盾构在矿山法隧道中长距离推进关键技术浅析

区间隧道两端多为强风化的岩层或残积土,中间较深段常遇到未风化或微风化的高强度岩层,单靠盾构法施工难以完成,多采用"矿山法+盾构法"施工。针对"矿山法+盾构法"新型复合工法,介绍其适用范围、施工过程和优点,并以深圳地铁某区间隧道为例,提出需解决的关键技术问题,简析复合支护的受力与变形特性,为这种新型复合工法的推广及应用给予工程实践指导和建立理论基础。     

地铁隧道初期支护参数优化研究

武汉轨道交通3号线是国内第1条下穿汉江的地铁线路,由于过江区间处于特殊地层条件,遂采用矿山法结合盾构法完成施工。矿山法施工的隧道支护效果对盾构的顺利通过起着关键性作用。为了降低工程风险,减少工程成本,采用FLAC 3D软件进行计算,结合正交试验设计方法,对锚杆长度、锚杆排距和混凝土等级等初期支护参数进行优化分析。结果表明:1)将正交试验方法引入数值模拟中进行优化设计是可行的,该方法不仅简便,而且能显著减少试验次数;2)得出各支护参数对隧道变形及造价的影响规律,并最终确定了最优支护参数;3)验证了最优支护参数的可行性,结论具有一定的理论研究意义和工程应用价值。     

平行小净距黄土隧道施工力学分析

为同时满足双线正常行车和右线停车线扩大断面的工程功能需要,西安轨道交通工程一号线枣园北路站-汉城路站一区段成为非等大断面盾构法与新奥法小净距黄土地铁隧道。针对断面不等、盾构法与新奥法组合施工方案、小净距黄土地铁隧道的特点,进行了左线小断面盾构法与右线大断面双侧壁导坑法或CRD法双线依次先后贯通共4种施工方案的数值模拟与比选分析。计算结果表明:与先贯通小洞后开挖大洞方案相比较,采用先双侧壁导坑法贯通大断面隧道后采用盾构法掘进小断面隧道的施工方案对围岩扰动较小,能够更有利于减小拱顶下沉,控制地表变形和中间土体应力。结合西安地铁隧道工程实践开展的数值模拟分析研究,可为今后在黄土地区修建地铁隧道提供宝贵的工程实践经验。     

西气东输三江口越江隧道盾构施工技术

三江口越江隧道工程位于南京长江大桥下游38.5km处,全长1992m,由台湾中鼎工程公司采用盾构法施工,隧道最深的地方在水面下62.5m,隧道穿越粘土层、细沙层、卵石层和岩石层,隧道的总长度、水下深度和地质复杂程度都创下了我国过江隧道之最。工程具有穿越地层复杂、一次穿越距离长、地层含水丰富、水压大、工期短等难点,是西气东输的咽喉工程。本文介绍了其盾构法施工技术。     

考虑围岩等级的“盾构法-矿山法”隧道对接贯通方式选用研究

为解决"盾构法-矿山法"隧道对接施工中贯通方式的优选这一关键难题,比较盾构法和矿山法2种贯通方式的主要过程,并针对矿山法贯通方式提出盾构提前拆解概念;以围岩等级为变量,依次开展Ⅱ—Ⅴ级围岩条件下的盾构提前拆解施工过程数值计算,和以盾构提前拆解为前提的Ⅲ、Ⅳ级围岩中矿山法贯通施工过程数值计算。对比分析2种贯通方式的特点和各工况数值计算结果,得出结论如下:1)提前拆机可有效提升盾构周转使用率,防止"卡机"和减小爆破冲击影响。2)比较盾构提前拆机过程计算结果,Ⅱ—Ⅳ围岩中塑性区发展和围岩变形均不明显,适合盾构提前拆机;Ⅴ级围岩中塑性区范围和变形均急剧增大,不适合盾构提前拆机。3)比较Ⅲ、Ⅳ级围岩矿山法贯通过程数值计算结果,Ⅳ级围岩中"盾构法-矿山法"隧道相接位置存在围岩变形突然释放现象,需要采取必要的加固措施。最后,根据上述结论制定了考虑围岩等级的"盾构法-矿山法"隧道对接贯通方式推荐表,并在实际工程中进行了应用。     

地铁区间隧道盾构法施工中的测量技术

结合西安地铁1号线盾构区间的工程,通过始发前联系测量、始发测量、掘进测量和贯通测量4个工程阶段的测量详细阐述了地铁区间隧道盾构法的测量方法;同时分析了地铁区间隧道盾构法施工的技术参数、施工进度及过站方式等,可为以后西安地区地铁建设过程中盾构法施工的测量提供参考依据.     

黄土隧道马蹄形盾构工法选择及应用

目前铁路隧道施工以矿山法为主,但在黄土等软弱围岩隧道施工时风险大、进度慢;而盾构法已在地铁、水下隧道等软弱地层中得到了广泛应用。针对蒙华铁路砂质新黄土隧道:1)通过矿山法与盾构法比较确定采用盾构法施工。2)从开挖内轮廓、刀盘开挖特点、管片拼装方式、管片受力及配筋4个方面对马蹄形盾构隧道和圆形盾构隧道进行对比分析,得出马蹄形盾构隧道的断面利用率更高,马蹄形管片与圆形管片受力有所差别而马蹄形管片配筋量更低。3)介绍马蹄形盾构设备概况,并对马蹄形管片设计进行研究。4)例举马蹄形盾构掘进过程中遇到的防寒防冻、管片底部开裂和遇到含姜石的老黄土掘进困难等问题以及相应的处理措施。经过1年多的施工实践证明,在黄土隧道马蹄形盾构施工风险低,质量高,安全可靠。     

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。     

盾构法隧道与矿山法隧道对接施工技术

由于盾构经过长距离砂层中掘进,刀具损坏严重,且由于该段地层上软下硬,盾构进入该段时掘进非常困难,根据工期要求及对接方案的可行性的综合分析评价,选择矿山法完成贯通对接.详细介绍了盾构法隧道与矿山法隧道对接施工技术.     

钱江隧道工程简介

钱江隧道及其南、北接线共同组成了钱江通道,全长43.6km,北接沪杭高速,经桐乡、海宁,穿越钱塘江,再经萧山、绍兴,南接杭甬高速,是浙江省的重点项目工程。其中,钱江隧道是钱江通道的过江部分,是整个项目的关键性工程,全长4.45km,设计为双向6车道,速度80km/h,投资近36亿。隧道采用盾构法施工,盾构直径为15.43m,是世界上最大直径的盾构机,而钱江隧道建成后将是世界上最大直径的盾构法施工隧道之一。在钱江隧道稳步推进的同时,钱江隧道南、北接线工程也在紧锣密鼓地进行着。按照目前的工程     

大跨度无中导洞分岔隧道反挖施工关键技术研究

结合深圳东部过境高速公路连接线工程实际情况,提出了一种地下互通立交分岔节点矿山法隧道的反挖施工方法,用于不具备由大断面隧道段往分岔小断面隧道段施工的条件时,对隧道的地下互通立交分岔节点采用矿山法施工.该方法包括无中导洞连拱隧道施工、先导洞扩挖施工、主隧道反向开挖施工技术,可为类似的地层分岔隧道施工提供经验指导.     

盾构过江施工的设备保障

在过江隧道的盾构法施工中,盾构机在头顶悬河的施工状态下掘进,使得设备风险尤为突出。同时因为岩层裂隙水在与江水连通的情况下,增加了掘进的困难,成为工程成败的关键。必须有足够的措施保证在过江施工过程中不发生洞顶贯穿或设备瘫痪。对盾构过江施工中的设备保障问题进行了探讨,可为类似工程中盾构机安全、顺利地在江底通过提供借鉴。     

厦门地铁3号线过海段隧道盾构法与矿山法海下对接施工风险评估

为解决厦门地铁3号线过海段盾构法与矿山法隧道海下盾构贯通施工对接工程面临的高水压、高风险、复杂地质工况下的风险处置问题,采用WBS-RBS法辨识风险源,通过AHP法建立风险评估体系,构造判断矩阵,结合风险值,对其进行风险评估定级,并得出整体过程中最主要的风险源是风化槽的结论。针对最主要的风险元素(停机卡盾、拱顶坍塌、风化槽突泥涌水),制定相应的预防及应急处理措施,如预注浆、加强配筋和喷射混凝土,进行风险管控,保障了海下隧道对接工程的顺利贯通完工,验证了施工风险评估的准确性和预防措施的可行性。     

庆春路过江隧道公铁分合建方式分析

杭州市庆春路过江隧道与杭州地铁2号线过江区间隧道均为盾构法隧道，规划净距15～70m，基本平行过江，从工程建设条件、规划、设计、施工、运营、管理、投资等方面，对两个隧道分建与合建方式从技术可行性进行了综合分析，推荐采用城市道路过江隧道与地铁过江区间隧道分开建设的方案。     

车-万过江盾构隧道设计与施工技术措施

结合广州市轨道交通四号线车陂南-万胜围区间过江段地铁盾构隧道设计,介绍了过江区间采用盾构法隧道设计的优点,盾构管片构造型式选定,管片结构分析,防水和施工技术措施,并根据我国国情提出了一些想法和建议.     

上海长江出口处隧道工程挑战60米水深压力

采用"南隧北桥"跨越上海长江出口的长兴岛设计方案是目前世界上最大的桥隧工程之一,其中南隧道全长8.9km,相当于六个上海延安东路的隧道工程。隧道的外径也超过了目前世界上最大盾构法施工的荷兰"绿色心脏"隧道,达到15m;更为独特的条件是这座隧道最深处在水面以下60m,比黄埔江隧道还要深     

海底隧道盾构方案可行性研究

盾构法已经在国内外的地下工程中广泛运用,特别是国外著名的海底盾构隧道,如英吉利海峡隧道、日本东京湾海底公路隧道、荷兰W estersche lde隧道;国内先后用盾构技术建成大连路、复兴东路盾构过江隧道,还有在建的上海翔殷路越江公路隧道、上中路隧道和已经开工建设的上海长江桥隧工程。文中首先论述了国内外大直径、高水压、长距离推进等盾构施工关键技术,并结合珠江口海底隧道的建设条件与国内外的成功实例,对海底隧道盾构方案的可行性进行了初步研究。     

北京直径线盾构施工的关键技术

随着城市轨道交通事业的快速发展,盾构法施工技术在隧道建设中已得到广泛应用。结合北京站—北京西站地下直径线工程的盾构始发、盾构穿越护城河及下穿宣武门地铁站等施工实践,介绍在砂卵石地质条件下利用盾构法修建隧道的关键施工技术,以期为类似工程施工提供借鉴。     

沈阳地铁二号线区间联络通道冷冻法施工设计论述

随着城市化进程的加快,以地铁为主的城市轨道交通体系在我国正迅速发展,城市地铁以其安全、快捷、准时等特点越来越受到人们的青睐。地铁区间隧道在修建过程中,一般采用盾构法、矿山法、明挖法等进行施工,但由于隧道经过的土层及城市建(构)筑物情况比较复杂,上述的施工方法尤其矿山及明挖法往往需要辅助以降水、注浆、冷冻土层等施工措施。介绍了沈阳地铁二号线五里河站～奥体中心站区间隧道联络通道的冷冻法施工组织设计,有关经验可供相关专业人员参考。     

地铁车站盾构法与矿山法联合施工技术及地铁车站施工防渗漏控制要点的探析

在城市地铁车站施工中,盾构施工法运用较为广泛,其特点有安全快速、对环境影响小,以及适用范围广等等,此方法已经成为我国地下铁道修建中非常重要的施工方法.在实际地铁车站施工中若能将盾构法和其它辅助方法结合起来,例如盾构法与矿山法联合施工,能缩短建设工期,降低造价,有良好的技术经济效益.地铁车站施工过程中结构的渗漏问题也是不可忽视的问题.该文着重阐述了地铁车站盾构法与矿山法联合施工的一些技术要点,并在最后简要介绍了关于地铁车站施工防渗漏控制的一些施工要点.