盾构施工中大角度割线始发技术

盾构始发是盾构施工中的重点与难点,特别是对于大角度曲线而言,这一问题则更加突出。结合兰州市轨道交通1号线文西区段的施工,对盾构施工中大角度割线始发技术进行研究,内容包括盾构始发关键技术控制、盾构始发姿态控制、盾构始发参数设置以及大角度割线始发时的注意事项等。其中盾构始发关键技术控制包括始发割线确定、始发托架安装、反力架安装、负环管片安装以及洞门凿除等内容;盾构始发姿态控制包括始发引导轨设置、负环段盾构机参数设置以及正环开始后盾构机姿态控制;盾构始发参数设置内容包括土压设置、注浆参数设置以及掘进参数设置;大角度割线始发时的注意事项则包括始发架、反力架的定位及加固、始发洞门的防水以及掘进控制等。研究内容对相同类型的隧道施工具有一定的指导作用。     

武汉地铁4号线盾构始发端设计与施工技术

盾构始发是盾构隧道施工中的关键风险点。结合武汉地铁4号线区间竖井处的盾构始发工程,研究了其加固范围、加固技术参数、洞门破除和密封的方法以及负环管片拼装的技术要点等。研究表明：对于类似武汉地铁4号线软土加粉土、粉砂的地层,土体的横向加固尺寸只要能够满足工艺构造要求即可,较适宜采用三轴深层搅拌桩＋高压旋喷桩的加固方式,洞门密封的时机以及负环管片的稳定对盾构的安全始发都极其重要。     

钢套筒辅助技术在透水卵石地层泥水盾构接收中的应用

泥水盾构隧道的始发与到达控制一直是盾构掘进施工中的关键步骤,其难度较大且风险较高。为了保证盾构接收过程的安全、快速与经济,结合某地铁区间工程,对强透水砂卵石地层条件下的泥水平衡盾构钢套筒辅助接收技术进行试验。针对强透水砂卵石地层透水性强、被扰动性强以及地层不稳定等特点,对钢套筒设计、端头井加固、盾构机姿态校核、洞门处破除、到达洞门的掘进参数控制以及洞门注浆堵水处理等方面进行分析并形成一整套相关控制技术。从实际施工效果可知,采用该技术进行盾构接收具有安全性高、工期短、施工成本低以及适应性强等优点。     

大直径土压平衡盾构始发与 到达端头加固研究

基于既有模型和改进模型,对粉质黏土、粉土、砂土及与砂卵石共4种地层进行端头加固统计计算,讨论纵向加固范围与盾构直径之间的关系,验证端头加固的尺寸效应,给出大小盾构分界的建议:在盾构始发与到达端头加固研究中,直径小于10 m和大于10 m的盾构隧道端头土体纵向加固范围与直径的关系曲线表现出明显不同的变化特征,10 m直径可以作为大小盾构的有效分界线。对于直径大于10 m的盾构隧道,使用改进模型进行端头加固计算,更科学、更符合实际,结论更可靠。以北京地铁14号线大盾构始发与到达工程为背景,从强度、稳定性及渗透性3个方面分析大盾构端头加固方案的可行性。     

超大直径盾构工作井端头加固合理范围研究

本文以济南黄河隧道工程为研究背景,采用理论解析、数值模拟方法,研究超大直径盾构工作井端头加固合理范围。从洞门土体强度、稳定性及塑性角度,理论推导出盾构端头井合理加固范围;采用三维仿真软件,研究纵向、横向加固范围影响因素,并分析盾构隧道始发危险工况下产生的位移及应力场,研究方法及成果可为工程设计及施工提供科学指导和理论依据。     

砂卵粉细砂复合地层盾构端头加固及盾构接收技术措施

富含粉细砂的砂卵地层端头常规加固效果较差,极易出现局部坍塌的险情事故。结合北京地铁8号线DH、HX2个盾构区间施工情况,探讨在洞门及洞门上部区域为富含粉细砂地层的条件下,在常规地面旋喷桩(或静压注浆)加固的基础上,加强地层加固、调整盾构始发和接收部分施工工艺、与辅助加固措施相配合等技术措施。     

特拉维夫富水砂层盾构短套筒始发技术研究

以色列特拉维夫轨道交通红线盾构始发施工区段处于富水砂层,传统始发方法已不适用。通过研制钢制短套筒装置,使盾构顺利完成始发。短套筒始发技术解决了端头加固难的问题,避免了使用由橡胶帘布和扇形压板组成的密封性不稳定的传统洞门密封方法。盾构始发前在洞口安装导向环及密封环,密封环内安装橡胶密封及砂浆袋;始发时先在橡胶密封之间填充油脂,而后向砂浆袋内注入砂浆,分别阻塞盾构外壳与开挖面及盾构外壳与管片之间的空隙,防止涌水。结果表明,短套筒始发技术具有经济效益高、安全可靠、施工速度快等优点。     

玻璃纤维筋在盾构井围护结构中的应用研究

用玻璃纤维筋代替盾构围护结构中的钢筋,不但保证了盾构井围护结构的安全,而且使盾构始发、到达施工时不需要人工破除洞门,减少了盾构施工的安全风险。以深圳地铁5号线大学城站为工程依托,介绍玻璃纤维筋的材料特性、力学行为和工程实际应用。研究发现,玻璃纤维筋多数都是在端头墙周边的位置发生断裂的,且先被拉断的并不是主筋,而是直径较小的玻璃纤维箍筋。研究成果为玻璃纤维筋在盾构端头井围护结构中的应用提供了理论、技术和现场实施等方面的依据。     

复杂环境下小半径大坡度盾构割线始发技术研究

针对南通市地铁1、2号线联络线盾构区间250 m小半径、28‰大坡度的工程特点及所处的复杂环境，采用理论分析和现场实践相结合的方式，对“小半径、大坡度”盾构区间割线始发技术进行深入研究，主要从割线始发线型模拟、最佳割线角度确定、始发架与反力架安装控制、洞门密封装置优化、冷冻管拔除时序控制、始发掘进参数控制、盾构姿态控制等多方面进行分析，确定了最佳控制参数，优化了施工工艺，现场取得了良好的效果，可为同类工程提供参考和借鉴。     

盾构端头井洞门SMW工法桩围护结构渗漏水处理技术研究

以某地铁车站H型钢水泥土搅拌墙盾构端头井洞门渗漏水事件为依托,分析研究SMW工法桩作为盾构隧道端头井洞门围护结构的可行性和潜在风险。通过工程实践证明,使用洞门临时封堵墙+袖阀管注浆技术进行洞门止水加固,采取水平取芯检测法进行止水加固体质量检测并控制加固体质量,SMW工法桩密插H型钢作为盾构隧道洞门围护结构是经济、安全、可行的,能有效地防止洞门加固体发生渗漏水、坍塌等潜在风险,为盾构机进、出洞提供安全保障条件,这些处理技术可为更多类似软土层盾构隧道工程提供参考。     

大直径泥水平衡盾构浅覆土始发数值分析

依托新建京张铁路清华园隧道工程,使用有限差分软件对大直径泥水平衡盾构的浅覆土始发掘进进行数值模拟。结果表明,未加固地层条件下,盾构始发时开挖面无法自稳。通过对比分析不同加固范围条件下洞门中心土体的挤出变形以及地表沉降变化规律,提出盾构始发地层加固的最佳范围,并获得在该加固范围下土体扰动引起的地表位移分布特征。     

小半径曲线上大直径盾构精准始发技术

针对扬州瘦西湖隧道施工中大直径盾构在小半径曲线段始发时盾构姿态控制难题,应用Excel与南方CASS软件对掘进线路进行了模拟分析,发现大直径盾构在小半径曲线段始发时,模拟线路轴线与设计轴线的切线方位角和水平距离应同时接近理论最小值。采用最小二乘法计算洞门圈上的测量数据,求得洞门圈中心坐标,结合模拟结果优化盾构始发姿态。通过采取严格控制盾构掘进参数、加强安全监测等措施,使盾构始发掘进曲线逐步过渡到设计曲线。盾构始发实际误差为16.4 mm,实现了大直径盾构在小半径曲线上的安全精准始发。     

超大直径泥水平衡式盾构机始发技术

超大直径泥水平衡式盾构机的始发是盾构机施工的一项关键技术,本文总结了南京长江隧道工程盾构机始发施工中始发段地层加固、地下连续墙破除、洞门密封、负环管片的拼装与加固、泥水平衡的建立以及同步注浆工艺和技术,可供类似工程借鉴。     

沿海地区填石层地段盾构始发端头土体加固施工技术

结合深圳地铁二号线工程实例，论述了深孔注浆技术在盾构始发端头土体加固施工中的应用。实践表明，采用深孔注浆技术在对盾构端头土体加固也可以保证盾构的顺利始发，以便为今后类似工程借鉴。     

上海软土地层盾构始发施工技术

研究目的:在城市隧道施工过程中,始发往往成为盾构施工成败的关键环节之一。本文通过对土体加固方法、导轨设置、反力系统的安装、验算等进行分析研究,选择合理的始发掘进参数,保证施工质量。研究结论:(1)始发洞口地基采用1000三重管高压旋喷桩进行加固,并按0.5%~1%比例钻芯取样,经试验测得28 d无侧限抗压强度大于0.8 MPa,确保了土体的稳定性;(2)在始发洞内安设洞口始发导轨保证了盾构在始发时不致于因刀盘悬空而产生盾构"叩头"现象;(3)土仓压力略高于前方土体压力,防止了盾构脱离始发基座后的"叩头"现象及并且有效地避免了地表产生过大沉降;(4)通过对始发反力架进行力学验算,确保了盾构始发过程的安全性。     

滇池区域软弱富水地层盾构快速出洞技术研究

在昆明轨道交通五号线全线盾构施工过程中,由于存在的软弱富水地层为湖泊沉积地层,包含泥炭质土层、黏土、粉土、粉砂等多种地层,地下水位高,含水量大,出洞后洞门涌泥涌砂无法迅速封堵,上部地面塌方、端头沉降严重,全线多次进行盾构始发接收端头涌泥涌砂抢险施工。该地层盾构接收按常规洞门凿除+盾构接收+洞门封堵需10～15 d时间,存在施工过程长、风险难以掌控等问题^[1]。针对富水地层盾构接收风险大问题,提出利用洞门结构上方缺口配合盾构掘进增加洞门结构裂缝从而快速凿除洞门+盾构到达洞门位置进行地面注浆封堵初步流水通道+盾构出洞后快速封堵洞门综合工艺措施,从而实现盾构安全快速出洞。实践结果表明,昆明轨道交通五号线土建六标在左线青少年宫站接收过程中,配合盾构稳定接收技术,从洞门凿除到盾构接收完全封堵洞门仅用72 h,在富水地层施工极大提高了施工效率及安全性。     

水平冻结法在无锡地铁站盾构始发与接收洞门加固中的应用

无锡地铁4号线市民中心站-吴都路站区间的市民中心站地处软黏土层,洞门钻孔取芯时存在喷涌情况,且地下管线复杂,因此采用水平冻结法对盾构进出洞门进行加固.以盾构始发与接收水平冻结施工为例,介绍了冻结设计方案、盾构始发与接收过程以及实际应用效果.结果表明,水平冻结设计方案合理,盾构始发与接收技术措施可靠,冻结加固区总去回路盐...     

钢套筒平衡技术在泥水平衡盾构出洞工程中的应用

钢套筒结合端头加固辅助盾构始发已广泛于隧道建设中,但在高水压、复杂地质等环境下,端头加固效果不佳,且现有的钢套筒辅助始发技术不成熟,存在较高的风险。在广州13号线一期工程南岗站—温涌路站区间中,针对始发端超高水压、周围管线和房屋密集等复杂环境条件,通过对钢套筒关键技术进行分析及改进,在无端头加固的条件下,采用泥水平衡盾构钢套筒始发。工程实践表明,此工法取得了较为理想的效果。     

盾构法隧道端头井地层加固方法及其应用研究

研究目的:盾构始发或接收是控制盾构法隧道工程的关键节点之一,鉴于盾构法隧道端头井地层加固风险高、投资大,且近年来由于端头井地层加固处理不当引起的工程事故屡见不鲜,因此需要针对不同的地质条件与加固要求,明确合理的地层加固方式与相应的加固范围,以及环境保护要求相对苛刻条件下的特殊工法。研究结论:通过研究得出:(1)由土体稳定性与止水性要求共同确定的纵向加固长度为盾构机长度与(1~2)倍管片环宽之和,而由土体稳定性确定的加固长度仅需3~4 m;(2)受橡胶老化与密封压力较低的影响,铰链板结合止水橡胶板密封装置的使用受到限制,箱体密封装置由于密封压力高、密封性能可靠且施工便捷,在泥水盾构工程中比较适用;(3)盾构密闭始发装置在风险控制、工期保障、环境保护与循环利用等方面具有明显的优势;(4)盾构密闭始发装置可应用于各类盾构隧道工程,尤其是周边环境控制要求高、不允许进行地面管线改迁的工程。     

SEW工法在地铁盾构隧道施工中的应用

国内地铁盾构隧道始发工法多采用搅拌桩端头加固法,技术成熟,工艺简单,但需占用地面场地,人工凿除洞门,安全性较差。介绍一种从日本引进的新的盾构隧道始发工法—SEW工法及工法所用的FFU材料,并在国内地铁盾构隧道施工中首次进行了应用。针对SEW工法的应用效果进行了分析和总结,提出了SEW工法的适宜条件,以供在盾构法隧道设计和施工中借鉴。