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地铁是目前我国城市主要的交通形式之一,具有快捷便
利、出行准时、安全高效等多种特点。根据上海市统计部门的
数据显示,超过 60%的上海市民,将地铁视为出行时的首选
交通工具。地铁的开通建设,离不开轨道的施工,其中双护盾
TBM 小半径曲线地铁隧道施工技术,是目前地铁隧道施工过
程中广泛应用的一种技术,应用这种技术,能够显著提升施工
的专业化、标准化与自动化程度,提高隧道施工的质量。
1 主要施工技术
TBM(Tunnel Boring Machine )是指隧道掘进机,这种机
械拥有回旋刀具,可在前进的工程中,将前进洞内的岩石土
层打碎,形成一个新的隧道断面
[1]。双护盾 TBM是指器械梁
段都有护盾保护的隧道掘进机,这种机械可以综合钻孔、掘
进、支护工作,实现隧道掘进的一体化施工,提高工作的效
率与质量。同时,双护盾隧道掘进机具有传感功能与通信功能,
技术人员可以通过远程控制和信息遥感,监控并指导双护盾
TBM 的施工进程,保障双护盾 TBM按照地铁隧道施工计划
的要求掘进施工
[2]。
最小半径曲线是地铁施工过程中,一个常用的技术标准,
主要指施工曲线的弯曲程度,用来计算车辆在轨道上运行时
的运行状况,衡量轨道的坡度,避免高速运行中的地铁由于
离心力的影响,对钢轨产生强烈的挤压器引起车辆的行驶事
故。如上海轨道交通 4号线,最小曲线半径为 150~300 m,沈
阳地铁 2号线,最小曲线半径为 260 m
[3]。双护盾TBM小半径
曲线地铁隧道施工技术,总的来说,就是计算双护盾掘进机
的施工轨迹,控制施工的轴线,调整据掘进机的运行方向与
运行轨迹,提高隧道掘进施工有效性的技术。
2 施工技术应用问题
当前,地铁隧道在施工的过程中,很容易出现整体偏移
的情况,造成施工地层的严重损失。从这个角度看,当前双 护盾
TBM 小半径曲线地铁隧道施工技术应用中,主要存在以
下几方面的问题。 (1)当前双护盾 TBM小半径曲线地铁隧道施工的流程较
混乱,一些施工方没有在双护盾隧道掘进机进场之前,提交
充足的工程施工数据,造成隧道的控制出现偏移,影响列车
轨道的后续设置。除此之外,双护盾 TBM在管片脱盾尾之后,
很容易受到横向的侧分力的影响,导致隧道掘进的最小半径
曲线受到影响,对后续地铁运行,留下安全隐患。 (2)一些工程施工方的隧道施工参数设置不够合理,影
响双护盾 TBM小半径曲线地铁隧道施工的准确性。受到横向
的侧分力的影响,双护盾 TBM小半径曲线施工的纠偏量较大,
容易在遇到连续折线的情况下,出现运行参数的混乱。此时
如果不对掘进机做一些参数上的调整,就会造成机械运行的
方向与角度出现偏差,影响隧道掘进施工的准确程度,导致
地层纠偏工作量过大,影响隧道土体的稳定性,影响后续的
施工进程。 (3)一些工程施工单位没有进行合理的区域分析,导致
工程施工的安全性受到威胁。双护盾 TBM小半径曲线地铁隧
道施工过程中,会对机械管片施加比较大的物理应力,在这
种情况下,双护盾 TBM运行的姿态与稳定性会受到一定的影
响。一些施工技术人员没有对机械进行定期的状态监察,尤
其是没有进行实时监察双护盾 TBM的管片破损情况和设备传
送动力装置卡盾情况,造成设备在运行的过程中,出现局部
受力过大的情况,导致掘进机无法良好的支撑展开,影响了
隧道施工的质量和进度。
3 施工技术优化对策
3.1
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3.1.1 深化对双护盾TBM功能特性的认识
地铁隧道施工方,要加强对双护盾 TBM小半径曲线地铁
隧道施工技术的认识,提高现场技术负责人、施工技术人员、
现场管理人员、现场工程监理对双护盾 TBM小半径曲线地铁
隧道施工技术的了解。一方面,施工工程企业可以通过施工
前期的技术培训,帮助员工增强对
双护盾TBM小半径曲线地铁隧道施工技术分析(论文).pdf