理论教育 成都特殊地质条件下地铁盾构选型及关键施工技术分析

成都特殊地质条件下地铁盾构选型及关键施工技术分析

时间:2023-09-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:盾构施工除了和地层条件相适应以外,必须同时考虑环保、工作环境、安全等因素,盾构的选型也应充分符合这几种因素的条件。正是出于对环保及经济性因素的考虑,许多工程局更倾向于选用土压平衡盾构作为隧道施工设备,即便是该地层可能不太适合该盾构的掘进。盾构的适应性分析的目的,就是针对影响盾构施工的因素,分析其对盾构施工造成的影响,进一步得出该因素对盾构选型提出的要求,从而再根据这些要求选择合适的盾构机形式。

成都特殊地质条件下地铁盾构选型及关键施工技术分析

盾构施工除了和地层条件相适应以外,必须同时考虑环保、工作环境、安全等因素,盾构的选型也应充分符合这几种因素的条件。在实际盾构选型时,还需解决理论的合理性与实际的可行性之间的矛盾,充分考虑各种影响因素的利与弊,选择最符合要求的盾构形式。

1)环保及经济因素

对泥水平衡盾构而言,虽然经过筛、旋流、沉淀等程序,可以将弃土浆液中的一些粗颗粒分离出来,并通过汽车、船等工具运输弃渣,但泥浆中的悬浮或半悬浮状态的细土颗粒仍不能完全分离出来,而这些物质又不能随意处置,这就形成了使用泥水盾构的一大难题。降低污染、保护环境是选择泥水盾构面临的十分重要的课题,需要解决的是如何防止将这些泥浆弃置于江河湖海等水体中造成范围更大、更严重的污染。

要将弃土泥浆彻底处理成可以作为固体物料运输的程度也是可以做到的,国内外都有许多成功的事例。但做到这点并不容易,原因如下:

①处理设备贵,增加了工程投资

②用来安装这些处理设备需要的场地较大。

③处理时间长。

正是出于对环保及经济性因素的考虑,许多工程局更倾向于选用土压平衡盾构作为隧道施工设备,即便是该地层可能不太适合该盾构的掘进。因此,环保与经济因素是在盾构适应性选型过程中所需考虑的一个非常重要的因素。(www.daowen.com)

2)工作环境因素

盾构的选型还应考虑盾构施工对工作环境的影响。比如,盾构的刀盘驱动是液压驱动还是电动驱动。液压驱动效率低,噪声大,洞内温度上升快;而电动驱动效率高,洞内环境好(噪声小、温度低)。这些考虑均是出于对盾构施工人员的保护,是盾构适应性选型中必不可少的一个环节。

3)安全因素

从保持工作面稳定、控制地面沉降的角度来看,当隧道断面较大时,使用泥水平衡盾构要比使用土压平衡盾构的效果好一些,特别是在河湖等水体下、在密集的建筑物或构建物下以及上软下硬和松散的砂卵石地层中施工时。在这些特殊的施工环境中,施工过程的安全性将是盾构选型时的一项极其重要的考虑。

从以上各种影响因素的分析可知,盾构选型不仅仅是单因素之间的简单匹配关系,更需要综合考虑盾构施工中的种种影响因素,并根据这些影响因素判断所选盾构方案能否满足其施工要求,以及如若不满足,将会对盾构施工造成何种不适应的影响。全面考虑这些影响因素的影响程度,才能选出一种尽可能适应该地层地质条件且满足基本盾构施工要求的盾构机形式。

当然,经过分析可知,没有任何一种盾构机形式能够完全符合所有施工条件的要求,也没有任何一台盾构能够保证在隧道施工中不出现任何问题,因此没有一台盾构机是十全十美的。在盾构选型中,“抓大头放小头”是盾构选型的一个原则,抓住各种问题的主要矛盾,解决了大矛盾问题,再针对小矛盾进行修改,使其尽可能满足盾构施工的要求,此为盾构选型的一个思路。盾构的适应性分析的目的,就是针对影响盾构施工的因素,分析其对盾构施工造成的影响,进一步得出该因素对盾构选型提出的要求,从而再根据这些要求选择合适的盾构机形式。

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