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《地鐵區(qū)間隧道盾構法施工技術》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、中國礦業(yè)大學力學與建筑工程學院《地鐵與輕軌》課程報告第6頁地鐵區(qū)間隧道盾構法施工技術(中國礦業(yè)大學力學與建筑學院地下11-08班劉甲翔)摘要:隨著人類向地下空間的開發(fā),為了能夠高效,安全,經濟的開發(fā)地下空間。根據(jù)工程所處的位置以及其安全等級和對周圍環(huán)境影響的大小因素,相繼出現(xiàn)諸多地下空間開挖的施工方法,比如明挖法,暗挖法,蓋挖法以及盾構法。而因為地鐵的區(qū)間隧道大多數(shù)位于城市下面,為了減少對地面建筑及交通的影響,對于地表的沉降有嚴格的要求。而盾構法因其安全,高效以及對地面沉降影響較小,逐漸成為城市地鐵主
2、要的施工方法。關鍵字:盾構法,施工工藝一.定義采用盾構為施工機具,在地層中修建隧道和大型管道的一種暗挖式施工方法。施工時在盾構前端切口環(huán)的掩護下開挖土體,在盾尾的掩護下拼裝襯砌(管片或砌塊)。在挖去盾構前面土體后,用盾構千斤頂頂住拼裝好襯砌,將盾構推進到挖去土體空間內,在盾構推進距離達到一環(huán)襯砌寬度后,縮回盾構千斤頂活塞桿,然后進行襯砌拼裝,再將開挖面挖至新的進程。如此循環(huán)交替,逐步延伸而建成隧道。二.歷史及發(fā)展用盾構法修建隧道已有150余年的歷史。最早進行研究的是法國工程師M.I.布律內爾,他由觀察
3、船蛆在船的木頭中鉆洞,并從體內排出一種粘液加固洞穴的現(xiàn)象得到啟發(fā),在1818年開始研究盾構法施工,并于1825年在英國倫敦泰晤士河下,用一個矩形盾構建造世界上第一條水底隧道(寬11.4米、高6.8米)。在修建過程中遇到很大的困難,兩次被河水淹沒,直至1835年,使用了改良后的盾構,才于1843年完工。其后P.W.巴洛于1865年在泰晤士河底,用一個直徑2.2米的圓形盾構建造隧道。1847年在英國倫敦地下鐵道城南線施工中,英國人J.H.格雷特黑德第一次在粘土層和含水砂層中采用氣壓盾構法施工,并第一次在襯
4、砌背后壓漿來填補盾尾和襯砌之間的空隙,創(chuàng)造了比較完整的氣壓盾構法施工工藝,為現(xiàn)代化盾構法施工奠定了基礎,促進了盾構法施工的發(fā)展。20世紀30~40年代,僅美國紐約就采用氣壓盾構法成功地建造了19條水底的道路隧道、地下鐵道隧道、煤氣管道和給水排水管道等。從1897~1980年,在世界范圍內用盾構法修建的水底道路隧道已有21條。德、日、法、蘇等國把盾構法廣泛使用于地下鐵道和各種大型地下管道的施工。1969年起,在英、日和西歐各國開始發(fā)展一種微型盾構施工法,盾構直徑最小的只有1米左右,適用于城市給水排水管道
5、、煤氣管道、電力和通信電纜等管道的施工。中國礦業(yè)大學力學與建筑工程學院《地鐵與輕軌》課程報告第6頁中國于第一個五年計劃期間,首先在遼寧阜新煤礦,用直徑2.6米的手掘式盾構進行了疏水巷道的施工。。在上海地區(qū)用盾構法修建的隧道,除水底道路隧道外,還有地鐵區(qū)間隧道、通向河海的排水隧洞和取水管道、街坊的地下通道等。三.施工工藝:上圖是盾構法的施工工藝布置圖,盾構法從大的方向來說主要分為三部分:盾構法(出洞)階段;盾構試掘進和正式掘進階段?;盾構接收(進洞)階段1.盾構法(出洞)階段盾構始發(fā)(出洞)階段是控制盾
6、構掘進施工的首要環(huán)節(jié)。在盾構始發(fā)(出洞)前、后各項準備工作中監(jiān)理需監(jiān)督承包單位做好充分的技術、人員、材料、設備準備,并對盾構是否具備出洞條件予以審查,確保盾構在安全可靠的前提下能順利出洞。1.1盾構出洞土體加固???為了確保盾構出洞施工的安全和更好地保護附近的地下管線和建(構)筑物,盾構出洞前需對出洞區(qū)域洞口土體進行加固。土體加固的方法較多(如水泥攪拌樁加固、旋噴樁加固等),但無論采用何種加固方法,對土體加固的效果檢驗始終應作為監(jiān)理重點控制的內容。在確保加固效果滿足設計要求前提下,才能同意盾構出洞,否
7、則應督促承包方及時采取補救措施。1.2盾構始發(fā)基座設置盾構始發(fā)前需將盾構機準確的擱置在符合設計軸線的始發(fā)基座上,待所有準備工作就緒后,沿設計軸線向地層內掘進施工。因此,盾構出洞前盾構始發(fā)基座中國礦業(yè)大學力學與建筑工程學院《地鐵與輕軌》課程報告第6頁定位的準確與否,直接影響到盾構機始發(fā)姿態(tài)好壞。1.3后盾支撐系統(tǒng)安裝???盾構前進的動力是通過千斤頂來提供,而盾構始發(fā)時千斤頂頂力是作用在后盾支撐系統(tǒng)之上。一般后盾支撐體系是由鋼反力架、鋼支撐、臨時襯砌(負環(huán)管片)等組成,監(jiān)理在監(jiān)督過程中應重點關注后盾支撐系
8、統(tǒng)是否滿足其技術要求,即后盾支撐系統(tǒng)必須有足夠的剛度和強度,確保在頂力作用下不發(fā)生變形。1.4盾構始發(fā)出洞???盾構出洞準備工作就續(xù)后,為減少正面土體暴露時間,盾構從始發(fā)基座導軌上應及時向前推進,使盾構切口切入土層直至盾構殼體進入洞口的過程稱為“盾構始發(fā)出洞”。該關鍵環(huán)節(jié)監(jiān)理應進行旁站監(jiān)督,并重點做好以下工作:?(1)察割除圍護結構迎水面鋼筋后盾構機應迅速靠上洞口正面土體。?(2)觀察盾構出洞期間洞口有無滲漏的狀況,發(fā)現(xiàn)洞口滲漏督促承包單位及時封堵。(3