隧道股份周文波我國軟土盾構(gòu)法隧道施工技術(shù)綜述part2ppt課件

1、(5)(5)越江隧道施工技術(shù)越江隧道施工技術(shù) 從上海勝利建成打浦路隧從上海勝利建成打浦路隧道以來，已有道以來，已有20-3020-30條越江隧條越江隧道勝利建成。經(jīng)過穿越江河的道勝利建成。經(jīng)過穿越江河的多條隧道施工實際，我國已構(gòu)多條隧道施工實際，我國已構(gòu)成了一系列過江專有技術(shù)，其成了一系列過江專有技術(shù)，其中主要包括水底監(jiān)測技術(shù)、淺中主要包括水底監(jiān)測技術(shù)、淺氣層應對技術(shù)、盾尾防漏技術(shù)氣層應對技術(shù)、盾尾防漏技術(shù)及隧道穩(wěn)定性控制技術(shù)，這些及隧道穩(wěn)定性控制技術(shù)，這些技術(shù)的勝利運用確保了越江隧技術(shù)的勝利運用確保了越江隧道的勝利建立。道的勝利建立。 浦東南路站南浦大橋站為國內(nèi)最長的區(qū)間隧道浦東南路站南浦大

2、橋站為國內(nèi)最長的區(qū)間隧道2km2km，采用皮帶，采用皮帶運輸系統(tǒng)實現(xiàn)高效運輸，同時采用疊交隧道施工技術(shù)，勝利穿越了運輸系統(tǒng)實現(xiàn)高效運輸，同時采用疊交隧道施工技術(shù)，勝利穿越了南浦大橋橋樁。南浦大橋橋樁。(6)(6)隧道施工高效運輸技術(shù)隧道施工高效運輸技術(shù) 盾構(gòu)法施工中，經(jīng)過對傳統(tǒng)運輸設備的配置改良，開發(fā)了大噸盾構(gòu)法施工中，經(jīng)過對傳統(tǒng)運輸設備的配置改良，開發(fā)了大噸位設備運輸系統(tǒng)和運用皮帶運輸系統(tǒng)，使盾構(gòu)施工出土工序的時間位設備運輸系統(tǒng)和運用皮帶運輸系統(tǒng)，使盾構(gòu)施工出土工序的時間大大縮短。大大縮短。另外，對隧道空間的充分運用，也使管片等工程資料的運輸和另外，對隧道空間的充分運用，也使管片等工程資料的

3、運輸和出土工序同步，保證了盾構(gòu)推進的延續(xù)性。經(jīng)過特殊挪動道岔的設出土工序同步，保證了盾構(gòu)推進的延續(xù)性。經(jīng)過特殊挪動道岔的設計與運用，實現(xiàn)運輸車輛在車架后方的及時交會，保證了隧道施工計與運用，實現(xiàn)運輸車輛在車架后方的及時交會，保證了隧道施工運輸線路的暢通和高效。運輸線路的暢通和高效。 (7)(7)隧道全內(nèi)襯施工技術(shù)隧道全內(nèi)襯施工技術(shù)這項技術(shù)不僅可以保證內(nèi)襯施工質(zhì)量，防止產(chǎn)生過多施工縫，而這項技術(shù)不僅可以保證內(nèi)襯施工質(zhì)量，防止產(chǎn)生過多施工縫，而且可以提高內(nèi)襯的施工進度。由于各模塊系統(tǒng)的自動化程度比較高，且可以提高內(nèi)襯的施工進度。由于各模塊系統(tǒng)的自動化程度比較高，成環(huán)質(zhì)量明顯提高，保證了內(nèi)襯的施工質(zhì)

4、量，內(nèi)襯施工日平均施工速成環(huán)質(zhì)量明顯提高，保證了內(nèi)襯的施工質(zhì)量，內(nèi)襯施工日平均施工速度可到達度可到達12m12m以上。以上。內(nèi)襯構(gòu)造施工表示圖(8)(8)雙圓盾構(gòu)隧道施工技術(shù)雙圓盾構(gòu)隧道施工技術(shù)20192019年上海地鐵年上海地鐵8 8號線工程黃興路站至開魯路站的施工中初次勝利號線工程黃興路站至開魯路站的施工中初次勝利采用了此項施工技術(shù)，標志著中國軟土地域盾構(gòu)法隧道工程技術(shù)新的采用了此項施工技術(shù)，標志著中國軟土地域盾構(gòu)法隧道工程技術(shù)新的突破，也使得中國成為繼日本以后第二個掌握此項技術(shù)的國家。突破，也使得中國成為繼日本以后第二個掌握此項技術(shù)的國家。 輻條式刀盤,正面全敞開60cm直徑的刀盤輻條在

5、旋轉(zhuǎn)時對前方土體進展擠壓,而在后方構(gòu)成建筑空隙刀盤為扇形,當?shù)侗P程度位置時,上部無支撐盾構(gòu)寬度寬,中間為凹槽,能夠存在背土景象預備壁后注漿系統(tǒng)以備用，確保漿液及時填充盾構(gòu)與管片間的建筑空隙；利用盾構(gòu)中心頂部的注漿孔及時填充光滑資料，減少凹槽處的背土景象；進展土體改良，添加土倉內(nèi)土體的塑流性能，及時填充輻條留下的建筑空隙探求并設定與外部原狀土相當?shù)耐翂毫χ?，減少對正面及上部土體的擾動盾構(gòu)同步注漿為上下兩點注漿,漿液無法及時填充2.2 2.2 國際先進程度的軟土盾構(gòu)法施工技術(shù)國際先進程度的軟土盾構(gòu)法施工技術(shù)隨著地下空間的開發(fā)，盾構(gòu)施工技術(shù)已廣泛地運用于軟土層的市政工程領域。自上海初次開展軟土隧道可

6、行性實驗至今，經(jīng)過眾多的工程實際，我國的軟土盾構(gòu)法施工技術(shù)得到快速提升，積累了大量施工閱歷，構(gòu)成了獨具特征的施工工藝、工法，并構(gòu)成了一系列處于國際先進程度的軟土盾構(gòu)法隧道施工技術(shù)。(1)(1)垂直頂升建立取排水口施工技術(shù)垂直頂升建立取排水口施工技術(shù) 從隧道內(nèi)部用頂升方法平安、快速地向上頂出通水立管，從隧道內(nèi)部用頂升方法平安、快速地向上頂出通水立管，頂升不受水面風浪和氣候影響，頂升終了后，只需短時小規(guī)模的頂升不受水面風浪和氣候影響，頂升終了后，只需短時小規(guī)模的潛水作業(yè)，揭開通水潛水作業(yè)，揭開通水立管的頂蓋即可完成。該技術(shù)平安、快速、經(jīng)濟而又不受水上風浪潮汐影響。 n 上海外高橋電廠三期取排水隧道

7、垂直頂升上海外高橋電廠三期取排水隧道垂直頂升l措施：l 1.預先對頂升部位的隧道進展周邊土體加固和隧道 內(nèi)部加固；l 2.預先加工頂升管節(jié)、頂升安裝等；l 3.頂升施工應做好頂升口的防水措施；l 4.頂升作業(yè)應嚴厲控制施工參數(shù)，并加強管節(jié)垂直 度的丈量。l效果：目前電廠取排水隧道曾經(jīng)投入運營。預留帽蓋位置頂升千斤頂扁擔梁頂升管節(jié)加強肋板頂升架作業(yè)平臺船底(2)(2)近間隔穿越運營中的隧道施工技術(shù)近間隔穿越運營中的隧道施工技術(shù) 經(jīng)過對疊交隧道影響的研討、分析和模擬實驗，我國在施工中加強監(jiān)測，由此積累了一套在上海軟土地層條件下處置盾構(gòu)掘進時相鄰隧道相互影響的閱歷，構(gòu)成一整套長間隔疊交隧道掘進技術(shù)，

8、從而把軟土盾構(gòu)法隧道施工中，近間隔隧道的相互影響降到最低限制。 n 地鐵地鐵2 2號線穿越運營中的地鐵號線穿越運營中的地鐵1 1號線號線地鐵2號線人民公園站河南路站區(qū)間隧道施工中，盾構(gòu)出洞段將需穿越營運中的地鐵一號線區(qū)間隧道。l盾構(gòu)出洞后僅12 m間隔與地鐵一號線隧道呈85斜交；l一號線隧道底部與二號線隧道頂部間距僅為1m；l隧道埋深達17.5m。l地鐵一號線沉降控制 在3mm內(nèi)，從而確保地鐵正常運營 。同時，該區(qū)間隧道創(chuàng)優(yōu)質(zhì)工程。n 上海軌道交通上海軌道交通7 7號線號線6 6標昌平路站長壽路站區(qū)間隧道標昌平路站長壽路站區(qū)間隧道l工況：2號線隧道底間隔7號線盾構(gòu)頂部約2米。l 效果：2號線最

9、大沉降量僅為 -2mm穿越區(qū)段平面圖32123113水7114.09890#133561212112131313.33.33.3111978R = 2 021213333112311混 31簡簡簡簡簡簡簡簡山3.483.984.03.94.132024880825上 海 市 婦 女 聯(lián) 合 會4.25.33.73R=12R=12R=1012311簡3.923.733.684.553.74.04.0842#844840山3.745.44.04.15.64.54.134.09890#6123.33.37821簡簡簡簡簡簡簡簡3.483.984.04.132048808253.7311簡3.923.

10、73.684.553.74.04.0842#8448403.745.44.15.64.54.1R = 2 0R=10R=12R=121號 線 下 行 線9號 線 下 行 線9號 線 上 行 線盾 構(gòu) 推 進 方 向盾 構(gòu) 推 進 方 向天天平平路路衡衡山山路路徐家匯公園徐家匯公園n軌道交通軌道交通9 9號線號線6 6標盾構(gòu)上穿標盾構(gòu)上穿1 1號線號線9301907盾構(gòu)與1線隧道距離設計值盾構(gòu)與1線隧道距離實測值盾構(gòu)頂覆土1上行線1下行線1上行線1下行線1上行線1下行線9號線下行線2.35m1.33m2.45m1.45m4.64m4.56m9號線上行線1.73m0.93m1.66m0.83m4.

11、42m4.24ml施工難點：l1、盾構(gòu)與1號線隧道凈距較小，最小處0.83m。l2、穿越段盾構(gòu)頂覆土較淺，最淺處4.25m。l3、穿越段隧道軸線復雜，存在R400m平曲線和R5000豎曲線。上海軌道交通上海軌道交通9號線號線6標宜山路站徐家匯標宜山路站徐家匯站東安路站區(qū)間隧道工程站東安路站區(qū)間隧道工程l穿越情況：穿越情況：l1 1、1 1號線上行線隆起號線上行線隆起1.6mm1.6mm，下行線隆起，下行線隆起2.1mm2.1mm。l2 2、地面隆起最大、地面隆起最大18.3mm18.3mm，沉降最大，沉降最大17.3mm17.3mm。(3)(3)大直徑盾構(gòu)推進與地面沉降控制技術(shù)大直徑盾構(gòu)推進與

12、地面沉降控制技術(shù) 經(jīng)過對大斷面泥水盾構(gòu)的開挖面穩(wěn)定、施工參數(shù)匹配的系統(tǒng)研討分析，我國探求出了一套科學管理盾構(gòu)施工參數(shù)、地面沉降控制技術(shù)和盾構(gòu)穿越重要構(gòu)筑物注漿控制沉降技術(shù)，并探求出了大型盾構(gòu)在上海軟土地層中施工隧道的地面沉降和隧道變形規(guī)律。 (4)(4)大直徑盾構(gòu)法隧道穩(wěn)定控制技術(shù)大直徑盾構(gòu)法隧道穩(wěn)定控制技術(shù) 該項技術(shù)研發(fā)了高重度、抗剪切、早期強度高和抗液化的單液漿，經(jīng)過先進的同步注漿控制軟件，加強對管片脫離盾尾產(chǎn)生建筑空隙時同步注漿的控制，在注漿的過程中經(jīng)過控制注漿壓力和注漿量，有效地填充管片脫離盾尾產(chǎn)生建筑空隙，從而到達控制成環(huán)隧道穩(wěn)定性的目的。 (5)(5)盾構(gòu)法隧道內(nèi)部構(gòu)造同步施工技術(shù)

13、盾構(gòu)法隧道內(nèi)部構(gòu)造同步施工技術(shù) 在盾構(gòu)施工過程中將盾構(gòu)推進和內(nèi)部道路現(xiàn)澆構(gòu)造施工有機地結(jié)合起來，根據(jù)內(nèi)部道路構(gòu)造變形縫區(qū)分施工段和施工面，同時有效地利用臺模車，處理了隧道施工和內(nèi)部道路施工的程度運輸和垂直運輸問題，從而在縮短施工周期的根底上，到達了提高隧道和內(nèi)部道路構(gòu)造施工質(zhì)量的目的。 (6)(6)淺覆土雙圓盾構(gòu)施工環(huán)境維護新技術(shù)淺覆土雙圓盾構(gòu)施工環(huán)境維護新技術(shù) 經(jīng)過有限元計算、實際分析、實驗研討、現(xiàn)場監(jiān)測及數(shù)據(jù)耦合分析，歸納總結(jié)了雙圓盾構(gòu)施工引起地層變形的規(guī)律，實現(xiàn)了對雙圓盾構(gòu)施工地層變形的預測和控制，同時構(gòu)成了一整套近間隔穿越建構(gòu)物和淺覆土的雙圓盾構(gòu)隧道施工環(huán)境維護技術(shù)。 雙圓盾構(gòu)近間隔穿

14、越地面民房雙圓盾構(gòu)近間隔穿越地面民房-有限元模型有限元模型n 6 6號線號線1111標區(qū)間隧道雙圓盾構(gòu)淺覆土施工標區(qū)間隧道雙圓盾構(gòu)淺覆土施工雙圓盾構(gòu)機在該區(qū)間施工時，將穿越“L形民房建筑物；盾構(gòu)機與地下室間的凈距為1m左右；同時在張楊路福山路路口最淺覆土處僅為4m；且處在27的上坡推進階段，并處于交通忙碌，地下管線眾多地段。穿越共同溝穿越共同溝穿越民房穿越民房淺覆土區(qū)域淺覆土區(qū)域小半徑小半徑R420ml效果：l在雙圓盾構(gòu)施工時有效地控制了建構(gòu)筑物和地表變形，勝利穿越了建構(gòu)筑物。在小曲線半徑和超淺覆土條件下，盾構(gòu)姿態(tài)和隧道軸線控制良好，并確保了周邊環(huán)境的平安。(7)(7)盾構(gòu)水中進洞施工技術(shù)盾構(gòu)

15、水中進洞施工技術(shù)20192019年年5 5月月2323上海長江隧道上行線貫穿，其盾構(gòu)進洞采用目前世界上海長江隧道上行線貫穿，其盾構(gòu)進洞采用目前世界上最先近的進洞方式上最先近的進洞方式水中進洞。水中進洞。水中進洞就是當盾構(gòu)機進入接納井時，利用泥程度衡原理，在接納水中進洞就是當盾構(gòu)機進入接納井時，利用泥程度衡原理，在接納井內(nèi)注滿泥水，可堅持井壁周圍土體穩(wěn)定和施工人員、已建隧道、盾井內(nèi)注滿泥水，可堅持井壁周圍土體穩(wěn)定和施工人員、已建隧道、盾構(gòu)設備等平安。構(gòu)設備等平安。水中進洞特點：工藝先進，經(jīng)濟可靠，實時監(jiān)控嚴謹。水中進洞特點：工藝先進，經(jīng)濟可靠，實時監(jiān)控嚴謹。(8)(8)盾構(gòu)法隧道施工信息化管理技

16、術(shù)盾構(gòu)法隧道施工信息化管理技術(shù) 采用神經(jīng)網(wǎng)絡、解析法、模糊控制以及時序分析等方法從不同的角度設計了各類施工分析的根本模型并開發(fā)了相關(guān)軟件系統(tǒng)，實現(xiàn)多種智能咨詢功能，有效地指點施工現(xiàn)場盾構(gòu)施工；系統(tǒng)使隧道的遠程監(jiān)控，管理與決策，以及對隧道地面沉降和隧道軸線進展預測和控制有機的交融起來，對盾構(gòu)施工質(zhì)量和進度控制起到保證作用。 系統(tǒng)名稱系統(tǒng)名稱研究時間研究時間主要研究單位及個人主要研究單位及個人上海地區(qū)地鐵隧道施工專家系統(tǒng)上海地區(qū)地鐵隧道施工專家系統(tǒng)（STESSTES專家系統(tǒng)、專家系統(tǒng)、GMFGMF預測系統(tǒng)）預測系統(tǒng)）9090年代初年代初上海隧道股份，上海大學上海隧道股份，上海大學周文波等周文波等盾

17、構(gòu)法隧道施工智能化輔助決策系盾構(gòu)法隧道施工智能化輔助決策系統(tǒng)（統(tǒng)（STESSTES專家系統(tǒng)、專家系統(tǒng)、GMFGMF預測系統(tǒng)、預測系統(tǒng)、CSCS咨詢系統(tǒng)、咨詢系統(tǒng)、QCFQCF查詢系統(tǒng)）查詢系統(tǒng)）20192019年年上海隧道股份，上海大學上海隧道股份，上海大學周文波、吳惠明，胡珉等周文波、吳惠明，胡珉等盾構(gòu)法隧道信息化施工控制盾構(gòu)法隧道信息化施工控制20192019年年同濟大學同濟大學 地下建筑與工程地下建筑與工程系系廖少明廖少明, , 侯學淵侯學淵EPBEPB（土壓平衡盾構(gòu)）盾構(gòu)信息化管（土壓平衡盾構(gòu)）盾構(gòu)信息化管理系統(tǒng)理系統(tǒng)20192019年年鐵道第二勘察設計院橋隧處鐵道第二勘察設計院橋隧處

18、同濟大學同濟大學林志林志, , 胡向東胡向東盾構(gòu)法隧道遠程智能系統(tǒng)（實時信盾構(gòu)法隧道遠程智能系統(tǒng)（實時信息子系統(tǒng)，智能咨詢子系統(tǒng)，信息息子系統(tǒng)，智能咨詢子系統(tǒng)，信息發(fā)布子系統(tǒng)）發(fā)布子系統(tǒng)）20192019年年上海隧道股份，上海大學上海隧道股份，上海大學周文波、胡珉等周文波、胡珉等基于基于CANCAN總線的盾構(gòu)施工控制系統(tǒng)的總線的盾構(gòu)施工控制系統(tǒng)的研究研究20192019年年同濟大學同濟大學 機械工程學院機械工程學院李萬莉，何平，周奇才李萬莉，何平，周奇才盾構(gòu)法隧道施工信息化管理技術(shù)一覽表前往近幾年來，我國隧道及地下工程的建立開展很快，盾構(gòu)法隧道施工技術(shù)廣泛運用于城市地鐵隧道、市政公用隧道、越江

19、交通隧道和水利電力隧道,以及鐵路公路隧道等工程建立。就城市地鐵隧道而言，建立部最新統(tǒng)計顯示，中國內(nèi)地目前已有北京、上海、廣州等15個城市陸續(xù)建筑地鐵及輕軌線路并已投入運營，建成投入運營及試運營的線路共有22條，運營及試運營里程共602.3公里。這里著重引見盾構(gòu)法施工技術(shù)在我國軌道交通建立、大直徑公路隧道建立和能源隧道建立中的運用情況。3. 3. 軟土盾構(gòu)法施工技術(shù)在我國的運用軟土盾構(gòu)法施工技術(shù)在我國的運用3.1 3.1 盾構(gòu)法隧道施工技術(shù)在軌道交通區(qū)間隧道建立中的運用盾構(gòu)法隧道施工技術(shù)在軌道交通區(qū)間隧道建立中的運用上海地域的土質(zhì)是典型的含水軟土地層，1991年，上海率先引進法國FCB公司的7臺

20、6.34m土壓平衡式盾構(gòu)，建成了長16.8km的地鐵1號線區(qū)間隧道。為我國在含水軟土地域的城市中建筑隧道提供了珍貴的閱歷。上海軌道交通主要采用土壓平衡盾構(gòu)進展施工。目前，上海已有8條軌道交通線路投入運營約260km；在建的軌道交通有7條，按照規(guī)劃，到2019年，上海將建成500km的軌道交通。 上海上海廣州地域土質(zhì)是典型的復合地層，在隧道開挖斷面內(nèi)的垂直方向和程度方向上都能夠存在多種地層的組合，因此，在不同類別巖層中的盾構(gòu)施工，其施工進度、施工參數(shù)、刀具的磨損特性等方面都具有很大的差別。廣州的第一條盾構(gòu)法軌道交通線路廣州地鐵1號線始建于1993年12月底，2019年正式開通運營，全長18.48 km，其中從黃沙烈士陵園共有6個區(qū)間隧道采用盾構(gòu)法開挖，開創(chuàng)了我國在復合地層中采用盾構(gòu)法修軌道交通區(qū)間隧道的先河。 目前，廣州已有4條軌道交通線路投入運營1號線、2號線、3號線、4號線，合計100多公里。按照規(guī)劃，至2019年，廣州將建成9條軌道交通線合計255 km。2019年之后，廣州的軌道交通規(guī)劃總里程將達350公里。廣州廣州目前用盾構(gòu)法隧道施工的城市一覽表序號序號城城 市市所用項目所用