轨道交通首台采用冻结法盾构机顺利始发 在南通地铁施工中将广泛应用|南通发布

6月28日,由中国中铁股份有限公司承建的南通地铁1号线03标孩儿巷路站至环西文化广场站区间右线盾构顺利始发。记者从轨道公司获悉,这是南通首条采用冻结法始发的盾构区间,是在南通特有富含水砂层地质下实施冷冻法成功案例。由于南通特殊的地质条件,在今后的盾构施工中,冻结法将在南通地铁施工中得到广泛应用。

孩儿巷路站至环西文化广场站区间右线全长515.262米,线路沿人民路敷设。该区间位于老城区繁华地段,地下管线错综复杂,周边老旧建筑建筑物多,基础普遍较差且紧临基坑。为确保盾构安全始发,且将对周围环境的影响降至最低,轨道公司专门针对人民路上各复杂站点多次组织召开有国家勘察大师参加的高级别专家咨询会和研讨会,通过仔细论证和评估,最终决定对这些复杂站点的盾构始发和接收增加相应技术措施。

在原有加固方案的基础上,增加冻结法施工工艺,可以大大提高了安全可靠性。此外,由于区间右线处于繁忙的市内道路正下方,盾构和车架下井后需在井底逐个平移至盖板正下方再进行组装连接和调试,且在盾构正式掘进期间,长长的洞内运输编组列车还需要借助专门的铁路道岔转接到左线,才能继续正常的施工作业,施工难度极大。

记者了解到,由于人民路地质条件和施工环境复杂,南通轨道交通1号线03标沿线要采取冻结法施工的盾构还有7个始发,8个接收。孩儿巷路站至环西文化广场站成功始发,将为后续类似施工提供了宝贵的经验借鉴,同时也意味着本标段继6月22日环中区间工作井盾构采用冻结法+钢套筒方式到达接收后,人民路上第二个大风险点被成功克服,为实现本标段年底“洞通”目标又迈出了坚实的一步。

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冻结技术源于天然冻结现象。人类首次成功地使用人工制冷加固土壤是在1862年英国威尔士的筑基础施工中。1880年德国工程师 F.H. Petch首先提出了人工冻结法原理并于1883年在德国阿尔巴煤矿成功地采用冻结法建造井筒。从此这项地层加固特殊技术被广泛地应用到世界许多国家的矿井隧基坑及其它岩土工程建设中成为岩土工程尤其是地下工程施工的重要方法之一。

盾构施工采用冻结法的优点1.封水性——有自由水(一般情况下含水率应大于10%,否则要采取增加土层湿度的辅助工法)就能冻结成冻土,形成冻土壁。无论是透水层,还是隔水层,冻土壁可以阻隔地下水侵入,形成干燥的施工环境。2.强度高——一般认为冻土是一种黏弹塑性材料,其强度同土质、容重、含水率、含盐量及温度。3.适应性强——适应各种土层及多种地下工程,尤其适用于含水量大、地层软弱、其他工法施工。4.复原性——施工结束土层恢复原状,对土层破坏性很小。这是其他工法所无法比拟的。5.绕障性——具有绕过障碍冻结加固和封水能力。6.无公害——用电能换取冷能,不污染大气环境,无有害物质排放,对地下水无污染。在环保要求高的工程中,其优越性尤其明显。7.可控性——冻结工期、冻结壁厚度、冻结壁形状等都可调控。8.适用性——可在密集建筑区和现有工程建筑物下施工,不需进行基坑排水,可避免因抽水引起地基沉降造成对周围建筑物的不利影响。9.施工便利———无支衬、无拉锚,可进行敞开式施工并扩大建筑面积,缩短工期。

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