南水北调中线一期穿黄工程盾构机施工效率分析-论文.pdf

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1、水利水电工程造价．2014年．第2期3南水北调中线一期穿黄工程盾构机施工效率分析华夏．文军(长江勘测规划设计研究院有限责任公司，湖北武汉430010)摘要：依据南水北调中线一期穿黄工程盾构机施工过程中的实际情况和有关数据，科学运用数理统计方法．对盾构机施工效率进行分析。总结在穿越黄河时不同地质情况和工况下的盾构机施工效率．为准确预测和控制类似工程项目投资积累经验和基础资料数据。关键词：盾构机；施工；效率；南水北调穿黄工程送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能。1工程概况用盾构机进行隧洞施工具有自动化程度高、节省举世

2、瞩目的南水北调中线工程是国家重点战人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响、略工程．它的建设直接影响到整个国家自然环境开挖时可控制地面沉降、减少对地面建筑物的影的保护和生态环境的建设．关系到人民生活和生响和在水下开挖时不影响水面交通等特点在隧产水平的提高穿黄工程是其中具有标志性的关洞洞线较长、埋深较大的情况下．用盾构机施工键工程和“咽喉工程”．直接控制南水北调项目能更为经济合理盾构机外壳是一个能支承土体压否顺利实施和按期完成穿黄工程位于河南省郑力而又能在地层中推进的圆形钢筒结构．盾构前州市黄河上游约30km处，隧洞单

3、洞长4250m．面设置支撑和开挖土体的装置．盾构尾部是具有包括过河隧洞和邙山隧洞．过河隧洞段长3450一定空间的壳体．周边装有掘进所需的千斤顶．m，邙山隧洞段长800m。隧洞采用双层衬砌．外盾构每推进一环距离．在盾尾支护下拼装一环衬衬为预制钢筋混凝土管片。内径7．9m．内衬为现砌盾构推进过程中不断从开挖面排出适量的土浇预应力钢筋混凝土．成洞内径为7．0m。隧洞为方．并及时向盾尾后的衬砌环与地层之间的空隙双洞平行布置，中心线问距为28m．各采用1台中压注足够的浆体．以防止隧洞及地面下沉．同泥水平衡盾构机自黄河北岸竖井始

4、发向南岸掘进时使衬砌结构的受力状态得到改善施工。穿黄隧洞最大埋深35m．最小埋深23m。穿黄隧洞既穿越透水砂层．又从粉质壤土层为进一步了解盾构法施工的生产效率和资源中通过，开挖面自稳性差．还要承受高水压力．消耗．更准确地预测和控制工程投资．笔者根据适宜采用泥水平衡式盾构机施工泥水平衡式盾南水北调中线穿黄隧洞工程盾构机施工有关数据构机是向泥水舱注入泥水．并通过加压保持开挖和资料．运用数理统计方法对其效率进行分析．面稳定，适用于软弱的泥质层、松动的砂土层、以对其他采用盾构施工的水利水电工程造价的确砂砾层、卵石砂砾层、砂砾

5、和坚硬土互层的多种定和控制提供借鉴和指导地层，主要应用于开挖面自稳性差、渗透系数大、水压力相对较高的地层泥水平衡式盾构机掘进2盾构机施工方法和步骤效率高．刀盘与开挖面土体间充填了泥浆．使摩以盾构为核心的一整套完整的建造隧道的施擦系数降低，刀头磨损量减小，有利于长距离掘工方法称为盾构工法。盾构掘进机是盾构施工的进施工。穿黄隧洞盾构法施工的主要步骤如下：专用工程机械，现代盾构掘进机集机、电、液、(1)在隧洞北岸建造竖井。并将盾构机安装传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输就位后始发4水利水电工程造价·2014年．第2

6、期(2)盾构在地层中沿设计轴线向南岸推进。产或服务过程、保证质量的目的。广泛应用于定在推进的同时不断安装衬砌管片。额、质量、财务管理等各项业务。任何一个生产(3)推进至南岸施工竖井后，检修、维护，过程．不论如何精确设计和精心维护．总存在着然后掘进亡B山隧洞一定量的固有的或自然的变化．这是由许多偶然(4)邙山隧洞段掘进同时，过河隧洞段进行因素形成的偶然波动的累积效果南于这种波动二次混凝土衬砌比较小．所以认为这时生产过程处于受控状态或(5)盾构抵达亡B山隧洞进El处(距洞口35稳定状态此外．在生产过程中有时也发生由异m)

7、，完成盾构掘进施工．其后在已采用矿山法开常因素造成的异常波动．如由于设备调整不当、挖并支护好的35m的洞段中．采取拼装底部负环人为差错或原材料缺陷导致的质量和施工效率波的方式推出洞外并拆除动。控制图基于正态分布的基本原理．正常情况(6)亡B山隧洞与过河隧洞二次混凝土衬砌同下测点值是正态分布的．落在控制界限之内的概时完工。率远大于落在控制界限之外的概率反之．若测点值落在控制界限之外．可能是正常情况下的小3盾构机施工效率分析概率事件发生．也可能是过程异常发生．相对来3．1数理统计分析方法讲．后者发生的概率要大得多施工效率

8、分析的基础是现场数据资料的采集．按照控制图的基本原理．通过设定合理的上这些采集的数据资料均难以避免地带有系统误差、限和下限控制线．可以有效的发现并排除施工效过失误差和偶然误差系统误差是指测定系统本率分析抽样数据中的异常数据．然后对剩余数据身所造成的误差。如仪器不甚精确、测定方法不求算术平均值作为分析对象的施工效率甚合理、观测者的习惯及视差等原因