盾构下穿桥梁及河流关键技术方案

盾构在穿越桥梁等障碍物及河流时,施工难度高,风险大。南昌地铁1号线中山西路站—子固路站盾构区间段下穿抚河及横跨抚河的中山桥,因中山桥部分桩基深入盾构范围内,需要研究盾构穿越桥梁桩基的相应方案和技术措施。通过对拆桥重建、改线绕避以及基础托换三个方案优缺点的对比分析,最终选用拆桥重建作为盾构穿越方案。采用拆除既有桩基等障碍物,河道范围施作围堰排水,设置混凝土板抗浮,深层搅拌桩加固土体等综合措施;同时优选盾构机型及掘进模式,控制及调整掘进方向,适时注浆防护,使盾构机顺利穿越抚河。     

苏州轨道交通2号线盾构区间隧道设计的特点与难点

结合苏州轨道交通2号线盾构区间隧道的设计,针对盾构隧道下穿沿线大量房屋,深入研究不同房屋建筑的沉降控制标准、盾构同步注浆和二次注浆参数、盾构掘进参数、监控方案等,提出了明确的保护实施方案;对线路绕避桥梁、桥梁拆除和盾构机直接切割桥桩方案做了技术比选,重点介绍盾构机切割桥桩的实施要求如盾构机刀盘改造、桥梁截桩保护、掘进施工和盾构隧道加强措施等;对盾构隧道下穿铁路站场,根据城际高速铁路和普速铁路不同的沉降控制标准,研究制定了不同的加固方案,结合铁路站场改造协调制定了具体的加固实施方案。     

盾构机正穿人行天桥施工技术

结合郑州市轨道交通1号线一期工程会展中心站～黄河东路站盾构区间通过人行天桥实例,阐述中原地区黄河泥沙於沉地层中盾构机穿越人行天桥建筑物一级风险源多层次、立体式施工措施。盾构机正穿人行天桥时采用的掘进参数控制、桥梁加固、隧道二次补浆及地面注浆的方法,使得人行天桥沉降得到很好的控制,可为以后类似施工提供借鉴与参考。     

卵漂石地层盾构机刀具磨损研究

北京地铁9号线06标段军事博物馆站～东钓鱼台站区间工程,盾构穿越的地层为含大粒径漂石的砾岩层和富水卵漂石⑦层。此种地层在国内外均无类似工程实例,掘进施工过程中盾构机刀具磨损非常严重,通过分析和总结盾构实际掘进参数及刀具磨损规律,对盾构机的刀具配置进行有效改进,确保盾构的掘进施工顺利进行,延长盾构刀具的使用寿命。     

盾构穿越大运河施工技术

根据无锡地铁1号线14标梁东路站~新光路站区间盾构机穿越大运河的经验,通过对运河底土压力的精确计算,与试掘进统计参数进行分析对比,确定最佳掘进参数;同时制定相关技术措施,以达到解决盾构穿越大运河相关难题的目的。     

盾构隧道下穿湖底超浅层覆土段施工技术

结合郑州地铁1号线01标盾构机从西三环站至凯旋路站施工情况,介绍了盾构机穿越西流湖的施工方法,其中主要是盾构机穿越西流湖超浅层覆土时的掘进参数控制,防管片上浮技术控制等,以期为今后超浅层覆土盾构技术提供一定的技术支持。     

高富水复杂地层中泥水平衡盾构机穿越风井施工关键技术

为解决泥水平衡盾构机在高富水复杂地层工况下盾构机直接穿越风井技术难题,以长沙市轨道交通3号线一期工程SG-5标段阜埠河站～灵官渡站区间为例,将砂浆回填法应用于现有地层下的盾构机风井施工技术方案中。通过进一步工程实践,从盾构机风井砂浆回填施工方案、盾构机姿态控制以及管片拆除等三方面展开相应的实践研究。设计了符合现有地层下的盾构机风井砂浆回填结构,确定了回填方量以及回填高度;制定了砂浆回填过程中盾构机掘进参数控制策略,确定了盾构机切口压力以及掘进速度控制范围;分区间距离提出了盾构机掘进过程中姿态测量方案以及砂浆回填后管片拆除的施工方法。通过上述策略安全顺利地完成盾构穿越中间风井施工,以期为今后类似工程施工提供借鉴。     

砂卵石地层盾构施工对建筑物的影响分析及技术措施

成都轨道交通1号线试验段的地下段采用了盾构法施工。盾构区间穿越的地层为富水砂卵石地层。对于在该种地层中进行盾构施工,穿越建筑物的安全问题成为工程控制的重点。采用数值模拟的方法分析了盾构施工对建筑物的影响,包括建筑物的内力、位移等。对实际掘进采取了盾构机的施工控制以及注浆加固与桩基荷载转移的辅助措施,并实现信息化的施工,保证了盾构安全、顺利地穿越建筑物。     

盾构连续切削穿越大直径桥桩施工安全技术

盾构直接切削穿越桩基技术与传统工法相比具有显著的社会及经济效益。苏州轨道交通2号线采用盾构切桩技术穿越侵入区间隧道的14根直径1.0～1.2m钻孔灌注桩,连续切削多根大直径桩基,施工难度和风险极大。通过国内外调研和理论分析,结合盾构切桩试验进行优化,进一步从盾构机改造方案、掘削施工参数、风险应对措施等方面研究提出相应的安全保障措施,并成功应用于实际工程,实施效果良好,可供今后类似工程借鉴。     

盾构穿越干细砂层施工技术研究

结合郑州市某地铁盾构隧道区间施工情况,介绍了盾构机穿越无地下水的细砂层施工方法,其中主要是盾构机穿越干细砂层的掘进参数控制、渣土改良控制、盾构机穿越的过程中地面的保护措施、地面预加固措施等,以期为今后盾构机穿越无地下水的细砂层提供一定的技术支持。     

盾构穿越孤石及带压换刀技术研究

盾构施工经常遇到体积较大的孤石,因其强度较高且与周围地层特性差异较大,造成盾构施工困难,易引发地层沉陷等安全事故。为解决盾构穿越孤石难题,对全回转套管钻处理孤石施工及带压开仓换刀技术进行研究。主要结论如下:(1)盾构施工前应系统考虑孤石探测、预处理、盾构机开仓换刀方案,为安全掘进提供保障;(2)采用全回转套管钻法清除孤石后,大大降低了掘进风险,并通过控制盾构机掘进参数顺利穿越孤石区域;(3)充分利用已有基坑围护结构,采用旋喷桩加固盾构周围地层,并结合采用盾尾止水环、降水等措施辅助带压进仓,解决刀具更换问题。     

泥水盾构长距离穿越高水压破碎带施工技术

以青岛地铁8号线大洋站—青岛北站东侧过海段区间的高水压长距离泥水盾构工程为案例,针对盾构长距离穿越富水断裂破碎带施工的特点,从盾尾密封、高压换刀、破碎带稳定、岩层软硬不均、盾构姿态调整等方面,分析其施工难点,并提出了相应的刀盘配置、盾体保压及盾尾密封等盾构机改造措施。阐述了破碎带施工高压换刀、开挖面稳定控制、盾构掘进姿态控制等施工措施,总结了刀盘推力、刀盘扭矩、刀盘转速及掘进速度等现场掘进参数的变化规律。     

土压平衡盾构下穿小跨径钢筋混凝土连续梁桥综合施工技术

结合沈阳地铁工程,介绍了盾构隧道下穿正在使用的小跨径钢筋混凝土连续梁桥的具体施工方法。重点阐述了地面防护与地下控制的施工理念,采取"盾构未动,防护先行"的施工策略。通过采取地面桥梁加固、变形隔离桩施工、盾构刀盘改造等前期措施,以及在地下施工中严格控制掘进参数,并在遇到突发事件时,启动了科学合理、及时有效的应急方案,化解了风险,最终确保了盾构安全平稳穿越桥区,未对在用桥梁产生开裂损坏及过量下沉等不良现象。     

盾构施工风险控制与实时监控系统的应用

1 盾构施工风险控制 历时近3个月的盾构机组装与调试,天津西站至天津站地下直径线工程(简称天津地下直径线)的盾构机于2010年8月23日成功始发.在盾构机推进过程中,采用了严格控制盾构机掘进参数、泥浆指标、地面监测及机械设备维护与保养等主要措施,成功穿越了李叔同故居、海河、狮子林桥、金刚桥、滨水饭店、南运河、引滦入津纪念碑、明珠泵站、工业博物馆、语堂咖啡屋、慈海桥、35 kV高压电缆,共计12个不同等级的风险点.其中穿越海河是极高风险点,盾构机开挖面的有效覆土仅为4m,开创了国内大直径泥水盾构施工的先河.     

盾构掘进对U形槽和桥梁桩基的影响分析

为研究双线隧道盾构掘进诱发地面U形槽和邻近桥梁桩基沉降的影响及控制措施,结合成都地铁4号线下穿复杂建筑群,对盾构掘进引起土体竖向变形的公式进行推导,采用Mohr-Coulomb建立隧道-地层-桥墩基础三维实体模型,模拟开挖过程中不同工况对地表U形槽沉降及邻近桩基水平位移和竖向位移的影响,并与理论公式推导结果进行对比。研究结果表明:盾构开挖引起的沉降主要由盾构正面推力、盾构机与周围土体之间摩擦力导致的土体竖向变形等构成,模拟计算得到的U形槽最大竖向位移为14 mm,公式计算得到的最大沉降为25 mm。桥桩基模拟计算和公式计算得到的最大沉降值分别为13 mm和21 mm。公式计算考虑的因素较模拟计算多,沉降值较模拟计算大,但趋势较为接近。     

大粒径漂石地层盾构机刀盘及刀具选型研究

北京地铁9号线06标段军事博物馆站～东钓鱼台站区间盾构工程穿越永定河引水渠、玉渊潭公园东湖及北小湖;盾构隧道穿越的地层为含大粒径漂石的砾岩层和湖底富水卵漂石⑦层,该种地层在国内外盾构隧道施工中均无类似工程实例,盾构机选型对于该工程至关重要,尤其是盾构刀盘选型和刀具配置更是重中之重。通过总结和分析盾构在两类地层结构中掘进的施工数据,为盾构今后穿越类似地层积累宝贵的经验。     

盾构隧道下穿黄河施工对已建桥梁基础的影响模拟

为研究兰州轨道交通1号线迎门滩马滩区间盾构隧道近距离穿越银滩黄河大桥对桥梁桩基的影响,采用有限元计算方法对盾构下穿黄河施工进行动态模拟,并从地表沉降、桥梁桩基位移、内力变化等方面对其影响进行分析。经模拟结果与现场实际情况对比,两者吻合度较高。模拟方法可定量预测盾构掘进施工对已建桥梁基础的影响。     

盾构隧道穿越高强度强富水灰岩上浮段工程风险分析及应对措施

针对盾构穿越土岩交界面、高强度富水灰岩段及灰岩岩溶区所存在的风险进行分析,合理做好盾构选型,通过工程类比法并结合工程实际提出相应处理措施。采取全土压掘进模式、合理的掘进参数及渣土改良等手段控制土岩交界面上方管线及地表变形;穿越高强度强富水灰岩段,为防止掘进过程中产生"喷涌"现象,采取盾构半敞开式掘进模式、洞内补偿注浆封堵后方来水、地表注射聚氨酯和渣土改良等措施;针对高强度硬岩,通过合理选用刀具、控制盾构掘进参数减少刀具的磨损和破坏。穿越石灰岩岩溶区,针对溶洞的大小、与隧道相对位置关系和充填类型采取地面袖阀管注浆预处理,并结合管片预留孔进行注浆处理,通过采取上述综合技术措施,保证了盾构机在高强度富水灰岩上浮段的顺利掘进。     

盾构机穿越塑料排水板软土路基段施工技术探究

以某地铁线路二期工程新城东站至东平站盾构区间左线盾构机穿越塑料排水板处理的软土路基段为例,针对盾构机穿越塑料排水板时出现的一些问题,对施工过程中的主要风险进行分析,制定针对盾构机受困时的脱困措施与技术方案;实践表明,运用渣土改良技术和膨胀技术原理可解决盾构机受困问题,保证盾构施工顺利进行,并为今后类似工程可提供借鉴和参考。     

复杂地质条件盾构机穿越新城河涌技术

以广佛某标段盾构穿越新城河涌为依托,对盾构施工重难点进行了分析,试验掘进时取得了盾构机参数,制定了盾构机过河的检修与保养、开挖面的控制与管理等技术措施,确保了盾构机快速、顺利地通过河涌,避免了施工风险,提高了施工功效,节约了施工成本。