轨道交通单护盾TBM碎石吹填灌浆工艺研究与实践

依托重庆轨道交通环线一期上桥车站、凤鸣山车站及区间隧道工程,创新性地提出了单护盾TBM碎石吹填灌浆工艺。通过PFC3D颗粒流模拟碎石吹填试验过程,室内试验确定单双浆液配,并进行现场调试试验,得出了城市轨道交通单护盾TBM碎石吹填工艺。该工艺成功应用于重庆轨道交通环线一期上桥车站、凤鸣山车站及区间隧道工程6 724 m的掘进,证明了轨道交通单护盾TBM碎石吹填灌浆工艺的可行性。该工艺可供类似TBM项目推广应用和参考。

富水砂卵石地层大直径盾构渣土改良试验研究——以成都地铁17号线明九区间2^(#)风井—九江北站盾构工程为例

富水砂卵石地层大直径盾构施工过程中,易出现掌子面坍塌、喷涌、卵石沉舱以及螺旋出土器卡死等现象,同时,盾构转矩大,渣温高,一次性渣土改良体积大,使得对渣土改良的要求更加苛刻。为保证富水砂卵石地层土压平衡盾构的顺利进行,通过大量的室内试验对膨润土及泡沫剂最佳配比进行研究,并提出渣土改良剂的掺入体积分数及评价指标。研究发现:1)膨润土的漏斗黏度随钠基膨润土掺入体积分数的增加而增加;2)泡沫溶液发泡倍数和半衰期均随着泡沫剂体积分数的增加而增加;3)改良渣土流动性随着膨润土和泡沫剂掺入体积分数的增加而显著提高,渗透性随着膨润土掺入体积分数的增加而降低,随着泡沫剂掺入体积分数的增加而提高。建议:膨润土漏斗黏度不低于35 s,按照渣土体积的10%~12%掺入;泡沫剂发泡倍数控制在15倍,按照渣土体积的20%掺入。通过现场实际渣土取样以及掘进参数分析验证了渣土改良的效果。

超大直径泥水平衡盾构水下接收加固及保障措施研究

超大直径泥水平衡盾构采用水下接收的方式,施工难度大,需增加端头加固措施及洞门止水措施。以南京纬三路过江通道工程为例,对超大直径泥水平衡盾构水下接收施工进行研究,以期对类似工程提供有益的帮助。

盖挖法在北固山隧道施工中的应用

北固山隧道ZK5+390—ZK5+360段平均埋深在80cm左右,局部地段露出地表,属于超浅埋段,施工过程中采用常规施工方法极易发生坍塌、冒顶事故,如果采用明挖施工,对附近建筑物及游客存在一定的安全隐患,针对上述客观因素的存在,采用盖挖法施工,并对局部方案进行调整和优化,最终解决此种情况的施工难题。

浅埋砂卵石土层隧道掌子面主动稳定性上限分析

依托成都地铁17号线明光站—九江北站盾构法施工区间,通过极限分析上限法及PLAXIS有限元分析方法探究影响浅埋盾构隧道掌子面的影响因素,分析内摩擦角、隧道埋深、隧道断面直径及土体容重对掌子面主动稳定性的影响。研究表明:掌子面支护力随隧道埋深C、隧道断面直径D及土体容重γ的增大而增大,而随内摩擦角φ的增大而非线性减小,且内摩擦角对支护力的影响最为显著。

单护盾TBM施工阶段围岩荷载与管片受力研究

单护盾TBM施工易出现管片破损甚至渗漏水现象,直接影响了后期地铁的安全运行。鉴于此,文中以重庆地铁环线工程为背景,对管片拼装期间的管片受力进行现场监测,探究隧道管片在实际施工环境中的围岩荷载。通过现场监测查明了单护盾TBM隧道施工过程中管片-地层相互作用演化规律。采用ANSYS三维有限元分析软件,建立了考虑盾构管片-螺栓、管片-围岩和管片-盾尾相互作用的数值模型,分析了施工过程中围岩作用下管片受力情况,对比研究了正常推进荷载与附加力矩作用下的管片变形,得出了偏心千斤顶作用对管片力学性能的影响。分析结果表明:单护盾TBM隧道管片壁后压力是豆砾石、浆液及围岩的共同作用;重庆地区砂岩地层单护盾TBM施工管片壁后围岩压力相对理论计算值稍大,管片顶部、底部及腰部实际围岩压力分别为150~160 kPa、165~200 kPa和45~52 kPa;过高的附加扭矩可能导致管片的局部破损。

砂卵石地层盾构带压开舱泥膜闭气能力研究

本研究在考虑非饱和土内的水、气渗透系数随饱和度变化的基础上通过Geostudio Air/w数值模拟,分析了开舱气压、泥膜厚度和泥膜干裂等因素对泥膜的闭气能力的影响。结果表明:1)当开舱气压小于泥膜进气值与地下水压之和时,泥膜具有良好的闭气能力;当开舱气压大于泥膜进气值与地下水压之和时,压缩空气将进入泥膜,排出孔隙内水分,泥膜内部逐步形成贯穿孔隙,闭气能力下降,开始漏气。2)增加泥膜厚度能大幅度降低开挖面空气逃逸流量,显著提高泥膜的闭气能力。3)泥膜干裂后,开舱气压产生小波动时(小于5 kPa),空气逃逸量可能突增几个数量级,泥膜丧失闭气能力。基于以上认识,成都轨道交通17号线一期TJ07标的带压开舱工程中设置的开舱压力为300 k Pa,成功地在砂卵石地层完成了带压换刀作业。

桥梁工程高墩模板施工技术比较分析

对桥梁工程高墩用悬模、爬模、滑模、辊模和吊模施工技术经济指标进行比较,从各种施工技术的原理、模板系统成本、人员及机械设备、施工进度、施工质量和施工安全性等方面阐述了其适用性。分析结果表明:如果是带斜率的桥墩施工,则最好用液压爬模施工;如果桥墩不高、进度宽松时可以用悬模施工;强调进度的山区高墩,可考虑滑模施工;如果综合考虑各方因素,则可考虑吊模、辊模施工。

砂质泥岩TBM滚刀非正常磨损分析及预防

介绍了盘形滚刀的基本情况及区间地质情况对刀具的磨损影响,全面总结了滚刀的失效形式以及原因,其以正常磨损为主,兼有偏磨、漏油、刀圈断裂、挡圈脱落等非正常磨损,结合重庆盾构项目的施工经验,重点研究了该项目试掘进期间滚刀大量异常磨损原因。根据TBM施工现场数据来研究刀具的消耗问题,定性分析了刀具磨损与刀具自身因素、地质因素、掘进参数等方面的关系。