龚晓南
发布时间:2024-06-17 11:04:19 编辑:tianfeng
本文摘要:我国地铁建设处于高速发展期,而且区间隧道大量采用盾构法施工。在沿海软土地基,建设过程土体损失及扰动、外部工程建设以及长期运营循环动载等因素导致地铁盾构隧道产生较大沉降,进而不利隧道结构与运营安全。
隧道洞内全方位微扰动高压喷射注浆(TJS)工法简介
中国工程院院士龚晓南
我国地铁建设处于高速发展期,而且区间隧道大量采用盾构法施工。在沿海软土地基,建设过程土体损失及扰动、外部工程建设以及长期运营循环动载等因素导致地铁盾构隧道产生较大沉降,进而不利隧道结构与运营安全。但是由于盾构隧道洞内施工空间小、连续作业时间短、环境保护要求高,研发的TJS工法是国内外第一套地铁隧道洞内加固工法。
TJS(Tunneljetsystem)工法又称隧道洞内全方位微扰动高压喷射注浆工法,利用高压水泥浆喷射,通过独特的孔管和前端造成装置,以高压射流切割破坏周围土体,将硬化材料泥浆加压输送、喷射、切削地层、混合、排泥、集中泥浆、泥浆运送一系列工序作为监控对象,是一种能进行水平、垂直及倾斜和360°全方位地基加固的施工工法。
TJS工法特点:1、适应小空间环境施工;2、实现了送浆、排浆工艺及设备高度集成化;3、钻杆孔内强制排浆和钻杆孔外排浆;4、可多台机同时施工,提高了施工效率;5、调整排浆量来控制地内压力,实现全过程微扰动控制;6、加固体直径可达1200mm,深度可达20m,材料早强。
研发历程及阶段性成果:
1、艮山门国铁联络线洞内加固试验
试验阶段:①第一阶段:采用?98mm钻杆,衬砌新开孔;②第二阶段:采用?46mm钻杆,利用衬砌既有注浆孔。
试验参数:淤泥质土和粉土层,标准6.2m盾构管片,厚度350mm,环宽1.0m,隧道埋深7~13m,隧道已建未运营。
加固体桩长5~8m,桩径800~2000mm,斜桩倾角3°和48.5°;水泥掺量40%~50%,引孔压力6MPa,喷浆压力15~25MPa。
2、杭德市域铁路工程试验段
沿隧道纵向,隔环加固。
每个加固环布置3根桩(1竖直、2斜向),斜桩倾角45°,桩径0.8m,长6m,竖直桩桩径为1m,穿透6-1淤泥质土层,进入底部较好土层不小于1.0m。
3、良渚试验基地全方位加固试验
TJS工法展望:研制形成全球首台适用于地铁隧道洞内加固作业的多角度、微扰动高压旋喷加固装备及一体化配套设施;成功在良渚试验基地和国铁联络线进行了加固试验,试验效果良好,实现了微扰动控制,证明了TJS工法在隧道洞内加固领域的适用性。
TJS工法应用场景扩大化:在建隧道控沉、纠偏,隧道早期病害预防;联络通道地基加固,替代冷冻法;运营隧道控沉、纠偏和整治,隧道病害整治,保证服役性能;城市狭小空间地基处理,时空效应好,效率高。