盾构近距离下穿输水管线控制措施研究

随着城市轨道建设的蓬勃发展，地铁区间施工时面临的下穿工程越来越复杂，尤其是近距离下穿大直径输水、排水管线，不仅要保证施工时地铁区间和管线的安全，更要保证地铁运营后两者的安全。因此，盾构开挖对既有管线的影响分析至关重要。结合沈阳市地铁某出入线工程，采用有限元软件MIDAS GTS模拟地铁盾构掘进对大直径输水管线的影响，通过现场监测结果对计算结果进行验证。经过对比分析后，验证了所采取的措施是合理可靠的，为今后盾构区间下穿输水管线提供了有益的参考。     

地铁盾构进洞整体接收装置变形验算及压力试验研究

针对当前地铁盾构进洞遇到的复杂施工环境,设计了一种新型地铁盾构进洞整体接收装置。为保证盾构进洞整体接收装置在实际盾构进洞工程施工安全,该文通过数值计算和工程现场压力试验对盾构进洞整体接收装置进行了验证研究。研究结果表明,地铁盾构进洞整体接收装置设计满足杭州地铁2号线钱江世纪城-钱江路站区间江南风井盾构进洞工程施工要求。     

地铁盾构隧道桩基托换施工技术研究

 城市地铁盾构隧道在从地面建筑物下穿越时,会对既有建筑物的安全稳定造成影响。如何合理控制由于隧道施工引起地面建筑物的倾斜、地基沉降,是地铁工程设计和施工时必须考虑的。以广州地铁五号线盾构区间建筑物桩基托换为例,详细讲述桩基托换设计、施工全过程,给类似工程的设计、施工提供参考。     

明挖隧道施工期间下方共线地铁盾构区间上浮控制技术——以深圳市桂庙路快速化改造工程为例

深圳市桂庙路快速化改造工程与下卧深圳地铁11号线平面共线长达3 km。为解决上方基坑开挖过程中引起的下方既有地铁运营盾构区间上浮变形问题,在施工期对下卧盾构区间隧道进行长期自动化监测的基础上,结合数值分析计算,确定下卧地铁盾构区间产生上浮变形的原因。在对比分析开挖工况、地质条件、结构施工和开挖范围及长度等因素对盾构隧道上浮变形影响规律的基础上,结合项目施工上浮控制经验,提出三重高压旋喷桩和三轴搅拌桩地层加固、调整结构施工工序并采用分幅施工方案、提前施作竖井+抗浮板+抗拔桩等地铁盾构区间上浮变形控制措施。现场实践表明,竖井+抗浮板+抗拔桩措施对地铁上浮控制十分有效,能够确保基坑施工期间下卧地铁的运营安全。     

紧邻地铁区间的全地下污水处理厂基坑设计关键技术

以苏州市某全地下污水处理厂深大基坑为例,介绍了紧邻地铁盾构区间的深大基坑设计的关键技术,对深大基坑工程"分区顺做"的设计方法进行详细介绍,包括围护结构方案选型、基坑围护设计方案、地铁专项保护措施、实施工况等。同时针对该深基坑一侧堆载一侧临河现状,分析了偏载对深基坑的影响,为今后类似紧邻地铁盾构区间或两侧偏载的深大基坑设计提供参考。     

地铁区间隧道盾构施工安全风险管理的措施

地铁盾构法具有经济、快速、安全、机械化程度高等优点,是地铁区间隧道施工中常用的一种施工方法。在施工过程中,为了保证盾构施工顺利开展,提升地铁施工的综合效益,需要做好地铁区间隧道盾构施工的安全风险管理工作。以实际工程为例,对地铁区间隧道盾构施工中存在的安全风险进行分析,然后对隧道盾构施工安全风险管理措施进行探讨,以期为类似工程提供借鉴。     

小净距地铁盾构重叠隧道施工影响的三维有限元分析

深圳地铁三号线红岭中路站—老街站—晒布路站区间盾构隧道上下完全重叠1 045 m。为了研究重叠地铁盾构隧道施工影响规律,采用ANSYS三维有限元分析软件,模拟围岩、支护结构及开挖过程进行了计算模拟分析,论证了盾构重叠隧道"先下后上"的施工顺序的可行性,其结果可供设计及施工参考。     

市政隧道基坑开挖对既有下卧地铁盾构隧道影响分析

以西安南门外综合改造工程环城南路市政隧道上跨既有地铁2号线盾构隧道为依托,根据拟定的设计方案,采用FLAC3D有限差分程序对市政隧道基坑开挖对下卧地铁盾构隧道的影响进行数值分析,并对隧道抗浮进行验算。计算分析结果表明:采用跳槽、分段、分层、对称开挖并结合"板凳桩"加固区间隧道的设计方案能有效控制基底土体的隆起和隧道的变形,盾构隧道变形值和抗浮满足相关保护标准和规范的要求,基坑开挖不会影响地铁2号线的正常安全运营。同时,在施工过程中对区间隧道进行了自动化实时监测,监测结果验证了设计方案的合理性和可行性。设计方案对类似工程的设计和施工具有一定的借鉴和指导意义。     

盾构超近距下穿大型污水管线施工技术

结合郑州地铁1号线七里河站——新郑州站站区间隧道穿越污水管工程实例,重点介绍盾构超近距下穿大型污水管线的施工技术。通过采用数值仿真分析、试验段和穿越前的模拟控制等手段摸索和掌握盾构穿越施工参数,以科学监测和必要的二次补浆为保障措施,严格落实施工方案,成功超近距离穿越大型污水管线。最后,提出盾构超近距离穿越污水管线时的技术参数控制建议,以期为类似工程提供参考。     

地铁盾构掘进与沿线桥梁桩基相互影响的研究

武汉地铁2号线南延线区间盾构隧道与光谷大道高架桥匝道桩基础施工距离小,为保证隧道顺利掘进和桩基安全,文中采用三维有限元法对其进行数值计算,模拟隧道开挖过程,求解隧道围岩和桩基应力分布和空间变形情况。计算结果显示,理想状态下隧道盾构掘进对邻近桩基的受力和变形影响小,盾构过程安全。同时,为防止意外情况发生,提出桩基加强、保护和预防措施。     

斜交超浅埋地铁段桩板结构路基的设计与施工研究

在与超浅埋上海地铁#9线斜交的沪杭客运专线某段线路施工中,存在着地铁盾构管片扰动破环与上部开挖引起地铁盾构上浮这两大技术难题,经过设计比选,提出桩板结构路基的结构型式、几何尺寸与计算方案;考虑超浅埋地铁地段施工的高风险性,提出桩板结构路基的关键施工技术,包括:全套管钻孔桩施工技术、结构施工工艺流程等。实践证明,在斜交超浅埋地铁段,采用桩板结构路基在施工与运营期间未出现安全隐患,桩板结构路基有效控制了沉降变形,达到了确保既有地铁安全运营的目的。     

盾构隧道管线捷装技术的应用和发展

盾构隧道内传统管线安装技术存在诸多质量和安全隐患,严重影响地下盾构隧道的施工建设和安全使用,为了解决以上难题,提出可在盾构隧道的机电设备和管线安装中采用管线捷装技术。管线捷装技术是指将带齿槽道安装在盾构管片上,形成一个稳定可靠的安装平台,机电设备和管线可以通过配套的支吊架安装在这个平台上。其中,预埋槽道技术指带齿槽道可先期预制进盾构管片中,外置槽道技术指可后期安装到盾构管片上。管线捷装技术利用了标准化齿槽便于调节的灵活性和牢固的齿间啮合作用,是对盾构隧道技术深入认知和探索后的技术创新和突破;此外,管线捷装技术还具备安全环保、经济快捷等优势。管线捷装技术将是未来盾构隧道内设备及管线安装的发展方向。     

软土地基大直径地铁盾构隧道衬砌结构受力特性数值分析研究

为得到能真实反应软土地基大直径盾构隧道结构受力特点又能保证衬砌结构安全的设计模型,结合广州轨道交通4号线南延段大直径地铁盾构隧道结构现场实测结果,采用ANSYS软件研究适用于软土地基大直径盾构隧道衬砌结构设计的计算模型。基于反分析得到的设计模型,对水平侧压力系数、地基弹簧刚度、管片厚度、管片接头位置、管片分块数量等影响大直径盾构隧道衬砌结构受力特性的因素进行敏感性分析。结果表明： 1）采用地基弹簧模拟底部反力并通过调整弹簧的范围可得到既能真实反映衬砌结构受力特性又能保证结构安全性的计算模型; 2）衬砌结构受力对侧压力系数和管片厚度敏感,对地基刚度不敏感; 3）接头位置变化和管片分块数量主要影响布置地基弹簧范围内的管片受力。     

预留地铁盾构超近距离大角度穿越条件的隧道深基坑设计

城市基础设施建设中越来越多市政隧道与轨道交通工程在空间和时间上产生交叉,隧道建设中需为远期规划轨道交通预留建设条件。本文以某隧道工程为例,研究隧道基坑设计中采用短地墙+长工法桩的围护结构及相关加固和构造措施,确保隧道深基坑开挖及结构回筑的安全和稳定,并为规划地铁盾构超小净距大角度穿越施工预留条件。根据计算分析及实际监测数据验证,该方案施工过程中隧道围护结构变形、地表沉降及整体稳定性均符合设计工况及规范要求,且后期地铁盾构亦实现顺利穿越,并未对隧道结构产生不利影响。总体基坑设计方案经济可行,可为日后类似相关工程提供一定参考。     

与地铁结合的地下盾构综合管廊设计方法研究

为解决在已建成的城市中心区采用大规模明挖工法建设地下综合管廊的可实施性差的问题,提出了与地铁结合,同步规划、同步设计和同步实施,采用盾构工法建设地下综合管廊的设计理念和实践案例。对盾构综合管廊的主要组成及各组成部分的功能,盾构综合管廊与地铁的结合形式,防火分区长度划分原则和出地面口部（逃生口和吊装口）间距要求,大型供水管线入廊的安装、运营维护和防爆管措施,隧道内部结构体系的型式,盾构综合管廊管线灵活出线的解决方式等关键技术问题,予以分析和阐述,并付诸实践,系统性地解决了中心城区地下综合管廊的应用问题。     

地铁隧道盾构法施工全过程风险分析

由于地铁隧道盾构法施工工程中勘察、设计、施工等方面存在大量的风险因素,其不确定性、复杂性都增加了风险分析的难度,一般的风险分析方法不能较好地评估地铁隧道盾构法施工工程风险。本文提出了基于模糊综合分析的地铁隧道盾构施工风险评估方法,以初步统计的地铁隧道盾构法工程质量安全事故数据和专家调研数据为基础,首先构建地铁隧道盾构法施工的风险清单,然后采用模糊对数概率和模糊对数损失率的概念对风险事件进行定量分析,再求出风险事件的风险值及风险等级隶属度,最后确定地铁隧道盾构法施工工程的总体和每个风险事件的风险等级,该方法的结果与上海市地铁隧道盾构法施工风险水平现状相一致评,其结果可为下一步风险预防和控制提供科学依据。     

盾构施工对航油管道的扰动效应

机场飞行区下施工容易造成上覆土体的沉陷,从而引起隧道上部埋置管道的局部下沉,并使管道产生较高的附加应力。通过对下穿盾构施工时所产生的土体下沉位移进行分析,探讨管道不同部位的沉陷分布规律计算模型;应用ABAQUS有限元软件对管道下盾构施工过程进行数值模拟,分别反映施加不同附加荷载情况以及不同管-隧相对位置下埋置管道力学状态改变。理论分析和数值模拟结果表明： 航油管道埋深较浅,管道呈受压状态且受飞机附加荷载影响应力增幅较大;管道与隧道的垂直间距过小,管道呈受拉状态而易引起受拉破坏。以安全评价方法为指标,可确定航油管道的临界埋深与管-隧间距。     

国内盾构开舱技术现状与风险管控

盾构在长距离掘进后,由于隧道地质的复杂性和工程的特殊性,不可避免地发生刀具磨损和刀盘损坏等现象,此时必须停机进行开舱检修,因此对盾构开舱技术以及刀盘、刀具的修复技术进行研究和总结至关重要。针对盾构开舱以及刀盘、刀具修复难题,通过实践经验对国内盾构开舱技术现状、开舱的目的和风险进行总结; 并以南京扬子江隧道饱和带压换刀作业和地铁盾构开舱为例,分别从两大盾构类型（泥水盾构和土压盾构）对常压开舱和带压开舱技术以及盾构开舱的辅助措施进行分析,详细介绍常压开舱和带压开舱的适用范围、开舱条件、工作原理、作业流程以及开舱的关键技术等。最后,分别以某地铁盾构隧道和南京扬子江隧道的动火修复作业为例,对常压和高压状态下的刀盘动火修复技术进行详细介绍。经过实践总结与分析可知： 1）目前国内关于盾构开舱高压下作业的培训及认证体系还不完善,专业队伍比较缺乏,安全生产许可证和业绩评定体系尚不够健全,带压换刀作业手册和管理尚不规范成熟,盾构动火作业的安全形势依然很严峻; 2）盾构开舱风险较大,因此应严格加强盾构开舱的风险防范,并应根据具体施工情况尽量做到主动开舱,避免被动开舱; 3）目前虽然已成功地在某些工程完成了盾构开舱及刀盘、刀具修复作业,但盾构开舱技术的相关管理体系亟需构建,新技术的开发异常紧迫,因此加强技术交流、加快新技术的研发是一项长期的工作。