2020-09-21 1243 0
該工程位于東京地鐵銀座線內(nèi),全長約370m,因受限于周邊樓宇和地面交通,結(jié)合使用了矩形盾構(gòu)(218m)+管幕推進(jìn)(48m)+明挖(108m)3種方式。其中大斷面土壓平衡矩形盾構(gòu)(盾構(gòu)外徑W7.82m×H5.02m)順利攻克了淺覆土、極軟弱地層、鄰近建構(gòu)筑物、地下障礙物等多項難題。

工法選擇
這條地下通道用于連接既有車站銀座線虎之門站、新建車站日比谷線虎之門Hills站以及一座設(shè)有快速公交系統(tǒng)(BRT)終點(diǎn)站的高層大樓。由于上方道路人流量大、兩側(cè)鄰近具有地下層的住宅和商業(yè)大樓,因此明挖法施工會對周邊環(huán)境造成極大影響。
而為了連接既有車站,要求地下通道盡量建在淺埋深位置(覆土深度3~5m),且確保地下通道計劃坡度(最大坡度4.46%)的前提下,與地下埋設(shè)管線具有一定間距,所以隧道采用矩形形狀。在暗挖方式中,由于頂管在不設(shè)中間井的情況下一次頂進(jìn)218m較難,最終采用了矩形盾構(gòu)施工。

技術(shù)要點(diǎn)
控制地基變形、減少對地下管線、沿線建構(gòu)筑物的影響
為了控制盾構(gòu)掘進(jìn)引起的地基變形,需要確保開挖斷面具有最小程度的超挖,并對盾尾間隙進(jìn)行合理填充。
盾構(gòu)機(jī)配備了2個中心支撐方式的輻條式刀盤,刀盤內(nèi)設(shè)置了可伸縮刀頭用于控制伸縮量,從而防止過多超挖、實現(xiàn)矩形全斷面切削。

另外,盾構(gòu)機(jī)配備了同步注漿裝置,在出現(xiàn)盾尾間隙時立即填充壁后注漿液,并通過設(shè)置在盾尾的土壓力計對注漿壓力進(jìn)行管理。

縱斷面軸線和翻轉(zhuǎn)的高精度控制
盾構(gòu)機(jī)在軟弱地層內(nèi)掘進(jìn)容易出現(xiàn)“磕頭”現(xiàn)象,因此在朝上的縱斷面軸線中,可能會有向軸線下方偏離的風(fēng)險。此外,矩形盾構(gòu)機(jī)發(fā)生翻轉(zhuǎn)時,會對隧道成型斷面產(chǎn)生較大影響,因此需要高度重視盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)控制。
該工程使用的盾構(gòu)機(jī)配備了鉸接裝置(鉸接角度:上下1.0度;左右0.2°),通過盾構(gòu)機(jī)前體向上彎曲可以控制仰俯角,通過盾構(gòu)機(jī)前體扭轉(zhuǎn)彎曲可以控制滾動角。另外,前體內(nèi)還設(shè)置了注入孔,從該孔注入填充材料,利用注入壓力也能控制仰俯角和滾動角。

確保矩形管片質(zhì)量
為了保證隧道的止水性能和結(jié)構(gòu)安全,必須要求矩形管片的高精度拼裝。管片拼裝機(jī)采用了一種擺臂形式,能夠在保持管片姿態(tài)的情況下平行移動,更便于管片定位和姿態(tài)控制,并且能夠提高盾構(gòu)機(jī)狹小空間內(nèi)的拼裝作業(yè)安全性和效率。

盾構(gòu)機(jī)配備了2臺管片形狀維持裝置,確保1臺裝置在過渡時另外1臺也能維持管片防止變形。
地下障礙物處理方案
該盾構(gòu)的掘進(jìn)斷面內(nèi)遭遇了松木樁和料石等障礙物,盾構(gòu)機(jī)的刀盤輻條上布置的帶有伸縮刀頭的先行刀用于切削松木樁。另外配備了2臺可處理φ300mm障礙物的帶式螺旋輸送機(jī),即使其中1臺因障礙物堵塞,也能通過另外1臺進(jìn)行排土。

結(jié)語:隨著城市再開發(fā)項目的推進(jìn),軌交車站與周邊大樓的地下連接通道也相應(yīng)增加。作為交通節(jié)點(diǎn)的地下通道具有重要意義,如何在不影響周邊環(huán)境的前提下,安全、高效地構(gòu)筑更長的地下通道?虎之門地下通道作為日本地下工程建造的典范或許值得我們借鑒。
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