土压平衡盾构机刀盘结构介绍与刀具应用浅析

刀盘作为盾构机的主要工作部件,在盾构掘进过程中起开挖地层,稳定掌子面,搅拌渣土等功能,盾构掘进作业时刀盘的结构形式和刀具好坏以及刀具的配置形式直接影响盾构施工进度和盾构施工的经济效益,本文通过在广州地铁四号线的实际施工经验,介绍了刀盘的结构、刀具破岩机理和刀圈失效原因和盾构机穿越不同地层时的刀具配置形式.     

长距全断面强～中风化泥质粉砂岩地层盾构掘进参数研究

长距离强～中风化泥质粉砂岩地层盾构掘进施工极易造成刀具磨损严重、刀盘结泥饼、刀具偏磨、盾构卡壳卡刀盘、盾构姿态控制困难、盾尾管片上浮等问题,是盾构掘进施工中的难题。本文以杭州至临安城际铁路工程老余杭镇站～凤新路站区间工程为例,分析加固区掘进、出加固区后掘进等关键环节和推进出土量、推力、盾尾油脂压注、同步注浆设定等主控参数,系统研究了管理行程全过程阶段与推进千斤顶行程、总推力、刀盘扭距、盾尾油脂注入量积算值等参数之间的内在演化规律。研究结果表明,随着管理行程的增大,推进千斤顶行程、盾尾油脂注入量积算值总体呈增长趋势,总推力总体呈上下波动趋势,刀盘扭距呈现出"增长-减少"交替波动的动态演化趋势,为浙江省杭州、宁波、金华、绍兴等类似地层盾构掘进施工提供一定的参考。     

盾构穿越上软下硬复合地层施工风险与控制技术研究

上软下硬复合地层上部岩层具有不稳定性而下部岩层具有极高的强度,极易引起盾构向软弱地层方向偏移,引发喷涌,使盾构姿态难控制,开仓换刀风险大,是施工各方需要关注的难题。本文以杭州地铁4号线一期工程南延段某区间为背景,研究强风化安山玢岩、中分化下段安山玢岩、全风化安山玢岩、中风化上段安山玢岩等多种上软下硬复合地层中,盾构施工引起的地表沉降和盾构施工存在的主要风险,研究杭州地区盾构掘进穿越上软下硬地层的控制技术。研究结果表明,盾构在多种复合地层中掘进,左线隧道累计地表沉降最大值为36.6mm,最大隆起值为13.8mm,风险较大,易出现盾构机扭矩变大,姿态控制困难;上软下硬复合地层盾构控制,主要是加强土压平衡盾构机的维保、穿越施工时采用气压+土压平衡相互联合的模式进行掘进、重视盾构掘进基础数据的异常反馈、严格控制盾构掘进施工出土量、密切注意区间盾构掘进时工程地质和地表沉降对应区域变化的匹配情况、优化壁后注浆配合比。     

TBM穿越断层破碎带及软弱夹层施工技术

穿越断层破碎带及大的软弱夹层是TBM施工的难点,因TBM适合完整的硬岩掘进。本文针对TBM施工新疆某引水隧洞穿越断层破碎带及大的软弱夹层,分析了隧洞揭露断层破碎带、软弱夹层围岩地质特征,分析造成TBM的施工风险及施工影响以及建立TBM穿越隧洞断层破碎带、软弱夹层的施工方法。结果表明:施工过程中若采取的施工措施不当,极易造成TBM卡机、撑靴打滑等状况;结合"先探测、预加固、换填、合理选用掘进参数、及时加强支护、紧封闭、勤量测"的施工策略和流程,成功解决了卡机及撑靴支撑力不够等问题。     

水利工程TBM掘进机法与钻爆法技术经济对比分析

通过列举引水工程的地下隧洞设计实例,将水利工程中的TBM掘进机法与钻爆法施工工艺、费用的比较分析,突出TBM施工工艺的优越性,为今后的隧洞掘进施工和编制施工造价,提供参考依据。     

隧洞施工现场管理措施探讨

隧洞工程是与地表施工项目有着诸多不能比拟特殊性的地下作业工程,作为地下作业,隧道施工环境场地狭窄,尤其受到地质条件的限制,施工地效率难以提高,并且危险系数很大,这些限制条件让施工现场安全系数大打折扣。TBM在隧洞施工地运用解决了上面的问题,但为了确实搞好TBM隧洞掘进施工现场安全管理工作,杜绝安全隐患和安全事故的出现,本文在TBM施工安全操作规程的基础上,探索隧洞施工现场管理的具体措施。     

TBM地铁隧道开挖引发地表沉降数值分析

重庆轨道交通环线上桥站~凤鸣山站区间隧道采用两台单护盾TBM区间隧道施工。因隧道上覆密集的交通线路和既有建筑物,且穿越上软下硬的复合地层,在隧道开挖推进的过程中极有可能导致较大的地表沉降。本文采用数值软件ADINA建立该区段的精细有限元TBM施工分析模型,通过对比隧道左右线施工竖向位移数据,发现地表沉降受控于地层硬度以及地面荷载;隧道左右线呈现出不同的沉降形态,且沉降量主要集中于右线隧道;左右线的沉降量都在可控范围内。     

盾构隧道岩溶地层处理及掘进施工控制技术研究

以武汉市轨道交通21号线第一标段工程黄浦新城站~朱家河站区间为工程背景,对区间内存在岩溶不良地质情况进行分析,提出岩溶不良地层处理方法以及处理时注浆参数、注浆流程以及注浆封孔标准;为防止盾构在溶洞段掘进过程中仍有可能遇到上软下硬的不均匀地层,以及掌子面坍塌、高强度硬岩、刀盘结泥饼、螺旋机喷涌、盾尾漏浆等情况,提出盾构在处理岩溶地层段所需采取相应措施,所得研究成果可为类似盾构穿越岩溶不良地层施工提供借鉴。     

浅谈小港咀大桥桩基溶洞处理

小港咀大桥位于江西省乐平市跨越安殷水,工程地质条件属复杂类,处于地基稳定性不利地段,桥址处岩溶强烈发育,溶洞普遍存在,桩基穿过溶洞最多达3层,单层最大溶洞高达12.8m,同时石灰岩顶面溶蚀隙及节理裂隙较发育,岩面起伏较大,高程突变,如在双桩双柱的情况下,同一桥墩桩基入岩高差达24m。简要介绍了该桥桩基溶洞处理方法及效果。     

输水隧洞斜井高反坡长距离排水施工技术研究

新疆某输水隧洞交通支洞Z2#斜井全长558m,坡比38.64%,高差约170m,斜井支洞采用小断面有轨运输。主洞向下游方向顺坡掘进逆坡排水长度为3,906m,洞线穿越上第三系N1+2泥岩、砂砾岩、志留系硅质粉砂岩,围岩节理、裂隙发育,同时洞线穿越多条宽张裂隙、断层破碎带和不整合接触带,上第三系与志留系不整合接触面及志留系断层破碎带地下水发育,掌子面及顶底板突涌水风险极高,预测最大单点涌水量30,058m~3/d。综合考虑,采用主洞一级抽排与斜井三级抽排相结合的方式确保主洞抽排水施工的安全性和高效性,研究成果可为类似工程提供参考。     

底部为岩石的地下连续墙冲抓破岩成槽施工

秦皇岛港煤五期工程廊道地连墙槽段开挖,入岩较深且岩层坚硬。采用钻机钻孔破岩,然后再用抓斗机直接抓破两钻孔中间岩石的方法完成了该连续墙施工,积累了在该类地层中地下连续墙施工的经验。     

顶管机的施工风险与控制研究

对顶管机进行设计过程控制与施工过程控制,可以从源头上降低顶管机施工过程中的风险,最大程度地保障施工人员的安全,本文对顶管机的组成、工作原理,以及安装流程进行了简单的论述,然后重点从洞门凿除坍塌、顶管机单次顶进距离长、顶管机上软下硬地层掘进施工、顶管机刀盘刀具结泥饼这几个方面提出了风险控制的措施。     

钢板桩引孔围堰工艺在较硬岩地层中的应用

钢板桩围堰作为封水、挡土结构,在桥梁施工中常用于沉井顶、管柱基础、桩基础及明挖基础等的围堰。一般适用于地基覆盖层为较厚的砂类土、碎石土、半干性粘土、较软的全风化岩层等基础工程。对于较硬的强、中风化岩地层,如直接打设钢板桩,会造成板桩打入困难,变形较大,以至于影响止水效果。本文通过工程实例,采用先钻机引孔再回填土,后打设钢板桩的施工工艺,解决了板桩在较硬的风化岩地层中的施工难题,为钢板桩在较硬岩地层中的应用提供了一条可行的途径。     

上软下硬复合地层隧道施工爆破围岩损伤分区

以某上软下硬地层隧道的爆破施工为工程背景,采用理论分析结合数值模拟的方法,分别确立了爆破过程中上覆软岩和基岩的损伤分区判据,最后对围岩整体进行了纵向、环向及径向上的损伤分区。结果表明:上覆软岩的爆破损伤模式有异于基岩,应分别对上下岩层进行损伤分区;成洞区的损伤范围明显大于未成洞区,最危险断面位于掌子面后方约2m处;环向上,损伤区域集中于逆时针方向29.7°-114.7°范围内,尤其47.9°-81.1°范围内损伤较严重;上覆软岩的剪切破坏区范围明显大于基岩的损伤区,施工过程中,宜针对该区域采取注浆等加固措施。     

大直径斜桩嵌岩在洋山三期工程中的应用

洋山三期工程接岸结构在东部部分岩面较高、覆盖土层较薄区域仍采用斜顶桩板桩承台结构,斜顶桩采用φ1.9 m钢套筒嵌岩桩,钢套筒以下的嵌岩部分直径φ1.5 m,斜度6∶1。由于岩面起伏变化很大,部分桩位的斜桩钻孔在进入中风化岩前需穿透较厚的强风化层,有塌孔的危险,技术风险较大。经设计、施工多方努力,已顺利完成施工和检测,为大直径斜桩嵌岩的应用积累了宝贵的经验。     

浅谈地下连续墙施工中的溶洞处理

溶洞地质严重影响基坑稳定性,给基坑施工带来较大风险。本文以某船闸大型深基坑工程为例,介绍了地下连续墙施工中溶洞处理的方法,为今后类似地质条件的地下连续墙施工提供借鉴。     

大直径钢管桩吊打工艺沉桩技术运用

近年来,港口工程中大直径钢管桩的使用越来越普遍,但由于该类桩基施工需配备大型船舶设备,所需施工作业水域较大,很少在内河水域使用。介绍了在上海国际客运中心"小港池连接活动钢桥工程中",如何在狭小施工作业面进行大直径钢管桩沉桩的施工情况,分析了工程概况和难点,介绍了施工工艺的确定,施工准备和施工方法,有一定参考价值。     

埃及塞得东港超深T形地下连续墙施工关键技术

基于埃及塞得东港集装箱码头二期工程,研究分析超过60 m深T形地下连续墙在上软下硬且软弱土层深厚、临海水位高的复杂地层情况下的关键施工技术,包括地下连续墙成槽技术、防止槽壁坍塌技术、垂直度控制技术、钢筋笼的＂抬架垂直转体法＂吊装技术、热带沙漠高温下C50水下混凝土配制与灌注等关键技术。实践证明该施工技术适用于临海地区复杂土质的超深异形地下连续墙施工,施工工期相对较短,成本低,能够保证工程质量和施工安全。     

北京地铁17号线下穿既有框构桥工程的影响研究

本文依托北京地铁17号线地铁隧道工程,通过建立数值计算模型,分析不同加固方案下,盾构隧道下穿既有铁路框构桥引起的该区段地表变形规律以及对既有桥梁的影响,为同种地层条件下的盾构下穿施工具有一定的指导意义。结果表明:盾构掘进过程中,随着掌子面的推进,隧道顶地表沉降逐渐增大并趋于稳定;仅采取同步注浆加固方案时,地表及铁路框构桥的变形远远大于同期采用同步注浆和二次深孔注浆的方案,因此采取注浆加固措施可以有效减小盾构掘进对周围地层的扰动,具有较大的实际意义。     

出流改道工程隧洞出口塌方段处理方案分析

出流改道工程九溪隧洞出口段830m为第三系地层,岩性主要为粉细砂夹粉砂质粘土。因施工中涌水、涌砂严重,边墙挤胀变形,地面大面积产生裂缝和塌陷,进度极为缓慢(最低时月进尺仅为7m),在施工了710m后,再无法继续掘进,在讨论工程处理措施时,工程技术人员提出了不少方案比选,本文对这些方案的比选作了分析比较,在类似工程处理中有一定借鉴作用。