城市轨道交通隧道盾构施工关键技术探讨

城市轨道交通隧道盾构施工关键技术探讨

李宏伟

天津鼎维固模架工程股份有限公司天津300450

摘要:随着我国经济的迅猛发展,城市轨道交通也得到了快速的建设,盾构法施工技术在当前地铁建设中已成为主要应用技术。因此,关于城市轨道交通隧道盾构施工关键技术的探讨具有重要的意义。本文首先对盾构隧道测量技术进行了概述,详细探讨了地铁工程隧道盾构施工的关键技术,旨在促进城市轨道交通的快速发展。

关键词:城市;轨道交通;盾构隧道;施工;技术

在现代城市建设中,地下空间的开发利用已成为一个重要的组成部分。而盾构法隧道,由于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的成功,并被越来越多地应用于城市地铁等隧道工程建设中。在我国的各大主要城市,如上海、北京、深圳、广州和南京等地,已建和在建的地铁隧道大都采用盾构法施工。但是,一方面伴随着各主要城市为解决制约城市经济发展的交通瓶颈问题,对发展地下轨道交通有着较大的需求,另一方面,采用盾构法施工的隧道,从工程造价上来看是非常昂贵的,这在一定程度上制约了城市地下空间的开发和利用。因此,关于城市轨道交通隧道盾构施工关键技术的探讨具有重要的意义。

1盾构隧道测量技术概述

盾构隧道施工测量技术的实施就是为了保证地铁施工在规定的时间之内完成任务。盾构法在隧道工程的施工中,需要测量的工作内容很多,主要包括地面控制测量、联系测量、地下控制测量、隧道施工测量等等,地面控制测量就是在地面上建立平面网;联系测量是将地面上的坐标和方向传到施工地下,从而建立统一的坐标;地下控制测量与地面控制测量类似,就是在地下建立平面网;隧道施工测量主要是根据隧道施工设计图知道开挖的中线和高程测量。

盾构隧道施工测量法是在地下暗挖隧道的一种施工方法,盾构就是一种支持地层压力和在地层中活动的钢管结构,盾构隧道施工测量方法在我国的一线城市应用比较广泛,在北京、上海这种隧道施工技术得到很好的应用,盾构隧道施工测量技术与传统的地铁施工方法相比较最主要的优点就是安全、快速可以在不影响周边环境和建筑、交通的情况下开展施工,不被地面的气候影响,但是受到地下的水文地质条件的影响,需要根据不同的地层和硬度采取有针对性的测量设计方法,盾构隧道施工测量技术是加快我国地下铁路发展的有效方式,确保地铁施工安全高效进行。盾构测量技术施工测量在地铁施工技术的主要作用可以在地铁施工中校准中心线和高程,为地铁施工准确定位方向和位置,地铁施工中开挖断面可以保证施工的中心线在正确的设计要求中保证开挖的限额度,保证地铁施工设备的正确暗转和合理构造,为地铁施工测量技术的设计和管理提供完整的数据,保障隧道设计和盾构机的正常运行,保证盾构机在进入隧道之后可以接受准确的测量数据,从而完善盾构隧道施工测量技术的精准度。

2地铁工程隧道盾构施工的关键技术

盾构法施工技术方案和施工细节对围岩条件要求较高,因此要求在地铁施工准备阶段对沿线的建筑工程地质以及水文地质条件都要进行细致的勘察工作,并根据实际情况做好应急措施。城市地面上交通承载力强、地面建筑物和地下管线密集复杂,因此对地面沉降严格控制,因此在节省开挖面,不干扰地下水发育和围岩稳定并缩短工期的影响下,地铁隧道使用盾构法是最佳的选择。

2.1地铁隧道施工的前期筹备

(1)要根据施工场地的实际条件进行现场的布置

布置主要是为了实现管片吊运焊缝出土的方便,合理优化管片堆场、集土坑、管片进场通道;注意管片堆场大小和集土坑的合理设计;拌浆间、生活办公场地的合理安排。这一切都为了最大安全高效的发挥各种设备的效率。在施工开始之前要查明隧道施工影响范围内各类地下管线的种类、平面位置、埋深、管径或根数、材质等要素,对各种建筑物进行核对拍照留档。同时测量部门也要做好复测工作,相关测量信息要及时向上级报告,这样主管部门可以根据出洞后管片的偏移量选择合理的出洞方案。

(2)对盾构机进行施工前安装及调试

需做好始发及到达端头的加固和盾构机的调试工作,盾构机的就位调试主要包括了负载调试和空调调试两个部分,需要对地面的基础设施进行加固,并进行混凝土硬化处理,确保拼装场地能够承受盾构机的荷载重量。为了能够确保盾构机在洞内能够安全的移动,盾构托架必须严格符合要求,从而保证盾构顺利完成。在安装盾构装置始发基座时,应根据出洞口曲线条件,在设计轴线的基础上抬高2cm,并且合理对基座进行支撑加固。

(3)洞口临时密封装置

盾构在始发的过程中,为了防止地下水或者泥水从盾构壳体进入洞内,会影响到盾构机工作面的土仓压力和挖面土体的稳定性,因此盾构设备始发之前必须在洞口处设置一些性能良好的密封装置。

2.2地铁隧道盾构到达阶段所应用的技术

盾构机在进入地面以下,将要进入工作区前要反复核对平面和高程的偏移量,和实际洞口偏移量相比较,调整高度向上3-5公分,并且准确核对管片里程参数。盾构机到达后,主要有两种方法:先拆掉挡土墙再推进和盾构机拆除挡土墙再到达两种方法。前者在施工性好,地层稳定性好的盾构工程中广泛应用。而后者则需要对地基进行高强度的改良加固后,提高洞口的防渗性,避免地基坍塌,因此这种方法主要用于大断面盾构工程中。

在具体盾构施工中,为了确保盾构机能够及时准确的到达端头竖井,这就需在离端头竖井大约100m和50m的位置时采取自动导向与人工测量相结合的方法及时调整盾构机,逐渐降低其推进速度,但此过程由于盾构推力的减少会造成管片反力的降低,从而使得管片的接缝处出容易产生漏水的现象,这就需在每环管片安装固定板等装置。

3结束语

综上所述,关于城市轨道交通隧道盾构施工关键技术的探讨对提高隧道盾构施工水平具有重要的作用,因此要进一步提高和完善地铁工程隧道盾构施工的关键技术,这样才能促进城市轨道交通的发展。

参考文献:

[1]王军飞.城市轨道交通隧道盾构施工关键技术探讨[J].工程建设与设计,2018,04:169-170.

[2]李彦辰.城市轨道交通隧道盾构施工关键技术探讨[J].建材与装饰,2018,35:261-262.

[3]杨兵明.宁波软土地层盾构隧道下穿铁路施工引起地层变形规律及控制技术研究[D].北京交通大学,2016.

[4]肖春春.水下隧道盾构施工风险管理研究[D].兰州交通大学,2017.

[5]黄俐.北京地铁盾构施工沉降风险机理研究及评价模型构建[D].中国矿业大学(北京),2012.

[6]陈东海.砂卵石地层区间隧道盾构施工数值模拟及盾构选型研究[D].中南大学,2013.

[7]王冠琼.宁波轨道交通盾构隧道地表变形规律研究[D].宁波大学,2014.

[8]王卫.盾构隧道交叉近接运营地铁隧道地层变形规律及其控制技术研究[D].西南交通大学,2017.

标签:;  ;  ;  

城市轨道交通隧道盾构施工关键技术探讨
下载Doc文档

猜你喜欢