过河段顶管施工渗水冒顶水下混凝土全包封处置方法

为解决过河段机械顶管施工渗水冒顶问题,采用分幅围堰施工形成相对干燥场地,对管网上下游采用气囊封堵防止水流继续流入,人工对原有管道进行修复,最后进行水下混凝土全包封施工。该方法工艺成熟可靠,操作简单,施工风险低,对周边环境影响小,可以很好地解决过河段管道渗漏水影响施工进展问题。为冒顶事故的进一步处理创造良好的施工条件。

超大断面矩形顶管姿态控制关键技术研究

针对深圳某地铁站矩形顶管隧道工程的超大断面、浅覆土、密贴顶进等特点,对顶管姿态控制难点进行分析,并对该工程采用的姿态测量、铰接纠偏、多螺旋机出土、多刀盘模式控制、注浆纠偏等多种技术结合的纠偏控制方案进行介绍。根据该工程实践表明:①顶管姿态偏移主要源于顶管开挖面及隧道两侧水土压力不平衡;②矩形顶管姿态控制重点是水平姿态以及垂直姿态控制;③通过采用铰接油缸控制、注浆纠偏、多螺旋机出土、多刀盘转动模式控制等技术,可有效控制顶管姿态。

浅覆土顶管近距离上跨施工对既有运营地铁隧道扰动规律与控制研究

顶管上跨施工会对既有运营地铁隧道产生扰动,开展顶管上跨施工对既有运营地铁隧道扰动规律与控制研究对于确保既有运营地铁隧道的安全与稳定具有重要意义。文章以南宁地铁5号线上跨施工为例,采用Midas-GTS进行三维数值模拟浅覆土顶管近距离上跨既有运营地铁隧道,分析顶管近距离施工引发地面沉降及临近盾构隧道变形与受力特征,探究并提出合理的变形控制措施。通过开展现场监测对比分析,验证变形控制措施的合理性,并及时采取注浆回纠等措施使地面沉降与地铁隧道变形控制在允许范围内。顶管洞通后通过顶管内预留的预应力管道将管节张拉为整体,进一步限制地铁隧道的上浮,且使顶管隧道本身的抗浮设计满足要求。相关研究可为其他类似顶管近距离上跨既有运营地铁工程施工提供参考和借鉴。

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。

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。

超大断面矩形顶管隧道全断面渣土改良施工技术

土压平衡盾构机在地铁区间隧道施工中应用非常广泛,但如遇到地质情况差,就存在沉降大、掘进困难,开挖面围岩土体稳定性不易保持等问题。通过某城市道路隧道工程超大断面矩形顶管隧道推进期间全断面渣土改良剂的选择、土体改良口的设置及施工技术的应用,使得盾构掘进顺畅、高效,减少停机时间,防止螺旋机中渣土固结,从而保障施工安全顺利。结果表明,最佳的改良剂参数和掘进参数的改进,能加快掘进速度,减少盾构机磨损。

软硬不均地层及不同开挖顺序下双顶管隧道施工对管片及地层的影响

目的:双顶管隧道穿越软硬不均地层时往往会导致周围地层变形、管片受损等一系列问题。为防止这些问题发生,应深入开展双顶管施工时地层的软硬程度、不同施工顺序对周围地层及管片的影响。方法:以南宁市平花河排水干渠顶管工程为背景,采用数值模拟方法,建立了三维有限元隧道开挖模型,分别研究了左右线同步开挖、先左线后右线两种开挖顺序下隧道横截面中黏土面积占比r 1不同取值的5种工况,并对双顶管穿越不同软硬组合地层对周围土体变形及管片应力进行了分析。结果及结论:双顶管隧道穿越不同软硬组合地层所致地面沉降差异显著,地面沉降随r 1的增大而增大,同步开挖工况下全断面黏土层的地面沉降最大值约为全断面石灰岩的2.2倍;双隧道先后开挖所致地面沉降值约为左右线同步开挖时的1.1倍;当隧道顶管机在监测断面往前开挖2倍隧道直径距离后,监测断面的地表沉降基本上不再发生变化;管片最大Mises应力随r 1的增大而增大。

地铁车站标准化断面人行通道类矩形顶管机的针对性设计与施工技术——以上海轨道交通14号线静安寺站工程为例

为实现城市核心区地下交通线网人行通道的绿色高效建造,探讨将现有断面形式多样、施工工艺繁杂的地下人行通道建造技术标准化、规范化的可行性,依托国内首个软土地区大断面矩形顶管法暗挖车站——上海轨道交通14号线静安寺站工程,在确定其站厅层人行通道断面形式设计的前提下,针对性地研制全断面类矩形隧道掘进机。详细介绍适应此种断面隧道开挖的类矩形顶管掘进机的切削系统、壳体系统、纠偏中继间系统、主顶进系统、驱动系统、螺旋机出土系统等主要系统的针对性设计;开发与此装备相适应的施工工艺,研究其进出洞地基加固、洞门止水、施工参数控制、管节减摩泥浆及控制施工工艺、土体改良等主要施工控制措施。现场实测变形数据分析表明:隧道轴线要求控制在±50 mm,地表沉降控制在-15.49~5.03 mm,满足工程要求,为城市轨道交通建设中实现全断面机械法开挖人行通道提供了一种标准化的解决方案。

浅埋富水地层特大断面矩形顶管隧道掘进参数分析

为保障特大断面矩形顶管隧道在浅覆土、小净距下的安全高效掘进,依托世界上首个直径15 m级3车道矩形顶管隧道工程,对顶管多刀盘开挖系统、减摩注浆系统、三螺机出渣系统进行针对性优化设计。通过对顶管主要掘进参数及地层沉降监测结果进行统计分析,得到以下结论:1)本工程采用的减阻措施有效降低了管节受到的地层摩擦阻力,实际总推力为理论值的40%左右;2)刀盘直径和安装高度对刀盘转矩影响较大,多数刀盘转矩均值小于额定转矩的一半,说明刀盘额定转矩有较大的优化空间;3)顶管掘进过程中盾壳受到较大的地层挤压力,土舱内渣土压力也显著大于地层侧向土压力,停机后上述压力均有较大幅度降低;4)顶管掘进后地表横向沉降槽呈“盆”状,隧道两侧0.5倍开挖宽度内的地层沉降较大。

我国矩形顶管隧道应用现状及面临的技术难题探析

随着我国城市建设的快速发展,矩形顶管法作为绿色、安全、环保和高效的地下工程建造技术,在城市地下空间开发的各个领域得到应用,并逐渐成为研究热点。该文综述我国矩形顶管隧道的发展历程及发展趋势。依据大量的工程实例,对矩形顶管隧道的应用领域、断面尺寸分布情况进行统计分析,给出矩形顶管隧道的断面划分标准。分析我国矩形顶管隧道应用面临的技术难题,并结合现有矩形顶管隧道的应用需求,提出几点发展建议。

复杂环境下大截面矩形顶管穿越既有地铁施工技术研究

在周边复杂环境下进行矩形顶管施工,且上穿地铁线,施工难度较大,对顶管设备选型、顶进速度、土压力、测量及纠偏、各项技术参数控制、监测等要求较高,一旦控制不好,将对地铁运营及安全造成重大影响。文章结合实际案例,探讨了复杂环境下大截面矩形顶管穿越既有地铁施工技术,首先介绍了工程概况、工程地质条件和场地环境,然后分析了该工程的两个施工难点及应对措施,最后从机械设备选型、主要参数控制和监测控制三个方面分析了主要技术指标控制,以供参考。

矩形顶管技术发展与研究现状

文章介绍了现代矩形顶管工艺的技术基础、矩形顶管的适用环境条件和优越性,阐述了国内外机具设备的发展现状,从顶推力的研究进展、背土效应机制及控制措施、工作面稳定性评估3个方面介绍了矩形顶管理论研究现状。简单介绍了国内外部分典型顶管工程实例,从理论方面、设计方面、施工方面介绍了矩形顶管当前面临的难题。

某超大直径断面顶管施工引起的地层位移分析

基于随机介质理论,以城市某超大直径断面顶管工程为背景,以"试验段"某断面监测数据为基础进行位移反分析,得到隧道断面收敛值ΔA和隧道开挖所处的地层条件tanβ;对比分析3种隧道位移收敛模式(均匀收敛模型、非均匀收敛模型以及Peck公式)的地表沉降值,得到适合该工程的位移收敛模式,并据以预测隧道穿越后的地表变形;定量分析4种影响隧道开挖引起地表变位的因素,研究结果可为以后类似的工程提供理论参考。

砂性土地层中土压平衡矩形顶管施工对管线影响的研究

以内蒙古包头市阿尔丁大街行人过街地下通道为背景,制定了顶管下穿影响区域内的管线变形控制标准,在管线上方布设间接沉降观测点,按照一定的监测频率对既有管线的沉降变形进行监测。监测结果表明:在砂性土地层条件下,顶管顶进施工过程中,煤气管最大沉降变形为2.5 mm,给水管的最大沉降变形为4.5 mm,均未超过控制标准。雨水管的最大隆起变形为26.2 mm,已超过控制标准,主要是由于过大的注浆压力使地层抬升引起。给水管、煤气管上中间3个测点发生沉降变形,两边的测点发生隆起变形;管线横向沉降槽基本符合正态分布曲线。

大断面矩形土压平衡式顶管上跨施工对运营地铁隧道变形的影响分析

以川大停车场下穿人民南路地下人行通道矩形顶管隧道工程为依托,采用数值模拟方法对大断面矩形土压平衡式顶管隧道上跨地铁运营区间隧道所引起的地铁隧道变形进行全过程分析研究,并将模拟结果与现场监测数据进行对比,验证模型的合理性。主要结论如下:1)顶管法隧道上跨施工引发的既有地铁隧道竖向变形受前期掌子面支护压力影响较大,随着开挖面的推进,开挖卸载效应逐渐占据主导地位;2)地铁隧道横向位移受顶管隧道掌子面支护压力和开挖卸载效应的共同影响,且地铁隧道管片衬砌上半断面的横向位移对掌子面支护压力极为敏感。

富水流砂地层中热力隧道内接收顶管机头施工技术

农展南路热力管线在穿越东四环朝阳公园桥施工中,所处地层为粉土、细砂、滞水、潜水地层,为确保周边道路通行安全,避免作业面发生流砂、坍塌、失稳等危及施工安全的情况,施工中采取暗挖隧道和泥水平衡顶管两种敷设方式,在隧道内接收顶管机头施工中对地层采用全断面止水加固注浆,局部渐变断面,动态监测,保证了热力管线的安全穿越。

富水软弱地层中超大断面矩形顶管施工地表沉降控制技术研究

以天津在富水软弱地层中应用大断面异形顶管的隧道工程为例,对引起地面变形、沉降的诱因进行了分析研究。在施工过程中,通过采取顶管设备改进、减摩注浆、管片外腔注(红)泥、合理确定顶管机各项施工参数、洞门增加止水钢箱等措施,较好地控制了地面沉降,工程顺利完工,保证了顶管工程上方管线及城市快速路交通的安全,为天津地区后续的顶管工程提供了一定的经验。

矩形顶管机下穿郑州市中州大道工程简介

介绍国内最大断面矩形顶管机首次应用于城市车行地道工程,大型顶管机将长距离穿越运营的郑州中州大道和地下构筑物。下穿隧道的建成,将改善郑州城区的交通,为郑州市近年来一直在推行的"北移东扩"的发展起到积极作用。

高水压顶管隧道管节修复装置的设计与应用

以富春江顶管工程为例,介绍了一种可快速拆卸的用于深埋顶管隧道对管节局部破损进行修复的装置。装置结构简单、紧凑,易于在圆形截面的隧道中进行快速拼装。该装置最高耐水压力0.8 MPa,可对地下水位以下30~80 m顶管隧道中出现沿轴线长〈0.4 m环状破损的管节进行注浆修复。这种设计能够有效解决深埋顶管隧道小面积局部破损、小范围漏水涌砂等问题,为深埋顶管等方法构筑的圆形隧道提供应急修复保障。

某城市大截面矩形顶管设计

以华润深圳湾综合发展项目地下连接通道的设计方案为例,针对城市地下连接通道的特点对比了明挖法及顶管法施工的优势,讨论了大截面矩形顶管工程设计及施工中的关键问题,对施工中遇到的问题进行了分析总结,为以后大截面矩形顶管的设计和施工提供了参考。