矩形顶管隧道的国内外发展与研究现状课件.ppt

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1、郑州红专路下穿中州大道大断面盾构顶管工程技术交流会2014年8月30日郑州矩形顶管隧道的国内外发展与研究现状汇报提纲顶管工程的分类顶管法的发展历史及现状典型工程案例分析顶管法的主要科学及工程技术问题顶管工程的发展趋势顶管工程当前主要存在的问题一、顶管工程的分类相同点异同点盾构工程顶管工程1.1顶管工程与盾构工程对比一、顶管工程的分类按掘进长度按断面大小分：按开挖方式分：按掘进长度分：按线型分：1.2顶管工程的分类二、顶管工程的发展与现状2.1国外顶管工程的发展历史二、顶管工程的发展与现状2.2国内顶管工程的发展历史二、顶管工程的发展与现状2.3国内外顶管机具设备现状◆矩形顶管机最早在日本

2、出现，主要用于地铁车站、地铁及水底隧道旁通道等构筑物的建设◆日本结合管片拼装法和顶管机，开发出DPLEX和Takenaka顶管施工法曲柄轴偏心矩形顶管组合刀盘多轴式矩形顶管机二、顶管工程的发展与现状2.4国内外顶管机具设备现状随着我国机电工程快速进步，目前国内己经有一批设备生产厂家能够自主设计、生产矩形顶管设备。主要有中国中铁装备有限公司（大型）和扬州广鑫重型设备有限公司（中小型）等。中铁装备矩形顶管机广鑫组合刀盘式顶管机三、典型工程案例分析3.1典型顶管工程施工案例波士顿中央大道矩形顶管隧道工程，为高架6车道，当时设计每天运量为75,000辆机动车，到1989年实际运量达到200,00

3、0辆，每天交通拥堵时间超过10小时，交通事故发生率是其他城市的4倍，预计2010发展到16个小时。建成时交通改造前交通流案例1：波士顿中央大道矩形顶管隧道工程三、典型工程案例分析改造方案：在现有的中央大道下面修建一条8-10车道的地下快速路，替代现存的6车道高架桥在波士顿海港建设一条海底隧道用来联系机场和城市中心建成后拆除地上拥挤的高架桥，代之以绿地和可适度开发的城市用地3.1典型顶管工程施工案例案例1：波士顿中央大道矩形顶管隧道工程三、典型工程案例分析工程特点：●施工时间：1989年至2004年●隧道管道：24m(宽)×12m(高)的混凝土矩形断面，长度约112m●施工方法：采用顶管工

4、程●覆盖层厚度：约2m●工程主要问题：保证施工期原有道路正常通行下穿一铁路线，严格控制沉降●地层加固：盐水冻结法冻结现场顶进现场改造前改造后3.1典型顶管工程施工案例案例1：波士顿中央大道矩形顶管隧道工程三、典型工程案例分析场地条件：交通压力大：行人→2600人/h；车辆→2400辆/h地层管线复杂；地下水位浅→约1~3m地层条件→极软灰色粘土和粉性砂，椎体贯入阻力为0.2-0.5Mpa普通隧道施工方案无法满足要求3.1典型顶管工程施工案例案例2：印尼KOTA箱型顶管人行隧道施工案例三、典型工程案例分析结构设计及施工特点：顶管隧道分为两部分（结构）：火车站（东段）长24m博物馆银行（西段

5、）长21m高4.95m，宽10.10m，总重1900t施工方案：分三段进行逐次顶推到位3.1典型顶管工程施工案例案例2：印尼KOTA箱型顶管人行隧道施工案例三、典型工程案例分析实际工程中的问题：问题1：顶管承载路面交通荷载过大地层软，沉降大解决方案：减小顶管的推进荷载与顶管平行方向铺设钢梁设计改为垂直顶管铺设钢梁，降低地面荷载顶管方向3.1典型顶管工程施工案例案例2：印尼KOTA箱型顶管人行隧道施工案例三、典型工程案例分析实际工程中出现如下问题：问题2：出现0.9%的管头下沉解决方案：1）始发井场地采用强夯管桩加固，保证管节始发的姿态；2）管节间采用预压的锚固装置3.1典型顶管工程施工案

6、例案例2：印尼KOTA箱型顶管人行隧道施工案例三、典型工程案例分析场地条件：武汉地铁2号线王家墩车站东北部下穿青年路与青年路高架桥（青年路与建设大道均为武汉市主干路中最重要的交通干道之一）人/车流量大，地下管线较密集，主要有给水、电力、电信及煤气等管线有较大的排水箱涵(7m×2.7m)等采用顶管法施工3.1典型顶管工程施工案例案例3：武汉地铁2号线王家墩东站Ⅳ号出入口三、典型工程案例分析结构设计及地层条件：覆土厚度：约为5.9m地层条件：淤泥质粉质黏土，夹粉粉砂结构尺寸：4m×6m矩形通道总长：约62.4m施工方法：土压平衡式矩形顶管接口防水：采用“F”型承插式+橡胶止水圈+聚硫密封膏两

7、副3m×3.5m刀盘16个纠偏千斤顶3.1典型顶管工程施工案例案例3：武汉地铁2号线王家墩东站Ⅳ号出入口三、典型工程案例分析实际工程中出现如下问题：问题1：紧邻既有上跨箱涵箱涵年代久，稳定性差解决方案：在箱涵前端1.5m位置设置两排￠600泄压孔加强实时监控问题2：地下水位线以下，管节漏水现象严重，防水任务重解决方案：1）管节采用抗渗混凝土2）接口：采用“F”型承插式+橡胶止水圈+聚硫密封膏3）管节壁外注浆防水4）嵌缝密封防水3.1