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盾构法施工截桩案例.ppt

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盾构法施工截桩案例.ppt
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2019/9/5,Page 1,港鐵公司,9/5/2019,Page 1,港鐵公司,,,盾构机连续破桥桩工程案例,2012年12月,2019/9/5,Page 2,2019/9/5,Page 2,,,苏州地铁2号线Ⅱ-TS-06标三医院至石路站盾构区间施工,盾构机需穿越广济桥,共有14根钻孔灌注桩侵入区间隧道,其中左线5排7根(2排有2根并列),右线7排7根,桩长度在34.5~38.5m,其中位于1#桥墩上的2根桩基,直径Φ1200mm,主筋Φ22mm。见图1、图2。,2019/9/5,Page 3,2019/9/5,Page 3,,,,2019/9/5,Page 4,2019/9/5,Page 4,,,,2019/9/5,Page 5,桥梁的基本情况介绍,,广济桥建成于2003年,桥长43米,桥宽32米,为3孔(16+11+16m)预应力混凝土简支板梁桥。临近繁华的石路商业区,周围建构筑物密集,交通流量大。若实施拆桥桩再建新桥的方案,将对公共交通引起较大干扰,社会和经济成本较高。因此将盾构机改造加强后直接切削穿越广济桥的14根最大直径Φ1200mm的钻孔灌注桩。,2019/9/5,Page 6,,,,盾构机概况及参数,2019/9/5,Page 7,,,,盾构机概况及参数,2019/9/5,Page 8,改造前盾构机主要参数见下述:,,刀盘扭矩刀盘采用变频驱动,配置总功率为440kW。额定扭矩5147kNm,α=20.2,脱困扭矩6176 kNm,α=24.2。推进油缸配置22个油缸,总推力为37730kN,能满足最不利工况的掘进。铰接油缸铰接装置采用主动铰接形式,16个油缸分成4区,可以上下、左右弯曲。螺旋机功率为150kW。最大扭矩46.7kNm,转速22rpm。刀具刀具采用主切削刀+焊接型先行刀2段高度配置。刀具形式适用于软土的结构。,2019/9/5,Page 9,盾构机改造方案,,刀盘上刀具的改造—刀具的结构,盾构机改造的关键点在于追加的刀具,追加的刀具必须具有“切削性”和“超硬刀头耐崩损性”2种特性。“切削性”就是具有破碎、切割桥桩及钢筋的功能;“超硬刀头耐崩损性”就是具有连续破碎、切割最少7根以上的桥桩后,刀具耐磨性和超硬刀头不易崩损。 根据上述2种特性的要求,刀具配置焊接型贝壳先行刀和焊接型切削先行刀,中心刀采用切断效能高的锯齿形结构。,2019/9/5,Page 10,盾构机改造方案,,刀盘上刀具的改造—刀具的结构,2019/9/5,Page 11,盾构机改造方案,,刀盘上刀具的改造—刀具的结构,2019/9/5,Page 12,盾构机改造方案,,刀盘上刀具的改造—刀具的布置,刀盘上追加焊接52把焊接型贝壳先行刀和40把焊接型切削先行刀。 追加刀具的轨迹布置:1#焊接型贝壳先行刀高度为160mm,刀盘中心部位每个轨迹上布置1把刀,中间部位每个轨迹上布置2把刀,外周部位每个轨迹上布置3把刀。2#焊接型切削先行刀高度为120mm,刀盘中心、中间部位每个轨迹上布置1把刀,外周部位每个轨迹上布置3把刀。2种追加的焊接型先行刀高度与原先刀盘上主切削刀80mm的高度形成了3段高度差,可以确保刀具的掘进寿命。,2019/9/5,Page 13,盾构机改造方案,,刀盘上刀具的改造—刀具的布置,2019/9/5,Page 14,盾构机改造方案,,刀盘上刀具的改造—刀具的布置,2019/9/5,Page 15,盾构机改造方案,,螺旋机改造,为了防止桥桩中切断后的钢筋卡在螺旋机中,将原来的有轴式螺旋机更换为具有伸缩功能的无轴带式螺旋机,并且增加一台液压马达,将驱动扭矩提高33%。,2019/9/5,Page 16,盾构机改造方案,,盾尾外置式同步注浆管改造,盾构机在穿越桥桩时,盾尾同步注浆管(“乌龟壳”)会与桥桩相遇,为了防止盾构机卡滞,见原先高度为120mm的“乌龟壳”更换为高度为68mm的“乌龟壳”。并且在“乌龟壳”前端追加了若干把焊接型先行刀。,2019/9/5,Page 17,盾构机改造方案,,仿形刀改造,为了能在桥桩与同步注浆“乌龟壳”相碰时,可以启动仿形刀切削桥桩,将原先切削软土的刀具更换为能切削、破断桥桩的贝壳型刀具,并且加强仿行刀强度。,2019/9/5,Page 18,桥桩切割、破断试验及刀盘刀具布置的进一步改进,,桥桩切割、破断试验,为了能验证盾构机改造后对桥桩切割、破断的能力,施工方在盾构机始发洞门前浇筑了2根直径为1200mm,主筋Φ22mm的桩基。,2019/9/5,Page 19,桥桩切割、破断试验及刀盘刀具布置的进一步改进,,试验结果,(1)刀盘刀具对桥桩及主筋的切割、破断能力非常好。 (2)刀盘扭矩较小,不超过30%,推进力也比较小。 (3)切割后的主筋长度比较长。最长的约3m以上。,2019/9
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