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双圆隧道设计施工初探
作者:朱继文 孙… 来源:中国论文下载中心 点击量: 发布时间:2013-7-22 15:52:55
面上下坡用锲形管片两种,易于管片的错缝拼装,并且节约了管片钢模的成本。

  (6) 各类管片的形状:

  “S”标准管片、“TT”平面转弯锲形管片、“VT”纵断面上下坡锲形管片,以及纠偏管片,其中宽度均为1200mm。管片端面只留有止水条槽。

  (7) 沉降:

  观察近20年来上海的盾构隧道,最大有50mm的沉降。导致隧道的结构体发生沉降的原因主要有:上海特有的软体地基、列车振动、压密以及地下水下降等。但我们认为盾构隧道壁后注浆材料以及工艺上的不足也是引起隧道结构体沉降的一大原因之一。

  计算采用了不均匀沉降50mm的情况下,对管片的强度等产生的影响的方法进行了验算。计算结果表明50mm不均匀沉降发生在100m以上的范围都不会对结构产生强度上的破坏。

  设计中还列举了用有限元计算沉降的例子,说明按同类设计要求进行施工,施工中或建成后的结构体的实测沉降量应小于理论计算值。

  因此,首先应解决的是因施工工艺造成沉降的问题。双圆盾构隧道壁后注浆质量的优劣是直接引发隧道结构体或地表沉降的主要原因之一。而且,如注浆不均匀,严重的可能造成双圆以立柱为界,发生断裂现象。因此,本设计根据日本的成熟经验,要求进行双液注浆,以达到减少因施工因素导致沉降的目的。

  (8) 集水井与泵房:

  集水方式为在线路两侧安排排水沟,并在隧道最深部设置集水池。排水方式为潜水泵上抽排水方式。集水池位置设置于铁轨下方,结构上集水池可下人检修。集水池单体蓄水量为4m 3。与集水池连接的管片为钢制管片,其管片及相关部件均由结构计算后决定。

  本着“以人为本”的设计理念,我们在集水井(泵房)位置设置联络通道,满足地铁工程的防灾需要。

  

  其中,D块管片设置为钢管片,当盾构推进结束后,在钢管片上设置联络口。

  (9) 衬砌接缝的防水:

  ① 防水设计条件

  

  ② 密封材料

  a) 密封材料的设计方法

  O密封KMU:硬度(JIS)=A38

  水膨 率=约2.7倍

  止水止水带密封原理是:止水带接触压力(橡胶弹力+材料的遇水膨胀力)大于外部水压力。

  O止水可能条件:σ≧Pw

  

  σ:接触面应力

  Pw:作用水压

  材料的遇水膨胀性,能够补充材料的弹性不足,增加接触面的应力,并能填充缝隙。

  止水带性能的一个原因是密封材料具有自封效果,达到超出橡胶材料弹性所能提供的接触面应力,本次使用的材料,根据试验结果自封效应系数为2.7,使止水安全系数为2.0。

  即:耐水压力可达2.0倍的橡胶材料的弹性压力。

  b) 密封材料的形状设计

  ③ 管片的精度

  衬砌接缝、管片接头的止水性能的好坏,很大部分取决于管片的制作精度。特别是双圆盾构的管片的精度高低,也是影响止水性能的最重要因素。

  4 结语

  双圆隧道在上海是一个新的尝试。在和日本同行的合作过程中,我们获得了很多有益的东西。这些东西对我们正在进行的地铁隧道设计、越江公路隧道设计施工有非常大的促进作用。归纳如下:

  管片端面设计采用平接口,是管片可以很好的适应错缝拼装和曲线施工。

  性能优越的止水条设计,配合管片端面设计,使施工更方便。

  中间泵房设计在隧道下部,施工更方便。

  

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