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        地鐵工程盾構法的施工技術

        2018-03-27 06:14:27
        山西建筑 2018年33期
        關鍵詞:盾構注漿隧道

        劉 宏

        (中鐵十二局集團第二工程有限公司,山西 太原 030000)

        社會的發(fā)展推動了城市建設的發(fā)展,在此過程中,城市的交通問題日益突顯。要想有效解決城市交通中存在的問題,必須建設地鐵工程。盾構法作為地鐵工程建設的常用方法,在地鐵工程建設中發(fā)揮了至關重要的作用。利用盾構法進行地鐵工程建設有利于進行隧道挖掘,而隧道挖掘工作是地鐵工程建設中最重要的內(nèi)容。

        1 地鐵施工盾構法概述

        1.1 概念

        目前城市地鐵工程建設中應用最廣泛的技術就是盾構法,與其他地鐵工程建設技術相比,盾構法具有許多明顯優(yōu)勢。地鐵盾構法是一種新型施工技術,在城市地鐵工程建設中得到了廣泛的應用,其在應用過程中也不斷得到改進、完善。利用盾構法建設地鐵工程能夠有效提高地鐵工程的建設質量,優(yōu)化地鐵工程經(jīng)濟效益和社會效益。隨著盾構法的不斷成熟完善,其越來越適用于地鐵工程施工建設,在地鐵工程施工建設中發(fā)揮了不可或缺的作用,逐漸占據(jù)了傳統(tǒng)的地鐵隧道挖掘方法的應用市場,成為了目前地鐵工程建設最常用的施工技術。地鐵盾構法施工效率很高,安全性也很強。利用地鐵盾構法進行施工時,主要的機械設備是盾構機。盾構機常用于地鐵工程支撐穩(wěn)定、注漿工作、挖掘工作。換言之,地鐵工程的隧道建設可以通過盾構機完成掘進。同時,在掘進過程中,盾構機的盾殼還能起到支護作用,以便優(yōu)化施工效果。

        1.2 發(fā)展歷程

        在近十年的時間里,城市地鐵盾構法才興起并取得發(fā)展。為此,地鐵盾構法是一種比較新型的施工技術。但與此同時,地鐵盾構法由于其諸多突出優(yōu)勢在地鐵工程建設中得到了十分廣泛的應用,并在應用中不斷總結,得到改進和完善,其應用水平不斷提高。隨著地鐵盾構法的應用日益成熟,其越來越適用于城市地鐵工程建設,逐漸取代了傳統(tǒng)的地鐵工程建設方法,在地鐵工程建設過程中發(fā)揮了十分重要的作用。中國目前所有城市的地鐵建設都采用到了地鐵盾構法,我國平原地區(qū)城市地鐵工程建設更是離不開地鐵盾構法。施工效率高、施工安全性強是地鐵盾構法的突出優(yōu)勢,也是其在城市地鐵建設中得到廣泛應用的重要原因。我國的城市化進程不斷推進,城市中涌入的農(nóng)村人口越來越多,呈現(xiàn)出聚集效應。地鐵是一項十分重要的城市公共事業(yè),其建設必須充分考慮城市交通網(wǎng)絡的建設情況。在地鐵工程建設過程中,要真正發(fā)揮出盾構法的價值和意義,就必須讓盾構法更加適用于地鐵工程建設。完善的城市交通網(wǎng)絡能夠很好的發(fā)揮出盾構的作用,推動交通業(yè)的發(fā)展,使交通業(yè)更好地適應城市發(fā)展的步伐,做到與時俱進。當前城市地鐵盾構法仍然存在一些問題,這些問題的存在影響了地鐵工程的建設質量和效益。例如,盾構機的進出。

        1.3 基本原理

        盾構機是地鐵盾構法的主要機械設備,其在地鐵工程建設中發(fā)揮了重要作用。盾構機的主要組成部分包括挖掘系統(tǒng)、穩(wěn)定支撐系統(tǒng)、注漿系統(tǒng),其功能主要是在盾構機挖掘過程中支撐、穩(wěn)定挖掘的孔洞,從而保護挖掘的孔洞。盾構機的尾部能夠利用注漿系統(tǒng)對隧道圍巖進行注漿,從而加強圍巖的穩(wěn)定性,增強施工安全性,為地鐵隧道的挖掘、支撐等發(fā)揮保障作用。盾構機外部具有十分堅硬的鋼殼,為此,在挖掘過程中盾構機不容易受到損害。在盾構機的工作過程中,其尾部也會進入工作狀態(tài),整個盾構機的工作情況是前面進行挖掘施工,后面進行注漿操作,挖掘和注漿同步進行。注漿操作應做到嚴苛把控盾構機操作對周圍涂層的影響,以便確保地鐵隧道能夠安全、穩(wěn)定地運行。

        1.4 特點

        地鐵施工盾構法的施工技術興起時間較短,是一種新型的、先進的隧道挖掘技術,在近年來的城市地鐵工程建設中發(fā)揮了重要作用。盾構法的施工場所通常都位于地下,為此能夠在具有密集建筑或人群流動量很大的環(huán)境下進行施工。地鐵施工盾構法的特點主要有三個,即對環(huán)境影響較小,精確度很高,能有效節(jié)約成本。首先,環(huán)境影響力較小。地鐵盾構法在應用施工過程中不會制造很大的振動或噪聲,為此不會對周圍環(huán)境造成嚴重影響,能夠用于許多環(huán)境,使用范圍廣?;诙軜嫹▽Νh(huán)境影響較小的特點,其能夠應用于各種條件下環(huán)境的施工,有利于調控地鐵工程建設的進度。地鐵盾構法在地鐵工程建設中得到廣泛應用的主要原因也是其對環(huán)境依賴程度小。其次,精確度很高。地鐵盾構法的主要機械設備是盾構機,盾構機的運行基礎是機械工程、測量工程、自動控制工程,這使得盾構機的精度具有很好的保障。最后,能夠有效節(jié)約成本。利用地鐵盾構法進行地鐵工程建設施工時,如果技術人員、操作人員技術嫻熟,則所需的人工將大大減少,管理成本也能得到顯著降低。同時,長期使用盾構法進行施工也能相對減少盾構機的成本。

        2 地鐵施工盾構法的施工技術要點

        2.1 盾構機進出洞時作業(yè)控制

        地鐵工程施工人員在進行盾構機的進出洞操作時,必須對作業(yè)、操作進行嚴格控制。利用盾構機挖掘隧道,必然會涉及到盾構機的進出洞,而這一過程的作業(yè)控制直接關系到盾構法的施工質量。如果盾構機進出洞操作出現(xiàn)問題,則整個地鐵工程建設都有可能失敗。為此,施工人員必須充分重視盾構機的進出洞作業(yè)控制。通常情況下,盾構機首先進行進洞作業(yè),而后再進行出洞作業(yè)。在盾構機進行進洞作業(yè)之前,施工人員必須明確地鐵隧道的作業(yè)路線,避免出現(xiàn)較大的軸線誤差。同時,施工人員還應仔細勘察施工路線周圍的環(huán)境,根據(jù)實際情況進行具體的操作。如果存在威脅盾構機施工作業(yè)的潛在因素,則必須在作業(yè)前制定好預防措施以及應急措施,避免在施工過程中出現(xiàn)重大事故,干擾盾構機的順利施工。在進行盾構機的出洞作業(yè)前,施工人員需徹底審查各項工作,避免存在漏洞影響出洞作業(yè)。

        2.2 盾構機挖掘施工時作業(yè)控制

        盾構機的挖掘作業(yè)是地鐵施工盾構法的主要工作,此項作業(yè)在地鐵工程建設的盾構施工中具有十分重要的作用。在盾構機進行挖掘施工的過程中,應盡量避免挖掘施工對周邊土層產(chǎn)生較大影響,以保證開挖土層的穩(wěn)定性。要減少盾構機挖掘施工對周邊土層穩(wěn)定性產(chǎn)生的影響,施工人員必須在挖掘作業(yè)前科學合理地調整盾構機的參數(shù)。同時,在挖掘施工過程中,使用人員應注意盾構機的姿態(tài),避免盾構機因姿態(tài)問題影響挖掘工作的順利進行。盾構機的姿態(tài)不僅會影響挖掘工作的進行,還會影響管片作業(yè)的拼裝質量。為此,在盾構機的挖掘施工過程中必須嚴格控制其姿態(tài)。盾構機的姿態(tài)控制與注漿方式、盾構坡度等各項參數(shù)具有十分密切的關系,只有在控制好各項參數(shù)的前提下才能真正實現(xiàn)對盾構機姿態(tài)的有效控制。盾構機各項參數(shù)量的控制需要建立在可靠的測量工作之上,在進行可靠性的測量之后,才能實現(xiàn)對盾構機各項參數(shù)量的精準控制。此外,要將土體壓力控制在可控范圍內(nèi),還需嚴格調控盾構機的前進速度和排土容量。

        3 結語

        地鐵施工盾構法在城市地鐵工程建設中得到的應用日益廣泛,為了有效保障地鐵工程建設的質量,必須對盾構法施工技術進行深入的研究分析。盾構機進出洞作業(yè)控制、盾構機挖掘作業(yè)控制是地鐵施工盾構法施工技術的要點,利用盾構法進行地鐵施工時,必須重視要點控制,并根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況及變化進行施工作業(yè)。

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