大直径铁路盾构隧道掘进与后序工序平行作业施工工法.doc
《大直径铁路盾构隧道掘进与后序工序平行作业施工工法.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《大直径铁路盾构隧道掘进与后序工序平行作业施工工法.doc(12页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、-精品word文档 值得下载 值得拥有-本页为作品封面,下载后可以自由编辑删除,欢迎下载! 精 品文档1【精品word文档、可以自由编辑!】大直径铁路隧道泥水盾构掘进与后序工序平行作业施工工法中铁隧道集团有限公司:杜闯东 王 坤 郑清君 李新伟 李凤远1 前言随着我国基础建设的快速发展,规划修建的各种长大隧道越来越多,为推进隧道施工的科技进步,也将大量采用TBM掘进机和盾构工法施工,并为加快施工进展,在掘进的同时,平行开展铺底、衬砌等施工就显得尤为重要。盾构隧道施工与其它工法隧道相比,隧道主体结构一次成型,有其较为独特的施工特点。中铁隧道集团在原来TBM工法平行作业施工经验的基础上,使盾构隧道
2、的平行作业施工技术在狮子洋隧道的施工中得到进一步发展。狮子洋隧道是广深港铁路客运专线的控制性工程,下穿珠江主航道狮子洋水道,隧道工程全长10.8km,最大纵坡20,最小纵坡3,设计时速350公里,是我国首座水下铁路盾构隧道。隧道分为进出口两个标段,投入四台直径11.18m气压调节式泥水平衡盾构机,采用“相向掘进,地下对接,洞内解体”方式组织施工。盾构隧道采用预制拼装式管片衬砌,管片采用“5+2+1”双面楔形通用环管片,错缝拼装。管片内径9.8m、外径10.8m、管片环宽2.0m。中铁隧道集团承担狮子洋隧道出口标段的施工任务,盾构段左线长4450m,右线长4750m,另外,还包含9处联络通道和泵
3、房等附属工程。盾构施工后,洞口段又增加了1000m的二次衬砌。本项目有工程规模大、设计标准高、涉及工法多、工期紧、工程地质复杂、水压力大、盾构掘进距离长等特点。由于前期工期压缩和设备进场滞后等影响,施工工期显得尤为紧张。施工中,强化了全方位的组织管理,开展科研攻关,从前期筹划、设备制造、工艺研究到施工探索,都以掘进与后序工序平行作业为着力点,在借鉴以往经验基础上,并通过在本项目的施工组织和研究探索,最后,总结并形成了大直径铁路隧道泥水盾构掘进与后序工序平行作业施工工法。2 工法特点1、在盾构掘进的同时,进行隧道铺底等其他作业,改变了过去掘进与后道工序流水作业的习惯。2、由于采用了平行作业,较流
4、水作业提前工期5个月,从而节省了项目管理及设备使用费180万元,具有明显的经济和社会效益。3 适用范围本工法适用于采用TBM或盾构法施工的、直径7m以上的各种隧道工程。4 工艺原理本工法根据盾构施工的工程特点,通过对盾构后配套进行针对性设计,对运输轨道进行抬高,预留铺底空间,及时进行铺底作业和轨道的二次下落改移,从而形成常规隧道后序工序的施工作业流程,并通过严格科学的施工组织,有效的解决了施工工序繁杂、运输组织协调难度大等技术难题,实现了盾构掘进与后序工序的平行作业。5 工艺流程及操作要点5.1 施工工艺隧道掘进与后序工序平行作业的施工工艺的总体思路是:掘进施工过程中,及时进行轨道架空和铺设、
5、同时做好各种管线的连接和延伸,管片拖出后配套后,在架空的轨线下及时进行隧底填充施工,铺底一定距离后,选择合适时间集中进行下落轨道,后面紧跟联络通道、嵌缝、二次衬砌和沟槽等施工。不施作二衬的地段,其它三项作业可同步开展,有二衬的地段,沟槽施工要在二衬之后进行,并且要提前对掘进施工的各种管线进行改移。平行作业施工工艺流程参见图5.1.1。图5.1.1 同步施工工艺流程图图5.2.1-1 盾构隧道土建断面设计图5.2操作要点5.2.1 前期筹划1、盾构后配套抬高和轨枕架空设计首先,根据隧道断面设计,对断面内的各种施工管线进行合理布置;其次,通过分析和计算,确定轨道板底座标高为隧底填充施工的顶面,轨枕
6、架空高度比隧底填充顶面高10cm左右,盾构后配套轨道的抬高高度也根据此高度进行设计。隧道设计断面见图5.2.1-1。轨枕的材料选择和间距设置要通过荷载计算来确定。通过荷载检算,采用43kg钢轨,轨枕采用H200型钢、中间设150钢管立柱减跨、间距0.8m,为减少钢材损耗,轨枕长度设为6m,两端按架空高度焊接两个短支柱(也采用H200型钢),并可起到减跨作用。具体盾构施工轨道抬高设计见图5.2.1-2。图5.2.1-2 盾构施工轨枕加高及管线布置图2、平行作业施工布局设计施工布局按照“以盾构掘进为龙头”的理念进行统筹安排,在盾构掘进的同时进行轨线和管线的延伸,预留隧底填充的空间;在盾构隧道拖出后
7、配套一定距离(一般在100200m)、隧道稳定后,及时进行隧底填充施工;选择合适时间进行轨道下落改移施工(架空长度一般不超过500m);后面即可拉开一定距离分别进行联络通道、嵌缝和沟槽施工等,基本都可做到平行作业;洞口段1000m增加了二次衬砌,因此,洞口段的沟槽要在二次衬砌之后进行施工。5.2.2 盾构掘进施工及运输盾构每掘进2m拼装一环管片,正常情况下每台盾构每天的掘进为10m左右,即5环/天。泥浆管每根长8m,每掘进4环要延伸一次泥浆管;隧道内运输轨道采用6.25m短轨,大约3环延伸一次轨道;轨道延伸与掘进时进行,各种管路的延伸在管片安装期间进行,以减少工序影响时间。盾构施工中采用两列编
8、组列车运送各种材料和物资,1号列车和2号列车。1号列车编组:1台电瓶车+1台砂浆车+4台管片车+1台平板车;2号列车编组:1台电瓶车+2台砂浆车+4台台平板车。1号列车主要为管片运输编组,掘进每环运输1环管片和1车砂浆;2号列车主要为材料运输编组,运输2车砂浆、钢轨、轨枕、泥水管路、水管和油脂等,每环掘进至少要运输2车砂浆。平均每环用时大约在5小时左右,每环所需所有管片、砂浆、油脂、管线等材料物资用两列编组列车一次性运完,通过严格的施工组织和车辆调度,掘进占用轨道的时间可控制在1小时以内,因此,这为后序工序的平行作业施工提供了非常有利的条件。(太啰嗦,只要说明盾构掘进)5.2.3 隧底填充施工
9、在管片拖出后配套、并在监测稳定后,进行隧底填充施工。洞内的混凝土运输另外配备一列混凝土运输列车,隧底填充混凝土施工不用输送泵,直接用罐车浇筑,罐车采用50kw内燃发电机驱动。每米的隧底填充混凝土量为3.8m3,利用盾构掘进施工的间隙,在不影响掘进的情况下,每天的隧底填充平均施工能力在30m以上。隧底填充断面设计见图5.2.3。图5.2.3 隧底填充断面设计图5.2.4 下落轨道施工填充施工一定距离、强度达到设计要求承载强度后,利用换刀或设备检修等较长停机时间进行轨道的下落施工。施工时,从洞内向洞口方向后退式下落轨道,钢轨拆除可留在原位,供铺轨人员及时进行二次铺设,与架空轨道之间采用斜坡轨道衔接
10、,轨枕拆除后,再周转使用。具体方式详见图5.2.4。图5.2.4 轨道下落施工方式纵断面图下落轨道施工,每天可拆、铺轨道200m左右,正常情况下,每两个月要进行一次下落轨道施工,每次要占用2天。5.2.5 联络通道施工在掘进施工时,在联络通道位置要提前有计划的进行开仓检查地层,判断地层的稳定性、岩层的整体性和裂隙水发育程度,为后续的施工提供决策依据,早做准备。后续联络通道施主要包括:1、管线改移和保护在联络通道施工前要对影响通道施工的各种管线进行改移和保护,由于泥浆管的改移比较困难,因此,通道施工采用从左侧隧道向右侧隧道施工。这样,管线的改移只需要对左侧隧道的循环水管和污水管进行下放、对高压电
11、缆和照明线进行架高即可。另外,施工过程中特别是在爆破作业时应对各种管线进行防护。2、二次注浆利用管片的二次注浆孔,对通道口前后各5环管片进行二次注浆,保证联络通道处管片背后充填密实,并切断管片背后的渗水通道。3、超前地质钻探和深孔地层加固在管片背后二次注浆后,利用水平钻机进行钻探取芯,进一步检查整个通道范围内的地层状况,如果地层破碎、裂隙水大,应事先进行全断面注浆加固。水平钻机采用脚手架架空,让开行车空间。4、管片开口(管片拆除)图5.2.5 联络通道管片支撑形式示意图通道口管片采用专用混凝土切割设备或排孔方式分块进行拆除。管片开口前应对通道处的管片进行必要的支撑加固,拆除过程中应及时对开口环
12、管片进行支撑,防止管片环的失稳。右侧隧道管片的拆除一般在通道开挖完成后进行,由于泥水管路的影响,局部管片要用风镐破除,也可直接从通道内拆除。管片支撑形式见图5.2.5。5、通道开挖采用常规的矿山法进行通道的开挖和支护,爆破施工应加强对管片和隧道内设施的防护,由于通道的开挖方量不大,碴土采用人工装袋,利用掘进编组列车带碴或专用平板车编组进行碴土外运和材料运输,施工过程中及时利用错车道避让掘进等其它车辆。6、二次衬砌采用轨行式内燃混凝土地泵注通道二衬混凝土,由运输列车运送混凝土。由于通道二衬的混凝土量都比较少,选择合适时间,基本上不会对其它作业造成太大影响。一般有三条联络通道同时施工,一个在进行钻
13、探和注浆施工;第二个在进行管片开口、洞身开挖和支护施工;第三个在进行二衬、防水和堵漏施工。这样拉开了施工工序,流水化作业,既可减少了窝工和相互之间的影响,又加快了总体进度。图5.2.6 管片嵌缝结构设计图5.2.6 嵌缝施工嵌缝设计方式为:先在两管片接缝的倒楔形槽内嵌入一12mm的PE海绵条,再在外侧嵌入双组份聚硫密封胶。具体形式详见图5.2.6。根据工序的衔接需要,嵌缝安排在沟槽施工前后都可以。嵌缝施工采用简易作业台架做为工作平台,并可做为修补和二次注浆等作业架。嵌缝施工每人每班大约能完成3环的任务量,根据进度的快慢,可灵活调整人员投入。5.2.7 二次衬砌施工1、台车设计与二衬施工断面布置
14、事先根据工程的特点,对模板台车进行针对性设计,并对隧道断面内的各种管线重新进行布置,要保证模板台车操作和各编组列车的运行空间;另外,由于台车在洞口组装将影响掘进,台车设计考虑在洞内组装,而且不能中断洞内通风。二衬断面布置和台车形式见图5.2.7-1。2、管线改移图5.2.7-1 模板台车二次衬砌及管线布置图在前期施工一定距离后,提前对二次衬砌段的各种管线路按断面布置的位置进行改移,硬质管路采用事先铺设、然后接驳、最后拆除的方式进行。软质线路采用事先设余长段,施工中临时改移、加强防护,事后及时恢复的方式进行。3、二衬施工二衬段应先进行矮边墙施工,钢筋绑扎,采用专用钢模板立模,混凝土采罐车+溜槽直
15、接浇筑。拱墙上部钢筋采用简易台架进行绑扎,混凝土采用混凝土运输列车正常编组进行灌注。由于二衬段只能布置单线运输轨道,为避免对掘进造成影响,混凝土输送泵灌注管路采用软管连接,需要错车时,方便混凝土输送管的快速拆接,输送泵可跟编组列车一起前后运行,及时进行错车,不灌注二衬混凝土时,输送泵拉出洞外。具体施工情况见图5.2.7-2。图5.2.7-2 二次衬砌混凝土输送方式图本项目只有洞口段1000m的二次衬砌,采用了从洞内向洞口方向施工的方式。按此组织模式,10m的模板台车,在基本不影响掘进施工的情况下,平均2天施工一个循环,正常进度每月在150m左右。如果全隧进行二衬,可对道岔进行二次改移至已衬砌段
16、,从而实现全隧二次衬砌,施工中应根据衬砌段的任务量和施工周期,投入相应的衬砌台车和设备数量。5.2.8 沟槽施工沟槽施工是一项比较灵活的施工内容,在隧底填充和轨道下落完成后,可根据需要安排不同施工地段,但应避开联络通道、双线轨道和二衬段等。沟槽施工采用专用的定型组合钢模,分部、分段进行立模,混凝土采用罐车+溜槽直接浇筑。沟槽盖板委托专业厂家生产,采用定型压模生产工艺,盖板铺设根据工程进度分批进行,具体施工情况见图5.2.8。图5.2.8 沟槽分部施工步骤图本项目施工中,先从二衬接头处向洞内方向施工,二衬施工后可向洞口方向双向施工,每条线投入60m的双侧模板和相应资源。按此组织模式,3天完成一个
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 直径 铁路 盾构 隧道 掘进 工序 平行作业 施工
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,个别因单元格分列造成显示页码不一将协商解决,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【可****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【可****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。