我國城市地鐵隧道工程在近幾年取得了長足發(fā)展,盾構(gòu)法憑借其優(yōu)勢也在隧道工程中應(yīng)用越來越廣泛,逐漸成為地鐵隧道的主要工法之一。然而盾構(gòu)施工中有些無法避免的問題出現(xiàn),在長距離盾構(gòu)掘進施工,刀盤的磨損問題突出,造成推進速度緩慢、壓力控制不穩(wěn)定等后果,尤其是在北方、西南砂卵石地層中。在實際施工過程中,直接開倉換刀具有較大的風險,因此常常通過提前在線路上修建檢修井來進行刀盤檢修及刀具更換。近些年由于可循環(huán)、綠色的建設(shè)理念不斷發(fā)展,裝配式鋼結(jié)構(gòu)在盾構(gòu)刀盤檢修井領(lǐng)域也逐漸興起、應(yīng)用發(fā)展。但結(jié)構(gòu)在實際工程應(yīng)用中出現(xiàn)一些問題,其中最大的問題就是如何減少盾構(gòu)進洞及刀盤檢修過程中對土體產(chǎn)生的擾動以保證整個工程的安全性。本文以裝配式檢修井在北京新機場線的兩次實際應(yīng)用為背景,結(jié)合現(xiàn)場監(jiān)測資料對裝配式結(jié)構(gòu)的加固方式、加固范圍、工程易產(chǎn)生沉降變形的工序和防范措施做了探討,主要內(nèi)容如下:(1)以兩次裝配式刀盤檢修工程為背景,介紹了這種新式結(jié)構(gòu)的施工工藝并對工程中所采用的深孔注漿加固、高壓旋噴加固的適用條件、優(yōu)缺點進行對比分析。研究了兩種加固方式下盾構(gòu)掘進、盾構(gòu)進洞及刀盤檢修過程中實際效果的區(qū)別,對不同工程情況下給出加固技術(shù)選擇建議。(2)通過數(shù)值建模軟件對整個施工工況建模,并通過改變加固區(qū)域參數(shù)的方法對加固區(qū)域的縱向長度、橫向長度及加固強度進行了沉降分析。最終給出加固區(qū)域的合理加固縱向、橫向范圍及強度范圍,并對不同加固方式下的加固區(qū)域給出了建議。(3)通過對兩次工程實例的現(xiàn)場地表沉降及模擬結(jié)果分析,得出盾構(gòu)機進洞及刀盤轉(zhuǎn)動檢修是引發(fā)檢修井周邊土體變形沉降最重要的工序,且沉降都發(fā)生在檢修井內(nèi)部及周邊,其沉降數(shù)值與加固區(qū)域范圍、強度大小相關(guān)密切。最后給出控制沉降及施工風險具體措施:檢修井施工時合理安排加固范圍及加固方式;在盾構(gòu)進洞過程中保證土倉壓力、刀盤推力及推進位置等參數(shù)的精確控制;盾構(gòu)檢修過程中做好土體變形預(yù)警及二次加固方案。
【學位單位】：中國地質(zhì)大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：U455.43;U231.3
【部分圖文】：

用鋼構(gòu)件連接，分段長度可以根據(jù)不同實際施工情況確定。由于我國建筑行業(yè)不斷的轉(zhuǎn)型升級，在基坑支護領(lǐng)域，綠色、經(jīng)濟、可循等理念不斷發(fā)展，市場中出現(xiàn)了多種可循環(huán)裝配式的建筑結(jié)構(gòu)，尤其在市政、鐵工程中的小型豎井應(yīng)用上，裝配式結(jié)構(gòu)取得了較大的發(fā)展。現(xiàn)有的裝配式結(jié)主要包括預(yù)制混凝土裝配結(jié)構(gòu)、裝配式鋼結(jié)構(gòu)以及組合式結(jié)構(gòu)三種形式。實際用中主要分為預(yù)制混凝土沉井、裝配式鋼結(jié)構(gòu)支護、組合結(jié)構(gòu)樁、組合結(jié)構(gòu)沉等。其中每種方法都有其優(yōu)缺點，如預(yù)制混凝土沉井在富水軟弱土層地區(qū)效果高、裝配式鋼結(jié)構(gòu)在無水砂土地層效果較好、組合結(jié)構(gòu)樁在軟土、粘土地層效較好等。合理的應(yīng)用裝配式結(jié)構(gòu)不僅能夠取得良好的經(jīng)濟效應(yīng)，也能將可循綠色等理論在建筑行業(yè)不斷發(fā)展，使得工程質(zhì)量、工程工期、工程效益不斷達最優(yōu)狀態(tài)。傳統(tǒng)形式豎井與鋼結(jié)構(gòu)裝配式豎井之間的對比：

圖 1-2 傳統(tǒng)形式豎井與鋼結(jié)構(gòu)裝配式豎井對比情況1.2.3 端頭加固技術(shù)1.加固方式研究：盾構(gòu)始發(fā)接收井常用的端頭加固技術(shù)有高壓旋噴注漿技術(shù)、深孔注漿法、混凝土灌注樁法、深層攪拌樁法、人工凍結(jié)法和降水法等等。各自工法都有其特點及試用地層，實際工程中端頭加固常采用一種或多種工法相結(jié)合的方式進行土體加固。現(xiàn)有的端頭加固技術(shù)案例研究較多，總結(jié)如下。楊永浩等（1992）指出盾構(gòu)機掘進產(chǎn)生的偏差度與工作井、始發(fā)接收井進出洞口周邊地質(zhì)環(huán)境有關(guān)，其在軟弱土復(fù)雜地層表現(xiàn)更為明顯。其在文章中表明在軟土地區(qū)使用深層攪拌樁法要比旋噴法和注漿法更容易控制，同時經(jīng)濟上也有較明顯的優(yōu)勢。張慶賀等（1994）指出在地下結(jié)構(gòu)實施之前，應(yīng)根據(jù)技術(shù)、經(jīng)濟指標比選，因地制宜的選擇盾構(gòu)工作井封門方案及土體加固技術(shù)。其表示化學加固技術(shù)從技術(shù)層面上講比降水加固技術(shù)更有保障，從經(jīng)濟上講又比凍結(jié)發(fā)更加經(jīng)濟，

程概況涉及兩次裝配式盾構(gòu)檢修井的現(xiàn)場監(jiān)測試驗，兩次試驗均依托于北機場線工程的某標段土建施工項目，現(xiàn)簡稱為北京新機場線 M1 標京新機場線 M2 標段，下面分別介紹兩處現(xiàn)場檢修井工程的具體過京軌道交通新機場線 M1 標段盾構(gòu)檢修工程軌道交通新機場線工程 M1 標段沿環(huán)路高速自南向北進行下穿施工地鐵 19 號線線路并行。盾構(gòu)區(qū)間采用 2 臺外徑 9.1m 的土壓平衡盾掘進施工。兩臺盾構(gòu)前后相差約 200-300 環(huán)距離，約 400-500m。M位于多條繁忙道路交匯處，附近車輛十分密集，對施工技術(shù)及環(huán)境修井北側(cè)為北京 19 號線某車站施工深基坑，由于相近較遠，不考的影響。
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本文編號：2859850