某矩形大断面地下通道超浅埋暗挖工程设计与施工

文章以通过下穿繁忙道路下的2个矩形大断面超浅埋暗挖工程为例,介绍采用锁扣管棚预加固、全断面注浆、型钢拱架支护、分大断面为小断面错位开挖等一系列超浅埋暗挖法设计与施工技术。表明在城市不宜明挖的条件下,采用超浅埋暗挖矩形大断面地下通道有较大的技术优势,并提出:1)采用锁扣管棚是本工程成功的关键,设计时应充分考虑各种工况,设计计算可采用弹性支点法,在入口1H(H为洞高)范围内,管棚内力及支反力变化较大,应仔细考虑,而其后为一般开挖段,内力及支反力均趋于稳定;2)施工前对地下管线进行详细探查尤为重要;3)长距离锁扣管棚施工难度较大,钻进工艺由原来钢管全程双线约束,改为一线一点约束,管棚施工可以顺利进行。

复杂工程条件下浅埋矩形大断面顶管关键技术与应用研究

南京地铁3号线新庄站3号出入口通道采用大断面矩形顶管施工技术,在复杂地质及环境条件下施工难度大。顶管施工区段主要处于淤泥质黏土、粉土及冲积-洪积粉细砂地层,地下水丰富且承压水头高,在掘进中易产生排土不畅或造成砂层固结以及顶管进出洞施工风险较高等问题,对周边建(构)筑物及管线保护要求高,交通疏解难度大且管线迁改工期长。通过周密的现场调查研究,在顶管机选型、顶进参数与姿态控制、渣土改良、环境监测等方面采取一系列科学有效的关键技术措施,逐一攻克各个工程技术难点,确保工程的如期贯通。

矩形组合式大断面顶管密贴顶进施工

拥有目前世界最大组合式矩形断面的顶管机,结合双洞密贴顶进施工技术,首次应用在深圳地铁12号线某地铁站项目。首先对过往经典的顶管施工研究进行介绍,在介绍本工程的基本情况与施工流程的基础上,围绕顶管系统的设计、施工参数的控制以及一些关键的施工措施进行详细介绍。掘进参数采用10~15 mm/min掘进速度,相应刀盘转速0.8~1.0 rpm和螺旋机转速2~3 rpm,有效平衡了地表沉降和开挖面稳定性,顶管施工共历时186 d实现双线贯通。旨在总结该示范项目的工程经验,为未来相关组合式超大断面顶管车站施工提供实用的工程指导。

大断面类矩形顶管注浆压力对管节损伤的影响分析

为探究大断面矩形顶管注浆压力波动及其控制边界难以确定的实际问题,依托南京某大断面类矩形顶管工程,借助理论分析、工程类比和数值模拟等方法,研究了顶板和侧壁局部憋压工况下,大断面类矩形管节结构的变形和损伤机制。通过分析矩形顶管管节受力特征,计算了大断面类矩形管节承受的外荷载,并采用ABAQUS有限元数值模拟软件内置的混凝土损伤塑性模型进行数值建模,研究不同注浆压力作用下钢筋混凝土管节损伤演化机制。结果表明:(1)注浆荷载作为可变荷载,对管节受力有明显影响,应将注浆压力纳入管节设计环节;(2)针对该工程,其理论注浆压力为0.311 MPa,考虑抑制背土效应的需要,应适当提高注浆压力,但必须控制在合理范围内;(3)从损伤演化的角度来看,注浆荷载达到0.6 MPa时,管节顶板的拉伸损伤已达到较高水平,因此,将0.6 MPa作为该工程的注浆压力预警指标,而0.9 MPa应作为注浆压力的控制指标。

软土地层浅埋暗挖矩形大断面隧道施工力学响应特征

[目的]为探究在城市软土地层中安全有效地施工浅埋暗挖矩形大断面隧道的技术方法,以实现施工过程的安全性控制。[方法]以某地铁区间隧道工程为例,提出4导洞开挖和“中导洞”先行6导洞两种开挖方案。利用有限差分软件建立三维数值仿真模型,模拟了隧道施工过程并详细分析了隧道施工过程中的地层竖向位移和初期支护内力变化。通过与现场监测数据分析对比,验证了所提工法的合理性与有效性。[结果及结论]在导洞开挖阶段,隧道顶部和底部的地层竖向位移最为显著,且相邻导洞的开挖对位移影响有限。采用6导洞开挖方案,与4导洞开挖方案相比,底部最大位移值显著减少了21.5%,同时在施工过程中,底部的竖向位移速率也降低了6.1%。特别是在中导洞施工期间,地层竖向位移变化速率是侧导洞变化速率的1.2倍左右,这表明中导洞对地层的影响更为显著。6导洞开挖方案在控制施工期间地层变形和结构受力方面更为有效,特别是在中导洞施工阶段,需要特别关注并加强监控和支护措施。

大断面矩形顶管在已运营建筑内接收关键技术——以上海市嘉亭荟城市生活广场一、二期地下通道工程为例

以上海市嘉定区嘉亭荟城市生活广场一期与二期地下车库之间的地下连通道工程为背景,针对高敏感环境且无工作井接收条件下大断面矩形顶管法在城市地下联络通道工程中的应用进行了探讨,特别是在已运营建筑内进行顶管接收的关键技术。包括使用土压平衡式矩形顶管机、构建门形框架结构以连接接收端原结构外墙和围护结构、采用特殊的高压旋喷桩工艺进行肥槽加固,以及实施“弃壳”法进行顶管接收,此外还探究了如何处理预制管节与现浇段的连接节点,以保证顶管隧道的强度和止水性。结果表明,在复杂的城市环境中,大断面矩形顶管法在不影响接收端建筑正常运营的情况下可实现顶管的顺利接收。

大断面矩形顶管近距离下穿河道开挖方案比选研究

大断面矩形顶管近距离下穿河道具有一定的风险性,需要在设计和施工中采用合适的方案来降低隧道开挖风险。依托陆翔路—祁连山路大断面矩形顶管地道工程,采用数值分析的方法分别对先顶进后抗浮工法和先抗浮后顶进工法进行分析,并基于施工流程、数值模拟结果等进行方案比选,确立了先顶进后抗浮工法的开挖方案。施工监测结果表明,贯通后一段时间内,顶管结构整体略有沉降,约2.5 mm,管节最大上浮量约30 mm。

大断面矩形顶管施工关键技术--以广州轨道交通番禺站为例

近年来,大断面矩形顶管技术在城市地下工程建设中备受关注,因其相较传统圆管顶管具有显著优势。本研究旨在探究在广州市轨道交通三号线东延段番禺客运站A、B号出入口工程中,覆盖层浅、地质条件差、管线间距小等复杂情况下,大断面矩形顶管施工所面临的挑战,并提出针对性的施工技术措施。通过综合考虑工程实际情况,本研究有效保障了工程进度,控制了地表沉降。本文量化分析了施工技术措施对地表沉降的影响,结果显示采用针对性的施工技术措施可将地表沉降控制在每平方米0.5毫米以内。通过应用先进的测量技术,在施工过程中对地表沉降进行了实时监测,并严格按照提前设定的阈值进行调控和管理,确保地表沉降控制在安全范围内。此外,还运用了优化的土体加固方法,有效减少了地表沉降对周边环境的影响。本研究的成果为类似工程提供了有益的实践经验和技术参考,有助于推动相关研究工作和工程应用的进一步发展,为城市地下工程建设提供了重要的指导和借鉴。

某软土地区大断面矩形顶管隧道人行横通道深基坑支护设计研究

人行横通道是设置于双线长隧道之间,用于人员逃生的重要通道,通常采用矿山法、机械法或冻结法施工,施工难度大、风险高。以上海市祁连山路大断面矩形顶管隧道人行横通道为背景工程,对采用常规明挖法施工的深基坑支护设计方案进行研究。基坑围护采用钻孔灌注桩结合双排高压旋喷桩止水帷幕,邻近顶管侧采用MJS隔离加固措施并兼做止水,坑底采用高压旋喷桩满堂加固。采用GTS NX有限元软件模拟基坑开挖过程,并结合监测数据,分析基坑开挖对顶管的影响。研究结果表明:工程所采用的围护方案安全可靠,对顶管的影响可控。顶管的变形趋势为向基坑侧偏移且竖向上抬,顶管水平变形、水平及竖向收敛较小,但上抬变形较大,建议采取临时压重措施。研究成果可为今后类似横通道工程的实施提供参考和借鉴。

大断面矩形巷道快速掘进支护技术应用分析

为研究大断面矩形巷道快速掘进支护技术的应用,基于研究背景,结合实际案例,分析了该项技术的具体应用流程,具体包括准备工作、变形分析、支护设计等,并关注巷道掘进过程中各项变量对实际掘进流程的影响,以此为参考,进行了巷道掘进模拟,对可能出现的巷道变形问题等进行了归纳、总结,提出了可行性建议;这对于优化支护方案布置,提升巷道支护效果来说有着积极的促进意义。

长距离大断面矩形顶管穿越硬岩段施工技术研究

为优化矩形顶管穿越硬岩施工,以深圳市16号线共建管廊工程项目为例,开展长距离大断面矩形顶管穿越硬岩施工技术的研究。为确保工程的顺利开展,应根据项目特点做好顶管施工前设备选型、场地布设、触变泥浆设计与测量点位布设等;在遇硬岩时,根据实际情况,及时调整施工工艺,以此来实现矩形顶管穿越硬岩段施工。通过实例应用,指出矩形顶管在硬岩施工中存在的不足,为后续工程在此方面设计和施工提供借鉴。

大断面小间距矩形顶管隧道微扰动施工控制技术研究——以淞沪路—三门路下立交工程为例

为满足城市核心区浅覆土大断面矩形顶管隧道施工过程中对地表沉降和邻近既有结构变形控制要求,以淞沪路—三门路下立交工程项目为背景,采用MJS对近距离穿越既有箱涵结构进行加固保护、设计应用新型压力自补偿自锁式管节止退系统、科学合理地设置顶管推进施工参数、研发新型减摩触变泥浆及压注工艺体系,实现大断面小间距矩形顶管隧道施工对周边环境的微扰动。结果表明:MJS加固技术对被顶管穿越的既有结构有着良好的保护效果;新型的管节止退装置将管节的平均累计后退变形量控制在20 mm以内,推进过程中主要参数控制在设定范围内;新型减摩触变泥浆能有效填充建筑间隙、降低摩擦作用。基于现场实测变形数据分析可知,地表累计沉降控制在-19.74~6.92 mm,下穿合流污水箱涵结构周边土体沉降控制在-3.67~3.01 mm,结构本体垂直位移控制在-4.54~4.26 mm。

济南地铁出入口大断面矩形顶管施工技术研究

随着地铁施工的不断深入,大断面矩形顶管逐渐应用于车站出入口过街通道施工过程中。受施工环境、地面管线等影响,做好洞门止水设置和减少地面沉降始终是顶管施工的重要研究方向。以济南轨道交通4号线彭家庄站C出入口大断面矩形顶管施工为例,通过采取增加双橡胶帘布止水装置、设置环向土工布、持续进行洞内注浆等方式有效加强了洞门密封效果、减少了地面沉降,取得了良好的工程效果,具有经验推广意义。

上软下硬地层大断面类矩形顶管结构的力学特性分析

以珠海市兴业快线(北段)下穿梅华东路隧道为工程背景,比对理论计算结果与工程监测数据,分析超大断面类矩形顶管管节在典型华南地区“上软下硬”地质条件下的力学特性。通过研究发现,该地质条件下结构受力形式并非理想状态下均匀且对称分布,常用的土压力计算理论更适用于上部软土地层,下部硬质地层土压力分布的离散性要大于上部软土地层,底部硬岩造成底部支座约束较强,导致结构两侧受力与理想状态的对称形态有所差异。

超大断面组合式矩形顶管机在深圳始发

2023年4月18日,大断面组合式矩形顶管机“大禹掘进号”在深圳地铁12号线二期工程沙三站顺利始发,标志着超大断面矩形顶管暗挖车站正式进入施工阶段。沙三站为地下2层岛式车站,车站总长208.4 m,标准段宽22.7 m,有效站台宽13 m。该站地处城市繁华区,周边建筑物多,地下水充沛,且有1处埋深为4.2 m的新建暗涵。施工面临超大断面组合顶管暗挖车站管片井下拼装、始发接收、左右线紧邻顶进、近距离下穿箱涵变形控制、结构体系转换等技术难题。

垂直冻结法在大断面矩形顶管始发中的应用研究

本文针对上海某大断面矩形顶管隧道始发端紧邻市政综合管廊、高架桥且隧道底距微承压水层较近,复杂工况下仅水泥系加固无法有效控制洞门渗漏风险的难题,提出了采用垂直盐水冻结技术作为辅助止水措施,确保了顶管顺利始发。工程实践表明,结合强制解冻措施并合理规划局部垂直冻结范围及顶管始发流程,能够有效保证始发加固质量并规避顶管始发阶段刀盘及壳体被冻风险。局部冻结在既有水泥系加固中实施后呈现出后期冻胀融沉小的规律,表明垂直冻结辅助止水法为地质条件差、周边环境保护要求高的地下大断面顶管工程提供了一种新的解决途径。

北京地铁大断面矩形顶管通道技术经济分析

近年来,随着建筑市场工人的日益减少,人工单价在逐渐提高,如何降低人工成本是人们共同关注的问题。提高机械化施工水平,推行地下工程的“装配式建筑”,矩形顶管法为城市地铁出入口通道或地铁换乘通道的施工建设提供了一个新的解决途径。结合北京市具体工程实例,对大断面矩形顶管法进行了技术经济比选及造价分析,结果表明,采用矩形顶管法施工地铁出入口通道可以节约工期、保证工程安全、降低工程造价、减少对周边环境的影响等。

富水圆砾层地层大断面矩形顶管群设计与施工技术

大断面矩形顶管法是通过螺旋机、多组液压千斤顶等设备,采用不影响地面交通的开挖方式进行地下掘进,同步将作为永久支护的预制管节推入土层中的一种隧道施工工法。大断面矩形顶管工法的应用,可以有效的减小地下工程施工对于地面交通、管线等产生的影响,相对于矿山法和明挖在市区内实施出入口过街通道具有一定的优势,下午将对此进行阐述。

浅谈上软下硬地层中大断面矩形顶管施工监管重点

根据长沙轨道交通5号线、6号线顶管工程的应用情况,阐述了大断面矩形顶管在上软下硬地层中施工的监管重点。重点分析了顶管顶进前的选型控制、顶进措施管理及施工监测管理,根据现有工程经验总结了矩形顶管管节制作、始发和接收、管节防水、成型顶管各分部工程的质量验收要点,为今后类似工程的施工管理及质量安全监督管理提供借鉴。

大断面矩形煤巷锚杆支护参数数值模拟研究

以神木汇森凉水井煤矿顺槽为例,利用ansys软件对顶板锚杆支护的不同方案进行数值模拟,通过数值模拟结果分析锚杆支护参数对围岩稳定性的影响。