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[摘 要]盾构法是利用盾构来进行隧道的开挖和衬砌等施工作业的一种方法,盾构是一种带有护罩的一种专用的设备,利用其尾部将已经装好的衬砌块作为一个支点向前慢慢的推进,使用刀盘切割土体,同时将泥土排出和拼装后面的预制的混凝土的衬砌块。
[关键词]在建地铁 盾构 推进 影响
中图分类号:TD13.87 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)25-0087-01
1.概述盾构施工方法
盾构施工方法由下列几个步骤组合而成:第一步,在放置盾构机的位置打一个垂直的井,使用混凝土墙来进行加固;第二步,将盾构机安装到井底,并装置好相应的千斤顶;第三步,使用千斤顶来驱动井底部的盾构机往水平的方向前进,从而形成一条隧道;第四步,将开挖好的隧道边墙在使用之前就已经准备好的混凝土衬砌来对隧道进行加固,如果在地压比较高的情况下,还可以使用浇铸的钢,制衬砌加固来代替混凝土衬砌。在盾构法施工的过程中,隧道一般都是使用预制管片拼装的圆形来进行衬砌,有时候也可以采用挤压混凝土圆形衬砌,在必要的时候可以在浇筑一层内衬砌,从而形成防水功能较好的圆形双层衬砌。
盾构法施工的优点在于:①能够安全的开挖和衬砌,其挖掘的速度也较快;②盾构的推进和出土以及拼装衬砌等全过程都可以实现自动化的作业,其在施工的过程中劳动强度较低;③盾构施工不会影响地面的交通与设施,同时也不会影响到地下的管线等有关的设施;④盾构施工在穿越河道的时候不会影响到航运,其施工也不会受到季节和风雨等气候条件的约束,在施工的过程中也不会产生噪音等。其缺点在于:①断面的尺寸变化较大,区段的适应能力也较差;②新型的盾构的费用较为昂贵,对于施工区段较短的工程来讲是不太经济的。
2.盾构法在施工过程中的推进影响
2.1 盾构法施工前的准备工作
在使用盾构法进行施工的时候,首先因在隧道的开始部分和结束的部分开挖一个基坑或者是建造一个竖井,用来作为盾构及其设备的拼装和拆卸井,对与特别长的隧道,还应该设置一个中间检修的工作井、拼装和拆卸用的工作井。其建筑的尺寸大小应该根据盾构装置和拆除的施工要求来进行确定。拼装井的井壁上设有盾构出洞口,同时井内也设有盾构基座和盾构所推进的后座。井的宽带在一般情况下都应该要比盾构的直径大,其大的范围应在1.6米到2米之间,还应该满足铆、焊等一些相关操作的要求。当使用整体的吊装小盾构的时候,井宽则可使视情况适当的减小。井的长度除了要满足盾构内安装的设备要求之外,还应该考虑到盾构在推进出洞的时候,拆除洞门的封板和在盾构的后面设置后座,以及在垂直运输的时候所需要的一些空间。中、小型的盾构拼装井的长度,需要照顾到设备车架转变时候的方便。
2.2 盾构法施工个工作顺序
盾构法施工的主要工序有:土层的开挖和盾构推进的操纵与纠偏以及衬砌拼装等,这些工序都应该及时并且准确迅速的来进行,不能够长做时间的一个停留,以免增加地层的扰动和对地面及地下的建筑物产生一些不好的影响,为了安全着想并且减少对地层的扰动,一般的情况下都会先将盾构前面的切口贯入到土地内,然后再在切口之内进行土层的开挖,开挖的方式有:①挤压式开挖方法,挤压式盾构的开挖方式,有全挤压和局部挤压的这两点的区别,全挤压是因掘进的时候不出土或者是部分的出土,这对于地层有着较大的扰动,使地表发生隆起、变形,所以隧道的位置应该尽量的避开地下的这些管线和地面上的一些建筑物。这种盾构的方法不适用城市道路的施工,但可以用于江河或者是湖底、郊外空旷地区等。
2.3 盾构推进的措施和影响
盾构法的构成是在隧道的某一段建造一个竖井或者是基坑,以供盾构的安装和就位,盾构从竖井或者是基坑的墙壁所预留的孔出发,在地层中沿着设计的轴线,向着另外一个竖井或者基坑的设计所预留的孔进行推进。盾构在推进的过程中所受到的地层的阻力,是可以通过盾构的千斤顶传到盾构的尾部已拼装的预制的衬砌,最后再传到竖井或者是基坑的较为靠后的壁上。
(1)在接近铁路之前就需做好模拟的推进
在盾构机接近铁路之前,可以在地质相似的地段做好一个模拟的掘进,同时要调整好盾构机的状态和其掘进的参数,要尽可能的减少其纠偏量。
(2)保持连续的掘进,控制好平衡土压力
必须保证盾构机一直都要处于一个良好的运转状态,要避免盾构机因为机械的故障而造成的停推,要尽量的减少一些附加的沉降。
(3)土体的改良
盾构的隧道穿越地质的条件不均匀,在盾构的选型方面应该选择加泥土压平衡的盾构机,可以更加的适应地质的变化,在施工的过程中应该根据地层的实际情况使用注入添加材料对砂性土体和不太均匀的土层进行改良。
(4)优化掘进参数、保持开挖面的稳定性
通过对盾构掘进时候的地面所变形的曲线来进行实测的反锁,需不断的调整并且优化掘进的参数,从而来验证和选择施工参数的一个合理性,保证盾构开挖面的稳定性。
(5)加强监控测量和信息的反馈
为了能够确保盾构施工个过程中周围通信信号的安全,应该向铁路主管部门获得铁路和信号的允许变形指标,在工程施工之前需结合掘进的情况来计算,预测地层的沉降情况,从而将预测计算的结果作为一个预控的参数。
结束语:
在盾构法进行施工的时候,会先在隧道的开始部分和结束的部分开挖一个基坑或者是建造一个竖井,用来作为盾构及其设备的拼装和拆卸井,对与特别长的隧道,还应该设置一个中间检修的工作井、拼装和拆卸用的工作井。其建筑的尺寸大小应该根据盾构装拆的施工要求来进行确定的,所以在建地铁的盾构装置是十分重要的。
参考文献
[1]矫伟刚.盾构推进对在建地铁风井或车站结构的影响研究[D].中国矿业大学(北京),2013.3.
[2]王伟乐.长沙地铁复合地层盾构选型与掘进参数研究[D].中南大学 2012.5.
[3]周松.大学水泥盾构近距离穿越运营地铁的绕位移特性及施工风险研究[D].上海交通大学.岩土工程,2009.4.
[4]莫崇杰.盾构隧道近距离小角度上穿已建暗挖隧道的施工方案研究[D].北京交通大学.地下工程,2008.6.
作者简介
尤树伯(1980— ),男(汉族),天津市宁河县人,大学本科,主要研究方向:市政工程施工.
[关键词]在建地铁 盾构 推进 影响
中图分类号:TD13.87 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)25-0087-01
1.概述盾构施工方法
盾构施工方法由下列几个步骤组合而成:第一步,在放置盾构机的位置打一个垂直的井,使用混凝土墙来进行加固;第二步,将盾构机安装到井底,并装置好相应的千斤顶;第三步,使用千斤顶来驱动井底部的盾构机往水平的方向前进,从而形成一条隧道;第四步,将开挖好的隧道边墙在使用之前就已经准备好的混凝土衬砌来对隧道进行加固,如果在地压比较高的情况下,还可以使用浇铸的钢,制衬砌加固来代替混凝土衬砌。在盾构法施工的过程中,隧道一般都是使用预制管片拼装的圆形来进行衬砌,有时候也可以采用挤压混凝土圆形衬砌,在必要的时候可以在浇筑一层内衬砌,从而形成防水功能较好的圆形双层衬砌。
盾构法施工的优点在于:①能够安全的开挖和衬砌,其挖掘的速度也较快;②盾构的推进和出土以及拼装衬砌等全过程都可以实现自动化的作业,其在施工的过程中劳动强度较低;③盾构施工不会影响地面的交通与设施,同时也不会影响到地下的管线等有关的设施;④盾构施工在穿越河道的时候不会影响到航运,其施工也不会受到季节和风雨等气候条件的约束,在施工的过程中也不会产生噪音等。其缺点在于:①断面的尺寸变化较大,区段的适应能力也较差;②新型的盾构的费用较为昂贵,对于施工区段较短的工程来讲是不太经济的。
2.盾构法在施工过程中的推进影响
2.1 盾构法施工前的准备工作
在使用盾构法进行施工的时候,首先因在隧道的开始部分和结束的部分开挖一个基坑或者是建造一个竖井,用来作为盾构及其设备的拼装和拆卸井,对与特别长的隧道,还应该设置一个中间检修的工作井、拼装和拆卸用的工作井。其建筑的尺寸大小应该根据盾构装置和拆除的施工要求来进行确定。拼装井的井壁上设有盾构出洞口,同时井内也设有盾构基座和盾构所推进的后座。井的宽带在一般情况下都应该要比盾构的直径大,其大的范围应在1.6米到2米之间,还应该满足铆、焊等一些相关操作的要求。当使用整体的吊装小盾构的时候,井宽则可使视情况适当的减小。井的长度除了要满足盾构内安装的设备要求之外,还应该考虑到盾构在推进出洞的时候,拆除洞门的封板和在盾构的后面设置后座,以及在垂直运输的时候所需要的一些空间。中、小型的盾构拼装井的长度,需要照顾到设备车架转变时候的方便。
2.2 盾构法施工个工作顺序
盾构法施工的主要工序有:土层的开挖和盾构推进的操纵与纠偏以及衬砌拼装等,这些工序都应该及时并且准确迅速的来进行,不能够长做时间的一个停留,以免增加地层的扰动和对地面及地下的建筑物产生一些不好的影响,为了安全着想并且减少对地层的扰动,一般的情况下都会先将盾构前面的切口贯入到土地内,然后再在切口之内进行土层的开挖,开挖的方式有:①挤压式开挖方法,挤压式盾构的开挖方式,有全挤压和局部挤压的这两点的区别,全挤压是因掘进的时候不出土或者是部分的出土,这对于地层有着较大的扰动,使地表发生隆起、变形,所以隧道的位置应该尽量的避开地下的这些管线和地面上的一些建筑物。这种盾构的方法不适用城市道路的施工,但可以用于江河或者是湖底、郊外空旷地区等。
2.3 盾构推进的措施和影响
盾构法的构成是在隧道的某一段建造一个竖井或者是基坑,以供盾构的安装和就位,盾构从竖井或者是基坑的墙壁所预留的孔出发,在地层中沿着设计的轴线,向着另外一个竖井或者基坑的设计所预留的孔进行推进。盾构在推进的过程中所受到的地层的阻力,是可以通过盾构的千斤顶传到盾构的尾部已拼装的预制的衬砌,最后再传到竖井或者是基坑的较为靠后的壁上。
(1)在接近铁路之前就需做好模拟的推进
在盾构机接近铁路之前,可以在地质相似的地段做好一个模拟的掘进,同时要调整好盾构机的状态和其掘进的参数,要尽可能的减少其纠偏量。
(2)保持连续的掘进,控制好平衡土压力
必须保证盾构机一直都要处于一个良好的运转状态,要避免盾构机因为机械的故障而造成的停推,要尽量的减少一些附加的沉降。
(3)土体的改良
盾构的隧道穿越地质的条件不均匀,在盾构的选型方面应该选择加泥土压平衡的盾构机,可以更加的适应地质的变化,在施工的过程中应该根据地层的实际情况使用注入添加材料对砂性土体和不太均匀的土层进行改良。
(4)优化掘进参数、保持开挖面的稳定性
通过对盾构掘进时候的地面所变形的曲线来进行实测的反锁,需不断的调整并且优化掘进的参数,从而来验证和选择施工参数的一个合理性,保证盾构开挖面的稳定性。
(5)加强监控测量和信息的反馈
为了能够确保盾构施工个过程中周围通信信号的安全,应该向铁路主管部门获得铁路和信号的允许变形指标,在工程施工之前需结合掘进的情况来计算,预测地层的沉降情况,从而将预测计算的结果作为一个预控的参数。
结束语:
在盾构法进行施工的时候,会先在隧道的开始部分和结束的部分开挖一个基坑或者是建造一个竖井,用来作为盾构及其设备的拼装和拆卸井,对与特别长的隧道,还应该设置一个中间检修的工作井、拼装和拆卸用的工作井。其建筑的尺寸大小应该根据盾构装拆的施工要求来进行确定的,所以在建地铁的盾构装置是十分重要的。
参考文献
[1]矫伟刚.盾构推进对在建地铁风井或车站结构的影响研究[D].中国矿业大学(北京),2013.3.
[2]王伟乐.长沙地铁复合地层盾构选型与掘进参数研究[D].中南大学 2012.5.
[3]周松.大学水泥盾构近距离穿越运营地铁的绕位移特性及施工风险研究[D].上海交通大学.岩土工程,2009.4.
[4]莫崇杰.盾构隧道近距离小角度上穿已建暗挖隧道的施工方案研究[D].北京交通大学.地下工程,2008.6.
作者简介
尤树伯(1980— ),男(汉族),天津市宁河县人,大学本科,主要研究方向:市政工程施工.