盾构法隧道异型断面施工技术初探论文

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1、盾构法隧道异型断面施工技术初探论文.freel以上的最小开挖空间。③配备能够迅速进行扩径管片组装和和原有管片拆卸的装置。由于修建扩径盾构出发基地时，应依次拆除部分衬砌和挖去部分围岩，修建能够设置扩径盾构的空间，这将导致原有隧道的结构作用荷载和应力发生变化．所以除需在原有隧道开孔部及其附近加固隧道外，还需通过测量掌握衬砌应力，在监视围岩状态的同时谨慎施工。3盾构隧道基础上人工扩挖法修建异型断面异型断面隧道长度相对盾构施工总长占据很小的比例，为长度相对较短的异型断面区段制造或购买一台扩径盾构机不切合仍处于发展中国家的我国国情，现阶段在我国大量采用扩径盾构法施工尚有一段距离。结合中国

2、国情，在修建需扩挖的异型断面时，宜采用在盾构施工完成后用传统方法进行扩挖的途径。换言之，先采用在全部或部分暗挖区间以盾构法施工先行贯通，在已经形成的区间隧道基础上再用不同方式对车站、渡线室、联络通道等特殊异型断面进行扩挖，这样不仅可大幅缩短建设周期，提高地铁工程的建设质量，确保施工期间的安全，极大地减小对周围环境的影响，而且能通过盾构法的长距离应用，产生规模效益，从总体上较大幅度地降低工程造价。图4是以盾构隧道为拱座基础修建单拱结构的示意图，它的特点是无用盾构修建两侧隧道，在隧道内部模筑混凝土拱座，然后用若干小型盾构修筑上部拱式结构体，在上部结构体的保护下采用人工开挖，此方法是

3、典型的盾构隧道基础上进行人工扩挖修建异型断面的实例之—。图4盾构隧道为拱座基础修建单拱结构示意以两连岛式车站为例，在双线盾构隧道基础上扩挖成站的施工步骤大致为：(a)进行地层加固和超前支护、开挖中导坑并修筑巾墙；(b)超前支护或地层加固、开挖左侧导坑并修左边墙；(c)超前支护或地层加固、开挖左部拱顶上弧并修筑拱部结构(现浇混凝土或装配式)；(d)开挖左洞余下部分并拆除管片；(e)修筑左洞仰拱(现浇混凝土或装配式)；(f)超前支护或地层加固、开挖右侧导坑并修右边墙；(g)超前支护或地层加固、开挖右部拱顶上弧并修筑拱部结构(现浇混凝土或装配式)；(h)开挖右洞余下部分j9拆除管片；

4、(i)修筑右洞仰拱(现浇混凝土或装配式。施工步骤见图5。综上，在盾构法隧道基础上扩挖主要包含以下步骤：地层加固和超前支护，管片拆除，扩挖土体，临时支护，模筑混凝土或管片安装，拆除支护等步骤。一般地中扩挖施工时，都采用敞开开挖面的方法。由于围岩因先行隧道的施工已经松动，应根据需要用辅助施工法等来取得围岩的稳定，然后分步开挖，同时采取适当措施以防止已设隧道或地中结构物的变形。可采用钢制支架或特殊的管片等一边支护围岩，一边慎重进行扩挖。作为特殊的地中扩挖方法，已开发使用的有一种通过管片装置的组合来加宽已设隧道的施工法，侧向扩挖已设隧道的施工法等等。对于联络通道或渡线，异型断面位置应力

5、复杂，需认真考虑接合方式，注意应力恶化区域。4盾构法隧道异型断面的主要技术问题西南交通大学承担了广州地铁3号线异型断面施工技术研究课题，从先期计算分析和以往盾构隧道课题研究成果来看，以下一些技术问题非常重要，值得深入地细化分析:(1)从施工角度而言，重要的是保证扩挖时围岩的稳定和控制相邻管片应力的恶化，为此，需要重点研究管片拆除前对围岩的超前加固和拆除后扩挖过程中的临时支护技术：包括设置临时支柱，对管片后围岩超前注浆加固处理等措施：其次需要研究运用于异型断面区段的特殊管片型式以及连接异型断面与普通断面的合理连接构件．连接构件要保证异型断面处受力状态合理，外观上符合审美标准等。设

6、计和研制适用于局部扩挖的小型施工机械．保证施工方便和容易操作，例如设计小型盾构机械，可以用于图4顶拱的施工，由于异型断面管片后部围岩异于普通盾构隧道．采用常规壁后注浆方式效果难以保证．所以研究异型断面处壁后注浆的具体方式比较重要：(2)从设计角度而言，主要需发展针对特殊异型断面型式的结构计算方法和模式。同时要能够全面模拟施工过程隧道的力学行为，即加固，管片拆除．开挖，模筑衬砌或拼装特殊管片等过程。在盾构隧道基础上扩挖的最大不同就是在原基本稳定的围岩和管片系统基础上拆除管片。管片拆除后围岩和相邻管片应力将重分布，紧接着的开挖将再次破坏上一次的应力状态，管片安装后对这一应力状态又将

7、产生新的调整，这些过程对于异型断面的施工安全都极为重要，需要系统的分析计算，找出应力变化和调整的规律，以便施工时采取相应的对策；合理考虑连接部位各种因素的应力应变分析方法，以便能够选择和优化连接构件的几何尺寸和连接方式，研究表明：衬砌连接部位采用搭接代替钢接能显著改善连接部位的应力状态；对需设置立柱的地方，也需要研究立柱和管片的连接方式，在满足其他要求情况下，尽量做成柔性接头，如铰接或弹性较等。