下穿铁路管幕暗挖浅埋隧道设计

以下穿华北地区某单线普通铁路浅埋暗挖隧道工程为背景,对此类项目的设计计算方法进行了研究,从初支、二衬的结构验算,管幕变形及其应力检算、地表沉降计算等几个方面进行了分析。

饱和软土地层管幕暗挖法施工风险及对策研究

传统暗挖施工方法难以在含水量高、承载力低的饱和软土地层适用,管幕暗挖法可为软土地层暗挖施工提供新的途径。目前管幕暗挖法设计和施工经验不成熟,工程实施难度大,施工过程风险控制尤为重要。为此,结合上海市轨道交通14号线桂桥路站管幕段工程实例,从风险管控角度论述管幕暗挖法施工过程中管幕顶进精度、MJS加固地内压力控制、内衬墙倾覆、融沉注浆、开挖过程中坍塌和涌水等风险因素,并提出相应对策。研究结果表明:1)在软土地层进行管幕暗挖法施工大断面地下空间是可行的,施工风险总体可控;2)管幕顶管顶进工序是管幕暗挖法实施的基础,开挖支撑是该工法施工风险控制的关键工序,同时也是造成地面沉降的主要工序。

隧道管幕暗挖法原理及应用探讨

隧道管幕暗挖法是一种在刚性支护体系保护下,实现安全、快速掘进的隧道暗挖施工技术,其设计理念及支护受力体系与“浅埋暗挖法”和管幕工法既有应用存在较大差异,主要特点包括:(1)超强环、纵向刚性支护体系;(2)无锚杆支护体系;(3)管幕钢管局部、间隔布置;(4)提倡大断面、短工序开挖,支护快速封闭成环;(5)根据工程实际可设置无工作井管幕。隧道管幕暗挖法已成功应用于重庆铁路枢纽东环线猫垭口、乔子堡二号隧道下穿渝宜高速公路交叠段工程中,可供类似工程施工参考借鉴。

大断面多层地下空间的管幕暗挖结构顺作施工工艺

基于我国大中型城市核心区地下空间立体化建设的需求,在系统分析传统地下空间建设方法,如明挖法、管幕法及顶管法等基础上,通过对支护体系设计、土性改良、开挖工艺、支撑体系转换及结构施工工艺等全过程研究,提出了大断面多层地下空间的管幕暗挖结构顺作施工工艺。该工艺具有施工效率高、环境污染少、结构断面适用性强及适合富水软土地区多层地下空间建设等优点,其市场应用前景非常广阔。

管幕暗挖法土体开挖MJS加固效果研究——以上海市轨道交通14号线桂桥路站管幕段工程为例

文章以上海市轨道交通14号线桂桥路站管幕段工程为背景,研究管幕暗挖法开挖施工过程中土体加固对地表沉降的影响规律。结果表明,土体加固对于开挖造成的沉降具有良好的控制效果;未采取加固措施的施工,可能会影响开挖过程中的稳定性及对周围环境造成较大沉降;在管幕暗挖法工程中,采用MJS工法对开挖土体进行预先加固,可确保土体开挖过程中的稳定性,避免引起较大的地表沉降。

饱和软土地区束合管幕暗挖工艺研究

目前在城市核心区和老旧城区修建地下结构时,常会面临地下空间摆不下、邻近设施触碰不起等难题。以上海轨道交通14号线桂桥路站工程为例,就该工程采用的自由断面管幕法会增加工程造价和延长施工工期进行详细论述,在此基础上提出了束合管幕暗挖法,并综合概述了该工法的结构特点、施工流程以及未来研究方向。束合管幕暗挖通过对各管节施加环向预应力,使管节协同受力,达到改善管幕结构受力性能和安全性能、避免开挖阶段安装支撑、提高其经济性能的目的。该工法可为我国软土地区非开挖施工提供强有力的技术支撑,对城市可持续发展具有重大工程意义。

饱和软土地区超大断面管幕暗挖土方开挖施工方案分析

管幕暗挖法作为一种非明挖工法,通过利用小口径顶管机建造大断面地下空间,在国内外已得到广泛应用。但饱和软土地区因地下水位较高、隔水效果较差,地层具有明显流变塑性,沉降控制能力弱,目前在上述地区进行超大断面管幕暗挖的工程案例较少。现以上海轨道交通14号线桂桥路站管幕段为例,阐述了在饱和软土地层采用管幕暗挖法施工的技术难点,对比分析了短台阶法和长台阶法2种土方开挖施工方案的优缺点,为今后在软土地层开展类似暗挖工程提供借鉴。

管幕暗挖法顶管施工的主顶进装置设计

为了应对小口径管幕暗挖法施工高精度顶管推进要求,保证管幕间形成有效紧密连接,对顶管推进装置进行了优化。主要是加强其对推进轴线控制,减少因推进前期顶管机头偏重导致推线轴线下倾的发生,避免在后部负载撤出后管节出现回退,从而导致管节发生轴线变动。这为今后管幕法施工在中心城区狭小的空间下应用提供有效的施工措施。

新建市政隧道下穿多线运营铁路施工地表沉降研究——以郑州火车站操场街隧道工程为例

新建隧道近距离下穿运营铁路施工安全风险高,易导致上方运营铁路路基、轨道变形,影响列车行车安全。为降低施工风险,减少对运营铁路的影响,以郑州火车站操场街隧道工程为研究背景,基于有限元数值模拟,分析矩形顶管法和管幕暗挖法施工引起的运营铁路路基沉降变化。并对矩形顶管法和管幕暗挖法进行施工工艺、施工进度、沉降控制等多方面的综合比选,给出新建隧道下穿既有运营铁路安全施工方案。研究表明,运营铁路与新建隧道正交时,隧道正上方铁轨沉降最大,隧道中心点两侧铁轨沉降呈对称分布;矩形顶管法施工铁轨累计沉降值最大为5.6 mm,管幕暗挖法施工铁轨累计沉降值最大为4.04 mm,管幕暗挖法对运营铁路铁轨沉降的影响小于矩形顶管法。

新建市政隧道下穿多线运营铁路地表沉降研究———以郑州火车站片区操场街隧道工程为例

新建隧道近距离下穿运营铁路易导致上方运营铁路路基、轨道变形,影响行车安全。为降低施工风险及减少对运营铁路的影响,以郑州火车站片区下穿运营铁路操场街隧道工程为研究背景,基于有限元数值模拟,分析矩形顶管法和管幕暗挖法施工过程中引起的运营铁路路基沉降变化。并对矩形顶管法和管幕暗挖法施工工艺、施工进度、沉降控制等多方面综合比选,提出新建隧道下穿既有运营铁路安全施工方案。研究表明,运营铁路与新建隧道正交时,隧道正上方轨道沉降最大,隧道中心点两侧轨道沉降呈对称分布;矩形顶管法施工轨道累计沉降值最大为5.6 mm,管幕暗挖法施工轨道累计沉降值最大为4.04 mm,管幕暗挖法施工对运营铁路轨道沉降的影响较小。

管幕锁扣密封油脂的研制与应用

管幕顶管锁扣间的密封性是整个密封系统中的薄弱环节。介绍了一种全新的管幕锁扣密封油脂。通过试验,分析了各原材料间的添加量及复配比例对密封油脂性能的影响。管幕锁扣密封油脂经工程试用后,各项性能满足预期要求,适合在管幕暗挖法顶管施工中推广应用。

郑州火车站操场街下穿隧道工程方案比选

依托操场街下穿郑州火车站工程实例,研究各施工工法的优缺点和以往的施工案例,最终选定了管幕暗挖法和矩形顶管两种施工工法,并对施工工法进行了设计,分析了施工难点及解决对策,保证了工程的顺利施工。