盾构法联络通道T接头局部冻结加固效果及影响因素研究

为研究盾构法联络通道T接头局部冻结区域的薄弱位置,探究主隧道管片材料、洞门间隙注浆体热导率、是否注浆改良土体和冻结管环数等因素对局部冻结的影响,依托天津地铁10号线某联络通道T接头局部冻结加固工程,采用数值模拟对局部冻结温度场的分布规律进行分析。研究结果表明:1)对于沿洞门处的土体,联络通道顶底部冻结效果差于联络通道侧面;主隧道钢管片向主隧道底部比向顶部延伸的更长,因而联络通道底半环冻结效果略差于顶半环。2)影响局部冻结时间的主要因素为主隧道管片材料和洞门间隙注浆体的热导率。3)主隧道部分采用钢管片工况,钢管片起到通道壁后远近土体导热“桥梁”的作用;当洞门间隙注浆体的热导率较低(如0.93 W/(m·K))时,注浆体不能及时地向主隧道钢管片输送冷量,联络通道壁后近处土体中大量冻结冷量沿钢管片传递至远处土体,使通道壁后较近处土体温度较高,因而比主隧道全部采用钢筋混凝土管片工况冻结时间长。4)随着洞门间隙注浆体热导率的增大,其向主隧道管片输送冷量的效率得到提升,主隧道附近土体的冻结效果得到改善,冻结时长有所缩短;间隙注浆体热导率由0.93 W/(m·K)提升至1.8 W/(m·K)时,可以将主隧道部分采用钢管片工况冻结时间由17 d缩短至12 d,所需冻结时长相比主隧道全部采用钢筋混凝土管片工况反而缩短1 d,即主隧道部分采用钢管片工况的冻结时间对洞门间隙注浆体热导率的改变更为敏感。

盾构法隧道开挖面稳定性下的多目标优化研究

盾构法隧道开挖过程中开挖面稳定性保持非常重要,开挖面稳定性下提升工程进度、保障工程质量等目标具有重要的工程意义。目前,针对开挖面稳定性下的多目标优化控制的研究不足。选择掘进效率作为工程进度的指标,选择掘进过程引起的最大地表沉降作为工程质量指标。采用分层序列法和NSGA-II多目标优化算法,将盾构开挖面稳定作为第一层优化目标,工程进度与工程质量作为第二层优化目标,研究盾构开挖面稳定下多目标优化。在一段连续穿越堤坝、空地、敏感建筑三个场景的施工隧道中应用本研究方法,结果表明,优化后的盾构推力维持在上下限区间内,提高了施工效率和减少了地表沉降。本文方法能够根据实际工况自适应的调整和优化控制策略,提高了在实际工程中的适应性和灵活性。为类似盾构隧道工程提供了参考和指导。

高承压水软土地区联络通道盾构法施工对区间盾构隧道影响分析

[目的]盾构法联络通道施工过程中,顶推及切削作用将导致隧道交叉连接处受力显著变化,加剧破洞影响,减弱安全性能。为高效实现施工控制,需对主隧道结构受力特性进行深入研究。[方法]以天津地铁首个盾构法联络通道工程实例为依托,结合有限元软件模拟盾构法联络通道施工过程,分析该工法对主隧道结构受力与变形的影响,并提出相应控制措施。[结果及结论]在联络通道始发阶段,始发隧道受顶推和切削作用,洞口附近管片变形与受力变化显著,洞口对侧拱腰处管片水平位移最大;在接收阶段,接收隧道受切削作用和土体开挖卸荷影响,洞口附近管片内力变化显著,产生偏向联络通道的变形。整体上,受影响范围主要集中在联络通道轴线两侧各约10 m范围内,约3倍联络通道外径。基于此,需关注被顶推及洞口附近等重点位置管片,在保障施工安全的前提下,可优化内支撑体系,通过减少台车撑靴支撑范围至2倍联络通道外径、减小台车钢板厚度或支撑钢管壁厚等方式降低工程造价。

上下重叠隧道盾构法施工引起的地面沉降分析

[目的]重叠隧道特殊的施工方式可能会导致地面沉降槽的形成及地层损失率的增加,对周边环境和建筑物造成影响。因此,有必要对重叠隧道施工中的地面沉降规律进行研究。[方法]以北京地铁昌平线清河小营桥站—学知园站区间的完全重叠段隧道为例,结合数值分析与现场监测数据,系统地研究了盾构重叠隧道施工过程中的地面沉降和地层损失情况,分析了上线隧道和下线隧道的施工顺序对地面沉降槽形态、最大沉降值及地层损失率的影响。[结果及结论]盾构重叠隧道施工中存在明显的叠加效应。上线隧道的施工会对地层造成一定的损失,并导致地面最大沉降值的增加。重叠施工情况下,上线隧道开挖造成的地层损失小于不涉及重叠施工情况下的上层隧道单独施工造成的地层损失。重叠隧道施工中的地层损失率不受隧道埋深变化的影响,且单线开挖与重叠开挖的地层损失率相差不大。在本工程类似地层中,地层损失率可大致按0.25%进行估算。

盾构法联络通道中提高切削效率的管片弱化研究

盾构法联络通道施工中因洞口处临时管片难以切削,施工中存在掘进周期长、盾机姿态难控制、涌水涌砂风险高等问题,但是关于此问题解决方案的研究目前还很缺乏。因此,本文以天津某地铁盾构法联络通道项目为背景,在保证结构施工及使用期间安全性的基础上,从弱化临时管片的角度出发,提出了3种弱化方式,分别为降低待切管片砼强度等级、减少玻璃纤维筋布筋量以及管片打孔,并利用有限元数值模拟对弱化的可能性及影响进行了研究。结果表明:(1)在3种弱化方式下,特殊衬砌环内力变化规律均为切削区内力减小,钢管片区内力增大,普通衬砌环的内力小幅度提高;(2)临时管片砼强度由C40降到C20后对衬砌环内力影响在15%以内,其中钢管片区内力增加量在5%以内;(3)主筋量减少70%以内对管片内力影响在2%以内;(4)管片内侧打孔使切削区弯矩降低30%左右,孔径与孔深尺寸相同变化量情况下,孔径对于内力影响大于孔深;(5)不同弱化方式弱化后的结构内力均在极限承载范围之内,3种弱化方式均可采用,从施工便利性和安全性角度来看,临时管片砼强度降低方案为最优方案。

盾构法联络通道施工对始发端隧道的影响分析

在盾构法联络通道施工中,隧道的结构形式、盾构机顶推力、内支撑支撑力是影响隧道受力及变形的关键因素,为了探究联络通道施工对始发端隧道衬砌结构的影响,本文依托天津地区某盾构法联络通道项目进行了盾构法联络通道施工过程的有限元分析,将施工过程分为初始、预支撑、切削、破洞以及拆撑五个阶段,总结了始发过程中各阶段的结构应力及内力、隧道变形、螺栓内力的变化规律。结果表明:(1)施工完成后结构内力相比之前有所增大但是依旧在安全范围内;(2)结构的应力及变形在拆撑阶段的变化量最大,内支撑起到了施工期间维护结构安全的作用;(3)破洞后洞口周边衬砌环的内力重分布现象较明显,主要表现在衬砌环开洞口一侧的轴力及弯矩有所增加,距离洞口越近的管片其内力变化越大;(4)破洞后环向螺栓的剪力增加到了450 kN,施工中可以增加特殊管片结构的整体性以减小螺栓内力。

我国城市地下空间盾构法隧道工程技术新进展

基于盾构施工特点,对盾构法施工技术的发展过程和创新进展进行调查研究,总结盾构法施工技术在地铁、市政公路、城市铁路、城市水工隧洞、城市综合管廊等工程中的最新应用,阐述城市盾构法隧道在地质条件多样化、越江跨海常态化、结构断面多元化、地面条件复杂化、隧道结构耐久性等方面面临的技术挑战。介绍超大直径盾构装备、大直径泥水盾构常压换刀、多模盾构、类矩形盾构隧道建造、联络通道机械法施工、软硬极端悬殊地层掘进、富水砂卵石地层土压平衡盾构、地下高地震烈度盾构隧道减隔震抗震和超长距离综合施工等技术创新成果;总结不良地质识别、设备状态实时感知、同步推拼连续掘进、盾构自动驾驶技术、盾构智能化管控平台等盾构智能掘进技术进展;指出城市地下空间建设盾构法隧道工程的发展趋势,地铁隧道、城市道路、综合管廊、城市给排水等设施需要不断更新,并网络化,盾构法隧道技术需要不断发展,盾构法隧道智能化施工需日趋精益。未来盾构装备将朝着“多模式、无刀化、外星化”等多元化,多源信息感知、管片智能拼装、地质探测预报、自主感知掘进决策等智能化以及特大直径、超长距离、超大埋深、超高水压等方向发展。

盾构法联络通道不同开洞位置对主隧道管片内力影响

[目的]在9 m级大直径盾构中,尚无采用盾构法进行联络通道施工的工程案例,受限界及疏散平台高度影响,联络通道与主隧道之间存在一定偏心距,主隧道结构面临着盾构偏心始发和接收的影响,需研究盾构法联络通道不同开洞位置对主隧道管片内力的影响。[方法]依托某市域铁路工程,采用数值模拟方法,分析不同偏心距下盾构法联络通道施工始发和接收阶段主隧道管片力学响应。[结果及结论]盾构法联络通道施工过程中,最不利阶段为作用在盾构反力架上的推力为0的工况;随着偏心距的增大,主隧道特殊管片收敛变形,以及钢管片、混凝土管片内力逐渐减小,但环缝剪力和纵缝剪力逐渐增大;在开洞侧与特殊管片相邻的普通混凝土管片的内力也会发生显著的增大,需要在结构设计中重点关注。

盾构法隧道施工技术发展和管理重点探讨

针对盾构施工过程中面临的各类装备、施工和管理难题,结合工程实践,总结近10年来国内外盾构法隧道建造过程中装备关键成果,包括常压换刀技术、刀具状态智能诊断技术、刀盘刀具磨损监测技术、主轴承密封技术、主驱动伸缩摆动技术、推进油缸自由分组技术等;以及盾构施工关键技术成果,包括盾构智能掘进技术、带压施工技术、钢套筒盾构始发技术等。同时,分析盾构施工中遭遇的主要难题,如刀盘损坏、主轴承损坏、线路超限等,并从施工技术管理、设备管理、施工过程管理、风险应急管理4个方面,提出盾构施工管理重点。基于上述分析,认为盾构法隧道呈现出以下发展趋势:1)采用多模式盾构修建隧道已成为趋势;2)异形盾构成为地下空间开发的一种新选择;3)智能建造将逐步成为盾构隧道发展的趋势。

地铁盾构法施工中盾构机转接始发技术研究

在地铁施工过程中,盾构机的应用比较普遍,出于保证施工质量、安全性的目的,需要加强盾构机转接始发技术管控。以地铁盾构法施工中盾构机转接始发技术特点为切入点,分别就盾构机始发技术、转接技术进行分析,包括技术流程、主要技术方法及施工要点等,清晰呈现地铁盾构法施工中盾构机转接始发技术内容,为其规范运用提供少许参考。

盾构法施工填仓开仓安全作业技术实践研究

为解决复合地层及无法进行地基加固的特殊环境影响正常开仓换刀的问题,针对盾构法施工填仓开仓安全作业技术进行了实践研究。从填仓开仓作业技术原理、施工工艺流程以及该技术的控制要点进行了阐述和分析,强调了施工质量及安全控制措施。以哈尔滨市轨道交通2号线1期工程为背景,通过对该技术工程实践研究,从环境效益、经济效益和社会效益三个方面对施工效果进行了分析。实践证明:填仓开仓作业技术安全、经济、周期短,完美地解决了复杂地层的开仓作业难题。该技术的成功应用减少了带压进仓带来的众多风险,缩短了刀盘修复的工期,降低了开仓作业的费用,提高了刀盘修复的精度。

开创上海人防工程盾构法施工先河——长宁区7501人防工程盾构法施工成功实践纪实

上海市长宁区昭化路上有一个“不起眼”的7501人防工程,它是全市第一个以“沉井和盾构技术”建设的实验性工程,也是20世纪70年代全国人防工程建设的杰出代表。在当时技术落后、缺少资金、设备简陋的条件下,老一辈人防工作者硬是凭借超人的勇气和过人的智慧,因地制宜,创新方法,破解了一个个技术难关,建成了领先全国的优质人防工程,谱写了一曲“世上无难事,只要肯登攀”的奋斗赞歌。

城市轨道交通盾构法隧道施工技术

本研究以成都轨道交通17号线的第一阶段工程TJO8标为研究对象,深入探索了盾构法的施工方法及其实际应用。主要对其设计思路、刀盘结构、管片拼装工艺以及隧道衬砌等进行研究。文章首先概述了前期的各项准备活动,涵盖了场地布局和人力资源的分配,接着对盾构机的选择和进场流程进行了深入的阐述。随后详细论述了盾构机安装过程中主要工序,如始发段地面加固处理、刀具配置、刀盘组装、推进系统调整等,并提出具体要求及注意事项。这些内容揭示了盾构法在城市轨道交通建设中的关键作用和施工方法。

盾构法隧道项目数智管控平台开发与应用

近年来,随着城市轨道交通的迅速发展,大量盾构同时施工成为常态化,叠加高风险、高密度、高标准和高要求的特征。传统管理方法存在的信息不对称、时滞性等问题日益凸显,亟需建立体系化的施工现场管理数字化转型解决方案,以缓解管理矛盾。以上海市崇明线数智隧道智能管控系统研发及应用为出发点,聚焦项目业务数字化和管理精细化,实现盾构法隧道施工数字化管理。

地铁隧道盾构法施工风险辨识评估研究综述

随着我国城市轨道交通工程的不断增加,盾构法是目前我国地铁工程中使用最多的一种施工方式,但由于其造价高、施工工艺繁琐,存在较大的安全隐患。在盾构施工过程中,如果发生安全事故,不仅会造成巨大的生命和经济损失,而且还会造成比较严重的社会后果。因此,在盾构法施工过程中,必须对其进行风险识别与评价。在此背景下,该文章主要针对地铁隧道盾构法施工风险进行了相应的评估和研究,与此同时还提出了相应的意见和建议,希望能给有关人员带来帮助和参考。

盾构法在城市隧道施工中的技术创新与实践

盾构法在城市隧道施工中实现了多项技术创新与实践。通过研发智能控制算法,实现了土压与泥水的精准平衡,提高了施工效率和安全性。同时,环境友好型泥水处理技术的研发,降低了施工对环境的污染。此外,管片设计与制造标准的优化,以及接缝处理与防水技术的改进,进一步提升了隧道的整体质量和耐久性。这些技术创新与实践为城市隧道施工的安全、高效与环保提供了有力支撑,推动了隧道施工技术的持续进步。

地铁盾构法施工风险管理与应用分析

地铁盾构法施工作为一种广泛采用的地下轨道交通建设技术,其施工风险管理对于确保工程安全、提高施工效率具有重要意义,而地铁盾构法施工中存在一些风险和挑战。本文首先分析了地铁工程盾构法施工风险管理存在的问题,提出了盾构法施工风险管理的有效策略,包括制定健全的风险管理制度、引入先进监测技术等,为地铁盾构法施工风险管理提供有价值的参考。

盾构法轴线纠偏技术及其在地铁隧道施工中的应用

在简述地铁隧道施工常用轴线纠偏技术的基础上,从工作原理、纠偏曲线设计、关键技术等3个方面详细阐述了盾构法轴线纠偏技术。将该项技术应用于某长距离地铁隧道工程盾构施工的轴线纠偏实践,取得了预期的良好效果。

某压缩空气储能人工地下硐库新奥法与盾构法施工的经济性研究

为了解决能有效缓解电网调峰压力并高效利用可再生电能的压缩空气储能技术在隧道式人工地下储气硐库修建中施工工法的合理选择问题,本文介绍了在压缩空气储能技术中常用来修建隧道式人工地下储气硐库的新奥法与盾构法施工技术,针对某压缩空气储能人工地下储气硐库工程分析了两种工法在不同施工阶段的工期与造价占比情况,对于本工程而言采用盾构法施工所产生的造价是远远高于新奥法施工,并对类似工程施工工法经济性选择提出合理建议。

地铁工程盾构法施工风险管理研究

随着我国经济的蓬勃发展和城镇化的快速推进,城市的交通堵塞问题变得越发严峻。地铁凭借其大容量、高安全性和快速运行的特点,成为缓解我国城市交通压力的有效手段,因此迅速在各大城市广泛铺开。本研究围绕地铁盾构法施工的风险进行细致分析,并提供切实可行的解决方案。包括风险评估,强化风险管理团队建设,开展应急预案与演练引入先进监测技术以及加强培训与交流等,以供参考。