❶ 盾構法的施工工序
採用盾構法施工時,首先要在隧道的始端和終端開挖基坑或建造豎井,用作盾構及其設備的拼裝井(室)和拆卸井(室),特別長的隧道,還應設置中間檢修工作井(室)。拼裝和拆卸用的工作井,其建築尺寸應根據盾構裝拆的施工要求來確定。拼裝井的井壁上設有盾構出洞口,井內設有盾構基座和盾構推進的後座。井的寬度一般應比盾構直徑大1.6~2.0米,以滿足鉚、焊等操作的要求。當採用整體吊裝的小盾構時,則井寬可酌量減小。井的長度,除了滿足盾構內安裝設備的要求外,還要考慮盾構推進出洞時,拆除洞門封板和在盾構後面設置後座,以及垂直運輸所需的空間。中、小型盾構的拼裝井長度,還要照顧設備車架轉換的方便。盾構在拼裝井內拼裝就緒,經運轉調試後,就可拆除出洞口封板,盾構推出工作井後即開始隧道掘進施工(圖2)。盾構拆卸井設有盾構進口,井的大小要便於盾構的起吊和拆卸。
其他施工主要有土層開挖、盾構推進操縱與糾偏、襯砌拼裝、襯砌背後壓注等。這些工序均應及時而迅速地進行,決不能長時間停頓,以免增加地層的擾動和對地面、地下構築物的影響。 在盾構開挖土層的過程中,為了安全並減少對地層的擾動,一般先將盾構前面的切口貫入土體,然後在切口內進行土層開挖,開挖方式有:
1、敞開式開挖。適用於地質條件較好、掘進時能保持開挖面穩定的地層。由頂部開始逐層向下開挖,可按每環襯砌的寬度分數次完成。
2、機械切削式開挖。用裝有全斷面切削大刀盤的機械化盾構開挖土層。大刀盤可分為刀架間無封板的和有封板的兩種,分別在土質較好的和較差的條件下使用。在含水不穩定的地層中,可採用泥水加壓盾構和土壓平衡式盾構進行開挖。
3、擠壓式開挖。使用擠壓式盾構的開挖方式,又有全擠壓和局部擠壓之分。前者由於掘進時不出土或部分出土,對地層有較大的擾動,使地表隆起變形,因此隧道位置應盡量避開地下管線和地面建築物。此種盾構不適用於城市道路和街坊下的施工,僅能用於江河、湖底或郊外空曠地區。用局部擠壓方式施工時,要根據地表變形情況,嚴格控制出土量,務使地層的擾動和地表的變形減少到最低限度。
4、網格式開挖。使用網格式盾構開挖時,要掌握網格的開孔面積。格子過大會喪失支撐作用,過小會產生對地層的擠壓擾動等不利影響。在飽和含水的軟塑土層中,這種掘進方式具有出土效率高、勞動強度低、安全性好等優點。推進操縱與糾偏 為了防止地表沉降,必須將盾尾和襯砌之間的空隙及時壓注充填。壓注後還可改善襯砌受力狀態,並增進襯砌的防水效果。壓注的方法有二次壓注和一次壓注。二次壓注是在盾構推進一環後,立即用風動壓注機通過襯砌上的預留孔,向襯砌背後的空隙內壓入豆粒砂,以防止地層坍塌;在繼續推進數環後,再用壓漿泵將水泥類漿體壓入砂間空隙,使之凝固。因壓注豆粒砂不易密實,壓漿也難充滿砂間空隙,不能防止地表沉降,已趨於淘汰。一次壓注是隨著盾構推進,當盾尾和襯砌之間出現空隙時,立即通過預留孔壓注水泥類砂漿,並保持一定的壓力,使之充滿空隙。壓漿時要對稱進行,並盡量避免單點超壓注漿,以減少對襯砌的不均勻施工荷載;一旦壓漿出現故障,應立即暫停盾構的推進。盾構法施工時,還須配合進行垂直運輸和水平運輸,以及配備通風、供電、給水和排水等輔助設施,以保證工程質量和施工進度,同時還須准備安全設施與相應的設備。
❷ 盾構法施工的施工工序
施工方法及工藝要求
盾構法頂涵施工,施工前期工作與普通施工方法相同主要為以下幾個方面:施工准備、基坑開挖及滑板製作、框架箱身預制、後座製做,下面主要就盾構的安制、掘進、監測及線路防護等幾個方面進行論述: 1、框架橋幾何尺寸修整
框架橋前端面為盾構止推梁、柱推力傳遞面。其不平整度將影響止推梁及相關柱的受力狀態,不均衡受力可能造成盾構變形與偏向推進,影響安全和破壞盾構的導向功能。所以在盾構安裝前必需對剛架橋前端面進行檢測、修整。同時也應對剛架橋外廓幾何尺寸進行嚴格檢查,對跑模較嚴重部分進行必要的修整來減低推進阻力,剛架橋各表面的整體平整度還直接影響線路沉降控制的效果。為此:剛架橋邊牆不允許誤差>3cm,剛架橋頂面不允許誤差>1cm。其檢查方法可採用儀器與拉線,對凸出部位採取鑿底後再補平,對較底部位則先鑿毛再水泥砂漿補平。
2、剛架橋底部潤滑層效果確認及預頂
採用「橋式盾構法」施工,框架推進時增加了盾構阻力,該狀況在框架初動時會較明顯。盾構安裝前必須預先將框架推動相應行程,以確認滑板無粘連,可保證盾構安裝後不因滑板粘連而又撤除。試頂方法為:使用油頂推動框架橋,行程3cm。預頂也是後座保護措施之一。 1、盾構墩柱底板基底處理
在確認底板無粘連後,在路基邊坡下按框架橋軸線放出盾構各墩柱底板開槽邊線,開挖槽寬1.5m,槽長6.6m,槽深至框架底面下10cm。槽基底進行硬化處理。硬化層坡度視現場開挖地質狀況而定,硬化材料採用C20素混凝土,厚度平框架底。當地基承載力達180kPa以上時墩柱底板地基可不作硬化處理。
2、盾構墩柱安裝
將墩柱底板放入基槽中與預先埋設於框架橋前端預埋托板平整焊接,焊縫為v30°坡口,焊接前應復測底板坡度,並確認滿足要求。施工人員充足時,所有墩柱可同步平行作業。以減少吊機台班費用。
墩柱下托梁按底板軸線平行等分安裝,下托梁與底板連接焊縫以受壓為主,剪應力小,可採用每焊接10cm空20cm不焊的間斷焊,為防下托梁在焊接過程中發生偏斜應採用兩側同步對稱焊接。
立柱吊裝前,應在預先搭設的工作平台上採用鋼管腳手製做立柱定位架,在立柱安裝時起安全及臨時定位作用。將各條立柱的設計位置事前吊垂線標記於下托梁及定位架上可極大程度提高墩柱安裝進度與質量。當盾構墩柱安裝基本就緒時,視情況對邊坡槽進行簡易支護以確保路基穩定為原則。
墩柱上、下托梁安裝時必需注意:與線路斜交,盾構墩柱托梁不在同一水平面上,其各托梁高差值為基坑滑板坡度換算可得,由盾構設計人現場確定。
3、盾構主梁安裝
橋式盾構所用主梁在地面臨時平台上精心製做,由於該主梁除上方負載外,還與盾構頂板共同承擔框架橋推進時的軸向力傳遞,因此,設計剛度較大。安裝時先測量標記定位線於墩柱上托樑上,然後由起吊能力大的吊機分榀吊裝就位。其梁墊在測量人員配合指揮下安裝,各榀梁的頂面高度需按設計要求進行調配。
4、子盾構箱體製做安裝
為加快製做速度與合理安排勞動力,子構箱從母構體兩側做起向中間發展,合攏後按實際尺寸製作非標型子盾構。子構箱下托板需在臨時設制的托架上調校後與第一榀盾構主梁下托板進行對接,其橫向受壓焊縫允許採用間距不大於30cm的雙面間斷焊,縱向受剪、受拉焊縫卻必需採用x60°坡口雙面滿焊以保證焊縫牢固度。便於總體吊裝的工地現場,子盾構箱可在就近工作平台上製做,採用機械整體吊裝。
子盾構導向架各組件均在平台上靠模中統一標准製做,安裝時採用定位裝置定位焊接,導梁滑道與子盾構配合間隙設計為4mm,誤差允許±1mm,子盾構箱製做完成後,將尚未編號子盾構進行試配,要求子盾構裝入箱後無卡滯現象,空載時以人力可推動為宜。裝配完成後進行編號與滑道注油。
子盾構箱底板厚20mm,蓋板厚16mm,板面靠前端均倒有上刃口,底板刃口為鏟除土體欠挖量用,箱蓋板刃口為防止減阻板捲曲之用,導向架用料I28B,要求材料平整無扭曲變形。
5、盾構外殼製做安裝
盾構外殼鋼板均採用16mm厚鋼板,其盾構尾部長30cm套在框架橋前端,作相互制約用。盾構外殼安裝後其總寬值大於框架橋總寬約32mm,由此間隙來降低頂推過程中框架橋兩側與土體產生的摩擦阻力,並有效地減小兩側土體的摩擦位移現象。超寬造成的土損失在剛架橋頂推到位後進行壓漿補空,也可在頂進時壓注水泥漿,以避免路基出現沉降。
盾構外殼頂面板採用16mm厚鋼板滿敷,左右兩邊與盾構邊板焊接,頂板底面與主梁間梁撐焊接。安裝時高於框架橋4mm以留出頂面扁鐵焊接位置。頂板敷設後需對整體平面進行檢測,不平整度高差應小於3mm,如大於3mm則應檢查調整。
6、頂力設置
1)子盾構頂力設置
子盾構是橋式盾構母體中對上部掘進面進行有效支護的重要部分,在不同土層中採用不同的推進方式來保持掘進面的穩定。連續框架根據盾構總寬,設多台組子盾構,各組間隔750cm(其中一組按剩餘實際尺寸製做)水平布置。
每台組子盾構內布30t雙向作用液壓頂2台來保證子盾構的推進、切土能力,子盾構推進的同時,牽引框架橋頂面鋪設的減阻板。每檯子盾構中共需兩台油頂,由2套液壓泵站操縱控制,(中間連續框架每孔配備1套)該液壓系統中設有高壓截止閥,用以控制子盾構單獨運動或間隔群體運動。嚴禁相鄰子盾構同步推進,造成減阻板上部覆蓋土應力集中被剪切破壞,使線路產生水平位移。
2)框架橋頂力設置
a、橋式盾構母體與剛架橋採用鉸接,盾構外殼套入橋體長度為30cm。當框架橋被推進時盾構亦被框架橋同步、同方向推進。
b、頂位處布置單向作用多台油壓頂,其中幾台液壓泵站採用並聯方式操縱控制,以解決單泵流量過小推進緩慢問題。
(三)掘進
剛架橋工程採用橋式盾構法施工,掘進時,每組子盾構由1名工人配合修整掘進面、出土以及盾構母體推進時對子盾構套入箱體狀態的監視。如果出現意外能及時通報控制台而中斷事故發展。子盾構允許單次推進行程30~40cm。
子盾構作業為人力配合機械,視挖掘面土體的自穩能力而定,有先頂後挖、邊頂邊挖或先挖後頂的三種掘進方式。採用何種形式,由工程技術人員決定,液壓操縱班按令執行。子盾構推進時,其上部土方由前端鋸齒刃腳切割下落。作業基本處線路板結層,工人可視情況申請採用氣動風鎬掘土。
盾構墩柱設計為多層,每層土體由1名工人完成掘進,每組墩柱由4人擔負出土、頂推監視工作。挖掘標准為墩柱的外廓尺寸寬與前進方向30~40cm長。
大斷面中心土採用挖機掘進與裝車,自卸汽車外運棄土。為縮短頂進期。掘進時,機械將框架橋前滯後的中心土挖去相同長30~40cm距離,並採用接力方式推進各節框架橋同一距離為一頂進工作循環。
頂進到一定程度時為防止傳力柱橫向分力引發起拱甚至飛揚傷人,在傳力柱上方設置軌束梁反壓或增設分配梁。傳力柱方向應預留余土運輸通道。
❸ 城市軌道交通土建工程主要施工方法有哪些
地下車站及隧道工程的施工方法有明挖法、蓋挖法、暗礦山法、沉管 法、盾構法等。明挖法:適用地下線路在地下幾米深時,一般車站施工用明挖法的 比較多,早期的地鐵區間施工也用此法;蓋挖:當地鐵經過城市的鬧市區、交通主幹道下面 時,為盡快恢復城市地面交通、保護兩側建築物的穩定,選擇蓋挖法是十分必要而且合理的; 礦山法:在地質層水較多,不能用盾構法施工的區間用礦山法,沉管法:是在水底建築地鐵隧 道的一種施工方法。盾構法則適用於各種地質條件,但造價較高,適用於小型車站。
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❹ 城市地鐵是如何建造目前比較先進的方法是盾構機施工法。但是地下土是怎麼運走
地鐵主要分車站施工、隧道施工、附屬設施施工、軌道工程施工等,車站施工又分為明挖法、蓋挖法、礦山法、盾構法等。區間隧道的施工方法分:明挖法、暗挖法、鑽爆法、盾構法、沉埋法等。盾構法是很先進,因為它具有安全、速度快等優點。至於這個土的運走嘛。如果你問的是盾構機鑽出來土,它是用電瓶車運到車站,再用龍門吊吊出來的,怎麼鑽出來的就不細說了。很多東西你得多查資料。
❺ 盾構法的施工步驟
盾構施工方法由以下幾個步驟組成:
第一,在置放盾構機的地方打一個垂直井,版再用混泥土牆進行加權固;
第二,將盾構機安裝到井底,並裝配相應的千斤頂;
第三,用千斤頂之力驅動井底部的盾構機往水平方向前進,形成隧道;
第四,將開挖好的隧道邊牆用事先製作好的混泥土襯砌加固,地壓較高時可以採用澆鑄的鋼制襯砌加固來代替混泥土襯砌。
盾構法施工中,其隧道一般採用以預制管片拼裝的圓形襯砌,也可採用擠壓混凝土圓形襯砌,必要時可再澆築一層內襯砌,形成防水功能好的圓形雙層襯砌。
❻ 地鐵隧道盾構法施工如何控制隧道走向
隧道施工定位,用的是自動導向系統。它的組成有:自動全站儀、在盾構機上的自動棱鏡、測斜儀、無線信號傳輸系統及電腦。工作方法:
1、採用常規的測量方法,進行遠程棱鏡(參考點)的定位;
2、由於經緯儀的水平角度測量系統不能確定參考點,所以電動經緯儀本身亦需採用傳統的測量方
法,通過事先定位的遠程參考點進行定位;
3、兩個電棱鏡初始點的坐標,可以通過經緯儀測量傾斜距離、水平角和垂直角進行定位;
4、將上述數據全部輸入計算機,即可得知盾構機任何部位的三維坐標以及傾斜和翻滾的數據;
5、將設計的隧洞軸線以全球坐標表示並事先輸入到計算機中去。這樣,即可隨時求出盾構機的水平偏差、豎向偏差及其方位,並用圖表顯示給操作者。
包括TBM電棱鏡和雙軸電動測斜儀測量結果的輸出,通過這些數據計算出坐標、方位和TBM的傾斜情況。
❼ 城市軌道交通施工最常用方法是什麼
地下施工方法:暗挖法(包括盾構法、新奧法、礦山法等);明挖法(包括放坡法、地下連續牆法等);蓋挖法(包括逆挖法、順挖法、淺埋暗挖法等)。
地面施工方法:築堤法。
高架施工方法:高架橋法。
❽ 城市軌道交通地下車站及隧道工程的施工方法有哪幾種各自的適用范圍是什麼
地下車站及隧道工程的施工方法有明挖法、蓋挖法、暗礦山法、沉管 法、盾構法等。明挖法:適用地下線路在地下幾米深時,一般車站施工用明挖法的 比較多,早期的地鐵區間施工也用此法;蓋挖:當地鐵經過城市的鬧市區、交通主幹道下面 時,為盡快恢復城市地面交通、保護兩側建築物的穩定,選擇蓋挖法是十分必要而且合理的; 礦山法:在地質層水較多,不能用盾構法施工的區間用礦山法,沉管法:是在水底建築地鐵隧 道的一種施工方法。盾構法則適用於各種地質條件,但造價較高,適用於小型車站
❾ 盾構法的主要施工步驟包括( )。
【答案】A、B、C、E 【答案解析】本題考核盾構法施工的 主要步驟。盾構法施專工的主要步驟為:屬(1)在盾構法隧道的起始端和終結端各建一個工作井,城市地鐵一般利用車端的端頭作為始發或到達的工作井;(2)盾構在始發工作井內安裝就位;(3)依靠盾構千斤頂推力將盾構從始發工作井的牆壁開孔處推出;(4)盾構在地層中沿著設汁軸線推進,在推進的同時不斷出土和安裝襯砌管片;(5)及時向利砌背後的空隙注漿,防止地層移動和固定襯砌環位置; (6)盾構進人到達]一作井並被拆除,如施工需要,也可以穿越工作井再向前推進。
❿ 盾構施工法
「盾構法施工」是一種機械化和自動化程度較高的隧道掘進施工方法,