地铁隧道盾构施工掘进技术要点分析论文_刘继鹏

地铁隧道盾构施工掘进技术要点分析论文_刘继鹏

天津市地下铁道集团有限公司 天津市 300222

摘要:近几年,我们国家的城市中基础设施建设大潮开始兴起,城市地铁隧道建设得到不断的发展,隧道盾构施工技术自身的特点是施工的速度快,并且施工十分的安全,其自身的成型质量非常好,已经变成了当前现代城市朝着地下发展的主要施工形式。鉴于此,本文对地铁隧道盾构施工掘进技术要点进行了分析探讨,仅供参考。

关键词:地铁隧道;盾构施工;掘进技术

一、地铁隧道盾构施工基本原理及特点

隧道盾构法施工是在护盾的保护下采用盾构机在地下掘进,同时进行管片衬砌作业而构筑隧道的一种施工方法。隧道盾构法施工首先需要在隧道一端设置竖并或基坑用来安装盾构机,盾构机沿着隧道设计路线的轴线方向前进同时从盾尾输出土体。但由于在盾构机推进的过程中盾尾土体的受力状态发生变化濡要在盾尾进行衬砌并在开挖坑道周边及衬砌缝隙中压注水泥浆从而起到封闭水源、防止隧道及地面下沉的作用。目前我国城市地铁建设已经摒弃传统的明挖施工均采用盾构法进行施工常用的盾构机主要包括泥浆式、土压平衡式、敞开式、压缩空气式等四种类型担土压平衡式盾构机可以用于松软土层至砂砾层等各类土质的施工在工程中的应用也最为广泛「。地铁隧道盾构施工是城市地下施工的主要手段,盾构施工是在一个能支撑地层压力而又能在地层中推进的圆形或矩形或马蹄形等特殊形状钢筒结构的掩护下完成挖掘、出土、隧道支护等工作的。我国城市地铁隧道建設盾构法施工最早是在年开建的广州地铁号线其后在全国大中城市地下工程中广泛采用,并取得了可喜的应用效果。地铁隧道采用盾构法施工可以最大限度地减少工程施工对城市正常功能和周围环境的影响而且采用盾构机进行掘进施工不仅大大降低了明挖法施工的工程量和工人的劳动强度,还显著提高了掘进速度和施工的精度及安全性使得地铁建设的工期得到有效保障。但盾构法施工也存在一次性投资大、机器复杂而且尺寸和重量大、装运繁琐、维修费用高等缺点。

二、盾构法在地铁隧道施工中的重点技术

1、盾构机接收阶段的掘进参数选择

接收前50环内的测量复核和姿态调整阶段属于对盾构接收过程中的贯通精度给予保证,在进行接收前50环时完成一次重复的测量。复测依照相关的规范严格完成同时还需要上报给监理以及总控测量单位去完成复核,使其能够对于进行测量工作的无误给予保证。

盾构机距离洞门结构混凝土30~3.5m掘进阶段这一阶段其自身掘进的速度与土仓压力和之前阶段的掘进相同,参照常规对其控制。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这一阶段的施工需要注意调整盾构机自身的姿态进行强化,令盾构机自身的掘进方向尽可能的和原设计轴线方向保持相同。

盾构机与洞门结构混凝土之间的距离保持在3.5~2m掘进阶段盾构机进入加固区的时候,凿除洞门结构混凝土。并将洞门结构墙钢筋混凝土外侧的钢筋进行切断,保留内侧钢筋与30cm混凝土。

盾构机与洞门之间的距离在2~20m掘进阶段掘完成程里需要紧密的对于注视洞口状况进行关注,直至洞门混凝土出现松动以及开裂,或者是不可以再掘进才停止。注浆完成后,需要马上开始切割混凝土分块槽中的钢筋,从下到上去不断的将混凝土块吊出洞口。同时将相关的碎片与泥土进行清理,在此之前需要积极的进行好洞门防水帘幕自身的安装还有接收架自身的安装工作。

盾构机距离洞门20cm到进到车站露出掘进阶段盾构机继续前同时进行管片的拼装,这一阶段因为洞门结构已经全部的被破除,所以土体并不会产生压力,速度则可以按照具体的情况去进行确认。

2、对始发设备进行安装

先对于设计图突出的要求把出示的状态予以确认,同时需要预留空间的位置,然后按照非常细致的计算对于基座的位置进行确认。在始发之前,应该把基座两端完成加固的处置,使其可以顺有序的进行。将反力架和盾构主机进行快速的连接,当前反推作用力促进盾构始发,反力架和基座保持垂直的方向。在完成精准定位之后,应该将负环管片和反力架共同完成安装。紧接着把洞口完成临时密封,因为洞口存在地下水与泥水的流经,将其进行密封之后,能够非常好的预防他们流入到洞口里,使其保证工程自身的有序进行,并且还应该非常好的对盾构机在进行开挖的时候因为受到挖面的压力影响而产生的土体不稳的问题进行控制。因此在完成盾构始发之前,相对的密封工作非常主要,施工人员需要进一步对密封过程加以优化,实现工程建设的高品质。

3、盾构掘进施工

通常,在盾构进行掘进的时候需要向前去进行掘进45米,这一阶段是试验的阶段。假如这一阶段不会存在问题那么可以继续向前进行掘进,在深度达到90m的时候,把负环管片从盾构机里进行拆除,试验阶段最主要的作用就是为了对于盾构机可以达到最适宜的施工状态给予保证,并且针对地质环境也应该有一个比较初步的掌握,为了对于地下施工条件而完成的试验。在这一基础上,参照有关的流程完成快速的掘进才可以使其达成一种理想的工程施工效果。在进行完试验的阶段之后,即刻完成正常的工作,并且还应该对相关设备完成调整。盾构机在完成掘进的时候,需要做到以下工作:①按照当前工程地质自身的条件与试验段掘进工程里进行监测的结果,完成掘进参数的优化;②在保持推进的时候,使用试验段掘进阶段进行掌握的适宜的施工参数,并加强施工中的监测,使其能够对施工的工艺加以完善,并且对地面的沉降进行控制;③盾构掘进时,一定要严格控制,合理的下达掘进指令,及时跟踪并且完成调整;④盾构机需按照目前班指令去对参数完成设定。当初始产生不大的偏差时,需要快速纠正,一次的纠偏量不应该太大,降低并且防止对地层产生的扰动。

4、管片安装

管片的安装前需要及时做好好防水处理,同时把连接件与管片配备齐全,盾尾的杂物应该进行清理,并且对设备是不是保持运转给予保证后就能够开始完成管片的安装。管片在进行安装上的顺序主要是先将底部管片去进行确认,然后从下到上的左右去进行交叉安装,每环相邻管片需要将封口尺寸以及环面平整度进行确认,最后将其插到封顶管片中成环。

5、盾构到达掘进阶段

盾构机到达掘进是完成正常掘进后接近到达端头竖并时改变掘进姿态在采取多种保护地铁隧道土体稳定措施后胺所定路线将盾构机推进竖并的过程。通常盾构到达掘进施工可以采用盾构机到达后拆除档土墙再推进和盾构机到达前拆除档土墙再到达两种方法,前者具有工种少、施工性好的优点艘广泛用于地层稳定性好的中小断面盾构工程中而盾构机到达前拆除档土墙再到达的方法需要对地基进行高强度的改良加固河以提高洞口防渗性和防止地基坍塌,有利于地层稳定主要用于大断面盾构工程中。在具体工程施工中,为确保盾构机能够准确到达端头竖并,需在离端头和时采用自动导向与人工测量相结合的方法及时调整盾构姿态和纠偏,并逐渐降低掘进速度、减少掘进推力胆此过程中由于盾构推力的减少会造成管片反力的降低使得管片的接缝出容易产生漏水现象需在每环管片安装四个固定板。

结束语

在工程施工中,因为多个地区的地质以及水文地质自身的条件存在差异,使得隧道盾构施工里经常会产生一些质量上的事故,因此要求工程技术人员严格的照施工掘进技术对盾构机自身的掘进状态进行控制,并使用强化监测并且快速的对于掘进形式进行调整的方式,去对城市地铁隧道自身的施工质量给予保证。

参考文献

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[4]李楠.地铁隧道盾构施工掘进技术要点[J].江西建材,2014(01):161-162.

论文作者:刘继鹏

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第3期

论文发表时间:2018/6/22

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