大直径泥水盾构始发钢套筒的防扭施工技术——以孟加拉卡纳普里河水下隧道为例

发布时间：2021-06-13 17:44

　　为更好地控制超大直径泥水平衡盾构始发阶段的施工风险,依托"一带一路"孟中印缅经济走廊大型基础设施项目孟加拉卡纳普里河水下隧道,采用开挖直径12.16 m超大型气垫式泥水加压平衡盾构密闭始发钢套筒进行始发。为解决当地吊装资源和远洋航运的限制,钢套筒采用分片设计。盾构在套筒内破除洞门围护结构前,须严格控制盾构掘进转矩,避免盾体及钢套筒整体扭转。对钢套筒始发整体扭转进行分析,并运用有限元仿真技术分析始发施工中的盾构钢套筒抗扭性能。研究结果表明:钢套筒可以满足始发前后所需的抵抗转矩,最大应力为16.6 MPa,最大位移为0.52 mm,最大水平位移为0.02 mm,最大竖向位移为0.51mm,满足盾构始发钢套筒的受力和变形验算条件。基于仿真计算结果,制定对应的超大直径盾构始发钢套筒的抗扭措施。 

【文章来源】：隧道建设(中英文). 2020,40(S1)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

孟加拉吉大港卡纳普里河水下隧道项目地理位置平面图

钢套筒筒体长度根据盾构负环环数与盾构整机长度进行设计。孟加拉卡纳普里河水下隧道项目超大直径密闭钢套筒筒体长14400mm,后端盖厚600mm,延长钢环宽度上口为480mm,下口为953mm,其筒体设计如图4所示。钢套筒外径为12 864 mm,内径为12 420 mm,盾构与套筒单侧间隙为150 mm,4道钢轨设计为50轨。钢套筒分为4段,每段钢套筒环向分为90°底部基座块和9块30°分块扇块,各分块由定位装置迅速定位后,环缝、纵缝均采用焊接连成整体。筒体为20 mm钢板,筒高180 mm,间隔约340 mm×540 mm,筒外焊接20 mm筋板。筒间采用100 mm法兰板连接,扇形筒体之间以及2段筒体之间均采用M30螺栓连接,中间加2道O型橡胶圈。在筒体底部90°底部框架分5件制作。底部框架承力板用20 mm板,筋板用20mm板。

超大直径泥水平衡盾构密闭钢套筒始发施工时,若刚套筒抗扭能力不足,盾构易出现扭转引起掘进施工的失稳,故需针对始发时盾构抗扭力学能力进行分析,并制定相应的抗扭措施,保证始发的安全。图4 超大直径密闭始发钢套筒

【参考文献】：
期刊论文
[1]盾构掘进、离开施工阶段对地表变形的影响范围及量化预测[J]. 王忠凯,徐光黎.  岩土力学. 2020(01)
[2]类矩形盾构施工对地下管线影响的模型试验研究[J]. 魏纲,王辰,蔡诗淇,许讯,洪子涵,崔程虹,徐银峰.  岩土工程学报. 2019(08)
[3]地缘政治权力结构冲突下的孟中印缅经济走廊建设[J]. 刘稚,黄德凯.  南亚研究. 2018(01)
[4]富水砂卵石地层土压平衡盾构钢套筒接收应用实例[J]. 肖衡,胡蓉,梁新权,蒋凌翔,杨世鹏.  隧道建设. 2017(01)
[5]泥水盾构活塞式密封钢环接收技术[J]. 常鑫.  施工技术. 2017(01)
[6]盾构始发端土体加固范围影响参数分析[J]. 刘文黎,吴贤国,林净怡,张立茂.  科学技术与工程. 2016(22)

硕士论文
[1]土压平衡盾构始发钢套筒受力变形特征与土体扰动分析[D]. 周逸凯.北京交通大学 2018



本文编号：3228008