红线轻轨先隧后站施工方案研究

以特拉维夫红线轻轨先隧后站方案为研究背景,选取两台盾构机穿过阿哈诺维奇车站为例,利用盾构法隧道和地下车站施工技术原理以及有限元理论分析和论证了先隧后站施工方案的可行性和安全性。经研究发现:先隧后站对车站地下连续墙的水平位移和竖直位移影响较小;安装完第2层钢支撑后进行车站降水,管片最大竖直位移为3.8 mm,远低于设计限值±10 mm,论证了降水方案的合理性;地下连续墙和管片在整个施工过程中的最大拉/压应力均小于相应等级的混凝土强度设计值,论证了先隧后站施工方案的安全性。     

盾构法施工“侧始发”方案研究及设计

盾构法施工具有施工速度快、对环境影响小等优点,是当前地铁区间施工的首选方法。盾构法施工时,盾构机的始发或接收是关键;在采用盖挖法或浅埋暗挖法施工的车站工程中,如何实现盾构法始发或接收是区间施工亟待解决的问题。文章以实际工程为依托,通过对多种盾构“侧始发”方案进行对比分析,得出适用于某工程的“侧始发”方案,可以为后续无车站端头井地铁区间工程的盾构机始发或接收提供参考借鉴。     

利用既有超小竖井的盾构主机分体接收技术研究

随着城市建设规模的不断扩大,老城区市政管网建设受既有条件限制无法采用明挖及顶管工艺施工,将更多的采用盾构施工工艺。目前盾构施工技术已在城市轨道交通、市政工程等领域运用十分成熟.。为解决特定环境下无法施作盾构接收井的难题,经大胆创新提出了利用市政管网既有小直径竖井作为接收井的盾构接收方案。而利用既有小直径竖井进行盾构接收必须解决接收井无预留接收洞门、盾构接收密封、盾构机分体接收三大难题。南京洪武路污水主干管下穿秦淮河段管道内径2.1 m,采用盾构法施工,在明城墙下、秦淮河畔利用直径6 m的既有竖井成功实施了盾构接收。本文针对上述三大难题对微型盾构机利用既有小直径竖井分体接收技术进行详细阐述。     

富水圆砾地层盾构短套筒接收施工关键技术

富水圆砾地层因其含水量高、渗透系数大、化学注浆加固成形率差,增加了盾构接收进洞的施工难度。以南宁轨道交通1号线10标白苍岭—火车站站区间盾构接收进洞施工为例,运用"接长补短"理念,创新性地提出盾构短套筒接收施工工艺。在洞门环板前端通过增加短套筒的方式延长盾构机接收长度,使盾构机接收位置前移,盾构机在短套筒的保护下能够完全进入端头加固区,结合对盾构机主机尾部已脱出盾尾的管片二次注浆封堵或者地面降水措施,保证在盾构机接收过程中端头加固体内部水系与外界处于隔离状态,确保盾构机在接收过程中不发生涌水、涌砂,达到安全接收的目的。     

砂卵石地层下盾构过浅覆土路段施工技术

以成都地铁区间隧道的工程为例,阐述了富水砂卵地层奈件下盾构机通过浅覆土路段地层破坏机理,同时用有限元软件plaxis进行了数值模拟分析,研究发现盾构机过浅覆土路段对地层扰动性较大,施工安全系数低,必须采取加固土体、改善盾构掘进参数等一系列施工安全性的控制措施。     

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。     

超大直径泥水平衡盾构机施工造价测算方法

以典型水下盾构施工费用为依据,结合施工工序和现有?11.0 m级和?15.5 m级盾构机掘进费用定额,同时考虑盾构机在不同地层中掘进的材料消耗量,测算了超大直径泥水平衡盾构机的掘进费用。考虑影响盾构机折旧的主要因素,采用双倍余额递减数学模型,提出了一种超大直径泥水平衡盾构机加速折旧的计算方法。修正现有的泥浆处理定额,针对掘进费用、盾构折旧费用、泥浆处理费用,提出?18 m级超大直径泥水平衡盾构机施工造价的测算公式,弥补了现行标准的不足。     

错位法施工在波形钢腹板预应力混凝土箱梁桥中的应用

错位法施工是应用于波形钢腹板预应力混凝土箱梁桥的一种新型施工工艺。为分析错位法施工工艺的可行性及优越性,结合国内实际工程,对错位法施工与传统施工方案从施工特点、施工工效等方面进行了对比;从挂篮的结构形式、安装移动施工流程等方面介绍了错位法施工,并通过有限元分析进一步验证了错位法施工方案结构的安全性。这种新型施工技术可以减轻挂篮自重、大幅度缩短工期,进而可降低工程造价。     

盾构隧道近距离侧穿桩基的数值计算与分析

采用三维有限元的方法对盾构隧道近距离侧穿桩基施工进行模拟,分析盾构机动态掘进时既有桩基变形和附加应力的变化规律,模型中实现了对盾构施工过程的模拟。计算结果表明,盾构隧道施工时,既有桩基将产生沉降、倾斜和附加应力。对桩基的变形和附加应力影响最大的是盾构位于桩基前方1D到盾构位于桩基后方1D这一区段,增加掘削面推力将会增加盾构机通过时桩基的倾斜值,但对桩基的最终倾斜值的影响不显著。     

城市铁路

北京地铁14号线将采用“史上最大盾构机” 7月2日,专为北京地铁14号线15标段隧道施工而量身打造的中国最大的地铁用土压平衡盾构机在秦皇岛正式下线,这标志着中国地铁施工技术实现重大突破。盾构机是一种隧道掘进的专用工程机械。用盾构机进行隧洞施工具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响、开挖时可控制地面沉降、减少对地面建筑物的影响和在水下开挖时不影响水面交通等特点。     

超大直径盾构出井吊装对工作井影响研究

以济南黄河隧道南岸接收工作井盾构机出井吊装为工程背景,借助有限元分析软件,重点分析东线隧道贯通及吊装施工对黄河隧道南岸工作井的变形及受力影响。结果表明:(1)东线隧道贯通时,地连墙最大水平位移为-1.13 mm,主体结构最大水平位移为-0.92 mm;吊装施工时,地连墙最大水平位移为-1.06 mm,主体结构最大水平位移为-0.86 mm,受吊装荷载的影响,地连墙顶部出现向坑外的位移。(2)东线隧道贯通、吊装施工时环框梁的最大弯矩值为16325 kN·m,出现在第二道环框梁中部位置;受履带吊吊装施工超载影响,主体结构最大弯矩值为3915 kN·m,出现在东墙(竖向)支座处。(3)受隧道开洞及施工超载影响,主体结构最大弯矩值为2837 kN·m,出现在北墙支座处;受结构埋深影响,环框梁最大弯矩值为9634 kN·m,出现在第三道环框梁端部位置。盾构出井吊装方案可行,施工过程对工作井影响较小,能保证工作井安全;此外,在满足吊装要求的同时,履带吊应尽量远离接收井,以减小对主体结构的影响。     

盾构隧道施工引起的地基土超孔压特性模拟与分析

考虑盾构机盾壳与自重、开挖面正面推力、盾尾空隙、千斤顶推力和同步注浆等因素,利用有限元软件模拟研究了盾构施工过程引起的周边土体超孔压,并与实测值进行对比分析,以此验证了模拟方法的可靠性。基于单层软土、中等埋深条件下的盾构施工有限元模拟,分析了超孔压随施工过程的分布特性。研究表明,施工过程中周边土体的超孔压变化明显,随着盾构机的推进先不断增大,盾构机头到达或盾尾脱出时达到最大,盾构机离开后又逐渐减小。软土层中125 d后隧道四周超孔压的衰减率约为92%。     

高速铁路连续梁拱组合桥钢管拱拼装方案设计研究

连续梁拱组合桥作为高速铁路大跨结构的重要桥型,一般采用先梁后拱的施工顺序。本文结合某实际工程案例,从施工难度、施工质量、施工安全、经济性、施工进度五个方面对比分析了原位支架大节段浮吊拼装和异位支架+滑移+竖直提升法两种钢管拱施工方案,最终选定原位支架大节段浮吊拼装法施工,并建立有限元模型,对支架和拱肋进行验算,验证了方案的可行性及安全性。     

超深地铁车站地下连续墙盾构接收洞口玻璃纤维筋技术及实践

基于杭州地铁6号线火车东站项目,分析了超深地铁车站盾构机接收的风险,提出了地下连续墙单侧玻璃纤维筋优化方案.以现场试验和数值计算为基础,采取了地下连续墙幅宽调整、钢筋笼合理分节、玻璃纤维筋卡扣连接和吊装方案优化等措施,探讨了超深超厚玻璃纤维筋地下连续墙的施工技术要点,并阐述了盾构磨除墙参数的选取.工程实际应用结果表明,单侧玻璃纤维筋技术成功应用于超深地铁车站地下连续墙盾构接收洞口,既保证了超深基坑盾构接收掌子面稳定性,又隔断了承压水层,减小了因端头加固施工质量不可控导致的接收风险.     

超深地铁车站地下连续墙盾构接收洞口玻璃纤维筋技术及实践

基于杭州地铁6号线火车东站项目,分析了超深地铁车站盾构机接收的风险,提出了地下连续墙单侧玻璃纤维筋优化方案.以现场试验和数值计算为基础,采取了地下连续墙幅宽调整、钢筋笼合理分节、玻璃纤维筋卡扣连接和吊装方案优化等措施,探讨了超深超厚玻璃纤维筋地下连续墙的施工技术要点,并阐述了盾构磨除墙参数的选取.工程实际应用结果表明,单侧玻璃纤维筋技术成功应用于超深地铁车站地下连续墙盾构接收洞口,既保证了超深基坑盾构接收掌子面稳定性,又隔断了承压水层,减小了因端头加固施工质量不可控导致的接收风险.     

超高压盾构机铰接密封系统关键技术研究

铰接密封系统作为盾构机关键的安全系统之一,对其安全性能的要求也越来越高。针对铰接密封系统在超高压的环境下安全性的问题,本文首先就盾构机的铰接密封系统的重要性进行了系统性的分析;其次从铰接密封系统的设计方案、密封件的截面形式、密封件材料等方面分析影响铰接密封系统的密封能力;最后在上述分析的基础上,提出了一种盾构机适用于高埋深、高水压(压力超过16 bar)超高压地下工作环境下的铰接密封结构的设计方案,并搭建铰接密封试验台,通过试验获取数据,验证该方案的可行性。     

盾构机推进油缸单撑靴恒定方法研究

本文针对盾构机推进油缸单撑靴旋转失恒问题,分析了现有解决方案的特点与不足。通过理论分析单撑靴失恒原因,提出了一种更为简单有效的解决方案——质量平衡法。文章首先从力学平衡原理上分析计算了该解决方案的理论可行性;以某项目用盾构机为例,基于此方案分别验证了盾体上各单撑靴所需质量平衡法的相关理论参数,通过推进油缸伸缩试运行,进一步验证了方法的有效性。新方法对提高盾构机施工效率具有重要的实际应用意义。     

狮子洋隧道下穿珠江大堤注浆加固技术研究

研究目的:新建铁路广深港客运专线狮子洋隧道下穿珠江主航道,在隧道进口方向穿越珠江大堤下方的不均匀地层时,地面发生大面积塌陷,危及珠江大堤安全,同时盾构机被困,不能正常掘进.为解决此难题,针对该工程的最佳地层加固方案和实验采用50 m以上深孔袖阀管注浆工艺进行研究,提出可行办法和措施,保证施工的顺利进行.研究结果:通过研究提出的地层加固方案和深孔袖阀管注浆工艺,解决了深孔袖阀管注浆的"卡、掉芯管"问题;解决了在盾构机前方注浆施工可能发生的"包裹、固结"盾构机的问题.通过注浆改良地层,保证了盾构机施工的正常.     

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。     

砂卵石地层中泥水盾构机脱困技术方案分析

盾构机在砂卵石地层中卡机是目前地下施工项目面临的较大的危险源之一.以兰州轨道交通1号线一期工程迎马区间泥水平衡盾构机在砂卵石层中卡机故障为例,分析了在沙卵石地层推进中盾构机卡机的原因,介绍了盾构机脱困技术方案,详细阐述了该技术方案的实施步骤和相关技术细节。