大直徑盾構隧道設計與施工技術

目錄



第1篇綜合概述篇

第1章大直徑盾構技術進展概況

1.1大直徑盾構的定義

1.1.1縱向加固范圍尺寸效應分析

1.1.2應力尺寸效應分析

1.2大直徑盾構的發(fā)展歷史、技術現(xiàn)狀及發(fā)展方向

1.2.1大直徑盾構技術的發(fā)展歷史

1.2.2大直徑盾構隧道的技術現(xiàn)狀

1.2.3大直徑盾構隧道的發(fā)展方向

1.3我國大直徑盾構技術的發(fā)展現(xiàn)狀及典型大直徑盾構隧道工程概況

1.3.1我國大直徑盾構技術的發(fā)展現(xiàn)狀

1.3.2我國典型大直徑盾構隧道工程概況

第2篇設備選型設計篇

第2章大直徑盾構選型總體原則

2.1概述

2.2大直徑盾構選型的原則及依據(jù)

2.2.1大直徑盾構選型的原則

2.2.2大直徑盾構選型的依據(jù)

2.3大直徑盾構選型的步驟及方法

2.3.1大直徑盾構選型的步驟

2.3.2大直徑盾構選型的方法

2.4大直徑盾構選型的特殊要求

2.5大直徑盾構形式的選擇

2.5.1泥水平衡盾構

2.5.2土壓平衡盾構

2.5.3復合式盾構

第3章大直徑盾構的專項選型設計技術

3.1概述

3.2螺旋輸送機的選型設計技術

3.2.1螺旋輸送機的作用

3.2.2螺旋輸送機的類型

3.2.3螺旋輸送機的防噴涌設計

3.2.4螺旋輸送機的影響參數(shù)

3.2.5螺旋輸送機相關參數(shù)的確定

3.3泥水處理系統(tǒng)的選型設計

3.3.1泥水處理系統(tǒng)的構成

3.3.2泥水處理系統(tǒng)的發(fā)展

3.3.3泥水處理系統(tǒng)的選擇

3.4刀盤結構形式的選型設計

3.4.1盾構刀盤的主要功能

3.4.2刀盤類型的選擇

3.4.3刀盤驅動方式的選擇

3.4.4刀盤支承方式的選擇

3.4.5刀具更換技術

3.5主軸承及密封的選型設計

3.5.1主軸承結構

3.5.2主軸承密封

3.5.3人閘





3.6土體改良系統(tǒng)的選型設計

3.6.1土體改良的目的及要求

3.6.2土體改良系統(tǒng)

3.6.3土體改良系統(tǒng)硬件的選型

3.7相關輔助設施的選型設計

3.7.1運輸設備

3.7.2砂漿站

3.7.3通風設備

3.8主要性能參數(shù)的設計與計算

3.8.1盾構外徑

3.8.2刀盤開挖直徑

3.8.3盾殼長度

3.8.4盾構質量

3.8.5盾構推力

3.8.6刀盤轉矩

3.8.7推進系統(tǒng)效率

3.9國內(nèi)典型大直徑盾構工程選型案例分析

3.9.1北京地鐵14號線大直徑土壓平衡盾構

3.9.2天津地下直徑線大直徑泥水平衡盾構

3.9.3南京長江隧道大直徑泥水平衡盾構

3.9.4武漢長江隧道大直徑泥水平衡盾構

3.9.5廣深港鐵路獅子洋隧道大直徑泥水平衡盾構

3.9.6杭州望江隧道大直徑盾構泥水平衡盾構

第4章大直徑復合式盾構選型概述

4.1概述

4.1.1復合地層

4.1.2應對復合地層的傳統(tǒng)方法

4.1.3大直徑復合式盾構的技術現(xiàn)狀

4.2大直徑復合式盾構的特點

4.3大直徑復合式盾構的施工技術要點

4.3.1施工總平面布置

4.3.2轉換地點選擇

4.3.3隧道內(nèi)的超前地質調查

4.3.4隧道前方的超前地層加固

4.4盾構模式轉化

4.4.1泥水轉土壓模式

4.4.2土壓轉泥水模式

4.5工程實例

4.5.1美國邁阿密港口隧道

4.5.2馬來西亞吉隆坡KV地鐵

第3篇結構及防水設計篇

第5章大直徑盾構隧道襯砌構造及設計

5.1概述

5.2大直徑盾構隧道襯砌的種類及功能

5.2.1一次襯砌的種類及使用狀況

5.2.2二次襯砌的功能及使用狀況

5.3大直徑盾構隧道襯砌環(huán)的布置

5.4大直徑盾構襯砌構造設計

5.4.1管片的分塊方式

5.4.2管片的厚度設置

5.4.3管片的環(huán)寬設置

5.4.4管片的拼裝方式

5.5大直徑盾構襯砌接縫設計

5.5.1接縫形式

5.5.2接縫的連接方式

5.5.3榫槽的設置

5.5.4傳力襯墊的設置

5.6大直徑盾構襯砌結構設計

5.6.1結構計算方法的選取

5.6.2單元選擇與材料特性

5.6.3模型建立

5.6.4結果分析

5.6.5大直徑盾構開挖間隙的模擬

第6章大直徑盾構隧道防水設計

6.1概述

6.2大直徑盾構襯砌防水設計原則

6.3大直徑盾構襯砌防水標準及要求

6.3.1防水等級與防水標準

6.3.2防水措施要求

6.4管片結構自防水設計

6.4.1防護等級

6.4.2混凝土抗?jié)B等級

6.4.3材料

6.4.4抗?jié)B試驗與檢驗

6.4.5管片外防水涂層

6.4.6管片的制作精度要求

6.5襯砌結構接縫防水設計方案及優(yōu)選

6.5.1接縫密封防水道數(shù)的設置

6.5.2接縫密封防水材料的選擇

6.5.3接縫密封墊的防水要求

6.5.4接縫密封墊斷面尺寸的必選

6.5.5接縫密封墊斷面構造及形式

6.6火災條件下襯砌結構接縫(接頭)防水性能要求

6.6.1火災條件下管片接頭損傷試驗研究

6.6.2火災條件下防水橡膠條損傷試驗研究

6.6.3火災條件下管片襯砌結構防水性能損傷指標評價方法

6.6.4小結

6.7國內(nèi)典型大直徑盾構工程防水案例分析

6.7.1上海長江隧道管片接縫防水密封墊設計

6.7.2南京長江隧道工程接縫防水密封墊設計

6.7.3廣深港獅子洋隧道工程防水管片設計

6.7.4南京地鐵10號線長江隧道防水設計

6.7.5武漢地鐵8號線越江盾構區(qū)間

第4篇施工篇

第7章大直徑盾構隧道施工準備

7.1大直徑泥水平衡盾構施工準備

7.1.1施工現(xiàn)場規(guī)劃概述

7.1.2臨時設施布置

7.1.3施工用電規(guī)劃

7.2大直徑土壓平衡盾構施工準備

7.2.1施工現(xiàn)場規(guī)劃概述

7.2.2臨時設施布置

7.2.3施工用電規(guī)劃

7.3大直徑盾構施工通風要求

7.3.1通風量計算

7.3.2施工通風計算

7.3.3通風設備選型

7.4其他相關要求

7.4.1施工管理組織機構

7.4.2項目管理措施

7.4.3施工過程管理與責任

第8章大直徑盾構始發(fā)與到達施工關鍵技術

8.1概述

8.2大直徑盾構始發(fā)與到達端頭加固范圍的確定

8.2.1端頭加固的目的與意義

8.2.2既有端頭加固模型

8.2.3改進的端頭加固方法

8.3大直徑盾構始發(fā)與到達端頭加固方法的選擇

8.3.1基本概述

8.3.2旋噴注漿加固技術

8.3.3水平注漿加固技術

8.3.4地層凍結法

8.3.5鋼套筒始發(fā)與接收

8.4大直徑盾構始發(fā)與到達端頭加固效果的檢驗

8.4.1端頭加固效果檢測的主要內(nèi)容及評價指標

8.4.2端頭加固效果檢測的實施方法

8.4.3端頭加固強度的檢測

8.4.4端頭加固滲透性檢測

8.5大直徑盾構始發(fā)與到達掘進控制技術

8.5.1大直徑盾構始發(fā)掘進控制技術

8.5.2大直徑盾構到達掘進控制技術

8.6國內(nèi)典型工程案例分析

8.6.1廣深港鐵路獅子洋隧道盾構始發(fā)技術

8.6.2天津地下直徑線工程盾構始發(fā)與到達技術

8.6.3北京地鐵14號線大直徑盾構始發(fā)與到達技術

8.6.4南京緯三路長江隧道大直徑盾構始發(fā)技術

8.6.5杭州望江隧道大直徑盾構始發(fā)與到達技術

第9章大直徑土壓平衡盾構掘進控制技術

9.1概述

9.2土壓盾構關鍵參數(shù)的預測與設定

9.2.1土艙壓力的確定

9.2.2出土量的控制

9.2.3同步注漿及二次補漿

9.3開挖面穩(wěn)定與掘進控制技術

9.3.1開挖面穩(wěn)定

9.3.2掘進控制

9.4螺旋輸送機噴涌及防治技術

9.5土體改良技術

9.5.1渣土改良的目的

9.5.2改良的方法與添加劑

9.5.3渣土改良的主要技術措施

9.6同步注漿技術

9.7二次注漿

9.8姿態(tài)控制技術

9.8.1盾構掘進方向控制

9.8.2盾構掘進姿態(tài)調整與糾偏

9.9典型案例分析

9.9.1始發(fā)試掘進施工

9.9.2正常掘進施工

第10章大直徑泥水平衡盾構掘進控制技術

10.1概述

10.2泥水盾構關鍵參數(shù)的分析與設定

10.2.1泥水壓力分析及設定

10.2.2掘進速度分析及設定

10.2.3泥水處理指標分析及設定

10.2.4刀盤轉矩分析及設定

10.3泥水盾構安全掘進和開挖面穩(wěn)定控制技術

10.4泥水處理技術

10.4.1泥水處理系統(tǒng)的構成

10.4.2泥水分離系統(tǒng)

10.4.3壓濾系統(tǒng)

10.4.4泥水處理系統(tǒng)模式的選擇

10.4.5泥水處理系統(tǒng)選擇的原則

10.4.6泥水處理系統(tǒng)選擇的步驟和程序

10.4.7盾構推進中泥水處理系統(tǒng)出現(xiàn)的問題及措施

10.5同步注漿系統(tǒng)

10.5.1同步注漿壓力控制范圍影響因素

10.5.2同步注漿量控制范圍

10.6姿態(tài)控制技術

10.6.1盾構掘進姿態(tài)的影響因素分析

10.6.2盾構姿態(tài)控制力學模型的建立

10.7典型案例分析

10.7.1盾構隧道施工總體方案

10.7.2盾構始發(fā)參數(shù)設定

10.7.3正常段掘進施工

10.7.4盾構施工測量與監(jiān)測

10.7.5泥水處理及棄渣方案

第11章特殊地段大直徑盾構施工技術

11.1概述

11.2不良地質的探測技術(超前地質預報技術)

11.2.1地質分析法

11.2.2超前鉆探法

11.2.3地震波法超前地質預報

11.2.4電法超前地質預報

11.3富水高壓地層大直徑盾構刀具更換技術

11.3.1空氣帶壓換刀技術

11.3.2常壓換刀技術

11.3.3氦氧飽和帶壓換刀技術

11.4不良地質段大盾構施工控制技術

11.4.1盾構含沼氣地層施工處理方案

11.4.2拋石或其他孤立異常體處理措施

11.5復合地層大直徑盾構掘進控制技術

11.5.1復合地層盾構機選型與制造

11.5.2復合地層大直徑盾構掘進技術

11.5.3典型上軟下硬地層盾構施工案例分析

11.6大直徑盾構孤石的探測及處理技術

11.6.1孤石區(qū)域地球物理特征

11.6.2孤石探測技術

11.6.3孤石處理技術

11.7大直徑盾構小半徑曲線段施工控制技術

11.7.1技術原理

11.7.2工藝流程

11.7.3施工控制技術

11.8大直徑盾構穿越重大風險工程的施工控制技術

第5篇信息化及風險監(jiān)控篇

第12章大直徑盾構施工安全風險評估

12.1概述

12.2施工準備期風險評估

12.2.1大直徑盾構區(qū)間隧道組段劃分

12.2.2加固設計方案安全風險識別與分析

12.2.3盾構及其重要配套設備的適應性評估

12.3施工期風險評估

12.3.1盾構始發(fā)與到達施工評估

12.3.2施工現(xiàn)場監(jiān)控、評估與預警

12.3.3周邊環(huán)境監(jiān)控、評估與預警

12.3.4換刀施工的監(jiān)控、評估與預警

12.3.5盾構施工參數(shù)監(jiān)控、評估與預警

12.3.6施工組織管理及作業(yè)狀況監(jiān)控、評估與預警

12.4應急處理措施

第13章大直徑盾構施工實施信息管理系統(tǒng)

13.1概述

13.1.1系統(tǒng)數(shù)據(jù)需求分析

13.1.2業(yè)務需求分析

13.1.3性能需求分析

13.1.4界面需求分析

13.2盾構系統(tǒng)的研發(fā)與應用

13.2.1監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸原理

13.2.2系統(tǒng)基本情況

13.2.3系統(tǒng)界面

參考文獻