上海市工程泥漿膨潤土，上海地區(qū)鉆孔灌注樁遇強(qiáng)粉砂層土質(zhì)該如何施工

來源：整理時間：2023-05-27 17:16:10 編輯：上海生活手機(jī)版

1，上海地區(qū)鉆孔灌注樁遇強(qiáng)粉砂層土質(zhì)該如何施工

1、膨潤土調(diào)節(jié)泥漿比重，控制在1.15左右。2、下設(shè)鋼護(hù)筒至強(qiáng)粉砂層以下，若是沖擊鉆，最好坐落在巖層以上，防止坍塌

上海地區(qū)鉆孔灌注樁遇強(qiáng)粉砂層土質(zhì)該如何施工

2，上海地鐵延伸工程盾構(gòu)刀盤設(shè)計與施工

下面是中達(dá)咨詢給大家?guī)?a href="/tag/573179.html" target="_blank" class="infotextkey">關(guān)于上海地鐵延伸工程盾構(gòu)刀盤設(shè)計與施工，以供參考。1工程概況上海地鐵2號線西延伸工程2標(biāo)段威寧路站-古北路站區(qū)間隧道上行線為1353.9m，下行線為1296.75m。線路最大坡度22‰，最小坡度為5.2‰，隧道頂部覆土厚6.7～14.3m，屬中淺埋隧道。隧道穿越的地層主要為灰色淤泥質(zhì)粘土層和灰色粘性土層，工程區(qū)域內(nèi)受影響的地下水為潛水，滲透性均較弱。區(qū)間隧道采用1臺土壓平衡盾構(gòu)施工。施工中采用了南京地鐵TA15標(biāo)使用過的土壓平衡盾構(gòu)，但刀盤及液壓控制系統(tǒng)采用中鐵隧道集團(tuán)公司的863盾構(gòu)研發(fā)成果。2盾構(gòu)刀盤研制2.1刀盤研制的背景根據(jù)國家863計劃2003AA420120號合同要求，中鐵隧道集團(tuán)承擔(dān)的課題之一是根據(jù)軟土硬巖等不同的地質(zhì)條件，研制具有較為寬泛的地質(zhì)適應(yīng)能力的刀盤。為使刀盤具有較為寬泛的地質(zhì)適應(yīng)能力，選擇廣州地鐵2號線越三區(qū)間及上海地鐵2號線西延伸工程威古區(qū)間作為參考工程對象。廣州地鐵2號線越三區(qū)間的工程水文地質(zhì)特征是全線有2/3以上為硬巖并且大部分位于隧道底部，而50%左右的不穩(wěn)定地層大都位于隧道拱部；隧道洞身地段一般地下水貧乏，但在巖石裂隙發(fā)育、全風(fēng)化礫巖、基巖強(qiáng)風(fēng)化帶、中風(fēng)化帶以及斷裂破碎帶中含有一定量的地下水。上海地鐵2號線西延伸工程威古區(qū)間主要為灰色淤泥質(zhì)粘土和灰色粘性土，土性較均勻；土質(zhì)呈飽和～軟流塑狀，具有高壓縮性、低透水性的特點。土層中的粘粒含量大，容易在刀盤上形成泥餅。由于要求刀盤具有寬泛的地質(zhì)適應(yīng)性，既能適應(yīng)類似于廣州地鐵2號線越三區(qū)間那樣的硬巖與軟巖交互地層，又能適應(yīng)類似于上海地鐵2號線西延伸工程威古區(qū)間那樣的淤泥質(zhì)粘土及粘性土，所以在進(jìn)行刀盤的強(qiáng)度、剛度設(shè)計時，以廣州地鐵2號線的地質(zhì)參數(shù)為依據(jù)，在設(shè)計碴土改良與排碴裝置時，重點考慮上海地鐵2號線的地質(zhì)條件。2.2刀盤設(shè)計刀盤結(jié)構(gòu)如圖1所示，整個刀盤為焊接結(jié)構(gòu)，在刀盤上焊接了安裝各種刀具的刀座。刀盤和主驅(qū)動通過法蘭盤連接，刀盤背面和法蘭盤通過4根厚壁鋼管焊接在一起，以傳遞足夠的扭矩和推力。刀盤本體直徑6230mm，為適應(yīng)廣州及上海的雙重地質(zhì)，在廣州施工時，開挖直徑6280mm；在上海施工時，開挖直徑為6420mm。刀盤面板厚度55mm，從法蘭盤底面到刀盤面板高1410mm，刀盤總重約55t。為保證刀盤的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度，刀盤的結(jié)構(gòu)采用焊接箱形結(jié)構(gòu)。根據(jù)對刀盤設(shè)計模型在硬巖模式下對每個滾刀加載25t荷載的有限元分析，刀盤的強(qiáng)度和剛度均滿足要求。刀盤的開口形式為對稱分布的8個長條孔，結(jié)構(gòu)形式利于碴土流動，開口盡量靠近刀盤的中心，以利于中心部位碴土的流動。刀盤開口率根據(jù)安裝的刀具類型不同而有所變化，當(dāng)全部安裝硬巖刀具時開口率為28%，當(dāng)安裝齒刀時刀盤開口率為30%。刀盤面板上共有8個泡沫注入口，其中在刀盤的中心設(shè)置有4個泡沫注入口。在刀盤的背面有3個泡沫注入口。泡沫注入口也可以用來加注膨潤土和泥漿。刀盤周邊設(shè)計了3條耐磨條，刀盤面板焊接格柵狀耐磨材料，充分保證刀盤在硬巖掘進(jìn)時的耐磨性能。刀盤上的滾刀刀座和齒刀刀座相同，安裝方式也相同，可以滿足滾刀和齒刀的互換性要求，以適應(yīng)不同地層的開挖。在上海地鐵2號線西延伸工程威古區(qū)間施工時，安裝切刀64把、雙刃齒刀6把、單刃齒刀8把、雙刃滾刀5把、周邊刮刀16把和仿形刀1把。在廣州地鐵等硬巖區(qū)施工時，在刀盤上安裝切刀64把、雙刃滾刀19把、周邊刮刀16把和仿形刀1把。2.3刀盤有限元分析刀盤是盾構(gòu)的掘削系統(tǒng)，具有開挖地層、穩(wěn)定開挖面、攪拌碴土等功能，承受大扭矩、大推力和沖擊載荷的作用，工作狀況非常惡劣。為此，在采用類比法完成結(jié)構(gòu)設(shè)計后，必須對刀盤結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度進(jìn)行校核，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。通過有限元分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化的互動，可有效提高刀盤結(jié)構(gòu)設(shè)計的整體水平與可信度。采用ANSYSDesignSpace有限元分析軟件對刀盤進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。1）簡化處理模型①刪除不影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的螺栓孔等特征；②刪除所有刀具；③刪除結(jié)構(gòu)中的一些斜肋板；④圓整三維結(jié)構(gòu)中的尖點。2）調(diào)入模型運(yùn)行ANSYSDesignSpace并調(diào)入處理后的模型。3）定義模型材料選擇模型材料為結(jié)構(gòu)鋼。4）劃分網(wǎng)格選擇網(wǎng)格劃分精度100，自動劃分網(wǎng)格后的模型如圖2所示。5）施加載荷與約束取刀盤驅(qū)動扭矩為脫困時的工況，從安全的角度考慮，假定載荷全部加于面板上：①取軸向載荷Fa＝10000kN；②取扭矩Nw＝5300kNm；③取重力G＝540kN；④固定中心支撐連接面。6）運(yùn)行程序由于刀盤在實際工作中轉(zhuǎn)速很低，故選取靜力分析模式運(yùn)行程序。7）對后處理結(jié)果的分析最大等效應(yīng)力為164.4MPa，位于主軸承法蘭與支撐鋼管連接焊縫處。刀盤所用材料的屈服限為345MPa，屈服安全系數(shù)ns＝2.1，滿足強(qiáng)度條件；最大變形為3.87mm，位于超挖刀所在大圓環(huán)處，其相對變形量僅為0.2‰，滿足一般工程上所允許的剛度條件。2.4刀盤制造刀盤的主要制造工藝包括機(jī)械加工、焊接、熱處理、裝配等。1）關(guān)鍵零部件的加工刀盤大圓環(huán)、法蘭連接盤、刀盤支撐鋼管、刀座箱體、刀盤中心支撐、刀盤面板等關(guān)鍵零部件采用數(shù)控火焰切割機(jī)下料、焊口刨邊、采用CO2氣體保護(hù)焊、反復(fù)檢查校正、對重要焊縫進(jìn)行超聲波探傷。2）刀盤組焊刀盤組焊工藝流程:面板固定→測量平面度→肋板定位→刀座開口定位切割→大圓周環(huán)與本體組焊→測量同心度→中心支撐定位→測量同心度→翻身→焊接刀盤正面→焊接外圈錐板→翻身→焊接背板→焊接泡沫管→試壓→焊接斜支撐板→磁粉探傷→退火。3）刀盤熱處理對刀盤進(jìn)行焊后熱處理以消除焊接內(nèi)應(yīng)力、改善組織、提高性能、保證使用過程中的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。采用的刀盤焊后熱處理工藝參數(shù)：加熱溫度580℃～620℃；加熱速度50℃/h；保溫時間3.5h；冷卻速度50℃/h。3盾構(gòu)法施工3.1端頭土體加固區(qū)間隧道端頭穿越的地層為淤泥質(zhì)粘土和粘性土，需進(jìn)行端頭土體加固，施工中采用了深層攪拌法。加固范圍為出洞端頭縱向6.0m，進(jìn)洞端頭縱向3.5m，橫向為隧道輪廓范圍外3m。采用雙軸攪拌樁機(jī)施工，樁徑700mm，間距500mm-500mm，梅花型布置；對于攪拌樁加固區(qū)和車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)之間的加固盲區(qū)，采用分層劈裂注漿加固。3.2工程重難點及對策1）深埋管線段施工芙蓉江路口有一路南北向的合流污水管，管徑3600mm，施工中管線沉降控制較好，沉降變化在-23～1.86mm之間，最大沉降量僅為-23mm，對管線安全沒有影響。在施工中主要采取了以下措施：①在盾構(gòu)進(jìn)入管線影響范圍之前，對盾構(gòu)及配套設(shè)施進(jìn)行全面的檢查和保養(yǎng)，確保通過管線時不出現(xiàn)故障停機(jī)；②及時對環(huán)形空隙進(jìn)行充填，并做好二次補(bǔ)壓漿工作；③加強(qiáng)地面沉降監(jiān)測，尤其是對管線分布點監(jiān)測并及時分析評估施工對管線的影響，根據(jù)施工和變位情況調(diào)節(jié)觀測的頻率，及時反饋監(jiān)測信息并指導(dǎo)盾構(gòu)施工。2）沼氣儲氣層施工在沼氣儲氣層，盾構(gòu)推進(jìn)全過程采用光干涉型甲烷探測儀（AQG-I型）對洞內(nèi)氣體進(jìn)行全過程檢測，并作好記錄；加強(qiáng)施工通風(fēng)；施工過程中嚴(yán)禁明火；在管片拼裝前仔細(xì)檢查止水條，確保管片止水條外表面的清潔；加強(qiáng)管片拼裝質(zhì)量控制，確保隧道防水效果的同時，防止土層內(nèi)的氣體通過管片接縫滲入隧道內(nèi)，以確保隧道建成后的運(yùn)營安全。3.3地表監(jiān)測及沉降控制上海地鐵2號線西延伸2標(biāo)施工開展了地表沉降和地下管線安全監(jiān)測、地面建筑物監(jiān)測、隧道管片變形監(jiān)測、掘進(jìn)過程有害氣體監(jiān)測等現(xiàn)場監(jiān)測項目。1）地表沉降和地下管線安全監(jiān)測地表沉降點沿隧道軸線按5m間距埋設(shè)，地表橫向沉陷測點按50m間距埋設(shè)。沿區(qū)間隧道施工影響范圍內(nèi)（距隧道邊線約15m）的主要地下管線上方地表縱向每隔30m布置一個測點。2）地面建筑物監(jiān)測在區(qū)間隧道兩側(cè)距隧道邊線約15m，特別是對隧道兩側(cè)10m范圍內(nèi)地面建筑物進(jìn)行監(jiān)測，測點主要布置在建筑物基礎(chǔ)或承重柱上。3）隧道管片變形監(jiān)測隧道管片變形監(jiān)測含拱頂下沉測點與水平收斂測點等。在盾構(gòu)進(jìn)出洞50m范圍內(nèi)、曲線段及聯(lián)絡(luò)通道處每6m布置1個測試斷面，其他地段按50m間距布設(shè)測量斷面。4）掘進(jìn)過程有害氣體監(jiān)測用AQG-1型甲烷探測儀在螺旋輸送機(jī)出碴口固定監(jiān)測。3.4監(jiān)測結(jié)果及分析1）地表沉降上行線地表沉降在+17.08～-63.59mm間，多數(shù)沉降穩(wěn)定在-30mm左右。地表沉降最大地段分布在威寧路站端頭井及芙蓉江路附近。威寧路站端頭井附近沉降較大的原因是盾構(gòu)到達(dá)時調(diào)整盾構(gòu)姿態(tài)導(dǎo)致地表沉降過大；其二是由于附近給水管線的施工導(dǎo)致沉降過大；其三是地質(zhì)勘探孔的冒漿導(dǎo)致地層損失。芙蓉江路地段地表沉降較大是因為該地段的地質(zhì)情況較差，多為流塑狀粘土，流變性強(qiáng)，受擾動后沉降較大。下行線地表沉降變化在+11.4～-53.3mm間，多數(shù)沉降值穩(wěn)定在-30mm左右。2）地面建筑沉降地面建筑物沉降較小，控制在-25～3mm之間。3）管片上浮下行線管片上浮最高達(dá)81mm，遠(yuǎn)大于設(shè)計允許值。管片上浮的主要原因是因為地層中有沼氣儲氣層的存在。對管片上浮作了相應(yīng)處理，進(jìn)行了底部放漿、頂部注漿，從而有效地控制了上浮，達(dá)到優(yōu)良級。更多關(guān)于工程/服務(wù)/采購類的標(biāo)書代寫制作，提升中標(biāo)率，您可以點擊底部官網(wǎng)客服免費咨詢：https://bid.lcyff.com/#/?source=bdzd

上海地鐵延伸工程盾構(gòu)刀盤設(shè)計與施工