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古城区富水粉细砂地层盾构连续切削、穿越建(构)筑物群关键技术
  时间:2019-04-01  点击量:   
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本项目属于地下工程领域。

地铁盾构在古城区富水粉细砂地层中长距离大面积穿越房屋群、重要构筑物(如高铁),面临诸多的困难和挑战;在遭遇地中障碍物(如钢筋混凝土桥桩)时,现有盾构技术难以直接切除,只能托换、拆除或避让绕行,严重影响交通规划并造成巨大的经济损失。本项目以国家自然科学基金项目和苏州轨道交通1、2 号线等多项工程为依托,历经多年科研攻关和工程实践,最终突破了国际上罕见的盾构连续穿越570 栋房屋、高铁以及直接切削大直径钢筋混凝土群桩等重大工程难题。主要创新如下:

1、揭示了富水粉细砂地层盾构掘进地层变形规律及力学特征。创新了土仓压力设定方法,发明了具有抗水分散性好、体积收缩率小等特性的新型注浆材料以及高膨胀率的新型渣土改良材料,为富水粉细砂地层盾构掘进沉降控制提供了关键技术保障。

2、发明了富水粉细砂地层盾构连续穿越建筑物群风险分级控制,变形分阶段、分区控制方法;创新了以渣土改良和注浆参数控制为核心的盾构微扰动掘进技术体系;提出了盾构穿越运营高铁“板桩隔离+分区注浆+板下动态补浆”的新型保护体系。

3、建立了刀刃与钢筋混凝土相互作用物理力学模型,提出了以磨削为基本原则的分次切筋理念和刀刃分区分带切削钢筋模式以及刀具磨损定量评价方法;国际上首次实现了盾构切削钢筋混凝土桩原型试验;研发了新型专用刀具、刀盘群刀综合立体配置方法及新型无轴式螺旋输送机,形成了以“慢推速、中转速、保土压、注惰浆、控姿态”为核心的成套控制技术。

王梦恕院士、施仲衡院士、杜彦良院士、陈湘生院士以及日本早稻田大学小泉淳教授对项目成果给予高度评价。

 

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