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隧道施工总结

隧道施工总结

隧道施工总结范文第1篇

实习单位:铁城监理公司

实习地点:

实习者:

一、公司简介

监理有限责任公司的前身是成立于1996年1月的中国铁道建筑总公司建设监理分公司,1998年11月完成股份制改革。9月进一步完善法人治理结构,设立了董事会和监事会。公司机关驻北京市区40号。新建高速铁路-4:dk174+800--dk291+427路基长24660米;桥梁46座20795延米;隧道39座73416米,其中控制工程逻皓隧道长7426米,那国隧道3895米,坡录元隧道长11925米;南昆线六塘站改造;包括百色、阳圩2个车站,设田阳梁场。

二、实习目的通过实习,对高速铁路隧道工程建筑整个施工过程有较深刻的了解;

2、理论联系实际,巩固和深入理解已学的理论知识(如测量、建筑材料、建筑学、建筑结构、建筑施工等);

3、通过亲身参加施工实践,培养分析问题和解决问题的独立工作能力,为独立参加工作打下基础;

4、通过工作和劳动,了解隧道工程施工的基本生产工艺过程(土石方、钢筋混凝土、等)中的生产技术技能;

5、了解目前我国施工技术与施工组织管理的实际水平,联系专业培养目标,树立献身社会主义现代化建设、提高我国建筑施工水平的远大志向;

6、与工人和基层生产人员密切接触,学习他们的优秀品质和先进事迹。

三、实习要求认真按时完成实习指导人员和指导教师布置的实习和调研工作;

2、每天写好实习日记,记录施工情况、心得体会、革新建议等;

3、对组织的专业参观、专业报告都要详细记录并加以整理;

4、实习结束前写好实习报告,对政治思想和业务收获进行全面总结;

5、对实习指导人员和指导教师布置的“专题作业”要及时完成并写出报告;

6、利用业余时间,结合本工地或本地区自选专题进行社会调查,写出报告。

隧道施工总结范文第2篇

关键词:京沪高速 隧道施工施工组织控制措施

中图分类号:U45 文献标识码:A

工程概况

隧道起讫里程为DK420+395~DK423+207,采用新奥法施工,其中暗洞开挖2728m,明洞30m,进出口缓冲结构各27m。隧道位于R=7000m的曲线上,内处于12‰、5‰的上坡,曲线段超高165mm。按围岩级别划分:Ⅲ级围岩长1775m,IV级围岩长630m,Ⅴ级围岩长407m。隧道开挖断面面积为140~154,净空断面为100,隧道开挖量为439037m3,混凝土量为104572 m3。

隧道区域山体地势起伏较大,最大相对高度210m,最大埋深201m,大部分基岩,进口段及山凹处地表覆0.5~3m新黄土,植被稀少,局部表覆第四系崩积层(QCL4)第四系上更新坡洪积层,其余皆为寒武系上统、中统的灰岩、鲕状灰岩、泥灰岩、页岩。

工程特点

西渴马一号隧道是京沪高速铁路全线最长的隧道,施工工期紧,不良地质较多。隧道施工的重点是保证施工过程的安全,其难点是组织开挖、仰拱衬砌、二次衬砌在满足安全限制距离前提下的快速施工。

在施工过程中主要采用了以下几项主要对策:

1)本隧道施工安排两个工作面从进出口同时相向掘进。

2)隧道施工按新奥法组织施工,出碴、进料采用无轨运输方式,实施掘进、喷锚混凝土、衬砌等三条机械化作业线。

3)施工中采用“短进尺、弱爆破、少扰动、早喷锚、勤量测、早封闭”等施工技术措施,并根据现场监控量测结果及时修正设计参数、调整施工方案和指导隧道施工,确保隧道施工安全、优质、均衡、高效、按期生产。

4)不良地质为崩坡积岩堆和溶岩分别分布在隧道出口端和隧道中部,双侧壁导坑法施工,衬砌级别为Ⅴ级。除了严格按规定顺序开挖外,随挖随撑,并尽快做好衬砌。二次衬砌在条件具备时及时施做。

工期要求及施工组织设计

1、工期要求

西渴马一号隧道计划开工日期为2008年2月1日,计划完工日期:2010年2月28日,总工期25个月。

施工强度计划:西渴马隧道Ⅲ级围岩月进尺140m/月,Ⅳ级围岩月进尺70m/月,Ⅴ级围岩月进尺30m/月(月进尺包括长管棚施作时间)。

施工时设2个作业队分别由隧道进、出口相向施工,贯通桩号约在DK421+735m,贯通时间约为2009年11月5日。

2、施工组织

2.1风险评估

西渴马一号隧道在进洞施工前,组织专家对整座隧道进行风险评估,充分了解洞身围岩分布情况和岩性,掌握了主要风险因素,并制定了针对性的施工方案和技术保证措施。

2.2超前地质预报

准确判断围岩级别,确定相应支护参数,确保施工安全,是施工的重点和难点。西渴马一号隧道在施工中,主要使用TRT6000地质超前预报系统,利用地震波反射原理进行地质预报,能对掌子面100~200m范围内断层、破碎带、溶洞、大的节理面等问题,通过专门的O-RV3D软件形成三维图象,进行分析预测隧道前方及周围地质构造位置和特性。同时,在施工中结合超前水平钻孔和常用地质法的地质素描相结合进行预测围岩情况,提前做好超前支护和防护措施,以保证施工安全。

2.3浅埋段、崩塌堆积岩体段施工措施与方法

隧道进出口段、洞身DK421+390~DK421+585段为一山沟上游,隧道埋深相对较浅,属于浅埋地段,隧道出口DK423+160~DK423+180段为崩塌堆积岩体,结构松散,容易掉顶,岩石完整性差。此地段施工过程中严格遵循新奥法组织施工,采用“短进尺、弱爆破、少扰动、早喷锚、勤量测、早封闭”的施工技术措施,采用双侧壁导坑法施工。

2.4开挖

暗挖隧道按照新奥法原理,采用钻爆法进行施工,自卸汽车配合双装载机出碴。暗洞Ⅲ级、Ⅳ级围岩的开挖采用光面爆破技术,Ⅳ级加强段、洞口段及浅埋Ⅴ级围岩采用弱爆破,遵循“管超前,严注浆,短进尺,弱爆破,强支护,早封闭,勤量测” 的施工原则。同时,施工期间加强地质预报,对隧道洞身和洞底存在局部发育溶隙和小溶洞的部位需进行岩溶技术处理。

安全控制措施

1、安全控制目标

京沪高速铁路建设总体安全目标:杜绝较大(及以上)施工安全事故;杜绝较大(及以上)道路交通责任事故;杜绝较大(及以上)火灾事故;控制和减少一般责任事故。

2、安全保证体系

为实现安全目标,西渴马一号隧道工程设立以工区区长为第一责任人的安全生产领导组,总负责并领导西渴马一号隧道的安全生产工作。主管安全生产的副区长为安全生产的直接责任人,总工程师为安全生产的技术负责人。下设工程管理部,工程管理部设专职安检工程师;工程队设立以队长为首的安全生产组织,下设专职安全检查员,工班设兼职安全员,自上而下形成安全生产监督、保证体系,对施工生产实施全过程安全监控。

质量管理措施

1、组织保证措施

在西渴马一号隧道建立专职质检体系,形成质量管理部门、专职质检工程师,专职质检员,兼职质检员构成的体系完善、功能齐全、责任明确的质量控制及检查体系。

2、工作保证措施

工作保证体系主要内容是产品形成过程的质量控制,强化工程质量控制系统。质量控制的策略是:全面控制施工过程,重点控制工序质量。

3、试验、检测保证措施

试验检测抽调具有丰富的铁路施工经验的试验工程师负责试验工作,调配相应试验设备,并达到业主指定试验室的资格。技术质量部下属的中心试验室主要负责现场送来的样品的保管、试验、出具检测试验资料。

环境保护措施

为了努力建成一流的资源节约型,环境友好型的高速铁路:环境污染控制有效,土地资源节约利用,工程绿化完善美观,节能、节材和水保措施落实到位。在施工过程中,严格按照国家、铁道部、地方政府、建设单位的规定和要求,建立环境保护管理制度,从组织上、制度上、经济上保证施工环保、水土保持,满足国家规定标准和当地环保部门标准,落实环境保护责任制。

主要设计和施工技术创新内容

1、新型可移动仰拱栈桥的研制与应用

为保证隧道施工安全和质量,在初期支护完成后,依照“仰拱先行”的原则,首先进行仰拱衬砌及填充而后进行拱墙衬砌,即仰拱应及时封闭,仰拱在施工过程中,常常会影响其他作业工序,对整体施工进度造成影响。

2、阿里瓦湿喷机在隧道施工中的应用研究

在隧道初期支护喷射混凝土作业中,引进瑞典产PM500PC阿里瓦湿喷机进行喷射混凝土施工,在确保初期支护喷射混凝土质量、厚度满足规范要求的同时, 大大缩短了单位循环时间,加快了施工进度。

3、隧道围岩沉降自动检测报警系统

围岩量测是新奥法施工的关键支撑技术,在京沪高速铁路施工中,由于精度要求高,工作强度大,采用传统的观测方法占用了大量的测量人力资源,且对现场施工造成了一定的影响。西渴马一号隧道在监控量测实施过程中,严格按照规定进行了围岩的沉降变形和收敛观测,目前已经从人工量测升级到使用沉降自动检测超限报警系统,该系统可以使用计算机自动采集量测数据,超限自动报警,从而使围岩的沉降变形和收敛观测进行不间断的自动控制阶段,为安全施工提供了科学有效的数据保障。

4、隧道人员自动定位安全预警系统

在隧道工程安全施工建设过程中,施工人员安全管理始终是各施工单位领导们关注的问题,京沪高铁作为我国铁路建设的重大工程,施工安全尤其为各级领导所关注。为了保障隧道施工人员的人身安全,项目部研发引进了人员安全定位管理系统,该系统运用无线射频技术,可以清楚掌握洞内人员数量、状态,保障人员安全。

隧道施工总结范文第3篇

关键词:隧道塌方,处理方案,锚固桩,袖法管,管棚

 

一、塌方概况

石院子隧道为宜(湖北宜昌)万(重庆万州)铁路长阳县境内的工程,设计为双线隧道,进口里程DK84+920,出口里程DK85+516,全长596m,隧道纵坡为14.8‰单面下坡。该隧道地处中山缓坡、单斜山坡,横向自然山坡15~30°。山坡南北向冲沟发育,局部切割致基岩,沟内块石堆积。单斜山坡坡脚为318国道,隧道距坡脚高差约150m。石院子隧道南侧依山,北侧下临正在施工的沪蓉高速公路,铁路与公路中线相距约62~103m,路肩高差16.22~14.18m,线路行穿行于长阳背斜北西翼山前单斜缓坡地段,岩层产状355∠52°,岩层走向与洞轴基本平行,倾向右侧,岩体顺层。山坡表层为Q4dl+pl粉质黏土,褐黄色,硬塑,厚8~26m。下伏S11页岩:上部为强风化,灰黑色,节理、裂隙发育,多呈碎块状,厚2.4~9.0m;下部为弱风化,节理、裂隙发育。山坡土壤孔隙水及基岩裂隙水较发育。

该隧道施工至2007年7月20日上午10:00左右,DK84+970~DK85+000段初期支护变形开裂,拱顶局部开始掉块, 11:00左右,DK84+965~DK85+008段(已开挖,未衬砌)发生整体坍塌,塌方体埋塞洞身至DK85+017附近。坍塌前,隧道施工里程为:上断面掌子面里程为DK84+965,下断面里程DK84+990,仰拱施工里程 DK84+998,二衬里程DK85+008。因隧道坍塌前有明显征兆,现场施工负责人及时将作业人员撤离现场,无人员伤亡。

坍方后,地表产生1~3m深的陷坑,线路左侧50m范围地表出现大量宽张裂缝,走向基本平行线路,裂缝宽0.5~2m,深1~4m,延伸最长的约有40m;二次衬砌DK85+021~075段出现2~8mm的裂缝和6cm的错台。

二、塌方后的处理方案

隧道坍塌以后,立即向上级领导报告坍塌情况,坍塌事故引起上级领导的高度重视, 立即组织设计、监理和施工单位开现场办公会,制定坍塌后的处理方案,结合现场实际情况,我单位对坍塌段地表及隧道内采取了以下措施:

1、在坍塌段地表引起的裂缝外5.0m挖了临时截水沟,并用粘土夯填坡面上的裂缝,防止下雨后雨水从裂缝中流下去,引起更大的坍塌。

2、用粘土回填地表的塌陷坑,回填至与坡面平顺后采用彩条布覆盖塌陷坑,防止雨水冲涮塌方体。。

3、在坍塌段地表塌方影响范围外设置安全警戒线和警示牌。。

4、在隧道内塌方堆积体前缘采用2.0m宽的砂袋堆码封堵,施作了1.0m厚的C20混凝土封堵墙,同时对洞内塌方堆积体其余外露部分采用喷混凝土封闭。

5、对隧道内受坍塌影响较大的DK85+017~+071段二次衬砌进行处理,主要是用工字钢和方木搭设扇形支撑架。

6、对隧道内仰拱和二次衬砌混凝土表面上的裂缝贴砂浆饼观测,并对受坍塌影响较大的段落进行监控量测;在地表布设了监控量测网,对山体的稳定情况进行监测。

三、塌方处理施工方案

石院子隧道坍塌后,建设指挥部多次组织设计、监理和施工单位进行现场踏勘,设计单位进行了大量的补勘工作,建设指挥部和设计单位又分别组织专家现场踏勘和多次论证,基本确定了该段滑坡综合整治措施。

(一)处理方案

1锚固桩加固:为治理滑坡,确保隧道结构及以后运营安全,在DK84+920~DK85+110段线路左侧隧道边墙外设C30钢筋混凝土锚固桩,桩间距5m,桩截面2.25m×2.5m,桩长22m~24m,共设38根。

2考虑到隧道进口段埋深较浅,且线路两侧均已设计锚固桩加固,为节省投资,DK84+920~+942段由隧道改为路基通过。

3 地表注浆加固:为保证坍体施工安全,对DK84+940~DK85+020段地表采用袖阀管注浆加固,以改善坍体及围岩物理力学性能。

4 洞内径向注浆: DK85+020~+098衬砌拆换段洞内采用全断面5m径向注浆加固。

5 隧道结构:DK84+942~DK85+008未施工地段设Ф108超前大管棚预支护,每环35m,共2环,初期支护采用0.5m/榀全环I20钢架加强支护, 网喷C25混凝土,二次衬砌采用C35钢筋混凝土,衬砌厚度为60cm,仰拱填充采用C30混凝土。

(二) 施工工序、方法及施工注意事项

1施工工序

根据处理方案及相互之间的工程关系,具体施工工序如图1所示。

2 施工方法

该段隧道施工采用短台阶法,并预留核心土。施工中应及时施作支护结构,并应尽快封闭成环。

施工中应根据监控量测情况及时调整支护措施,必要时增设临时仰拱,以确保施工安全。。

3 施工注意事项

超前长管棚施工时,钻孔应精确定位,严防管棚侵限。

施工应严格遵循“严注浆、管超前、短开挖、强支护、快封闭、勤量测、速反馈”的施工原则进行施工,确保施工安全。

(三)主要工程项目施工工艺和方法

1 地表锚固桩施工工艺

场地平整→测量放样→锁口护壁施工→桩身开挖(分节开挖)→施作护壁(开挖一节施作一节)→桩孔检测→基底清理→安装钢筋→浇筑桩身混凝土→桩基检测

2 地表袖阀管注浆施工工艺

为保证坍塌体施工安全及降低二次衬砌拆换风险,在暗洞开挖前,首先对DK84+940~DK85+020段采用袖阀管进行地表注浆加固,以改善坍体及围岩物理力学性能。DK84+940~+950注浆加固范围为隧道左边墙外5m至右边墙外5m,DK84+950~DK85+008段注浆加固范围为隧道左边墙外10m至右边墙外10m,加固深度至隧底以下2m;DK85+008~+020段注浆加固范围为隧道左侧边墙外10m至右边墙外5m,隧道范围内加固深度至隧道拱顶以上5m。

注浆采用袖阀管分段后退式注浆,袖阀管采用φ50塑料管,袖阀管全长设置,袖阀管与钻孔间空隙采用套壳料封堵。注浆孔间距

图2 地表袖阀管注浆注浆孔平面布置示意图

2.0m×2.0m,浆液采用0.8:1~1:1水泥单液浆,浆液填充率:坍方段约10%,其余地段约5%。注浆孔布设和施工工艺流程如图2、图3所示。

隧道施工总结范文第4篇

关键词:城市交通隧道 网格盾构 土压盾构 双圆盾构 泥水盾构 沪崇苏越江工程

1 前言

上海城市人口1450万,流动人口300万,面积6340km2,目前已经成为中国的经济、贸易、金融、航运中心城市。城市的经济发展促进城市建设尤其是交通建设的发展,城市地下轨道交通具有快捷、安全的特点。上海城市轨道交通线网规划17条线路,总长780km,其中地铁11条线,长度385km。已建3条线,其中地铁2条线;在建4条线,其中地铁2条线。地铁区间隧道总长度达700km(双线),采用盾构法施工,已建约100km。

黄浦江从东北至西南流经上海城区,把上海分为浦东、浦西2部分,江面宽500m~700m,主航道水深14m~16m。近10年来,浦东的迅速发展促进了越江交通工程建设,采用大直径盾构建造江底交通隧道已得到广泛的应用。已建隧道5条,在建隧道4条拟建隧道6条。

上海地层为第四纪沉积层,其中0~40m深度内均为软弱地层,主要为粘土、粉质粘土、淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土、粉砂土等,这类土颗粒微细、固结度低,具有高容水性、高压缩性、易塑流等特性。在该类地层中进行盾构隧道掘进施工,开挖面稳定和控制周围地层的变形沉降十分困难。

上海地区盾构隧道技术的应用,始于1965年,近40年来,尤其是近10年来,盾构隧道技术广泛用于地铁隧道、越江公路隧道和其它市政公用隧道。本文就上海城市交通隧道盾构施工技术的发展和现状,作一个回顾和综述。

2 网络挤压盾构掘进技术的开发和隧道工程应用

2.1 φ5.18m网格挤压盾构及上海地铁试验工程

1964年,上海市决定进行地铁扩大试验工程,线路位于衡山路北侧,建2条长600m的区间隧道,隧道复土10m,隧道外径5.6m,内径5m。隧道掘进施工采用2台自行设计制造的φ5.8m网格挤压盾构,辅以气压稳定开挖面土体,于1966年底完成1200m地铁区间掘进施工,地面沉降达10cm。

2.2 打浦路隧道φ10.2m网格挤压盾构掘进施工

1965年,上海第一条穿越黄浦江底的车行隧道??打浦路隧道,全长2761m,主隧道1324m采用φ10.2m网格挤压盾构掘进施工,黄浦江约600m,水深16m,见图1所示。

φ10.2m网格挤压盾构掘进机是中国第一台最大直径的盾构,盾构总推力达7.84×104kn,为稳定开挖面土体,采用气压辅助施工方法。盾构穿越的地层为淤泥质粘土和粉砂层,在岸边采用降水辅助工法和气压辅助工法,在江中段采用全气压局部挤压出土法施工。盾构见图2所示。

圆隧道外径10m,由8块钢筋混凝土管片拼装而成。管片环宽90cm,厚60cm。管片环向接头采用双排钢螺栓联接。衬砌接缝防水采用环氧树脂。打浦路隧道于1970年底建成通车,至今已运营33年。

2.3 延安东路隧道北线φ11.3m网格挤压水力出土盾构施工

1983年,位于上海 外滩的延安东路隧道北线工程开工建设,隧道全长2261m,为穿越黄江底的2车道隧道,其中1310m为圆形主隧道,采用盾构法施工,隧道外径11m,隧道衬砌由8块高精度钢筋混凝土管片拼装而成,管片环宽100cm,厚55cm,接缝防水采用氯丁橡胶防水条。

隧道北线圆形主隧道采用了上海隧道工程公司自行设计研制的φ11.3m网格型水力出土盾构,见图3所示。在密封舱内采用高压水枪冲切开挖面,挤压进网络的土体,搅拌成泥浆后通过泥浆泵接力输送,实现了掘进、出土运输自动化。网格上布有30扇液压闸门,具有调控进土部位、面积和进土量的作用,可辅助盾构纠偏和地面沉降控制。网格板上还布设了20只钢弦式土压计,可随时监测开挖面各部位的土压值变化,实现了信息化施工。盾构最大推力可达1.08×105kn。盾构顺利穿越江中段浅复土层和浦西500m建筑密集区,保护了沿线的主要建筑物和地下管线。

3 土压平衡盾构在城市交通隧道工程的应用和发展

3.1 土压平衡盾构的引进和开发应用

近年来,我国的城市地铁隧道、市政隧道、水电隧道、公路交通隧道已经越来越多地采用全断面隧道掘进机施工,其中用得最多的是土压平衡盾构掘进机。上海、广州、深圳、南京、北京的地铁区间隧道已经采用了31台直径6.14m~6.34m的土压平衡盾构,掘进区间隧道总长度达400km。土压盾构具有机械化程度高、开挖面稳定、掘进速度快、作业安全等优点,在隧道工程中有广泛的发展前景。

土压平衡盾构适用于各种粘性地层、砂性地层、砂砾土层。对于风化岩地层、软土与软岩的混合地层,可采用复合型的土压平衡盾构。在砂性、砂砾、软岩地层采用土压盾构掘进施工,应在土舱、螺旋输送机内以及刀盘上注入泥浆或泡沫,以改良土砂的塑流性能。

3.2 φ6.34m土压盾构在上海地铁工程中的应用

1990年,上海地铁1号线开工建设,双线区间隧道选用土压平衡盾构掘进,经国际招标,7台φ6.34m土压盾构由法国fcb公司、上海市隧道工程公司、上海市隧道工程设计院、上海沪东造船厂联合体中标,利用法国混合贷款1.32亿法郎。第1台φ6.34m土压盾构于1991年6月始发推进,7台盾构掘进总长度17.37km,1993年2月全线贯通,掘进施工期仅20个月,每台盾构的月掘进长度达200~250m。掘进施工穿越市区建筑群、道路、地下管线等,地面沉降控制达+1cm~-3cm。φ6.34m土压平衡盾构见图4所示,其主要技术性能见表1。

1995年上海地铁二号线24.12km区间隧道开始掘进施工,地铁一号线工程所用的7台φ6.34m土压盾构经维修以后,继续用于二号线区间隧道掘进,同时又从法国fmt公司和上海的联合体购置2台土压盾构,上海隧道工程股份有限公司制造1台土压盾构,共计10台土压盾构用于隧道施工。

于2000年开工兴建的上海地铁明4号工程区间隧道仍将使用这10台φ6.34m土压平衡盾构施工。2001年,向日本三菱重工购置4台φ6.34m土压平衡盾构,共计14台盾构正在掘进施工。

上海地铁隧道外径6.2m,衬砌环由6块钢筋混凝土管片拼装而成,通缝拼装,环宽100cm,管片厚35cm。见图5所示,地铁4号线部分区间隧道管片采用错缝拼装,环宽120cm。

上海地铁2号与1号线垂直相交,盾构从1号线区间隧道下1m穿越,掘进施工中采用地层注浆加固、跟踪注浆、信息化施工等技术措施,确保1号线地铁安全运营,沉降控制在2cm以内。地铁4号线与2号线区间隧道相交,4号线盾构从2号线隧道下1m穿越。φ6.34m土压盾构在城市建筑群下穿越,其沉降一般也在4cm以内。盾构平均月推进长度约250m,最快达400m/月。

3.3 双圆形盾构掘进机的引进和应用

2002年,上海地铁8号线黄兴路至开鲁路站三个区间隧道,长度2,688m,采用dot双圆盾构隧道工法,并从日本引进2台φ6300m×w10900mm的双圆形土压盾构掘进机。双圆盾构见图所示,其主要技术参数见表2。

双圆隧道衬砌采用预制钢筋混凝土管片,错缝拼装;每环管片由11块管片拼装而成,其中2块为海鸥形,1块为柱形。管片厚度30cm,环宽120cm,见图7所示。

3.4 φ7.64m土压盾构掘进外滩观光隧道

3.4.1 工程概况

上海外滩观光隧道是我国第一条行人过江专用隧道,是一条连接南京路外滩和陆家嘴东方明珠塔的江底隧道,全长646m,隧道内径6.76m。隧道内通行一来一往2条观光车轨道。

外滩观光隧道于1998年初开工,1999年底建成运营,土建工程包括黄浦江两岸的2座出入口竖井和一条过江隧道,见图8所示。隧道位于延安东路隧道北侧,并与上海地铁二号线2条过江区间隧道在江底交叉。隧道穿越的主要地层为粘土、粉质粘土、淤泥质粘土和砂质粉土。

隧道衬砌环由6块钢筋混凝土管片拼装而成,管片设计强度c50,抗渗等级s8,环宽120cm,厚35cm。管片接缝防水采用epdm多孔橡胶止水带,管片背面涂防水层。

3.4.2 φ7.65m土压平衡盾构掘进施工

隧道掘进采用φ7.65m土压平衡盾构,见图9所示。盾构大刀盘切削土体,为幅条式结构。盾构长8.935m,中间有较接装置,易于纠偏施工。盾构最大推力5.2×104kn。盾构密闭舱内充满切削土砂,通过直径900mm的螺双输送机排土,通过推进速度、螺旋机转速、排土量来控制密闭舱土压,使之与开挖面水压力平衡。盾构掘进速度为0~4cm/min。

盾构于1998年11月始发推进,隧道纵坡达4.8%,;平曲线最小半径为400m,均为国内越江盾构隧道之最。盾构初推段100m内进行了土体变形、土应力、孔隙水压的监测,反馈盾构施工,调整盾构施工参数,控制施工轴线和地表沉降。盾构掘进的平均速度达8m/d,646m隧道共花费3个月的时间完成,工程质量优良。

3.5  3.8m×3.8m矩形土压盾构掘进地铁过街人行地道

常用的盾构隧道掘进机为圆形,主要是圆形结构受力合理,圆形掘进机施工摩阻力小,即使机头旋转也影响小。但是圆形隧道往往断面空间利用率低,尤其在人行地道和在行隧道工程中,矩形、椭圆型、马蹄形、双圆形和多圆形断面更为合理。日本80年代开发应用了矩形隧道,在90年代开发应用了任意截面盾构和多圆盾构,并完成了多项人行隧道、公路隧道、铁路隧道、地铁隧道、排水隧道、市政共同沟隧道等,使异形盾构技术日益成熟,异形断面隧道工程日益增多。

我国于1995年开始研究矩形隧道技术,1996年研制1台2.5m×2.5m可变网格矩形顶管掘进机,顶进矩形隧道60m,解决了推进轴线控制、纠偏技术、深降控制、隧道结构等技术难题。1999年5月,上海地铁二号线陆家嘴路站62m过街人行地道采用矩形顶管掘进机施工,研制1台3.8m×3.8m组合刀盘矩形顶管掘进机,具有全断面切削和土压平衡功能,螺旋输送机出土,掘进机的主要工作参数见表3,矩形顶管掘进机见图10。

4 大直径泥水加压盾构掘进越江公路隧道施工

4.1 延安东路隧道南线φ11.22m泥水加压盾构掘进施工

1995年,为发展浦东建设需要,上海延安东路隧道南线开工建设,为缩短工期和保护隧道沿线建筑物的需求,引进日本三菱重工制造的φ11.22m泥水加压盾构。盾构本体示意见图11。

隧道南线1300m圆形主隧道采用日本三菱重工制造的φ11.22m泥水加压盾构掘进施工,盾构本体示意见图5。盾构采用刀盘切削,总推力达1.12×105kn,刀盘扭矩4635kn·m,最大掘进速度46mm/min。盾构密封舱充满压力泥浆与开挖面水土压保持平衡,并在开挖面形成泥膜,起到稳定的作用。盾构设有掘进管理、泥水输送、泥水分离和盾尾同步双液注浆系统。掘进管理和姿态自动计测系统能及时反映盾构掘进施工的几十项参数,便于准确设定和调整各类参数。

4.2 大连路隧道φ11.22m泥水加压盾构掘进施工

上海大连路隧道全长2565m,为2来2去的两条双车道隧道,工程总投资16.55亿元。工程于2001年5月25日开工,合同工期28个月。隧道平、剖面见图12所示。

圆形主长1263m,采用2台φ11.22m泥水加压盾构同时掘进施工。隧道衬砌结构在延安东路隧道工程的基础上进行了优化改良,拼装形式由通缝改为错缝,管片厚度从55cm改为48cm,环宽由100cm增大为150cm,管片分块由8块增为9块,管片连接螺栓由直螺栓改为弯螺栓,螺栓手孔改小,管片形式由箱形改为平板型。隧道衬砌结构见图13。

泥水加压盾构的泥水输送和泥水处理是盾构施工的重要组成部分,公司自选研究设计制造了适应上海软土地层的泥水分离系统,见图14所示。

盾构进出洞土体加固全部采用冻结法。

西线隧道于2002年3月28日始发推进,至9月20日隧道贯通,工期6个月。东线隧道于6月18日 发推进,至12月底隧道贯通。盾构掘进速度平均为8m/d,最快为15m/d。两条隧道最小间距为6m。

大连路隧道于2003年9月建成通车,总工期仅28个月,是上海越江公路隧道建设周期最短的。

4.3 上海越江交通工程的发展

2001年底,复兴东路隧道工程开工建设,为2条3车道隧道,隧道外径11m,分为上下两层,是我国第一条双层隧道,全长2785m。2条1215m主隧道于2003年2月和5月先后始发推进,于11月隧道贯通。

2003年6月,翔殷路隧道工程开工建设,为2条2车道隧道,隧道全长2597m,隧道外径11.36m,内径10.2m,是目前车道最宽的盾构隧道,设计车速可达80km/h。

正在设计中的越江隧道有军工路隧道和上中路隧道(中环线配套工程),正在规划中的越江隧道有长江西路、新建路、人民路、耀华路等4处。

长江口越江通道工程是连接上海-崇明-江苏北部的重要交通工程,位于长江口,从上海浦东-横沙岛-崇明岛-南通,采用桥隧结合的工程方案,全长68km,为3来3去6车道,设计车速100km/h。其中浦东5号沟至横沙岛穿越长江南港,采用盾构隧道施工,全长约8.5km,隧道外径15.2m。横沙岛至崇明岛越江北港,采用桥梁施工,全长9.54km。见图15所示。直径φ15.2m的盾构隧道,目前是世界上最大直径的盾构隧道,隧道断面见图16。

5 结语

上海城市交通隧道工程的发展提高了盾构隧道技术的水平。从最初的网格挤压盾构,发展到目前的土压平衡盾构和泥水加压盾构,盾构机向机械化、自动化、信息化发展,掘进速度快,盾构开挖面稳定,地面沉降控制好,环境影响小。盾构衬砌不断改进和优化。盾构与隧道技术正在向大深度、大直径、长距离掘进发展。双圆隧道、矩形隧道技术也得到应用。随着上海城市交通隧道工程建设的不断发展,盾构隧道技术水平将进一步的发展和提高。

参考文献

1、 傅德明、杨国祥. 《上海地区越江交通盾构施工技术综述》. “国际隧道研讨会暨公路建设技术交流大会论文集”. 人民交通出版社. 2002.10

隧道施工总结范文第5篇

关键词:城市交通隧道 网格盾构 土压盾构 双圆盾构 泥水盾构 沪崇苏越江工程

1 前言

上海城市人口1450万,流动人口300万,面积6340km2,目前已经成为中国的经济、贸易、金融、航运中心城市。城市的经济发展促进城市建设尤其是交通建设的发展,城市地下轨道交通具有快捷、安全的特点。上海城市轨道交通线网规划17条线路,总长780km,其中地铁11条线,长度385km。已建3条线,其中地铁2条线;在建4条线,其中地铁2条线。地铁区间隧道总长度达700km(双线),采用盾构法施工,已建约100km。

黄浦江从东北至西南流经上海城区,把上海分为浦东、浦西2部分,江面宽500m~700m,主航道水深14m~16m。近10年来,浦东的迅速发展促进了越江交通工程建设,采用大直径盾构建造江底交通隧道已得到广泛的应用。已建隧道5条,在建隧道4条拟建隧道6条。

上海地层为第四纪沉积层,其中0~40m深度内均为软弱地层,主要为粘土、粉质粘土、淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土、粉砂土等,这类土颗粒微细、固结度低,具有高容水性、高压缩性、易塑流等特性。在该类地层中进行盾构隧道掘进施工,开挖面稳定和控制周围地层的变形沉降十分困难。

上海地区盾构隧道技术的应用,始于1965年,近40年来,尤其是近10年来,盾构隧道技术广泛用于地铁隧道、越江公路隧道和其它市政公用隧道。本文就上海城市交通隧道盾构施工技术的发展和现状,作一个回顾和综述。

2 网络挤压盾构掘进技术的开发和隧道工程应用

2.1 Φ5.18m网格挤压盾构及上海地铁试验工程

1964年,上海市决定进行地铁扩大试验工程,线路位于衡山路北侧,建2条长600m的区间隧道,隧道复土10m,隧道外径5.6m,内径5m。隧道掘进施工采用2台自行设计制造的Φ5.8m网格挤压盾构,辅以气压稳定开挖面土体,于1966年底完成1200m地铁区间掘进施工,地面沉降达10cm。

2.2 打浦路隧道Φ10.2m网格挤压盾构掘进施工

1965年,上海第一条穿越黄浦江底的车行隧道――打浦路隧道,全长2761m,主隧道1324m采用Φ10.2m网格挤压盾构掘进施工,黄浦江约600m,水深16m,见图1所示。

φ10.2m网格挤压盾构掘进机是中国第一台最大直径的盾构,盾构总推力达7.84×104KN,为稳定开挖面土体,采用气压辅助施工方法。盾构穿越的地层为淤泥质粘土和粉砂层,在岸边采用降水辅助工法和气压辅助工法,在江中段采用全气压局部挤压出土法施工。盾构见图2所示。

圆隧道外径10m,由8块钢筋混凝土管片拼装而成。管片环宽90cm,厚60cm。管片环向接头采用双排钢螺栓联接。衬砌接缝防水采用环氧树脂。打浦路隧道于1970年底建成通车,至今已运营33年。

2.3 延安东路隧道北线Φ11.3m网格挤压水力出土盾构施工

1983年,位于上海 外滩的延安东路隧道北线工程开工建设,隧道全长2261m,为穿越黄江底的2车道隧道,其中1310m为圆形主隧道,采用盾构法施工,隧道外径11m,隧道衬砌由8块高精度钢筋混凝土管片拼装而成,管片环宽100cm,厚55cm,接缝防水采用氯丁橡胶防水条。

隧道北线圆形主隧道采用了上海隧道工程公司自行设计研制的φ11.3m网格型水力出土盾构,见图3所示。在密封舱内采用高压水枪冲切开挖面,挤压进网络的土体,搅拌成泥浆后通过泥浆泵接力输送,实现了掘进、出土运输自动化。网格上布有30扇液压闸门,具有调控进土部位、面积和进土量的作用,可辅助盾构纠偏和地面沉降控制。网格板上还布设了20只钢弦式土压计,可随时监测开挖面各部位的土压值变化,实现了信息化施工。盾构最大推力可达1.08×105KN。盾构顺利穿越江中段浅复土层和浦西500m建筑密集区,保护了沿线的主要建筑物和地下管线。

3 土压平衡盾构在城市交通隧道工程的应用和发展

3.1 土压平衡盾构的引进和开发应用

近年来,我国的城市地铁隧道、市政隧道、水电隧道、公路交通隧道已经越来越多地采用全断面隧道掘进机施工,其中用得最多的是土压平衡盾构掘进机。上海、广州、深圳、南京、北京的地铁区间隧道已经采用了31台直径6.14m~6.34m的土压平衡盾构,掘进区间隧道总长度达400km。土压盾构具有机械化程度高、开挖面稳定、掘进速度快、作业安全等优点,在隧道工程中有广泛的发展前景。

土压平衡盾构适用于各种粘性地层、砂性地层、砂砾土层。对于风化岩地层、软土与软岩的混合地层,可采用复合型的土压平衡盾构。在砂性、砂砾、软岩地层采用土压盾构掘进施工,应在土舱、螺旋输送机内以及刀盘上注入润滑泥浆或泡沫,以改良土砂的塑流性能。

3.2 Φ6.34m土压盾构在上海地铁工程中的应用

1990年,上海地铁1号线开工建设,双线区间隧道选用土压平衡盾构掘进,经国际招标,7台Φ6.34m土压盾构由法国FCB公司、上海市隧道工程公司、上海市隧道工程设计院、上海沪东造船厂联合体中标,利用法国混合贷款1.32亿法郎。第1台Φ6.34m土压盾构于1991年6月始发推进,7台盾构掘进总长度17.37km,1993年2月全线贯通,掘进施工期仅20个月,每台盾构的月掘进长度达200~250m。掘进施工穿越市区建筑群、道路、地下管线等,地面沉降控制达+1cm~-3cm。Φ6.34m土压平衡盾构见图4所示,其主要技术性能见表1。

1995年上海地铁二号线24.12km区间隧道开始掘进施工,地铁一号线工程所用的7台Φ6.34m土压盾构经维修以后,继续用于二号线区间隧道掘进,同时又从法国FMT公司和上海的联合体购置2台土压盾构,上海隧道工程股份有限公司制造1台土压盾构,共计10台土压盾构用于隧道施工。

于2000年开工兴建的上海地铁明4号工程区间隧道仍将使用这10台Φ6.34m土压平衡盾构施工。2001年,向日本三菱重工购置4台Φ6.34m土压平衡盾构,共计14台盾构正在掘进施工。

上海地铁隧道外径6.2m,衬砌环由6块钢筋混凝土管片拼装而成,通缝拼装,环宽100cm,管片厚35cm。见图5所示,地铁4号线部分区间隧道管片采用错缝拼装,环宽120cm。

上海地铁2号与1号线垂直相交,盾构从1号线区间隧道下1m穿越,掘进施工中采用地层注浆加固、跟踪注浆、信息化施工等技术措施,确保1号线地铁安全运营,沉降控制在2cm以内。地铁4号线与2号线区间隧道相交,4号线盾构从2号线隧道下1m穿越。Φ6.34m土压盾构在城市建筑群下穿越,其沉降一般也在4cm以内。盾构平均月推进长度约250m,最快达400m/月。

3.3 双圆形盾构掘进机的引进和应用

2002年,上海地铁8号线黄兴路至开鲁路站三个区间隧道,长度2,688m,采用DOT双圆盾构隧道工法,并从日本引进2台Φ6300m×W10900mm的双圆形土压盾构掘进机。双圆盾构见图所示,其主要技术参数见表2。

双圆隧道衬砌采用预制钢筋混凝土管片,错缝拼装;每环管片由11块管片拼装而成,其中2块为海鸥形,1块为柱形。管片厚度30cm,环宽120cm,见图7所示。

3.4 Φ7.64m土压盾构掘进外滩观光隧道

3.4.1 工程概况

上海外滩观光隧道是我国第一条行人过江专用隧道,是一条连接南京路外滩和陆家嘴东方明珠塔的江底隧道,全长646m,隧道内径6.76m。隧道内通行一来一往2条观光车轨道。

外滩观光隧道于1998年初开工,1999年底建成运营,土建工程包括黄浦江两岸的2座出入口竖井和一条过江隧道,见图8所示。隧道位于延安东路隧道北侧,并与上海地铁二号线2条过江区间隧道在江底交叉。隧道穿越的主要地层为粘土、粉质粘土、淤泥质粘土和砂质粉土。

隧道衬砌环由6块钢筋混凝土管片拼装而成,管片设计强度C50,抗渗等级S8,环宽120cm,厚35cm。管片接缝防水采用EPDM多孔橡胶止水带,管片背面涂防水层。

3.4.2

φ7.65m土压平衡盾构掘进施工

隧道掘进采用φ7.65m土压平衡盾构,见图9所示。盾构大刀盘切削土体,为幅条式结构。盾构长8.935m,中间有较接装置,易于纠偏施工。盾构最大推力5.2×104KN。盾构密闭舱内充满切削土砂,通过直径900mm的螺双输送机排土,通过推进速度、螺旋机转速、排土量来控制密闭舱土压,使之与开挖面水压力平衡。盾构掘进速度为0~4cm/min。

盾构于1998年11月始发推进,隧道纵坡达4.8%,;平曲线最小半径为400m,均为国内越江盾构隧道之最。盾构初推段100m内进行了土体变形、土应力、孔隙水压的监测,反馈盾构施工,调整盾构施工参数,控制施工轴线和地表沉降。盾构掘进的平均速度达8m/d,646m隧道共花费3个月的时间完成,工程质量优良。

3.5  3.8m×3.8m矩形土压盾构掘进地铁过街人行地道

常用的盾构隧道掘进机为圆形,主要是圆形结构受力合理,圆形掘进机施工摩阻力小,即使机头旋转也影响小。但是圆形隧道往往断面空间利用率低,尤其在人行地道和在行隧道工程中,矩形、椭圆型、马蹄形、双圆形和多圆形断面更为合理。日本80年代开发应用了矩形隧道,在90年代开发应用了任意截面盾构和多圆盾构,并完成了多项人行隧道、公路隧道、铁路隧道、地铁隧道、排水隧道、市政共同沟隧道等,使异形盾构技术日益成熟,异形断面隧道工程日益增多。

我国于1995年开始研究矩形隧道技术,1996年研制1台2.5m×2.5m可变网格矩形顶管掘进机,顶进矩形隧道60m,解决了推进轴线控制、纠偏技术、深降控制、隧道结构等技术难题。1999年5月,上海地铁二号线陆家嘴路站62m过街人行地道采用矩形顶管掘进机施工,研制1台3.8m×3.8m组合刀盘矩形顶管掘进机,具有全断面切削和土压平衡功能,螺旋输送机出土,掘进机的主要工作参数见表3,矩形顶管掘进机见图10。

4 大直径泥水加压盾构掘进越江公路隧道施工

4.1 延安东路隧道南线Φ11.22m泥水加压盾构掘进施工

1995年,为发展浦东建设需要,上海延安东路隧道南线开工建设,为缩短工期和保护隧道沿线建筑物的需求,引进日本三菱重工制造的Φ11.22m泥水加压盾构。盾构本体示意见图11。

隧道南线1300m圆形主隧道采用日本三菱重工制造的φ11.22m泥水加压盾构掘进施工,盾构本体示意见图5。盾构采用刀盘切削,总推力达1.12×105KN,刀盘扭矩4635kn·m,最大掘进速度46mm/min。盾构密封舱充满压力泥浆与开挖面水土压保持平衡,并在开挖面形成泥膜,起到稳定的作用。盾构设有掘进管理、泥水输送、泥水分离和盾尾同步双液注浆系统。掘进管理和姿态自动计测系统能及时反映盾构掘进施工的几十项参数,便于准确设定和调整各类参数。

4.2 大连路隧道Φ11.22m泥水加压盾构掘进施工

上海大连路隧道全长2565m,为2来2去的两条双车道隧道,工程总投资16.55亿元。工程于2001年5月25日开工,合同工期28个月。隧道平、剖面见图12所示。

圆形主长1263m,采用2台Φ11.22m泥水加压盾构同时掘进施工。隧道衬砌结构在延安东路隧道工程的基础上进行了优化改良,拼装形式由通缝改为错缝,管片厚度从55cm改为48cm,环宽由100cm增大为150cm,管片分块由8块增为9块,管片连接螺栓由直螺栓改为弯螺栓,螺栓手孔改小,管片形式由箱形改为平板型。隧道衬砌结构见图13。

泥水加压盾构的泥水输送和泥水处理是盾构施工的重要组成部分,公司自选研究设计制造了适应上海软土地层的泥水分离系统,见图14所示。

盾构进出洞土体加固全部采用冻结法。

西线隧道于2002年3月28日始发推进,至9月20日隧道贯通,工期6个月。东线隧道于6月18日 发推进,至12月底隧道贯通。盾构掘进速度平均为8m/d,最快为15m/d。两条隧道最小间距为6m。

大连路隧道于2003年9月建成通车,总工期仅28个月,是上海越江公路隧道建设周期最短的。

4.3 上海越江交通工程的发展

2001年底,复兴东路隧道工程开工建设,为2条3车道隧道,隧道外径11m,分为上下两层,是我国第一条双层隧道,全长2785m。2条1215m主隧道于2003年2月和5月先后始发推进,于11月隧道贯通。

2003年6月,翔殷路隧道工程开工建设,为2条2车道隧道,隧道全长2597m,隧道外径11.36m,内径10.2m,是目前车道最宽的盾构隧道,设计车速可达80km/h。

正在设计中的越江隧道有军工路隧道和上中路隧道(中环线配套工程),正在规划中的越江隧道有长江西路、新建路、人民路、耀华路等4处。

长江口越江通道工程是连接上海-崇明-江苏北部的重要交通工程,位于长江口,从上海浦东-横沙岛-崇明岛-南通,采用桥隧结合的工程方案,全长68km,为3来3去6车道,设计车速100km/h。其中浦东5号沟至横沙岛穿越长江南港,采用盾构隧道施工,全长约8.5km,隧道外径15.2m。横沙岛至崇明岛越江北港,采用桥梁施工,全长9.54km。见图15所示。直径Φ15.2m的盾构隧道,目前是世界上最大直径的盾构隧道,隧道断面见图16。

5 结语

上海城市交通隧道工程的发展提高了盾构隧道技术的水平。从最初的网格挤压盾构,发展到目前的土压平衡盾构和泥水加压盾构,盾构机向机械化、自动化、信息化发展,掘进速度快,盾构开挖面稳定,地面沉降控制好,环境影响小。盾构衬砌不断改进和优化。盾构与隧道技术正在向大深度、大直径、长距离掘进发展。双圆隧道、矩形隧道技术也得到应用。随着上海城市交通隧道工程建设的不断发展,盾构隧道技术水平将进一步的发展和提高。

参考文献

1、 傅德明、杨国祥. 《上海地区越江交通盾构施工技术综述》. “国际隧道研讨会暨公路建设技术交流大会论文集”. 人民交通出版社. 2002.10

2、 傅德明. 《土压盾构掘进机在我国隧道工程中的应用和发展》. “第三届海峡两岩隧道与地下工程学术与技术研讨会”. 成都. 2002.8