三谈北京地区地铁施工用盾构机选型

北京地区的地质条件、地面环境以及社会关注度等特点,使地铁隧道施工时所采用的盾构机类型和盾构施工技术必然带来其典型的地区特色.通过分析地铁线路隧道穿越地层的工程地质及水文地质条件和各种盾构机在北京不同土层地质条件的适应性,及时总结盾构施工的技术经验,同时引入新的机型,使地铁施工盾构机更符合北京地区的工程地质实际,不断提高盾构施工与管理水平.     

越江隧道工程泥水盾构适应性分析研究

研究目的:盾构机选型是盾构法施工的关键环节,盾构的适应性直接决定和影响盾构隧道的施工成本、进度及安全风险。本文结合武汉地铁二号线越江段工程,系统分析了越江隧道泥水盾构选型的适应性,提出相应控制措施。研究结论:基于人-盾构-环境系统工程理念,分析了盾构与工程环境适应性的基本概念与内涵,具体针对高水位、浅覆土、复合地层等工程环境特点,分别提出了防止开挖面失稳、江底冒浆、泵吸口堵塞、盾尾漏浆、隧道上浮等方面的施工控制措施,从而降低和控制盾构江底段施工风险,并为类似工程提供有益参考。     

南昌地铁3号线上软下硬地层盾构机选型

随着我国隧道建设的不断推进,盾构法越来越多地应用于隧道施工,而盾构选型合适与否则是盾构施工成败的关键因素之一。针对南昌市轨道交通3号线工程土建施工07合同段国威路站~青山湖西站盾构区间的盾构隧道参数和工程水文地质条件,结合工程重难点对盾构机的设计要求,分析了盾构机刀盘、刀具对上软下硬地层的适应性,并对盾构机渣土改良系统、同步注浆系统和螺旋输送机提出了优化建议和意见,总结了上软下硬地层的盾构机选型方案,对今后遇到同类工程盾构施工具有借鉴和指导作用。     

南京长江隧道盾构施工技术难点分析

南京长江隧道工程地质条件复杂,盾构直径超大,盾构施工水土压力高达0.75 MPa。采用直径约为14.9 m的气垫调节泥水平衡式盾构机独头掘进2.9 km。施工技术难点多,难度大,对盾构设备要求高。盾构机要在适应性、主要系统性能及技术服务等方面满足工程施工需要。     

大直径泥水平衡盾构适应性改造技术研究

研究目的:盾构完成一个工程项目后转移到另一个项目应用时,由于工程地质条件发生变化,为增强适应性,应进行相应的改造。为提高盾构设备使用率、降低工程成本、保证施工顺利进行,结合天津地下直径线工程,本文对黏性土层中大直径泥水平衡盾构适应性改造技术进行研究,并结合工程应用情况对改造效果进行分析。研究结论:(1)泥水平衡盾构适应性改造应结合工程地质情况和工程条件来进行,重点考虑刀盘及刀具、主驱动配置、泥水循环系统、冲刷系统的适应性;(2)在刀盘中心区域增加泥水冲刷系统,可有效防止泥饼的形成;(3)根据天津地下直径线工程经验,黏性土层中应保证盾构进泥泵可泵送泥浆密度不低于1.3 t/m3,排泥泵可泵送泥浆密度不低于1.4 t/m3;(4)该研究成果可为大直径泥水平衡盾构在黏性土层盾构选型及改造提供工程借鉴。     

武汉轨道交通 3 号线越江区间 穿越复杂地层处理措施

依托武汉轨道交通 3 号线王—宗区间工程,结合现场地质和环境条件,分析矿山法+盾构空推的组合工法 对穿越汉江复杂环境及地层的适应性。同时介绍王—宗区间组合工法的工法分界面的选取原则、组合工法盾构段 洞内盾构接收方案、空推段盾构反力不足管片无法顶紧的解决方案、由于初支内径远大于盾构管片外径导致的空 推段管片与初支的空隙填充的解决方案。武汉轨道交通 3 号线王—宗区间工程已取得良好的施工效果,为类似的 越江工程提供参考。     

西安地铁二号线试验段区间盾构机选型及经验

研究目的：通过对西安地铁试验段工程盾构选型的研究,为西安地铁后续工程的盾构选型提供参考,掌握盾构选型的关键技术． 研究方法：分析了西安地铁试验段工程区间隧道所穿越地层的地质及水文,针对不同类型盾构机的结构特点进行分析、论证,通过对盾构类型与地质的关系分析,从地层适应性、刀具布置、施工成本等方面对盾构选型进行了详细阐述和比选． 研究结果：通过对工程地质、水文地质及不同类型盾构的分析,完成了适应于西安地铁二号线试验段工程的盾构选型,得出西安地铁二号线试验段工程最适合使用土压平衡盾构机施工,并对盾构施工的关键技术进行了探讨,为今后类似工程提供参考．     

地铁盾构隧道下穿既有桥群桩基础保护方案研究

根据沈阳地铁十号线某盾构区间隧道近距离下穿既有桥梁群桩基础的工程实例,结合既有桥梁的结构形式、现场周边环境条件、工程位置地质条件、新建盾构隧道与既有桥桩位置关系以及现场作业空间及施工条件,综合确定适合本工程的扩大板基础托换方案,并通过理论分析及数值模拟计算,进一步研究扩大板基础托换方案的合理性。研究结果表明,在盾构正常施工条件下,通过扩大板基础托换的实施,可大幅减少盾构隧道施工期间既有桩基的绝对沉降及群桩之间的差异沉降,显著降低下部新建盾构隧道管片的弯矩,改善新建盾构管片的受力条件。     

基于模糊数学和改进遗传算法的滨海地层盾构选型研究

由于地质环境的复杂性和对盾构法隧道适应性研究的缺乏,在复杂地层的沿海地区修建隧道比较困难,因盾构选型不当导致盾构掘进过程中停机、掘进困难等不适应现象时有发生.复杂地质条件下盾构在施工时往往面临着众多不确定因素的影响,难以进行有效和定量的评价.基于此,提出一种基于模糊综合评价模型和层次分析法(AHP)的盾构隧道适应性评价...     

复杂地质或环境条件下盾构施工整体筹划中的问题分析

以深圳市城市轨道交通7号线为例,阐述复杂地质或环境条件下盾构施工整体筹划中应重点考虑施工勘察加密到位、盾构机的新旧程度与区间条件的适应性、盾构掘进指标的合理选择、换刀方案的综合确定4个方面的问题,并依据工程实际数据对各问题进行了具体分析。分析结果表明:确定不良地质的范围后应通过钻机取芯确认,在场地条件允许时按勘探点间距5 m左右加密勘察,对不良地质段提前处理;宜选用新购盾构或掘进使用寿命50%以下的盾构;应按掘进指标比建设标准的平均进度降低约50%左右来考虑工期要求。     

南昌地铁砾砂层渣土改良技术试验研究

随着土压平衡盾构的广泛推广和应用,其地层适应性也越来越强,但盾构机在一些特殊地层中掘进时,渣土无法满足盾构施工对渣土流塑性的要求,易造成刀盘结饼、掌子面压力不稳定、刀盘磨损严重等问题。泡沫渣土改良技术是保证施工安全、顺利进行的关键技术之一。本文针对两种工程现场常用的泡沫进行泡沫基础性能试验,并以南昌地铁3号线盾构区间为工程背景,针对该区间砾砂地层进行改良渣土坍落度试验,对不同注入率和不同发泡剂的改良效果进行分析。研究发现,两种泡沫剂的建议使用浓度为3%;渣土流动性随泡沫注入率的增大而提高。在试验所用土样条件下,建议施工时使用的泡沫注入率为20%~30%。     

钢套筒在地铁隧道盾构接收中的应用

对盾构接收端的主要加固措施进行比较,介绍地面加固措施无法施工条件下,深圳地铁某盾构隧道顺利采用钢套筒接收的案例,得出钢套筒接收工艺是一种可减少地面加固措施的洞内接收工艺,具有安全、适应性强、工期短、可重复利用等优点的结论。     

穿越湘江水下岩溶发育区地铁盾构选型研究与应用

长沙地铁3号线越江隧道穿越湘江岩溶发育区,盾构施工风险高。针对沿线砾岩夹泥质砂岩复合地层、断裂破碎带和复杂岩溶地层等特殊地质条件,考虑水下高水压等因素影响,对地铁盾构选型进行研究。考虑不同施工风险,对盾构各关键部分进行设计与改进;对岩溶地层进行注浆预加固处理,分析泥水盾构对穿越复杂岩溶地层的适应性。采用改进的泥水盾构成功穿越湘江水下岩溶发育区,掘进效果良好,表明泥水盾构选型对穿越湘江水下岩溶发育区隧道的施工环境是合理且适应的。     

某跨海地铁隧道总体技术方案研究

跨海隧道由于其工程环境的特殊性,施工过程往往风险高、难度大,为在项目前期尽快稳定总体技术方案,确定科学、合理、经济、安全的施工方法,为工程的推进及后续阶段决策创造条件,以厦门地铁3号线超长跨海区间为例,采用对比分析法,从地质、工期、造价等方面研究工程总体方案,并结合施工风险、疏散救援等对不同方案断面深入分析,得出最优方...     

富水砂卵石地层泥水平衡盾构适应性研究

在含大漂石的富水砂卵石地层采用盾构法施工在国内尚属首次,以成都地铁1号线盾构4标右线隧道泥水平衡盾构施工为例,结合施工中出现的问题,对泥水平衡盾构在砂卵石地层中的适应性进行初步研究,并提出相应的改进措施,对后续工程施工具有借鉴意义.     

京张高铁清华园隧道复合地层盾构机械配置研究

依据清华园隧道盾构区间的隧道参数和工程地质条件,分析盾构机刀盘和刀具对卵石土、砂、粉质黏土互层的适应性。从地层渗透系数、颗粒级配、地下水压、周边环境影响、隧道规模等方面进行综合考虑,选取泥水平衡盾构作为最终选型。考虑到刀盘跨度较大和中途换刀对盾构稳定性的影响,结合渣土特性和既有工程经验,决定采用辐条面板式刀盘,并确定了开口率和开口尺寸;此外,还给出了以切削型为主且可常压更换的刀具配置方案。最后简要介绍了常压换刀的技术流程和泥水环流系统的设计方案,总结了卵石土、砂、粉质黏土互层的盾构机械配置方案。     

土压平衡盾构水下始发段掘进参数对地表沉降的影响分析

以广佛环线沙堤隧道为工程依托,利用有限差分软件FLAC~(3D)研究了土压平衡盾构水下始发段掘进参数对地表沉降的影响,并结合现场实测数据分析盾构掘进过程中地表沉降和邻近建筑物变形的变化规律。结果表明:地表沉降与土压平衡盾构掘进参数密切相关,增大土舱压力与注浆压力可以减小地表的沉降,但掘进参数的调整存在合理范围,超合理值后过沉降的控制效果变化不明显;现场实测数据表明:土压平衡盾构施工引起的地表沉降及建筑物变形行为由前期扰动、通过扰动、停机影响、后期扰动4部分组成,其中停机对地表沉降影响很大,因此施工中需尽量避免停机并提前做好防范措施;实际采用的掘进参数仍有一定的调整空间,施工中应根据地层情况及时调整相关的掘进参数以减小施工影响。     

污染地层盾构选型研究

以北京地铁7号线08标百子湾站—化工路站区间为工程背景,针对该区间隧道穿越污染地层问题,为确保污染地层中隧道安全、健康的建成,通过现场取样及化验对土壤及地下水污染情况进行详细分析,在充分考虑污染土的特性和地层因素、安全因素、环境因素及经济因素的基础上,对污染地层盾构选型进行研究。研究结果表明:泥水平衡盾构工法有效规避了施工人员接触污染物,防止了污染物对人员和环境的影响,应作为污染地层隧道施工方法的首选。     

庆春路过江隧道黏土地层盾构掘进方案及存在问题探讨

主要介绍了杭州庆春路过江隧道泥水平衡盾构施工过程中黏土地层的掘进方案,对存在的问题进行了分析,并提出了相应的解决方案。实践证明,通过采取相应的措施可提高施工效率,降低施工风险。