World’s first implementation of close-fit pipe jacking of twin tunnels for construction of subway station--Innovation in equipment and construction technology

1 Project overview The Shasan station of Phase II of Shenzhen’s urban rail transit Line 12 is situated in Bao’an District,Shenzhen.It comprises a two-level underground island platform station,measuring 212 m in length,and 22.6 m in width,with an overburden thickness of about 7.0 m.Fig.1 illustrates the presence of a large underground reinforced concrete stormwater culvert,measuring 11.5 m by 3.6 m,traversing the station’s center.

泥水平衡顶管下穿运营铁路施工安全影响分析

结合某电厂至呼和浩特市长输供热管网工程泥水平衡顶管施工项目,采用数值模拟的方法,对顶管穿越段京包客专、京包铁路、呼王联络线路基及呼王联络线桥梁变形进行仿真分析,揭示泥水平衡套管下穿运营铁路施工对路基及桥梁的影响。结果表明:客专线路路用便梁和管棚加固、普速线路路基采用管棚加固、桥梁基础采用注浆防护后,既有运营铁路路基及桥梁的变形值均能满足铁路运营的安全要求,根据三种不同等级的铁路,所提出的三种加固设计方案均切实有效、可行。

顶管施工过程中浆液扩散对减阻效果影响

浆液扩散是影响顶管注浆减阻的关键因素,为此建立顶管三维数值分析模型,引入扩散环模拟顶管施工过程中浆液的扩散过程,根据管周土体与管片接触情况修改管土摩擦因数,研究顶管施工过程中浆液扩散过程对减阻效果的影响.将计算得到的顶进摩阻力与实测数据进行对比,验证方法的可靠性,进一步研究了顶管施工过程中滤过效应对土体位移的影响及注浆扩散相关参数对顶管施工过程中土体位移及顶进摩阻力的影响.结果表明:考虑滤过效应时的地表沉降更小;滤过效应引起的渗透系数衰减越强则地表沉降及顶进摩阻力越小;浆液扩散的越快,泥浆套越完整,则顶管顶进期间的注浆减阻效果越好.

地铁车站出入口工程顶管法施工泥浆被污水渗入后的性能分析

[目的]顶管法施工容易造成施工区域内老化的污水管破裂,进而导致污水沿土体渗入触变泥浆内,对触变泥浆的性能造成一定的影响。为确保施工安全,需研究污水渗入触变泥浆后的性能指标变化规律。[方法]以济南市轨道交通2号线宝华街站1号出入口工程为例,结合该站出入口因顶管下穿导致污水管破裂的施工工况,研究了污水渗入后触变泥浆的性能指标变化规律,并通过减阻试验分析了污水渗入对触变泥浆减阻效果的影响。[结果及结论]污水渗入后,触变泥浆性能发生了劣化,泥浆的漏斗黏度减小,析水率及失水量大幅增加。污水中无机盐的正电荷与泥浆土颗粒的负电荷相互吸引,导致泥浆Zeta电位从稳定的31.0 mV降至20.0 mV以下。污水渗入导致大粒径土颗粒质量分数明显增加,泥浆发生团聚沉淀现象,这是泥浆析水率大幅增加的原因。污水渗入还导致泥浆的减阻效果降低,摩擦因数及顶管顶推力增加。

触变泥浆组成对减阻性能影响的室内测定试验

同步注浆是顶管施工过程中不可或缺的工序,其中触变泥浆的减阻性能是影响注浆减阻效果的关键因素。为此,本文使用室内摩阻试验测定触变泥浆及浆土混合物的摩阻参数,研究泥浆中不同成分配比对浆液减阻性能的影响。结果表明:泥浆的3种主要组成成分——膨润土、CMC(Carboxylmethyl Cellulose)、纯碱,均对触变泥浆的减阻性能有影响;膨润土含量对触变泥浆的摩阻参数影响最大,浆液中膨润土含量越高、浆土混合物的摩阻系数越小。

泥水平衡顶管施工技术研究——以西安曲江新区植物园地下停车场项目为例

为了不影响地面建筑物与地上交通的正常运行,管道的施工多采用非开挖的顶管施工技术。文章以西安曲江新区植物园地下停车场项目为例,针对施工过程中遇到的问题,通过对工程现场施工总结、调查研究和计算分析,提出了一套完整的泥水平衡顶管施工技术方案。希望本方案对类似地下工程项目的泥水平衡顶管施工技术提供有益的参考和借鉴。

内径4m顶管粉细砂液化地质卡管脱困研究

富水粉细砂地质顶管扰动后发生液化流窜现象,管体周边土体塌陷导致阻力骤增后局部顶力不足造成卡管,结合某工程综合分析卡管原因及范围,通过验算得出管材及后背墙承受的最大顶力,从而确定安全顶力边界,然后在受困区域管道内部接口位置前后增设2道中继间,有针对性地提供大顶力,借助管道接口接缝空间在不脱口的前提下蠕动,在解除卡管抱死状态的同时,结合地质环境调整减阻泥浆参数,最终逐渐恢复泥浆减阻功能,在始发区大顶力加持下顶进逐渐恢复正常。结合工程案例,阐述了适用于大管径局部增加顶力脱困的思路,可为类似顶进工程事故防范及脱困提供参考。

城市污水调配工程管线施工及其保护方案设计

城市污水调配工程是城市建设中的关键环节,需要对其管线进行有效保护。以江南新城污水调配工程—二标段为研究对象,根据施工过程中存在的风险问题,设计了调配工程管线施工及其保护方案。采用泥水平衡顶管机掘进技术进行城市污水调配工程管线施工,并计算护壁后背墙的承载能力。实验结果表明:该方案的最低安全系数是1.78,且管线最大倾斜率为0.186%,明显高于管线安全系数的控制标准,应用该方案竣工后的管线,使用时间越长,管线累积沉降量最大,为6.9 mm左右,说明在设计城市污水调配工程管线施工及其保护方案时,适当增加管线埋深,可降低管线应变与位移,缓解管线变形情况,提升管线使用安全性;当管线位置土地泊松比较小时,需加固处理地基与管线,避免损害管线。

大直径超长距离顶管在软土中顶进关键技术研究

通过对竹园污水处理厂四期厂外管道工程顶管使用泥水平衡施工工艺,对该法在软土地层顶管参数、技术控制要点及中间质量控制进行了研究,结果表明,在软土中作业大直径超长距离曲线管节使用泥水平衡顶管工艺,具有很好的经济性,值得推广应用。

土压平衡顶管下穿市政主干道施工技术

结合工程实例,分析了土压平衡顶管施工时的管道埋深对道路路基的影响及顶管下穿道路时的沉降量,并就土压平衡顶管施工下穿市政主干道的施工技术要点展开了详细的研究,以保证城市主干道周围建筑及设施安全,减少顶管施工对主干道交通的干扰,提高顶管施工效率。

泥水平衡顶管技术在乡镇污水处理工程中的应用研究

主要探讨泥水平衡式顶管技术在乡镇污水处理工程中的应用。概述了泥水平衡顶管技术的原理、设备及操作流程,通过实际工程案例分析其优势。研究结果表明,该技术显著提升了施工效率与安全性。

市政管道中顶管设备选型及施工质量控制

随着城市的更新发展,传统的开挖式施工已不能满足需求,在设计埋深较大,且地表构筑物较多,需穿越河流、构筑物等进行管线埋深实施时,多会采用顶管施工工艺,本文以深圳市水环境治理工程为依托,全面论述了市政顶管施工设备选型和施工全过程质量控制,针对泥水平衡顶管顶进过程中,可能要发生的地面沉降、地面冒浆、顶管通过不稳定砂层出现线位偏移等困难,制定了顶管全过程施工质量控制方法,使顶管施工质量得到有效控制。

浅覆土下大截面大坡度矩形顶管开挖对既有市政道路影响分析

矩形顶管大坡度顺坡顶进时易导致土层变形增加,对隧道线路既有管线、建构筑物及市政交通产生破坏。通过依托广州某管廊项目,结合数值分析,研究分析了施工过程中矩形顶管后靠背应力、顶管始发和接收技术,总结出大坡度矩形顶管隧道施工技术要点,拱顶上方土体总体变形最大值为-3.4mm,验证了顺坡始发时坡度的合理性,对受地质条件、地下管线等因素制约无法实施的地下通道建设具有一定的参考价值。

复杂地质下水厂进水管掘进方式研究

以某项目进水管道地下暗埋管段施工为研究对象,研究复杂地质下掘进方式应用及保护措施,包括采取双气囊堵漏和地基加固下进行人工掘进施工,以及根据地质变化,通过调控顶力、刀盘转速、排渣速率、膨润土泥浆比重等施工参数,进行泥水平衡顶管施工安全可行性和操作性。通过该项目的经验得出,在采取相应措施前提下,可以同时采用不同的暗埋管段掘进施工工艺交叉使用,并结合细节上的改进,可以有效地完成复杂地质下的管道施工任务,该经验可供应用于更多类似环境条件下的项目。

泥水平衡顶管下穿城市道路地表沉降实测分析

在中国沿海富水地区,泥水平衡顶管法作为市政管线施工的一种主要方法,被广泛应用并逐步推广。但目前,对泥水平衡顶管下穿城市道路引起的地表沉降情况,研究较少。为此,以包头市希望园区再生水管线工程为背景,通过现场监测,对泥水平衡顶管下穿城市道路时的地表沉降情况进行研究,以期为其他工程提供参考。研究结果表明:顶管施工引起地表变形的根本原因,是施工对周围土体产生扰动,主要是千斤顶的挤压、刀盘的切削扰动,以及注浆压力。地表变形总趋势是先出现沉降,然后隆起,再快速沉降,最终趋于细小波动状态。顶管顶进过程中,位于顶管顶进轴线上的沉降变化最大,顶进轴线两侧的沉降变化相对较小。

大断面矩形顶管超近接下穿既有管线施工控制技术研究

为确保大断面矩形顶管超近接穿越既有污水管线的顺利实施,结合风险源等级及大断面土压平衡矩形顶管的施工原理,以北京地铁昌南线上清桥站出入口矩形顶管工程为依托,通过建立数值模型进行了计算预测,总结和分析了关键施工控制措施,创新性地得到了大断面矩形顶管超近接下穿既有污水管线施工关键技术:在既有管线结构周边土体进行注浆加固,提高既有管线周边土体的强度;提前截流导流,实施紫外线原位固化技术,确保既有管线结构自身的安全;土压平衡顶管机全土压始发和超土压掘进,确保顶管顶进过程中对周边土体微扰动;通过泥浆置换,减少后期既有管线结构的蠕变变形。实测数据表明:采用该超近接穿越关键控制技术施工,既有污水管线沉降远小于控制值。该技术可为城市地铁车站出入口超近接穿越既有管线结构施工提供借鉴和指导。

考虑管-土-浆相互作用的管段施工过程力学模型

顶管法应用广泛,为更准确控制顶进过程的顶力,假定注浆浆液为粘时变流体,将注浆过程分为初注和满注2个阶段,初注时采用柱形渗透扩散模型,满注时采用管土部分接触模型,提出了基于浆液扩散面积和渗流速度的浆液状态判断准则,建立了考虑管土浆相互作用的管段全过程力学模型。浆液满注时,基于粘性流体力学和管土部分接触模型,得到了管段不同接触面剪应力大小。在此基础上将浆液产生的浮力与管段自身重力比较,来确定管土浆共同工作模式下管段形态,得到不同形态下管段所处状态的力学模型。进一步的计算实例证明,其他参数已知的条件下,可以通过本文提出的管段全过程力学模型计算出管段的顶进阻力。与实测及其他文献计算结果对比可知,提出的计算模型能够实时准确反应管段所处工作状态且计算结果更为精确。

清江口提水泵站取水口管道工程顶管施工技术研究

清江口提水泵站取水口位于长江北岸黄广大堤外滩,受长江水位以及复杂地质、地形、公共设施、建筑物等因素影响,选用泥水平衡顶管掘进机施工。在施工中,对顶管施工设备选择、顶管施工平台布置、顶管施工技术方案等进行了研究。实践证明,应用该技术施工,较好地解决了工程质量、进度、投资、安全等关键问题,且社会和经济效益较为明显,可供同类型工程的施工参考借鉴。

市政污水管道泥水平衡顶管施工技术

为了不影响城市地面交通和周边建筑物的正常使用,市政污水管道多采用非开挖顶管施工技术。以济南市新旧动能转换起步区新建污水管线项目为研究对象,综合考虑场地周边环境和岩土工程条件,污水管道施工选用泥水平衡顶管施工技术。介绍了泥水平衡顶管机主要性能参数和机头结构,明确了泥水平衡顶管施工工艺流程,验算了顶推力、后背墙承载力和反力,介绍了工作井与接收井施工方法、顶管顶进施工工艺和施工过程中的泥浆减阻措施及纠偏控制技术。

矩形顶管小井口始发、斜交接收施工技术分析

武汉轨道交通5号线王青公路站1号出入口过路地下通道顶管施工时,面临小始发井、大角度斜交接收的施工难题。对此,文章提出优化顶管机设备选型、机头分次进洞、进洞段超前探测及地面加固、接收段单轴搅拌桩加固洞口土体、出洞管节整体分解吊装等一系列技术措施,从而保证了顶管机安全进洞、接收,使通道顺利贯通,研究成果可为类似项目提供参考。