8613564568558

Aplikácia metódy výstavby TRD v projekte vysokorýchlostnej železnice Xiongxin

V posledných rokoch sa metóda výstavby TRD v Číne čoraz viac používa a jej aplikácia na letiskách, v oblasti ochrany vôd, železníc a iných infraštruktúrnych projektov sa tiež zvyšuje. Tu budeme diskutovať o kľúčových bodoch technológie výstavby TRD s použitím tunela Xiongan v podzemnej časti Xiongan New Area vysokorýchlostnej železnice Xiongan Xin ako pozadie. A jeho použiteľnosť v severnom regióne. Experimentálne výsledky ukazujú, že stavebná metóda TRD má dobrú kvalitu steny a vysokú stavebnú účinnosť, ktorá môže plne spĺňať požiadavky na stavbu. Rozsiahle uplatnenie metódy výstavby TRD v tomto projekte dokazuje aj použiteľnosť metódy výstavby TRD v severnom regióne. , poskytujúce viac referencií pre výstavbu TRD v severnom regióne.

1. Prehľad projektu

Vysokorýchlostná železnica Xiongan-Xinjiang sa nachádza v centrálnej časti severnej Číny a premáva v provinciách Hebei a Shanxi. Vedie zhruba v smere východ-západ. Linka začína zo stanice Xiongan v Xiongan New District na východe a končí v Xinzhou West Station železnice Daxi na západe. Prechádza cez Xiongan New District, Baoding City a Xinzhou City. , a je spojený s Taiyuan, hlavným mestom provincie Shanxi, cez Daxi Passenger Express. Dĺžka novovybudovanej hlavnej trate je 342,661 km. Je to dôležitý horizontálny kanál pre vysokorýchlostnú železničnú dopravnú sieť v „štyroch vertikálnych a dvoch horizontálnych“ oblastiach Xiongan New Area a je to aj „Strednodobý a dlhodobý plán železničnej siete“ „Osem vertikálnych a osem horizontálnych „Hlavný kanál vysokorýchlostnej železnice je dôležitou súčasťou koridoru Peking-Kunming a jeho výstavba má veľký význam pre zlepšenie cestnej siete.

semw

V tomto projekte je veľa sekcií ponuky dizajnu. Tu uvádzame časť ponuky 1 ako príklad na diskusiu o aplikácii konštrukcie TRD. Rozsah výstavby tejto časti ponuky je vstup do nového tunela Xiongan (sekcia 1), ktorý sa nachádza v dedine Gaoxiaowang, okres Rongcheng, mesto Baoding. Trať začína od Prechádza stredom obce. Po opustení dediny ide dole cez Baigou, aby viedla rieku, a potom sa rozprestiera z južnej strany Guocun na západ. Západný koniec je spojený so stanicou Xiongan Intercity Station. Počiatočný a konečný počet kilometrov tunela je Xiongbao DK119+800 ~ Xiongbao DK123+050. Tunel sa nachádza v Baoding Mesto je 3160 mv okrese Rongcheng a 4340 mv okrese Anxin.

2. Prehľad konštrukcie TRD

V tomto projekte má stena na miešanie cementu a pôdy rovnakej hrúbky hĺbku steny 26 m ~ 44 m, hrúbku steny 800 mm a celkový objem štvorcových metrov približne 650 000 metrov štvorcových.

Stena na miešanie cementu a pôdy rovnakej hrúbky je vyrobená z bežného portlandského cementu P.O42.5, obsah cementu nie je menší ako 25% a pomer voda-cement je 1,0 ~ 1,5.

Odchýlka zvislosti steny steny na miešanie cementu a zeminy rovnakej hrúbky nesmie byť väčšia ako 1/300, odchýlka polohy steny nesmie byť väčšia ako +20 mm~-50 mm (odchýlka do jamy je kladná), hĺbka steny odchýlka nesmie byť väčšia ako 50 mm a hrúbka steny nesmie byť menšia ako navrhnutá hrúbka steny, odchýlka je riadená na 0 ~ - 20 mm (riadenie odchýlky veľkosti čepele rezacieho boxu).

Štandardná hodnota neobmedzenej pevnosti v tlaku steny na miešanie cementu a zeminy rovnakej hrúbky po 28 dňoch jadrového vŕtania nie je menšia ako 0,8 MPa a koeficient priepustnosti steny nie je väčší ako 10-7 cm/s.

Stena na miešanie cementu a zeminy s rovnakou hrúbkou využíva trojstupňový proces výstavby steny (tj prvý výkop, výkop na ústupe a miešanie tvoriace stenu). Po vykopaní a uvoľnení vrstvy sa vykoná postrek a miešanie na stuhnutie steny.

Po dokončení premiešania steny na miešanie cementu a zeminy rovnakej hrúbky sa rozsah rezacieho boxu nastrieka a premieša počas procesu zdvíhania rezacieho boxu, aby sa zabezpečilo, že priestor, ktorý zaberá rezacia skriňa, je husto vyplnený a účinne vystužený aby sa zabránilo nepriaznivým účinkom na skúšobnú stenu. .

3. Geologické pomery

Geologické pomery

semw1

Odkryté vrstvy na povrchu celej Xionganskej novej oblasti a niektorých okolitých oblastí sú kvartérne voľné vrstvy. Hrúbka kvartérnych sedimentov je vo všeobecnosti asi 300 metrov a typ formácie je prevažne aluviálny.

(1) Úplne nový systém (Q₄)

Holocénna podlaha je vo všeobecnosti pochovaná v hĺbke 7 až 12 metrov a tvoria ju hlavne aluviálne usadeniny. Horných 0,4 ~ 8 m je novo uložená hlina, bahno a hlina, väčšinou sivá až sivohnedá a žltohnedá; litológia spodnej vrstvy je všeobecná sedimentárna prachovitá hlina, silt a íl, pričom niektoré časti obsahujú jemný prachovitý piesok a stredné vrstvy. Piesková vrstva sa väčšinou vyskytuje v tvare šošovky a farba pôdnej vrstvy je prevažne žltohnedá až hnedožltá.

(2) Aktualizujte systém (Q₃)

Hĺbka pochovania vrchného pleistocénneho dna je vo všeobecnosti 50 až 60 metrov. Ide najmä o aluviálne ložiská. Litológia je prevažne hlinitá, hlinitá, ílovitá, hlinitý jemný piesok a stredný piesok. Ílovitá pôda je ťažko plastická. , piesčitá pôda je stredne hustá až hustá a pôdna vrstva je prevažne sivožltohnedá.

(3) Stredný pleistocénny systém (Q₂)

Hĺbka pohrebiska stredného pleistocénu je zvyčajne 70 až 100 metrov. Skladá sa hlavne z aluviálnej bahnitej hliny, ílu, ílovitého bahna, bahnitého jemného piesku a stredného piesku. Ílovitá pôda je tvrdá až plastická a piesčitá pôda je v hustej forme. Pôdna vrstva je prevažne žltohnedá, hnedožltá, hnedočervená a žltohnedá.

(4) Maximálna hĺbka východného uzla pôdy pozdĺž línie je 0,6 m.

(5) V podmienkach lokality kategórie II je základná rozdeľovacia hodnota maximálneho zrýchlenia zemetrasenia navrhovanej lokality 0,20 g (stupňa); základná hodnota rozdelenia periódy spektra odozvy zrýchlenia na zemetrasenie je 0,40 s.

2. Hydrogeologické pomery

Typy podzemnej vody zapojené do rozsahu hĺbky prieskumu tejto lokality zahŕňajú najmä freatickú vodu v plytkej pôdnej vrstve, mierne obmedzenú vodu v strednej vrstve bahnitej pôdy a obmedzenú vodu v hlbokej piesočnatej pôdnej vrstve. Podľa geologických správ sú distribučné charakteristiky rôznych typov zvodnených vrstiev nasledovné:

(1) Povrchová voda

Povrchová voda pochádza hlavne z diverznej rieky Baigou (časť rieky susediacej s tunelom je vyplnená pustatinou, poľnohospodárskou pôdou a zeleným pásom) a v rieke Pinghe počas obdobia prieskumu nie je žiadna voda.

(2) Potápanie

Xionganský tunel (sekcia 1): Rozmiestnený blízko povrchu, nachádza sa najmä v plytkej vrstve ②51, ②511, ④21 vrstve ílovitého bahna, ②7 vrstve, ⑤1 vrstve jemného jemného piesku a ⑤2 strednej vrstve piesku. ②7. Vrstva prachového jemného piesku v ⑤1 a stredná piesková vrstva v ⑤2 má lepšiu vodivosť a priepustnosť, veľkú hrúbku, rovnomernejšie rozloženie a bohatý obsah vody. Sú stredne silné až silné vodopriepustné vrstvy. Horná doska tejto vrstvy je hlboká 1,9 - 15,5 m (prevýšenie je 6,96 m - 8,25 m) a spodná doska je 7,7 - 21,6 m (prevýšenie je 1,00 m - 14,54 m). Freatická vodonosná vrstva je hrubá a rovnomerne rozložená, čo je pre tento projekt veľmi dôležité. Stavebníctvo má veľký vplyv. Hladina podzemnej vody postupne klesá z východu na západ so sezónnym kolísaním 2,0 ~ 4,0 m. Stabilná hladina vody na potápanie je hlboká 3,1 ~ 16,3 m (nadmorská výška 3,6 ~ - 8,8 m). Ovplyvnená infiltráciou povrchovej vody z rieky Baigou Diversion, povrchová voda dopĺňa podzemnú vodu. Hladina podzemnej vody je najvyššia na rieke Baigou Diversion River a jej okolí DK116+000 ~ Xiongbao DK117+600.

(3) Tlaková voda

Tunel Xiongan (1. časť): Podľa výsledkov prieskumu je tlaková voda rozdelená do štyroch vrstiev.

Prvá vrstva uzavretej vodnej vrstvy pozostáva z ⑦1 jemného bahnitého piesku, ⑦2 stredného piesku a je lokálne rozložená v ⑦51 ílovitého bahna. Na základe distribučných charakteristík zvodnenej vrstvy v podzemnej časti projektu je uzavretá voda v tejto vrstve očíslovaná ako uzavretá zvodnená vrstva č.

Druhá uzavretá vodná vrstva pozostáva z ⑧4 jemného bahnitého piesku, ⑧5 stredného piesku a je lokálne rozložená v ⑧21 ílovitého bahna. Obmedzená voda v tejto vrstve je distribuovaná hlavne v Xiongbao DK122+720~Xiongbao DK123+360 a Xiongbao DK123+980~Xiongbao DK127+360. Keďže vrstva piesku č. 8 v tomto úseku je kontinuálne a stabilne rozložená, vrstva piesku č. 84 v tomto úseku je jemne rozdelená. Pieskové, ⑧5 stredne piesočné a ⑧21 ílovité zvodnené vrstvy sú oddelene rozdelené do druhej ohraničenej zvodnenej vrstvy. Na základe distribučných charakteristík zvodnenej vrstvy v podzemnej časti projektu je uzavretá voda v tejto vrstve očíslovaná ako uzavretá zvodnená vrstva č. 2.

Tretia vrstva ohraničenej zvodnenej vrstvy sa skladá hlavne z ⑨1 jemného jemného piesku, ⑨2 stredného piesku, ⑩4 jemného jemného piesku a ⑩5 stredného piesku, ktoré sú lokálne rozmiestnené v miestnych kaloch ⑨51,⑨52 a (1021,⑩22. Distribúcia z podzemnej časti inžinierska vodonosná vrstva Charakteristika, táto vrstva uzavretej vody je očíslovaná ako vodonosná vrstva č. ③ uzavretá vodonosná vrstva.

Štvrtá vrstva ohraničenej zvodnenej vrstvy sa skladá hlavne z ①3 jemného prachového piesku, ①4 stredného piesku, ⑫1 jemného prachového piesku, ⑫2 stredného piesku, ⑬3 jemného prachového piesku a ⑬4 stredného piesku, ktoré sú lokálne distribuované v ①21.①22.⑫51.⑫51.⑫2. .⑬21.⑬22 V prašnej pôde. Na základe distribučných charakteristík zvodnenej vrstvy v podzemnej časti projektu je uzavretá voda v tejto vrstve očíslovaná ako uzavretá zvodnená vrstva č. 4.

Tunel Xiongan (časť 1): Stabilná výška hladiny vody v uzavretom priestore v časti Xiongbao DK117+200~Xiongbao DK118+300 je 0 m; stabilná obmedzená výška hladiny vody v sekcii Xiongbao DK118+300~Xiongbao DK119+500 je -2 m; Stabilná výška hladiny vody v sekcii tlakovej vody od Xiongbao DK119+500 po Xiongbao DK123+050 je -4m

4. Skúšobná skúška steny

Vodotesné pozdĺžne silá tohto projektu sú riadené podľa 300-metrových úsekov. Tvar tesniacej clony je rovnaký ako tesniaca clona na oboch stranách susednej stavebnej jamy. Stavenisko má veľa rohov a postupných úsekov, čo sťažuje stavbu. Je to tiež prvýkrát, čo bola na severe použitá stavebná metóda TRD v takom veľkom rozsahu. Regionálna aplikácia na overenie konštrukčných schopností konštrukčnej metódy a zariadenia TRD v podmienkach vrstvy, kvalita steny rovnakej hrúbky steny na miešanie cementu a zeminy, rovnomernosť miešania cementu, pevnosť a schopnosť zastavovať vodu atď. rôzne stavebné parametre a oficiálne postaviť Predtým vykonajte skúšobnú skúšku steny.

Požiadavky na dizajn skúšobnej steny:

Hrúbka steny je 800 mm, hĺbka je 29 m a dĺžka roviny nie je menšia ako 22 m;

Odchýlka zvislosti steny nesmie byť väčšia ako 1/300, odchýlka polohy steny nesmie byť väčšia ako +20 mm~-50 mm (odchýlka do jamy je kladná), odchýlka hĺbky steny nesmie byť väčšia ako 50 mm, stena hrúbka nesmie byť menšia ako projektovaná hrúbka steny a odchýlka sa musí regulovať medzi 0 ~ -20 mm (riadiť odchýlku veľkosti hlavy rezacej skrinky);

Štandardná hodnota neobmedzenej pevnosti v tlaku steny na miešanie cementu a zeminy rovnakej hrúbky po 28 dňoch jadrového vŕtania nie je menšia ako 0,8 MPa a koeficient priepustnosti steny by nemal byť väčší ako 10-7 cm/s;

Postup výstavby:

Stena na miešanie cementu a zeminy s rovnakou hrúbkou využíva trojkrokový stavebný proces vytvárania steny (tj postupné hĺbenie, ústupové výkopové práce a miešanie vytvárania steny).

semw2

Hrúbka steny skúšobnej steny je 800 mm a maximálna hĺbka je 29 m. Je skonštruovaný pomocou stroja konštrukčnej metódy TRD-70E. Počas procesu skúšobnej steny bola prevádzka zariadenia relatívne normálna a priemerná rýchlosť postupu steny bola 2,4 m/h.

Výsledky testu:

semw3

Skúšobné požiadavky na skúšobnú stenu: Keďže skúšobná stena je extrémne hlboká, skúška pevnosti bloku na kašu, skúška pevnosti vzorky jadra a skúška priepustnosti by sa mali vykonať ihneď po dokončení miešacej steny cementu a pôdy rovnakej hrúbky.

semw4

Test testovacích blokov kalu:

Neobmedzené skúšky pevnosti v tlaku boli vykonané na vzorkách jadra zmiešavacích stien cementu a zeminy rovnakej hrúbky počas 28-dňového a 45-dňového obdobia vytvrdzovania. Výsledky sú nasledovné:

Podľa testovacích údajov je neobmedzená pevnosť v tlaku vzoriek jadra na miešanie cementovej pôdy s rovnakou hrúbkou väčšia ako 0,8 MPa, čo spĺňa konštrukčné požiadavky;

Penetračný test:

Vykonajte skúšky koeficientu priepustnosti na vzorkách jadra miešacích stien cementu a zeminy rovnakej hrúbky počas 28-dňového a 45-dňového obdobia vytvrdzovania. Výsledky sú nasledovné:

Podľa testovacích údajov sú výsledky koeficientu priepustnosti medzi 5,2 × 10-8-9,6 × 10-8 cm/s, čo spĺňa konštrukčné požiadavky;

Skúška pevnosti vytvorenej cementovej pôdy v tlaku:

28-dňový predbežný test pevnosti v tlaku sa uskutočnil na skúšobnom bloku na testovanie suspenzie steny. Výsledky testu boli medzi 1,2 MPa-1,6 MPa, čo spĺňalo konštrukčné požiadavky;

45-dňový predbežný test pevnosti v tlaku sa uskutočnil na skúšobnom bloku na testovanie suspenzie steny. Výsledky testu boli medzi 1,2MPa-1,6MPa, čo spĺňalo konštrukčné požiadavky.

5. Parametre konštrukcie a technické opatrenia

1. Parametre konštrukcie

(1) Stavebná hĺbka konštrukčnej metódy TRD je 26 m ~ 44 m a hrúbka steny je 800 mm.

(2) Výkopová kvapalina sa zmieša s bentonitom sodným a pomer voda-cement W/B je 20. Suspenzia sa na mieste zmieša s 1000 kg vody a 50-200 kg bentonitu. Počas procesu výstavby je možné pomer vody a cementu vo výkopovej kvapaline primerane upraviť podľa požiadaviek procesu a charakteristík formovania.

(3) Tekutosť zmesového bahna z výkopovej kvapaliny by mala byť kontrolovaná medzi 150 mm a 280 mm.

(4) Výkopová kvapalina sa používa v samohybnom procese rezacieho boxu a pri hĺbení. V kroku hĺbenia ústupu sa výkopová kvapalina primerane vstrekuje podľa tekutosti zmiešaného bahna.

(5) Vytvrdzovacia kvapalina sa zmieša s obyčajným portlandským cementom triedy P.O42,5 s obsahom cementu 25 % a pomerom voda-cement 1,5. Pomer vody a cementu by mal byť kontrolovaný na minimum bez zníženia množstva cementu. ; Počas procesu výstavby sa do kaše primieša každých 1500 kg vody a 1000 kg cementu. Vytvrdzovacia kvapalina sa používa v kroku miešania vytvárajúceho stenu a kroku zdvíhania rezacieho boxu.

2. Kľúčové body technickej kontroly

(1) Pred konštrukciou presne vypočítajte súradnice rohových bodov stredovej čiary vodotesnej clony na základe konštrukčných výkresov a súradnicových referenčných bodov poskytnutých vlastníkom a skontrolujte údaje o súradniciach; použiť meracie prístroje na vytýčenie a zároveň pripraviť ochranu pilóty a upozorniť príslušné jednotky Vykonať kontrolu elektroinštalácie.

(2) Pred výstavbou použite vodováhu na meranie nadmorskej výšky staveniska a použite bager na vyrovnanie staveniska; so zlou geológiou a podzemnými prekážkami, ktoré ovplyvňujú kvalitu steny vytvorenej stavebnou metódou TRD, je potrebné sa vopred vysporiadať skôr, ako sa pristúpi k výstavbe vodotesného závesu metódou TRD; zároveň by sa mali prijať vhodné opatrenia Zvýšiť obsah cementu.

(3) Miestne mäkké a nízko položené plochy sa musia včas zasypať holou zeminou a vrstvu po vrstve zhutniť bagrom. Pred konštrukciou by sa podľa hmotnosti zariadenia stavebnej metódy TRD mali na stavenisku vykonať opatrenia na vystuženie, ako je položenie oceľových platní. Ukladanie oceľových platní by nemalo byť menšie ako 2 Vrstvy sa ukladajú rovnobežne a kolmo na smer výkopu, aby sa zabezpečilo, že stavenisko spĺňa požiadavky na únosnosť základu strojného zariadenia; aby sa zabezpečila zvislosť baranidla a rezacieho boxu.

(4) Konštrukcia stien na miešanie cementu a zeminy s rovnakou hrúbkou využíva trojstupňovú metódu výstavby steny (tj najprv výkop, výkop na ústupe a miešanie na vytváranie stien). Základová pôda sa úplne premieša, premieša, aby sa uvoľnila, a potom stuhne a vmieša sa do steny.

(5) Počas výstavby by mal byť podvozok baranidla TRD vodorovný a vodiaca tyč vertikálna. Pred konštrukciou by sa mal použiť merací prístroj na vykonanie testovania osí, aby sa zabezpečilo, že baranidlo TRD je správne umiestnené a že by sa mala overiť vertikálna odchýlka vodiaceho rámu stĺpika baranidla. Menej ako 1/300.

(6) Pripravte počet rezacích boxov podľa projektovanej hĺbky steny steny na miešanie cementu a zeminy rovnakej hrúbky a vykopajte rezacie boxy po častiach, aby ste ich zarazili do projektovanej hĺbky.

(7) Keď je rezacia skriňa zasunutá sama, použite meracie prístroje na korekciu zvislosti vodiacej tyče baranidla v reálnom čase; pri zabezpečení vertikálnej presnosti regulujte vstrekované množstvo výkopovej kvapaliny na minimum, aby zmiešané bahno bolo v stave vysokej koncentrácie a vysokej viskozity. s cieľom vyrovnať sa s drastickými stratigrafickými zmenami.

(8) Počas procesu výstavby je možné riadiť vertikálnu presnosť steny pomocou sklonomera inštalovaného vo vnútri rezacej skrinky. Vertikálnosť steny by nemala byť väčšia ako 1/300.

(9) Po inštalácii sklonomeru pokračujte v konštrukcii steny na miešanie cementu a zeminy rovnakej hrúbky. Stena vytvorená v ten istý deň musí prekrývať vytvorenú stenu najmenej o 30 cm ~ 50 cm; prekrývajúca sa časť musí zabezpečiť, aby bol rezací box zvislý a nebol naklonený. Počas výstavby pomaly miešajte, aby sa úplne premiešala, a premiešajte vytvrdzovaciu kvapalinu a zmiešané bahno, aby sa zabezpečilo prekrytie. kvality. Schematický diagram prekrývajúcej sa konštrukcie je nasledujúci:

semw5

(11) Po dokončení stavby úseku pracovného čela sa rezací box vytiahne a rozloží. Hostiteľ TRD sa používa v spojení s pásovým žeriavom na postupné vyťahovanie rezacieho boxu. Čas by sa mal kontrolovať do 4 hodín. Súčasne sa na dno rezacieho boxu vstrekuje rovnaký objem zmiešaného bahna.

(12) Pri vyťahovaní rezacej skrinky by sa v otvore nemal vytvárať podtlak, ktorý by spôsobil usadenie okolitého základu. Pracovný prietok injektážneho čerpadla by mal byť nastavený podľa rýchlosti vyťahovania rezacieho boxu.

(13) Posilniť údržbu zariadení. Každá zmena sa zameria na kontrolu systému napájania, reťaze a rezných nástrojov. Súčasne sa nakonfiguruje súprava záložného generátora. Keď je sieťové napájanie abnormálne, v prípade výpadku prúdu je možné včas obnoviť napájanie miazgy, kompresiu vzduchu a normálne miešanie. , aby sa predišlo oneskoreniam spôsobujúcim nehody pri vŕtaní.

(14) Posilniť monitorovanie procesu výstavby TRD a kontrolu kvality tvarovaných stien. Ak sa zistia problémy s kvalitou, mali by ste proaktívne kontaktovať vlastníka, dozornú a konštrukčnú jednotku, aby bolo možné včas prijať nápravné opatrenia, aby sa predišlo zbytočným stratám.

semw6

6. Záver

Celková plocha stien tohto projektu rovnakej hrúbky na miešanie cementu a zeminy je približne 650 000 metrov štvorcových. V súčasnosti ide o projekt s najväčším stavebným a projektovým objemom TRD spomedzi domácich projektov vysokorýchlostných železničných tunelov. Celkovo bolo investovaných 32 zariadení TRD, z ktorých produkty série TRD od Shanggong Machinery predstavujú 50 %. ; Rozsiahla aplikácia konštrukčnej metódy TRD v tomto projekte ukazuje, že keď sa konštrukčná metóda TRD použije ako vodotesná clona v projekte vysokorýchlostného železničného tunela, vertikálnosť steny a kvalita dokončenej steny sú zaručené a kapacita zariadenia a efektívnosť práce môžu spĺňať požiadavky. Dokazuje tiež, že metóda výstavby TRD je efektívna v roku Použiteľnosť v severnom regióne má určitý referenčný význam pre metódu výstavby TRD v inžinierstve a výstavbe vysokorýchlostných železničných tunelov v severnom regióne.


Čas odoslania: 12. októbra 2023