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盾构法施工经济效益的影响因素及对策

盾构法施工经济效益的影响因素及对策
盾构法施工经济效益的影响因素及对策

盾构法是一种先进的隧道施工方法。随着国家大量基建工程的开工,盾构法也凭借其高效率和对施工环境的高适应性,而越发广泛地为人们所采用,成为各隧道施工企业的新宠。

然而,在盾构高昂的价格背后,也应当从经济性的角度进行考虑。受各方面的条件制约,与其他施工方法相比较,盾构法经济效益不一定是最好的。一方面,受地质条件的影响,盾构对地层和水文条件的敏感度极高,在掘进前方不良地质、严重水害和障碍物难以探明的情况下施工风险较大,影响了掘进的进度;并且在隧道掘进中途需要更换刀具和整修刀盘时,需带压进仓,工艺复杂,操作困难,付出的代价也是较大的。另一方面,盾构价格昂贵,一次性投入大,建设成本中的设备费用占比率高,直接影响着施工企业的效益。如何针对盾构施工的劣势,找到问题的本质所在,提高其经济效益。本文将着重从以下四个方面进行探究。

1 隧道断面设计多变,通用性不高

盾构是一种专用设备,其通用性较差。其主要制约原因就是隧道断面尺寸和地质条件。盾构是为某一特定的工程量身定制的,其基本上是“一机一洞”,即一个隧道施工完成后,下一个隧道的地质条件和断面尺寸必须一致,否则即使设备再完好也难以物尽其用。从断面设计的角度来看,以盾构的主要使用方向—城市地铁为例,当前国内各个城市的设计规范差异较大。根据统计结果,直径规格同为6m的地铁隧道就出现了6.14m、6.25m、6.39m、6.76m等不同尺寸,而国家至今尚未制定统一的设计标准规范。以小推大显然不可能,以大推小则意味着被掘大的空间需要大量的混凝土注浆回填,成本急剧上升。

这就令施工企业非常头疼。花重金购入的盾构,可能一次掘进之后性能还比较良好,然而却由于隧道断面尺寸的变化不能通用在第二个工程之中,除非再次投资进行改装。以过江隧道为例,武汉长江隧道,设计尺寸为?11.38m,贯通以后,该两台施工盾构转入杭州庆春路钱塘江隧道,而后者的盾构设计尺寸为?11.65m,两者地质情况基本相同,而直径仅差0.37m。如果新购两台盾构,则需要2亿多元;而对原有盾构进行改造,仅加大直径一项,就要花费约2千多万元。

如果国家制定统一的系列标准,把城市地铁、过江隧道等各项主要的施工隧道进行规范化,那么这种浪费现象是完全可以避免的。并且,在隧道的规格确定之后,可以做到完全统一的截面尺寸。还是上面的例子,?11.38m与?11.65m对于隧道来说,并没有很大的差别,完全可以实现同样的功能。由此可见,尽快制定隧道设计标准规范就凸显其重要性和必要性。它将为施工企业省去很多不必要的费用,从而提高每台盾构的经济效益。

盾构法施工经济效益的影响因素及对策Effect factors and counter measures to shielding method construction economic benefits

黄 健1,黄永康2

HUANG Jian, HUANG Yo ng-kang

(1.同济大学中德学院,上海 200092;2.中铁隧道集团专用设备中心,河南 洛阳 471009)

2 标段划分不合理,投资回收期长

当前建筑市场对招投标区段的划分和施工工期的要求不尽合理,是造成投资回收期人为延长的根源。以城市地铁为例,一般相邻两个地铁车站的区间为1.5km左右,而相当多的标段又是以一个区间作为划分依据,这样,即使上下行区间线路使用同一台盾构掘进(即贯通上行隧道之后再掉头掘进下行隧道)其掘进长度也就3km左右,如欲完成10km的设计寿命,进而收回投资,就必须中3个标,掘进3个区间以上才能物尽其用。然而,由于受工期限制和业主要求,相当多的工程,即使只中标了一个区段,也往往需要同时购买2台盾构投入,并列施工,其投资回收周期显然又人为地增加了一倍。以上弊端导致企业资金大量积压,周转困难,不堪重负。因此,改变招投标区段的划分原则,采用大标段的招标形式(以3个区间作为一个标段为宜),并制定合理的施工工期,使盾构能够一次性摊入工程成本,并实现良性循环,这对于大幅度提高盾构法施工的经济效益,也是必要的、科学的。

提高盾构经济效益,不光是施工企业的目标,也应当是业主的目标之一。达到双赢的局面是最为理想的。如果业主能够充分考虑到标段划分对于施工企业,特别是盾构经济效益的影响,采取相应的措施,那么在降低施工企业成本的同时,也同样降低了业主的建设投资金额。

3 地质条件复杂,施工风险大

盾构一次性投资较大,而通用性不高。其中,地质条件也是主要的制约因素。即使同直径的盾构,只要地质条件不同,选择的刀盘、开口率、刀具配置等情况就不同,几乎每接一个盾构工程,就得重新购买新盾构,即使盾构直径相同,地质条件不同,仅改造一个硬岩刀盘就要花费数百乃至上千万元的改造费用。因此,采用既能掘软岩又能掘硬岩的复合式刀盘(预留换装硬岩滚刀/软岩切刀安装孔),已成为应对复杂地质的有效手段。

其次,对于地质条件的突变现象,特别是地下工程常遇到的坍塌、涌水、溶洞、暗河、断层等,盾构往往不能继续掘进,则会出现十分困难的局面。影响了既定进度和工期;更有甚者还会对盾构设备乃至施工人员造成危险。由于客观因素和条件的限制,在进行地质勘探时只能对地质构造、水文条件和病害走向作出大致的描绘和预测,尤其是对于埋深大,或水下隧道等地下工程,要达到对地下情况了如指掌的程度,至少目前做不到,这就提高了施工的风险。

例如天生桥二级电站工程,由于前期勘探工作受地形条件、勘测手段等因素影响,在掘进至617.7m时遭遇熔岩泥石流。再行推进时刀盘无法进料,不进而退时,泥沙石乘虚而入,将机器淹埋,致使工程耽误半年之久。又如南京地铁二号线某标段,当掘进至93环时出现地表塌陷、溶洞、大块漂石等变化的地质条件,处理起来非常费事,并长时间停机以加固前方地质等,耽误时间达数月之久,经济效益明显下滑。所以说,尽可能提高勘探地层的精确程度,充分做好掘进的前期准备,亦成为快速掘进的先决条件,进而成为缩短盾构使用周期,尽快收回投资的有效手段。

4 盾构设计理念不同,盾构造价相差悬殊盾构的设计,目前主要有两种理念,一个是以德国Herrenknecht、Wirth、美国的Robins、加拿大的Lovat为代表的欧美型,其设计理念为追求设计先进,追求完美,配置完善,功能齐全,自动化程度高,结构复杂,经久耐用,较少考虑经济性;另一种是以Komatsu、Mitsubishi为代表的日本盾构,其设计理念则是以适应本工程使用需要为目标,尽量简化设计,剔除多余的储备功能。其主要零部件按等寿命设计,不求最先进但求实用,从而大大降低了造价。

以上两种设计理念,其造价相差近一倍。换而言之,一台欧美型盾构相当于两台日本型盾构的价格。对一台价值数千万元的地铁盾构而言,完成相同的工程而节约的投资是相当可观的,其价格优势不能不引起施工企业的高度重视和认可。

当然,这不是否认欧美盾构。对于地质条件复杂的工程,配置欧美盾构不仅是必须的,也是

(下转第77页)

架图纸,按此图纸订购了一套新起重臂架。

3.2 计算起重性能表

由于不能准确地得知91t履带起重机机身的重量、重心位置等参数,不能直接计算起重性能。通过原有的起重性能表等数据,推算出91t履带起重机的机身的稳定力矩。用新起重臂架的重量和原有的机身稳定力矩计算出新的起重性能表。

4 其他项目的维修改造

更换机械传动部分磨损的铜套、轴承等;修复损坏部分;操作系统的油缸全部用国产车型的刹车总泵和分泵代用,解决了漏油和密封件采购困难的问题;电气系统全部进行了更新,提高了稳定

性;选配了力矩限制器,提高了安全性能。

5 改造效果

改造完成后进行了主机试车、起重性能的试验和起重臂架的应力测试,并通过了技术监督部门的安全检测,达到了预期的效果。通过几个工地的使用,发动机运转正常、工作有力,发动机改造取得了成

功。更换起重臂架彻底消除了不安全的隐患,提高了使用的安全性和可靠性。相当于投入了几十万元添置了一台90吨级的起重机,可确保再使用十年以上,经济效益明显。目前国内拥有大量的进口履带起重机,车型、生产厂家、出厂日期、配置等各不相同,随着使用年限的延长以及其他方面的原因,难免会遇到类似的问题。这台履带起重机国产化改造的成功尝试,为其他类型进口履带起重机的改造探索了一条经济实用的途径。

(编辑 金治勇)

[中图分类号]TH213.7[文献标识码]C

[文章编号]1001-1366(2009)01-0075-03[收稿日期]2008-10-24

?101.6×6/1801

406641425?50×3.5/511

55561500×1500

车 型

参 数

主弦杆截面尺寸/面积(mm/mm2)主弦杆抗弯截面模量(mm3)主弦杆单肢计算长度(mm)腹杆截面尺寸/面积(mm/mm2)腹杆抗弯截面模量(mm3)主杆框架横断面中心尺寸(mm)

?89×6.3/1636316121480?40×3/348.5

30021525×1415

表1 起重臂架参数对比表

(上接第73页)

无可非议的。然而,在招投标中,业主往往处于盲目追求功能齐全的复杂盾构,把简单的问题复杂化,而要求增加许多储备功能。更有甚者,还有业主只认欧美盾构,投标者必须承诺才能中标的现象,使中标企业苦不堪言,经济效益大打折扣。这势必造成施工企业无力再投标,或中标工程严重亏损局面,从而导致恶性循环,制约企业的发展。因此,科学地、合理地选择已成为业内人士和高层决策者值得探讨和高度重视的问题。

综上所述,盾构法施工是已被广泛采用的先进的隧道施工方法,其优势毋庸置疑。因存在一些很难扭转的不合理的社会现象,制约了经济效益的提高。但笔者认为,只要高层重视、通力协调,结合施工企业多年来探索所总结出来的体会,制定和完善制度和规范,并狠抓落实。相信大幅

度提高盾构施工的经济效益是必然和指日可待的,适合国情的科学化决策和集约化管理的策略必将展示于世,谋求经济效益的最大化。

[参考文献]

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[3]祁 志,宋宏伟.全断面掘进机的应用现状与发展 前景[2]建筑机械化,2002,(5):20-22.

(编辑 贾泽辉)

[中图分类号]U455.1[文献标识码]C

[文章编号]1001-1366(2009)01-0072-02[收稿日期]2008-10-31

原起重臂架

新起重臂架

隧道盾构法施工的成本分析与降低成本措施

隧道盾构法施工的成本分析与降低成本措施 摘要:盾构方法作为一种新型的隧道施工方法,由于其先进的施工工艺以及完 善的施工盾构方法,在一定程度上能够使用其在地下空间的应用和开发过程中占 据重要的现实地位,并被广泛应用于城市地铁的构建、越江通道的构建以及城市 地下管道等工程建设中,与此同时,其盾构方法的造价相对较高,使得这种施工 方法难以得到进一步的推广和应用。本文通过对盾构施工方法的费用成本以及现 有的技术水平进行详细的分析,并提出针对性的解决对策。 关键词:隧道;盾构施工方法;成本分析;降低成本 现代城市的发展和建设过程中,城市地下空间的建设和开发已经成为重要的构成部分, 而盾构隧道的施工工艺以及不断完善的构建技术,使得其在地下空间的开发过程中取得了一 定的的成果,并被逐渐广泛应用和推广。在我国各大城市的建设过程中,通常使用的是盾构 隧道的施工方法。本文对盾构隧道施工方法的成本构成与降低成本的主要措施进行详细分析。 一、盾构隧道施工成本的总体概述 (一)盾构隧道施工成本的定义 盾构隧道的施工成本主要值得是建筑工程的施工单位以施工项目作为成本核算对象,在 具体施工过程中所消耗所有费用的合计。 (二)盾构隧道施工成本的构成因素 按照经济性的成本分析法而言,项目工程的和施工成本是由直接成本与间接成本两个方 面所构成。直接成本指的是:在具体施工过程中,由于资源耗费所构成的工程项目实际载体,或者是有助于形成工程项目的实际支出,其中主要包括了人员施工费、施工材料费以及机械 设备的使用等其他费用。间接费用指的是:施工单位内部为工程项目为主体的组织和管理工 程的总体施工费用,其中包括;所有管理人员的奖金、工资以及其他福利待遇等;工程项目 施工过程中所有使用机械设备的折旧累积、修理、材料消耗以及低值消耗用品的全部费用; 工程项目在具体施工过程中所有的间接费用:办公室取暖费、差旅费以及办公等其他费用等。 其中影响盾构隧道施工成本的主要原因具体包括管理措施以及技术措施两个方面。技术 措施主要包括:施工设计具体方法的合理性与施工材料的选择、施工设备的选取以及工期成 本管理等其他方面。施工管理的主要措施涵盖了成本管理、施工进度、施工质量以及施工其 他管理工作等。 二、降低成本的措施分析 盾构隧道施工方法的成本控制主要是通过各种控制手段,不断降低在施工过程中的项目 成本。控制施工成本主要要求成本需要伴随工程项目的施工进度以及各个阶段持续进行的一 个过程,在此过程中,不能够出现疏忽的情况,而是应该使得施工项目的实际成本控制在合 理规定范围之内。由于盾构施工方法具有一次性的特点,不能够像企业的生产顺序具有可循 环性,因此,建筑工程的施工项目需要在每一施工阶段进行合理的成本控制,成本的结算和 控制需要与施工阶段的过程同步进行,在时间方面能够保持一致,降低盾构隧道的施工成本 的有效途径,应该是将开源与节约两个方面相结合,以达到降低盾构方法施工成本的最终目的。想要合理控制施工成本,需要遵循以下几个方面。 (一)责任成本的合理控制 责任成本是一项财务成本的发展和持续,建立完善的工程责任核算体系,是有效实现施 工成本控制的关键环节,同时也是工程施工成本的首要工作。为了能够确保项目工程的成本 进一步准确和真实,需要确保项目相关负责人的利益,并合理确定施工项目的责任范围。在 具体实施项目工程的承包期间,需要科学的计算和预测工程项目的承包指数。与此同时,预 算项目工程的承包指数也是项目工程成本控制的关键环节。 (二)优秀人员的合理配置 项目经理通常是项目成本管控的首要负责人,全面而又合理的组织项目部门的成本管控 工作,并及时掌握项目工程的盈亏状况,采取及时有效的措施具有重要的现实意义。工程技 术部门是整个项目工程的施工技术以及整体进度的责任部门,应该在一定程度上有效控制施

盾构法施工工艺流程

盾构法地铁施工工艺流程 袁存防 1 前言盾构法作为目前最为安全有效、品质兼优的城市轨道施工工艺,已经被绝大多数市政工程所青睐,在21 世纪中国社会、经济高速发展的时代,全国范围内各大中型城市都倾向于城市地铁及类似的市政工程的修建,因此盾构法施工在目前国内的市场不可估量。 盾构法施工糅合了传统和现代的各项技术革新,有着固定的施工工艺流程,包含了诸多施工环节,每一个环节或工序都必须有技术含量较高的专项方案指导施工,并辅以经验丰富的管理操作人员,才能充分发挥盾构法施工的优越性,实现工程的最大收益。现将盾构法地铁施工工艺流程总结如下,各分部、分项工程施工应参考专项方案。 2 场地规划 2.1 临建设施根据项目所在地政府和业主等上级主管部门的要求,确定临建设施所需板材和样式,围挡等临建应当和项目所在地同类项目一致建设。 生活区和生产区应该严格区分,并在场地内各显著位置悬挂安全生产标语。生活区应该包括办公区和住宿区,应合理规划,办公区要划分会议室和办公室,同时还要单独确定食堂和厨房位置,绝对避免安全隐患。 生产区应该设置进出口,并用专用围栏和生活区隔断,在进出口位置悬挂安全生产标语。生产区内应该合理规划库房和材料堆放地等。 2.2 临时设施(1)碴坑碴坑设置于始发井旁边,原则是利于出渣用吊机倾倒渣土,并便于土方车外运。碴土坑 采用 C20砼,底板及侧墙厚不低于30cm。每个碴土场四周设置挡碴板,碴土场总存碴能力》1500m3。 (2)管片堆放场根据盾构施工龙门吊设置情况,管片堆放场设置在吊机轨道之间,原则是利于吊机吊放,同 时考虑管片运输车便于进场。正式管片堆放场的管片存放能力》210块(35环)。 (3)砂浆拌合站结合盾构施工列车编组情况及盾构施工预留口位置,将拌合站设置在始发井入口区域内。拌 合站包括拌合楼、砂石料场、水泥储存罐、粉煤灰储存罐及砂浆储存罐。 砂浆拌合站场地全部钢筋混凝土硬化,并施作储存罐基础。 (4)冷却塔及砂浆中转站冷却塔及砂浆中转站设置在始发井出口位置附近,用H 型钢或工字钢搭设冷却塔放置平台。 (5)通风机通风机临时设置在盾构始发井出口位置,根据掘进情况,在过站后可在车站口位置另行设置。

盾构法论文

学院:土木工程学院 专业:土木工程 课程:地下建筑结构 班级: 09土木1班 姓名:吴諓 学号: 0917010195 2012年05月10日

盾构法简介 摘要:盾构法(Shield Method)是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法,它是将盾构机械在地中推进,通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌,同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖,通过出土机械运出洞外,靠千斤顶在后部加压顶进,并拼装预制混凝土管片,形成隧道结构的一种机械化施工方法。 关键词:盾构法适用范围 1. 盾构法简介 盾构法指的是利用盾构进行隧道开挖,衬砌等作业的施工方法。用盾构在软质地基或破碎岩层中掘进隧洞的施工方法。盾构是一种带有护罩的专用设备,利用尾部已装好的衬砌块作为支点向前推进,用刀盘切割土体,同时排土和拼装后面的预制混凝土衬砌块。 盾构是19世纪初期发明,首先用于开挖英国伦敦泰晤士河水底隧道。盾构机掘进的出碴方式有机械式和水力式,以水力式居多。水力盾构在工作面处有一个注满膨润土液的密封室。澎润土液既用于平衡土压力和地下水压力,又用作输送排出土体的介质。 盾构法施工具有施工速度快、洞体质量比较稳定、对周围建筑物影响较小等特点,适合在软土地基段施工。深圳地铁一期工程初步设计有三处采用盾构法施工,即罗湖-国贸区间,皇岗-福民区间,福民-金田区间。这几处均为软土地段,且具备盾构法施工的基本条件。 盾构法施工的基本条件:⑴线位上允许建造用于盾构进出洞和出碴进料的工作井;⑵隧道要有足够的埋深,覆土深度宜不小于6m;⑶相对均质的地质条件;⑷如果是单洞则要有足够的线间距,洞与洞及洞与其它建(构)筑物之间所夹土(岩)体加固处理的最小厚度为水平方向1.0m,竖直方向1.5m;⑸从经济角度讲,连续的施工长度不小于300m。 盾构机的组成:盾构机主要有五部分组成,壳体、排土系统、推土系统、衬砌拼装系统和辅助注浆系统。盾构机的壳体由切口环、支撑环和盾尾三部分组成,并与外壳钢板连成一体;排土系统主要是由切削土体的刀盘、泥土仓、螺旋出土器组成、皮带传送机、泥浆运输电瓶车等部分组成

地铁施工盾构法的施工关键技术浅析

地铁施工盾构法的施工关键技术浅析 发表时间:2018-04-19T13:49:06.920Z 来源:《建筑学研究前沿》2017年第33期作者:罗于恺 [导读] 为了研究地铁施工盾构法的施工关键技术,为同行提出现场施工经验。通过对地铁建设工程的施工特点进行分析。 中铁隧道股份有限公司河南省郑州市 450000 摘要:为了研究地铁施工盾构法的施工关键技术,为同行提出现场施工经验。通过对地铁建设工程的施工特点进行分析。在盾构施工原理及关键技术要点上进行现场经验式阐述,为同行提供建设性意见。 关键词:地铁;施工;盾构法;技术 1引言 随着社会的进步与人类的发展,城市拥堵已成为制约经济城市发展、影响市面正常生活的主要因素之一。所以地铁应运而生,地铁具有占地面积小、速度快、承载量大等诸多优点。在我国地铁建设开始与上世纪60年代,随着地铁施工技术的不断完善和我国城市经济体的不断壮大,我国地铁里程正在与日俱增。当整体上施工工序较为粗放,施工技术较为陈旧,施工经验仍然处于积累阶段。而随着地铁项目的质量不断提高,工期要求不断缩短,对施工技术和相关设备都提出了更高的要求。根据笔者多年工作经验,本文就地铁施工中常见盾构法进行关键工艺探讨,针对施工要点做出预判性分析,为同行提供建设性意见。 2地铁建设工程的施工特点 地铁建设工程需要大型盾构机进行掘进,盾构机械为系统性掘进设备,因为分工不同,主要由挖掘系统、稳定支撑系统和注浆系统匹配组成。其工作原理为向前掘进→稳定支撑→注浆加强,简单来说就是盾构机进行一定速度的掘进施工,同时后端隧道进行注浆和挂片支撑从而稳定围岩,达到挖掘支护一体化作业效果。以下通过笔者工作经验阐述具体施工注意要点。 1、盾构机进洞、出洞的控制。由于盾构机械庞大需要在施工前就掘进轨迹进行预先设计,确保盾构机械进出施工隧洞过程中的各项技术要点与工艺参数匹配无误,在严控进洞速度的前提下确保施工安全。进洞过程中需根据设计方案及时进行盾构机轴线的动态微调,并实施监控盾构数据防止轨迹偏差,确保最终施工隧洞的成型和满足施工规范要求。盾构机出洞前需要根据风险提示,做好出洞前的风险评估及相关出洞前的一系列的验收确认工作,确保出洞技术条件满足工况要求及达到安全贯通的目的。 2、掘进施工过程。掘进施工工艺要求高,需要确保设计方案复合现场情况的同时进行应急预案的制定和施工细节的完善。在掘进施工过程中其首要原则为优化地层应力分布及掘进状态的控制,尽量减小盾构施工对周围环境、土体的影响,防止地质灾害和周边建筑物损坏,确保掘进隧道稳定性。其次掘进过程中的盾构速度与姿态应实时掌握并动态修正。相关技术人员应实时注意掘进状态的观察、同步注浆浆量的方式、隧道线型、坡度、盾构姿态等关键参数。运用手动、自动相结合去全程匹配性优化,并在有限时间内结合地表降观测进行可行性实验论证,确保盾构开挖面的绝对稳定。 3、不良地质条件施工。不良地质条件的穿越是地铁施工环节经常遇到的情况,其主要常见淤泥质黏土或淤泥质粉质粘土、回填区等软土地层。穿越该地区前因进行软土处理,预先加固处理,采用化学硬化等多种综合型加固手段,待地层加固处理验证后方可实施盾构施工,否则一旦冒进将造成不可挽回的损失。在具体施工环节中应根据地层情况及时制度和调整施工方案,在突遇特殊情况之时理应先停止施工,待有效的解决方案制定后再行施工,杜绝盲目施工所造成的不良后果。常见的掘进模式有:敞开式、半敞开式、半气压半土压、全土压等模式;在整个掘进过程中一定要注意渣土的改良效果,防止土体内的水土流失,防止喷砂、喷涌等多种不良情况发生,全面提升地铁施工质量。 3城市地铁盾构法概述 传统地铁施工需要露天土方挖掘,费时费力。而随着近十几年发展起来的盾构技术使得城市地铁建设效率得到了显著提升。当前的城市地铁盾构施工技术随着装备制造业的发展进行革命性变化,通常的盾构施工比较适宜平原环境,而山区坚硬岩层下的轨道交通建设往往采用高架的形势。而高性能刮刀盾构片轮的发展改变了这一局面,使得山区轨道交通建设可以进行地铁+高架的复合形式发展。盾构法施工通常不影响地面车道正常使用,对城市正常运转影响小、工程建设阶段无噪音,更环保,施工进度快,施工质量高等优势。 4地铁施工盾构法的施工关键技术 1、盾构法施工之前需要对地质进行勘察工作。由于在盾构机的施工过程中,常常会出现地层突变、软弱夹层等不能确定的地段,所以在施工中必须进行地质勘查工作,地质勘查工作需要达到周密、完善的目的,以便确保施工的安全性。在盾构机遇不良地质的情况,也可利用盾构机体上预留超前地质探孔结合液压钻机进行预探,也可以在每天的停机维护期间进行超前勘探,以便及时的发现施工中的情况。如果盾构机的日进速度在20m以上时,也可采用地质雷达进行探测。 2、设置准确的盾构参数,确保掘进的稳定性。在盾构机施工过程中,为了确保盾构机稳定的掘进,需要将土层的掘进推力以及盾构荷载控制在标准的范围之内,即掘进所用的推力和掘进速度必须结合地质情况进行合理的匹配,严禁违规操作;根据地质勘查的实际数据,合理设置准确的盾构参数,除了对盾构参数合理设置外,还要参照埋深、土质为依据,利用水土合算的方法计算出土仓压力,再根据对地质的实际勘察来调整土仓压力,确保盾构机稳定的施工。 3、盾构法施工中避免管片上浮的措施。在深入了解工程地质情况的前提下,以地质参数为基本依据,采取对应的措施。对掘进速度、掘进模式、推力都要加以控制,其次,对盾构机的工作状况也要实时监控,尤其在上下坡阶段,需要及时预先调整千斤顶行程差,以免对管片造成不良影响。还要根据成型管片相关监测数据,对盾构机掘进模式和管片型号进行优化调整,防止管片上浮现象。 5结语 综上所述,随着我国城市化进程的加快,地铁盾构施工技术及其相关机械化装备的快速发展。盾构法的施工工艺由复杂化向全面推行发展,随各大城市的不断使用,也受地质条件所带来的影响要素较多,在施工过程中,需要根据不同的地质条件编制不同的施工方案,采取合理的施工措施方可实现盾构机安全快速施工的优势;只有在施工中不断加强盾构法,才能使施工技术更加成熟和完善,确保盾构法施

盾构法隧道工程防水施工工艺标准

2.7 盾构法隧道工程防水施工工艺标准 2.7.1 总则 2.7.1.1 适用范围 本标准适用在软土和软岩中采用盾构掘进和拼装钢筋混凝土管片方法修建的区间隧道结构防水施工。 2.7.1.2 编制参考标准及规范 (1)《地下防水工程质量验收规范》GB 50208-2002 (2)《地下工程防水技术规范》GB 50108-2001 (3)《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300-2001 2.7.2 术语、符号 2.7.2.1 术语 (1)盾构法:采用盾构掘进机进行开挖,钢筋混凝土管片、复合式管片、砌块、现浇混凝土等作为衬砌支护的隧道暗挖施工法。 2.7.3 基本规定 2.7. 3.1 地下工程的防水等级分为4 级,各级标准应符合《地下防水工程质量验收规范》GB 50208-2002 3.0.1 条的规定。 2.7. 3.2 地下工程的防水设防的要求,应按《地下防水工程质量验收规范》GB 50208-2002表3.0.2-2 的规定选用。 2.7. 3.3 不同防水等级盾构隧道的衬砌防水措施应符合表2.7.3.3 规定: 不同防水等级盾构隧道的衬砌防水措施表2.7.3.3 2.7. 3.4 管片防水涂层必须由相应资质的专业防水队伍进行施工。 2.7. 3.5 管片外防水涂层和管片接缝所使用的防水材料,应有产品合格证和性能检测报告,材料的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求;不合格的材料不得在工程中使用。 2.7.4 施工准备 2.7.4.1 技术准备 (1)施工单位应认真学习图纸,并进行图纸自审、会审工作,以便理解盾构施工中防水工程的施工要点。 (2)依据工程总施工组织设计的原则,编制防水工程施工方案,明确工艺流程,指导施工。 (3)根据穿越土层的工程水文地质特点辅以以下相应技术措施: 1)疏于掘进土层中地下水的措施;

盾构法施工特点及工艺流程

①地下施工,必须面对复杂的地质条件和敏感的地面环境。 ②所用设备集成度高,技术含量高。 ③涉及的专业领域较多,对复合型人才有较多需求。 2、盾构法施工的优点 (1)盾构法隧道施工不受地面自然条件的影响。 在盾构支护下进行地下工程暗挖施工,不受地面交通、河道、航运、潮汐、季节、气候等条件的影响,能较经济合理地保证隧道安全施工。 (2)盾构法施工隧道机械化、自动化程度高。 盾构的推进、出土、衬砌拼装等可实行自动化、智能化和施工远程控制信息化,掘进速度较快,施工劳动强度较低。 (3)地面人文自然景观受到良好的保护,周围环境不受盾构施工干扰。 在松软地层中,开挖埋置深度较大的长距离、大直径隧道,具有经济、技术、安全、军事等方面的优越性。

①需要隧道衬砌管片预制、运输、衬砌、衬砌结构防水及堵漏、施工测量、场地布置、机械安装等施工技术的配合,系统工程协调复杂; ②施工过程变化断面尺寸困难;只能前进,不能后退,当隧道曲线半径过小或隧道埋深较浅时,施工难度大,在饱和含水的松软地层中施工,地表沉陷风险较大; ③盾构机制造周期长,造价较昂贵,盾构的拼装、转移等较复杂,建造短于750m的隧道经济性差。 4、盾构施工工艺流程 4.1大流程:盾构总体施工流程 大流程:盾构总体施工流程 始发井交付使用→盾构托架就位→盾构机下井、安装、调试→初始掘进(L=约100m)→负环拆除及其它调整→正常掘进→盾构机到达中间站→盾构机通过中间站→盾构机再次安装、调试→盾构机再次初始掘进→正常掘进→盾构机到达终点站→盾构机解体外运→隧道清理准备验收。 4.2小流程:盾构掘进流程 准备工作→转动刀盘→启动次级运输系统(皮带机)→启动推进千斤顶→启动首级运输系统(螺旋机)→停止掘进→安装管片→回填注浆→准备下一环掘进。 开挖→出土→拼装→注浆。

浅谈地铁盾构法施工过程的安全管理

浅谈地铁盾构法施工过程的安全管理 发表时间:2018-11-08T18:49:29.900Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第21期作者:覃仁捧[导读] 在这里浅谈地铁盾构法施工过程的安全管理,抛砖引玉,希望对我国盾构施工安全管理有促进作用。 广州轨道交通建设监理有限公司摘要:随着我国经济的发展,有条件的城市都在考虑进行地铁建设,地铁是解决城市交通运行的有效途径。地铁隧道建设的方法有明挖法、矿山法、盾构施工法等,目前盾构法施工得到广泛应用。盾构法的主要设备是盾构机,盾构机问世至今已有近180年的历史,其始于英国,发展于日本、德国,近年来,我国发展很快。盾构法施工提高了效能,也具有一定的安全性,但是地质、环境、设备等因素复杂, 盾构施工法同样存在很多事故隐患,甚至很严重,引起同行及国家的重视。在这里浅谈地铁盾构法施工过程的安全管理,抛砖引玉,希望对我国盾构施工安全管理有促进作用。 关键词:盾构机;安全管理;隐患;施工;有限空间;控制 一、盾构法施工及盾构机工作原理 盾构法施工是我国目前地铁建设的常用工法,盾构机开始由进口转为的国产,使我国大规模地铁建设成为可能。所谓盾构法施工是指地铁隧道施工的主要机械设备是盾构机。它是将盾构机在地层中推进,通过盾构外壳和管片支撑隧道围岩防止发生往隧道内的坍塌。同时在开挖面前方用切削装置对土体进行切削开挖,通过出土机械运出洞外,靠千斤顶在后部加压顶进,并拼装预制混凝土管片,形成隧道结构的一种机械化施工方法。 盾构机是一种带有护罩的专用设备。利用尾部已装好的管片衬砌块作为支点向前推进,用刀盘切割土体,同时排土和拼装后面的预制混凝土衬砌块。盾构机掘进的出碴方式有机械式和水力式,以水力式居多。水力盾构在工作面处有一个注满膨润土液的密封室。澎润土液既用于平衡土压力和地下水压力,又用作输送排出土体的介质。 盾构机既是一种施工机具,也是一种强有力的临时支撑结构。盾构机外形上看是一个大的钢管机,较隧道部分略大,它是设计用来抵挡外向水压和地层压力的。它包括三部分:前部的切口环、中部的支撑环以及后部的盾尾。大多数盾构的形状为圆形,也有椭圆形、半圆形、马蹄形及箱形等其他形式。 其工作原理是: (1)盾构机的掘进:液压马达驱动刀盘旋转,同时开启盾构机推进油缸,将盾构机向前推进,随着推进油缸的向前推进,刀盘持续旋转,被切削下来的碴土充满泥土仓,此时开动螺旋输送机将切削下来的渣土排送到皮带输送机上,后由皮带输送机运输至渣土车的土箱中,再通过竖井运至地面。 (2)掘进中控制排土量与排土速度:当泥土仓和螺旋输送机中的碴土积累到一定数量时,开挖面被切下的渣土经刀槽进入泥土仓的阻力增大,当泥土仓的土压与开挖面的土压力和地下水的水压力相平衡时,开挖面就能保持稳定,开挖面对应的地面部分也不致坍塌或隆起,这时只要保持从螺旋输送机和泥土仓中输送出去的渣土量与切削下来的流入泥土仓中的渣土量相平衡时,开挖工作就能顺利进行。 (3)管片拼装:盾构机掘进一环的距离后,拼装机操作手操作拼装机拼装单层衬砌管片,使隧道—次成型。 二、盾构法施工的优缺点 1、优点:用盾构机进行隧洞施工具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响、开挖时可控制地面沉降、减少对地面建筑物的影响和在水下开挖时不影响水面交通等特点,在隧洞洞线较长、埋深较大的情况下,用盾构机施工更为经济合理。对于过江、过海长隧道的施工具有明显的优势。 2、缺点:盾构法施工对断面多变区段适应能力差,对地质的认识不足会造成很大风险,如地下水、流沙、孤石、软硬地层、溶洞、有毒气体,有限空间作业等会造成事故隐患,因此对安全管理提出了很高的要求。 三、盾构法施工的安全管理 根据盾构机的工作原理,盾构法施工安全管理具有一般的工程建设安全管理特点,又具有特殊的要求,因为盾构机是在地下有限空间作业,一般埋深十几米到几十米不等,地下地质复杂,各种土层、岩石、地下水、流沙、溶洞、孤石、软硬地层、有毒气体等难以探明及控制;地下压力大,过江、过河、过重要建筑等存在很多不安全因素,风险大,其安全管理是个复杂而艰巨的任务。因此盾构法施工的安全管理非常重要,安全管理不到位,有可能发生重特大事故,对人员的生命造成巨大威胁,财产损失大,对社会影响大,是国家和政府重点关注的行业。因此地铁盾构法施工首先要满足国家的安全生产管理要求,符合法律法规、规章制度、标准、勘察设计、施工合同等的要求,执行当地政府对地铁建设的要求,科学化、精细化、信息化施工,从源头上预防事故的发生,确保工程安全顺利进行。 (一)工程自身风险的管理 工程自身风险是指在工程施工过程中因工法不合理、施工工艺不合理、操作不当或违反操作规程、施工流程错误以及受较复杂的工程地质条件影响,造成在施工过程中发生的设备损坏、人员伤亡、结构倒塌、土体坍塌等施工风险。主要包括如下各项: 1、盾构吊装、吊拆; 2、盾构始发、接收; 3、洞门破除; 4、盾尾刷更换; 5、刀盘维修、刀具更换; 6、电瓶列车脱轨; 7、螺旋机喷涌; 8、盾构机非正常停机; 9、盾构过软硬不均地层;

地铁施工盾构法的施工技术研究论文【最新版】

地铁施工盾构法的施工技术研究论文 引言 随着我国现代化建设进程的逐步加快,城市建设水平逐步提高,与之相对应的庞大的城市人群给城市交通带来巨大压力。为了缓解城市交通压力,保障人们出行正常,各级政府千方百计寻找新的交通解决方案。地下铁路就是其中重要一项内容。地铁以其低碳环保、高效便捷的优点有效缓解了大型城市人群出行交通困难的问题,广泛应用于世界各国大型都市中,已经成为城市现代化水平的一个重要标志。我国第一条地铁于上世纪70 年代初期在北京投入使用,至今已有四十多年。目前,各地大中城市都已经或正在实施地铁工程,地铁建设已经成为我国城市建设的一项重要组成部分,受到社会各界的普遍关注。由于地铁工程大部分工程都在地面以下,地下施工的特殊性给地铁项目工程建设带来很多与其它交通工程截然不同的特点和问题。作为地铁工程中的关键部分,隧道施工目前普遍使用盾构法进行施工。该技术相对成熟,其以盾构机为主要施工设备,在土层中实施迅速的挖掘作业。在盾构机外壳强大的支护作用和千斤顶等其它设备的配合下,盾构挖掘作业施工速度快,安全系数高,受到世界各地地铁工程建设单位的普遍欢迎,进而广泛应用于地

下工程隧道挖掘施工中。我国地铁事业正处于高速发展阶段,加强盾构施工技术研究,深入把握盾构施工技术特点,对于改进我国地铁工程建设质量,提高施工水平,保障施工安全,降低工程成本,促进地铁事业顺畅健康发展具有极为有利的促进作用。 1地铁工程盾构施工技术的施工原理 盾构施工技术,顾名思义,其以盾构机为主要施工设备进行施工。盾构机具有坚强的盾构钢壳,可以为地下挖掘施工提供极为可靠的安全保障。在盾构机挖掘行进过程中,盾构机的尾部同步进行持续的注浆作业。注浆作业可以最大限度降低盾构机挖掘过程中对周围土层的扰动,从而保障隧道的稳定。盾构机由刀盘、压力舱、盾型钢壳、管片和注浆体等部分组成,各部分各有作用,又相互配合,协调运转,使得盾构机挖掘作业得以顺利实施。盾构机在土层中的挖掘作业实际上包括三方面内容,一是确保开挖面稳定,二是挖掘并排出土壤,三是进行补砌和注浆作业。 2地铁工程盾构施工技术的施工特点 盾构施工技术属于较为先进的隧道挖掘技术,和传统地

隧道施工进度控制及盾构法施工成本控制

隧道施工进度控制及盾构法施工成本控制 盾构法施工,因其先进的施工工艺和不断完善的施工技术, 使得其在城市地下空间的开发中取得了巨大成功。但因其造价高昂, 其进一步推广受到限制。因此,如何合理地控制盾构隧道的建设成本、降低工程造价,已成为当前地下空间开发必须认真研究的课题。2.隧道盾构法施工技术的特点及发展前景. 盾构法施工原理是:尽可能在不扰动围岩的前提下完成施工,从而最大限度地减少对地面建筑物及地基内埋设物的影响。该施工技术有以下特点: 1.可在盾构设备掩护下安全地进行地下开挖与衬砌作业; 2.施工时可不影响地面交通及河道航运; 3.施工时的噪音和震动引起的公害小; 4.其机械化与自动化的程度高,劳动强度低; 5.多车道的隧道分期施工、分期运营,可减少一次性投资; 6.施工精度要求高; 7.盾构机设备施工过程中不可后退。 在国外,盾构隧道施工技术已发展细化为大量、复杂的施工技术, 但我国必须根据国情引进、吸收国外这些新型技术。就目前我国盾构技术现状而言,一些问题的解决、新技术的开发将成为当务之急,主要有以下几点:①盾构机的国产化问题;②长距离盾构掘进施工技术;③大直径或异型盾构施工技术;④复杂地层盾构机适应性;⑤管片技术。盾构技术的发展日新月异,新技术层出不穷,而新技术能否得到应用的决定性因素就是造价问题,即经济性问题。 3.隧道盾构法施工的成本构成与主要影响因素 隧道盾构法施工成本的涵义 隧道盾构法施工成本是:指建筑施工企业以工程项目为成本核算对象,在施工过程中所耗费的全部生产费用的总和,包括设备费、材料费、人工费、管理费等。3.2隧道盾构法施工成本的构成及影响因素 按成本的经济性,项目的成本由直接和间接成本两部分构成。直接成本:施工过程中,耗费构成的工程实体,或有助于形成工程的各项支出,包括人工费、材料费、机械使用费和其它直接费用。间接费用: 企业内部各工程项目部为组织和管理工程施工所发生的全部支出,包括:①管理人员的工资、奖金及福利;②工程项目部所使用的固定资产折旧费及修理、物料消耗和低值易耗品费用;③工程项目部的水电取暖费、办公费、差旅费及其它费用等。影响隧道盾构法施工成本的因素有技术措施和管理措施两方面。技术措施包括盾构掘进施工方法合理与否、施工材料的选用、盾构设备的选型、工期筹划、成本管理及其它方面等。施工管理措施包括成本管理、进度管理、质量管理和施工管理等。本文主要从以上几项技术措施和成本管理等方面来进行探讨。 隧道盾构法施工成本的技术措施 就技术措施方面,本文主要是以盾构隧道法施工的各项成本费用构成为出发点而进行分析研究的,并且,还可发现构成费用的主体有这几大项:管片预制、盾构设备、掘进劳务费、材料消耗、水电费、渣土运输处理及附属项目(包括端头加固、联络通道施工等)。

盾构法隧道基本原理及特点

盾构法隧道基本原理及特点 1.盾构法隧道基本原理 盾构法隧道的基本原理是用一件有形的钢质组件沿隧道设计轴线开挖土体而向前推进。这个钢质组件在初步或最终隧道衬砌建成前,主要起防护开挖出的土体、保证作业人员和机械设备安全的作用,这个钢质组件被简称为盾构。盾构另一个作用是能够承受来自地层的压力,防治地下水或流沙的入侵。 隧道拱内圈的空洞由盾构本体防护,同时还需要其他辅助措施对工作面进行支护。盾构法隧道主要有以下几种支护土体方法和与之相匹配的盾构类型,见图1,各种类型盾构掘进机的支护面板见图2。 几种支护土体方法和与之相匹配的盾构类型 各种类型盾构掘进机的支护面板 2.盾构法隧道优缺点 盾构法隧道优点: (1)在盾构支护下进行地下工程暗挖施工,不受地面交通、河道、航运、潮汐、季节、气候等条件的影响,能较经济合理地保证隧道安全施工;

盾构法隧道施工不受地面自然条件的影响 (2)盾构的推进、出土、衬砌拼装等可实行自动化、智能化和施工远程控制信息化,掘进速度较快,施工劳动强度较低; 盾构法隧道机械化、自动化高 (3)地面人文自然景观受到良好的保护,周围环境不受盾构施工干扰;在松软地层中,开挖埋置深度较大的长距离、大直径速度,具有经济、技术、安全、军事等方面的优越性。 盾构法隧道能保护地面人文自然,经济效益明显 盾构法隧道缺点: (1)盾构机械造价较昂贵,隧道的衬砌、运输、拼装、机械安装等工艺较复杂;在饱和含水的松软地层中施工,地表沉陷风险极大; (2)需要设备制造、气压设备供应、衬砌管片预制、衬砌结构防水及堵漏、施工测量、场地布置、盾构转移等施工技术的配合,系统工程协调难; (3)建造短于750m的隧道没有经济性;对隧道曲线半径过小或隧道埋深较浅时,施工难度大。

复杂盾构法施工技术

1.14复杂盾构法施工技术(北崇区间) 1盾构机组装调试 1.1盾构刀盘的选型 1.1.1刀盘主体结构特点 为了本工程地质条件的掘进要求,设计了辐条结构四个主刀梁和四个副刀梁 刀盘,刀盘具有下列主要特征: 1)辐条式刀盘,4根主辐条+4根副辐条+4个支腿。 2)开口率达到50%,开挖面与刀盘之间的阻碍物少,土体更容易进入土仓, 其土仓中的土体密度及压力更接近开挖面的土体密度与压力,便于土仓中土压力的控制;刀盘与开挖面之间接触面积小,渣土不易堆积在刀盘与开挖面之间,因此,刀盘不容易产生“泥饼”堵塞现象及减轻刀盘与刀具的磨损,并且能降低刀 盘切削扭矩。 3)耐磨设计,刀盘设计充分考虑了地层对刀盘具有较大的磨损性,因此, 在刀盘辐条面板及大圆环前后端面堆焊了大量的网格状耐磨硬质合金,另外刀盘外周也焊有耐磨复合钢板,大大提高了刀盘的耐磨性能,延长其使用寿命。 1.1.2刀具的设计选型及布置 本刀盘的设计充分考虑到了本标段的地质情况,配置的初装刀为1把中心鱼 尾刀、98把切刀、16把铲刀、66把焊接撕裂刀、1把仿形刀(液压控制)、8把 周边保径刀。刀具选用聊城天工公司生产的镶嵌大块硬质合金刀具。 刀盘设计具有以下特点: 1)可实现双向旋转(正/反)。 2)刀具高低搭配,焊接撕裂刀刀高为110mm,刮刀刀高为90mm,焊接撕裂刀 先行开挖松动刮刀前的土体,从而降低对刮刀及面板的直接磨损。 3)采用耐磨性能和冲击性能都非常优越的E5(日本标准)类硬质合金刀头。 4)刀具的布置在刀盘分成内、中、外3部分,刀具数量随直径的增大而增 多,刀具的磨损基本是均匀的

5)中心鱼尾刀呈倒V型结构,其作用可以切削中部位的土层;同时可以起到类似钻头钻尖的定心作用。

地铁施工项目财务管理核算分析思路构建

地铁施工项目财务管理核算分析思路构建 摘要:地铁施工是一个综合性特别强的工程项目,囊括了大量的分部分项作业,通常涉及到巨额资金地投入,为了有效地控制资金链条,提高企业盈利能力,在地铁项目施工过程中,良好的财务管理核算方式将对工程建设提供稳定性的基础和保障,切实保障工程项目顺利完工。本文首先总结了财务管理核算在地铁施工项目中的重要意义,然后详细分析了当前财务核算模式的现状及问题,最后就如何构建财务管理核算新思路提出了自己的看法,旨在增强地铁施工项目的财务管理水平,从而进一步提高企业的经济效益。 关键词:地铁施工;财务管理;核算分析;思路构建 0绪论 随着我国整体经济的飞速发展,许多城市的私家车和人口数量与日俱增,地面交通已经不堪重负,城市交通系统正面临着极其严峻的考验和挑战。为了缓解城市化进程中的交通问题,我国许多城市开始致力于建设地下交通工具,大量的地铁工程开始施工建设,四通八达纵横交错的地铁网络已经逐渐形成。而地铁施工通常涉及到巨额资金地投入,为了有效地控制资

金链条,提高企业盈利能力,在地铁项目施工过程中,企业要加强对财务账目的管理核算力度,切实保障工程项目顺利完工。本文从地铁施工项目财务管理核算的现实意义及存在的问题两方面着手,并就如何完善地铁施工项目财务管理核算构建了新型的思路想法,具有一定的参考作用。 一、财务管理核算在地铁施工项目中的重要意义 地铁施工财务资金投入相对比较分散,工程造价成本难以有效控制,因此加强财务管理核算的力度对于地铁施工项目本身而言具有十分重要意义,具体表现在以下三个方面: (一)控制资金投入,降低工程成本 地铁工程作为建设周期长、技术含量高、施工投资巨大、市场环境为供大于求的市政施工项目,其招投标程序和工程造价控制存在施工企业之间非理性竞争及招标单位压价的双重制约,目前我国绝大多数城市地铁陷于低价中标的困境。为了维持并扩展地铁施工企业的利润空间,施工企业必须加强财务管理核算力度,全面弄清每一笔财务资金的具体走向,从而有效地控制资金投入,降低工程成本。例如广州地铁1号线的建设成本为每公里6.6亿元,通过加强财务管理核算之后,2号线的建设成本降为每公里5.2亿元。

复杂盾构法施工技术

复杂盾构法施工技术 1.11.1 技术内容 盾构法是一种全机械化的隧道施工方法,通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生坍塌。同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖,通过出土机械外运出洞,靠千斤顶在后部加压顶进,并拼装预制混凝土管片,形成隧道结构的一种机械化施工方法。由于盾构施工技术对环境影响很小而被广泛地采用,得到了迅速的发展。 复杂盾构法施工技术为复杂地层、复杂地面环境条件下的盾构法施工技术,或大断面圆形(洞径大于10m)、矩形或双圆等异形断面形式的盾构法施工技术。 选择盾构形式时,除考虑施工区段的围岩条件、地面情况、断面尺寸、隧道长度、隧道线路、工期等各种条件外,还应考虑开挖和衬砌等施工问题,必须选择安全且经济的盾构形式。盾构施工在遇到复杂地层、复杂环境或者盾构截面异形或者盾构截面大时,可以通过分析地层和环境等情况合理配置刀盘、采用合适的掘进模式和掘进技术参数、盾构姿态控制及纠偏技术、采用合适的注浆方式等各种技术要求来解决以上的复杂问题。盾构法施工是一个系统性很强的工程,其设计和施工技术方案的确定,要从各个方面综合权衡与比选,最终确定合理可行的实施方案。 盾构机主要是用来开挖土、砂、围岩的隧道机械,由切口环、支撑环及盾尾三部分组成。就断面形状可分为单圆形、复圆形及非圆形盾构。矩形盾构是横断面为矩形的盾构机,相比圆形盾构,其作业面

小,主要用于距地面较近的工程作业。矩形盾构机的研制难度超过圆形盾构机。目前,我国使用的矩形盾构机主要有2个、4个或6个刀盘联合工作。 1.11.2 技术指标 (1)承受荷载:设计盾构时需要考虑的荷载,如土压力、水压力、自重、上覆荷载的影响、变向荷载、开挖面前方土压力及其他荷载。 (2)盾构外径:所谓盾构外径,是指盾壳的外径,不考虑超挖刀头、摩擦旋转式刀盘、固定翼、壁后注浆用配管等突出部分。 (3)盾构长度:盾构本体长度指壳板长度的最大值,而盾构机长度则指盾构的前端到尾端的长度。盾构总长系指盾构前端至后端长度的最大值。 (4)总推力:盾构的推进阻力组成包括盾构四周外表面和土之间的摩擦力或粘结阻力(F1);推进时,口环刃口前端产生的贯入阻力(F2);开挖面前方阻力(F3);变向阻力(曲线施工、蛇形修正、变向用稳定翼、挡板阻力等)(F4);盾尾内的管片和壳板之间的摩擦力(F5);后方台车的牵引阻力(F6)。以上各种推进阻力的总和(∑F),须对各种影响因素仔细考虑,留出必要的余量。 1.11.3 适用范围 (1)适用于各种复杂的工程地质和水文地质条件,从淤泥质土层到中风化和微风化岩层。 (2)盾构法施工隧道应有足够的埋深,覆土深度不宜小于6m。

盾构机主要部件组成及施工工艺

盾构机主要部件组成及施工工艺 雷宏 盾构是一个具备多种功能于一体的综合性设备,它集合了隧道施工过程中的开挖、出土、支护、注浆、导向等全部的功能。盾构施工的过程也就是这些功能合理运用的过程。 盾构在结构上包括刀盘、盾体、人舱、螺旋输送机、管片安装机、管片小车、皮带机和后配套拖车等;在功能上包括开挖系统、主驱动系统、推进系统、出碴系统、注浆系统、油脂系统、液压系统、电气控制系统、自动导向系统及通风、供水、供电系统、有害气体检测装置等。 1、刀盘和刀具 刀盘:根据北京地铁特殊地质条件设计。辐条式刀盘,开口率约为50%。6个刀梁。刀梁及隔板上有5路碴土改良的注入孔(泡沫、膨润土、水注入管路)。刀盘表面采用耐磨材料或堆焊耐磨材料,确保刀盘的耐磨性。刀盘具有正反转功能,切削性能相同。 刀具:中心鱼尾刀1把,先行刀36把、主切刀82把(高64把、低18把),保径刀24把;合计:143把。另配超挖刀2把。 2、盾体 盾体钢结构承受土压、水压和工作荷载(土压3bar)。 盾体包括:前盾、中盾、盾尾。 ●前盾 前盾又称切口环,它里面装有支撑主驱动和螺旋输送机的钢结构。隔板上面设人舱、球阀通道、四个搅拌器。前盾上有液压闭合装置,可以关闭螺旋输送机的前闸门。前盾的隔板上装有土压传感器。 ●中盾和盾尾 中盾又称支承环,前盾和中盾用螺栓联接,并加焊接联接。 中盾内布置有推进油缸、铰接油缸和管片安装机架。中盾的盾壳园周布置有超前钻孔的预留孔。

中盾和盾尾之间通过铰接油 缸连接,两者之间可以有一定的 夹角,从而使盾构在掘进时可以 方便的转向。 盾尾安装了三道密封钢丝刷 及8个油脂注入管道、8根内置的 同步注浆管道(4根正常使用4 根注浆管为备用)。 3、主驱动系统 主驱动机构包括主轴承、八个液压马达、八个减速器和安装在后配套拖车上的主驱动液压泵站。刀盘通过螺栓与主轴承的内齿圈联接在一起,刀盘驱动系统通过液压马达驱动主轴承的内齿圈来带动刀盘旋转。 主轴承采用大直径三滚柱轴承,外径2820mm。 4、推进系统 盾构的推进机构提供盾构向前推进的动力。推进机构包括32个推进油缸和推进液压泵站。推进油缸按照在圆周上的区域分为四组,顶部3对油缸一组、左侧4对油缸一组、右侧4对油缸一组、底部5对油缸一组。油缸的后端顶在管片上以提供盾构前进的反力。 推进系统油缸分组控制如图所示,其中4个位置的油缸装有位移传感器。

盾构法施工技术规定

盾构法施工技术规定 目录 1.一般规定 2.工作并施工 3.配套机械设备选择 4.盾构机安装 5.盾构掘进施工 6.注浆 7.量测与监控 8.砌块 9.盾构法施工质量

1、一般规定 1.1盾构法施工是采用掘进盾构机进行隧道施工的一种施工方法。适用于直径2500mm以上的隧道施工,适用于地面拆迁量大、不能降水等特殊要求的长距离隧道施工。 1.2盾构机的选型、设计,应根据工程地质、水文地质,工程结构设计及工程施工要求等条件,经技术经济分析比较后确定。1.2.1盾构机应满足施工范围内各种土层的掘进要求; 1.2.2盾构机必须满足施工过程需要的安全保障要求; 1.2.3盾构机壳体的强度与刚度应符合设计要求; 1.2.4盾构机的推进力、千斤顶的推进速度、输土能力、刀盘切削的切削扭矩等应匹配;密封系统应严密,并符合设计要求。 1.3盾构法施工组织设计编制应具备以下资料: 1.3.1盾构机的构造、特性及适用范围; 1.3.2施工沿线地表环境调查报告; 1.3.3施工沿线地下障碍物的调查报告; 1.3.4工程地质与水文地质勘查报告。隧道沿线探孔间距一般不应大于50m,地质变化地段应加密。 1.3.5设计文件对工程的技术要求与规定; 1.4盾构法施工方案、施工组织设计应包括下列内容: 1.4.1施工现场平面布置图; 1.4.2盾构机的现场组装、安装及吊装方案; 1.4.3工作竖井的施工方案与检查井的施工方案:

1.4.4盾构法施工的临时给水、排水、照明、供电、消防、通风、通讯等设计; 1.4.5砌块制造、运输、贮存、防水、拼装与一次注浆、二次注浆、补浆方案; 1.4.6配套辅助施工机械设备的选型、规格、数量与现场及工作井垂直运输及水平运输等机械设备布置; 1.4.7盾构机的出井(盾构机由始发井进入区间隧道)、穿越土层、进井(盾构机由区间隧道进入接收井)的条件以及掘进与运土方案: 1.4.8测量与监控方案; 1.4.9有防漏电、防缺氧、防爆、防毒等安全监测和保护措施;1.4.10盾构法施工的供电应设置双路电源及应急自备电源。 1.5检查井、工作竖井等有要求降水施工的管段,在工程完成前,不得停止降水。 1.6工作竖井应进行抗浮校核。 1.7应根据土层性质、邻近建筑物及地表的允许沉降要求,应有保护措施。 1.8应建立地面与地下控制测量系统。加面测量系统对沿线地面、主要建筑物和设施设置测点进行观测;测定寻轨和盾构隧道的轴线和高程。 1.9盾构机出井至100m的施工阶段,应及时对观测和掌握地表沉降、隆起状况,地上、地下建筑物情况,工程地质、水文地质情况等的反

隧道盾构掘进施工主要工艺

隧道盾构掘进施工主要工艺 1、盾构始发与到达掘进技术 1.1 始发掘进 所谓始发掘进是指利用临时拼装起来的管片来承受反作用力,将盾构机推上始发台,由始发口贯入地层,开始沿所定线路掘进的一系列作业。本工程中每台盾构机都要经过两次始发掘进,第一次是盾构机组装、调试完后从三元里站始发,第二次是盾构机通过广州火车站后二次始发。 1.1.1 始发前的准备工作 (1)始发预埋件的设计、制作与安装 盾构机始发时巨大的推力通过反力架传递给车站结构,为保证盾构机顺利始发及车站结构的安全,需要在车站的某些位置预埋一些构件。同时盾构机盾尾进入区间后为减小地层变形需要立即进行回填注浆,为了防止跑浆也需要在车站侧墙上预埋构件以实现临时封堵。 三元里车站始发预埋件大样及预埋位置如图:隧盾-施组-SD01、02所示。 (2)洞门端头土体加固 三元里车站隧道端头上覆2米厚〈8〉类土(岩石中等风化带),开挖后侧壁基本稳定。始发前不对端头进行加固。 (3)端头围护桩的破除 始发前需要对洞门端头围护桩予 以拆除,确保盾构机顺利出站。三元里 站端头围护桩厚1.1米,洞门预留孔直 径6.62米。计划对围护桩进行分块拆除 如图7-1-1。 环形及横向拉槽宽度50cm,竖向 拉槽宽度20cm,竖向槽沿围护桩接缝凿 除。 盾构机推进前割断连接钢筋,拉开 钢筋砼网片,清理石碴并处理外露钢筋 头,避免阻挂盾壳。围护桩拆除后,快 速拼装负环管片,盾构机抵拢工作面,避免工作面暴露太久失稳坍塌。拉槽 图7-7-1 凿除分块示意图

1.2 盾构机始发流程 盾构机始发前首先将反力架连接在预埋件的位置,吊装盾构机组件在始发台上组装、调试;然后安装400宽的负环钢管片,盾构机试运转;最后拆除洞门端墙盾构机贯入开挖面加压掘进。 盾构机始发流程见下图: 盾构机始发时临时封堵操作工艺流程如下: 安装反力架、始发台 盾构机组件的吊装 组装临时钢管片、 盾构机试运转 拆除端头维护桩 盾构机贯入开挖面加压掘进(拼装临时管片) 盾尾通过入,压板加 固、壁后回填注浆 端头地层加固 检查开挖面地层 始发准备工作 拆除端头围护桩 掘 进 安装螺栓、橡胶帘布板及钢压板 上拉压板,置于盾构机通过位置 盾尾通过始发口 下拉压板 盾尾同步注浆

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