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新鲜出炉!东京外环道18.4m×43.8m大断面箱涵施工技术

     发布:2017/10/30   浏览:+ 放大字体 | - 减小字体

摘 要:位于东京外环道与京成电铁本线交叉处的菅野站地下通道采用非开挖方式的R&C工法(管幕-箱涵工法)施工,其所采用的大断面箱涵尺寸为18.4m×43.8m。因箱涵断面级别巨大,该工程的施工技术也颇受关注。下面,就让小编介绍一下这个施工技术吧。

地下通道简介

该地下通道位于日本东京外环道三乡南—高谷区间内,工程下跨铁路,采用了R&C工法(管幕-箱涵工法)进行非开挖施工。

整个箱涵为2层4跨结构,高18.4m、宽43.8m、全长37.4m,为迄今为止R&C工法最大级断面箱涵。整个箱涵上层为国道道路,下层为外环高速公路。

整个箱涵因断面巨大,施工整体牵引需要推力约500MN,以现有的推进设备较难实现。因此,箱涵在长度方向上分成4份(L=9.35m×4),使用一般的推进油缸进行施工。

R&C工法流程

R&C工法是指利用顶管工法设置口字型管幕作为支护,将口字型管幕与箱涵的上面及侧面外边缘贴合,施工时使管幕与箱涵交替推进,以此置换形成地下通道的一种工法。

R&C工法设备图

R&C工法施工步骤为:地下连续墙→降噪设施→注浆→挖掘竖井→口字型管幕顶进→导坑→拼装第1、第2箱涵→安装R&C设备→牵引箱涵(Ⅰ期)→拼装第3、第4箱涵→安装R&C设备→牵引箱涵(Ⅱ期)→拆除R&C设备→箱涵拼接→回填注浆。

施工情况介绍

1.新增中间层管幕

整个箱涵工程的开挖高度达17.4m,为确保施工安全在中间设置了一层管幕中间层(φ1000mm、t=16mm),以此为界线将开挖面分成上、下两部分进行挖掘。上半部分通过国道段、下半部分通过高速公路段的空间运输渣土。

二层式开挖面断面图

2.采用捆束细管多点注浆工法

从预先设置的注浆管进行低速注浆,注浆速度控制在1~6L/min,且最多可采用32台注浆泵同时运行,缩短施工时间。


3.优化口字型管幕

为了减少管幕数量、防止轨道沉降,施工中将口字型管幕的尺寸进行了优化,从标准尺寸800×800(t=19mm)优化为1000×1000(t=25mm)。整个工程共采用12根口字型管幕同时顶进。

4.箱涵的设计与制作

钢制箱涵的结构为主梁、接头板、外壳、纵肋组成。单个箱涵由15环构成、每环分割成42块。

钢制箱涵示意图

在箱涵环间、块间安装双层水膨胀性止水条,在箱涵间使用可挠性止水接头;为增加耐火及防腐蚀性,在箱涵内安装耐火板及耐火胶布,并在内表面进行重防腐涂装;在车道段的两侧填充砂浆,防止车辆冲撞;顶板、底板等采用混凝土填充,防止上浮。

钢制管片箱涵拼装情况

5.箱涵牵引施工

受挖掘和排土的施工量限制,箱涵1次牵引量约20cm左右。开挖面分上、下两部分,上层部分由人工挖掘,下层部分由人工和反铲挖掘机并用进行挖掘。完成挖掘后,切除中间层的管幕、撤除导坑后,进行注浆使开挖面稳定。

第1~4箱涵为各自独立的结构,利用牵引用钢缆将4个箱涵连接,达到最终紧固。之后对牵引钢缆插入用的水平孔、箱涵外表面等填充水泥浆液,完成整个施工。

完工情形

菅野站地下通道整个箱涵工程从设计、技术立项、前期准备、施工到完成共耗时6年。目前正在进行附属工程及相邻标段的明挖主体结构施工。

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