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。

泥水平衡盾构泥浆漏斗黏度分析

泥浆漏斗黏度是泥浆特性的一个重要指标,泥浆漏斗黏度对盾构掘进效果有重要影响。在一定范围内,泥浆漏斗黏度可以反映泥浆质量的好坏,泥浆漏斗黏度高,形成泥膜及携带土渣能力强,但配制泥浆的成本高,泵送难度大,分离效果差。不同规格试验仪器测试出的泥浆漏斗黏度之间存在较大差异,在试验的基础上,通过回归曲线找出了中国漏斗黏度与日本漏斗黏度之间的相对关系,并分析了配制泥浆的各原材料对泥浆漏斗黏度的影响。

泥水平衡顶管机在拱北隧道曲线管幕工程中的应用

依托港珠澳大桥珠海连接线拱北隧道曲线管幕工程,介绍在复杂地质条件下长距离曲线管幕顶管设备选型,以及选用德国海瑞克AVN1200TC泥水平衡顶管机的顶进、UNS导向、操作控制、泥水处理等四大系统,通过曲线顶管工艺试验和已完成的隧道中板处4根顶管的成功实践,从顶进精度控制、顶管施工对周边环境的影响和顶进工效等方面,对设备应用情况进行分析和评价,能够满足拱北隧道管幕工程施工需要。

超大直径泥水平衡盾构地表沉降控制关键技术

分析泥水平衡盾构施工引起地表沉降的机理,结合超大直径泥水平衡盾构施工实例,从切口压力、泥水指标控制及同步注浆管理等方面探讨超大直径泥水平衡盾构施工地表沉降的控制技术.结果表明:切口压力的设定对正面土体沉降量影响较大,在施工过程中应密切关注切口位置的地表沉降量并及时调整压力.对于超大直径泥水平衡盾构,单次压力调整不宜过大,切口压力波动不宜超过±2 kPa;采用"双控"同步注浆模式,以砂与粉煤灰为主要原材料的单液浆施工技术可以有效减小地表后期的沉降.

超大直径泥水平衡盾构机施工造价测算方法

以典型水下盾构施工费用为依据,结合施工工序和现有?11.0 m级和?15.5 m级盾构机掘进费用定额,同时考虑盾构机在不同地层中掘进的材料消耗量,测算了超大直径泥水平衡盾构机的掘进费用。考虑影响盾构机折旧的主要因素,采用双倍余额递减数学模型,提出了一种超大直径泥水平衡盾构机加速折旧的计算方法。修正现有的泥浆处理定额,针对掘进费用、盾构折旧费用、泥浆处理费用,提出?18 m级超大直径泥水平衡盾构机施工造价的测算公式,弥补了现行标准的不足。

电缆隧道顶管机洞内扩径改造施工技术

基于深圳电网北环高压架空线改造入地电缆隧道工程,针对工期压力及安全风险,将敞开式顶管改为扩径改造后的泥水平衡顶管,从主驱动和刀盘扩径方面分析改造可行性。考虑已成型隧道内径,将顶管大部件拆解成小部件,通过吊机用隧道平板车运至扩挖改造区,在隧洞内完成组装后运转调试验收。创建顶管法隧道由敞开式转换为泥水平衡式接续顶进技术,充分利用原有设备,降低工程成本,满足现场施工需求,为同类工程提供参考。

φ9.04m泥水气平衡盾构推进液压系统设计

介绍了国家"863"高技术研究发展计划资助项目φ9.04m泥水气平衡盾构推进液压系统的设计计算。为了降低成本,减小控制复杂程度,保证盾构沿着设计路线准确地向前推进,系统液压缸采用分区控制;为了满足实际工作的需要,采用比例减压阀控制;推进系统采用负载敏感控制技术的节能设计。

小浪底引黄工程土洞段隧洞施工方案及投资比选

小浪底施工Ⅶ标土洞段全长5 616 m,地质条件复杂、埋深大、水头高,施工难度大。文中主要对人工开挖法施工和泥水平衡盾构机法施工进行比较,从投资、工期、降排水措施、施工安全和环境影响等方面分析,经综合考虑推荐采用泥水平衡盾构机法进行施工。

敞开式顶管机改造及洞内组装升级泥水平衡顶管机施工技术--以深圳电网北环110 kV架空线改造入地电缆隧道工程为例

为解决顶管在复杂地层、长距离掘进施工时遇到的顶管机适应性挑战以及地质条件多变的问题,采取在掘进过程中改造顶管内部结构、改进掘进设备系统等方法,提高顶管机的地层适应性并保障顶管掘进过程的安全及效率。以深圳电网北环110 kV架空线改造入地电缆隧道工程为依托,分析敞开式顶管机改造及组装过程的重点和难点,提出采用敞开式顶管机首先穿越部分花岗岩岩层,然后对顶管机动力系统及刀盘扩径进行改造形成泥水平衡顶管机,并在洞内组装顶管机继续穿越后续砾质黏性土层的技术方法,通过分析研究动力系统的适用性及刀盘扩径、刀盘拆解、刀盘以及动力系统洞内运输、改装洞室扩挖、洞内组装的可行性,形成一套完整可靠的顶管机改造及洞内组装施工技术,实际掘进效果良好。

超大直径泥水平衡盾构施工时建筑物保护技术研究

通过分析泥水平衡盾构施工引起地表沉降的机理,并结合超大直径泥水平衡盾构施工实例,从切口压力、泥水指标控制及同步注浆管理等方面探讨超大直径泥水平衡盾构施工建筑物沉降的控制技术。结果表明,通过合理的设定盾构推进切口压力,重浆循环模式,采用"双控"同步注浆模式,有效地控制了建筑物沉降,并且房屋不均匀沉降系数满足房屋保护要求。

泥水盾构主机推进速度与泥浆系统能力的匹配

通过分析泥浆系统流量与盾构掘进进度关系,对泥水盾构主机推进速度与泥浆系统能力的匹配进行了阐述,为盾构采购用户提供一些参考。

我国掘进机研制现状、问题和展望

近年来,我国重大隧道工程相继开工,掘进机研发、设计和制造水平不断提高。通过分析国产掘进机的典型工程案例,总结我国掘进机自主设计、制造技术的现状:土压平衡盾构、泥水平衡盾构和岩石隧道掘进机3大机型技术已经成熟,马蹄形盾构、矩形盾构等异形断面掘进机关键技术达到国际领先水平,同时竖井掘进机产品开始应用。分析当前我国掘进机研发制造中存在的关键问题:1)设计软件均是国外产品,信息安全问题日益凸显;2)掘进机主轴承、减速机等基础零部件需要进口;3)创新产品市场突破难度大。结合当前技术水平和市场现状,认为智能化和多样化是今后掘进机研制的重点和趋势,提出多功能多模式掘进机、异形断面岩石掘进机、复合破岩TBM、部分断面TBM等新机型设计理念,期望能够推动我国掘进机技术革新。

S259号泥水平衡盾构机改造

介绍中铁隧道股份有限公司曾用于重庆主城过江排水隧道掘进的德国海瑞克公司生产的S259号泥水平衡盾构机,改造为用于成都地铁Ⅰ号线一期工程4标试验段隧道工程的同类型盾构机的实例,改造工作仍由海瑞克公司完成。该例盾构改造的性质为同类机型的直径缩小改造。

适用于复合地层的硬岩泥水平衡顶管关键技术

为了提高国产顶管对硬岩复合地层等复杂地质条件的适应性和设计制造水平,结合南宁市邕宁区污水管道工程,对适用于复合地层的硬岩泥水平衡顶管关键技术进行探究。其关键技术包括:研究适用于复合地层的紧凑型刀盘结构,优化刀具组合形式;基于常用的岩石破碎方法,设计一种变位剪切二次破碎机构;通过刀盘偏心超挖、设置石粉导流槽、盾体注入黏土的方法,解决硬岩地层中易卡盾体、卡管节的难题;完成"泥水舱+气垫舱"的双舱设计,采用泥水压力快速精准测量、阀门模块化自动控制,实现地层的低扰动掘进;进行带压换刀和常压换刀的针对性设计,实现狭小空间快捷安全换刀;结合泥水循环系统多种模式的转变和自冲洗、高压水冲洗位置的合理布置,提出泥水循环系统防堵塞措施。研制出的适用于复合地层的硬岩泥水平衡顶管在工程施工过程中掘进性能良好,地质适应性强。

大东湖核心区污水传输支隧工程顶管施工关键技术研究与应用

为解决超深长距离曲线双管岩石顶管项目中顶进距离长、小净距曲线顶进、地质复杂等难点问题,采用适应性设计的刀盘及盾体、双极纠偏、智能化控制系统等顶管机研发技术,采用自动导向测量系统和膏浆技术、分段注浆等注浆减阻技术,采用高效的泥浆系统、严格的泥水作业管理等施工技术。结果表明:1)该种泥水平衡式顶管机满足长距离曲线顶管施工,采用智能化控制系统使设备操作及项目管理更为便捷;2)高压膏浆减阻配合常规触变泥浆分段注浆对顶管进行减阻,可有效减小顶管摩阻力,经计算实际顶力仅为理论顶力的60%左右;3)采用自动导向系统满足连续小角度、小范围的纠偏,可确保顶管机顺利出洞;4)高效的泥浆系统、严格的泥水作业管理可有效克服复杂地层、小净距双管带来的困难。

砾石破碎型泥水平衡顶管机的选型方法

结合西气东输黄河顶管的施工,通过工程地质要求、设备性能要求、泥水平衡方式、刀盘刀具等破碎技术的阐述,介绍超长距离、大深度、大口径、高精度、砾石破碎型泥水平衡顶管机的选型方法。黄河顶管工程的成功穿越,充分证明砾石破碎型泥水平衡顶管机的选型是成功的,取得了预期的社会经济效益。

复合地层盾构的适应性及掘进参数的关联性分析

复合地层在开挖断面范围内和开挖延伸方向上,具有两种或两种以上不同地层的组合,且各地层在岩土力学、工程地质和水文地质等方面存在圈套差异,从而对盾构施工及周围环境产生很大影响。根据复合地层状态及其工程地质特点,阐述了复合地层盾构的施工特点、复合盾构的三种掘进模式、以及选择复合土压平衡盾构机与复合泥水平衡盾构机的依据,并对盾构与复合地层的适应性及掘进参数的选取进行分析。以广州地铁六号线二期工程盾构施工数据为例,通过曲线拟合及统计回归方法,得出盾构施工时各掘进参数的相互关系,从而为复合盾构的选型及各掘进参数的相互匹配与控制提供了参考依据。

海底地铁隧道盾构机关键部位选型成败因素研究

为提高盾构施工效率,应合理进行盾构机关键部位的选型。以厦门首条穿海地铁隧道顺利贯通的实例,对盾构机穿越软土、上软下硬、孤石及断裂带等复杂地层的选型进行了全面解析,并结合实际应用效果进行了试验和改进。结果表明:盾构机在海底复杂地层掘进时可通过配置刀盘伸缩摆动功能,采用新型中心双刃滚刀、双独立人闸设计,优化刮刀保护块为类方锥形,增加搅拌棒数量,选用加厚和经过耐磨处理的泥浆管,优化出浆管液压球阀前手动闸板阀为液压驱动,专门设置一台泥水舱底部冲刷泥浆泵,提高碎石机耐磨性等一系列措施,来适应海底复杂地层的掘进。

沈阳城区地层顶管顶力监测分析研究

顶力是顶管工程施工的重要参数,顶力的合理控制不仅能充分保障开挖面稳定,而且还能够合理优化工作井和中继间布置等。文章通过对沈阳城区含翼缘钢顶管和钢筋混凝土顶管的顶力监测数据进行分析,得到了不同顶管结构形式、不同管材、不同管径和不同顶管开挖方法的顶力变化规律。结果表明,钢顶管、手凿式混凝土顶管、土压平衡混凝土顶管、泥水平衡混凝土顶管在顶进过程中的顶力变化各异,单位面积摩阻力-顶距曲线震荡不同。

市政管网小管径泥水平衡顶管机不同地层刀盘选型技术

依托东莞市水生态建设五期工程常平镇范围管网长6.884km的顶管工程,进行了不同地层泥水平衡顶管机刀盘选型分析。提出了掘进粉细砂层采用垂直平板形刀盘、砂质黏土层采用带中央先行刀的轴锥形面板式刀盘、粉质黏土层选用无刀具螺旋式刀盘,并给出了刀盘结构和刀具配置技术参数,为今后类似工程提供技术借鉴。