连续穿越复杂设计线形及不良地质轨道交通盾构施工技术

昆明市轨道交通环城南路站—得胜桥站盾构区间设计线形复杂,工程地质条件差,地表建筑物密布,居民密集,房屋建筑多属老旧危房,且无抗震措施。盾构施工风险极高,施工难度极大,被列为昆明市轨道交通工程的重大风险源。根据盾构成功地连续穿越环得区间重大风险源的施工经验,总结了在复杂线形及地质条件下的盾构施工技术。     

克泥效同步注入技术在盾构穿越重大风险源中的应用

克泥效(clay shock)注入技术是一种较为新颖的施工技术。文章结合其在土压平衡盾构在穿越重大风险源减少沉降变形中的应用案例,重点阐述其特点和工艺原理,并分析了其适用的范围。     

郑州地铁盾构隧道下穿加油站的沉降分析

郑州地铁1号线03区间盾构施工需下穿一加油站,该加油站平行布置3个尺寸相同的埋地储油罐,总容积为150 m3,属一级加油站。3个储油罐与左线盾构隧道的竖向净距为7.0 m,水平净距为2.7 m,该加油站属Ⅰ级风险源。为保证盾构施工的安全,提出针对性的盾构掘进控制措施,采用ANSYS通用有限元软件对盾构施工下穿加油站引起的沉降进行数值模拟,计算得到的地表最大累计沉降和倾斜率均未达到监测报警值;因此,加油站在盾构施工时可以正常营业。为了保证盾构的安全推进,提出2盾构的推进间距距离、土舱压力、同步注浆压力等控制措施。盾构掘进过程中的地表和建(构)筑物的监测结果表明:地表和建(构)筑物的最大累计沉降和沉降速率均未达到监测报警值,盾构已经安全穿越加油站,文章提出的盾构掘进措施和研究方法可为类似工程提供参考。     

城市桥梁桩基托换设计关键技术

依托某高架桥梁桩基托换工程,从托换方式、旧承台与托换梁连接设计、顶升设计等桩基托换设计方面以及施工监控和风险源控制等方面,介绍了桥梁桩基托换设计的关键技术,并提出了将桩基托换、盾构施工和既有桥梁结构安全分析结合起来进行整体系统性分析研究的建议。     

国内最大直径泥水平衡盾构在郑州下线 水平世界一流

正2018年9月29日,由中铁工程装备集团有限公司、中铁隧道局集团有限公司、盾构及掘进技术国家重点实验室联合研制的国内最大直径泥水平衡盾构在郑州下线。此次下线的盾构专为深圳市春风隧道工程量身定制,直径15. 8 m、全长135 m、质量达4 800 t。春风隧道工程开创深圳盾构施工机动车隧道之先河,同时也是深圳市首条"单洞双层"构造的机动车隧道。春风隧道工程地质条件复杂,盾构掘进区间将穿越深圳地铁9号线、布吉河、深圳火车站、深圳海关大楼等众多风险源,以及花     

盾构近距离下穿既有车站设计难点及对策

北京地铁8号线区间盾构近距离下穿既有2号线地铁车站,且净距<2.3 m,在北京尚属首创。针对盾构穿越中遇到的下穿运营车站、隧道与既有车站竖向间距小及围护资料不详等困难,通过对矿山法、盾构法、盾构法和暗挖法相结合等方案比选,最终选择了盾构法下穿既有线的设计方案。为了预测穿越施工对既有线的影响,对特级风险源进行了现状检测和安全评估,并针对施工中遇到的难点通过对探测导洞、盾构管片与钢环复合结构设计及采取相关技术措施,最终实现了成功穿越,保障了既有地铁线的安全运营。     

地铁盾构区间下穿深埋污水管计算分析

地铁盾构区间在下穿深埋污水管线时,由于土层损失,会造成一定程度的管道下沉和变形,影响管道运行安全,进而影响地铁区间隧道的实施及运营安全。通过计算分析,量化盾构对管道的影响,从而确定地铁施工需要采取的控制指标及污水管道必需的迁改范围。对于大管径污水管道,在地铁前期设计时必须作为风险源进行严格计算和专项设计,以尽量减小地铁与污水管道间的相互影响。     

厦门地铁3号线过海段隧道盾构法与矿山法海下对接施工风险评估

为解决厦门地铁3号线过海段盾构法与矿山法隧道海下盾构贯通施工对接工程面临的高水压、高风险、复杂地质工况下的风险处置问题,采用WBS-RBS法辨识风险源,通过AHP法建立风险评估体系,构造判断矩阵,结合风险值,对其进行风险评估定级,并得出整体过程中最主要的风险源是风化槽的结论。针对最主要的风险元素(停机卡盾、拱顶坍塌、风化槽突泥涌水),制定相应的预防及应急处理措施,如预注浆、加强配筋和喷射混凝土,进行风险管控,保障了海下隧道对接工程的顺利贯通完工,验证了施工风险评估的准确性和预防措施的可行性。     

基于FAHP-云模型的PC箱梁桥转体施工风险分析与控制

为预防桥梁施工过程中安全隐患的发生,加强施工风险防控措施,提升风险评估可靠性,结合PC箱梁桥转体施工工序特点及桥梁领域专家专业经验,提出一种融合了优化LEC法的FAHP-云模型风险评估分析方法。依据施工工序,对PC箱梁桥转体施工进行全面风险源辨识,运用层次分析法建立施工风险层次分析模型。基于风险源识别结果,采用模糊层次分析法确定各风险源权重值,为避免多维变量之间的影响,确保各风险源权重值的有效性,利用MATLAB建立基于云模型理论的数模,进一步对所得权重值进行数值模拟。通过观察云图中云滴的离散程度,最终确定风险源有效权重值。将人员伤亡、经济损失、时间损失、社会影响及风险源发生概率5种因素引入传统LEC法,形成优化LEC法。通过优化LEC法确定二级评判计算模型,评定各风险源风险等级。为保证高风险指标的真实性及客观性,将所得风险源等级指标值输入MATLAB逆向云发生器,确定各风险源等级指标期望值。最后,基于模糊综合评判法理论确定整体风险等级,并基于PC箱梁桥转体施工各风险源等级及整体施工风险等级的计算结果,提出相应的风险预控措施,保证桥梁转体施工全过程安全。通过工程实例分析计算,表明了该方法的可行性与有效性。     

盾构在富水粉细砂层中长距离平行下穿有压敏感管线施工控制技术

郑州地铁2号线国基路站-北环路站区间隧道在富水粉细砂地层中长距离下穿3条有压给水管线,给水管为混凝土管材,稳定性较差。为满足设计单位和产权单位对施工沉降的要求,分析盾构隧道下穿施工过程中,不均匀沉降导致地层土体变形的施工风险,地层沉降主要受刀盘结构形式、刀盘支撑形式（影响渣土改良效果）、渣土改良剂在刀盘上的注入位置3方面影响。从设备选择及改造、施工工艺措施方面予以优化： 1）盾构刀盘结构形式及相应配置要适应富水粉细砂层掘进和保压; 2）合理的施工参数及工艺措施对地表沉降控制的必要性。监测结果表明,管线最大沉降满足风险源控制目标。     

泥水盾构施工实时管理信息系统的研发与应用

以北京铁路地下直径线盾构区间隧道工程为背景,对泥水盾构施工中自动采集的数据进行研究和分析,研发了泥水盾构施工实时管理信息系统。本系统能够对盾构施工过程进行实时监控,提供可视化图形数据分析界面,并对盾构施工中的耗材进行统计分析,既便于分析盾构施工的全过程及其可能出现的各种问题,又可以对盾构施工成本和质量进行控制,还能形象地显示工程进度。本系统通过调试和试用,能够实现信息反馈和盾构的施工监控,便于用户对盾构施工进行有效地信息分析、合理地施工组织和管理。     

盾构施工混凝土箱接收技术

结合天津地铁3号线解放桥站-天津站站盾构区间工程实例,为了解决在特级风险源极复杂的地面环境下穿越高富水承压软弱地层进行盾构接收工作的风险问题,采用洞内水平加固结合混凝土箱接收技术,成功控制各项沉降指标,同时,有效地避免盾构到达接收过程中涌水、涌砂等风险,以期为今后类似工程提供借鉴和参考。     

大直径盾构隧道精益施工理论应用

盾构隧道精益施工是精益思想在大型盾构隧道建设中的应用,是结合隧道施工特点的理论创新。针对大直径盾构工法,引入起源于汽车制造业的精益思想,提出盾构隧道精益施工体系,并结合钱江隧道工程,从理论和实践2方面对盾构隧道精益施工体系进行详细的阐述。通过分析盾构隧道精益施工的5S现场管理、盾构隧道精益施工标准化、精益运输模式以及PDCA循环,提出了全新的盾构隧道施工理念,并在实际工程中证明了其适用性和有效性。     

砂卵石地层盾构穿越风险工程沉降控制技术研究

本文以北京地铁10号线公主坟站-西钓鱼台站工程为例,探讨研究了砂卵石地层盾构穿越多样风险源工程施工措施,并以研究成果指导工程的实践,且取得了良好效果。论文提出了不同地层同步注浆参数的控制范围,得出适应于不同地层参数的盾构同步注浆综合控制技术,同时利用数值分析软件分析了同步注浆采用单浆液与双浆液与地表沉降的关系。在工程施工中,对地铁盾构参数进行了深入研究,结合试验段相应数值统计,提出了在不同地质条件下,盾构刀盘扭矩、盾构推力以及土压力的控制范围。本文经理论分析、模拟计算及实践修正后,提出的盾构穿越重大风险工程沉降控制技术对类似工程具有较强指导意义。     

杭州软弱土层盾构穿越民房技术控制措施

以杭州地铁某隧道区间盾构穿越民房A23施工为例,阐述盾构穿越淤泥质粉质黏土的技术控制措施,规避了盾构施工引起地面房屋沉降开裂等风险,为杭州地区类似地层的盾构施工积累了经验。     

③1粉砂地层盾构施工技术

为了解决盾构在③1粉砂层掘进后地表沉降难以控制的难题,以宁波地铁1号线西门口站-鼓楼站区间盾构施工为背景,分别从地层力学性质和盾构施工情况进行分析,总结出地表沉降变化规律,得出盾构在③1地层掘进后的突变机制,制定了应对措施,有效地控制了地表沉降,并减小盾构施工风险,归纳了盾构在本地区粉砂层中的施工措施。     

泥水盾构深井下组装始发与到达施工技术

盾构组装始发与到达施工是整个盾构施工的重点环节之一,盾构始发与到达掘进必须保证盾构机顺利、安全、快速地通过预留洞门,并为下一步施工提供较好的施工条件。重庆主城排水过江隧道工程采用泥水盾构施工,结合现场施工过程中泥水盾构的始发与到达施工技术,对泥水盾构深井下组装始发与到达施工各工序进行介绍。     

玻璃纤维筋在盾构井围护结构中的应用

 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。介绍玻璃纤维筋的性质,论述在盾构始发和到达井围护结构中的应用方法及应用效果,并对今后的设计、施工提出了建议。     

提高土压平衡盾构掘进效率研究

为了在确保工程质量及施工安全的同时,进一步提高盾构掘进施工效率,获取更大的经济效益,根据土压平衡盾构施工特点,从盾构掘进的施工工序进行综合研究,以石家庄地铁1号线一期工程和平医院站-烈士陵园站区间施工为例,确定了影响盾构掘进效率的主要因素,并对掘进影响因素进行分析总结。得出了： 1)盾构掘进时间、管片拼装时间工序较为单一,主要和地质情况和作业人员熟练程度有关; 2)管片吊运下井时间、渣土吊运出井时间、其他外部原因对现场施工的影响等会受施工场地布置影响,在盾构施工前应进行合理的施工场地布置; 3)对盾构、后配套设备维修保养及易损件更换时间、盾构施工测量及移站影响时间的优化,能进一步提升施工效率。     

盾构掘进对邻近桩基的变形特征研究

深圳地铁7号线盾构区间在YDK14+180~+280段进行近接桩基施工中,为了严格控制施工对近接桩基的扰动,以保证施工的安全性,通过有限元软件分析了不同掘进姿态在盾构施工过程中对近接桩基的影响。指出:1)盾构掘进姿态是施工过程中对近接结构物影响十分显著的因素,施工时应加以严格控制;2)在盾构蛇行推进过程中,随桩基与掌子面距离的减小和盾构蛇行偏角的加大,盾构施工掘进对桩基的影响程度在加大;3)在盾构刀盘推进至距离桩基间距为2.0D时,应严格控制盾构施工过程中的掘进姿态,特别需要控制盾构的左右偏离。