亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        風(fēng)化花崗巖地層中地鐵盾構(gòu)隧道施工關(guān)鍵技術(shù)

        2022-04-07 03:51:58吳敏敏劉先行
        鐵道建筑 2022年3期
        關(guān)鍵詞:推進(jìn)力泥水刀盤(pán)

        吳敏敏 劉先行

        1.中電建路橋集團(tuán)有限公司,北京 100160;2.中國(guó)電建集團(tuán)國(guó)際工程有限公司,北京 100036

        隧道盾構(gòu)法施工在我國(guó)應(yīng)用越來(lái)越廣泛,特別在城市地鐵建設(shè)中。較之均質(zhì)地層,盾構(gòu)機(jī)在混合層中掘進(jìn),更易出現(xiàn)刀盤(pán)擁堵、刀具磨損、地層沉降、掘進(jìn)效率低下等問(wèn)題[1-5],更需對(duì)盾構(gòu)機(jī)選型、泥漿配比、操作方法、施工參數(shù)等進(jìn)行研究,以適應(yīng)工程實(shí)際情況。本文以新加坡地鐵湯東線T217 標(biāo)段盾構(gòu)隧道在不同風(fēng)化程度花崗巖地層中的掘進(jìn)施工為例,介紹了復(fù)雜地質(zhì)條件下地鐵盾構(gòu)隧道施工關(guān)鍵技術(shù)。

        1 工程概況

        該工程項(xiàng)目位于新加坡市中心最繁華地段,周?chē)型饨徊亢投鄠€(gè)國(guó)家駐新加坡大使館。主要工程包括一個(gè)地下車(chē)站,兩條長(zhǎng)約750 m 的地鐵隧道以及聯(lián)絡(luò)通道、逃生井等。地下車(chē)站位于納比雅路—克倫尼路交叉口,盾構(gòu)隧道下穿東陵區(qū)居民區(qū),施工過(guò)程中安全、環(huán)保、噪聲、地面沉降等要求嚴(yán)格。

        地鐵隧道始發(fā)時(shí)為上下重疊式,逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樗狡叫惺降诌_(dá)下一車(chē)站。下層隧道稱(chēng)為北向隧道,上層隧道稱(chēng)為南向隧道。

        隧道穿越地層巖性為花崗巖。根據(jù)新加坡規(guī)范SS CP4:2003《基礎(chǔ)工程實(shí)施準(zhǔn)則》,隧址區(qū)花崗巖按風(fēng)化程度可分為新鮮或弱風(fēng)化、微風(fēng)化、中等風(fēng)化、高度風(fēng)化、全風(fēng)化花崗巖和殘積土六個(gè)等級(jí)。其中全風(fēng)化花崗巖仍存留原巖結(jié)構(gòu),而殘積土中原巖結(jié)構(gòu)完全破壞。地質(zhì)勘查資料顯示,北向隧道約40%長(zhǎng)度穿越全~中等風(fēng)化花崗巖混合層,38%為全斷面中等風(fēng)化花崗巖層,其余為全斷面全風(fēng)化花崗巖層;南向隧道約10%長(zhǎng)度為全~中等風(fēng)化花崗巖混合層,其余為全斷面全風(fēng)化花崗巖層。巖土物理力學(xué)參數(shù)見(jiàn)表1。其中:新鮮或弱風(fēng)化花崗巖與微風(fēng)化花崗巖采用相同的參數(shù);括號(hào)內(nèi)是限制值,當(dāng)5 倍標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)大于120時(shí),不排水剪切強(qiáng)度只能取120 kPa。

        表1 巖土物理力學(xué)參數(shù)

        因工程位于熱帶地區(qū),降水豐沛,地下水位變化大,編制施工方案時(shí)地下水位按地面高程考慮。

        2 隧道施工過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)控制

        在盾構(gòu)隧道掘進(jìn)過(guò)程中澳大利亞大使館、外交部等11 座建筑(圖1)會(huì)受到較大影響,需逐一進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析,并制定相應(yīng)的控制措施。

        圖1 受盾構(gòu)隧道掘進(jìn)影響的建筑

        受影響建筑物基礎(chǔ)統(tǒng)計(jì)情況見(jiàn)表2。淺基礎(chǔ)建筑對(duì)不均勻沉降敏感,遭受不均勻沉降時(shí)易發(fā)生墻體開(kāi)裂;樁基礎(chǔ)建筑則必須在掘進(jìn)前確認(rèn)樁尖距擬施工隧道頂部的凈空距離,評(píng)估切樁的可能性。

        表2 建筑物基礎(chǔ)統(tǒng)計(jì)情況

        3 盾構(gòu)機(jī)系統(tǒng)選型設(shè)計(jì)

        結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件[6],對(duì)國(guó)內(nèi)外廠家設(shè)備進(jìn)行比選,最終采用德國(guó)海瑞克的復(fù)合式泥水平衡盾構(gòu)機(jī)S930和離心式泥水分離系統(tǒng)。

        3.1 刀盤(pán)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

        根據(jù)地質(zhì)資料[7],花崗巖的抗壓強(qiáng)度達(dá)到241 MPa,且極端情況下抗壓強(qiáng)度可能達(dá)到400 MPa。刀盤(pán)直徑6.7 m,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)見(jiàn)圖2。北向隧道以穿越中等風(fēng)化花崗巖為主,考慮盾構(gòu)機(jī)切割全斷面巖石的能力,刀盤(pán)上多配滾刀,減少刮刀數(shù)量;采用滾刀46 把(含邊刀2 把),刮刀48 把;開(kāi)孔率26%。南向隧道則以穿越全風(fēng)化花崗巖為主,兼顧刀盤(pán)切割能力和掘進(jìn)效率,刀盤(pán)上適當(dāng)減少滾刀,增加刮刀;采用滾刀40把(含邊刀2 把),刮刀56 把;開(kāi)孔率35%。滾刀直徑457 mm,刀刃厚19 mm;滾刀間距多刀型為90 mm,單刀型為80~85 mm。

        圖2 盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

        為滿(mǎn)足各種巖土斷面掘進(jìn)需要,主驅(qū)動(dòng)采用9 臺(tái)功率160 kW 變頻驅(qū)動(dòng)電機(jī),安裝功率1 440 kW,最大推進(jìn)力48 657 kN。主軸承直徑3 m,額定扭矩4 769 kN·m,最大扭矩6 200 kN·m,脫困扭矩6 677 kN·m。

        3.2 泥水艙壓力平衡系統(tǒng)

        隧道穿越不同風(fēng)化程度地層,地表建筑物林立,為防止盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)時(shí)開(kāi)挖面土體流失嚴(yán)重引起地表沉降,S930 復(fù)合式泥水平衡盾構(gòu)機(jī)采用氣壓艙和泥水艙相結(jié)合的雙艙模式,兩艙底部通過(guò)泥漿連通,解決了單艙泥水盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程中泥水艙經(jīng)常遇到的壓力突升或突降問(wèn)題。

        泥水艙壓力參考值由地下水壓力、靜土壓力和動(dòng)土壓力綜合判定[8]。為了確保泥水艙壓力平衡系統(tǒng)的靈敏性,S930復(fù)合式泥水平衡盾構(gòu)機(jī)采用Samson壓力調(diào)節(jié)器與繩式液位傳感器相結(jié)合的方式。盾構(gòu)推進(jìn)時(shí),一旦氣壓艙壓力值與參考值發(fā)生偏差,通過(guò)壓力調(diào)節(jié)器差分控制系統(tǒng)控制進(jìn)氣閥或排氣閥,維持設(shè)定的壓力值。同時(shí)由液位傳感器監(jiān)測(cè)泥漿液位的升降變化,通過(guò)控制進(jìn)泥泵或排泥泵的轉(zhuǎn)速,使氣壓艙內(nèi)泥漿液位恢復(fù)到盾構(gòu)軸線附近位置。

        3.3 泥漿輸出監(jiān)控系統(tǒng)

        泥水盾構(gòu)機(jī)的工作原理是利用加壓泥漿確保開(kāi)挖面穩(wěn)定,同時(shí)泥漿將開(kāi)挖的渣土攪拌混合后形成泥水,經(jīng)排泥管輸送到地面的泥水分離設(shè)備進(jìn)行處理,然后通過(guò)進(jìn)漿泵輸送至泥水艙。盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)時(shí)開(kāi)挖土方。理論干土重量Md為

        式中:D為刀盤(pán)直徑,m;ΔL為凈進(jìn)尺,m;ω為開(kāi)挖土體的含水率,%;ρs為開(kāi)挖土體的密度,t∕m3。

        實(shí)際干土重量Ma為

        式中:t1、t2分別為盾構(gòu)機(jī)開(kāi)始、結(jié)束時(shí)間,s;Qout、Qin分別為泥漿排出、泵入速率,m3∕s;ρout、ρin分別為排出、泵入泥漿密度,t∕m3;ΔVc為氣壓艙泥漿容積變化量,m3。

        通過(guò)泥漿輸出監(jiān)控系統(tǒng)記錄盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)實(shí)際出渣量,通過(guò)數(shù)據(jù)分析和可視化界面,對(duì)掘進(jìn)過(guò)程中出渣的異常情況及時(shí)預(yù)警。本項(xiàng)目按實(shí)際干土重量達(dá)理論值的1.15倍設(shè)置預(yù)警值。

        3.4 泥水分離系統(tǒng)

        海瑞克離心機(jī)式泥水分離系統(tǒng)的功率為1 200 m3∕h,保證盾構(gòu)機(jī)最大日進(jìn)尺16~20 m。其具有三項(xiàng)優(yōu)勢(shì):①多級(jí)分離,篩分顆粒粒徑分別為12.0 mm、3.1 mm、180 μm、35 μm。②自動(dòng)化程度高,通過(guò)可視化控制平臺(tái),對(duì)盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)過(guò)程中進(jìn)漿泵和排漿泵工作狀態(tài)、泥漿濃度等關(guān)鍵指標(biāo)適時(shí)控制,與盾構(gòu)機(jī)操作平臺(tái)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫對(duì)接,保障了盾構(gòu)機(jī)的運(yùn)行安全。③集裝箱式設(shè)計(jì),節(jié)省空間。噪聲在50 dB 以下,可在城市居民區(qū)24 h運(yùn)行。

        3.5 輔助設(shè)備

        輔助設(shè)備主要有碎石機(jī)、管片拼裝機(jī)、安全艙、材料設(shè)備艙等。

        4 泥漿關(guān)鍵性能指標(biāo)

        北向隧道盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)到P90環(huán)時(shí)不同風(fēng)化程度地層頻繁交替變化。為指導(dǎo)泥漿制備與調(diào)整,施工前針對(duì)可能遇到的各種工況設(shè)計(jì)了5 組泥漿關(guān)鍵性能指標(biāo),見(jiàn)表3。

        表3 不同工況下泥漿關(guān)鍵性能指標(biāo)

        5 施工情況及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)

        5.1 施工情況

        盾構(gòu)機(jī)工作時(shí)通過(guò)泥漿循環(huán)維持泥水艙壓力的動(dòng)態(tài)平衡,同時(shí)根據(jù)地層情況確定合理的推進(jìn)力和刀盤(pán)轉(zhuǎn)速,使盾構(gòu)機(jī)保持合適的掘進(jìn)速度和工作狀態(tài),避免超挖和地表沉降。盾構(gòu)機(jī)進(jìn)入全斷面中等風(fēng)化花崗巖層時(shí),推進(jìn)力保持在25~27 MN,刀盤(pán)平均轉(zhuǎn)速在2.8~2.9 r∕min;進(jìn)入全斷面全風(fēng)化花崗巖層時(shí),推進(jìn)力保持在 24 MN 左右,刀盤(pán)轉(zhuǎn)速為 2.3 r∕min;進(jìn)入全~中等風(fēng)化花崗巖混合層時(shí),推進(jìn)力保持在24~26 MN,刀盤(pán)轉(zhuǎn)速在2.6~2.8 r∕min。實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),在混合層中掘進(jìn)時(shí)若推進(jìn)力超過(guò)30 MN,刀盤(pán)中心區(qū)域的刀具磨損非常嚴(yán)重,此時(shí)應(yīng)適當(dāng)減小推進(jìn)力和刀盤(pán)轉(zhuǎn)速。

        每環(huán)掘進(jìn)凈用時(shí)見(jiàn)圖3。計(jì)算可得:P90—P225環(huán)管片平均每環(huán)掘進(jìn)凈用時(shí)102.4 min。全斷面中等風(fēng)化花崗巖層(P119—P143 環(huán)、P198—P225 環(huán))中掘進(jìn)凈用時(shí)最高,全~中等風(fēng)化花崗巖混合層(P90—P118環(huán)、P144—P154 環(huán)、P167—P197 環(huán))中掘進(jìn)凈用時(shí)與在全斷面全風(fēng)化花崗巖層(P155—P166 環(huán))中相當(dāng)。在混合層中掘進(jìn)效率正常,刀具磨損也基本可控,只有在P186—P197環(huán)因?yàn)閹r石強(qiáng)度過(guò)高,推進(jìn)力設(shè)置偏大,刀具磨損嚴(yán)重,不得不放慢掘進(jìn)速度,安排了兩次停機(jī)檢修,更換部分刀具。

        圖3 P90—P225環(huán)掘進(jìn)凈用時(shí)統(tǒng)計(jì)

        5.2 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)

        在隧道沿線、建筑物周?chē)贾脺y(cè)點(diǎn),在盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)前對(duì)地下水位、地表沉降、地表建筑和市政設(shè)施的變形進(jìn)行觀測(cè)。在盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)過(guò)程中掌子面前后30 m 范圍內(nèi)觀測(cè)頻率為 2 次∕d,其余為 1次∕d。

        地下水位快速下降會(huì)引起地表沉降和建筑物破壞。兩次連續(xù)觀測(cè)的地下水位下降超過(guò)1.0 m 時(shí),由業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理和施工方共同商討,研究決定是否采取工程措施,如啟用回灌井等。隧道掘進(jìn)結(jié)束后,地面最大沉降出現(xiàn)在P170環(huán)(外交部和舍伍德路公寓之間),其值為7 mm。參照Peck 公式[9-10]算得地層損失率約1.01%,滿(mǎn)足小于2.00%的設(shè)計(jì)要求。地表建筑物未出現(xiàn)開(kāi)裂、傾斜。

        6 結(jié)語(yǔ)

        以新加坡地鐵湯東線T217項(xiàng)目為例,從盾構(gòu)機(jī)系統(tǒng)選型設(shè)計(jì)、泥漿關(guān)鍵性能指標(biāo)控制、施工情況、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)等方面,介紹了不同風(fēng)化程度花崗巖地層中地鐵盾構(gòu)隧道施工技術(shù)。

        通過(guò)精心策劃和組織,盾構(gòu)機(jī)在掘進(jìn)過(guò)程中順利通過(guò)了混合層區(qū)段,未發(fā)生超挖現(xiàn)象。現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)顯示地表最大沉降7 mm,地表建筑物未出現(xiàn)開(kāi)裂、傾斜,達(dá)到了工程目標(biāo)。

        猜你喜歡
        推進(jìn)力泥水刀盤(pán)
        基于有限元的盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)強(qiáng)度分析
        煤泥水處理智能控制研究現(xiàn)狀
        泥水加壓平衡盾構(gòu)
        北方建筑(2021年3期)2021-12-03 22:19:10
        基于自適應(yīng)內(nèi)模控制的煤泥水自動(dòng)加藥控制系統(tǒng)仿真研究
        TBM掘進(jìn)總推進(jìn)力關(guān)鍵參數(shù)識(shí)別與高精度Kriging模型
        某地鐵工程盾構(gòu)刀盤(pán)改造力學(xué)分析
        行政過(guò)程中的先行為效力
        T BM 刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)單神經(jīng)元模糊同步控制
        大決心
        非正弦振型對(duì)沉浮翼型推力產(chǎn)生的影響
        av免费资源在线观看| 日本中文一区二区在线| 亚洲无AV码一区二区三区| 亚洲av无码精品无码麻豆| 国产喷白浆精品一区二区豆腐 | 国产精品国产三级国产一地| 久久婷婷色综合一区二区| 亚洲精品久久| 开心五月婷婷激情综合网| 国产一区二区三区经典| 一本无码人妻在中文字幕| 波多野结衣乳巨码无在线| 国产日产亚洲系列最新| 亚洲精品一区二区三区四区久久| 又色又爽又黄的视频网站| 日本免费不卡一区| 亚洲色欲久久久综合网| 噜噜综合亚洲av中文无码| 久久久人妻一区二区三区蜜桃d| 日本一区二区亚洲三区| 国产精品久久码一区二区 | 男女后入式在线观看视频| 精品国产性色av网站| 久久精品国产99国产精2020丨| 午夜性无码专区| 亚洲av色av成人噜噜噜| 亚洲欧美日韩一区在线观看| 初高中生精品福利视频| 成人妇女免费播放久久久| 国产精品无码一区二区在线观一| 国内嫩模自拍诱惑免费视频| 亚洲av手机在线一区| 国产精品nv在线观看| 无码精品一区二区三区超碰| 女同久久精品国产99国产精品| 免费a级毛片无码| 女同舌吻互慰一区二区| 蜜桃视频在线免费观看完整版| 日本一区二区三区中文字幕最新| 国产精品无需播放器| a级国产乱理论片在线观看|