盾构始发与接收对工作井围护结构的影响研究

[目的]一般情况下,盾构机均在盾构工作井主体结构施工完成后才进行始发或接收,由于诸多因素的限制,往往需要考虑盾构工作井主体结构尚未施工时进行盾构始发或接收的情况,因此需研究盾构始发与接收对盾构工作井围护结构的影响。[方法]以成都地铁某标准地下三层岛式车站为例,研究盾构工作井在未施作主体内衬结构状态下实现盾构始发与接收时的围护结构受力及变形情况,并分析了盾构始发与接收对围护结构稳定性的影响。[结果及结论]研究结果表明:无内衬状态工作井盾构始发与接收时,围护结构桩体水平位移最大值及弯矩最大值均发生在盾构工作井端墙中跨第4道钢支撑处,围护结构剪力最大值发生在盾构工作井端墙中跨底板处;当盾构工作井未施作主体内衬结构时,围护结构桩体变形及受力均有所增大,但其位移及力学指标均满足规范要求;围护结构在剪力及弯矩作用下能够满足承载能力及强度要求;无内衬状态下的工作井盾构始发与接收可提高施工效率,有效节省工期,节约工程成本。

盾构始发与接收密闭钢套筒的改进与实践

采用土体防坍塌加固措施时,为了进一步降低风险,通常在盾构进出洞采用钢套筒进行盾构机始发和接收。针对传统钢套筒应用于焊接连接盾构机时,存在无法进行盾体组装焊接和拆解切割的难题,提出了一种改进的始发和接收钢套筒,具体改进措施包括:钢套筒两侧各设置两个切割密封门,密封门设置在钢套筒两侧的前盾与中盾、中盾与盾尾的焊缝位置;其次,在钢套筒顶部的前盾与盾尾上方密封门设置两个填砂和水的密封门;另外,切割密封门及填砂和水的密封门内侧设有一道可更换的遇水膨胀橡胶止水条,并采用螺栓与钢套筒进行连接。改进以后的密闭钢套筒经佛山南海地铁项目多次应用,具有显著的社会效益、经济效益和环境效益。

地铁区间隧道超薄覆土下大直径盾构始发与接收技术

针对超薄覆土条件下大直径盾构始发与接收对土体扰动大、盾构机掘进参数及姿态难控制、地面沉降坍塌等施工安全风险问题,提出了采取地面袖阀管注浆加固、端头地层素混凝土换填、洞门大管棚超前加固和盾构掘进参数控制的措施,建立了地铁区间隧道超薄覆土下大直径盾构始发与接收技术。该技术成功应用于成都地铁18号线天~龙区间的始发与接收,地表沉降最大值仅为2. 9 mm,确保了施工安全。

水平冻结法在无锡地铁站盾构始发与接收洞门加固中的应用

无锡地铁4号线市民中心站—吴都路站区间的市民中心站地处软黏土层,洞门钻孔取芯时存在喷涌情况,且地下管线复杂,因此采用水平冻结法对盾构进出洞门进行加固。以盾构始发与接收水平冻结施工为例,介绍了冻结设计方案、盾构始发与接收过程以及实际应用效果。结果表明,水平冻结设计方案合理,盾构始发与接收技术措施可靠,冻结加固区总去回路盐水温度、内外圈回路盐水温度和各测温孔中测温点温度均存在阶段性变化特征。采用水平冻结法,盾构在市民中心站成功实现始发与接收。

地铁区间隧道盾构曲线始发与接收施工技术

地铁盾构始发与接收施工是区间隧道施工中的关键工序,其施工质量控制直接影响隧道的轴线质量、进出洞口处环境保护的成效。本文结合武汉地铁2号线金汉区间盾构隧道施工,通过计算探讨在小曲率轴线条件下如何控制好盾构始发与接收,并重点讨论了始发与接收盾构基座设置、始发阶段盾构姿态控制、注浆控制等关键技术。

玻璃纤维筋桩体在盾构始发与接收中的应用研究

盾构始发与盾构接收端采用玻璃纤维(GFRP)筋桩作为围护结构的技术目前已在国内外得到广泛应用,但在工程实践中发现接收端的GFRP筋桩体存在变形过大等现象。为了解决这一安全隐患,对比分析了二者始发与接收的施工工艺特点,采用三维数值模拟方法分析了二者地表沉降、GFRP筋桩体变形规律及差异性。研究结果表明:在盾构接收施工中GFRP筋桩体受力复杂,施工难度高,风险因素多,盾构推力的控制极为关键;相比始发阶段,接收阶段的GFRP筋桩体需要具有更高的抗弯和抗剪承载力以保证洞口稳定性。本文研究成果对于同类工程的围护结构设计具有一定的参考价值。

轨道交通盾构区间始发与接收施工

盾构施工即使用盾构机在隧道进行挖掘,通过盘型滚刀的旋转,接触岩石表面达到破碎效果,完成隧道断面的成型。盾构施工法具有高效、安全的特点,被广泛应用于铁路建设或地下矿石开发。文章依据武汉市轨道交通5号线第五标段,分析盾构区间始发与接收的施工,结合现场实际情况进行方案的调整,确保盾构机能够安全始发并接收,并在预定工期内完成,从而达到良好的经济效益与社会效益。

复杂地层土压平衡盾构始发与接收施工风险及对策

通过分析广州地铁6号线盾构3标左、右线土压平衡盾构在文化公园站复杂地层中始发、接收施工的失败和成功案例,分析了复杂地层土压平衡盾构始发与接收施工风险并提出对策,可为类似工程提供借鉴。

玻璃纤维筋在盾构工程中的研究与应用

地铁车站或盾构井的围护结构一般采用钢筋混凝土材料,在盾构始发与接收前必须破除钢筋混凝土桩,破除过程中存在较大的施工安全风险,工期较长,且会削弱结构强度;在穿越区间既有附属结构时,也存在这些问题。在围护结构中用玻璃纤维筋局部替代钢筋而实现盾构直接切削进行始发,在国内外已经有了较为广泛的应用,在充分总结国内外研究与应用现状的基础上,提出玻璃纤维筋的应用前景,为进一步推广该方法奠定基础。

地铁盾构应用玻璃纤维筋产生的社会效益

采用室内试验的方法对玻璃纤维筋的基本力学性能进行了研究。以北京地铁16号线03标为实际工程背景,在盾构始发与接收的过程中,用玻璃纤维筋局部替代钢筋,盾构直接对围护结构进行切削,免除了人工凿桩的过程,实现了盾构的无障碍始发与接收。从安全质量、经济效益、生态文明、技术进步4个方面与传统始发与接收方法进行了对比分析,以此来说明新工艺产生的社会效益。

盾构工作井水泥加固土承载机制试验研究

通过考虑不同水泥掺量、不同围压等试验条件下的固结不排水三轴试验,研究了盾构始发和接收端粘性加固土和砂性加固土力学性质,并根据试验结果对两者加固土承载机制进行了分析,研究结果表明:(1)无论原状土土性如何,水化物的存在使得加固土的应力-应变曲线由原状土的硬化型向软化型转变,且曲线阶段性明显;(2)加固土偏应力峰值由摩擦分量和粘结分量组成,当A_w>5%时,以粘结分量为主,反之则以摩擦分量为主;(3)粘性加固土和砂性加固土两者虽原状土土性不同,但水化物粘结的存在,使得两者的力学性质和承载机制基本类似,但两者应力应变曲线的软化程度不同。

城际轨道交通地下区间盾构施工工艺

盾构在我国城市地下铁道工程中的使用频率越来越频繁,盾构工程耗资巨大,一旦发生事故将造成无可挽回的损失。本文结合宁和城际轨道交通一期工程天河路站~新梗街站区间盾构工程详述盾构始发与接收的施工工艺,阐明施工中的风险点,提出防治措施。并就盾构在区间正常掘进过程中需要控制的关键点进行探讨,旨在对今后类似工程提供参考。

浅谈地铁海底隧道盾构法联络通道洞门处理技术

青岛地铁8号线大青区间东侧过海域盾构段共有6个联络通道,其中3个采用矿山法施工,3个采用盾构法施工。该隧道存在高水压、大埋深、地质复杂、线路长等难点,尤其是3个采用盾构法施工的联络通道存在地质围岩破碎、水量大、注浆加固效果难以确保等不利因素,一旦出现工程风险,将产生灾难性的后果,因此,应对盾构法联络通道采取技术措施持高度谨慎态度,控制该工程风险关键所在是洞门处理技术。重点介绍10号联络通道洞门措施技术:盾构机选型→洞门加固→洞门加强环梁及预埋钢环制作→洞门破除及置换→钢套筒始发与接收,并分享成功经验,希望该案例洞门技术措施可供其他地铁施工者参考。

超深竖井基坑与顶管、盾构交叉施工相互影响分析

尽管单个工作井同时用于多个盾构始发接收或顶管的施工可提高效率和经济性,但也存在较大风险。基于上海某雨水调蓄工程,针对超深竖井兼作顶管、盾构工作井时的复杂工况,采用数值模拟分析每种工法、多工法叠加的影响。结果表明:多工法交叉施工下围护结构内力发生多次扰动,相互影响显著。盾构始发后地表处围护及土体位移最大;顶管施工后,隧道下侧土体位移与基坑开挖产生的位移方向相同,相互叠加,施工侧土体最大位移位于顶管隧道施工下方4 mm;非施工侧土体位移最大值位于地表;盾构接收施工后在底板附近及地表围护变形较大,土体位移17.24 mm;地表最大沉降发生在顶管施工后,约-13 mm。