地铁工程建设中的盾构法施工技术

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NO.14 2019
( Cumulativety NO.50 )
中国高新科技
China High-tech  2019年第14期(总第50期)
0 引言
随着国民经济的快速发展,城市的快速扩容,使得城市地上交通压力越来越大,为了有效缓解地上交通的压力,地铁逐渐走进人们的视野。地铁投入建设的资金相对适中,而且运行的速度较快,安全系数较高,是城市交通建设的首选方案。在地铁工程建设中,盾构法是应用较为频繁的一种施工技术。鉴于此,本文对该项施工技术进行了探讨分析。
1 工程概况
王家梁站是地铁1号线的中间站,该站的主体结构总长度达221.5m,主要的施工方法为暗挖区间PBA工
法。盾构始发井为小里程端大的那一段。在该车站有宽达11m的站台,该站的中心里程可标记为YDK9+749.849。在中心顶板处有高达10m的覆土,东端起点处的顶板上有高达9.7m的覆土,端顶板上有高达3m的覆土。在该车站所有的施工区间均为连续的暗挖区间。整个车站建筑总面积达15005m 2。
2 地铁施工盾构法概述
地铁建设与盾构法施工技术密切相关,该技术为地铁建设做出了巨大的贡献。该技术在地铁建设中应用的频率越来越高,也促使着该项施工技术得到了快速发展与完善。从该项技术所带来的效益方面看,使用盾构法施工可以提升地铁工程建设的质
量,进而减少地铁修建投入的资金,增高地铁修建所带来的社会效益。从该项技术本身的效率来看,使用盾构法施工,一方面可以提高地铁工程的效率;另一方面,以盾构机为主的大机械化施工设备可以提升施工中的安全性能。盾构机在掘进的同时还可以借助盾构机的盾壳,对挖掘的洞身起到支撑的作用,这样可以进一步优化施工效果。
3 盾构机选型
3.1 盾构机设备选型
工程中使用的盾构机设备类型为加泥式土压平衡盾构机,这种盾构设备的工作原理为:将以膨润土、泡沫为代表的塑性良性添加剂添加到渣土仓中,使渣土的流动性能得到相对改善,进一步降低刀盘所受扭距,使土压达到平衡的状态。使用加泥式土压平衡盾构还可以有效地防止因螺旋输送机而带来的喷涌现象。在本工程中使用这种盾构机,总体有以下几个优点:
(1)结构相对简单,在施工过程中操作便捷,施工人员很容易对该设备进行管理。
(2)从经济成本投入方面来看,使用这种盾构设备,投入的资金量较小,可以在一定程度上缓解承建单位的资金压力。
(3)可以有效利用现有场地,不必建立体积庞大的泥水处理厂。
地铁工程建设中的盾构法施工技术
吴一凡
(新疆乌京基础设施建设管理有限公司,新疆 乌鲁木齐 830000)
摘要:在地铁工程建设中,盾构法是效率较高的一种施工技术。基于此,依托乌鲁木齐市地铁1号线王家梁站的地铁盾构区间的施工案例为背景,探讨了地铁盾构法的重要性,从盾构机选型以及盾构施工技术方面进行分析,从而提高了施工质量,为相关工程提供技术参考。
关键词:地铁施工;盾构法;盾构机  文献标识码:A  中图分类号:U231
文章编号:2096-4137(2019)14-061-03  DOI:10.13535/jki.10-1507/n.2019.14.22
收稿日期:2019-06-06
作者简介:吴一凡(1990-),男,新疆乌鲁木齐人,新疆乌京基础设施建设管理有限公司工程师,研究方向:工程 管理。
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(4)所使用的添加剂是绿无污染的,对周边环境的污染较小。
(5)可以有效改善渣土的性能,即使是在复杂地层中,也可以灵活自如地发挥其优势,适应能力强。3.2 配套刀具
盾构机中离不开盾构刀盘。本工程中结合工程特点选用了面板式刀盘,该盾构机的进料口的开合状态是可以手控操纵的,操作人员通过液压油缸即可达到操控进料口的目的。鉴于本盾构区间工程中的地质条件,在刀盘中安装了几种类型的刀具:中心鱼尾刀、铲齿和割刀。这样一来便于操作人员根据不同的地质条件选择不同的盾构刀具。这3种不同类型的刀具被固定在刀盘面的肋板之上,并配置了硬
质的铝合金,使刀具更为耐磨,也节省了在同一个盾构区间频繁更换刀具所耗费的时间。盾构机所使用的刀盘驱动系统借助螺栓和主轴承连接,其液压马达的数量可达到8个,并配有齿轮箱驱动。
4 盾构施工技术要点
4.1 管片结构
本工程盾构区间使用的是普通环管片,该种管片所使用的钢筋混凝土型号为单层C50,其中防水等级可达到P10。管片的类型主要包括:标准衬砌环、左(右)转弯楔形衬砌环。管片的内、外径长度分别为5.5m和6.2m。环宽可达1.2m。此处以标准衬砌环为例分析,其构造如图1所示。在图1中共包含6个管片,其中标准块(A)的数量可达到3块,与之相邻的是B1、B2,另外还有一个封顶块(C)。用
错缝拼接的方式,将接头处用螺栓进行连接。
图1 管片构造图(单位:mm)
4.2 端头井土体加固
在盾构施工期间,还需要确保盾构机掘进的精度须符合设计标准,这是为了确保盾构机始发部位和到达部位的地层的稳定。在盾构机入口及出口处需要对地层进行加固处理,始发站端土体加固的最小距离为11m,其加固的宽度需达到3m。在本工程中,土体加固的施工方法为地面袖阀管注浆,浆液的水灰比最低值为0.45,最高值为0.55,进行加固之后的土体密封性能、强度指数都会得到明显改善。4.3 初始掘进
盾构初始掘进的过程中,使用的施工方法为土压平衡施工,在施工中需要监测地面沉降的变化情况。为了及时掌握这一数据,本工程中每2个沉降监测断面的间隔距离为10m,并用相关的监测仪器记录地层位移的情况和水压的变化情况,并将其监测结果及时反馈给相关的操作人员。根据沉降变化的规律,使施工方方法不断得到优化与调整,这样才可以确保地面沉降的变化与土仓压力的变化达到一致。
调试好盾构机之后,施工人员需要将负环管片安装于盾构机之上并启动盾构机靠近洞圈。当洞口与刀
盘之间的距离达到1.5m之后,停止靠近,利用盾构机将洞门处的混凝土破除。在施工之前,施工人员会提前涂抹好润滑油,其位置一般选在刀盘和洞口的密封处。盾构的头部慢慢进入土体,向洞门慢慢靠近后由刀盘切薄,等到盾构的土仓内装满了泥土以及碎渣,就可以开始平衡盾构整体的土仓内部压力水平,最后要保证土体移动的距离达到最短。盾构机在掘进的过程中,要注意观察周围的结构是否被破坏以及支撑是否变形,防止过程中土体移动的位置过大导致结构破坏。为了使推进过程顺利,可以推进前在盾构的基座上抹一些润滑油以减少因为摩擦而产生的阻力。当盾构的尾部完全进入后,首先要保证周围的密闭性,可以用橡胶板等物体对其进行封闭处理,完成此步骤后,要用特殊材料对土体与外环之间的空隙进行填补,此步骤完成后,开始进行灌注。4.4 掘进控制
控制室可以控制掘该施工的进行,相关技术人员可以对正面土压力值进行计算。对土压力值的计算有专门的计算方法,考虑到土层的性质等几个方面综合计算,通常设定值为计算值的(1.075±0.025)倍。掘进开始时,首先要设置监控平衡系统,设置位置在机器的正面以及上下方
位,而盾构机的前面需要安装相关的勘探装置。依次打开相关各装备,并调整好千斤顶的压力。此时土体被大刀切削,在千斤顶的作用下,盾构机得以正常工作,掘进得以顺利进行。相关操作技术人员根据正面土压力以及对输送机转速的控制,从而控制盾构掘进的速度,使压力值保持稳定。
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( Cumulativety NO.50 )
中国高新科技
China High-tech  2019年第14期(总第50期)
4.5 直线段推进和地层变形的控制
土压平衡式盾构技术顺利进行的前提是保证压力的平衡,要利用土仓内的压力来使土体达到整体平衡,从而对盾构起到一定的保护作用,所以平衡压力是此次施工的重中之重,压力值的设定也是施工中很重要的步骤,其中推力、推进速度以及出土量这三者在盾构施工中起着主导性的地位,所以在施工过程中要根据各方面因素对土压力值及时进行调整。推进的坡度不能过大或者过小,要保持稳定,否则容易对施工造成影响,过程中要减少土体发生变化,尽量为施工创造良好的条件。在此基础上,再考虑注浆量以及出土量等相关因素,从而使各项步骤达到施工要求。
4.6 曲线段推进和地面变形的控制
在本次施工过程中采用盾构机的最小半径为250m,满足总体施工对于曲线半径的要求。盾构技术在曲
线阶段进行施工时,要考虑推进速度以及出土量等多种因素,及时地对相关参数进行相应的调整,从而达到推进过程所要求的各项数值,最终促
进施工的顺利进行。盾构的曲线推进技术要想得以顺利实施,最关键的一步就是控制装置头部,由于在推进过程中容易出现偏斜的状况,各个相关装置都在尽力纠正,但是即便如此,也要加大纠正的频率,保证每次的纠正量都要比之前一次的纠正量减少,从而确保环面位置准确。
5 结语
对于盾构的施工要注意其施工质量,加强施工的技术水平,从而达到城市施工的要求。目前,相关技术人员应该加大对盾构技术的重视力度,以促
进地铁的建设质量的提高。
光固化打印参考文献
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脱毛机胶棒
新与应用,2013(34):220.
(责任编辑:刘振敏)
0 引言
酒瓶盖以数据与理论计算为基础,围绕地铁车站基坑与围护结构2部分内容展开仿真模拟,进一步分析其稳定性,得出预测与分析报告,这种方法在地铁隧道工程中尤为适用。本文对隧道近接度的划分及措施、近接施工的类型、近接施工的对策等方面进行全面、系统地阐述,可为今后类似工程的设计施
工提供参考和借鉴。
1 工程概况
大南门站2号线采用明挖法施工,基坑长度314m,标准段宽24.1m、长205m、深17.5m,北端盾构井处宽28.9m、深19.6m,南端风井段为异性多断面结构,最宽处断面宽度34.25m,最窄处宽度17m。围护结构均采用直径1000mm钻孔灌注桩加搅
地铁隧道明挖法施工基坑支护稳定性分析
张建中
(中铁十四局集团隧道工程有限公司,山东 济南 250013)
摘要:根据其周边环境的不同,明挖法的支护形式多种多样,如何有效控制支护体系的变形,减少对周边环境的影响,是明挖法的技术关键。以太原地铁2号线大南门站明挖法施工为背景,对其中的基坑支护稳定性展开探究,以提高工程的整体质量。
关键词:地铁工程;明挖法;基坑支护  文献标识码:A  中图分类号:U231
444gggg文章编号:2096-4137(2019)14-063-03  DOI:10.13535/jki.10-1507/n.2019.14.23

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