钢护筒在盾构接收井中的应用.pdf

轨道变通与地下工濯日
Track Traffic &Underground Engineering
钢护筒在盾构接收井中的应用
余远红
(中铁十八局集团第四工程有限公司天津地铁项目部,天津300200
摘要:针对天津地铁5号线张兴庄站一志成路站区间的特殊工程地质条件及复杂环境,采用钢护筒明洞接收解决了施
工难题。介绍了钢护简的结构组成,论述了钢护筒明洞接收施工工艺。钢护筒明洞接收技术的优越性,决定了其在难度较
大的盾构接收施工中具有广泛地应用前景。
关键词:地铁;盾构接收;冷冻加固;钢护筒
中图分类号:U455.4
文献标志码:B文章编号:1009-7767(2016)02-0075-04
Application of Steel Casing in Shield Receiving Pit
Yu Yuanhong
随着城市地铁建设规模的扩大,盾构法广泛应用抑制喷涌事故的发生,但容易出现质量缺陷,同时地层
于地铁区间隧道工程中。盾构到达接收是盾构法施工加固加大了盾构掘进的难度,延长了工期,提高了造价;
的一个关键环节,始发与到达接收发生的事故占一半这些工艺在施工中存在着不利于环保的因素,对环境影
以上,再加上穿越房屋、铁路及既有地铁等建(构)筑响较大。如何既安全又经济,既不冒险也不保守,顺利
物,更是盾构施工中的难点和最大风险点。目前,对于盾完成盾构的接收工作,需要在此基础上进行新的探索。
构接收施工方式的选择没有统一规定,盾构接收工序1.2钢护筒盾构接收技术
经常会存在较大风险,容易发生事故。对于盾构到达的
盾构施工时经常会遇到接收端加固效果不满足
安全措施,传统工艺主要采用端头注浆加固、冷冻法、要求或失效的问题,并且传统的盾构接收技术还存在
水中到达等方式。笔者认为为确保盾构接收的安全性,着安全性低和成本较高的缺点,钢护筒盾构接收技术
宜采用地面垂直冷冻加固+钢护筒明洞接收工艺"-到。很好地解决了这个难题。钢护筒是直径比盾构略大、
1盾构接收技术概述
长度比盾构略长的圆筒状钢结构,一端开口、另一端
1.1盾构接收技术分类
封闭,开口端预埋在洞门内,从而形成封闭系统。在钢
盾构接收技术可分为3类:土体加固、洞门密封、护筒内填入经试配的膨润土、粉煤灰、砂浆填料,形成
压力平衡。
一个外延接收体,密闭后以平衡地下水土压力,最终
土体加固是指通过土体加固改良技术(如注浆、旋完成盾构接收。
喷、搅拌、素混凝土地下连续墙、素混凝土围护桩、冻
钢护筒盾构接收技术具有以下优点:
结法、降水固结等技术),对盾构接收端的软弱土体进
1)钢护筒采用分节拼装,有利于快速施工,可以周
行加固改良,提高土体自稳能力,以消除盾构机进洞转重复使用;
时由于土质软弱所带来的风险。
2)通过对钢护筒进行密封处理,可以使盾构接收
洞门密封是指在盾构接收端设置密封装置,以封过程完全密闭,以抵抗后部地下水土压力;
闭盾构机进洞时引起的盾体或管片与预留洞口间的
3)钢护筒内的填充料提高了钢护筒接收施工的速
间隙,防止发生喷涌事故,以保证盾构机进洞安全。度及可操作性;
压力平衡是指在盾构进洞时,采用竖井内外水土
4)相对于其他接收工艺,钢护筒造价及安装成本
压力平衡的原理,使竖井外侧水土处于相对平衡稳定较低;
状态,不至于发生向井内喷涌的情况,使盾枃安全进洞。
5)施工安全性好,可在大深度、高水压条件下进
以上3种方法基本能保证盾构接收时土体的稳定,行盾构接收工作。
2016年2(3)第34帝磁绂太75
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中轨道交通与地下工程
Track Traffic &Underground Engineering
随着我国沿海一线城市(天津、上海、深圳等)地敷设,下穿北环线铁路、宜兴埠镇到达志成路站。区间
铁交通建设步伐的加快,沿海地区普遍存在着的砂石无联络通道。该区间隧道采用盾构法施工,左右线先后
含量多、富水程度高、承压能力弱等不良地质条件对采用1台盾构机从志成路站始发,在张兴庄站接收。
施工提出了巨大挑战,盾构施工被广泛采用以克服这
张兴庄站为天津地铁5号线与3号线换乘站,T型
些问题。钢护筒盾构接收工艺有效地解决了盾构接收换乘。5号线张兴庄站为地下3层站,3号线张兴庄站
中的涌水、涌砂等灾害,可适用于超深地层、富水、土为地下2层站,换乘节点于2009年施工完成,预留盾
体强度低等恶劣工程条件,保证了盾构的顺利接收和构接收条件。盾构到达3号线张兴庄站后,在站内空推
地表建筑的安全,能够有效降低施工风险和工程成本。横穿3号线张兴庄站,在5号线站端盾构接收井处吊
2工程概况
出。接收端头井临近北环线铁路,区间左线接收井距
天津地铁5号线张兴庄站一志成路站区间为单离北环线铁路16.81m,右线接收井距离北环线铁路
洞单线隧道,区间线路起于张兴庄站,沿规划均富路18.34m(见图1)。
m?
oo∞to
区活
盾构推进方向
po8332
空推段落
DK10+844.117
16.81m
北环线2+067.2
接收端
线盾构吊装井
22.048m
19.436m
DK10+845.658
张兴庄站
E的
?
18.34
K10+839.062
右线
盾构推进方向
图1区间隧道穿越北环线铁路平面图
盾构接收端处于粉土微承压含水层,稳定性差,在3.1钢护筒施工方法
盾构接收过程中容易产生涌水、涌砂;盾构接收端在
钢护筒明洞接收是利用与既有车站接收井洞门
北环线铁路的运行影响范围内,盾构机接收风险很大。外端连接护筒,临时制作1个密闭型箱体,并将箱体
为规避风险、确保施工安全和施工质量,采用钢护筒内临时填充黏土等材料,以此来平衡盾构推出隧道
盾构接收技术。
洞门时漏水涌砂压力,盾构机推入密闭箱体隧道洞
3盾构接收工艺
口注浆封闭后,拆除密闭箱体,完成盾构接收的施工
该工程采用“地面垂直冷冻加固+钢护筒明洞接措施
收”工艺。
3.1.1钢护筒设计制作
盾构接收端头井土体加固受施工场地的限制,水
钢护筒内径6700mm,外径の7124mm,长12m,
平冻结加固无法施工,故采用水平注浆,垂直冻结法分为6节,每2m为1节,每节分为上下2块半圆,筒
加固地基的施工方法?,使洞口范围内的土体冻结成体材料采用12mm厚的Q235B钢板,每段筒体的外周
强度高和不透水的板块,为破洞门提供条件。盾枃接收焊接纵、环向筋板形成网状以保证筒体刚度,钢护筒
施工流程如图2所示。
筒体如图3、4所示。
76角欧故2016No2(Mar)vol34
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