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基于有限元模拟的双线平行盾构隧道近距离界定_魏纲_庞思远

基于有限元模拟的双线平行盾构隧道近距离界定_魏纲_庞思远
基于有限元模拟的双线平行盾构隧道近距离界定_魏纲_庞思远

盾构近距离下穿极既有运营地铁施工工法

盾构近距离下穿极既有运营地铁施工工法1.前言 近年来,我国经济平稳较快发展,城市水平不断提高,地铁工程的广泛发展,一个城市中地铁网络往往由多条线路组成,随着线路的增多,线路相互交叉及下穿各种建构筑物将无法避免,城市地铁建设中将会有大量的地铁隧道下穿桥梁,用土压平衡盾构机进行隧道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、确保地面建构筑物结构安全等优点,成为地铁隧道施工的首选,研究好盾构法隧道下穿桥梁的施工功法,具有较强的技术经济效益和一定的社会效益,本文以昆明地铁4号线斗鲜区间下穿既有地铁1#线高架桥工程实践为依托,结合对此工程的数值分析及检测成果,以及本工程实际的工程特点,对施工中采取的关机技术进行总结,达到保护既有线路的目的,成功摸索出了盾构下穿运营线的施工工法,为今后工程施工提供了宝贵的意见和经验。2.工法特点 2.1对既有线运营影响小,沉降可控。 2.2应用工法操作简单,效果显著。 2.3减小工程投入成本。 3.适用范围 本工法适用于在城市繁华地段盾构近距离下穿运营线,且施工线路在繁华处盾构下穿运营线。4.工艺原理 通过预先在受影响的运营地铁高架桥桩基周边注浆,填充管片周边的空隙,切断之前运营隧道周边可能存在的水流通道,降低受影响的桥梁桩基周边土体的渗透系数,提供周边土体的无侧向抗压强度,降低土体受扰动时产生影响的程度(包括应力变化及应变变化)。其次利用足量的同步注浆及二次双液浆补浆大大减少了管片脱出盾尾时造成的土体沉降,使运营线路始终处于稳定状态。该方法解决了盾构下穿建筑前准备施工工期较长,避免了工期延误。 5工艺流程及操作要点 5.1工艺流程

超大直径盾构隧道工程技术发展

超大直径盾构隧道工程技术的发展 傅德明周文波 上海市土木工程学会 摘要:论文介绍了日本、德国的直径大于14m的盾构法隧道工程技术的开发及在越江跨海和城市地下道路工程中的应用过程。近6年来,我国上海在越江道路隧道工程中采用φ14.89m 盾构施工2条双层4来4去8车道的超大断面隧道;又在长江底下采用2台φ15.43m盾构连续掘进2条长7.5km的3来3去6车道的超大断面隧道;还在市中心外滩道路下掘进了1条双层3来3去的车行隧道。论文展望了国内外超大断面盾构隧道工程技术的发展和应用前景。 关键词:盾构隧道超大直径工程技术 1.超大直径盾构隧道工程技术的发展 国外盾构法隧道工程技术在近20年来向大深度、大断面、长距离的方向发展并建成一批超大直径的海底隧道和城市道路隧道。世界上第一个直径大于14m的超大直径盾构隧道工程是日本东京湾的海底道路隧道工程[1]。长9.4km的隧道采用8台φ14.14m泥水盾构掘进施工,于1996年竣工,见图1所示。盾构采用先进的自动掘进管理系统、自动测量管理系统和自动拼装系统,8台盾构各掘进了约 2.6km并在海底实现了对接,体现了高新技术在盾构法隧道工程中的应用。隧道最大埋深60m,在粘土和砂性土中掘进,隧道管片分为11块,厚度65cm,结构计算采用弹性地基梁模型,接头弹簧系数经管片接头实验取得。 图1a 东京湾道路隧道工程平、剖面图 1997年6月,日本东京营团地铁7号线麻布站工程[2],采用1台Φ14.18m母子式泥水盾构掘进机,掘进一条长364m的3线地铁隧道后进入通风井,然后从大盾构中推出Φ9.70m的盾构掘进777m的双线隧道。这是世界是第一台大直径的母子式盾构,体现了盾构技术的新发展。

盾构隧道近距离下穿既有地铁线路安全控制对策

盾构隧道近距离下穿既有地铁线路安全控制对策 作者:赵猛 来源:《中国房地产业·上旬》2020年第10期 【摘要】本文主要以盾构隧道近距离下穿既有地铁线路工程为背景,简单介绍了近距离穿越既有地铁线路工程的施工控制要求,并提出了几点施工安全控制措施,以仅供日后相关领域人员的参考借鉴。 【关键词】盾构隧道;近距离下穿;地铁;安全控制;既有线 在地铁的实际施工过程中,工程体量大,且属于高风险建设工程,随着城市化进程的逐渐推进,地下环境中的结构设施越来越多,如何保证在盾构隧道下穿施工顺利开展的同时,又不会对既有地铁线路的正常运行带来影响,成为了相关领域人员不得不面对的问题之一。 1、施工控制要求 在进行地铁施工建设的过程之中,主要需要加强控制的是区间隧道施工期间的变形问题,而就实际施工来说,其变形问题大致可划分成以下三个方面:(1)隧道周边土体结构的变形,会直接威胁到附近建筑体的安全性与稳定性;(2)既有结构附近土体的变形,情况严重时便会直接引起既有结构出现坍塌,严重威胁到人们的生命财产安全;(3)支护结构发生变形,会导致隧道施工存在较大安全风险。 此外,若是出现沉降问题也会对隧道施工带来影响:(1)地层沉降对隧道的影响。盾构施工可能会使得附近土体受到扰动,从而在开挖断面上出现不均匀的沉降槽,对既有地铁线路的正常运营带来不良影响,成型隧道管片会随着沉降槽的形成而使得管片间的应力重新分布,导致管片见的重复挤压破损;(2)地层沉降对轨道的影响。盾构施工会使得附近土体受到扰动,使得土体出现不均匀沉降,而一旦土体出现沉降,轨枕的支撑面会随之也发生一定的下沉,使得轨道多支座超静定系统也受到破坏。并在列车动荷载作用之下,这些支撑面下沉的轨枕会连带轨道发生显著变形,使得轨道中应力大幅增高,当土体沉降较大时,甚至会使轨道断裂;(3)轨道差异沉降对列车运营的影响。盾构施工近距离下穿既有地铁线路时,周边土体会受到扰动,使得地层发生差异沉降,轨道也会随之出现差异沉降。而差异沉降会和列车自振结合起来,导致列车振幅变大,使列车出现摇摆运动。 所以,在施工作业期间,必须要有效确保结构物不发生变形、裂缝和沉降等问题,即使存在以上情况也需要将其控制在一定范围内,不能超出允许范围,如此才能有效确保施工作业安全、顺利的进行[1]。

地铁隧道盾构施工安全管理(标准版)

( 安全管理 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 地铁隧道盾构施工安全管理(标 准版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process

地铁隧道盾构施工安全管理(标准版) 1引言 安全管理工作己在我国得到了日益重视,尤其是在加入了WTO 后,全球经济趋于一体化,要求发展中国家的安全生产管理水平赶上世界先进水平,企业安全管理工作已作为和生产管理并列的一项企业管理重要内容。而建筑业是伤亡事故多发的行业,仅次于矿山作业。隧道施工具有建筑业和矿山业的一些共同特点,施工危险程度大,安全隐患多。盾构施工隧道技术是一项先进的隧道施工技术,开挖面处在盾构体的保护下,可以最大程度避免土体失稳或冒顶带来的人身伤亡事故,近年来,在上海、广州、北京和深圳等地得到了较为广泛的应用。 盾构法隧道施工技术由英国工程师布鲁诺尔发明于1818年,并于1825年运用于工程实践。我国从1956年开始引进盾构施工技术,从20世纪80年代开始得到了快速发展,目前,在上海、广州等大

城市中逐渐成为城市地下铁道施工的主流方法,其特有的安全施工和管理问题引起犷广泛注意,本文为结合多年的盾构施工实践和安全管理经验的总结。 2盾构机刀盘前的压气作业 2.1盾构机的压气作业 当操作人员必须进人盾构机前体刀盘内作业时,如果盾构机前方或上方的土体不能自稳,上体可能通过刀盘的开日处进人刀盘内,威胁作业人员的安全。大多先进的盾构机均配备了压气系统,即通过密封刀盘和盾构前体的通道,向刀盘内注入无油空气,使刀盘内的压力升高,以达到平衡外侧土体压力的目的,压力最大可达到3-4kg/cm2。为了保证操作人员的适应性,一般在通道卜设置密闭的过渡增压舱,这将在很大程度上缓解压力变化带给操作人员的影响。由于操作人员是在一个密闭的环境中工作,刀盘内空间狭窄,不能有多人同时作业,压人的空气质量也可能含有一定的杂质,且工作面的环境温度将会很高,当操作人员出现不适时,需要经过一定时间减压过渡后才能得到医疗。因此,压气作业是盾构安全施工的一

盾构隧道施工组织设计

盾构隧道施工组织设计 Revised by Liu Jing on January 12, 2021

第一章地质描述 第一节概述 一、概述 二、线路段工程地质条件 (一)、地形、地貌 。 (二)、岩土体工程地质特征 (三)、水文地质特征 区间地质描述 区间地质描述详见表7-1-1、表7-1-2;土体主要物理力学性质指标表7-1-3、7-1-4。。 一、科技路站 第三节补充地质勘察

第二章工程特点 第一节工程主要技术难点及对策 第二节工程的主要特点 一、交叉多,干扰大 集中体现在结构交叉多、工序交叉多、接口界面交叉多、专业交叉多、前期与后期交叉多,施工相互干扰较大。执行关键工期计划所发生的各规定部分的工期偏差,会影响其它作业。结构的多交叉,存在空间效应与体系转换问题。 二、地处市区,环境特殊 主要体现在地面建筑物密集,施工对周围环境的影响必须严格控制,文明施工要求严格,环境保护标准高。 三、任务重,系统性强 全部工程要求在33个月内完成。其中,盾构机需要引进,鉴定、安装、调试,前期试掘进进度会放缓,中间加快,出洞又会放缓,还要调头、转场,工序复杂,任务重。采用盾构机施工,这是隧道工厂化施工的模式,其系统性特别强,环节与环节之间的衔接、匹配是否合理,直接影响施工效率,直接影响施工的安全、质量、速度。 四、地质复杂,施工难度大 地铁隧道主要穿越Ⅱ4、Ⅲ1层。Ⅱ4层以上主要为砂性土,其渗透性强,富水性好,围岩稳定性极差。Ⅱ4、Ⅲ1层水平分层,盾构机易磕头;且局部地区覆盖层过浅。施工中容易造成地面隆起或沉降。 第三章施工准备 施工准备工作是否充分、到位,将直接影响施工总体安排,影响主体工程能否按时开工,影响到工程开工后能否顺利进行,施工前必须做好各项准备。我局中标后,迅速组成项目部开展各项工作。在最短的时间内完成建筑物、管线等的调查及地质补充勘探。并组织精测人员对设计控制桩进行复

盾构近距离下穿既有隧道沉降控制技术

盾构近距离下穿既有隧道沉降控制技术 盾构近距离下穿既有隧道沉降控制技术 摘要:深圳地铁3号线购物公园站~福田站区间盾构施工需下穿已运行的1号线隧道,其中两隧道最小净距为1.23米。通过对工程现场条件综合分析及力学模型研究和计算,综合各方论证结果,确定施工方案并进行盾构施工关键技术研究,为下穿施工中提供全面的技术参数,施工完成后,既有运行线内各项控制指标得到了有效控制,未对已运行线结构及道床、轨道产生不利影响。 关键词:盾构隧道;实时监测;控制指标;参数;沉降 中图分类号:U456.3文献标识码:A 文章编号: 1前言 1.1工程背景 深圳地铁3号线购物公园站~福田站区间右线下穿隧道与正在 运营的深圳地铁1号线隧道之间的最小净距为1.46 m,左线最小净距为1.23 m。区间下穿隧道主要位于全风化花岗岩层和强风化花岗岩层,隧道覆土厚度约为18m,线路坡度为-5‰,采用通用型管片,管片外径6.0m,内径5.4m,管片厚度300mm,管片宽度1.5m,分块数为6块(一块封顶块、两块邻接块、三块标准块)。 1.2难点及风险分析 1、技术难点 新建地铁与下穿的既有运行线最小净距1.23米,盾构掘进对既有运行线影响较大,根据深圳市地铁公司《城市轨道交通安全保护区施工管理办法(暂行)》规定,运营线路轨道竖向变形±4mm,两轨道横向高差<4mm,水平及水平三角坑高低差<4mm/10m,轨距+6mm~-2mm;控制指标严格,对盾构掘进控制要求高。 2、工程安全方面存在的风险 正在运营的地铁1号线因沉降过大影响营运,甚至造成停运的风

险,社会责任重大;下穿区域全强风化地层中存在球状风化体的风险;盾构机选型及后配套设备故障导致停机引起的安全风险。 2施工模型研究及方案确定 2.1施工模型研究 1、施工力学行为数值分析―力学模型 1)正交段最小净距仅为1.2m,上洞埋深为10.6m; 2)综合判定围岩级别为Ⅴ级,夹土体围岩按加固考虑; 3)主要模拟新建隧道开挖对既有1号线运营线隧道的影响; 4)采用FLAC3D进行力学分析。 图1力学模型示意图 2、施工力学行为数值分析―计算结果 1)地表沉降为7.7mm,既有隧道(1号线)最大沉降3.9mm,附加拉应力达到1.25MPa。 2)上下两洞之间地层的最大主应力值将达到0.25MPa,下洞(3号线)最大轴力为616kN,最大弯矩为28kN?m,均位于两侧边墙部位。 目标地表与既有1号线隧道随施工的下沉情况如图2和图3所示。 图2目标面地表随施工沉降情况图3既有隧道(1号线)随施工下沉情况 2.2控制指标 根据深圳市地铁集团《城市轨道交通安全保护区施工管理办法(暂行)》的规定,参照多次专家论证会的论证意见,新建盾构隧道施工对既有1号运行线影响的控制指标按三级预警制度进行管理,即,预警值、报警值、控制值三级。预警值取控制值的50%,报警值取控制值的80%,结构变形控制指标如下: 表1结构变形控制指标(单位:mm)

区间盾构隧道结构设计

区间盾构隧道结构设计 1)主要设计原则 ①盾构隧道衬砌结构应满足运营功能要求以及建筑限界、施工工艺、结构防水和城市规划等方面的要求。结构安全等级为一级,按地震烈度为7度进行结构抗震设计,采取相应的构造处理措施,以提高结构的整体抗震能力。结构抗力应满足人防部门的要求,抗力级别为6级。 ②结构类型和施工方法,应根据工程地质、水文地质和周围的环境条件,通过技术经济比选确定,并应按相关规范的规定进行结构设计计算。 ③结构设计应符合强度、刚度、稳定性、抗浮和裂缝宽度验算的要求,并满足施工工艺的要求。 ④对于钢筋混凝土结构应就其施工和正常使用阶段进行结构强度计算,必要时也应进行刚度和稳定性验算。钢筋混凝土结构应进行裂缝宽度验算,其最大裂缝允许值为:明挖法和矿山法施工的结构为0.2~0.3mm;盾构法施工的结构为0.15~0.20mm。结构进行抗浮验算时,其抗浮安全系数不得小于1.05,否则应采取抗浮处理措施。 ⑤采用暗挖法施工时,区间隧道为平行的双洞单线隧道,两隧道的净距一般不宜小于1.0倍隧道洞径。 ⑥所选择的盾构机型,必须对地层有较好的适应性,并同时依据盾构推进速度、周围环境状况、工期、造价等各方面进行技术经济比较后确定。 ⑦严格控制工程施工引起的地面沉降量,其允许数值应根据地铁沿线的地面建筑及地下构筑物等实际情况确定,并因地制宜地采取措施。 ⑧结构防水设计应根据工程地质、水文地质、地震烈度、环境条件、结构形式、施工工艺及材料来源等因素进行,并应遵循“以防为主、多道设防、刚柔结合、因地制宜、综合防治”的原则。车站及出入口通道防水等级为一级;车站风道及区间隧道防水等级为二级。 2)盾构机类型的选择

明挖法隧道近距离跨越既有盾构隧道施工技术

明挖法隧道近距离跨越既有盾构隧道施工技术 摘要:通过南京龙蟠路明挖隧道近距离上跨南京地铁盾构隧道的施工实例,论述了在既有隧道上方修建明挖隧道的施工方法及措施。该技术有效控制了盾构隧道上浮等潜在危险源,确保了施工安全,为以后类似工程实施提供借鉴参考。 关键词:明挖隧道;盾构隧道;近距离施工;隆起;上浮;抽条开挖 1 工程概况 新建明挖隧道为南京火车站前龙蟠路隧道的一段区间,龙蟠路隧道全长572.08 m,隧道结构净宽10 m,最小净高4.73m,隧洞纵坡0.2%,引道最大纵坡4.75%,最大挖深约8 m。隧道设计标准[1]:为单向双车道,荷载标准为城-A级,设计车速50 km/h,抗震烈度按7度设防。 1.1 明挖隧道与盾构隧道位置关系 明挖隧道位于地铁1号线盾构隧道上方,相交角度约为70°。地铁1号线盾构双线隧道许府巷~南京站区间隧道采用盾构法施工,管片衬砌内径5 500 mm,外径6200mm,每节管片长度1.2m,管片厚度350mm。明挖隧道过既有地铁段的里程为K0+709.316~K0+747.635,明挖基坑距老隧道地连墙4.6 m左右,距玄武湖最近距离12 m。盾构隧道此段覆土厚度10 m左右,明挖隧道过地铁段开挖深度7 m左右,盾构隧道管片顶与明挖隧道开挖底面间距离2.06~2.75 m。具体位置关系见图1。 1.2 工程地质及水文地质 地质情况自上而下为:①-1杂填土、①-2素填土、①-3淤泥质填土、②-1亚砂土夹亚黏土、②-2粉砂夹亚砂土、②-3淤泥质亚黏土、②-4亚黏土。明挖隧道开挖底与盾构隧道间土体主要为②-2粉砂夹亚砂土,该土层均质差,低强度,液化,弱透水,局部透水。 地下潜水位埋深2.1~2.6 m,地下水主要接受玄武湖水和临近污水管道的补给,水位受玄武湖水位的影响,年最高水位为10.5 m。 1.3 施工影响控制要求 许府巷~南京站区间盾构隧道现已基本竣工,根据对此段盾构隧道的设计及施工情况的调查,其保护要求很高。具体要求为:盾构隧道绝对最大沉降不超过15 mm、最大隆起不超过10 mm、隧道变形曲率半径大于15 000 m、隧道相对弯曲小于1/2 500、施工产生的振动对隧道引起的峰值速度≤2.5 cm/s。 2 施工风险分析及应对措施

盾构隧道施工安全管理

盾构隧道施工安全管理 摘要:盾构法隧道施工,掘进速度快、质量优、对周围环境影响小、施工安全性相对较高,但盾构施工技术有着自身的特点,安全管理工作只有适应盾构施工的特点,才能利用盾构的优势、克服传统隧道施工的劣势,真正做好建筑施工企业的安全工作。文章对盾构施工中要注意的几个安全问题进行了讨论,可供同行参考。 关键词:地铁隧道盾构施工安全管理 1引言 安全管理工作己在我国得到了日益重视,尤其是在加入了WTO后,全球经济趋于一体化,要求发展中国家的安全生产管理水平赶上世界先进水平,企业安全管理工作已作为和生产管理并列的一项企业管理重要内容。而建筑业是伤亡事故多发的行业,仅次于矿山作业。隧道施工具有建筑业和矿山业的一些共同特点,施工危险程度大,安全隐患多。盾构施工隧道技术是一项先进的隧道施工技术,开挖面处在盾构体的保护下,可以最大程度避免土体失稳或冒顶带来的人身伤亡事故,近年来,在上海、广州、北京和深圳等地得到了较为广泛的应用。 盾构法隧道施工技术由英国工程师布鲁诺尔发明于1818年,并于1825年运用于工程实践。我国从1956年开始引进盾构施工技术,从20世纪80年代开始得到了快速发展,目前,在上海、广州等大城市中逐渐成为城市地下铁道施工的主流方法,其特有的安全施工和管理问题引起犷广泛注意,本文为结合多年的盾构施工实践和安全管理经验的总结。 2盾构机刀盘前的压气作业 2.1盾构机的压气作业 当操作人员必须进人盾构机前体刀盘内作业时,如果盾构机前方或上方的土体不能自稳,上体可能通过刀盘的开日处进人刀盘内,威胁作业人员的安全。大多先进的盾构机均配备了压气系统,即通过密封刀盘和盾构前体的通道,向刀盘内注入无油空气,使刀盘内的压力升高,以达到平衡外侧土体压力的目的,压力最大可达到3-4kg/cm2。为了保证操作人员的适应性,一般在通道卜设置密闭的过渡增压舱,这将在很大程度上缓解压力变化带给操作人员的影响。由于操作人员是在一个密闭的环境中工作,刀盘内空间狭窄,不能有多人同时作业,压人的空气质量也可能含有一定的杂质,且工作面的环境温度将会很高,当操作人员出现不适时,需要经过一定时间减压过渡后才能得到医疗。因此,压气作业是盾构安全施工的一个重点,也是一个值得注意的危险源。 2. 2压气作业的相应措施

北京地铁十号线超近长距离平行盾构隧道施工

北京地铁十号线超近长距离平行盾构隧道施工 [摘要]北京地铁十号线11标段左右隧道最小间距仅为1.7m,平行净距小于2m的长度达80.1m,后推进隧道对先行隧道影响较大。同时,与附近的住宅楼相隔也很近,住宅楼处于盾构施工影响范围内。根据这些条件,通过试验确定盾构施工具体控制参数和辅助措施技术参数。隧道严格按这些措施施工,施工过程中对地面沉降、地面建筑物沉降进行了严密监测,监测数据表明,采取的措施是有效的。 [关键词]北京地铁;盾构;隧道;沉降;施工 1、工程概况 北京地铁十号线11标段包含麦子店~亮马桥站~农展馆站盾构区间,总平面如图1所示。其中从麦子店始发井经三元桥站~亮马站区间左长2 135m,是当时北京市在建地铁工程盾构隧道掘进距离最长区间。 工程具有如下特点:①线型复杂连续正反向转弯,最小半径350m;②环境风险源多盾构穿越301所楼群、京顺路、机场高速路、三元桥和东三环主辅路、南北小街8号楼群等风险源;③水文地质复杂盾构隧道进入承压水1.2m等。 该区间盾构隧道穿越⑥粉质黏土及⑥2粉土,隧道顶部为⑥粉质黏土,底部为⑥2粉土层,距⑦2粉细砂层0.2~2.6m。 场区在30.00m深度范围内,主要存在三层地下水,与区域地下水类型分布特征基本符合,即分别为上层滞水、潜水和承压水。 2、技术难点 区间隧道在右K16+270~K16+350段临近南小街8号楼,为住宅楼,筏基,其上部为壁板式结构。最初设计该楼至右线隧道最小净距仅为3.7m,采用钻孔灌注桩作为隔离桩对该楼进行保护,由于扰民及民扰等原因无法实施。为了使地铁工程得以进行,同时又不危及南小街8号楼的安全,进行了线路调整,右线向左线平移调整,这样最小净距由3.7m拓宽为6.63m。 调线后,减小了盾构通过时该楼的风险,但两条盾构隧道距离太近,最小净距仅1.7m,两隧道平行间净距小于2m的长度达80.1m,净距在2~3m的长度达157.4m,净距小于0.5D(D为隧道外径)的长度达到了237.5m,因此后推进隧道施工时,两隧道间的相互影响不能忽视。 由以上分析可以看出本工程的难点:

盾构隧道近距离侧穿高层建筑的影响研究

第29卷第3期岩石力学与工程学报V ol.29 No.3 2010年3月Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering March,2010 盾构隧道近距离侧穿高层建筑的影响研究 贺美德1,2,刘 军3,乐贵平4,王梦恕1,张顶立1 (1. 北京交通大学隧道及地下工程教育部工程研究中心,北京 100044;2. 北京市市政工程研究院,北京 100037; 3. 北京市政建设集团有限责任公司,北京 100045; 4. 北京市轨道交通建设管理有限公司,北京 100037) 摘要:以北京地铁盾构区间隧道近距离侧穿高层建筑为背景,采用有限元计算和现场监测相结合的方法,对新建 隧道施工所引起的邻近高层建筑物的结构沉降、基础倾斜进行深入研究,分析盾构到达建筑物之前、侧穿过程及 离开后3个阶段建筑物的沉降、倾斜变化规律。计算结果表明,模型的竖向位移等值线在建筑物附近有一定的突 变现象,而在距离建筑物一定的距离范围外,位移等值线又逐渐过渡为平滑曲线。现场实测结果表明,在盾构到 达建筑物之前的临近影响区域内,建筑物向远离隧道方向一侧倾斜;盾构侧穿过程中,建筑物向邻近隧道方向一 侧发生一定程度的倾斜,直至后期稳定。盾构到达监测断面前10 m,测点的上浮量达到了最大;盾构离开监测断 面约60 m后,各测点的沉降速率明显减小,并开始趋于稳定。从数值模拟计算结果与现场监测情况来看,两者 所反映的规律是相一致的,为今后类似工程提供借鉴。 关键词:隧道工程;盾构隧道;高层建筑;侧穿;有限元法;现场监测 中图分类号:U 45 文献标识码:A 文章编号:1000–6915(2010)03–0603–06 STUDY OF IMPACT OF SHIELD TUNNELING SIDE-CROSSING ON ADJACENT HIGH BUILDINGS HE Meide1,2,LIU Jun3,LE Guiping4,WANG Mengshu1,ZHANG Dingli1 (1. Tunnel and Underground Engineering Research Center of Ministry of Education,Beijing Jiaotong University,Beijing100044,China;2. Beijing Municipal Engineering Research Institute,Beijing100037,China;3. Beijing Municipal Engineering Group Co.,Ltd.,Beijing100045,China;4. Beijing MTR Construction Administration Co.,Beijing100037,China) Abstract:Based on a certain constructing running shield tunnel of Beijing metro side-crossing close to a high-rise building,using the finite element method calculation model and site monitoring method,the foundation characteristics of the high-rise building affected by the constructing shield tunnel are studied. In different construction stages,the variations of the foundation settlement and inclination of the high building are analyzed. The simulation results show that stratum vertical displacement has a sudden change near the high-rise building. Away from the building in an enough distance,the displacement curve becomes flat. From site monitoring results,the high-rise building inclined to the direction away from the tunnel prior to the shield closing to the building,while the building inclined towards the tunnel during shield crossing. The settlements of the monitoring points reach the maximum value when the shield is 10.0 m away from the monitoring surface. However,the settlements declined significantly when the shield is more than 60.0 m from the monitoring surface,and finally becomes stable. The simulation and the site monitoring results agree well. The conclusion would be helpful for the future similar shield tunneling projects. Key words:tunnelling engineering;shield tunnel;high-rise building;side-crossing;finite element method;site monitoring 收稿日期:2009–08–21;修回日期:2009–11–23 基金项目:国家“十一五”科技支撑计划课题(2008BAJ06B01–3);北京市科技计划课题(D08050603130804) 作者简介:贺美德(1980–),男,2003年毕业于长沙理工大学土木工程专业,现为博士研究生,主要从事地下工程与隧道方面的研究工作。E-mail:meidehe@https://www.wendangku.net/doc/5811988075.html,

盾构隧道施工组织设计

第一章地质描述 第一节概述 一、概述 二、线路段工程地质条件 (一)、地形、地貌 。 (二)、岩土体工程地质特征 (三)、水文地质特征 区间地质描述 区间地质描述详见表7-1-1、表7-1-2;土体主要物理力学性质指标表7-1-3、7-1-4。。 一、科技路站 第三节补充地质勘察

第二章工程特点 第一节工程主要技术难点及对策 第二节工程的主要特点 一、交叉多,干扰大 集中体现在结构交叉多、工序交叉多、接口界面交叉多、专业交叉多、前期与后期交叉多,施工相互干扰较大。执行关键工期计划所发生的各规定部分的工期偏差,会影响其它作业。结构的多交叉,存在空间效应与体系转换问题。 二、地处市区,环境特殊 主要体现在地面建筑物密集,施工对周围环境的影响必须严格控制,文明施工要求严格,环境保护标准高。 三、任务重,系统性强 全部工程要求在33个月内完成。其中,盾构机需要引进,鉴定、安装、调试,前期试掘进进度会放缓,中间加快,出洞又会放缓,还要调头、转场,工序复杂,任务重。采用盾构机施工,这是隧道工厂化施工的模式,其系统性特别强,环节与环节之间的衔接、匹配是否合理,直接影响施工效率,直接影响施工的安全、质量、速度。四、地质复杂,施工难度大 地铁隧道主要穿越Ⅱ4、Ⅲ1层。Ⅱ4层以上主要为砂性土,其渗透性强,富水性好,围岩稳定性极差。Ⅱ4、Ⅲ1层水平分层,盾构机易磕头;且局部地区覆盖层过浅。施工中容易造成地面隆起或沉降。 第三章施工准备 施工准备工作是否充分、到位,将直接影响施工总体安排,影响主体工程能否按时开工,影响到工程开工后能否顺利进行,施工前必须做好各项准备。我局中标后,迅速组成项目部开展各项工作。在最

盾构隧道施工安全管理(新版)

When the lives of employees or national property are endangered, production activities are stopped to rectify and eliminate dangerous factors. (安全管理) 单位:___________________ 姓名:___________________ 日期:___________________ 盾构隧道施工安全管理(新版)

盾构隧道施工安全管理(新版)导语:生产有了安全保障,才能持续、稳定发展。生产活动中事故层出不穷,生产势必陷于混乱、甚至瘫痪状态。当生产与安全发生矛盾、危及职工生命或国家财产时,生产活动停下来整治、消除危险因素以后,生产形势会变得更好。"安全第一" 的提法,决非把安全摆到生产之上;忽视安全自然是一种错误。 1引言 安全管理工作己在我国得到了日益重视,尤其是在加入了WTO后,全球经济趋于一体化,要求发展中国家的安全生产管理水平赶上世界先进水平,企业安全管理工作已作为和生产管理并列的一项企业管理重要内容。而建筑业是伤亡事故多发的行业,仅次于矿山作业。隧道施工具有建筑业和矿山业的一些共同特点,施工危险程度大,安全隐患多。盾构施工隧道技术是一项先进的隧道施工技术,开挖面处在盾构体的保护下,可以最大程度避免土体失稳或冒顶带来的人身伤亡事故,近年来,在上海、广州、北京和深圳等地得到了较为广泛的应用。 盾构法隧道施工技术由英国工程师布鲁诺尔发明于1818年,并于1825年运用于工程实践。我国从1956年开始引进盾构施工技术,从20世纪80年代开始得到了快速发展,目前,在上海、广州等大城市中逐渐成为城市地下铁道施工的主流方法,其特有的安全施工和管理问题引起犷广泛注意,本文为结合多年的盾构施工实践和安全管理经验

长距离盾构隧道盾尾刷的保护

长距离盾构隧道盾尾刷的 保护 Prepared on 24 November 2020

长距离盾构隧道盾尾刷的保护 刘利君 (中铁十二局集团第二工程公司山西太原 030032) 摘要:随着国家加大对基础设施建设的投资,特别是铁路、公路、市政建设等一大批重难点工程的投资建设,为长距离盾构机快速发展奠定基础。根据隧道项目建设的经验,盾尾刷的保护是长距离盾构机施工项目过程中的重中之重,特别是在富水地层中更是影响项目是否能够顺利施工的关键因素之一。本文根据广深港客运专线狮子洋隧道SDⅡ标的施工经验,并参考其余大直径长距离泥水盾构机项目施工经验,阐述长距离盾构隧道施工中对盾尾刷的保护的管理技术,便于类似项目的参考。 关键词:长距离盾构隧道、盾尾刷的保护、施工管理 1 工程概况 项目简介 广深港铁路客运专线是连接广州、深圳、香港的快速铁路通道,设计时速350公里,是珠三角地区城际铁路网的重要组成部分,建成后对于推动区域经济发展将发挥积极作用。狮子洋隧道工程从广州侧向东下穿狮子洋后进入东莞,是广深港铁路客专的控制性工程。隧道采用四台气垫式泥水盾构机施工,解决复杂地层、江中对接、洞内拆机等世界性难题。隧道施工标准高,施工工期紧。隧道位于广深港客运专线东涌站——虎门站区间,隧道起讫里程为DIK33+000~DIK43+800,隧道内径,外径,管片厚,隧道全长。。我部承担狮子洋隧道SDⅡ标进口段,此标段由引道段、明挖暗埋段及盾构段三部分组成。其中盾构段左线隧道4590m(单头掘进,右线隧道4890m (单头掘进)。隧道SDⅡ标采用2台φ11182mm泥水盾构机施工,盾构机设计制作及技术支持方为法国NFM公司,由北方重工沈阳重型机械厂组装生产。 2 盾尾刷的结构及其重要性 盾尾刷的结构

盾构隧道设计指导书

篇一:盾构隧道设计指导书 第三篇盾构隧道设计指导书 第一章基本情况介绍 我国在城市地下铁道的建设中,因埋深条件、周边环境条件等因素的限制不允许采用明挖法施工时,矿山法暗挖施工是目前应用较多的施工方法,但从已建地下铁道的工程实践上看,因其难于从根本上解决防渗漏水问题、施工工艺复杂、施工期间的安全性和工程进度难于控制等因素,在地下铁道的建设中已受到越来越多的局限。而盾构施工法以其良好的防渗漏水性、施工安全快速、对周围环境的影响极小等优点,在地下铁道的建设中已成为重要的可选施工方法之一,在许多场合已成为首选方法。尤其是随着近年国内外盾构设备技术水平的提高、盾构设备在工程成本中所占比重的下降,盾构法施工的综合工程造价已接进甚至低于矿山法暗挖施工,特别是在地层条件差、地质情况复杂、地下水位高等情况下盾构法已具明显技术经济优越性。随着我国新一轮城市基础设施大规模建设高潮的到来,地下铁道的建设呈高速增长之势,从长远来看,盾构隧道技术在包括城市地下铁道在内的基础设施建设中应用前景十分广阔。 在世界各国的地下铁道等城市地下基础设施的建设中,与我国一致,即主要采用盾构法、矿山法及明挖法3大系列技术及各种辅助工法。根据日本1991年对东京、大阪等主要城市的统计,在总延长75224米的城市隧道工程中,矿山法的比例占6.1%、盾构法占60.9%、明挖法占33%。在建筑物密集和对周围环境影响限制严格的大城市中,盾构法具有明显的优势。第二章盾构断面及隧道线型设计 2.1 内空及断面形状 自1869年greathead 发明圆形回转式盾构机以来,盾构隧道断面的主要形状为圆形。但随着技术的进步,盾构断面的形状出现了半圆形、矩形以及马蹄形等,但一般圆形断面使用得最广泛,成了盾构断面的标准形状。其主要理由如下:①一般条件下,对外压是坚固; ②施工中,便于盾构机的推进和管片的制作和拼装; ③即使盾构机产生偏转,也对断面利用影响不大。 最近,除单圆断面外,又出现了双圆盾构隧道断面,如日本广岛54号国道系统盾构工程—世界首条双圆盾构工程、名古屋4号线隧道工程、千叶县干线管道建设工程。而我国在上海市轨道交通建设中,也修建了国内第一条杨浦线双圆盾构隧道工程。此外,随着内河及远洋航运事业的发展,在内河、海湾(海峡)通行轮船的吨位和密度越来越大,要求桥下通行的净空越来越高,跨度也越来越大,使修建桥梁的造价及难度大增。同时,受城市规划的限制,不管是修建隧道还是道路桥梁,两岸线路的衔接随着城市的发展更为困难。因此,修建水下大断面盾构隧道跨越江河及海湾(海峡)就成为主要的可选方案,在某些情况下甚至成为唯一选择。如我国目前正在规划建设中的武汉越江大断面盾构公路隧道,杭州万庆春路大断面盾构隧道、南京越江大断面盾构隧道等。这些都是随着盾构技术的进步,要求即能满足使用目的,又能保证结构安全,同时具备功能强、造价低的结果。 2.2 不同用途隧道的内空断面 盾构隧道的内径一般取决于两个因素,即满足使用目的所必要的内空(包括维修管理上的裕度和施工误差)和施工上的安全性,而其外径则是内径加衬砌厚度(一次衬砌或一次加二次衬砌)决定的。 2.2.1 单线地铁尺寸的拟定 地铁列车沿着固定轨道高速运行,需要在特定的空间中运行。根据车辆轮廓尺寸和性能、线路特性、设备安装及施工方法等因素竟技术经济综合比较确定的空间尺寸称为限界。为了确保运营的安全,各种建(构)筑物和设备均不能侵入限界。地铁限界包括车辆界限、设备界限、建筑界限、接触轨和接触网界限。

地铁隧道盾构施工安全管理措施 - 制度大全

地铁隧道盾构施工安全管理措施-制度大全 地铁隧道盾构施工安全管理措施之相关制度和职责,1引言安全管理工作己在我国得到了日益重视,尤其是在加入了WTO后,全球经济趋于一体化,要求发展中国家的安全生产管理水平赶上世界先进水平,企业安全管理工作已作为和生产管理并列的一项企业... 1引言 安全管理工作己在我国得到了日益重视,尤其是在加入了WTO后,全球经济趋于一体化,要求发展中国家的安全生产管理水平赶上世界先进水平,企业安全管理工作已作为和生产管理并列的一项企业管理重要内容。而建筑业是伤亡事故多发的行业,仅次于矿山作业。隧道施工具有建筑业和矿山业的一些共同特点,施工危险程度大,安全隐患多。盾构施工隧道技术是一项先进的隧道施工技术,开挖面处在盾构体的保护下,可以最大程度避免土体失稳或冒顶带来的人身伤亡事故,近年来,在上海、广州、北京和深圳等地得到了较为广泛的应用。 盾构法隧道施工技术由英国工程师布鲁诺尔发明于1818年,并于1825年运用于工程实践。我国从1956年开始引进盾构施工技术,从20世纪80年代开始得到了快速发展,目前,在上海、广州等大城市中逐渐成为城市地下铁道施工的主流方法,其特有的安全施工和管理问题引起犷广泛注意,本文为结合多年的盾构施工实践和安全管理经验的总结。 2盾构机刀盘前的压气作业 2.1盾构机的压气作业 当操作人员必须进人盾构机前体刀盘内作业时,如果盾构机前方或上方的土体不能自稳,上体可能通过刀盘的开日处进人刀盘内,威胁作业人员的安全。大多先进的盾构机均配备了压气系统,即通过密封刀盘和盾构前体的通道,向刀盘内注入无油空气,使刀盘内的压力升高,以达到平衡外侧土体压力的目的,压力最大可达到3-4kg/cm2。为了保证操作人员的适应性,一般在通道卜设置密闭的过渡增压舱,这将在很大程度上缓解压力变化带给操作人员的影响。由于操作人员是在一个密闭的环境中工作,刀盘内空间狭窄,不能有多人同时作业,压人的空气质量也可能含有一定的杂质,且工作面的环境温度将会很高,当操作人员出现不适时,需要经过一定时间减压过渡后才能得到医疗。因此,压气作业是盾构安全施工的一个重点,也是一个值得注意的危险源。 2. 2压气作业的相应措施 (1)尽量减少在不良地质条件下进人刀盘内,尽可能地在基本可以自稳的地层中进行开舱作业,这样可以不用压气作业。因此,要根据地质条件的变化,选择适当的时机,提前或推迟进人刀盘内,尤其是更换刀具时要有预见性。 (2)要挑选身体健康、强壮的工人作为进人刀盘内的操作人员,并经过职业病医院严格的身体检查,确保对恶劣环境的抵抗力。一般压气作业一天不宜超过4小时。 (3)如需压气作业时,一定要选用无油型空压机,确保空气质量,减小环境污染。 (4)准备好通迅工具,无间断地保持联络。 (5)做好应急准备,必要时要能在减压舱(刀盘与盾构前体间的密封过渡通道)内抢救伤员,并与有关医院签好急救协议。有条件的要配备专用的流动医疗舱,以便在送往医院的过程中,保持伤员所受体外压力差基本一致。 3盾构刀具更换 随着地质条件的变化,隧道掘进过程中需要对刀具进行更换,尤其是当岩石强度较高时,需要

长距离盾构隧道盾尾刷的保护精编

长距离盾构隧道盾尾刷 的保护精编 Document number:WTT-LKK-GBB-08921-EIGG-22986

长距离盾构隧道盾尾刷的保护 刘利君 (中铁十二局集团第二工程公司山西太原 030032) 摘要:随着国家加大对基础设施建设的投资,特别是铁路、公路、市政建设等一大批重难点工程的投资建设,为长距离盾构机快速发展奠定基础。根据隧道项目建设的经验,盾尾刷的保护是长距离盾构机施工项目过程中的重中之重,特别是在富水地层中更是影响项目是否能够顺利施工的关键因素之一。本文根据广深港客运专线狮子洋隧道SDⅡ标的施工经验,并参考其余大直径长距离泥水盾构机项目施工经验,阐述长距离盾构隧道施工中对盾尾刷的保护的管理技术,便于类似项目的参考。关键词:长距离盾构隧道、盾尾刷的保护、施工管理 1 工程概况 项目简介 广深港铁路客运专线是连接广州、深圳、香港的快速铁路通道,设计时速350公里,是珠三角地区城际铁路网的重要组成部分,建成后对于推动区域经济发展将发挥积极作用。狮子洋隧道工程从广州侧向东下穿狮子洋后进入东莞,是广深港铁路客专的控制性工程。隧道采用四台气垫式泥水盾构机施工,解决复杂地层、江中对接、洞内拆机等世界性难题。隧道施工标准高,施工工期紧。隧道位于广深港客运专线东涌站——虎门站区间,隧道起讫里程为DIK33+000~DIK43+800,隧道内

径,外径,管片厚,隧道全长。。我部承担狮子洋隧道SDⅡ标进口段,此标段由引道段、明挖暗埋段及盾构段三部分组成。其中盾构段左线隧道4590m(单头掘进,右线隧道4890m(单头掘进)。隧道SDⅡ标采用2台φ11182mm泥水盾构机施工,盾构机设计制作及技术支持方为法国NFM公司,由北方重工沈阳重型机械厂组装生产。 2 盾尾刷的结构及其重要性 盾尾刷的结构 盾构机盾尾密封结构示意如图1所示。从图1可以看出,盾 尾有3道密封刷以及一道钢板束,一共三个环形油脂仓,在第二道及第三道盾尾刷之间安装一道紧急密封。盾尾密封刷之间的间隙通过注入盾尾密封油脂(共30个注入点每个环形油脂仓10个注入点),每个注入点通过一个气动油脂阀控制其注入量。 保护盾尾刷的重要性 通过盾尾刷的保护,保证盾尾管片背后同步注浆的浆液不会从管片和盾构机之间的间隙漏出,同时防止地下水渗漏到盾 图1

盾构隧道近距离下穿无加固高承压水粉砂既有隧道施工技术

盾构隧道近距离下穿无加固高承压水粉砂既有隧道施工技术 摘要:面临武汉轨道交通建设规模不断扩大,轨道交通逐渐由原来的直线模式交叉形成具有一定规模的轨道交通网络,越来越多的地铁隧道、车站面临交叉、重叠。本论文在2号线与3号线交叉形成的武汉市轨道交通首个“地下立交”的形势下,开展了对富水砂层中盾构隧道近距离下穿地铁既有线工程中的克服工程风险、难点及措施方法的研究,以便为后续地铁线路交叉施工提供参考。 关键词:盾构隧道;既有线路;线路交叉施工 盾构穿越既有地铁线已在北京、上海、广州、深圳、杭州等多个城市的盾构施工中有很多的案例,但在承压水粉细砂层中近距离(约2.07m)下穿施工仍无相关经验,且本工程下穿位置位于交通主干道正下方,一旦失控,后果极为严重。目前,武汉地铁2号线在试运营期间,施工的地铁3号线王家墩北站~范湖站盾构区间需要下穿地铁2号线范湖站~汉口火车站区间,是武汉轨道交通网络首个“地下立交”,在未进行加固承压水粉细砂层中近距离下穿,亦属首例。 1.下穿段相关参数: 1.1下穿段地质:2号线位于3-4粉质粘土夹粉土、3-5粉质粘土夹粉土粉砂层中,3号线全断面位于4-1粉细砂层中;地下水位根据现场实测,约为地表下9.8m; 1.2位置关系:3号线王~范区间隧道埋深约为18.1m,隧道底板为地表下24m,2号线范~汉区间隧道埋深约为10.1m,结构底约16m,隧道间净距为 2.07m~2.5m; 1.3线路关系:王~范区间左线隧道在里程右DK17+210.790下穿2号线范~汉区间右线隧道,在右DK17+224.730下穿2号线范~汉区间左线隧道;王~范区间右线隧道在里程右DK17+217.760下穿2号线范~汉区间右线隧道,在右DK17+231.920下穿二号线范~汉区间左线隧道;平面交叉角度约114度; 1.4地表环境:交叉段位于青年路范湖转盘下,为青年路与常青路交叉口,为江汉区交通主干道之一,车流量极大;地表有10Kv高压电缆、直径600mm 自来水管、中国移动通信光缆群等重要管线。 2.下穿既有隧道施工的关键性技术 由于下穿隧道离既有线路较近,在施工中必须采取切实可靠的技术措施,确保既有地铁2号线运营安全,必须解决如下几个方面的技术细节: 2.1 高水头承压水粉细砂层中土压平衡盾构施工,掘进参数尤其是土压力、出土量、同步注浆压力注浆量、二次注浆压力及量的参数控制,以及渣土改良技术;

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