盾构隧道

摘要： 为分析不同拱顶、拱底和不同横向土体加固范围对既有盾构隧道轨道及轨道高差的影响规律,运用Midas-gts有限元软件结合现场施工,并基于已有盾构隧道施工扰动范围的影响机理,对广州市某盾构隧道斜穿11号线工程进行研究.结果表明:既有轨道的沉降值曲线呈V型,轨道高差曲线呈W型;在一定范围内,相比其他土体加固,横向土体加固对控制既有隧道轨道和轨道高差效果显著,且当横向加固为1倍盾构直径时,既有隧道轨道和轨道高差的控制效果最明显;既有隧道轨道的最大沉降值与拱顶、拱顶+拱底以及横向加固范围呈对数线性关系,与拱底加固范围呈线性关系;盾构隧道扰动范围大致为距既有隧道两侧1倍盾构直径范围,故对盾构隧道两侧土体加固1倍盾构直径,防止隧道结构产生较大变形.

摘要： 为了准确预测土岩复合地层中隧道盾构开挖引起的地表沉降量,采用数理统计中的线性回归拟合方法,对青岛地铁8号线某区间隧道盾构掘进时的地表沉降监测数据进行拟合,并引入地表最大沉降修正系数α和沉降槽宽度修正系数β对Peck公式进行修正.结果表明,采用线性回归方法拟合隧道横断面地表沉降得到的曲线与实际数据吻合度高,修正系数 α∈(0.2,0.5),β∈(1.0,1.4)时得到的修正Peck公式精度最高,对应回归常数项a∈(1.6,2.8),回归线性系数b∈(0.010,0.022)得到的线性拟合曲线吻合度高.研究成果成功了预测青岛地铁8号线开挖过程中地表沉降量,还可为类似土岩复合地层中隧道盾构施工提供一定的理论指导.

摘要： 在中国交通强国战略背景下,特长、超大、超深、高密度的盾构隧道工程建设逐年增多,对隧道衬砌结构的力学性能和耐久性都提出了更高要求。该文在广泛调研国内外文献的基础上,系统总结了传统的盾构隧道结构设计理论与方法与发展趋势,深入探讨了盾构隧道结构力学性能与耐久性研究的现状和不足,并对目前盾构隧道结构性能检测技术和评价方法进行了评述。相比于传统钢筋混凝土拼装式管片,(钢)纤维混凝土材料、新型接头、压注混凝土衬砌在提升盾构隧道衬砌结构性能和施工效率方面优势巨大,是盾构隧道衬砌结构未来的重要发展方向。

摘要： 依托深圳市城市轨道交通16号线二期工程安良站—福坑站区间盾构隧道,通过资料调研,利用现场的施工掘进参数表,统计出2种工况下油缸推力分布情况,建立"梁-梁"弹簧有限元模型,根据不同围岩情况、不同埋深分段计算依托工程中隧道区间的接头张开度,为类似工程提供借鉴。

摘要： 分析盾构隧道始发端冻结加固技术对减弱地表沉降的效果,为盾构隧道端头土体加固设计提供理论依据。以芜湖过江隧道工程为依托,采用三维数值模拟方法,采用人工冻结技术加固始发端头对地表沉降的影响开展研究。结果表明,未采用人工冻结加固始发端头时,地表最大沉降量为172cm;采用人工冻结加固端头时,地表最大沉降量为21.6cm。人工冻结法加固盾构隧道端头可以显著降低地表沉降,但不能消除洞门凿除对地表的影响。还需要和其他加固措施一起联合使用,才能彻底降低对地表沉降影响。研究为后续研究提供基础,对人工冻结技术加固盾构隧道始发端头有一定的指导意义。

摘要： 地铁盾构近接施工产生的地层扰动与变形会对既有敏感构筑物使用安全造成威胁。为分析盾构下穿施工对既有铁路建构筑物变形的影响,以长沙地铁6号线盾构长距离下穿京广铁路客货运框架桥为工程背景,建立盾构下穿施工的三维数值模型。研究不同注浆压力、土仓压力及地层加固情况下框架桥和轨道的变形受力特性,并结合现场实测数据分析盾构掘进参数的变化特征及既有结构的变形规律。模拟结果表明:盾构左线先行施工对框架桥和轨道变形的影响大于右线;注浆压力和土仓压力的提高,以及地层加固措施的采取,能有效控制框架桥和轨道的沉降变形;轨道结构变形随注浆压力和土仓压力的提高而减小,分别达到0.30 MPa和0.16 MPa后继续提升时对沉降控制效果逐渐减弱。实测数据表明:右线盾构掘进参数相比左线较小且更稳定,总推力和刀盘扭矩控制在13000 kN和3500 kN·m以下可确保安全快速掘进;框架桥和轨道变形随盾构掘进变化明显,下穿前变形较小,下穿时变形开始增大,下穿后变形逐渐稳定;框架桥整体变形在-1.75~1.37 mm之间,轨道变形在-3~2 mm之间,轨道高低偏差和变形速率均小于控制标准。在施工过程中应重点关注先行隧道的施工影响,并严格控制盾构掘进参数,合理选择地层加固措施,以保证既有铁路构筑物的运营安全,研究结果可为今后类似下穿工程设计与施工提供参考。

摘要： 为解决郑州地铁4号线盾构区间隧道近距离下穿既有交通工程顶管群隧道变形控制问题,采用数值分析和现场监测的手段,揭示了地铁盾构隧道下穿施工对既有顶管群隧道结构变形的影响规律,建立以数值模拟为基础、以隧道管节接缝允许张开量和结构线形允许最小附加曲率半径为控制目标的既有顶管隧道沉降控制标准,并通过现场监测印证了数值计算结果的正确性和沉降控制标准制定方法的可行性。研究表明:(1)盾构以37°交角斜穿施工时,上部顶管隧道纵向沉降曲线呈现非对称特征,且施工过程中结构沉降曲线出现了一定的平移和偏转现象;(2)相对于接缝张开量控制标准,基于顶管隧道允许附加曲率的沉降控制要求相对更为严格,建议下穿施工扰动下顶管隧道最大允许沉降值取27 mm。

摘要： 环氧树脂是一种用于盾构管片接缝处的堵漏材料,具有广阔的应用前景,系统分析其力学性能的影响因素及变化规律,可为管片接缝堵漏设计及施工提供指导性意见,提高防水能力,延长盾构隧道寿命。本文通过试验和数值模拟对环氧树脂材料进行受力分析,探究相关因素对其力学性能的影响,得出结论:①环氧树脂的黏结强度:干态黏合>湿面黏合>完全水下环境,干态和湿面条件下的黏结强度较高且相差不大,但在完全水下环境中下降程度较为明显。②黏结厚度增加,环氧树脂的黏结强度减小,黏结面应力不均匀程度加重,易在端部产生破坏。③低模量环氧树脂材料具有较强的延展性,可降低应力峰值,能较好抵抗管片接缝变形。④管片位移增大,环氧树脂黏结面应力也随之增大,管片张开量主要影响应力值,管片错台量主要影响应力分布的均匀程度。⑤水压越大,环氧树脂黏结面的应力值越大。

摘要： 文章采用ABAQUS软件对深州市地铁项目12号线科技馆站—海上田园东站区间联络通道冻结法施工影响因素进行研究,研究了冻结温度、支护强度及冻结管布置对联络通道应力-应变的影响。结果表明,随着冻结温度的降低,联络通道变形显著减小,通过增加顶部冻结管层数可以显著减小联络通道变形和内力。

摘要： 为了获得盾构隧道近距离下穿对既有运营隧道的影响规律,基于某城市地铁4号线下穿既有9号线的实际工程,采用Midas/GTS构建盾构隧道精细化三维有限元数值模型,模拟了盾构双隧道先后下穿既有运营隧道的施工全过程,分析了下穿隧道施工中既有运营隧道沉降、侧向位移的变化规律,并进一步分析了盾构施工参数对既有隧道的影响.研究结果表明:两次盾构下穿施工会造成既有线产生双峰式沉降和沿掘进方向相反的不均匀侧移,施工时应重点关注上行线的沉降及侧移;既有线的最终沉降会随土舱压力提高先增大后减小,而随着注浆压力的提高相应减小;第二次盾构下穿施工时可通过提高土舱压力来减小最终沉降.研究结果可为盾构隧道下穿施工提供科学的参考依据.

摘要： 通过控制灌浆技术把盾构隧道结构后的空腔水变成裂隙水,把压力水变成无压力水,再修复管片接缝的密封胶系统,修复管片的缺陷,并考虑通车后车辆对结构的震动扰动和荷载扰动,会影响堵漏的效果,堵漏的同时进行加固,采取综合技术措施达到根治渗漏水的目的.

摘要： 矩形盾构隧道与传统圆形盾构隧道相比,断面使用率增加,隧道埋深可减小.然而其管片结构受力状态与圆形隧道大不相同.为了充分发挥材料性能,节约工程造价,采用截面尺寸渐变的矩形盾构管片结构形式.针对变截面矩形盾构隧道管片,本文提出了相应的内力分析方法,为今后类似形式的管片设计提供依据.

摘要： 目前,在利用Revit建立较大、较长的盾构隧道模型时,都存在一定难题.如果对隧道提出更大的精细化要求时,则面临更大的困难,这是由于Revit在自动建立、排布盾构隧道管片时存在较为明显的计算误差.所以本文结合实际工程需要,以杭州地铁6号线工程项目为依托,利用可视化编程软件Dynamo自动化定位盾构管片,弥补了软件在建立复杂空间模型时的运算缺陷,也达到了盾构隧道参数化与路线优化的目的.

摘要： 为研究盾构隧道侧穿邻近基坑过程中两者的相互影响,以南京汉中西路过江通道侧穿北河口水厂基坑为依托,采用数值模拟方法,对盾构分别侧穿基坑施作完毕、基坑及20m隔离桩施作完毕、基坑及30m隔离桩施作完毕以及盾构隧道施作完毕、盾构隧道及20m隔离桩施作完毕、盾构隧道及30m隔离桩施作完毕后基坑依次开挖到底建立三维模型,对比分析六种工况管桩、主体结构与管片的内力及位移规律.研究结果表明:1)盾构掘进对基坑的影响.工况1为最不利工况,管桩、主体结构位移值最大且不均匀沉降产生的倾斜度最大,而工况3对应数值最小,相对最安全.2)基坑开挖对盾构隧道的影响.工况4中管片水平位移、上浮量及附加弯矩均为最大,而工况6的位移、内力及最小曲率半径均满足控制值.因此,隔离桩能够有效地降低后续施工对地层扰动、减小对邻近结构的影响,且在洞身范围内隔离桩越长隔断效果越好.研究成果可为隧道侧穿深基坑分析提供理论依据,也可为类似工程提供参考.

摘要： 隧道施工通风是影响盾构隧道施工效率和安全的重要因素.本文依托苏通GIL综合管廊过江隧道,改进了长距离大直径过江单线隧道,在无竖井和平行导洞、穿越有害气体地层的情况下,在隧道内部结构和隧道掘进同步施工限制条件下的通风技术方案.首先根据相关规范和类似工程的工程经验,选择压入接力式通风方式;然后针对隧道内无轨运输条件、风机风管性能参数等工程现场条件对隧道内的需风量、风机风压等进行了理论计算,充分考虑了局部瓦斯、汽车尾气等有害气体的通风要求;最终对现场的通风方式提出了合理的改进措施,确定了安全有效的通风系统的技术参数,实现了长距离大直径独头5466m压入式通风,为长距离大直径隧道的隧道施工通风提供了参考通风方式.

摘要： 淮南—南京—上海1000kV交流特高压苏通GIL综合管廊工程是世界上首次将特高压输电工程和管廊结合的重大创新工程.本工程具有大直径、长距离掘进、高水压、地质及河势复杂等特点.本文对工程总体设计线位的平纵断面设计、横断面布置、隧道结构及特殊地段设计等关键技术问题进行了分析研究,其设计思路、创新理念、建设经验等可为类似工程提供参考.

摘要： 本文以北京市轨道交通14号线阜通西站—望京站区间盾构隧道土建工程为实例,介绍了如何在隧道内以及盾构机上的有限空间内用小棱镜测量管片姿态的情况,对小棱镜测量技术的方法、工作效率和成果精度以及适用条件进行分析,可为同行业提供参考与借鉴.

摘要： 人工地层冻结法是煤矿在含水不稳定地层中凿井最常用的方法.近年来,其工程应用范围越来越广,并已成为地铁工程软弱含水地层中施工联络通道、盾构始发接收端头土体加固以及隧道抢险、修复和其他地层加固方法难以应用时的主要工法.冻结技术的实质内容可概括为三大循环(冷媒剂循环、制冷剂循环和冷却水循环)、三大工序(钻孔、冻结和开挖构筑)、三种钻孔(冻结孔、测温孔和卸压孔)和三个冻结阶段(积极冻结期、维护冻结期和解冻恢复期).

摘要： 郑州地铁14号线奥体中心站～星空路站区间下穿星海路地下交通环廊.因下穿区域环廊为大断面、曲线型且与隧道距离仅为0.5m,因此采用MADIS/GTS有限元软件对盾构区间下穿环廊的施工方案进行有限元分析.模拟计算表明,在超前加固措施下,盾构下穿施工对环廊的影响在控制标准之内.结合工监测数据,验证了模型的可靠性.

摘要： 郑州地铁14号线奥体中心站～星空路站区间下穿星海路地下交通环廊.因下穿区域环廊为大断面、曲线型且与隧道距离仅为0.5m,因此采用MADIS/GTS有限元软件对盾构区间下穿环廊的施工方案进行有限元分析.模拟计算表明,在超前加固措施下,盾构下穿施工对环廊的影响在控制标准之内.结合工监测数据,验证了模型的可靠性.

摘要： 本发明的目的是设计不考虑水压的排水隧道的概念，这不同于现有技术，现有技术涉及考虑水压的不排水隧道的概念。所述排水隧道概念是在不考虑水压的情况下设计的，因此可获得经济效应，诸如，管片衬砌的厚度可减小多达20%到50%，且管片衬砌的制造成本和配送成本可降低多达10%到30%。沙土或PS球用作用于回填的填料，从而去除例如地下水污染等环境问题。此外，渗水性和填充性能卓越，使得可随着气压以单次填充操作来密封空间。因此，没有必要进行额外填充工作。

摘要： 本发明的目的是设计不考虑水压的排水隧道的概念，这不同于现有技术，现有技术涉及考虑水压的不排水隧道的概念。本发明所提出的盾构隧道衬砌排水系统和盾构隧道建造方法是在不考虑水压的情况的所述排水隧道概念下设计的，因此可获得经济效应，诸如，管片衬砌的厚度可减小多达20%到50%，且管片衬砌的制造成本和配送成本可降低多达10%到30%。沙土或PS球用作用于回填的填料，从而去除例如地下水污染等环境问题。此外，渗水性和填充性能卓越，使得可随着气压以单次填充操作来密封空间。因此，没有必要进行额外填充工作。

摘要： 本申请提供一种盾构隧道的管片、衬砌、盾构隧道及其水压控制方法，所述管片的接缝面形成有凹槽和凸台，所述管片形成有用于拼装的螺栓孔，所述凹槽和所述凸台均沿所述管片的接缝面延伸，所述凸台将所述凹槽隔离成用于密封的第一容纳槽和第二容纳槽，所述第一容纳槽和所述第二容纳槽均位于所述螺栓孔靠近所述管片的迎水面的一侧，所述第一容纳槽位于所述第二容纳槽靠近所述管片的迎水面的一侧。由于第一容纳槽和第二容纳槽均位于螺栓孔靠近管片的迎水面的一侧，第一弹性密封垫设置于第一容纳槽内，第二弹性密封垫设置于第二容纳槽内。如此，在螺栓孔的外侧形成双道防水，避免渗漏水通过螺栓孔渗漏进入衬砌内侧。

摘要： 本申请实施例中提供了一种盾构隧道侧穿桥桩的隔离结构及盾构隧道结构总成。其中盾构隧道侧穿桥桩的隔离结构包括两排隔离桩、支撑连接结构以及高压旋喷桩。两排隔离桩用于分别竖直插设在盾构隧道两侧的土内以形成对盾构隧道的隔离结构。隔离桩沿盾构隧道的长度方向依次排列从而形成盾构隧道和桥桩之间的隔离结构。支撑连接结构设置在隔离桩的桩顶，支撑连接结构分别与每个隔离桩的桩顶连接，以将所有的隔离桩连接成统一整体。多个高压旋喷桩填充在盾构隧道外的两排隔离桩之间，并且沿盾构隧道的长度方向排列。采用本申请中的方案，隔离效果更好，能够有效防止盾构掘进过程中隔离桩的破坏以及对桥桩的影响。

摘要： 本发明公开了一种盾构隧道上方河流拓浚控制盾构隧道变形的加固体系及构建方法，该加固体系用于控制盾构施工期间及河道拓浚后的隧道变形，其包括基坑内加固结构以及隧道洞内加固结构。本发明采用洞内堆载与基坑内加固相结合的方式，可以有效的控制施工期间及河道拓浚后的隧道变形，为今后类似工程进行隧道变形控制提供了思路。

摘要： 本发明提供一种复合土层盾构隧道横断面设计方法及盾构隧道，应用于该复合土层，复合土层包括硬土层及设于硬土层上的软土层，隧道横断面呈“上大下小”的梨型结构，盾构隧道横断面设计方法包括如下步骤：根据盾构隧道的使用要求，确定盾构隧道横断面轴线的竖向直径；根据盾构隧道横断面轴线的竖向直径及复合土层的荷载作用模式计算盾构隧道的横断面参数，以获得盾构隧道横断面的理论弯矩值为零。本发明的有益效果在于：结合采用更切合上软下硬复合土层荷载作用模式计算得到盾构隧道的横断面参数，以最大限度地减小盾构隧道横断面弯矩和减小其横向变形，理论上全断面为零弯矩，极大程度优化管片配筋，同时防止管片纵缝接头破损与渗漏水问题。

摘要： 本实用新型涉及一种盾构隧道管片，包括管片本体，管片本体的内环面上设有安装基座，安装基座具有用于与视频检测模块可拆卸装配的可拆卸装配部。还涉及一种盾构隧道管片拼装装置，包括管片拼装机并且配置有视频检测模块，视频检测模块具有适于可拆卸安装至已拼装管片内环面的安装基座上的可拆卸安装部，于管片拼装机的操作台设有显示屏，视频检测模块与显示屏通信连接，视频检测模块获取待拼装管片拼装时的实时画面并发送给显示屏。通过在管片本体上设置视频检测模块将拼装时的实时画面传输至显示屏上，便于操作员直观地了解管片拼装信息，有效地提高管片拼装效率及质量，减少管片拼装时环间错台及环内错台的发生。

摘要： 本实用新型涉及一种8+1分块结构的盾构隧道衬砌环，包括一块封顶管片、两块邻接管片和六块标准管片，邻接管片所对应的圆心角与标准管片所对应的圆心角相同，封顶管片所对应的圆心角为标准管片所对应的圆心角的1/2。还涉及盾构隧道管片拼装结构，包括多个上述的盾构隧道衬砌环，各盾构隧道衬砌环沿隧道纵向依次拼接。采用8+1分块、1/2封顶的衬砌结构，而且邻接管片所对应的圆心角与标准管片所对应的圆心角相同，易于拼装，衬砌环整体刚度强、结构变形较小；上述衬砌环应用于超大直径盾构隧道中，分块数减少，衬砌环内的管片接头数量减少，衬砌环整体刚度增大，结构变形小；管片模具数量、钢筋加工和制作工作量均减少；防水用密封垫用量减少。

摘要： 本申请实施例提供一种轨道梁与盾构隧道的连接结构，包括钢管片、底座以及支座，钢管片用于形成盾构隧道的衬砌环；底座包括钢筋笼和混凝土层，钢筋笼与钢管片焊接，混凝土层由在钢筋笼上浇筑混凝土形成；支座的一端与底座连接，支座的另一端与轨道梁可拆卸式连接。由于支座与轨道梁可拆卸式连接，可以根据现场施工需求，便于根据盾构隧道线性变化调整轨道梁的位置，还便于维修、更换轨道梁。本申请实施例还提供一种盾构隧道，盾构隧道包括上述轨道梁与盾构隧道的连接结构。

摘要： 本实用新型涉及一种矩形盾构隧道衬砌环，包括两个封顶管片和多个标准管片，每一标准管片所对应的两道纵缝中，其中一道纵缝与对应位置处的隧道纵向平行，另一道纵缝与对应位置处的隧道纵向具有夹角；两封顶管片的楔入方向相反并且二者之间有至少一块标准管片。另外还涉及一种矩形盾构隧道衬砌结构，包括多个上述矩形盾构隧道衬砌环。上述衬砌环采用两个封顶块，标准管片均为梯形管片，结构简单，能较好地适用于矩形盾构隧道的不同地段，只需采用一种衬砌环即可拟合矩形盾构隧道平面曲线。上述矩形盾构隧道衬砌结构，只采用一种衬砌环，管片制作简单，施工与管理方便；上述矩形盾构隧道衬砌结构减少了十字缝的数量，显著地提高了隧道防水性能。