【CN109779636A】一种盾构隧道下穿既有建筑物的加固结构【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910137520.X

(22)申请日 2019.02.25

(71)申请人 中交（广州）建设有限公司

地址 511458 广东省广州市南沙区港前大

道南162号中总大厦10F

(72)发明人 李浩　杨峰　杨浩　叶跃平　

谭啸峰　彭勇　邓鹏　董汉军　

杨钊　喻青儒　

(74)专利代理机构 武汉开元知识产权代理有限

公司 42104

代理人 俞鸿　梅辰

(51)Int.Cl.

E21D 9/00(2006.01)

E21D 20/02(2006.01)

(54)发明名称一种盾构隧道下穿既有建筑物的加固结构(57)摘要本发明涉及隧道施工结构技术领域，具体地指一种盾构隧道下穿既有建筑物的加固结构。包括位于既有建筑物横向两侧的竖向支撑结构以及位于既有建筑物和盾构隧道之间的横向支撑结构；所述的竖向支撑结构为插打于盾构隧道行进路线横向两侧土体内的桩基结构；所述的横向支撑结构横向两端固定在两侧的竖向支撑结构上形成支撑既有建筑物的门架结构，两侧竖向支撑结构之间设置有对横向支撑结构进行横向张拉的张拉结构。本发明的加固结构简单，完全规避了既有建筑物的桩基和内部结构，避免了对既有建筑物造成破坏，完整保护了既有建筑物的完整性和安全性，

具有极大的推广价值。权利要求书1页 说明书4页 附图2页CN 109779636 A 2019.05.21

C N 109779636

A

权　利　要　求　书1/1页CN 109779636 A

1.一种盾构隧道下穿既有建筑物的加固结构，其特征在于：包括位于既有建筑物(6)横向两侧的竖向支撑结构以及位于既有建筑物(6)和盾构隧道之间的横向支撑结构；所述的竖向支撑结构为插打于盾构隧道行进路线横向两侧土体内的桩基结构；所述的横向支撑结构横向两端固定在两侧的竖向支撑结构上形成支撑既有建筑物(6)的门架结构，两侧竖向支撑结构之间设置有对横向支撑结构进行横向张拉的张拉结构。

2.如权利要求1所述的一种盾构隧道下穿既有建筑物的加固结构，其特征在于：所述的横向支撑结构包括多根沿盾构隧道行进方向布置的纵向管道(1)和多根垂直盾构隧道行进方向的横向管道(2)；所述的纵向管道(1)和横向管道(2)为管体上均布有多个注浆通孔的注浆管道，纵向管道(1)和横向管道(2)纵横交错布置通过向管内注浆勾连在一起形成支撑既有建筑物(6)的钢筋混凝土结构。

3.如权利要求2所述的一种盾构隧道下穿既有建筑物的加固结构，其特征在于：所述的张拉结构包括穿设于横向管道(2)内的锚索；所述的锚索的两端分别与两侧的竖向支撑结构固定连接。

4.如权利要求2所述的一种盾构隧道下穿既有建筑物的加固结构，其特征在于：所述的竖向支撑结构包括插打在既有建筑物(6)两侧的多根加固桩(3)，多根加固桩(2)沿盾构隧道行进方向间隔布置。

5.如权利要求4所述的一种盾构隧道下穿既有建筑物的加固结构，其特征在于：所述的竖向支撑结构包括浇筑于既有建筑物(6)同侧的一排加固桩(3)上的连系梁(4)。

6.如权利要求5所述的一种盾构隧道下穿既有建筑物的加固结构，其特征在于：所述的横向钢管(2)的两端分别延伸至连系梁(4)内并浇筑于连续梁(4)内。

7.如权利要求6所述的一种盾构隧道下穿既有建筑物的加固结构，其特征在于：所述的横向钢管(2)延伸至连续梁(4)内的管体为表面无孔隙的封闭管道结构。

8.如权利要求4所述的一种盾构隧道下穿既有建筑物的加固结构，其特征在于：所述的竖向支撑结构还包括位于既有建筑物(6)横向两侧的钢围堰(5)；所述的加固桩(3)插打于钢围堰(5)内的土体中。

9.如权利要求1所述的一种盾构隧道下穿既有建筑物的加固结构，其特征在于：还包括位于竖向支撑结构与既有建筑物(6)之间的多根袖阀管，多根袖阀管沿盾构隧道行进方向间隔布置。

10.如权利要求1所述的一种盾构隧道下穿既有建筑物的加固结构，其特征在于：所述的纵向管道(1)和横向管道(2)为穿设于既有建筑物(6)下方桩基基础(7)间隙内的注浆管道。

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盾构下穿建筑物专项施工方案

盾构隧道下穿建筑物专项方案 一、编制依据 1、珠江三角洲城际快速轨道交通广州至佛山段工程18标南洲站?沥滘站区 间平纵断面及洞门设计布置图； 2、珠江三角洲城际快速轨道交通广州至佛山段18 标工程南洲站?中间风井建筑物调查报告； 3、珠江三角洲城际快速轨道交通广州至佛山段18 标工程南洲站?中间风井区间盾构推进监测方案； 4、《地下铁道工程施工及验收规范》 (GB 50299-1 999)(2003 年版)； 5、《盾构法隧道施工与验收规范》 (GB 50446-2008) 6、《建筑地基基础设计规范》 (GB 50007-2011) 二、工程概况 2.1 工程简介珠江三角洲城际快速轨道交通广州至佛山段南洲站?沥滘站区间(简称“南沥区间”)位于广州市海珠区。本次设计起点为南洲站，终点为沥滘站。 根据广东广佛轨道交通有限公司穗铁广佛建会【2012】68 号会议纪要，盾构从南洲站始发，中间风井吊出；再根据拆迁情况而实施从沥滘站始发，中间风井吊出。起点为南洲客运站、向东南方延伸，途经南环立交、沥滘水道，进入沥滘村。区间沿线地形平坦，地面高程为7.87?10.32m,沥滘村沿线密布建筑物群。 盾构区间上方主要有南环高速公路等构筑物；沿线两边主要有南洲大酒店 (A7)、大量居民房等建筑物。 工程由两台①6250海瑞克复合式土压平衡盾构机进行施工。先后施工上行线和下行线隧道，盾构从南洲站东端头下井始发，掘进至中间风井吊出。 本区间隧道由上、下行线两条隧道构成，区间最大覆土厚约32.2 米，最小覆土9.5 米。区间最小曲线半径为350 米，线间距约12.5 米。线路纵坡设计为双向坡，最大坡度为29%°。 本区间穿越海珠区南洲街三滘经济社、南洲二手车市场，穿越土层主要为<3-1> 冲洪积层—砂层、<3-2>冲洪积层—砂层、<4-1 >冲洪积层—粉质粘土、<4-2> 河湖相沉积层一淤泥质土、＜5-1＞可塑状残积层一粉质粘土、＜5-2＞硬塑状残积层—粉质粘土、＜6

区间盾构隧道结构设计

区间盾构隧道结构设计 1）主要设计原则 ①盾构隧道衬砌结构应满足运营功能要求以及建筑限界、施工工艺、结构防水和城市规划等方面的要求。结构安全等级为一级，按地震烈度为7度进行结构抗震设计，采取相应的构造处理措施，以提高结构的整体抗震能力。结构抗力应满足人防部门的要求，抗力级别为6级。 ②结构类型和施工方法，应根据工程地质、水文地质和周围的环境条件，通过技术经济比选确定，并应按相关规范的规定进行结构设计计算。 ③结构设计应符合强度、刚度、稳定性、抗浮和裂缝宽度验算的要求，并满足施工工艺的要求。 ④对于钢筋混凝土结构应就其施工和正常使用阶段进行结构强度计算，必要时也应进行刚度和稳定性验算。钢筋混凝土结构应进行裂缝宽度验算，其最大裂缝允许值为：明挖法和矿山法施工的结构为0.2～0.3mm；盾构法施工的结构为0.15～0.20mm。结构进行抗浮验算时，其抗浮安全系数不得小于1.05，否则应采取抗浮处理措施。 ⑤采用暗挖法施工时，区间隧道为平行的双洞单线隧道，两隧道的净距一般不宜小于1.0倍隧道洞径。 ⑥所选择的盾构机型，必须对地层有较好的适应性，并同时依据盾构推进速度、周围环境状况、工期、造价等各方面进行技术经济比较后确定。 ⑦严格控制工程施工引起的地面沉降量，其允许数值应根据地铁沿线的地面建筑及地下构筑物等实际情况确定，并因地制宜地采取措施。 ⑧结构防水设计应根据工程地质、水文地质、地震烈度、环境条件、结构形式、施工工艺及材料来源等因素进行，并应遵循“以防为主、多道设防、刚柔结合、因地制宜、综合防治”的原则。车站及出入口通道防水等级为一级；车站风道及区间隧道防水等级为二级。 2）盾构机类型的选择

盾构隧道穿越既有建筑物施工应对技术

盾构隧道穿越既有建筑物施工应对技术 文章摘要： 盾构隧道穿越既有建筑物施工应对技术摘要：随着近几年地下工程建设的不断发展,盾构施工技术已越来越成熟,特别是在城市轨道交通建设中更显示出其优越性。但是,对于盾构施工过程中穿越障碍物或近距离通过既有建(构)筑物的施工还缺少相应的工程实例,经验相对也较少。近年来,我国城市轨道交通建设发展迅速,但是面临着越来越复杂的周边环境和施工条件,因此研究和制定相应的施工技术和应对措施十分必要。文章针对盾构施工穿越城市内河、下穿既有隧道以及湖底施工、下穿古城墙等工程实例进行分析研究,提出了针对类似情况的应对技术措施。 1 引言 随着国民经济的发展和城镇化建设的加速,国内城市轨道交通建设发展也越来越迅速。在轨道交通建设中,盾构工法由于其优越性在国内的应用越来越多。为了使轨道交通尽快形成网络达到预期的规模效应,轨道交通的建设也在加速。随着初期单条线的建成,后续线路建设的难度会越来越大。同时,伴随城市规划建设,特别是通常伴随地铁建设的沿线开发的增多,工程建设所面临的是越来越复杂的周边环境,穿越障碍物或近距离通过既有建(构)筑物的情况也越来越多。工程施工时既需要对既有建(构)筑物进行保护,又要确保工程本身的安全性和进展顺利,因此对不同的情况采用相应的应对技术十分必要。本文以南京地铁施工中已成功完成的盾构施工穿越障碍物的几个实例为基础,研究分析相应的应对技术。 2 下穿既有河流 2.1 工程实例 金川河宽10.4m,河堤深4m, 水深1.3m,为污水河。盾构隧道与 该河近正交下穿通过,盾构机与 河床底净间距6.2m。该段 地质情况自上而下分别是:② -1d3-4粉细砂(3.5m)、②-2c2-3 粉土(约6.0m)、②-2b4淤泥质粉 质粘土(约3m)、③-2-1b2粉质粘 土(4m)、③-3-1(a+b)1-2粉质粘 土(约 4.7m)。隧道主要在② -2c2-3粉土、②-2b4淤泥质粉质 粘土(上部)和③-2-1b2粉质粘土 (下部)地层中穿过(图1)。 该工程盾构机于2002年5月 9日~2002年5月10日和2002年 12月28日~2002年12月29日分 别在下行线和上行线顺利通过金 川河,沉降监测结果良好,没有采 用应急预案。但是在下行线掘进

盾构下穿建筑物技术交底

布吉站~百鸽笼站区间 盾构下穿建筑物施工技术交底 一、工程概况 布?百区间隧道下穿越金鑫实业有限公司厂房、布吉永盛钟表厂、华年华美工业区集体宿舍等9栋建筑物。 区间过建筑物里程、对应环号及洞身地质情况详见下表 、掘进参数选择

、盾构施工下穿建筑注意事项 1、掘进过程中适当加大同步注浆压力及注浆量，每一环管片注浆量在6?8斥，1、4#注浆压力1.5?2.5Bar , 2、3#注浆压力2?3Bar，根据实际情况调整同步注浆浆液配合比，提高浆液的和易性和可泵性，缩短浆液凝固时间，及时有效地填满管片与围攻岩间的建筑空隙，防止地表下沉。注浆系统发生故障、注浆管发生堵塞时应停止掘进，待维修正常后方可继续掘进。盾构机停止掘进时严禁进行同步注浆，避免建筑物隆起。 2、在盾构掘进过程中要严格控制出土量，做到进尺与出土量保持均衡，并填写好 出土控制表，如发现一环出土量超过65m3或掘进过程中进尺与出土量保持不均衡，且初步估计是因刀盘位置土体塌方所致，应立即停止出土，继续往前掘进（此时总推力根据实际情况可调整至1000t,但各个控制按钮必须均匀增加）至顶部压力表显示为1.2bar 以上后停止掘进，并及时通知工程部及其它相关部门和领导，工程部立即派人到掌子 面里程对应的地表巡查，同时现场土木值班人员对渣样进行取样和分析，并取好渣样到地面供相关领导和部门分析。领导和相关部门结合渣样分析、设计院提供地质情况、地表建筑物沉降情况最后决定是否继续往前掘进，盾构操作手或机长不得擅自作主。 3、推进过程应保持盾构机有良好的姿态，严禁姿态的急剧起伏，水平和高程偏差 控制在土50mm以内。减小盾构机上下千斤顶压力差，上下千斤顶压力差控制在60Bar 以内。 4、根据地表监控量测数值，如发现管片在脱出盾尾后，地表沉降幅度较大（10mm v 沉降值v 20mm时对管片进行二次补注浆，以控制地表继续沉降，二次注浆采用双液浆。

地铁盾构隧道下穿建筑物沉降规律分析

地铁盾构隧道下穿建筑物沉降规律分析 摘要:通过对成都地铁盾构隧道穿越建筑物引起的地表沉降进行动态监测与分析，得出了盾构地铁隧道在穿越建筑物时沉降发生时间及影响范围，并初步制定了用于指导施工的监测数据库，以便为今后类似工程提供参考。 关键词:成都地铁2 号线; 盾构隧道; 穿越; 地面建筑物; 沉降监测 1 ．引言 随着国家、城市的经济发展，地铁成为交通繁忙、人口密集城市的重要交通工具。在地铁盾构隧道施工期间，不可避免地要近距离地下穿地面建筑物，在穿越期间，由于地层受扰动、超挖引起的地层损失及应力改变等原因都可能造成地面建筑物出现沉降、位移，从而引起建筑物出现裂缝、倾斜甚至倒塌，给人民的财产、安全带来威胁。为掌握盾构施工过程中地面建筑物的状态，在实施加固、保护等施工措施的同时，必须对地面建筑物进行监测，并将监测数据及时反馈到施工中，确保施工安全。本文对成都地铁盾构隧道某栋建筑物的监测成果进行研究分析，以便为今后类似工程提供参考。 2 ．工程及地质概况 本工程为成都地铁线2 号线羊西二环路站～白果林站，在里程YCK26 + 332 ～YCK26 + 832 段穿越密集居民建筑群。盾构隧道埋深约14 米，地面建筑物为金琴路南段二巷2 号楼，主体上部为砖混7 层，下部为预制桩基础，基底约2．5m 中砂。 该隧道地处川西平原岷江I 级阶地，为侵蚀～堆积阶地地貌，地形平坦。隧道穿越地层主要为砂卵石层，局部夹中砂。第四系孔隙水是段内地下水的主要存在形式，主要赋存于各个时期沉积的卵石土及砂层中，土体透水性强、渗透系数大，水量丰富。场地内地质构造条件简单，未发现有断裂通过，无不良地质作用，在VII度地震作用下，不具备产生滑坡、崩塌、陷落等地震地质灾害的条件，环境工程地质条件较简单。综合判定，本工程场地稳定。 3 ．监测方案设计 尽管盾构法施工隧道具有对周围环境影响小、掘进速度快、机械化程度高、施工安全等特点，但仍不可避免地引起地表以及地表建筑物沉降。因此在研究盾构隧道对建筑物沉降的影响，布设了建筑物沉降监测点，用以观测建筑物下沉量，判定建筑物的安全性，以便采取相应的保护措施。 3 ．1 测点布置 建筑物沉降监测点位布设在建( 构) 筑物四角的结构柱、建筑物基础分界点( 基础沉降缝) 布设沉降观测点10 个监测点位，见图1。

地下建筑结构课程设计 隧道盾构施工

目录 1 荷载计算-------------------------------------3 1.1 结构尺寸及地层示意图-----------------------3 1.2 隧道外围荷载标准值-------------------------3 1.2.1 自重--------------------------------3 1.2.2 均布竖向地层荷载----------------------4 1.2.3 水平地层均布荷载----------------------4 1.2.4 按三角形分布的水平地层压力--------------5 1.2.5 底部反力-----------------------------5 1.2.6 侧向地层抗力--------------------------5 1.2.7 荷载示意图----------------------------6 2 内力计算---------------------------------------6 3 标准管片配筋计算--------------------------------8 3.1 截面及内力确定-----------------------------8 3.2 环向钢筋计算--------------------------------8 3.3 环向弯矩平面承载力验算-----------------------11 4 抗浮验算-------------------------------------10 5 纵向接缝验算--------------------------------12 5.1 接缝强度计算------------------------------12 5.2 接缝张开验算------------------------------14 6 裂缝张开验算------------------------------15 7 环向接缝验算----------------------------16

地铁盾构隧道下穿建筑物的安全性分析

地铁盾构隧道下穿建筑物的安全性分析 李茂文，胡辉 （南昌城市规划设计研究总院，江西南昌330038） 摘要：本文以深圳地铁5号线翻身 灵芝盾构区间隧道下穿碧海花园小区建筑物施工为工程依托，运用有限差分程序FLAC3D模拟盾构隧道开挖的全过程，对施工产生的管片内力变化、地表沉降以及桩基的变形进行了预测分析。计算结果表明，只要能够正确合理的施工，采用土压平衡盾构施工，安全顺利地穿越建筑物是可行的。 关键词：盾构隧道下穿建筑物地表沉降桩基沉降数值模拟 有限差分法由于具有能够适应复杂边界、非均质、非线性本构模型，分析结果全面详细等优点，被广泛用来模拟盾构隧道施工对环境的影响的分析。本文以深圳地铁5号线翻身 灵芝盾构区间隧道下穿碧海花园小区施工掘进为工程依托，运用有限差分程序FLAC3D模拟盾构隧道开挖过程，对施工产生的管片内力变化、地表沉降以及桥梁桩基变形进行预测分析。1工程概况 深圳地铁5号线翻身至灵芝盾构区间隧道管片设计外径为6m，内径为5．4m，管片厚度为30cm。地铁右线隧道穿越碧海花园2层和8层的砼框架楼房。碧海花园桩基采用柱下独立基础，承台下桩基采用Φ480沉管灌注桩，有效桩长17m。该建筑物桩基与隧道拱顶最近距离为1．14m，断面埋深20．5m，地下水位埋深为3．2m，隧道位于砾质粘性土、全风化花岗岩及强风化花岗岩三种不同硬度的地层中，局部有硬岩突起，突起硬岩裂隙发育，地质条件复杂。 2盾构掘进数值模拟分析 2．1材料特性 （1）土体材料 目前，在土工计算中广泛采用的各向同性模型有两大类，一类是弹性非线性模型，另一类是弹塑性模型，两者都反映了土的非线性应力—应变关系特性。本文土体采用弹塑性本构关系，屈服准则为直线性Mohr－Coulomb准则。 （2）注浆材料和管片衬砌材料 注浆材料和衬砌单元在模拟过程中也采用适合混凝土材料的弹塑性模型。注浆材料的强度会随着时间的推移而增加，此时取其长期固化注浆材料，其弹性模量取400Mpa［4］，管片衬砌采用C50钢筋混凝土，弹性模量为35GPa。 2．2实体模型建立 计算采用有限差分程序FLAC3D建立三维模型，横向取40m，向上取至地表，向下取隧道中心以下15m，沿隧道长度方向取40m。左、右、前、后边界施加水平方向约束，底面限制垂直位移，顶面为自由面。初始应力只考虑自重应力场的影响。地层、管片、注浆浆液均视为理想弹塑性材料，服从Mohr—Coulomb屈服准则；管片和同步注浆浆液均采用壳单元；地层和桩基则采用实体单元模拟。计算模型如图2，模型共有148192个单元，154755个节点。盾构机长7．5m，盾构外径6．25m，管片宽l．5m，厚300mm，盾尾间隙厚75mm。盾构隧道与桥梁桩基的位置关系如图2所示 。 图1 三维计算模型图 图2盾构隧道与建筑桩基的位置关系图 根据地质勘察资料，该段地质分层从上而下分别为：3m的素填土、6m的砾砂、10．5m的砾质粘性土、2．5m的全风化花岗岩及16m的强风化花岗岩。各土层的物理力学参数见表1。3数值模拟计算结果分析 3．1应力分布分析 盾构推进15m、30m和40m时最大主应力云图如图3、4和5所示。从图中可以看出，随着盾构的不断推进，已开挖的隧道衬砌的最大主应力增大，当隧道开挖到40m时，拱腰靠底部位置的最大值主应力值达到2．3MPa，最小值出现在隧道拱顶的位置，最小主应力在拱顶的位置，其值达到－6．7MPa，均远远小于盾构管片的设计强度，因此，盾构管片所受到的内力不足以使管片结果产生破坏，管片结构仍有较大的安全富余量。 · 402 · 2012年第6期（总第123期）江西建材交通工程

浅谈盾构隧道预制管片表观质量控制技术要点

浅谈盾构隧道预制管片表观质量控制技术要点 文章基于南京纬三路过江通道工程管片预制施工实例，从预制管片混凝土浇筑、养护等方面对表观质量的技术要点控制进行分析介绍，采取相应技术对策，控制管片表面气泡、麻面及裂缝等问题的出现，为今后同类工程管片表观质量控制提供参考。 标签：表观质量；裂缝；技术控制 盾构隧道采用钢筋混凝土预制段作为支护结构。它必须承受来自隧道内部的荷载、外围的水压、土压等，并且对管片防水性能及耐久性能也有很高的要求，预制管片表观质量对防渗性能造成很大的影响，从而影响隧道的使用寿命，因此在管片生产过程中消除蜂窝、气泡、浅表性裂缝等表观质量问题的技术措施显得尤为重要。 南京纬三路过江通道横穿万里长江，最大埋深距江面七十米以下，隧道所承受的水压大，地质环境复杂，需穿越铁路、长江防洪堤和建筑桩群等，一个掘进断面上土的成分由粘土层、粘土夹砂层及江中岩石层、卵石层复合地层组成，对管片防渗等级及耐久性需要更高的要求。 本文结合南京纬三路过江通道工程管片预制施工实例，对管片预制过程中表观质量的技术要点控制进行分析介绍，为今后同类工程管片表观质量控制提供参考。 一、工程概况 南京市纬三路过江通道是南京城市快速路系统跨江成网的最重要通道之一，工程位于长江大桥与纬七路南京长江隧道之间，上游距纬七路过江隧道工程约4km，下游距南京长江大桥约5km ，工程S线全长7363m，其中盾构段长4135m，盾构施工采用开挖直径为15.02m泥水加压平衡式盾构机。 二、隧道工程中盾构施工技术的应用现状 盾构技术是隧道施工中的一种比较常见的施工方法，这种技术的实现原理是通过利用施工机械在施工作业的地面之下挖掘地道机型施工的方法，这种方法应用时避免了对地上环境的影响。并且由于地下施工的环境相对比较封闭，不易受到外部环境的影响。因此，也可以取得比较高的施工效率。另外，这种施工方式可以适应不同的施工环境（地质环境）的要求，可常用于城市隧道交通以及大型市政隧道工程的建设中，本文所研究的主体工程，就属于这种类型的工程之一。而管片是对这种施工技术的实施效果会产生直接影响的一个施工环节，只有将预制管片的工作有效的落实，才能保证此技术的实施取得良好的效果。 三、管片结构的生产工艺分析

盾构隧道下穿建筑物加固方案

目录 1、工程概况 (1) 2、加固方案 (1) 2.1建筑物加固 (1) 2.2管线保护 (3) 2.3建筑物拆迁、临迁 (3) 3、加固施工方法 (4) 3.1施工工艺流程 (4) 3.2施工方法 (5) 3.3袖阀管注浆技术保证措施 (8) 3.4特殊情况处理 (8) 3.5袖阀管注浆质量保证措施 (9) 4、监控量测 (10) 4.1房屋监测 (10) 4.2管线监测 (12) 5、施工组织计划 (13) 5.1设备人员计划 (13) 5.2施工计划 (14) 6、质量保证措施 (14) 6.1组织措施 (14) 6.2 技术措施 (15) 7、安全保证措施 (16) 7.1安全生产保证体系 (16) 7.2安全生产责任制 (17) 7.3安全生产制度 (17) 7.4安全技术组织措施 (18) 8、文明施工、环境保护 (18) 8.1环境保护措施 (18) 8.2文明施工措施 (19) 9、安全生产应急预案 (20)

GZH-12标盾构隧道下穿建筑物 加固施工方案 1、工程概况 本标段盾构区间采用德国进口的两台直径8.8米的海瑞克土压平衡盾构机进行施工。盾构区间跨越惠州最繁华的新老城区，隧道穿越东江和地面条件复杂、建（构）筑物和管线分布密集的城区。 盾构区间穿越大量房屋、道路等重要建、构筑物，下穿道路地段管线密集。隧道下穿地段，房屋多为砖房和框架结构，基础形式多为天然基础和桩基础，天然基础埋深多为1~4m，桩基础埋深多为4~15m。 盾构隧道穿越的地层以第三系不同风化程度的含砾砂岩为主，局部存在砾土层和砂层。地下水主要以孔隙水和基岩裂隙水形式，并通过大气降水渗透补给，地下稳定水位埋深1.20~5.60m，略具承压性，水质一般良好。 盾构隧道在掘进过程中，由于围岩可能受到被扰动、破坏、失稳以及地下水流失而导致地表变形、沉降，使建（构）筑物受到影响，甚至破坏。因此，须对沿线建（构）筑物采取加固措施。 2、加固方案 2.1建筑物加固 根据建（构）筑物结构形式与隧道关系，建立完善的变位监控系统，在隧道两侧、房屋基础周边和管线范围布设沉降、倾斜观测点，进行跟踪测量，信息化施工，及时调整盾构施工参数，保持掌子面稳定，减少建筑物变形。同时根据房屋的结构形式及与隧道的关系，制定房屋最大沉降量、沉降差的警戒值和控制值。 盾构隧道开挖影响范围内，在建（构）筑物基础下方布置竖向或斜向袖阀注浆管，进行地表注浆，浆液采用水泥浆，以加固建筑物基础，同时根据量测信

盾构隧道结构ansys计算方法

一、盾构隧道结构计算模型 1、惯用法(自由圆环变形法) 惯用法的想法早在1960年就提出了，在日本国内得到了广泛的应用。惯用法假设管片环是弯曲刚度均匀的环，不考虑管片接头部分的柔性特征和弯曲刚度下降，管片截面具有同样刚度，并且弯曲刚度均匀的方法。这种方法计算出的管片环变形量偏小，导致在软弱地基中计算出的管片截面内力过小，而在良好地基条件下计算出的内力又过大。地层反力假设仅在水平方向上下45°范围内按三角形规律分布，这种模型可以计算出解析解。 P 0 k δ

2、修正惯用法 在采用惯用法的60年代，怎样评价错缝拼装效应是一个问题。如果错缝拼装管片，可弥补管片接头存在造成的刚度下降。于是，在对带有螺栓接头的管片环进行多次核对研究时，首次引入了η-ξ对错缝拼装的衬砌进行内力计算，即为修正惯用法。该法将衬砌视为具有刚度ηEI的均质圆环，将计算出的弯矩增大即（1+ξ）M，得到管片处的弯矩；将求出的弯矩减少即（1-ξ）M，得到接头处的弯矩。其中η称为弯曲刚度有效率，ξ称为弯矩增加率，它为传递给邻环的弯矩与计算弯矩之比。管片接头由于存在一些铰的作用，所以可以认为弯矩并不是全部经由管片接头传递，其一部分是利用环接头的剪切阻力传递给错缝拼装起来的邻接管片。 隧 道 纵 向 接头传递弯矩示意图

二、管片计算荷载的确定 1、荷载的分类 衬砌设计所考虑的各种荷载，应根据不同的地质条件和设计方法进行假定并根据隧道的用途加以考虑。衬砌设计所考虑的各种荷载见表所示。 衬砌设计荷载分类表

2、计算断面选择 埋深最大断面 埋深最小断面 埋深一般断面 水位 3、水土压力计算 对于粘性土层，如西安地铁黄土地层、成都地铁二号线膨胀土地层等，应采用水土压力合算的方式进行荷载计算。此时，地下水位以上地层荷载用湿容重计算，地下水位以下用饱和容重计算。 对于透水性较好的砂性地层，如西安地铁粗砂、中砂地层，成都地铁卵石土地层等，应采用水土压力分算的方式进行荷载计算。此时地下水位以上地层荷载用湿容重计算，地下水位以下用浮容重计算。 水土压力合算与分算，主要影响管片结构侧向荷载。一般水土分算时侧向压力更大。 4、松弛土压力 将垂直土压力作为作用于衬砌顶部的均布荷载来考虑。其大小宜根据隧道的覆土厚度、隧道的断面形式、外径和围岩条件等来决定。考虑长期作用于隧道上的土压力时，如果覆土厚度小于隧道外径，一般不考虑地基的拱效应而采用总覆土压力。但当覆土厚度大于隧道外径时，地基中产生拱效应的可能性比较大，可以考虑在计算时采用松弛土压力，一般采用泰沙基公式计算。

盾构隧道管片排版总结

盾构隧道管片排版总结 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998

管片选型与排版 区间盾构结构为预制钢筋混凝土环形管片，外径6200mm，内径5500mm，厚度350mm，宽度1200mm。在盾构施工开工前，应对管片进行预排版，确定管片类型数量. 1）隧道衬砌环类型 为满足盾构隧道在曲线上偏转及蛇形纠偏的需要，应设计楔形衬砌环，目前国际上通畅采用的衬砌环类型有三种：①直线衬砌环与楔形衬砌环的组合；②通用型管片；③左、右楔形衬砌环之间相互组合。 国内一般采用第③种，项目隧道采用该衬砌环。 直线衬砌环与楔形衬砌环组合排版优缺点：优点—简化施工控制，减少管片选型工作量；缺点—需要做好管片生产计划，增加钢模数量。 盾构推进时，依据预排版及当前施工误差，确定下一环衬砌类型。由于采用衬砌环类型不完全确定性，所以给管片供应带来一定难度。 2）管片预排版 1、转弯环设计 区间转弯靠楔形环完成，分三种：标准换、右转弯环、左转弯环。即管片环向宽度六块不是同一量，曲线外侧宽，内侧窄。

管片楔形量确定主要因素有三个：①线路的曲线半径；②管片宽度；③标准环数与楔形环数之比u值。还有一个可供参考的因素：楔形量管模的使用地域。楔形量理论公式如下： △=D（m+n）B/nR ① （D-管片外径，m:n-标准环与楔形环比值，B-环宽，R-拟合圆曲线半径） 本次南门路到团结桥楔形环设计为双面楔形，楔形量对称设置于楔形环的两侧环面。按最小水平曲线半径R=300m计算，楔形量△=37.2mm，楔形角β=°。 值得注意的是转弯环设计时，环宽最大和最小处是固定的，左转弯以K块在1点位设计，右转弯以K块在11点位设计，即在使用转弯环时，要考虑错缝拼装和管片位置要求。 2、圆曲线预排版 设需拟合圆曲线半径为450m（南门路到团结桥区间曲线半径值），拟合轴线弧长270m，需用总楔形量计算如下： β=L/R= ② △总=（R+D/2）β-（R-D/2）β=3720mm ③ 由△总计算出需用楔形环数量： n1=△总/△=100 ④ 标准环数量为： n2=（L-n1*B）/B=125 ⑤ 标准环和楔形环的比值为：

深圳地铁盾构下穿建筑物施工技术

58　2012(增刊2)　CONSTRUCTION MECHANIZATION 深圳地铁盾构下穿建筑物施工技术 The construction technology of Shenzhen subway shield underneath crossing the building 熊炎林/XIONG Yan-lin （中铁隧道集团有限公司技术中心，河南 洛阳 471009） 随着城市的发展，地铁建设成为城市建设的重头戏。在城市地铁隧道施工过程中，采用盾构施工的比例呈上升的趋势。盾构法施工具有施工速度快、自动化程度高、不受气候影响等较多优点，但如果施工过程中技术措施不当，可能会造成地面塌陷、建筑物受损开裂。随着盾构隧道的增多，盾构隧道下穿建筑物的情况时有发生，为了控制建筑物及地面的安全，需要采取一系列措施加以控制，确保隧道施工安全。 1 工程概况 深圳地铁5号线怡黄区间右线里程全长1 051.609m，左线里程全长1 078.767m。盾构区间隧道由怡景路站出发后，先后下穿怡景路、黄贝岭小区、沿河路和深南东路，到达区间终点黄贝岭1号竖井吊出。怡－黄盾构区间左线隧道在里程280～360环范围、右线隧道在里程250～360环穿越了景贝南小区5栋房屋。盾构隧道与下穿的5栋建筑物的平面关系如图1所示。 图1 盾构隧道与建筑物平面关系图 左、右线地层情况与隧道剖面位置关系如图2、图3所示。左线隧道12号楼下隧道埋深为16.9m，9号楼下隧道埋深为17.02m，4号楼下隧道埋深为17.24m。右线隧道15号楼桩基距离隧道顶为3.7m，隧道埋深为16.95m，12号楼隧道埋深为17.0m，2号楼隧道埋深为17.25m。 图2 左线与建筑物纵剖位置关系 图3 右线与建筑物纵剖位置关系2 工程地质条件 盾构隧道最大覆土厚度为16.61m，最小覆土厚度为8.58m，穿过地层包括<7-5>粉质黏土、<11-1>全风化凝灰质砂岩、<11-2>强风化凝灰 质砂岩、<11-3>中风化凝灰质砂岩、<11-4> DOI:10.13311/https://www.sodocs.net/doc/5c3790336.html,ki.conmec.2012.s2.016

盾构隧道设计

盾构隧道设计 发表时间：2018-10-25T09:59:07.767Z 来源：《知识-力量》2018年11月上作者：李帅远周鹏方保江 [导读] 盾构机是现在常用的一种地下隧道挖掘设备，被广泛应用与我国的隧道建设中，本文以汕头市苏埃通道为力，根据地质情况，才去明挖逆作施工法进行施工，进行盾构隧道设计提供相应的方案，并以此为例为其他盾构隧道 （郑州大学机械工程学院，河南郑州 450001） 摘要：盾构机是现在常用的一种地下隧道挖掘设备，被广泛应用与我国的隧道建设中，本文以汕头市苏埃通道为力，根据地质情况，才去明挖逆作施工法进行施工，进行盾构隧道设计提供相应的方案，并以此为例为其他盾构隧道设计提供参考。 关键词：隧道；结构设计 ABSTRACT: Shield machine is now a common underground tunnel excavation equipment, widely used in the tunnel construction of our country, this article to shantou Sue Mr Channel, according to the geological conditions, to Ming dig top-down construction method the construction, shield tunnel design to provide the corresponding solutions, and provide a reference for other design of shield tunnel. Keywords:tunnel, structure desig 引言 本文以汕头苏埃通道为研究路线全长6680m，其中北岸路基长250m，南岸路基长360m，南岸互通立交长770m，隧道长5300m。工程跨越三个不同的地貌单元。南部为丘陵区，基岩埋藏浅，地形高低起伏，建筑物少。北部为滨海三角洲平原区，基岩埋深大，地势低平，为居民区，其间高楼林立，巷道纵横。中部为海区。本文重点对结构进行设计，为工程施工进行参考。 1 盾构隧道设计方案 图0-1 盾构隧道路线图 盾构接收井采取明挖逆作法施工，第一道环框梁(3500mm×1800mm)、第二道环框梁(3500mm×2500mm)与砼支撑同时施工，设置一道中隔墙，厚1200mm。底板为1500mm，侧墙为1200mm，中板为400mm，顶板为800mm。风塔底板为1000mm，侧墙为1200mm，顶板为800mm。见图1-1北岸盾构接收井结构形式。 图1-1 北岸盾构接收井结构形式 1.2盾构始发井的设计 南岸盾构始发井位于围堰内，盾构始发井尺寸为25m(长)×49.9m(宽)×26m(深)。基坑围护结构采用1200mm厚地连墙，竖向设置六道斜砼支撑，中间设置临时中立柱(采用460mm×460mm格构柱)，柱下采用Φ1200mm的钻孔桩基础。盾构始发井采取明挖逆作法施工。第一道环框梁(1000mm×1200mm)、第二道环框梁(3500mm×2500mm)与砼支撑同时施工。设置两道厚1000mm中隔墙，底板厚度为2000mm，侧墙厚

盾构隧道内部双层装配式结构施工关键技术研究

·10· NO.08 2019 ( Cumulativety NO.44 ) 中国高新科技 China High-tech 2019年第08期（总第44期） 0　引言 预制装配式施工工艺机械化程度高、现场作业环境好、施工速度快，被广泛应用于建筑、交通、水利等领域，在路桥施工、住宅、隧道施工中发挥重要作用。在隧道施工方面，盾构法隧道内大规模应用装配式，具有内部空间较小、盾构掘进轴线控制难等特点。本文重点分析了诸光路通道新建工程盾构圆隧道段内部双层预制拼装结构施工工艺。 1　工程概况 注：1-预制管片；2-预制π型件；3-现浇基座；4-预制立柱；5-预制车道板；6-后浇梁；7-预制隔板；8-预制 防撞侧石。 图1　隧道内部结构断面图 诸光路通道新建工程位于上海市西部、大虹桥板块，工程连接青浦段诸光路和闵行区北青公路，全长约2.8km。盾构施工采用Φ14.45m的土压平衡盾构。盾构段全长1390m，隧道外径Φ14m，内径 Φ12.8m，设计为上下双层结构。隧道内部结构采用预制装配式，预制结构主要包括：π型预制构件、立柱、车道板、盖板，隧道内部结构断面如图1所示。 2　主要节点 2.1　基座-立柱节点 基座-立柱节点处采用灌浆套筒连接，灌浆套筒的型号为GT4-28SH，预埋在预制立柱中。套筒长度为560mm，灌浆料28d抗压强度为100MPa，如图2所示。 2.2　立柱-车道板节点 标准段每40m（10跨）一联范围内为连续梁体系。在立柱-车道板节点处采用湿接头连接，一方面可消除安装误差；另一方面，加强跨与跨之间的 连接，如图3所示。 图2　立柱灌浆套筒 示意图（单位：mm） 图3　立柱-车道板节点 示意图 盾构隧道内部双层装配式结构施工关键技术研究 朱学银　李章林　何　炜 （上海隧道工程有限公司，上海 200032） 摘要：以诸光路通道新建工程为例，主要从连接构造、安装机械设备等方面阐述了盾构隧道内部双层装配式结构施工的主要节点与工艺，分析了立柱、车道板安装的关键技术，解决了施工难题，为提高盾构法隧道快速拼装技术提供了借鉴。 关键词：盾构隧道；单管双层；内部结构 文献标识码：A 中图分类号：U455 文章编号：2096-4137（2019）08-010-02 DOI：10.13535/https://www.sodocs.net/doc/5c3790336.html,ki.10-1507/n.2019.08.01 收稿日期：2019-02-27 作者简介：朱学银（1982-），男，江苏宝应人，上海隧道工程有限公司高级工程师，硕士，研究方向：市政地下工程。基金项目：上海市科学技术委员会（项目编号：16DZ121905）。

盾构下穿建筑物应急预案

盾构下穿建筑物应急预案 盾构区间下穿建（构）筑物应急预案 一、应急预案的方针与原则 坚持“安全第一，预防为主”，保护人员安全优先，保护环境优先的方针，贯彻“常备不懈，统一指挥、高效协调，持续改进”的原则，更好地适应法律和经济活动要求。给企业员工的作业提供更好更安全的环境；保证各种应急资源处于良好的备战状态；指导应急行动按计划有序地进行；防止因应急行动组织不力或现场救援工作的无序和混乱而延误事故的应急救援；有效地避免或降低人员伤亡和财产损失；帮助实现应急行动的快速、有序、高效；充分体现应急救援的“应急精神”。 二、应急策划 2.1 工程概况 本工程太平桥站出段线区间，设计里程范围为：0+073.468～0+660.300，区间总长约为586.832m。出段线区间隧道从盾构井出发后，沿马家沟河东侧以正、反小曲率半径的曲线下穿太平大街和马家沟河后，至太平桥站，线路最小平曲线半径249.928m，纵断面为单坡，最大坡度30‰。沿线主要沿马家沟河穿越，下穿马家沟河处最小覆土厚度仅4.49m。 15 / 1

盾构下穿建筑物应急预案 出段线位于太平大街、东直路道路下，下穿马家沟河，场地地形起伏较小，地面高程在118.66~121.96m之间，场地地貌单元属松花江漫滩，马家沟两侧为马家沟河漫滩。场地交通较繁忙，场内及周边原有建筑均未拆除，无历史文物或古迹。出段线区间隧道顶部覆土为4.49～9.64m。区间隧道掘进主要在第粉质粘土、中砂层中穿越。盾构区间隧道施工地层含水量丰富，粉质粘土层处于浅层潜水层、中砂层处于孔隙微承压水层。 1粉质粘土：黄褐色~灰褐色，软塑~流塑，中—高压缩性，切面稍有光滑，干强度、韧性中等,部分孔含粉细砂夹层。层底埋深4.0-12.5m，平均层厚 4.28m；饱含地下水，但透水性较弱，属弱透水地层，给水性较差，可以作为相对隔水层 3中砂：灰色，中密，饱和，颗粒成份为石英、长石及少量暗色矿物。颗粒分选磨圆一般，含大量粗砂层及少量粘性土夹层。层底埋11.5-25.0m，平均层厚 4.69m；承压水实测承压含水层水头埋深在地面下 5.30m，大连高程为115.04m 左右，承压水头高度4.90m。 2.2 应急预案工作流程图 根据本工程的特点及施工工艺的实际情况，认真地组织对危险源和环境因素的识别和评价，特制定本项目发生紧急情况、或事故的应急措施，开展应急知识教育和应急演练，提高现场操作人员的应急能力，减少突发性造成的损害和不良环境影响。其应急准备和响应工作程序见下图。 15 / 2 盾构下穿建筑物应急预案 2.3 风险源分级

盾构隧道下穿既有城市铁路施工技术

龙源期刊网 https://www.sodocs.net/doc/5c3790336.html, 盾构隧道下穿既有城市铁路施工技术 作者：姜兴涛 来源：《城市建设理论研究》2012年第30期 【摘要】随着经济的发展，特别是改革开放的不断深入，我国城市的地铁交通建设取得了土突飞猛进的的发展，城市地铁交通在城市的交通中占据着重要的地位。同时，伴随着我国城镇化水平不断提高，我国城市的发展速度也在不断的加快，因此对于城市交通的要求就提出了更高的要求，再加上近年来，我国城市地铁交通的施工技术的进步，各个城市更是快速的进行城市地铁建设。但是我国的城市地铁建设大多要穿越很多的路面、建筑、桥梁和其他的一些地下管道等建筑物，同时，又由于地铁建设或者是城市地下工程建设的特点与城市的地下水文方面的不确定性影响，使得城市的地铁等地下工程建设不可避免的会出现其他类似工程建设的风险和问题。为了使城市地铁建设减少对现有城市建筑物、构筑物的干扰，保护城市现有建筑物的安全和不被影响，降低城市地铁建设的风险是十分紧迫的问题。本文主要研究盾构隧道下穿既有城市铁路施工技术，以其对该领域有所发展。 【关键字】盾构隧道，下穿，城市铁路，施工技术，探讨 中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号： 一．前言 城市地铁建设中，盾构隧道下穿的地铁施工技术是一项新兴的技术，是随着近年来我国城市地铁建设的增多，以及地铁建设对于城市已有建筑物或者是构筑物的的影响因素而逐渐发展起来的。该项技术的产生适应了我国城市地铁建设发展的需要，对城市更加科学的建设地铁线路提供了技术支撑。我们知道在城市地铁建设中，难度是很大的，需要考虑的因素有很多，怎样使城市地铁建设不至于影响到现有建筑物和构筑物的安全，是我们城市铁路建设所需要解决的一大问题。现在，盾构隧道下穿的地铁施工技术已经在我国城市地铁建设中广泛运用，且日益发挥着重要作用。本文主要是通过一个具体的城市地铁建设工程，来具体讲解盾构隧道下穿的地铁施工技术，通过这个案例，我们就可以了解盾构隧道下穿的地铁施工技术的各个要领，为在以后的城市地铁施工建设中提供宝贵的经验。 二．城市地铁工程的基本情况介绍 该项城市地铁工程在北京市朝阳区太阳宫地区，以惠新西街为起点，以东北京地铁10号线芍药居站为终点。此条地铁线路全长1116.4 m，此条地铁线主要是使用盾构的方法进行施工。同时在线路的中途有下穿既有城市地铁13号线，就是芍药居站。 此条地铁线的隧道高为25．4 m，该条隧道穿过的地下层主要是粉状的地下黏土。根据相关的地质勘查报告，我们可以知道此条地铁位于第四纪覆盖层，该地段的土层主要包括人工填

地铁区间隧道常见结构的设计

地铁区间隧道常见结构的设计 【摘要】结合深圳地铁2号线工程实例,介绍地铁区间隧道常见结构型式的设计,以用于指导建设实践。 【关键词】地铁;区间隧道;结构设计 地铁区间隧道目前主要的设计方案有暗挖马蹄形断面隧道、圆形盾构断面隧道、明挖矩形断面隧道。每种型式各有优缺点,在设计中需根据不同的地质条件、线路埋深和周边环境加以选择。 1、设计结构型式的选择 1.1 明挖矩形结构经过多年的发展,明挖法施工工艺成熟,方法简单、可靠,施工风险小,容易控制;工程进度快,根据需要可以分段同时作业;浅埋时造价及运营费用低;对地质条件要求不高;防水处理容易。但施工对城市地面交通和居民的正常生活也有一定影响,在施工期间对周边环境有一定的破坏;在明挖影响范围的地下管线需拆迁;需较大的施工场地。对于跨度大、埋深浅、地质条件差且地面环境允许,有施工场地的区间段,应优先考虑使用,以减少施工的风险和减少工程造价。 1.2矿山法马蹄形结构 1.2.1矿山法优缺点分析地铁区间隧道采用矿山法施工,是为适应城市浅埋隧道的需要而发展起来的施工方法,也称浅埋暗挖法。在我国地铁区间隧道建设中已广泛采用。它是采用信息化设计和施工,可以根据施工监测的信息反馈来验证或修改设计和施工工艺,具有适应城市地下工程周围环境复杂、地质条件较差、埋深浅、地面沉降控制严格及结构防水要求高等特点。矿山法施工除在施工竖井或洞口位置需占有一定的施工场地外,对地面交通、管线等干扰较少,对周边环境影响较小;废弃土石方量少;对不同的地质情况及周边环境采用不同的工程措施及施工方法,针对性强;对软硬不均地层,可以采用不同的开挖方式进行处理,处理方便容易。矿山法也有自身的弱点:在施工中容易引起地下水流失,从而引起地面沉降或隆起,在重要管线和房屋周边需采取切实可行的保护措施;在施工中处理不当,容易引起地面坍塌,从而造成对周边环境的影响和引发事故。在施工过程中需严格按施工工艺和要求进行施工,并加强施工中的监控量测工作。跨度大时,需分多步进行开挖施工,工序之间干扰大,施工组织麻烦,施工中存在一定的风险。在设计及施工过程中,需要充分论证和考虑隧道周边的环境和工程及水文地质条件,采用合理的工程措施和施工工艺之后,以上弱点才可以弱化并避免的。因此采用矿山法设计和施工时,必须从隧道施工方法、施工程序、辅助工法的采用等方面进行认真研究。 1.2.2计算简图采用荷载-结构模型平面杆系有限单元法。选取地质条件最差、最不利典型横断面进行承载能力极限状态和正常使用极限状态的计算。计算简图和计算结果见图1~图3。 1.3盾构法圆形结构 1.3.1盾构法优缺点盾构法施工不仅施工进度快,而且无噪音,无振动,对地面交通及沿线建筑物、地下管线和居民生活等影响较少。由于管片采用高精度预制构件,机械化拼装,因而质量易于控制。地铁工程建设经验表明,由于采用高精度管片及复合防水封垫,单层钢筋混凝土管片组成的隧道衬砌可取得良好的防水效果,不需要修筑内衬结构。盾构技术的发展,尤其是泥水式、复合式土压平衡式盾构的开发,使之在含水砂层以及砂质黏性土层等地层中进行开挖成为可能,所以当工程地质和水文地质条件以及周围环境情况等难以用矿山法和明挖法施工时,盾构法是较好的选择。而且采用盾构法施工下穿房屋筏板基础时,能较有效控制地面沉降,减少对房屋的破坏。因此,地铁区间隧道采用盾构技术已成为发展的必然趋势。采用盾构法较矿山法施工有施工风险相对较小、对环境的影响较小、工程投资较省等优点。盾构法施工也有一定的弱点。盾构机在匀质地层中施工是顺利的,但是地层软硬不均,尤其是在软

盾构隧道设计基本概念

盾构隧道设计基本概念 1盾构管片的几何设计 1.1隧道线形的选择—平纵断面的拟合 隧道的中线是由直线及曲线组成。设计常常采用楔形衬砌环（见图1-1），来实现盾构隧道在曲线上偏转及纠偏，楔形衬砌环最大宽度与最小宽度之差称为楔形量。一般来说，楔形量的确定具有经验性，应考虑管片种类、环宽、直径、曲线半径、曲线区间楔形管片环使用比例、管片制作的方便性、盾尾操作空隙因素综合确定；管片楔形量还必须为施工留出适当的余裕。如下图所示，阴影部分是管片的平面投影图，圆弧是隧道设计中心线，圆弧中心点O1是隧道的转弯半径所在的中心点，O2是理论上能拼出的最小转弯半径时的圆心，则O2P＜O1P。 a）普通环b）单侧楔形环c）两侧楔形环 图1-1 楔形衬砌环（β-楔形角、△-楔形量） 图1-2 楔形量与转弯半径示意图 日本曾统计管片外径与楔形量的相关关系，如下图所示。

图1-3 楔形量的施工统计 《盾构工程用标准管片（1990年）》规定管片环外径与楔形量的关系如表1-1所示。 表1-1 楔形量与管片环外径的关系 目前，多采用楔形衬砌环与直线衬砌环的组合、左右楔形衬砌环以及通用型管片。 1.1.1标准环+楔形环 管片拼装时，根据隧道线路的不同，直线段采用标准环管片，曲线段采用楔形管片（左转弯环、右转弯环）用于隧道的转弯和纠偏。楔形环的楔形角由标准管片的宽度、外径和施工曲线的半径而定。采用这类管片时，至少需三种管片模具，即标准环管模、左转弯环管模和右转弯环管模。 a）直线段b）曲线段 图1-4 标准环+楔形环拟合线路 通常，以短折线拟合曲线，在设计时常以2标准环+1楔形环来拟合；不得以（极端困难）时，以1标准环+1楔形环来拟合。