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本发明公开了一种超近距离侧穿既有运营地铁线路施工工法,涉及线路施工技术领域。本发明包括步骤如下:做好证据保全工作,做好既有地铁隧道上区间隧道的初始情况;在既有地铁隧道上布设监测点;制定监测项目的警戒值;安装地铁隧道内监测设备;盾构机开始进行掘进工作;在盾构机通过期间加强洞内注浆加固;超近距离注浆;在盾构机施工期间进行同步监测;盾构机通过既有地铁隧道后进行二次注浆。本发明本发明的工法采用自动化监测,相比传统监测方法极大简化了测量手续、减轻测量人员的工作量,实时准确获取监测数据;本发明的工法极大降低了盾构施工对既有运营线路的影响,减少了周边建筑物的沉降,确保了周边道路安全。2100433B
申请日 |
2021.02.24 |
申请人 |
中铁六局集团有限公司交通工程分公司 |
地址 |
100000北京市门头沟区石龙经济开发区永安路20号3号楼A-4780室 |
发明人 |
温裕春; 刘冰; 江鹏; 李彬; 刘伯韬; 陶钦涛; 谭从龙; 石凯; 陈冬林; 刘强; 袁永华 |
Int. Cl. |
E21D9/06(2006.01)I; E21D11/10(2006.01)I; G01C15/00(2006.01)I; G01C5/00(2006.01)I; G01B21/32(2006.01)I; G01L1/22(2006.01)I; G01F23/04(2006.01)I |
专利代理机构 |
河北亿顺捷知识产权代理事务所(普通合伙)13152 |
代理人 |
王晓丰 |
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公交线路:地铁7号线 → 地铁14号线东段 → 地铁15号线 → 970路,全程约65.9公里1、从北京西客站步行约140米,到达北京西站2、乘坐地铁7号线,经过11站, 到达九龙山站3、步行约280...
截止到16年12月份,成都地铁已有4条线开通运营。线路图如下:首末班车时刻表如下:
盾构两次近距离下穿既有运营地铁的施工技术
介绍广州地铁城市集运系统2标盾构2次成功近距离下穿运营中的地铁一号线(盾构开挖面顶部距地铁一号线仅2.275 m,且盾构下穿既有线过程中又面临着隧道贯通和贯通后刀盘已经推进接收车站但盾尾仍在既有线下方)。通过对一号线隧道结构以及现状的调查和梳理、盾构下穿前的方案多方审查,下穿施工过程中巧妙地动态地把盾构划分为3个施工段,并将盾构贯通断面进行延长,果断地提前对既有线引进自动化信息监测技术,指导施工。应急决策小组以及应急措施的及时跟进,盾构贯通后监测工作的延长以及稳定指标;对盾构机的提前维护和及时更换刀具的技术及采用超前注浆、钢花管注浆及延长隧道的方法等也是这次顺利近距离通过既有线的保障。
盾构下穿既有运营地铁线路施工技术分析
结合长沙地铁4号线下穿地铁2号线的施工经验,分析穿越过程中的施工参数,总结盾构下穿既有运营地铁线路的施工经验,对今后地铁施工提供参考。
本发明公开了一种使用盾构机下穿货运铁路专线施工工法,涉及线路施工技术领域。本发明包括步骤如下:对既有铁路运营进行安全评估,制定相应沉降指标,下穿施工方案的确定,根据地质条件制定出基本路线方案。本工法避免了对铁路正常运营的严重影响,施工中铁路及地表隆沉均在允许范围内,确保了铁路、道路、管线和建筑物的安全,未造成环境危害。近距离安全穿越干线铁路的成功,为各类盾构下穿铁路及重要建筑物的工程提供具体的指导和借鉴,为以后城市地下工程在类似情况下的规划建设提供了可靠的决策依据和技术指标,新颖的工法技术将促进地下工程施工技术进步,社会效益和环境效益明显。 2100433B
《复杂环境下盾构下穿运营隧道综合技术》针对深圳市复杂的地层环境、复杂的周边环境(地上和地下)以及建设各方力量摊薄的情况,结合小曲线半径盾构隧道下穿小曲线半径既有运营隧道的难题,阐述了业主主导下的多次技术方案研究和决策,既有线现状调查,工程地质补勘,施工技术和工艺参数选取方式(渣土改良、掘进参数选取和优化、注浆工艺设计等),专项施工预案编写,关键数据全过程的监测监控,下穿前对方案参数在特定土层的敏感性进行的推进预演,对每项风险源的应急预案制定,每项工作的人员组织分工和各项工作的流程及关联等。《复杂环境下盾构下穿运营隧道综合技术》可供隧道设计、施工、科研领域的人员使用。
《水平深孔对穿锚索施工工法》的应用实例如下:
在三峡船闸施工中,采用南、北坡与岩体深部的排水洞对穿、中隔墩两侧相互对穿的形式共施工3000千牛级水平深孔对穿锚索1987束(三峡船闸水平深孔对穿锚索布置见图2),有效保证了三峡船闸两侧高边坡、直立墙及中隔墩直立墙的安全稳定,减轻了与闸槽开挖的相互干扰。三峡船闸水平深孔对穿锚索布置如图2所示。
造孔
三峡船闸锚索施工在高排架平台上进行,选用DKM-1型钻机和MZ165D型钻机,采用全断面风动冲击钻进法钻孔。锚索孔径为165毫米,对穿锚索施工水平孔孔斜控制在孔深的1%以内。
为提高锚索孔斜施工质量,三峡船闸锚索施工中采用导直钻进工艺,具体如下:
钻孔偏斜主要由两个方面的原因造成,一是钻具与钻杆结构特征造成的自然偏斜,二是钻进过程中长度较大的钻杆在强大钻进压力下造成的弯曲;导直钻进工艺包括对这两方面钻孔偏斜的控制。
1.钻具自然偏斜误差与控制
钻具包括钻头、冲击器,全长1.45米,头部直径ф165,尾部直径ф136;后部接细小钻杆,在水平钻孔中具有自然偏斜角。钻进过程中当钻进到钻杆第一挠曲波长时,在自重力作用下钻杆开始呈抛物线下垂,钻进越深,垂曲距离越大。为克服这种自然偏斜造成的钻孔精度误差,保证钻孔精度,在冲击器后部安装一较大直径的钻具扶正器,见图3-图5。
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试验表明对上述钻具配备的扶正器参数如下:长度0.3-0.5米,直径ф158-ф160,表面刨槽凸棱,表面冷压合金柱齿与表面贴平,增加耐磨能力和加大导风排碴效果,减小重复破碎保证进尺效率。
2.钻杆弯曲与控制
三峡船闸锚索孔深普遍在30-50米,使用ф89钻杆,其径长比约为:3/1000-18/10000,其变曲度发生在孔内回转时,螺旋弯应力导致钻杆自转(绕钻杆中心轴转动);加上轴向压力,偏斜力成倍上升,沿重力方向偏斜越来越严重。
控制钻杆弯曲的方法:加强钻杆刚度,采用ф89双壁钻杆和增大钻杆直径至ф108,来提高钻杆刚度;增加钻杆扶正器,延长钻杆弯曲波长,即在弯曲半波长位置增加扶正器支点。这样可以使钻杆绕着钻孔轴心,沿孔壁滑动做公转运动,使孔轴心呈直线延伸,减小弯曲力,减轻钻机负荷,达到水平成孔效果。
两种措施构成了导直钻进工艺,结构如图6。
该钻具组合在三峡船闸锚索施工中造孔4300余个,孔斜误差≤1%的成孔保证率达80%以上。
编索
编索采用车间生产方式,将钢绞线平放在车间工作平台上,对单根钢绞线进行除污、除锈并编号,按结构要求编制成束后对应锚束孔号挂牌,出厂前进行验收。对穿锚索张拉端采用OVM夹片式锚具,下料长度按锚索实际孔深、锚具厚度、张拉设备工作长度、锚索测力计厚度和调节长度的总和考虑。由于边坡起伏较大,综合考虑各影响因素,对穿锚索实际施工中下料长度按实际孔深加上2.4-3米控制,钢绞线采用砂轮切割机切割。
穿索
编制好的锚索用人工水平运输到相应部位,采用人工、滑轮挂钩或小型起重机将锚索运送到相应的施工排架平台上,人工穿索,穿索时注意保持索体平顺。
承压垫座混凝土浇筑
承压垫座混凝土内设置的钢套管、钢垫板、钢筋网及灌浆套管在车间进行加工,现场调整安装。安装前将孔口周围岩面清理干净并处理松动块体,安装时保证预埋的钢套管中心线和钻孔轴线重合,钢垫板与钻孔轴线垂直。立模后,进行开仓验收合格方可浇筑。垫座混凝土采用R7350号混凝土(其配合比见表2),小型拌合机拌制,人工喂料,管式振捣器分层振捣密实。
水泥强度等级 |
配合比参数 |
每方材料用量(千克) |
||||||
w/c |
w |
s% |
水 |
水泥 |
人工砂 |
碎石(毫米) |
JG2(固体) |
|
5-20 |
||||||||
普通硅酸盐水泥525号 |
0.32 |
147 |
38 |
147 |
459 |
689 |
1171 |
2.75 |
预紧张拉
锚索承压垫座混凝土浇筑7天后采用YKD-18型千斤顶进行单根预紧,预紧吨位为30千牛。
预紧完成后采用YCW-400型千斤顶进行整体张拉,分级张拉程序为:预紧→750千牛(25%P)→1500千牛(50%P)→2250千牛(75%P)→3000千牛(100%P)→3450千牛(115%P);每一级稳压7分钟,最后一级稳压15分钟。后期锚索施工不进行超张拉,分级张拉程序为:预紧→800千牛(27%P)→1450千牛(48%P)→2100千牛(70%P)→2750千牛(92%P)→3000千牛(100%P);每一级稳压5分钟,最后一级稳压10分钟。
封孔灌浆
锚索张拉锁定后立即进行封孔灌浆,灌浆压力0.2-0.7兆帕,并浆压力0.2兆帕,并浆时间30分钟,浆液配合比见表3。
水泥强度等级 |
水胶比 |
每方材料用量(千克) |
备注 |
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水 |
水泥 |
AEA |
JG(固体) |
|||
普通硅酸盐水泥525号 |
0.4 |
537 |
1235 |
107 |
6.71 |
AEA代水泥8% |
外锚头保护
锚索在张拉锁定并完成封孔灌浆后,将锚具外的钢绞束留存50毫米,其余部分采用砂轮切割机切除;然后将工作锚具和留存的钢绞线端头清洗干净,并对垫座混凝土进行凿毛,最后涂环氧保护层和浇200毫米厚的混凝土保护帽(