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轨道交通盾构特殊施工技巧

时间:2023-08-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:盾构隧道具有超前导洞的功能。盾构隧道地下扩挖施工通常用于以下几种情况:在平行设置的两个隧道之间建设地铁车站等建筑物。盾构隧道扩挖在施工技术方面有特殊的要求。盾构隧道地下扩挖施工需考虑地层条件,用适当的方法进行施工,防止由于结构偏压等引起的衬砌变形。

轨道交通盾构特殊施工技巧

1.地下障碍物的排除

对于地下障碍物,原则上是在盾构施工前将其从地面排除。不得已从隧道内排除时,盾构需事先配置进行障碍物排除作业的特殊装备。进行作业时,应注意下述事项:

(1)从地面排除。—般单独或并用辅助工法或深基础施工方法等,事先从地面排除障碍后,妥善进行回填,防止残留物或钻孔回填不充分而妨碍盾构通过。

(2)从隧道内排除。从隧道内排除时,需采用辅助施工方法。多单独使用化学加固法或化学加固与气压施工法并用。在盾构周围进行化学加固时,需考虑防止浆液进入盾构轴承密封、盾尾密封、盾构刀盘等引起凝固而产生的不良影响。从隔板进入盾构前方,在开挖面的狭窄空间内,进行障碍物的切除、破碎、拆除、运出等作业。为了使这些作业顺利进行,应尽量控制围岩的开挖量,以保障开挖面的稳定。在有气压条件下,施工中不能利用火时,可利用轻型设备。

(3)排除障碍物需要的盾构装置。为了使用盾构从隧道内排除并运出地下障碍物,需装备人员进出闸、超前注浆管、面板出入口等。

2.刀具检查与更换

目前,进行设备维修、刀具检查或更换通常采用的方法有两类:一是竖井内更换的方法;二是隧道内更换的方法。在隧道内进行更换时,为了保持开挖面的稳定,必须进行化学注浆加固、高压喷射、气压施工、冻结等辅助施工,或综合应用以上几种方法。

对于特殊场合,地面很难或不能施工竖井或进行加固,必须考虑带压作业。如水下隧道或重要建筑物下等特殊的地理周边环境,综合考虑安全、经济、可行性等因素,采用地层加固的方法很难实施,有时带压作业方法几乎成为唯一选择。如果采用带压施工,必须事先对高压作业技术进行充分的准备,防止带压施工引起的灾害,特别是避免或减少由此引发的减压病。

考虑压气对地层的适用性,当渗透系数大于1×10-4m/s时,很难采用压气施工法。对于透气性较强的砂层、砂砾石等,必须采取措施降低开挖透气性,保证开挖渗透系数小于1×10-4m/s。降低开挖面地层的渗透性,通常采用化学注浆加固、高压喷射法、高分子聚合物泥浆封闭开挖面等辅助措施。对地表不能加固的地方,采用高分子聚合物泥浆,并应对泥浆性能进行优化,确保泥浆在开挖面形成良好的泥膜,防止开挖面在带压作业期间气体泄漏,确保开挖面稳定。高分子聚合物泥浆形成的泥膜耐久性好,稳定时间为7d左右,满足带压作业要求。

3.盾构通过暗挖段施工技术(www.xing528.com)

目前,虽然国内软硬不均地层广泛使用的复合式盾构可以适应硬岩地层,但是如果硬岩地层长度较大(大于100m)、岩石单轴抗压强度超过100MPa,极有可能引起刀盘、刀具严重磨损或破坏。为减少施工风险,有施工实例表明:在盾构到达前,采用钻爆法开挖,然后盾构在矿山法开挖的隧道内空载推进并拼装管片通过。采用这种方法时,应对其经济性、施工中易出现的问题进行充分的论证。

4.盾构隧道扩挖

施工地铁车站或度线隧道等,由于经济原因很少采用特殊的盾构。扩大段常采用盾构与人工开挖相结合的方法进行施工。盾构隧道具有超前导洞的功能。

盾构隧道地下扩挖施工通常用于以下几种情况:

(1)在平行设置的两个隧道之间建设地铁车站等建筑物。

(2)在地中建造组装盾构的空间和各种地下设施的空间等。

(3)在地中隧道分岔处或以某种角度对接处。

盾构隧道扩挖在施工技术方面有特殊的要求。地下扩挖的难点是,由于扩挖的施工法、扩挖部的结构及隧道接合部的接合方法,产生了部分结构与防水两个方面的问题,对此在设计施工中应进行周密的研究。盾构隧道地下扩挖施工需考虑地层条件,用适当的方法进行施工,防止由于结构偏压等引起的衬砌变形。

地下扩挖施工时,一般采用敞开开挖面的方法。这时,围岩因先行隧道的施工已经松动,应根据需要用辅助施工方法等确保围岩的稳定,然后分步开挖。用钢支撑或特殊的管片等一边支护,一边慎重地扩挖。地下扩挖时,应采取适当的措施,防止已建成隧道或地中结构物的变形。

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