盾构机始发井深基坑力学和变形特性离心模型试验研究

为探究盾构机始发井深基坑开挖过程中周边土体的应力、变形和土压力分布规律,通过对工程原型进行概化,在典型土层条件下,采用停机-开挖-支护的模拟方式开展了方形基坑和圆形基坑两种方案共2组离心模型试验,从地连墙的弯矩和其后土体的水平位移、基坑外侧土压力分布以及地表沉降等角度,对比分析了两种盾构机始发井深基坑开挖过程的工程特性。结果表明:地面沉降随基坑开挖深度增大逐渐增加,形成沉降槽状;地连墙土压力变化呈非线性,随着基坑开挖不断深入的,离地表较近处的土压力逐渐变大,而深处的土压力则逐渐减小;在第5步开挖时2组模型地下连续墙水平位移均达到最大值,圆形基坑是方形基坑的1.4倍,同时地连墙的弯矩也达到最大值,圆形基坑比方形基坑小320 kN·m。研究成果可为深埋隧道深基坑的优化设计和开挖提供指导。

盾构直削始发方案研究

随着盾构施工工艺的发展,越来越多的工程开始采用盾构直削始发.盾构法施工中,始发是易发生事故的重要环节.相对于传统的人工凿除洞门,直削始发时刀盘直接切割洞门,避免了掌子面土体形成临空面,从而降低了施工风险.以郑州某地铁区间隧道工程盾构直削始发为例,采用Midas GTS NX有限元软件,考虑洞门破除及盾构动态掘进的影响,对盾构直削始发时围护结构变形、土体变形和周围管线变形等进行了计算分析,验证了盾构端头直削始发方案的合理性.为验证数值模拟的可靠性,将数值计算结果和现场监测结果进行了对比分析,对比结果显示二者的变化规律一致,表明数值模拟结果合理.

富水砂层中盾构始发穿越既有地铁线路的结构稳定性研究

[目的]富水砂层地质条件下,新建地铁线路盾构始发穿越既有地铁线路时,对既有地铁线路结构稳定性的研究较为鲜见,需总结类似工程的相关规律。[方法]以新建的郑州地铁7号线黄河迎宾馆站—英才街站区间盾构始发穿越既有地铁2号线结构工程为依托,根据实际工况采用有限元软件MIDAS GTS NX建立了施工区间的三维数值模型,并利用软件的结果提取功能得到了该工程对应模型的模拟结果。选取现场2个监测点位,将2个测点的现场实测值与模拟计算值进行对比,证实了该模型的准确性。在此基础上,进一步研究了盾构始发穿越、一般下穿施工两种穿越方式下对既有地铁线路结构稳定性的影响,以及始发洞门与既有地铁结构间竖向距离d的4个取值对既有地铁线路结构稳定性的影响。[结果及结论]所建三维模型在一定程度上可反映实际工况。在既有地铁线路结构、材料、加固方式等因素均不变的情况下,既有地铁线路结构的稳定性因穿越方式的不同而有所差异,与一般下穿施工相比,采用盾构始发下穿方式时对既有地铁线路结构的影响较小。采用盾构始发下穿方式时,d的取值不同,对既有地铁线路结构稳定性的影响有较大差异。d=2.00 m对既有地铁线路结构的影响较小,工程成本也较小。建议在工程条件允许下采用盾构始发下穿方式,且推荐d值取2.00 m。

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。

电缆隧道工程泥水平衡盾构分体始发与端头加固技术研究

依托某电缆隧道工程,提出适用于该工程的泥水平衡盾构分体始发技术。采用数值模拟对始发端头土体加固进行分析。研究结果表明,在不采取任何加固措施时,洞门前方土体发生全局失稳破坏,整体向洞门处滑移,上方土体呈沙漏形向下垮塌;当加固强度超过10GPa后,认为土体处于稳定状态。考虑工程实际,建议采用C20及以上强度等级混凝土旋喷桩加固方案。

癫痫高频振荡节律检测与发作始发区定位系统软件设计

目的癫痫脑电信号中的高频振荡节律是发作始发区的显著生物标记物,其精确检测对术前发作始发区定位至关重要。而复杂的检测和定位方法需要专门的软件将其封装处理,并提供直观的数据分析界面,以供研究者和临床医生使用,为此本文设计一种直观的高频振荡节律检测与发作始发区定位系统软件HFOLab。方法采用模块化的设计方法,将高频振荡节律检测方法和发作始发区定位方法设计为两个子模块,将检测结果可视化并输入定位子模块。考虑检测方法误报问题和人工检测需求,分别设计高频振荡节律辅助校验和辅助检测子模块,为专家校验和标记高频振荡节律提供直观依据。结果采用20名癫痫患者的脑电数据,对HFOLab进行初步试验。试验结果表明,HFOLab具有直观的数据分析界面,可对检测结果可视化,并为专家校验和标记高频振荡节律提供直观的依据。20名患者的高频振荡节律平均检测灵敏度(Ripples:92.4%;Fast ripples:90.3%)和平均误报率(Ripples:9.2%;Fast ripples:10.7%)良好,整体发作始发区定位灵敏度和特异性分别为78.9%和77.4%。结论HFOLab可有效检测高频振荡节律并定位发作始发区,可辅助专家校验和标记高频振荡节律,为应用高频振荡节律定位发作始发区的临床试验提供新的工具。

复杂环境中矩形顶管始发端地层加固方案优化研究与应用

矩形顶管的始发阶段是矩形顶管施工中风险最高的施工阶段,在施工过程中,必须在始发前对始发端地层进行预加固处理。城市核心区域由于受到地面和地下建筑物、管线的影响,经常遇到加固盲区、加固不到位的问题。基于此,本研究总结提出了一种旋喷桩加固结合钢板桩防护的施工方法,在始发基坑洞门处围护结构外侧,密贴围护结构打设钢板桩,结合旋喷加固、洞门凿除等工艺改进措施,有效降低始发端地层施工风险,保证工程自身和周边环境安全。

三角支架侧墙模板代替换撑技术在盾构始发井施工中的应用

以北京地铁17号线某站项目为例,对地铁车站盾构始发井段钢支撑换撑施工工艺进行优化研究。在保证地铁车站基坑稳定的前提下,探寻到一种三角支架侧墙模板代替原设计换撑的技术方案,缩减了车站盾构始发井施工工期,确定了盾构始发的工期节点,使工程工期更加合理有效。

地下综合管廊盾构施工分体始发技术研究

城市地下综合管廊隧道采用盾构法施工时,常通过综合井进行盾构始发、掘进及接收施工,而城市繁华区的盾构始发及接收综合井,由于征地、占地困难,综合井设计长度较短,导致盾构机在始发时无法进行整体始发。以深圳地铁14号线共建管廊工程盾构施工为例,介绍了盾构在狭小综合井的分体始发施工方法,并结合盾构机实际尺寸和始发综合井设计尺寸,通过盾构机分体吊装顺序、初始掘进等工艺控制实现盾构施工分体始发。分体始发技术确保了盾构机在小尺寸综合井安全、高效地始发,可为城市地下综合管廊盾构施工提供参考。

软弱地层盾构始发施工技术研究

依托澳门地区轻轨延伸横琴线横琴口岸地下站(HE–2站)盾构区间始发工程,基于现场实际施工方案,对盾构始发施工技术概况与技术流程展开研究。盾构始发是盾构施工的主要风险点之一,特别是在软弱地层,若控制不当或措施不到位,易导致水土流失和地面大面积沉陷,造成盾构进洞姿态突变、盾构出洞段轴线偏离等不良现象。实践表明,采用始发端头加固、始发托架及反力架加固、二次补强注浆等措施,可降低始发风险,确保盾构始发施工的安全性。

场地条件受限下盾构侧向横移始发施工技术研究

由于侧向横移始发技术不占用城市干道,无需交通疏解,有效节省了施工工期、降低了施工成本,具有较好的经济和社会效益,为交通压力日益增大的场地受限条件下城市中地铁盾构始发施工方法带来新突破。结合广州市轨道交通十三号线二期十二区段工程盾构机在场地条件受限下侧向横移始发的施工实例,对施工方案与施工工序,以及在施工过程的始发地下空间结构、盾构平移组装技术与无负环始发技术三项关键施工技术进行了研究。该技术的成功运用,有效缩短工期并降低了成本,具有良好的社会效益和经济效益。

城市轨道交通的盾构侧向补偿始发施工工艺

盾构法施工广泛应用地下铁路工程,但是受城市地下空间往往无法满足盾构正常始发条件。北京地铁昌平线南延工程区间盾构始发洞门与正线隧道存在43°夹角。因此文章从提高工效和节约成本的双重角度出发,采用侧向补偿始发工艺在洞门位置安装异形延伸钢环,通过异形的延伸钢环代替暗挖隧道为平行盾构刀盘提供作业面,盾构机进入钢环就位后始发掘进,为同类工程施工提供参考和借鉴。

钢套筒始发技术在地铁盾构施工中的应用

伴随着现代城市建设的不断进步,地铁交通以其安全性、效率和环保性在社会实践中的应用越来越广.在进行地铁建设时,由于地质环境的复杂性和多变性,施工难度大,存在很大的不确定性,采用盾构法来进行隧道施工,有利于提升地铁工程的安全性和质量.当地铁施工位于城市闹市区,因地面管线复杂影响盾构区间端头加固时,采用钢套筒始发施工工艺,可以保障盾构机在不进行端头加固的前提下顺利安全完成始发任务.从钢套筒始发施工角度出发,对施工基本原理、施工工艺、施工控制进行研究分析,结合并安西区间钢套筒成功始发的案例,对工序进行深入分析,结果表明该技术能够节约成本,经济和社会效益良好.

大直径双护盾TBM分体始发施工技术

双护盾TBM具有安全、高效、节能、低噪声低粉尘等显著优点,目前已广泛应用于城市地铁建设中。本文依托深惠城际2标一工区五和站~坂李工作井区段隧道工程,详细阐述了国内最大直径双护盾TBM顶推、步进技术,形成了一套大直径双护盾TBM分体始发施工技术方法。所采用施工方案经过专家多次评审论证和优化,成功实现了大直径双护盾TBM的分体始发,实现了技术管理的创新和跨越,为类似工程分体始发提供借鉴。

复杂城市环境污水顶管始发技术

济安街站一期污水管线迁改工程,在不影响现状道路繁忙交通的情况下,新迁改路由线路采用泥水平衡顶管法施工从道路下方穿过。施工前认真调查周围环境,避免顶进过程中破坏未探明的管线。始发洞门预埋钢环,顶进过程中注意随时保证帘布橡胶板的密封性能;基座、导轨定位准确,顶进中保持顶进轴线的精度。顶管机和其紧后的管节用钢板连成整体,增加始发管节的稳定性;加强顶进轴线的观测,贯彻勤测勤纠的原则,缓慢逐步进行,避免操之过急造成轴线的较大折角。

高寒地带地铁工程冬季盾构始发施工技术

研究高寒地带地铁工程冬季盾构始发施工技术,从加热保温措施、施工措施等方面进行详细阐述。针对盾构机冬季吊装与组装控制、加热与保温,以及车站主体场地布置及配套设施加热保温等问题,提出了有效的解决方案。同时,通过对降水施工、始发托架与反力架施工、洞门破除、始发掘进施工、管片拼装施工等工艺的分析和探讨,为高寒地区冬季始发施工提供可行的技术支持。

地铁盾构始发洞门涌水涌砂应急处置研究

为了研究盾构始发洞门涌水涌砂预防与应急处置措施,以南通地铁1号线某工作井盾构始发洞门涌水涌砂应急处置为例,详细分析应急处置过程。结果表明:地下管道渗漏是诱发盾构始发洞门涌水涌砂、路面空洞塌陷的重要危险源,采用常规的沉降监测和现场巡视的手段排查地下管线渗漏、地层空洞具有局限性,建议始发前及应急处置过程中采用地质雷达进行地层空洞探测,提高预防和应急处置针对性;采用聚氨酯封堵洞门涌水涌砂是可行的,在洞圈和地面预留注浆孔,可提高聚氨酯堵漏效率。

地铁超大断面始发井地层大变形加固技术研究

大断面基坑的开挖会导致底层大变形问题,严重影响周围建筑以及基坑自身稳定性。以青岛地铁2号大断面TBM始发井矩形竖井基坑开挖为研究对象,通过数值模拟方法计算基坑变形量,并以现场监测数据验证最佳加固支护方案,以期为类似工程提供经验借鉴。研究表明:锚索倾角在10°~25°区间时,基坑变形较小,锚索越长,支护结构的变形越小;钻孔灌注桩嵌固深度和桩径越大,支护结构变形越小,持续增加桩径和嵌固深度对基坑支护变形抑制效果并不显著;模拟结果与监测数据对比分析,验证了数值模型精度以及优化后支护参数的正确性。

近海TBM始发井侧壁渗漏水注浆治理技术研究

TBM始发井渗漏水,造成井内湿度过高,锈蚀金属部件,影响TBM设备组装质量,同时,长期大量渗漏水可能造成周围地面沉降,影响始发井与周围建筑物安全。基于此,论文以青岛地铁2号线某TBM始发井渗漏水注浆治理工程为依托,开展近海裂隙岩体渗漏水注浆治理研究,为保护竖井锚索不被地表钻孔破坏,影响始发井安全,采用径向注浆工艺;基岩裂隙较小,且海水具有一定腐蚀性,为保证注浆止水效果,注浆材料选用硫铝酸盐水泥;试验区域通过上述注浆治理,仅有少量湿渍,无明水,已经达到治理效果。

白云机场超浅埋隧道盾构始发掘进技术探讨

盾构始发是盾构隧道工程施工的第一阶段,直接影响着整个隧道工程的施工进度。为提高盾构始发的安全与效率,文章依托广州白云机场T3交通枢纽轨道预留工程,提取盾构始发施工制约因素,阐述了超浅埋条件下盾构始发所面临的地表沉降冒浆、盾构机组装移动、负环拼接和洞门密封等施工重难点问题,并结合工程实践提出了以调整泥水压力、铺设导轨、焊接防扭装置和预埋洞门钢环等为主的难点解决措施,为后续同类型工程面临的施工问题提供了解决思路和技术支持。