大直径高铁盾构管片生产管理研究

雅万高铁1号隧道是全线唯一的盾构大直径隧道,其管片生产的质量与工期必须得到充分保证。结合印尼的国情民情,介绍了管片生产管理、员工管理、安全管理和质量控制等方面采取的措施和机制,管理效果良好。措施和经验有助于铁路建设海外项目的顺利开展。     

富水地质条件下大直径盾构超浅埋始发、接收段管片抗浮计算及反压处理措施

雅万高铁1号隧道采用大直径泥水平衡盾构进行施工,始发段、接收段为超浅埋、富水地质条件,施工难度大。为确保安全,进行管片抗浮计算,并根据计算结果提出相应的反压处理措施。采用技术能够满足超浅埋始发、接收抗浮要求。     

大直径泥水平衡盾构掘进技术

雅万高铁1号隧道处于地震多发带,地下水丰富,水位季节性变化较大,这种地质下条件下隧道掘进具有很大挑战性,选用大直径泥水平衡盾构机施工。介绍了大直径泥水平衡盾构掘进工作流程、掘进参数、问题处理及采用的关键技术措施,确保印尼雅万高铁1号隧道安全顺利贯通。     

超大直径盾构负环管片拼装技术

根据南京长江隧道Φ14.93 m盾构负环管片拼装的工程实例,介绍了超大直径盾构机负环管片拼装方案及采取的技术措施,为类似超大直径盾构负环拼装提供借鉴。     

大型盾构浅埋富水地层到达施工关键技术

基于印尼雅万高铁项目1号隧洞盾构施工,对大直径盾构浅埋富水地层到达技术开展研究,重点通过控制端头地层及洞门加固密封质量和掘进参数,盾构在富水浅埋地层中管片抗浮、姿态调整及注浆等技术环节,提高盾构到达段掘进施工质量、保证盾构到达出洞安全。实际施工效果良好。     

大直径盾构机常压换刀技术

近年来,大直径盾构施工应用日益广泛。在盾构施工过程中,受地质条件影响,盾构机在掘进中刀具会受到不同程度的磨损,开仓换刀是必要的处理措施。以印尼雅万高铁1号隧道为工程背景,针对大直径泥水平衡盾构机常压换刀进行分析,介绍了换刀前的加固、封堵和降水等准备措施,换刀作业程序及注意事项。1号隧道盾构常压进仓换刀作业进展顺利,为今后类似工程提供参考。     

大直径盾构下穿既有高速公路施工监测技术

通过综合利用测量机器人及自动化安全监测设备,对大直径盾构下穿高速公路施工过程中的路面、周边地表、地表建(构)筑物等外部变形情况进行实时监测,利用相应的处理软件对监测数据进行综合分析,对比设计控制指标,动态调整施工参数,到达指导盾构施工的目的。实践证明,雅万高铁1号隧道所采用的监测技术稳定性好、经济实用。     

地铁盾构隧道抗弯刚度有效率的模型试验研究

盾构管片拼装过程需要设置环向与纵向螺栓,螺栓接头会对管片整体刚度产生影响。以城市地铁单线单洞盾构隧道为研究对象,采用室内相似模型试验,开展2环管片横向、21环管片纵向加载试验,通过对比分析均质管片与错缝拼装管片,得到了盾构隧道横向和纵向刚度有效率。试验结果表明:隧道各位置的变形与荷载基本呈线性变化;横向抗弯刚度有效率为0.76,纵向抗弯刚度有效率为0.20～0.35。     

高铁盾构隧道下穿复杂路段施工影响及监测效果分析

以印尼雅万高铁1号隧道盾构施工为实例,通过对其下穿互通立交段、高速公路浅埋段地层及地面周边建(构)筑物的监控量测成果进行分析,研究高铁盾构隧道下穿复杂路段施工过程中的结构变形特点以及产生机理,制定相应的施工措施,保障大盾构下穿复杂路段施工过程中工程本身安全,降低对周围环境的影响,达到了预期目的。     

地震多发带半胶结复杂地质条件下地下连续墙成槽的泥浆护壁技术研究

印尼雅万高铁1号隧道进出口明挖与盾构井段采用地下连续墙围护结构,地连墙成槽工序是墙体质量保证的关键,而护壁泥浆的质量好坏是保证墙体施工质量和进度的关键。在合理分析工程地质特性和护壁泥浆控制指标的基础上,配制了合格的护壁泥浆,并在使用过程中对其进行不间断的控制,保证了雅万高铁1号隧道地震多发带半胶结复杂地质条件下地下连续墙墙体成槽质量。     

南京长江隧道原型管片结构破坏试验研究

为探明南京长江隧道管片衬砌结构的破坏特征,采用"多功能盾构隧道结构体试验系统",对其原型管片衬砌结构进行了试验研究.将结构承受的水压力与土压力分离加载,并对大型水下盾构隧道结构在通缝和错缝拼装方式下的不同破坏特征进行了探讨.研究结果表明:南京长江隧道管片衬砌的破坏主要以弯曲开裂为主;结构裂缝扩展往往伴随着结构变形和纵缝张开量的显著发展;不同拼装方式的结构变形、裂缝扩展与纵缝张开量存在较大差异,与通缝拼装管片结构相比,错缝拼装管片结构变形、纵缝张开量较小,而裂缝扩展较快.     

土压平衡盾构施工模块化分步缩尺模型试验设计与应用

为提高对盾构施工相关问题试验研究的针对性，提出了土压平衡盾构施工模块化分步缩尺模型试验方法，并设计了模型试验相关装置；为避免多个关键影响因素相互影响，将盾构隧道施工过程中开挖掘进、管片拼装、同步注浆等关键操作环节分开依次进行模拟；为降低刀盘开口率试验研究相关成本，研制了几何相似比为1∶10且刀盘开口率可调的模型盾构机；为确保模型盾构隧道的纵、横向刚度相似性，设计了几何相似比为1∶10且纵、横向刚度可分别按需设置的模型盾构隧道，其管片环采用修正匀质圆环模型，管片环之间采用垫有压缩弹簧的螺栓连接；为方便试验并节省成本，模型盾构隧道采用外部拼装后再放入钢套筒内，以避免在狭小空间内进行管片拼装，且不加工管片拼装机；为实现注浆压力与注浆量的精准控制，设计了适用于室内模型试验的恒压同步注浆装置；利用模型盾构机开展了掘进施工过程中渣土输出控制对地表沉降影响的试验研究。分析结果表明：单位掘进距离的渣土输出量直接关系到盾构掘进过程中的超挖控制，从而影响地表沉降，当出土率小于1时，出土率变化对地表沉降影响较小，当出土率大于1时，出土率增大将显著加大地表沉降。为了最大程度地发挥整个模型试验的科研价值，在盾构...     

管片厚度对大直径盾构隧道受力及变形的影响

针对大直径盾构隧道分块数多、厚度与外径比值偏小的设计特点,采用相似模型试验研究了管片厚度对大直径盾构隧道结构受力及变形的影响。结果表明:增大管片厚度能够有效减小超载工况下管片的收敛变形,但随着管片厚度的增大,增加相同的管片厚度对减小收敛变形的作用逐渐减弱;管片厚度增大,可减轻拱顶和拱底部位的混凝土开裂问题,但隧道截面受力状态会由小偏心向大偏心转变,过大的管片厚度并不利于隧道结构受力;管片厚度的增加,对隧道两侧拱腰位置的内力影响最显著,拱顶和拱底次之,对其它部位内力影响并不明显。     

地震多发带复杂地质条件下地下连续墙成槽设备选型研究

印尼雅万高铁1号隧道进出口明挖及盾构井段围护结构(地下连续墙形式)采用SG60液压抓斗成槽机施工,设备首次在印尼地震多发带复杂地质条件下应用,在保证成槽精度的前提下,高效地完成了施工任务。缩短了工期,提高了工效,为后续类似项目施工提供了参考。     

软土层中大直径盾构穿越高层建筑物保护措施研究

研究目的:软土地层中,大直径盾构穿越城区密集高层建筑物的施工风险很大。本文结合具体工程实例,通过理论分析和试验监测手段,对大直径盾构穿越建筑物的保护措施进行分析,提出相应的保护措施,以确保施工安全,为后续类似工程提供借鉴参考。研究结论:软土地层中,大直径盾构穿越高层建筑物,应以控制盾构施工工艺措施为主,对距隧道1D(隧道洞径)范围的建筑物,结合建筑物基础型式、沉降限值,可采用地面跟踪补偿注浆辅助措施,以加固、改良地层,确保施工安全;1D(隧道洞径)以外的建筑物,可不采取地面辅助措施;软土层中盾构过后地层工后沉降比较明显,应加强管片背后补充注浆。     

地铁盾构双线隧道施工地层变形及衬砌结构应力数值分析

为预测盾构双隧道施工周围土体的变形及衬砌结构管片应力规律,以石家庄地铁1号线07标段北宋—谈固站区间双线隧道为工程背景,在考虑各土层材料性质及盾构施工工艺的基础上,利用FLAC3D建立了盾构双隧道的三维精细数值模型,研究了盾构双隧道衬砌管片的应力规律,并与现场实际监测数据进行了对比分析.结果表明:盾构隧道开挖造成的地层沉降大致沿隧道轴线与水平线夹角45°向地表扩散.横向地表沉降的影响距离距隧道中心约为30m.随着隧道埋深增加,对应地表监测点位累计沉降值变小,与隧道埋深成反比对应关系.隧道附近土体的第一主应力存在应力集中现象,应力集中系数约为1.3.衬砌管片应力分布存在差异性,靠近双隧道共同扰动的管片侧的拉应力和剪切应力集中现象较为明显.衬砌管片横断面形变以"椭圆化"变形为主,兼有断面收缩变形.     

盾构上跨复合岩土层既有隧道管片力学分析

目前,地铁隧道采用盾构法施工趋于常态化,但传统荷载体系在复合岩土层中盾构隧道上跨既有隧道管片的受力计算中还存在一定局限性。为解决该问题,本研究通过修正惯用法与梁-弹簧模型的优缺点,提出了关于盾构上跨复合岩土层既有隧道管片的荷载体系与计算方法,并依托长沙地铁4号线圭塘站区间隧道工程,采用有限元模型对比分析了梁-弹簧模型与本方法结果。研究结果表明:穿越盾构后,既有隧道竖向位移趋势明显,盾构隧道管片位移引起拱顶与拱底的地层被动抗力不可忽略。梁-弹簧模型夸大了盾构隧道拱底处的主动土压力,未考虑到下部岩层对盾构隧道管片切向变形抑制较弱,且其对切向弹簧的设置不合理。本方法更符合复合岩土层中盾构隧道上跨既有隧道管片的受力情况,该结论可为类似工程提供参考。     

软土中大直径盾构穿越市政管道防护措施研究

大直径盾构近距离穿越市政主干管,无论是在施工阶段还是在运营使用阶段,都有很大的安全风险。为确保安全,在盾构穿越市政管道过程中,应控制盾构掘进参数、控制盾构姿态、加强管片背后注浆,优化浆液配比和初凝时间,以减少地层损失;对距离盾构隧道比较近的大管径,在管道与盾构隧道交叉节点处,可采用将模筑钢筋混凝土箱涵替代预制承插圆管、并对管道与隧道之间的土体进行加固改良的防护措施,以减小相互影响。以京津城际延伸线解放路隧道为依托工程,就大直径泥水平衡盾构穿越拟建市政管道的防护措施进行分析研究,以减小相互影响,确保施工安全和正常运营,为后续类似工程提供借鉴和参考。     

超深盾构接收井建造技术研究

京沈高铁望京隧道全长8000m,采用两台大直径10.9m泥水盾构由进口和出口向中间掘进,四台盾构机在隧道中部的2#竖井接收。详细介绍了地下连续墙深达68m的望京隧道2#盾构接收井的建造技术,主要包括新型施工设计、周密合理的总体施工方案、三序成槽工艺、双拼工钢地连墙接头、超大钢筋笼制作与吊装、大体积地连墙混凝土浇筑、巧妙的施工降水,以及永临结合的竖井支撑等等,为类似工程提供借鉴和参考。     

配合盾构法修建地铁车站的技术方案

在介绍国外利用盾构法技术修建地铁车站的基础上，针对我国目前修建地铁区间盾构隧道时，采用直径6m左右单线隧道的实际情况，提出了在区间盾构隧道的基础上扩建地铁车站的4种施工方案．根据广州地铁3号线林和西路站的主要技术标准、修建规模以及各施工方案的特点，设计了相应的车站结构．最后，讨论了应解决的主要技术问题，包括施工步骤、车站结构设计方法、特殊管片的设计、环境控制和工程造价．