项目编号 | D05-2019-J006 |
项目名称 | 复杂环境砂卵石地层单层导洞大直径中桩暗挖车站关键技术及应用 |
候选单位 | 北京城市快轨建设管理有限公司 北京市市政工程设计研究总院有限公司 中铁四局集团有限公司 中铁十四局集团有限公司 中铁第六勘察设计院集团有限公司 中铁十六局集团有限公司 通宇工程有限责任公司 |
候选人 | 余 乐 于 增 王 宁 高辛财 付志成 汪崎峰 李明磊 吴宝华 冯振鲁 李倩倩 |
项目简介 | 随着城市基础设施建设的不断完善,城区内修建多层多跨地铁车站大多采用洞桩法暗挖施工。洞桩法暗挖车站地下水处置难度大,群洞效应明显、施工影响大,机械化水平低、施工进度慢。
本项目成果——复杂环境砂卵石地层单层导洞大直径中桩暗挖车站关键技术取消了洞桩法车站的下层导洞开挖,避免了下导洞开挖对降水施工的要求,节约了地下水资源,减小了群洞效应,降低了施工风险及对周边环境的影响。单层导洞大直径中桩暗挖车站主体可利用上层导洞作为施工作业面向下机械化施作边桩、中桩及安装钢管柱,提高了暗挖车站机械化施工程度及作业效率,终结了导洞内人工挖孔成桩及人工安装钢管柱的风险。随着暗挖车站主体工法的调整,施工竖井及横通道由主体施工前全部开挖支护完成调整为“由上而下择机开挖支护”,减小初支结构体量和持续时间,在提高施工竖井及横通道安全性的同时降低了地下水处理难度。
项目获得创新成果如下:
1、研发了适用于不同砂卵石地层的狭小空间内大直径桩基施工系列装备机具以及配套钻具,形成了一套砂卵石地层洞内大直径中桩暗挖车站施工技术,为暗挖车站止水施工创造了条件,缩短工程降水周期60%以上,地面及管线沉降减小近35%,保证暗挖车站的安全施工的同时满足城市中心区环境保护要求。
2、研究提出了一种富水卵石地层中暗挖车站止水施工方法,首次洞内采用 RJP高压喷射注浆工艺在砂卵石地层形成桩间止水帷幕,并在16号线万泉河桥站成功应用,节约地下水抽排约800万m3,为北京地区暗挖车站止水施工首开先河。
3、首次研发了适用于狭小空间内的智能测控多功能钢管柱安装机,高精度的实现了钢管柱自动定位及安装,完全避免了孔底人工凿桩头、安装定位器,工人作业环境改善,施工安全性和效率显著提高。
4、结合中柱下设置桩基的结构体系,提出了桩基及桩周土体对柱端固结约束作用、不同直径中柱嵌入桩基础最小长度的分析方法。
项目关键技术方面已获2项发明专利、4项实用新型专利,发表论文10篇。项目成果先后在北京地铁16、12、3、19号线、机场线西延、昌平线南延以及哈尔滨地铁少(或不)降水等工程中应用,取得了显著的社会经济效益,直接经济效益达到8.9亿元,已在地铁工程中展现出极为广阔的应用前景。项目成果的推广应用,推动了暗挖地铁车站修建技术进步,带动了暗挖工程机械化施工技术及相关产业发展。同时,对地下综合管廊工程,乃至对地下停车场、地下商业等大跨空间地下工程的建设均具有较大的借鉴意义。
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