论成果应用于指导广州地铁21号线浅覆土全断面砂土地层某区间隧道盾构掘进中的渣土改良,开挖面支护压力保持了稳定,地表沉降控制为5 mm。     

南宁地铁5号线“泥水+土压”双模式盾构掘进模式快速转换关键技术

以南宁地铁5号线五新区间为工程背景,对并联式双模盾构掘进模式快速转换技术进行介绍。并联式双模盾构"土压+泥水"平衡掘进模式均可以独立运行。掘进过程中采用双模式盾构2套出渣系统相配合的方式改变舱内渣土性状,以满足螺旋输送机和泥浆管道出渣要求,进而启动相应模式下渣土改良方式完成掘进模式转换。通过以上措施双模式盾构完成计划内模式转换2次、试验性掘进模式转换12次,共计14次,未出现明显螺旋输送机喷涌或泥浆管道堵塞的情况,地表沉降控制良好。     

顶管技术在城市排水管道施工中的应用研究

随着城市人口的不断增长,城市地下空间的发展程度不断提高,顶管法在城市地下空间地下管道(包括排水管道、电力管道等)的建设中得到了广泛的应用。本文结合顶管技术的特点,分析了顶管技术在城市地下排水管道施工过程中可能出现的施工技术难点和重点问题,并提出了一些处理措施。并以某市顶管排水管道施工实际工程为例,结合数值模拟手段,详细介绍了不同顶管施工技术在此类地质条件下的施工特性,包括土压型平衡顶管技术、泥水型平衡顶管技术、气压型平衡顶管技术,得出泥水型平衡顶管更适宜此类土层的结论。     

在墨西哥城上空的高速运输机

在50 m的高空输送渣土应该不是件容易的事。但最近,罗宾斯公司在墨西哥最长的墨西哥城污水输送隧道工程投入使用的空间节省型输送系统,在这方面却做得非常好。一个连续输送系统安装在罗宾斯公司为该项目提供的3台直径8.93m的土压平衡盾构机其中一台的后面,实现了渣土的连续输送。3台盾构机的后面最终都会安装这一输送系统,把盾构机里排出的渣土输送到连续输送机上,再由     

武汉地铁下穿通道首次应用顶管施工获成功

<正>日前,武汉地铁二号线王家墩东站号出入口矩形顶管顺利到达端口,这标志着武汉地铁下穿通道首次应用顶管施工获得成功。此次顶管施工的武汉地铁二号线王家墩东站号出入口全长62.4 m,净空为5 m×3 m,覆土厚度约为5.9m,坡度+3‰推进,采用6 m×4 m偏心多轴土压平衡式矩形顶管机进行掘进施工。设计共有管节41节,其     

黄泛区复杂地层中顶管施工关键技术研究

黄泛区地层多为堆积粉土、粉砂,粉砂地层多夹杂钙质结核物,俗称浆结石。顶管在该地层施工时,经常发生喷涌、顶力剧增、出土不畅等严重影响顶管的正常施工。结合郑州新区污水处理厂厂外污水干管工程一标段施工案例,针对沉积粉土、粉砂进行有效的渣土改良,便于泥浆输送同时减少刀具磨损,提高了施工效率;触变泥浆在粉砂夹杂大量浆结石地层中,顶进力变化较大,研制出有效的触变泥浆,减阻效果较好;大量浆结石堵塞泥浆疏管道,同时在螺旋机出土口大量堆积,严重制约顶管施工效率,发明简易破碎装置,提高输送效率。     

风化花岗岩地层盾构渣土现场环保减量处理工程实践

土压平衡盾构施工过程中产生大量渣土,直接外运堆存处置不但成本高,且占用大量土地资源,运输过程中也极易因滴漏而污染环境。为解决渣土施工现场处置难题,依托深圳地铁6号线支线工程,针对渣土的物理特性,采用分级分选机脱水干化的解决思路,设计渣土施工现场环保减量处理系统,并采用室内试验探索干化泥饼的源化利用可行性。现场实施结果表明,渣土处理系统效率满足现场处理需求,分离出的砂石量全、强风化花岗岩地层可达50%,中风化花岗岩地层可达66%。室内试验结果表明,干化泥饼的物理力学性能满足路基填土使用要求,经养分改良后,可作为绿化种植土使用。     

土压盾构在富水粉砂地层中浓泥渣土改良技术研究

为解决土压盾构在富水粉砂地层掘进过程中存在的刀盘转矩过大、开挖面稳定难以控制及排土困难等问题,提高该地层盾构施工的安全性及稳定性,以无锡地铁3号线富水粉砂地层盾构区间为依托,提出土压盾构浓泥渣土改良技术,并开展土压盾构浓泥渣土改良现场试验,研究掘进过程中开挖面前地层中孔隙水压力、盾构掘进参数及地层沉降的变化规律。结果表明： 1）向开挖面注入4 m3/环泥浆后,能够将渣土的坍落度由原来的7.5 cm提高至14.5 cm,降低盾构闭舱和喷涌风险,且能减小土压、推力及转矩的变化波动; 2）浓泥浆在开挖面形成泥膜效应,可以有效降低掘进过程引起的孔隙水压力,最大可减小20 kPa。掘进完成地层稳定后,与未添加浓泥渣土改良掘进的地层相比,地表沉降值减小26.7%。