學(xué)習(xí)情境六-其他隧道施工方法

1、隧道工程,學(xué)習(xí)情境六其他隧道施工方法,,6.1 盾構(gòu)法施工,一、盾構(gòu)機(jī)類型及特點(diǎn),盾構(gòu)機(jī)的全名叫盾構(gòu)隧道掘進(jìn)機(jī)，是一種隧道掘進(jìn)的專用工程施工機(jī)械。盾構(gòu)機(jī)已廣泛用于地鐵、鐵路、公路、市政、水電等隧道工程施工中。 盾構(gòu)機(jī)問世至今已有近200年的歷史，盾構(gòu)機(jī)的起源可以追溯到1818年，法國工程師布魯諾（Brunel）從一種食船蟲在船身上打洞一事受到啟發(fā)，提出了盾構(gòu)施工法并獲得特許，這可以說是敞胸式手掘盾構(gòu)機(jī)的原型。,盾構(gòu)機(jī)的分類,A

2、類,,,1-1 (切口環(huán))；2-2 (支承環(huán))；3-3 (縱剖面),通常由盾構(gòu)殼體、推進(jìn)系統(tǒng)、拼裝系統(tǒng)、出土系統(tǒng)等四大部分組成。,盾構(gòu)的基本構(gòu)造,盾構(gòu)的組成,,,盾殼,,,刀盤,盾構(gòu)的基本裝置,,盾構(gòu)殼體,盾構(gòu)殼體的作用 是為了保護(hù)切削土體、出土、掘進(jìn)和拼裝管片襯砌等作業(yè)的安全進(jìn)行，外殼用鋼板制成，并用環(huán)形肋支承加固。 盾構(gòu)設(shè)備的外殼沿縱向從開挖面開始，依次分為切口環(huán)、支承環(huán)、水平隔板和豎直隔板和盾

3、尾四部分。,盾構(gòu)殼體,盾構(gòu)殼體,切口環(huán)保持開挖面的穩(wěn)定，在部位裝有切削機(jī)械和擋土設(shè)備，故又稱切削擋土部。敞開式盾構(gòu)，通常采用階梯形、斜承形和垂直形等形狀，,切口環(huán)形狀,,封閉式盾構(gòu)，前端裝有切削刀盤，刀盤后方到隔板的空間稱為土艙（或泥水艙）。土艙內(nèi)有攪拌裝置，底部為螺旋輸送器出土口，上部有添加材料注入口。,切削刀盤,密封艙,盾構(gòu)殼體,支承環(huán) 是承受作用于盾構(gòu)上全部荷載的主體結(jié)構(gòu)。其前部和后部設(shè)有環(huán)狀的剛性結(jié)構(gòu)，在大、中斷面盾構(gòu)

4、上，還采用梁柱進(jìn)行加固。 盾尾 即盾構(gòu)的后部結(jié)構(gòu)，長度根據(jù)管片在盾構(gòu)內(nèi)的組裝長度和盾尾止水帶的形狀確定。還需考慮隧道曲線施工等因素增加的一些富裕量，厚度根據(jù)不產(chǎn)生過大變形確定，確保盾尾止水帶安裝所需厚度。,支承環(huán),D－盾構(gòu)外徑 D0－管片外徑 x－盾尾空隙 t－盾尾板殼厚度盾尾構(gòu)造示意圖,,盾構(gòu)法的隧道襯砌,隧道襯砌是直接支撐地層、保持規(guī)定的隧道凈空、防止?jié)B漏、同時(shí)又能承受施工荷載的結(jié)構(gòu)。它由管片拼裝的一次襯砌組成，必要

5、時(shí)在其內(nèi)灌注混凝土作為第二次襯砌。一次襯砌為承重結(jié)構(gòu)的主體，二次襯砌是為了一次襯砌的補(bǔ)強(qiáng)、防水和防腐蝕而修筑的。 盾構(gòu)法修建的區(qū)間隧道襯砌類型，按照建筑材料劃分有鑄鐵、鋼管、鋼筋混凝土和鋼纖維混凝土等；按制作方法劃分有單層裝配式、雙層復(fù)合式和擠壓混凝土整體式襯砌三大類。,盾構(gòu)法施工,盾構(gòu)施工的主要工序有：盾構(gòu)機(jī)的出發(fā)與到達(dá)，土體開挖與推進(jìn)，襯砌拼裝與防水等。其中出發(fā)和到達(dá)時(shí)盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)施工中最容易發(fā)生事故的兩道工序，也是最關(guān)鍵的工

6、序。,盾構(gòu)出發(fā)工序包括⑴洞口端頭處理（軟土無自穩(wěn)能力的地層中）；⑵洞門砼鑿除（主要針對鋼筋砼圍護(hù)結(jié)構(gòu)）；⑶盾構(gòu)始發(fā)基座的設(shè)計(jì)加工、定位安裝；⑷始發(fā)用反力架的設(shè)計(jì)加工、就位；⑸支撐系統(tǒng)、洞門環(huán)的安設(shè)；⑹盾構(gòu)組裝、盾構(gòu)始發(fā)方案 。,1、加固效果不好,端頭土體加固的效果不好是在始發(fā)過程中經(jīng)常遇到的問題。采取的主要措施是必須根據(jù)端頭土體情況選擇合理的加固方法，而且要加強(qiáng)過程控制，特別是要嚴(yán)格控制一些基本參數(shù)。對于加固區(qū)與始發(fā)井間形成

7、的必然間隙要采取其它方式處理。,盾構(gòu)出發(fā)常見問題處理,2、開洞門時(shí)失穩(wěn),開洞門時(shí)失穩(wěn)主要表現(xiàn)為土體坍塌和水土流失二種，其主要原因也是由端頭加固效果不好所致。在小范圍的情況下可采用邊破除洞門砼，邊利用噴素砼的方法對土體臨空面進(jìn)行封閉。如果土體坍塌失穩(wěn)情況嚴(yán)重時(shí)，只有封閉洞門重新加固。,盾構(gòu)出發(fā)常見問題處理,3、始發(fā)后盾構(gòu)機(jī)“叩頭”,始發(fā)推進(jìn)后，在盾構(gòu)機(jī)抵達(dá)掌子面及脫離加固區(qū)時(shí)容易出現(xiàn)盾構(gòu)機(jī)“叩頭”的現(xiàn)象，根據(jù)地質(zhì)條件不同有些可能出現(xiàn)超限的

8、情況。為此，通常采用抬高盾構(gòu)機(jī)的始發(fā)姿態(tài)、合理安裝始發(fā)導(dǎo)軌以及快速通過的方法盡量避免“叩頭”或減少“叩頭”的影響。,盾構(gòu)出發(fā)常見問題處理,4、密封效果不好,洞門密封的主要目的也是在始發(fā)掘進(jìn)階段減少土體流失。當(dāng)洞門加固達(dá)到預(yù)期效果時(shí)，對于洞門環(huán)的強(qiáng)度要求相對較低，否則要在盾構(gòu)推進(jìn)前徹底檢查和確定洞門環(huán)的狀況。在始發(fā)過程中若洞門密封效果不好時(shí)可即時(shí)調(diào)整壁后注漿的配合比，使注漿后盡早封閉，也可采用在洞門密封外側(cè)向洞門密封內(nèi)部注快凝雙液漿的辦法

9、解決。,盾構(gòu)出發(fā)常見問題處理,5、盾尾失圓,在很多情況下，始發(fā)階段由于自重及其他原因，盾尾一般都會出現(xiàn)失圓的情況，有些可能達(dá)到10CM之多。可以采用盾構(gòu)機(jī)自帶的整圓器進(jìn)行整圓，在必要的情況下，可采用錯(cuò)縫拼裝以保證在管片拼至隧道內(nèi)時(shí)管片自身的橢圓度控制在誤差以內(nèi)。,盾構(gòu)出發(fā)常見問題處理,6、支撐系統(tǒng)失穩(wěn),支撐系統(tǒng)在某些情況下由于盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)中的瞬時(shí)推力或扭矩較大而產(chǎn)生失穩(wěn)，這樣將導(dǎo)致整個(gè)始發(fā)工作的失敗。對于支撐系統(tǒng)的失穩(wěn)只能從預(yù)防角度進(jìn)行，

10、同時(shí)在始發(fā)階段對支撐系統(tǒng)加強(qiáng)監(jiān)測。,盾構(gòu)出發(fā)常見問題處理,7、地面沉降較大,由于始發(fā)施工的特殊性，始發(fā)階段的地面沉降值均較大，因此在始發(fā)階段需盡早建立盾構(gòu)機(jī)的適合工況并嚴(yán)密注意出土量及土壓情況，同時(shí)加大監(jiān)測頻率，控制地面沉降值。,盾構(gòu)法施工,盾構(gòu)到達(dá) 盾構(gòu)接收（到達(dá)）階段掘進(jìn)是盾構(gòu)法隧道施工最后一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。盾構(gòu)能否順利進(jìn)洞關(guān)系到整個(gè)隧道掘進(jìn)施工的成敗。在盾構(gòu)進(jìn)洞前后需做好充分的盾構(gòu)接收的準(zhǔn)備工作，確保盾構(gòu)以良好的姿態(tài)進(jìn)洞，就位在

11、盾構(gòu)接收基座上。主要包括以下工作內(nèi)容： 1）盾構(gòu)機(jī)定位及接收洞門位置復(fù)核測量 2）出洞段的土體加固 3）洞門破除 4）安裝洞門密封圈 5）安裝接收基座,盾構(gòu)到達(dá)常見問題處理,1）洞門失穩(wěn) 破洞門時(shí)易發(fā)生洞門失穩(wěn)現(xiàn)象，主要表現(xiàn)為土體坍塌和水土流失，其根本原因就是端頭加固不好所致。在小范圍的情況下，可在破除洞門的同時(shí)，噴素混凝土對土體臨空面進(jìn)行封閉。當(dāng)坍塌失穩(wěn)情況嚴(yán)重時(shí)，只有封閉洞門重新加固。 2）密封效

12、果不好 洞門密封效果不好，會造成土體流失，其主要原因也是端頭加固不好和洞門密封安裝精度不高所致。在到達(dá)過程中發(fā)現(xiàn)洞門密封效果不好時(shí)，及時(shí)通過調(diào)整配合比，使注漿后及早封閉，同時(shí)調(diào)整緊固鋼絲繩，使簾布緊貼管片。也可以采用在洞門密封外側(cè)向洞門內(nèi)部注快凝雙液漿的辦法來解決。,盾構(gòu)到達(dá)常見問題處理,3）地面沉降較大 由于到達(dá)的特殊性，土壓力太大容易造成前方洞門坍塌，太小容易引起沉降量增大。到達(dá)階段應(yīng)加大監(jiān)測頻率，并嚴(yán)密注意出土量及土壓

13、力情況，控制地面沉降。 4）洞門附近管片松弛 由于盾構(gòu)機(jī)到達(dá)時(shí)盾構(gòu)機(jī)的推力較小，洞門附近管片環(huán)與環(huán)之間連接不緊密，容易引起管片松弛，可以采用多次緊固螺栓和用槽鋼縱向?qū)⒐芷B接成整體來預(yù)防。,6.2 沉管法施工,沉管法：就是在水底預(yù)先挖好溝槽，把在陸地上特殊場地預(yù)制的適當(dāng)長度的管段浮運(yùn)到沉放現(xiàn)場，順序地沉放到溝槽中并進(jìn)行連接，然后回填覆蓋成的隧道。,天津海河沉管隧道施工現(xiàn)場,沉管隧道基礎(chǔ)處理方法,主要是墊平基槽底部，有刮鋪、

14、噴砂、壓注與樁基法。 刮鋪法在管段沉放前采用專用刮鋪船上的刮板在基槽底刮平鋪墊材料(粗砂或碎石或砂礫石)作為管段基礎(chǔ)。采用刮鋪法開挖基槽底應(yīng)超挖60~80cm，在槽底兩側(cè)打數(shù)排短樁安設(shè)導(dǎo)軌，以便在刮鋪時(shí)控制高程和坡度。,主要是墊平基槽底部，有刮鋪、噴砂、壓注與樁基法。 噴砂法從水面上用砂泵將砂、水混合料通過伸入管段底下的噴管向管段底噴注、填滿空隙。砂墊層厚度1m左右?？裳刂壍揽v向移動的臺架外側(cè)掛三根L形鋼管，中間為噴管兩側(cè)

15、為吸管。,沉管隧道基礎(chǔ)處理方法,壓注法在管段沉放后向管段底面壓注水泥砂漿或砂作為管段基礎(chǔ)。根據(jù)壓注材料不同分成壓漿法和壓砂法兩種。壓漿法：開控基槽時(shí)應(yīng)超挖1m左右，然后攤鋪一層厚40~60cm的碎石。兩側(cè)拋堆沙石封閉檻后，通過隧道內(nèi)預(yù)留壓漿孔注入由水泥、膨潤土、黃砂和緩凝劑配成的混合砂漿。壓砂法：與壓漿法相似，但注漿材料為砂水混合物。,沉管隧道基礎(chǔ)處理方法,樁基法當(dāng)沉管地基特別軟弱時(shí)，采用樁基礎(chǔ)支撐后的承載力與沉降都能滿足要求，

16、抗震能力也較強(qiáng)。樁頂不平處理措施：水下混凝土傳力法、砂漿囊袋傳力法、活動樁頂法。,水下混凝土傳力法,活動樁頂法,沉管隧道基礎(chǔ)處理方法,樁基法,砂漿囊袋傳力法,基槽底面先鋪一層砂、石墊層，然后于管段沉放前在其底面事先系扣上空囊袋一并下沉。先鋪墊層與管段底面之間應(yīng)留出15~20mm的空間。待管段沉放完畢后，從工程船舶上向囊袋內(nèi)灌注水泥砂漿或由粘土、水泥和黃砂配成的混合砂漿，直至管段底面以下的空隙被全部充填滿為止。,沉管隧道基礎(chǔ)處理方法,管

17、節(jié)施工包括管節(jié)制作、浮運(yùn)、沉放、對接等施工工序。,沉管管節(jié)施工,南昌紅谷沉管隧道管段預(yù)制干塢,干塢修筑與管段預(yù)制,干塢——為預(yù)制管段而專門修筑的臨時(shí)性工作土坑。干塢修筑干塢位置選擇鄰近隧址，具備浮運(yùn)條件，交通便利。有浮存系泊多節(jié)管段的水域；場地土具備一定的承載力，便于干塢圍擋與防滲工程；征地拆遷費(fèi)用較低，具有重復(fù)開發(fā)利用價(jià)值。干塢規(guī)模一次預(yù)制管段干塢(僅放水一次，不需閘門，塢首為土或鋼板樁圍堰。規(guī)模較大占地較多，適于工程

18、量小土地價(jià)格較低、塢址地質(zhì)較差的工程)；分批預(yù)制管段干塢(規(guī)模小、占地少、造價(jià)低、重復(fù)使用率高。閘門式塢門造價(jià)高、等待時(shí)間長不利先沉管段穩(wěn)定、基槽回淤很難處理、重復(fù)灌排致邊坡穩(wěn)定性與塢底透水性差、臨時(shí)工程費(fèi)用增加),干塢修筑與管段預(yù)制,干塢修筑干塢構(gòu)造干塢由塢墻、塢底、塢首、塢門、排水系統(tǒng)與車道組成塢墻：坡率1:2的自然土坡，可用噴射砼防滲墻或鋼板樁塢底：承載力應(yīng)大于100kPa。浮起時(shí)富余深度1.0m。塢底處理方法：

19、干砂層+厚25~30cm(鋼筋)混凝土+沙礫或碎石層厚1.0~2.5cm黃沙層+厚20~30cm沙礫或碎石層松軟的粘土或淤泥層可換填1.0m碎石或結(jié)合樁基礎(chǔ)加固塢首及塢門：一次預(yù)制只設(shè)塢首，分批預(yù)制應(yīng)設(shè)雙排鋼板樁塢首與塢門(閘門或浮動鋼筋砼沉箱)。排水系統(tǒng)：井點(diǎn)降水；塢底明溝、盲溝與集水井泵排；堤外截、排水溝。車道,干塢修筑與管段預(yù)制,干塢修筑干塢構(gòu)造,1.塢底；2.邊坡(塢墻)；3.運(yùn)輸車道；4.塢首圍堰東京港沉管隧道一

20、次預(yù)制管段干塢,干塢修筑與管段預(yù)制,干塢修筑干塢構(gòu)造,廣州生物島——大學(xué)城沉管隧道預(yù)制管段干塢,干塢修筑與管段預(yù)制,干塢修筑干塢施工一般用“干法”土方開挖。具體：施作干塢周圍防滲墻→由端部向塢口開挖(部分回填、大部分棄渣) →塢底與塢外設(shè)排水溝、截水溝與集水井→塑料膜鋪坡面并壓沙袋→塢底處理(鋪填砂與碎石) →塢內(nèi)車道修筑塢內(nèi)主要設(shè)備混凝土攪拌站：應(yīng)能連續(xù)澆筑15~20m長的節(jié)段；起重設(shè)備：軌行門式或塔式起重機(jī)(能力5.0

21、~7.5t);運(yùn)輸設(shè)備：卡車、翻斗車、軌道車、混凝土輸送車、混凝土輸送泵及管道等；管段拖運(yùn)設(shè)備：電動卷揚(yáng)機(jī)與絞車；其他：鋼筋加工、抽水、電焊機(jī)、空氣壓縮機(jī)、鋼模板、拼裝式腳手架、千斤頂、混凝土振搗與養(yǎng)護(hù)設(shè)備,干塢修筑與管段預(yù)制,管段預(yù)制管段澆筑需保證管段混凝土的均質(zhì)性與水密性。保證均質(zhì)性的意義：若管段混凝土容重變化幅度超過1％以上，管段常會浮不起來。若管段各部分板厚局部偏差較大，或管段各部分混凝土密度不均勻?qū)?dǎo)致側(cè)傾。保證

22、措施：采用剛度大、精度高、可微動調(diào)位的大型滑動內(nèi)、外模板臺車；實(shí)行嚴(yán)格的密實(shí)度管理制度。密實(shí)度要求: (ρ－ρm)/ ρm ≤0.6%保證水密性的措施：結(jié)構(gòu)自身防水(采用防水混凝土；防止管段裂縫)結(jié)構(gòu)物外側(cè)防水(鋼殼、鋼板防水；卷材、保護(hù)層防水；涂料防水)施工接縫防水(橫向施工變形縫設(shè)置1~2道止水帶),干塢修筑與管段預(yù)制,管段預(yù)制管段澆筑橫向變形縫構(gòu)造要求能適應(yīng)一定幅度的線變形和角變形；施工階段能傳遞彎矩，使用階段能

23、傳遞剪力；變形前后均能防水。保證變形縫抵抗波浪與施工荷載引起的縱向彎矩的措施切斷變形縫處所有內(nèi)、外側(cè)縱向(水平)鋼筋，另設(shè)臨時(shí)預(yù)應(yīng)力筋承受浮運(yùn)時(shí)的縱向彎矩。只將所有外排縱向鋼筋切斷，內(nèi)排縱向鋼筋保留，管段沉放后切斷，使之成為完全的變形縫。穿過變形縫的縱向鋼筋截面積僅為管段內(nèi)縱向鋼筋的2/3~3/4，且在變形縫前后各15d范圍內(nèi)用套管與混凝土隔離。管段沉放后不予切斷，留作“安全閥”。,干塢修筑與管段預(yù)制,管段預(yù)制,管段施工縫與變

24、形縫,干塢修筑與管段預(yù)制,封端墻管段澆筑拆模后，需在管段兩端離端面50～100cm處設(shè)置鋼結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)密封墻。封端墻實(shí)現(xiàn)水力壓接的設(shè)施鼻式托座(左右對稱布置)人孔鋼門(密封防水)給氣閥(設(shè)于上部)拉合結(jié)構(gòu)(左右對稱布置)壓載設(shè)施壓載材料：水以及礦渣、石渣水箱壓載：對稱布置于管段四角。可采用全焊接鋼結(jié)構(gòu)或拆裝式。水箱容量取決于管段下舷值與下沉力的大小,干塢修筑與管段預(yù)制,管段檢漏與干舷調(diào)整管段預(yù)制后須作一次檢漏

25、。一般在干塢灌水之前，先往壓載水箱里注水壓載，然后再往干塢塢室內(nèi)灌水(也有的在干塢灌水后進(jìn)一步抽吸管段內(nèi)的空氣，使管段氣壓降到0.6atm)。灌水24~48h后，工作人員進(jìn)入管段內(nèi)對管段所有內(nèi)壁(包括頂板和底板)進(jìn)行水底檢漏，若無問題即可排水浮升管段；若有滲漏則在干塢室排干后修補(bǔ)。經(jīng)檢驗(yàn)合格后浮起的管段，還要在干塢中檢查四邊干舷是否合乎規(guī)定，是否有側(cè)傾現(xiàn)象。如有上述現(xiàn)象，可用調(diào)整壓載的辦法來糾正。在一次制作多節(jié)管段的大型干塢中，經(jīng)檢漏

26、與調(diào)整好干舷的管段應(yīng)再次注水壓載沉置塢底，待使用時(shí)再逐一浮升，拖運(yùn)出塢。,干塢修筑與管段預(yù)制,廣州生物島——大學(xué)城沉管隧道管段預(yù)制,干塢修筑與管段預(yù)制,寧波甬江沉管隧道管段預(yù)制,干塢修筑與管段預(yù)制,干塢注水與管段檢漏調(diào)整,干塢修筑與管段預(yù)制,管段內(nèi)部檢漏,基槽開挖與航道疏浚,基槽開挖開挖要求基槽底寬一般比管段底寬大4～10m(即每邊寬2～5m)；基槽深度=管頂覆土厚度+管段高度+基礎(chǔ)處理超挖深度基槽邊坡坡度參見表7-1。開挖方

27、法開挖工作兩階段：粗挖與精挖粗挖：一般挖到離管底標(biāo)高約1m處。精挖：精挖長度只需超前2～3節(jié)管段長度，應(yīng)在臨近管段沉放前再挖。挖到基槽底部標(biāo)高后，應(yīng)將槽底浮土與淤渣清掉。一般可用吸泥船疏浚，自航泥駁運(yùn)泥。土層堅(jiān)硬、水深超過20～25m時(shí)，可用抓斗挖泥船配小型吸泥船清槽與水下爆破，炮孔一般超深0.5m 。粗挖也可用鏈斗式挖泥船，硬質(zhì)土層可采用單斗挖泥船,基槽開挖與航道疏浚,基槽開挖,基槽開挖與航道疏浚,航道疏浚航道疏浚包括臨

28、時(shí)航道和管段浮運(yùn)航道的疏浚。臨時(shí)航道疏浚必須在基槽開挖以前完成，以保證施工期間河道上正常的安全運(yùn)輸。浮運(yùn)航道是專門為管段從干塢到隧址浮運(yùn)時(shí)設(shè)置的，管段出塢拖運(yùn)之前，浮運(yùn)航道應(yīng)疏浚好。浮運(yùn)路線的中線應(yīng)沿著河道的深槽，以減少疏浚航道的挖泥工作量。浮運(yùn)航道要有足夠水深。根據(jù)河床地質(zhì)情況應(yīng)考慮一定的富余水深(0.5m左右)，并使管段在低水位(平潮)時(shí)也能安全拖運(yùn)。,管段浮運(yùn)與沉放,管段浮運(yùn)管段出塢管段浮升后用地錨鋼繩固定，再由干塢塢

29、頂?shù)慕g車逐節(jié)牽引出塢。出塢后在塢口系泊。分批預(yù)制管段時(shí)，也可在臨時(shí)拖運(yùn)航道邊選一個(gè)具備條件的水域臨時(shí)拋錨系泊。管段向隧址浮運(yùn)可采用拖輪拖運(yùn)或岸上絞車拖運(yùn)。拖輪大小與數(shù)量應(yīng)根據(jù)管段幾何尺寸、拖航速度及航運(yùn)條件(航道形狀、水流速度等)，通過計(jì)算分析后選定。拖輪拖運(yùn)形式四輪拖運(yùn)(兩艘拖輪排前領(lǐng)拖、后兩艘反拖并制動轉(zhuǎn)向；一艘領(lǐng)拖，旁側(cè)兩艘?guī)屯?，后一艘制動轉(zhuǎn)向)三輪拖運(yùn)(兩艘主拖一艘反拖并制動轉(zhuǎn)向；一艘主拖，兩艘靠幫導(dǎo)向),管段浮

30、運(yùn)與沉放,管段浮運(yùn),1.絞車；2.地錨；3.沉埋錨；4.工作駁；5.出去牽引纜寧波甬江沉管隧道管段拖運(yùn)出塢,管段浮運(yùn)與沉放,管段浮運(yùn),管段拖運(yùn)拖輪布置形式,管段浮運(yùn)與沉放,管段浮運(yùn)管段向隧址浮運(yùn)絞車拖運(yùn)(水面較窄時(shí))寧波甬江沉管隧道絞車拖運(yùn)管段與浮箱騎吊組合體,1-絞車;2-干塢;3-管段與浮箱騎吊組合體;4-工作方駁;5-主航道線;6副航道南線絞車拖運(yùn)管段與浮箱組合體(寧波甬江沉管隧道),管段浮運(yùn)與沉放,管段浮運(yùn)管段

31、向隧址浮運(yùn)絞車拖運(yùn)(水面較窄時(shí))廣州珠江沉管隧道絞車拖運(yùn)與拖輪頂推管段,管段浮運(yùn)與沉放,管段沉放沉放方法(吊沉法與拉沉法)吊沉法使用最多，分為起重船吊沉法，浮箱吊沉法，自升式平臺吊沉法和船組杠沉法。起重船吊沉法(浮吊法),1.沉管2.壓載水箱3.起重船4.吊點(diǎn),起重船吊沉法,浮吊法一般用2～4艘起重能力為1000～2000kN的起重船提著管段頂板預(yù)先埋設(shè)的吊點(diǎn)，同時(shí)逐漸壓載，使管段慢慢沉放到規(guī)定的位置上。,管段浮運(yùn)與沉

32、放,管段沉放沉放方法浮箱吊沉法,1-沉放管段;2-壓載水箱;3-浮箱;4-定位塔;5-指揮室;6-吊索;7-定位索;8-既設(shè)管段;9-鼻式托座a)就位前; b)加載下沉; c)沉放定位 浮箱吊沉法,管段頂板上方用4只浮力1000～1500kN的方型浮箱直接吊起，吊索起吊力作用于各浮箱中心，前后每組兩只浮箱用鋼桁架連接，并用4根錨索定位。起吊卷揚(yáng)機(jī)與浮箱定位卷揚(yáng)機(jī)均安放在浮箱頂部，管段本身則另用6根錨索定位，其定位卷揚(yáng)機(jī)則安設(shè)在定

33、位塔頂部。,管段浮運(yùn)與沉放,管段沉放沉放方法自升式平臺(SEP)吊沉法,自升式平臺一般由4根柱腳與平臺(船體)組成。移位時(shí)靠船體浮移。就位后柱腳靠液壓千斤頂下壓至河床以下。平臺沿柱腳升出水面，利用平臺上的起吊設(shè)備吊沉管段。施工完平臺落到水面，利用平臺船體的浮力拔出柱腳，浮運(yùn)轉(zhuǎn)移。,管段浮運(yùn)與沉放,管段沉放沉放方法船組(四駁)杠吊法,每組船體由兩只鐵駁或兩組浮箱構(gòu)成，將每組鋼梁(杠棒)兩頭擔(dān)在兩只船體上構(gòu)成一個(gè)船組，再將先后兩個(gè)船

34、組用鋼桁架梁連接成整體船組(前后兩個(gè)船組也可不用鋼桁架梁連接)。船組與管段各用6根錨索定位(均為四邊錨與前后錨)，所有定位卷揚(yáng)機(jī)均安設(shè)在船體上，起吊卷揚(yáng)機(jī)安設(shè)在“杠棒”上，吊索的吊力通過“杠棒”傳到船體上。,1-沉管;2-鐵駁;3-船組定位索;4-沉管定位索;5-杠棒;6-連接梁;7-定位塔,管段浮運(yùn)與沉放,管段沉放沉放作業(yè)沉放前準(zhǔn)備包括航道管理、基槽清淤、水上交通管制管段就位將管段浮運(yùn)到距規(guī)定沉放位置的縱向約

35、10~20m處，并掛好地錨，校正好方向，管段中線與隧道中線誤差不應(yīng)大于10cm。管段縱坡調(diào)整到設(shè)計(jì)坡度。管段下沉三部曲：初步下沉、靠攏下沉與著地下沉管段下沉全過程一般需要2~4h，故應(yīng)在潮位退到低潮平潮之前1~2h開始下沉，其時(shí)水流速度宜小于0.15m/s。如流速超過0.5m/s，就要另外采取措施。如加設(shè)水下錨碇，使管段安全就位。,管段浮運(yùn)與沉放,管段沉放管段下沉三部曲：初步下沉、靠攏下沉與著地下沉初步下沉壓載至下沉力

36、達(dá)50％規(guī)定值后校正位置，之后再繼續(xù)壓載至下沉力達(dá)100％規(guī)定值，然后按不大于30cm/min的速度下沉，直到管段底部離設(shè)計(jì)高程4~5m為止?？繑n下沉將管段向前節(jié)既設(shè)管段方向平移至距前節(jié)管段2~2.5m處，再將管段下沉到管段底部離設(shè)計(jì)高程0.5~1.0m左右，再次校正管段位置。著地下沉先將管段底降至距設(shè)計(jì)高程10~20cm處，再將管段繼續(xù)前移至距既設(shè)管段20~50cm處，校正位置后即開始著地下沉。下沉速度緩慢，隨時(shí)校正管段位

37、置。,管段浮運(yùn)與沉放,管段沉放,管段下沉作業(yè)步驟,管段水下連接,水下混凝土連接法應(yīng)用范圍早期均使用該法，目前只用于最終接頭連接。施工方法先在接頭兩側(cè)管段端部安設(shè)平堰板(與管段同時(shí)制作)，管段沉放后在前后兩塊平堰板的左右兩側(cè)，于水中安放圓弧形堰板，圍成圓形鋼圍堰。同時(shí)在隧道襯砌的外邊用鋼檐板把隧道內(nèi)外隔開，最后往圍堰內(nèi)灌筑水下混凝土，形成管段連接。水力壓接法作用原理利用作用在管段上的巨大水壓力使安裝在管段前端面周邊上的

38、一圈膠墊發(fā)生壓縮變形，形成一個(gè)水密性相當(dāng)可靠的管段接頭。沉放對位后拉緊相鄰管段，接頭膠墊第一次壓縮初步止水；抽出封端墻之間的水使之為空氣壓力，作用于后封端墻的巨大壓力二次壓縮膠墊緊密連接,管段水下連接,水力壓接法作用原理,1-鼻式托座;2-接頭膠墊;3-拉合千斤頂’4-排水閥;5-水壓力,管段水下連接,水力壓接法接頭膠墊GINA尖肋型橡膠墊(安裝于管段接頭豎直面上)；“Ω”或“W”型橡膠板 (用扣板與螺栓連接)安裝于管段接頭水平

39、方向。施工順序?qū)ξ唬褐叵鲁梁?，管段對位連接精度應(yīng)滿足要求。鼻式托座與卡式托座可確保定位精度；拉合：用帶有錘形拉鉤的千斤頂將管段拉緊，壓縮尖肋型橡膠墊初步止水。壓接：打開既設(shè)管段后封端墻下部的排水閥，排出前后兩節(jié)沉管封端墻之間被膠墊所封閉的水。后封端墻水壓力高達(dá)數(shù)十兆牛到數(shù)百兆牛，從而使管段緊密連接。拆除封端墻：拆除封端墻，安裝“Ω”或“W”型橡膠板，是管段向岸邊延伸。,覆土回填,回填工作是沉管隧道施工的最終工序，包括沉管側(cè)面

40、與管頂壓石回填。沉管外側(cè)下半段一般采用砂礫、碎石、礦渣等材料回填，上半段則可用普通土砂回填。注意事項(xiàng)全面回填工作必須在相鄰的管段沉放完后方能進(jìn)行。采用壓注法進(jìn)行基礎(chǔ)處理時(shí)，先對管段兩側(cè)回填，但要防止過多的巖渣存落管段頂部。管段上、下游兩側(cè)(管段左右側(cè))應(yīng)對稱回填。在管段頂部和基槽的施工范圍內(nèi)應(yīng)均勻地回填，不能在某些位置投入過量而造成航道障礙，也不得在某些地段投入不足而形成漏洞。,（1） 明挖法,明挖法施工技術(shù)簡單、快速、經(jīng)濟(jì)，

41、常被作為首選技術(shù)。,,明挖法 是指挖開地面，完成隧道(或車站)主體結(jié)構(gòu)，最后回填基坑或恢復(fù)地面的施工方法。簡單地說就是從地面上直接挖掘再蓋上鋼筋混凝土層。,6.3 其他施工方法,,錨桿,組合型鋼支撐,走行式龍門吊,連續(xù)墻,,明挖法,北京地鐵復(fù)八線大望路站,,,,明挖法施工流程,,圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工,,,,,,內(nèi)部土方開挖,,結(jié)構(gòu)施工及防水,,管線恢復(fù)及覆土,,,,,1.圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工,,,,,,2.第一層開挖支撐,,,,明挖法,,,

42、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,3.第n層開挖支撐,4.澆搗底板混凝土,,,明挖法,5.澆搗中板及頂板混凝土,6.結(jié)構(gòu)車站主體完成,,,,明挖法,（2）蓋挖法,,,,,按其主體結(jié)構(gòu)施工順序，蓋挖法可分為：→蓋挖順作法→蓋挖逆作法→蓋挖半逆作法,,,,蓋挖順作法施工流程,,圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工,,,,,,臨時(shí)鋼板施工,,,由下而上施作主體結(jié)構(gòu),,,,由上而下開挖土體,,回填覆土、恢復(fù)路面,,蓋挖順作法：結(jié)構(gòu)自

43、下而上建造,,蓋挖順作法：結(jié)構(gòu)自下而上建造,,,蓋挖順作法特點(diǎn),蓋挖順作法主要依賴堅(jiān)固的擋土結(jié)構(gòu)，根據(jù)現(xiàn)場條件、地下水位高低、開挖深度以及周圍建筑物的臨近程度，可以選擇鋼筋混凝土鉆（挖）孔灌注樁或地下連續(xù)墻。蓋挖順作法中的擋土結(jié)構(gòu)常用來作為主體結(jié)構(gòu)邊墻體的一部分或全部。定型的預(yù)制覆蓋結(jié)構(gòu)一般由型鋼縱、橫梁和鋼－混凝土復(fù)合路面板組成。,鋼管柱,,蓋挖法,北京地鐵復(fù)八線永安里站,,,,蓋挖逆作法法施工流程,,圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工,,,,,,頂板

44、施工,,回填土恢復(fù)路面,,由上而下施作主體結(jié)構(gòu),,,,蓋挖逆作法：結(jié)構(gòu)自上而下建造,,蓋挖逆作法：結(jié)構(gòu)自上而下建造,蓋挖逆作法的特點(diǎn),擋土結(jié)構(gòu)，可以選擇鋼筋混凝土鉆（挖）孔灌注樁或地下連續(xù)墻?？梢圆挥枚ㄐ偷念A(yù)制覆蓋結(jié)構(gòu)，先構(gòu)筑地下結(jié)構(gòu)的頂板。在施工中，永久結(jié)構(gòu)的頂板、樓板可以作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的橫撐,,,,,蓋挖半逆作法法施工流程,,圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工,,,,,,頂板施工,,回填土恢復(fù)路面,,由上而下開挖土體,,,,,,由下而上施作主體,蓋挖半

45、逆作法,類似逆作法，其區(qū)別僅在于先完成頂板及恢復(fù)路面后，向下挖土至設(shè)計(jì)標(biāo)高后先建筑底板，再依次序向上逐層建筑側(cè)墻、樓板。在半逆作法施工中，一般都必須設(shè)置橫撐并施加預(yù)應(yīng)力。,,頂進(jìn)法 在修建城市人行通道或地下鐵道穿越地面鐵路(或公路)或地下管道穿越河流的立交工程中，可采用頂進(jìn)法施工。它的特點(diǎn)是在保證地面交通安全運(yùn)行或不影響地面狀態(tài)的同時(shí)，在地面以下工作坑內(nèi)將預(yù)制好的鋼筋混凝土箱形框架或混凝土管，用機(jī)械力量頂入地層中，成為

46、一個(gè)地下結(jié)構(gòu)建筑物。 頂進(jìn)法是這類方法的總稱，也稱為頂管法。它可分為頂入法(后頂法)、中繼間法、牽引法、對頂法、頂拉法、對拉法等。目前，施工時(shí)常用的方法為頂入法和中繼間法。,頂進(jìn)法,先在工作坑內(nèi)設(shè)置支座和安裝液壓千斤頂，借助主頂油缸及管道間中繼間等的推力，把工具管或掘進(jìn)機(jī)從工作坑內(nèi)穿過土層一直推到接收坑內(nèi)吊起，與此同時(shí)，緊隨工具管或掘進(jìn)機(jī)后面，將預(yù)制的管段頂入地層。 邊頂進(jìn)，