盾構(gòu)法施工截樁案例ppt課件

2020 4 8 Page1 港鐵公司 4 8 2020 Page1 港鐵公司 盾構(gòu)機連續(xù)破橋樁工程案例 2012年12月 2020 4 8 Page2 2020 4 8 Page2 蘇州地鐵2號線 TS 06標(biāo)三醫(yī)院至石路站盾構(gòu)區(qū)間施工 盾構(gòu)機需穿越廣濟橋 共有14根鉆孔灌注樁侵入?yún)^(qū)間隧道 其中左線5排7根 2排有2根并列 右線7排7根 樁長度在34 5 38 5m 其中位于1 橋墩上的2根樁基 直徑 1200mm 主筋 22mm 見圖1 圖2 2020 4 8 Page3 2020 4 8 Page3 2020 4 8 Page4 2020 4 8 Page4 2020 4 8 Page5 橋梁的基本情況介紹 廣濟橋建成于2003年 橋長43米 橋?qū)?2米 為3孔 16 11 16m 預(yù)應(yīng)力混凝土簡支板梁橋 臨近繁華的石路商業(yè)區(qū) 周圍建構(gòu)筑物密集 交通流量大 若實施拆橋樁再建新橋的方案 將對公共交通引起較大干擾 社會和經(jīng)濟成本較高 因此將盾構(gòu)機改造加強后直接切削穿越廣濟橋的14根最大直徑 1200mm的鉆孔灌注樁 2020 4 8 Page6 盾構(gòu)機概況及參數(shù) 2020 4 8 Page7 盾構(gòu)機概況及參數(shù) 2020 4 8 Page8 改造前盾構(gòu)機主要參數(shù)見下述 刀盤扭矩刀盤采用變頻驅(qū)動 配置總功率為440kW 額定扭矩5147kNm 20 2 脫困扭矩6176kNm 24 2 推進(jìn)油缸配置22個油缸 總推力為37730kN 能滿足最不利工況的掘進(jìn) 鉸接油缸鉸接裝置采用主動鉸接形式 16個油缸分成4區(qū) 可以上下 左右彎曲 螺旋機功率為150kW 最大扭矩46 7kNm 轉(zhuǎn)速22rpm 刀具刀具采用主切削刀 焊接型先行刀2段高度配置 刀具形式適用于軟土的結(jié)構(gòu) 2020 4 8 Page9 盾構(gòu)機改造方案 刀盤上刀具的改造 刀具的結(jié)構(gòu) 盾構(gòu)機改造的關(guān)鍵點在于追加的刀具 追加的刀具必須具有 切削性 和 超硬刀頭耐崩損性 2種特性 切削性 就是具有破碎 切割橋樁及鋼筋的功能 超硬刀頭耐崩損性 就是具有連續(xù)破碎 切割最少7根以上的橋樁后 刀具耐磨性和超硬刀頭不易崩損 根據(jù)上述2種特性的要求 刀具配置焊接型貝殼先行刀和焊接型切削先行刀 中心刀采用切斷效能高的鋸齒形結(jié)構(gòu) 2020 4 8 Page10 盾構(gòu)機改造方案 刀盤上刀具的改造 刀具的結(jié)構(gòu) 2020 4 8 Page11 盾構(gòu)機改造方案 刀盤上刀具的改造 刀具的結(jié)構(gòu) 2020 4 8 Page12 盾構(gòu)機改造方案 刀盤上刀具的改造 刀具的布置 刀盤上追加焊接52把焊接型貝殼先行刀和40把焊接型切削先行刀 追加刀具的軌跡布置 1 焊接型貝殼先行刀高度為160mm 刀盤中心部位每個軌跡上布置1把刀 中間部位每個軌跡上布置2把刀 外周部位每個軌跡上布置3把刀 2 焊接型切削先行刀高度為120mm 刀盤中心 中間部位每個軌跡上布置1把刀 外周部位每個軌跡上布置3把刀 2種追加的焊接型先行刀高度與原先刀盤上主切削刀80mm的高度形成了3段高度差 可以確保刀具的掘進(jìn)壽命 2020 4 8 Page13 盾構(gòu)機改造方案 刀盤上刀具的改造 刀具的布置 2020 4 8 Page14 盾構(gòu)機改造方案 刀盤上刀具的改造 刀具的布置 2020 4 8 Page15 盾構(gòu)機改造方案 螺旋機改造 為了防止橋樁中切斷后的鋼筋卡在螺旋機中 將原來的有軸式螺旋機更換為具有伸縮功能的無軸帶式螺旋機 并且增加一臺液壓馬達(dá) 將驅(qū)動扭矩提高33 2020 4 8 Page16 盾構(gòu)機改造方案 盾尾外置式同步注漿管改造 盾構(gòu)機在穿越橋樁時 盾尾同步注漿管 烏龜殼 會與橋樁相遇 為了防止盾構(gòu)機卡滯 見原先高度為120mm的 烏龜殼 更換為高度為68mm的 烏龜殼 并且在 烏龜殼 前端追加了若干把焊接型先行刀 2020 4 8 Page17 盾構(gòu)機改造方案 仿形刀改造 為了能在橋樁與同步注漿 烏龜殼 相碰時 可以啟動仿形刀切削橋樁 將原先切削軟土的刀具更換為能切削 破斷橋樁的貝殼型刀具 并且加強仿行刀強度 2020 4 8 Page18 橋樁切割 破斷試驗及刀盤刀具布置的進(jìn)一步改進(jìn) 橋樁切割 破斷試驗 為了能驗證盾構(gòu)機改造后對橋樁切割 破斷的能力 施工方在盾構(gòu)機始發(fā)洞門前澆筑了2根直徑為1200mm 主筋 22mm的樁基 2020 4 8 Page19 橋樁切割 破斷試驗及刀盤刀具布置的進(jìn)一步改進(jìn) 試驗結(jié)果 1 刀盤刀具對橋樁及主筋的切割 破斷能力非常好 2 刀盤扭矩較小 不超過30 推進(jìn)力也比較小 3 切割后的主筋長度比較長 最長的約3m以上 2020 4 8 Page20 橋樁切割 破斷試驗及刀盤刀具布置的進(jìn)一步改進(jìn) 刀盤刀具布置的進(jìn)一步改進(jìn) 從橋基切割 破斷試驗來說 改造后的盾構(gòu)機完全能滿足橋樁的破碎及切割要求 但破斷后的部分鋼筋過長 為了防止較長鋼筋卡住螺旋機 需要進(jìn)一步考慮刀具的布置 避免切割后的鋼筋長度過大 2020 4 8 Page21 橋樁切割 破斷試驗及刀盤刀具布置的進(jìn)一步改進(jìn) 刀盤刀具布置的進(jìn)一步改進(jìn) 2020 4 8 Page22 橋樁切割 破斷試驗及刀盤刀具布置的進(jìn)一步改進(jìn) 刀盤刀具布置的進(jìn)一步改進(jìn) 3處3把刀具的高度 每處中間1把高度增加65mm 2側(cè)的刀具高度增加30mm 由于3個位置的刀具高于其他刀具 因此先于其他刀具破碎 切割鋼筋 而其他同一平面部分的鋼筋還包裹在混凝土中 未被破碎 切割 根據(jù)試驗樁鋼筋破碎 切割的工況 高度增加處的鋼筋被切割斷后 盾構(gòu)機掘進(jìn)95mm之后 其他刀具才開始破碎 切割同一平面的橋樁 這樣破碎 切割后的鋼筋可以控制在一定的范圍內(nèi) 刀具布置進(jìn)一步改進(jìn)前內(nèi)側(cè)2處 每處3把刀具的軌跡上各配置1把刀 現(xiàn)在中間 高度增加65mm 的1把刀具的軌跡上增加1把 即1個軌跡上有2把刀 從刀盤正面看 m的追加在9點左右的位置 的追加在4點20分左右的位置 2020 4 8 Page23 施工效果 2020 4 8 Page24 結(jié)論 從上表參數(shù)可見 盾構(gòu)機各項參數(shù)都很正常 鋼筋長度在設(shè)定的控制范圍 螺旋機沒有發(fā)生卡住現(xiàn)象 且扭矩相當(dāng)小 改造