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• “ 白云说隧” 之下沉式竖井掘进技术的应用和展望
          下沉式竖井掘进技术是一种悬吊装配式竖井自动化掘进技术。该工法的核心是下沉式竖井掘进设备,设备主要由3 个部分组成: 竖井挖掘主机、沉降单元和泥水处理设备。
          该工法是通过地面控制机械设备在水下完成整个竖井断面的挖掘,借助渣土泵送到地面上的泥水分离站进行干化处理,在开挖的过程中同步在地面进行衬砌结构的制作,然后由连接在结构底部的沉降单元使其垂直下沉,竖井掘进完成后进行水下封底,然后施工底板,最终在地下形成竖井结构。
          下沉式竖井掘进技术主要有以下6 方面的特点:
          1)对周边环境影响小。下沉式竖井掘进技术采用不排水施工,在施工过程中无需降低地下水位,井内水压始终高于地下水头压力,施工过程中水土损失很小,对周边建(构)筑物的沉降几乎没有影响,是目前最安全的竖井建造工艺之一。根据国内施工经验,施工过程中地面沉降可控制在1 cm 以内。
          2)竖井垂直度偏差小。下沉式竖井掘进技术采用多个液压油缸组成的沉降单元与竖井周边的环形混凝土基础牢固地连接在一起,沉降单元通过钢绞线与竖井结构下部基础环相连,施工中将竖井悬吊在水中,使竖井不会发生突沉。竖井掘进过程中,通过多种仪器对竖井姿态进行监控,通过调节沉降单元的行程和主机的超挖量控制竖井姿态,施工精度较高,竖井的垂直度可控制在千分之一以内。
          3)施工速度快。采用下沉式竖井掘进技术施工的竖井衬砌由预制管片拼装而成,由机械化的设备进行快速开挖掘进,在开挖的过程中仍可以进行管片拼装作业,真正做到了推拼同步。以南京某地下停车库施工为例,68 m 深竖井机械作业仅用时28 d。完成全过程建设(包括场地布置、施工准备、设备安装、下沉掘进、结构封底等)通常仅需3 个月,施工速度是传统工法的数倍。
          4)地层适应性广、开挖深度大。下沉式竖井掘进技术可开挖100 余m 深的竖井,同时可适应多种地层,无论是黏土层、砂土层、卵砾石地层以及强度不超过120 MPa 的岩层,设备均可开挖掘进。
          5)施工占地小,噪声低。下沉式竖井掘进技术施工占地相较于传统工法占地面积小,单井极限作业情况下仅需850 m2,相当于2 个标准篮球场大小。VSM 设备采取水下施工作业,施工噪声极低; 以南京某地下车库施工为例,竖井掘进施工期间的噪声不超过65 dB。
         6)施工成本低。随着施工深度的增加,该技术相较于传统的采用维护结构进行深井施工的方法,施工成本会大幅降低。
  下沉式竖井掘进技术应用范围广泛,特别适用于施工内径在18 m 以内、深度超过30 m、地下水丰富、地质条件复杂以及施工现场空间狭窄的竖井施工。
  目前在世界范围内施工的竖井总深度已经超过了5 000 m,竖井直径从4. 5 m 到12 m 不等,可用作隧道掘进作业的始发井或接收井、交通隧道的逃生井和通风井、各类地下建(构)筑物的服务和进出通道、水务方面的积污井及调蓄池、城区地下停车库、地下储油罐、地下粮仓等。
                                                                                                                                          (来源: “白云说隧”微信公众号　2023-02-03)
  
  发布日期： 2023-07-14  浏览： 640