铁路隧道盾构管片槽道预埋技术优化与工程实践研究

(整期优先)网络出版时间:2025-04-01 23:43:14
/ 1

铁路隧道盾构管片槽道预埋技术优化与工程实践研究

伯春燕

身份证号码:500233198705066097


摘要:铁路隧道建设中的盾构施工技术因其高效性和安全性得到了广泛应用,而盾构管片槽道预埋技术则是保障隧道施工质量和稳定性的重要技术手段。随着铁路隧道建设的不断深入,传统的预埋技术已经难以满足复杂地质条件下的工程需求,如何优化盾构管片槽道预埋技术,提升施工效率和质量,成为了当前隧道建设中的一项重要课题。本文通过分析盾构管片槽道预埋技术的应用现状及其面临的问题,提出了优化技术的具体策略,包括提高管片质量控制、改进槽道预埋工艺、加强精度控制施工监测等方面。同时,结合多个工程案例,探讨了这些优化措施在实际施工中的应用效果和改进成果。研究表明,优化后的预埋技术能有效提高槽道定位精度,增强结构稳定性,降低施工难度具有良好的应用前景为类似工程提供了有价值的参考。

关键词:铁路隧道,盾构施工,管片槽道预埋技术,技术优化,工程实践

引言

铁路隧道建设是交通基础设施建设中的一项重要内容,随着现代化铁路网的扩展,隧道的建设需求日益增加。传统的隧道开挖方法已逐渐无法满足现代铁路建设对施工精度、效率和安全性等方面的要求。盾构法作为一种先进的隧道施工技术,因其能够在复杂的地质条件下进行快速、安全的施工,成为了隧道建设中的主流技术之一,管片槽道预埋技术作为盾构施工的关键环节,直接影响着隧道结构的稳定性和后期运营维护的便利性,然而,在实际的施工过程中,由于技术手段不成熟等因素,盾构管片槽道预埋技术存在诸多问题,如槽道预埋位置偏差、施工效率差等问题。因此,如何在盾构隧道建设中优化管片槽道预埋技术,提升施工精度、保障隧道结构的稳定性,是当前隧道工程领域亟待解决的重要课题。

一、盾构管片槽道预埋技术的基本原理及应用现状

管片槽道预埋技术是指在盾构管片预制过程中,预先埋设用于安装各种设备、管线或附件的槽道。这项技术对隧道后期运营维护至关重要,直接影响着设备安装的便利性和隧道结构的完整性。该技术具有施工速度快、安装精度高、适应性强等优点,广泛应用于城市轨道交通、高速铁路等项目中。

然而,传统的预埋技术存在一定的缺陷。例如,采用手工定位,存在精度低、效率差、易移位等问题,进一步增加了后期维护和修复的难度。因此,针对这些问题,优化盾构管片槽道预埋技术显得尤为重要。

二、盾构管片槽道预埋技术优化的关键因素

提高盾构管片槽道预埋技术的应用效果,首先需要从管片质量的控制入手。管片质量的好坏直接影响槽道预埋的精度和隧道结构的稳定性。通过严格的管片生产控制、精确的槽道预埋定位和更精密的施工工艺,可以有效提高管片槽道的安装精度,减少因管片质量问题而导致的施工误差。此外,槽道预埋的工艺改进也是优化盾构施工的重要方面。在传统的预埋工艺中,槽道位置容易出现偏差,影响后期设备的安装。

为了提高施工精度,采用精确定位模具和自动化埋设设备,提高槽道定位精度和施工效率。优化后的预埋系统包括定位装置、固定机构和检测系统,确保了槽道在管片中的准确位置和牢固固定。此外,针对不同地质条件,采用相应的技术手段,强化施工过程中的质量控制,确保槽道的精确预埋和管片的顺利安装,从而有效避免因施工误差导致的隧道结构不稳定问题。

三、盾构管片槽道预埋技术优化的工程实践

在实际工程中,盾构管片槽道预埋技术的优化措施已得到广泛应用。以某城市轨道交通项目为例,在项目实施过程中,采用了改进后的槽道预埋技术,通过优化槽道的预埋工艺和管片的质量控制,实现了更高精度的施工质量和施工效率。通过管片模具精确定位,确保了槽道预埋位置的准确性及稳定性。

此外,在另一个高速铁路隧道项目中,施工团队对盾构管片槽道的安装采用精确定位模具和自动化埋设设备对槽道进行精确定位,严格控制预埋槽道安装精度,管片安装完成后采用全站仪等进行现场实时测量,现场检测数据显示,槽道位置偏差控制在±1mm以内,完全满足设计、验标要求,确保了盾构隧道结构的稳定性和后期各种设备、管线或附件安装的顺利进行。通过对比分析,优化后的预埋技术在施工质量、施工效率和成本控制方面均表现出明显优势。

四、盾构管片槽道预埋技术优化面临的挑战与应对策略

尽管盾构管片槽道预埋技术的优化在多个项目中取得了显著成效,但在实际应用中,仍面临一些挑战。首先,在复杂地质环境下,盾构机推进过程中可能会遇到软弱地层、断裂带、风化深槽等不良地质,可能存在管片上浮,管片安装精度得不到保障等,影响槽道位置存在偏差。为了应对这一问题,需要在施工前进行充分的地质勘察,了解地下水文和地质条件,选用适合的盾构机型号和施工工艺,减少因地质条件复杂而导致的施工误差。

其次,盾构管片槽道预埋技术的应用需要高度依赖设备和技术人员的协同工作。在一些大型项目中,由于施工人员的操作技术水平和设备的调试要求较高,可能会出现操作不当或设备故障,从而影响预埋技术的效果。对此,应加强对技术人员的培训,提升其操作技能,并加强对设备的维护和保养,确保设备在施工中的稳定运行。

五、结语

盾构管片槽道预埋技术作为隧道施工中的一项重要技术,随着铁路隧道建设的不断发展,已成为保障隧道施工质量和稳定性的关键手段。随着我国城市化进程的加速和交通基础设施的不断扩展,铁路隧道的建设规模逐步扩大,施工精度和安全性要求不断提高。在这一背景下,盾构管片槽道预埋技术的应用显得尤为重要。该技术通过精确的将槽道预埋到盾构管片中,有效地提高了施工的精度和可靠性,同时也确保了后期设施的顺利安装,尤其在高要求的高速铁路和城市轨道交通项目中,起到了不可或缺的作用。

通过对现有技术的优化和工程实践中的应用,本文验证了该技术在提高了槽道预埋施工精度、缩短施工周期和降低成本方面的优势。优化后的盾构管片槽道预埋技术通过引入更精确的管片生产工艺和施工控制技术,能够有效减少槽道的安装偏差,提高可靠性,确保隧道结构的稳定性。在施工周期方面,通过预制管片预先埋设槽道,大大缩短了施工周期,减少了工期延误带来的额外成本。此外,由于槽道预埋精度的提高,后期各种设备、管线或附件的安装更加顺利,避免了二次施工和后期修复的费用,进一步降低了整体施工成本。

参考文献

[1]李世俊,付俊强,梁娟.基于管片排版控制的大盾构管片预埋预留及优化技术[J].科技通报,2022,38(08):85-91.DOI:10.13774/j.cnki.kjtb.2022.08.015.

[2]刘波.盾构隧道内新型局部直连外置槽道力学性能研究[D].江苏大学,2022.DOI:10.27170/d.cnki.gjsuu.2022.000230.

[3]马晓波.盾构管片预埋滑槽技术在兰州地铁中的应用[J].铁道标准设计,2016,60(03):101-105+111.DOI:10.13238/j.issn.1004-2954.2016.03.022.