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《盾構工法發(fā)展及其盾構施工關鍵技術》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、盾構工法發(fā)展及盾構施工關鍵技術(內部培訓資料)北京城建集團王良一.世界盾構技術發(fā)展概況1818年——布魯爾(Brunel)研究出了開敞式手掘盾構機,1823年在倫敦泰晤士河水底公路隧道進行了盾構試驗,后因坍方事故中止。Brunel對盾構進行了改進,于1834年使工程再次上馬,歷時7年于1841年隧道貫通。1869年——采用Greathead新開發(fā)的圓形盾構鑄鐵管片,在倫敦泰晤士河水底第二條隧道。1887年——氣壓盾構在南倫敦鐵路隧道中應用。19世紀末~20世紀初——城市隧道工程促進了閉胸式盾構的產生,盾構工法相繼傳入美國、日本、法國、德國等國家。
2、20世紀60年代至80年代——盾構工法迅速發(fā)展,完善了氣壓盾構、擠壓(網(wǎng)格)盾構、插刀盾構、泥土加壓盾構、泥水盾構等,盾構工法在地鐵、市政隧道、公路隧道等的建設中得到廣泛應用。20世紀80年代至今——研制出了加氣泡盾構,同時大直徑盾構、異形斷面盾構(方形、橢圓形、馬蹄形等)、雙圓盾構、三圓盾構等得到發(fā)展。二.中國地鐵工程盾構技術的發(fā)展20世紀60年代——北京城建集團前身基建工程兵為修建北京地鐵,自己研制網(wǎng)格式壓縮混凝土盾構機成功地進行了試驗。1990年——上海地鐵1號線,采用了7臺盾構機共掘進了18Km1996年——上海地鐵2號線開始建設,以后陸
3、續(xù)建設3號線、4號線、M8線、6號線1996年——廣州開始建設1號線,以后陸續(xù)建設2號線、3號線、5號線2000年——北京地鐵5號線盾構實驗段開始設計施工。2001年——深圳地鐵1號線、南京地鐵1號線開始建設。2002年——北京地鐵5號線正式開工,以后4號線、10號線、機場線、地下直徑線陸續(xù)開工。2002年——天津地鐵1號線開工建設。2006年——沈陽地鐵1號線開工建設。即將開工建還有設有杭州、哈爾濱、成都、西安等城市。三、北京地鐵盾構技術的應用20世紀50年代北京從前蘇聯(lián)引進了一臺手掘式盾構開始。1966年,北京研制了φ7000的半機械化盾構進
4、行完成了87m試驗段施工。1995年8月,研制出半斷面插刀盾構應用北京地鐵復八線區(qū)間隧道施工。1999年10月,北京亮馬河北路污水隧道工程中采用φ3330小斷面加泥式盾構,并于2000年3月貫通。2000年9月,北京城建集團首次成功地將φ6000的大斷面土壓平衡盾構機應用于北京地鐵五號線北新橋站至雍和宮站長680m的試驗段隧道施工,為北京地鐵進一步推廣盾構施工技術創(chuàng)造了條件。此后涌現(xiàn)大批盾構機應用于地鐵五號線、十號線、四號線及機場線等工程,目前北京地鐵施工投入的盾構機達17臺。目前在建工程的設計線路總長度為112.7公里,總車站數(shù)74座(其中地下
5、站64座,地面及高架站10座),地下區(qū)間總長81.3公里(其中明挖區(qū)間4.2公里,占5%,盾構法區(qū)間34.2公里,占42%,礦山法區(qū)間42.9公里53%),高架及地面區(qū)間31.4公里。目前正在進行施工招標的地鐵9號線全長16.4km,區(qū)間全部為地下線,共設車站14座,13個區(qū)間中有8個區(qū)間采用盾構,盾構推進總長度達15Km(單線延米),擬投入5臺加泥式土壓平衡盾構施工,其中一臺為帶滾刀的復合盾構。明年北京的計劃開工建設的計劃是“保4爭6”,9號線、10號線二期、亦莊線、8號線、6號線、順義線等將相繼開工建設。順便提到的是,南水北調工程、市政工程也
6、將大量采用盾構,北京的盾構市場已全面啟動。四.盾構施工關鍵技術4.1盾構穿越湖江河湖的技術地鐵盾構在廣州穿越了珠江、南京地鐵穿越秦淮河、沈陽地鐵將穿越渾河、北京地鐵9號線將穿越玉淵潭,穿越河段施工要點:4.1.1.盾構過河前必須進行系統(tǒng)和完整的檢修,使機器性能保持完好狀態(tài),為一次順利施工到位提供設備保障。提前對刀具進行檢查,過河前可作適量更換以免河底換刀。4.1.2.盾構過河時,及時調整盾構土倉壓力,確保土壓平衡,保證開挖面土體穩(wěn)定。4.1.3.盾構推進隧道軸線控制。切實做好盾構推進過程中推進速率、出土量等推進參數(shù)的控制,防止因土體超挖量過大造成
7、土體在盾構本體處有較大沉降,使得河水涌入隧道。4.1.4.掘進過程中不斷地對盾尾密封鋼絲刷注入油脂,避免盾尾密封破壞;4.1.5.拼裝管片時,嚴防盾構機后退,確保正面土體穩(wěn)定。4.1.6.同步注漿量控制。及時進行同步注漿,使管片襯砌盡早支承地層,防止地層沉陷,同時根據(jù)監(jiān)測情況來調整同步注漿量和注漿壓力,既不能因過少、過小而造成河底沉降,也不能因過多、過大而造成河底隆起破壞,使河水涌入隧道。4.1.7.進度控制。為保證盾構順利過河,過河時盾構應確保連續(xù)均衡施工。要配備足夠的值班維修人員,一旦盾構機械發(fā)生故障能夠及時進行處理,確保盾構推進順利進行。例
8、如南京地鐵在三山街至中華門盾構區(qū)間,需穿越內秦淮河。該處覆土很薄,在原河床條石基礎下深度1.5m范圍基本為碎石、碎磚等建筑垃圾,且盾構離