CN113847042A - 一种地铁盾构隧道侧穿高压电塔的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及地铁盾构隧道侧穿高压电塔的施工方法，包括步骤：S1、高压电塔基础连接加固；S2、盾构隧道侧穿高压电塔施工；S3、高压电塔基础注浆加固。本发明的有益效果是：本发明采用两道连梁将高压电塔基础连接加固，将高压电塔基础连接成“双土字”结构，形成了上下两层近似的框架结构，可有效避免高压电塔基础之间的不均匀沉降，防止高压电塔发生倾斜，确保高压电塔安全；本发明对地铁盾构侧穿高压电塔区域进行了区域划分，设置了穿越控制区，又利用盾构施工过程中掘进参数的适时调整，确保地铁盾构侧穿高压电塔的施工安全。
Description
技术领域
本发明涉及地铁盾构隧道施工技术领域，具体涉及一种地铁盾构隧道侧穿高压电塔加固和穿越施工方法。
背景技术
随着国民经济的快速增长，电力行业发展迅速，推动了输电线路铁塔行业的快速发展；输电线路用铁塔的需要日益增加；输电线路用铁塔是输电用的塔状建筑物，其结构特点是各种塔型均属空间桁架结构；输电线路铁塔主要由塔头、塔身和铁塔支撑脚与铁塔基础组成。然而，随着各大城市轨道交通建设的蓬勃发展，盾构法施工因其安全性好、高效较高、噪声较小的特点，盾构法已得到广泛的运用。当盾构在富水软弱地层中掘进时，因富水软弱地层稳定性差，沉降不易控制，有些建构筑物结构稳定性差、抵抗地表变形能力弱，如沉降控制不当，会引起地表及建构筑物沉降过大，致使建构筑物开裂、倾斜甚至倒塌，从而造成重大的经济损失和恶劣的社会影响。
当轨道交通盾构隧道穿越高压输电线路铁塔基础时，原本“自立”的高压输电线路铁塔基础会因邻近盾构隧道的施工引发地表沉降，使得高压输电线路铁塔基础出现滑移、倾斜等现象，从而引起铁塔倾斜、扭曲、变形等；导线、架空避雷线会随着铁塔的倾斜、移位而发生弧垂的剧烈变化，造成前后弧垂不一致，一侧紧绷出现断股、断线，另一侧会出现弧垂松垮，对地安全距离严重不足的现象。
由于现在使用的铁塔基础主要由多个阶梯型独立基础、大板基础和短桩基础等，这几种基础各有利弊，但在邻近盾构隧道的施工，每个独立的基础沉降不一致，导致基础也随之移位倾斜，带动铁塔移位倾斜造成了铁塔倾斜、地脚螺栓受力增大，严重时还会造成杆塔倒塌事故，因此在盾构隧道侧穿过程中沉降和稳定性控制要求较高。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种地铁盾构隧道侧穿高压电塔的施工方法，用于解决或部分解决地铁盾构隧道侧穿高压电塔的施工技术难题，确保盾构侧穿高压电塔时的安全，降低施工成本。
这种地铁盾构隧道侧穿高压电塔的施工方法，包括以下步骤：
S1、高压电塔基础连接加固
第一道连梁和第二道连梁将独立的高压电塔基础进行连接，其中第一连道梁布设在高压电塔基础的上部，第二道连梁布设在高压电塔基础的底部，连梁与高压电塔基础之间通过预埋连接件连接固定，预埋连接件采用预埋钢筋或螺栓，施工连梁后使高压电塔基础连接成一个整理，形成上下两层的框架结构；
S2、盾构隧道侧穿高压电塔施工
对高压电塔进行调查分析和评估，根据盾构区间外边线距离高压铁塔基础的水平距离L、竖向距离H，制定施工控制措施，并做好高压电塔的监测工作；将盾构穿越高压电塔基础时划定纵向控制区，整个纵向控制区的掘进参数相同；所述的纵向控制区为盾构穿越高压电塔基础的前20环为起点以及盾构穿越高压电塔基础后管片脱出盾尾20环为终点，加上高压电塔基础外缘宽度三者之和；在盾构区间试验段或穿越高压电塔基础20环掘进结束时，根据试验段掘进参数、地表及周边建筑物沉降数据和地层情况分析，对穿越纵向控制区土压力、推进速度、推力及扭矩、同步注浆、二次注浆和盾构机姿态的施工参数优化；盾构侧穿高压线塔前后时，开展高压电塔沉降监测，了解高压电塔沉降情况；所述的沉降监测是在高压电塔上钻孔埋入监测点，采用水准仪测定其高程；
S3、高压电塔基础注浆加固
在盾构隧道掘进完成后，继续对高压电塔进行监控量测，并进行巡视，一旦发现异常现象，进行二次补浆或多次补浆，对于情况严重的状况，采取地面注浆加固；浆液采用双液浆，并加入适量外加剂；加固孔按梅花形进行布孔，进入高压电塔基础底部以下。
作为优选：步骤S1中，第一道连梁包括4个现浇钢筋混凝土梁，梁的高度为40cm-50cm，宽度为30cm-40cm；第二道连梁包括8个现浇钢筋混凝土梁，每两个高压电塔基础之间布设两根第二道连梁，其高度和宽度与第一道连梁相同；第一道连梁布设在地面以下，顶面距地面40cm-50cm，第一道连梁端部布设在高压电塔基础中间部位；第二道连梁布设在高压电塔基础底面以上，第二道连梁底面与高压电塔基础底面相持平，第二道连梁的外缘距高压电塔基础边缘10cm-20cm；第一道连梁的预埋连接件布设上下两道，每道3根；第二道连梁的预埋连接件布设上下三道，每道3根；预埋连接件直径28mm-32mm，长度60cm-80cm，其中嵌入高压电塔基础的长度为30cm-40cm，另一端与连梁钢筋笼焊接。
作为优选：步骤S2中，穿越纵向控制区的推进速度控制在30mm/min以内；穿越纵向控制区的土仓压力控制在2.0-2.4bar；穿越纵向控制区的推力控制在8000-12000kN，扭矩控制在3500kN·m以下；穿越纵向控制区的刀盘转速控制在1.0rpm-1.5rpm；穿越纵向控制区的盾尾油脂注浆泵压力控制在20-22bar，结合同步注浆压力做相应的调整，使盾尾油脂腔充满油脂保护尾刷，每环均匀注入，每环注入量不小于40kg；同步注浆压力控制在0.2MPa-0.4MPa，注浆量每环4.0m3-5.0m3；沉降监测点高于高压电塔基础地坪0.2～0.5m。
作为优选：步骤S3中，注浆孔按与地面45°-60°布设，孔距为1m-2m，注浆孔底端与高压电塔基础底面之间的竖直距离为0.5m-5m；双液浆中的水玻璃的波美度为35°-40°，A、B液进行合理配制，双液浆的粘度要求＞35″，初凝时间为2-10min；外加剂掺量为1％-2％，并加入掺量3％-5％的膨润土；采用液压注浆泵，具有无线调速，注浆流量0-50L/min。
本发明的有益效果是：
1、本发明采用两道连梁将高压电塔基础连接加固，将高压电塔基础连接成“双土字”结构，形成了上下两层近似的框架结构，可有效避免高压电塔基础之间的不均匀沉降，防止高压电塔发生倾斜，确保高压电塔安全。
2、本发明对地铁盾构侧穿高压电塔区域进行了区域划分，设置了穿越控制区，又利用盾构施工过程中掘进参数的适时调整，确保地铁盾构侧穿高压电塔的施工安全。
3、本发明对盾构隧道掘进全过程进行监控量测，对于高压电塔沉降严重时，采取双液注浆加固，进一步提高注浆加固的效果，有效控制高压电塔基础的变形，确保高压电塔的安全可靠性。
附图说明
图1为隧道-高压电塔基础关系立面图；
图2为隧道-高压电塔基础关系平面图；
图3为地铁盾构隧道侧穿高压电塔的施工方法流程图。
附图标记说明：1-高压电塔基础；2-第一道连梁；3-第二道连梁；4-预埋连接件；5-注浆孔；6-盾构隧道。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
实施例一
本申请实施例一提供一种地铁盾构隧道侧穿高压电塔的施工方法，包括高压电塔基础连接加固、盾构穿越高压电塔施工、高压电塔基础注浆加固，具体包括以下步骤：
S1、高压电塔基础连接加固
高压电塔基础连接加固结构，包括第一道连梁2、第二道连梁3和预埋连接件4。第一道连梁2和第二道连梁3将4个独立的高压电塔基础1进行连接，其中第一连道梁2布设在高压电塔基础1的上部，第二道连梁3布设在高压电塔基础1的底部，连梁与高压电塔基础1之间通过预埋连接件4连接固定，预埋连接件4采用预埋钢筋或螺栓，施工连梁后使高压电塔基础1连接成一个整理，为“双土字”结构，形成上下两层近似的框架结构。所述的连梁采用现场浇筑施工。
在此具体实施例中，第一道连梁包括4个现浇钢筋混凝土梁，梁的高度约40cm-50cm，宽度约30cm-40cm。第二道连梁包括8个现浇钢筋混凝土梁，每两个高压电塔基础之间布设两根第二道连梁，其高度和宽度与第一道连梁相同。
在此具体实施例中，第一道连梁布设在地面以下，顶面距地面40cm-50cm，第一道连梁端部布设在高压电塔基础中间部位，轴线相重合。第二道连梁布设在高压电塔基础底面以上，第二道连梁底面与高压电塔基础底面相持平，第二道连梁的外缘距高压电塔基础边缘10cm-20cm。
在此具体实施例中，连梁与高压电塔基础之间通过预埋连接件连接固定，第一道连梁的预埋连接件布设上下两道，每道3根，第二道连梁的预埋连接件布设上下三道，每道3根。预埋连接件直径28mm-32mm，长度60cm-80cm，其中嵌入高压电塔基础的长度为30cm-40cm，另一端与连梁钢筋笼焊接。连梁混凝土采用C40或C45。
S2、盾构隧道侧穿高压电塔施工
1)现场调查
通过实地走访、现场勘查、查阅相关资料的方式对高压铁塔进行调查分析和评估，根据盾构区间外边线距离高压铁塔基础的水平距离L、竖向距离H，制定施工控制措施，并做好铁塔的监测工作。
2)控制区划分
将盾构穿越高压电塔基础时划定纵向控制区，整个纵向控制区的掘进参数相同。所述的纵向控制区为盾构穿越高压电塔基础的前20环为起点以及盾构穿越高压电塔基础后管片脱出盾尾20环为终点，加上高压电塔基础外缘宽度三者之和。
3)掘进参数确定及施工
在盾构区间试验段或穿越高压电塔基础20环掘进结束时，根据试验段掘进参数、地表及周边建筑物沉降数据、地层情况分析，对穿越纵向控制区土压力、推进速度、推力及扭矩、同步注浆、二次注浆、盾构机姿态等施工参数优化，并加强盾构司机、技术员、拼装手交流和配合，确保掘进过程中盾尾间隙和管片拼装质量。
在此具体实施例中，穿越纵向控制区的推进速度控制在30mm/min以内。
在此具体实施例中，穿越纵向控制区的土仓压力控制在2.0-2.4bar(根据试验段参数、隧道埋深及监测数据实时动态控制)。
在此具体实施例中，穿越纵向控制区的推力控制在8000-12000kN即800T-1200T，扭矩控制在3500kN·m以下。
在此具体实施例中，穿越纵向控制区的刀盘转速控制在1.0rpm-1.5rpm。
在此具体实施例中，穿越纵向控制区的盾尾油脂注浆泵压力控制在20-22bar左右，结合同步注浆压力做相应的调整，保证盾尾油脂腔充满油脂保护尾刷，每环均匀注入，每环注入量保证不小于40kg。
在此具体实施例中，同步注浆压力控制在0.2MPa-0.4MPa，注浆量每环4.0m3-5.0m3。
4)施工监测
盾构侧穿高压线塔前后时，开展高压铁塔沉降监测，及时准确的了解高压铁塔沉降情况。所述的沉降监测是在高压铁塔上钻孔埋入标志监测点，采用水准仪测定其高程。
在此具体实施例中，沉降监测点应高于高压电塔基础地坪0.2～0.5m。
在此具体实施例中，监测预警控制值应满足表1所示。
表1监测指标表
注：Hg为高压电塔的高度，单位为m。
S3、高压电塔基础注浆加固
在盾构隧道掘进完成后，继续对高压电塔进行监控量测，并进行24h巡视，一旦发现异常现象，及时进行二次补浆或多次补浆，对于情况严重的状况，可采取地面注浆加固。浆液可以是水泥浆，并加入适量外加剂，必要时采用双液浆；加固孔按梅花形进行布孔，进入基础底部以下。
在此具体实施例中，注浆孔5按与地面45°-60°布设，孔距为1m-2m，孔径一般为φ91mm。
在此具体实施例中，钻机可采用普通小型地质钻探机，钻杆一般选用Φ42-50mm。
在此具体实施例中，注浆孔底端与高压电塔基础底面之间的竖直距离为0.5m-5m。
在此具体实施例中，注浆用的水泥应采用普通硅酸盐水泥，水泥标号宜为425号。在满足强度要求的前提下，可用粉煤灰替代一定量的水泥，掺入量应通过试验确定，一般可掺入10％-20％。
在此具体实施例中，外加剂掺入水泥量的1％-2％可提高浆液扩散性和可泵性能，加入约3％-5％的膨润土可提高浆液的均匀性和稳定性，防止固体颗粒分离和沉淀。
在此具体实施例中，双液浆中的水玻璃的波美度为35°-40°，A、B液进行合理配制，双液浆的粘度要求＞35″，初凝时间为2-3min或按需调节到3-10min；凝固强度3-4MPa/2h。
在此具体实施例中，注浆钢管直径Φ63.5mm。
在此具体实施例中，拌浆机采用普通搅拌式拌浆机或高速拌浆机，具有自输送能力，制备浆液及时迅速，搅拌浆液均匀，维修方便，耐腐蚀。
在此具体实施例中，液压注浆泵具有无线调速，注浆流量0-50L/min，注浆压力可以设定最高值，不会发生压力无限上升现象，压力最高为5MPa。并可压注粒径＜5mm的砂浆。运转时间长不渗漏，密封性好，安全可靠，适用露天作业。
在此具体实施例中，采用流量压力自动记录仪，具有电脑功能，既可显示流量压力和总注浆量，又能直接打印出注浆数据曲线、孔号、日期等。
实施例二
1、工程概况
某城市轨道交通2号线一期工程隧道区间线路纵断面大体呈“v”字坡，最小纵坡2‰，最大纵坡24‰，区间最小曲线半径为4000m，管片衬砌环内径为5900mm，外径为6700mm，衬砌环厚400mm，轴线环宽为1200mm，楔形量为53.6mm。衬砌环沿环向分为6块，即3块标准块，2块邻接块和1块封顶块。
区间隧道覆土层为①1碎石填土、①2素填土、②2-4a粘质粉土、②3-1粘质粉土、②3-3粘砂、③1-2淤泥质粉质粘土；隧道穿越层为③1-2淤泥质粉质粘土、②3-3粘砂、②3-1粘质粉土。
表2各地层特性
区间约在105环-115环盾构穿越220kV高压线塔，经实地考察220kV高压线塔为2U41线019号，上部线塔建筑高15m，4个独立基础，基础尺寸为6.2m×6.2m的正方形，4个独立基中心距14.4m，埋深约2.5m，隧道拱顶距基础埋深约7.8米，穿越地层主要为③1-2淤泥质粉质粘土。
2、高压电塔基础连梁加固
为确保盾构隧道穿越过程中高压电塔的安全，采用两道连梁将4个独立基础连接成一个整体，第一道连梁包括4个现浇钢筋混凝土梁，梁的高度约50cm，宽度约40cm。第二道连梁包括8个现浇钢筋混凝土梁，每两个高压电塔基础之间布设两根连梁，高度和宽度与第一道连梁相同。
第一道连梁布设在地面以下，顶面距地面50cm，连梁端部布设在基础中间部位，轴线相重合。第二道连梁布设在高压电塔基础底面以上，连梁底与高压电塔基础底面相持平，连梁的外缘距高压电塔基础边缘20cm。
连梁与原基础之间布设钻孔预埋HRB400φ32钢筋，第一道连梁的预埋钢筋上下两道，第二道连梁的预埋钢筋三道，每道3根，长度80cm，其中嵌入高压电塔基础长度为40cm，另一端与连梁钢筋笼焊接；连梁混凝土采用C40，现场浇筑。
3、地铁盾构隧道侧穿高压电塔施工措施
1)地铁盾构隧道侧穿前编制应急预案，成立应急小组，做好过程监控。
2)做好基站的监测，盾构通过后，盾构机拖出盾尾后每环施做(双液浆)止水环，及时注浆保证地层稳定。
3)盾构侧穿时，提前统计分析掘进参数，穿越时优化掘进参数，控制刀盘转速(1-1.2r/min)、渣土流速改良，降低刀盘扭矩，尽量减少对地层的扰动。
4)姿态控制：盾构机姿态控制调整量小于5mm/环，尽量避免姿态纠偏。
5)掘进速度及推力控制：控制推力大小均匀稳定，使推力与掘进速度匹配，保持掘进速度均匀(30-40mm/min)，避免推力过大造成地层扰动或掘进速度过快姿态不易控制。
6)盾构机下穿机房、灯塔，穿越地层稳定性差，土体扰动较大，向基础下方注浆挤密提高地基的承载力，防止灯塔倾斜。施工前期预埋袖阀管，一旦倾斜及时补浆加固。
7)土压控制：根据穿越位置地层情况和隧道埋深15.2m，控制土仓压力1.4-1.5bar，土压波动控制±0.1bar。
4、地铁盾构隧道侧穿高压电塔施工
在高压电塔基础连梁加固完成后，将盾构穿越高压电塔基础前20环为起点以及盾构穿越高压电塔基础后管片脱出盾尾20环为终点，加上高压电塔基础外缘宽度三者之和划定为纵向控制区，整个纵向控制区的掘进参数相同。
在盾构区间试验段或穿越高压电塔基础前20环掘进结束时，根据试验段掘进参数、地表及周边建筑物沉降数据、地层情况分析，对穿越纵向控制区土压力、推进速度、推力及扭矩、同步注浆、二次注浆、盾构机姿态等施工参数优化，确定控制区的掘进参数如表3所示。
表3控制区掘进参数表
| 推力(t) | 扭矩(KN) | 掘进速度mm/min | 刀盘转速(rpm) | 土仓压力(bar) |
| 800-1500 | 1000-1500 | 30-40 | 0.8-1.0 | 1.4-1.5 |
盾构侧穿前后时高压铁塔沉降监测结果小于表1所示的监测指标表，故不需要对高压电塔基础进行注浆加固。
本发明提出的地铁盾构隧道侧穿高压电塔的施工方法，首先采用两道连梁对高压电塔四个独立基础进行连接，第一连道梁布设在基础的上部，第二道连梁布设在基础底部，在连梁与原基础之间布设钻孔预埋钢筋或螺栓，再施工连梁使高压电塔基础连接成“双土字”结构，形成了上下两层近似的框架结构，以减小高压电塔基础之间的不均匀沉降，防止高压电塔发生倾斜。同时，通过对地铁盾构侧穿高压电塔区域进行区域划分，设置穿越控制区，对掘进参数适时调整，确保地铁盾构侧穿高压电塔的施工安全。最后，通过对盾构隧道掘进全过程的监控量测，采用双液注浆对高压电塔基础进行加固，以有效控制高压电塔基础的变形，确保高压电塔的安全。
Claims (4)
1.一种地铁盾构隧道侧穿高压电塔的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、高压电塔基础连接加固
第一道连梁和第二道连梁将独立的高压电塔基础进行连接，其中第一连道梁布设在高压电塔基础的上部，第二道连梁布设在高压电塔基础的底部，连梁与高压电塔基础之间通过预埋连接件连接固定，预埋连接件采用预埋钢筋或螺栓，施工连梁后使高压电塔基础连接成一个整理，形成上下两层的框架结构；
S2、盾构隧道侧穿高压电塔施工
对高压电塔进行调查分析和评估，根据盾构区间外边线距离高压铁塔基础的水平距离L、竖向距离H，制定施工控制措施，并做好高压电塔的监测工作；将盾构穿越高压电塔基础时划定纵向控制区，整个纵向控制区的掘进参数相同；所述的纵向控制区为盾构穿越高压电塔基础的前20环为起点以及盾构穿越高压电塔基础后管片脱出盾尾20环为终点，加上高压电塔基础外缘宽度三者之和；在盾构区间试验段或穿越高压电塔基础20环掘进结束时，根据试验段掘进参数、地表及周边建筑物沉降数据和地层情况分析，对穿越纵向控制区土压力、推进速度、推力及扭矩、同步注浆、二次注浆和盾构机姿态的施工参数优化；盾构侧穿高压线塔前后时，开展高压电塔沉降监测，了解高压电塔沉降情况；所述的沉降监测是在高压电塔上钻孔埋入监测点，采用水准仪测定其高程；
S3、高压电塔基础注浆加固
在盾构隧道掘进完成后，继续对高压电塔进行监控量测，并进行巡视，一旦发现异常现象，进行二次补浆或多次补浆，对于情况严重的状况，采取地面注浆加固；浆液采用双液浆，并加入适量外加剂；加固孔按梅花形进行布孔，进入高压电塔基础底部以下。
2.根据权利要求1所述的地铁盾构隧道侧穿高压电塔的施工方法，其特征在于：步骤S1中，第一道连梁包括4个现浇钢筋混凝土梁，梁的高度为40cm-50cm，宽度为30cm-40cm；第二道连梁包括8个现浇钢筋混凝土梁，每两个高压电塔基础之间布设两根第二道连梁，其高度和宽度与第一道连梁相同；第一道连梁布设在地面以下，顶面距地面40cm-50cm，第一道连梁端部布设在高压电塔基础中间部位；第二道连梁布设在高压电塔基础底面以上，第二道连梁底面与高压电塔基础底面相持平，第二道连梁的外缘距高压电塔基础边缘10cm-20cm；第一道连梁的预埋连接件布设上下两道，每道3根；第二道连梁的预埋连接件布设上下三道，每道3根；预埋连接件直径28mm-32mm，长度60cm-80cm，其中嵌入高压电塔基础的长度为30cm-40cm，另一端与连梁钢筋笼焊接。
3.根据权利要求1所述的地铁盾构隧道侧穿高压电塔的施工方法，其特征在于：步骤S2中，穿越纵向控制区的推进速度控制在30mm/min以内；穿越纵向控制区的土仓压力控制在2.0-2.4bar；穿越纵向控制区的推力控制在8000-12000kN，扭矩控制在3500kN·m以下；穿越纵向控制区的刀盘转速控制在1.0rpm-1.5rpm；穿越纵向控制区的盾尾油脂注浆泵压力控制在20-22bar，结合同步注浆压力做相应的调整，使盾尾油脂腔充满油脂保护尾刷，每环均匀注入，每环注入量不小于40kg；同步注浆压力控制在0.2MPa-0.4MPa，注浆量每环4.0m3-5.0m3；沉降监测点高于高压电塔基础地坪0.2～0.5m。
4.根据权利要求1所述的地铁盾构隧道侧穿高压电塔的施工方法，其特征在于：步骤S3中，注浆孔按与地面45°-60°布设，孔距为1m-2m，注浆孔底端与高压电塔基础底面之间的竖直距离为0.5m-5m；双液浆中的水玻璃的波美度为35°-40°，A、B液进行合理配制，双液浆的粘度要求＞35″，初凝时间为2-10min；外加剂掺量为1％-2％，并加入掺量3％-5％的膨润土；采用液压注浆泵，具有无线调速，注浆流量0-50L/min。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114293580A (zh) * | 2022-02-16 | 2022-04-08 | 南昌轨道交通集团有限公司 | 一种盾构隧道下穿地上建筑时的筏板连梁与地基加固方法 |
| CN114673199A (zh) * | 2022-03-15 | 2022-06-28 | 广州市第二市政工程有限公司 | 一种隧道施工临近高压电塔配套保护方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101131090A (zh) * | 2007-10-09 | 2008-02-27 | 中铁二局股份有限公司 | 盾构隧道下穿浅覆土河床施工方法 |
| US20080072511A1 (en) * | 2006-09-21 | 2008-03-27 | Ahmed Phuly | Partially prefabricated modular foundation system |
| CN102758635A (zh) * | 2012-07-31 | 2012-10-31 | 中铁二局股份有限公司 | 铁路股道下富水粉土粉砂地层盾构带压换刀的施工方法 |
| EP2634424A1 (en) * | 2012-02-28 | 2013-09-04 | Finnish Sea Service Oy | Method of constructing a foundation for tower-like structure |
| CN103510960A (zh) * | 2013-10-22 | 2014-01-15 | 北京交通大学 | 一种盾构长距离穿越建筑物群的分区段沉降控制方法 |
| CN104989412A (zh) * | 2015-06-11 | 2015-10-21 | 北京市市政四建设工程有限责任公司 | 土压平衡式盾构长距离穿湖施工技术 |
| CN106761776A (zh) * | 2016-12-16 | 2017-05-31 | 中铁十六局集团北京轨道交通工程建设有限公司 | 超浅埋隧道盾构下穿既有管线施工方法 |
| CN111156009A (zh) * | 2020-01-10 | 2020-05-15 | 中铁二十二局集团轨道工程有限公司 | 一种隧道盾构下穿高架桥施工及监测方法 |
-
2021
- 2021-09-01 CN CN202111018987.6A patent/CN113847042B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080072511A1 (en) * | 2006-09-21 | 2008-03-27 | Ahmed Phuly | Partially prefabricated modular foundation system |
| CN101131090A (zh) * | 2007-10-09 | 2008-02-27 | 中铁二局股份有限公司 | 盾构隧道下穿浅覆土河床施工方法 |
| EP2634424A1 (en) * | 2012-02-28 | 2013-09-04 | Finnish Sea Service Oy | Method of constructing a foundation for tower-like structure |
| CN102758635A (zh) * | 2012-07-31 | 2012-10-31 | 中铁二局股份有限公司 | 铁路股道下富水粉土粉砂地层盾构带压换刀的施工方法 |
| CN103510960A (zh) * | 2013-10-22 | 2014-01-15 | 北京交通大学 | 一种盾构长距离穿越建筑物群的分区段沉降控制方法 |
| CN104989412A (zh) * | 2015-06-11 | 2015-10-21 | 北京市市政四建设工程有限责任公司 | 土压平衡式盾构长距离穿湖施工技术 |
| CN106761776A (zh) * | 2016-12-16 | 2017-05-31 | 中铁十六局集团北京轨道交通工程建设有限公司 | 超浅埋隧道盾构下穿既有管线施工方法 |
| CN111156009A (zh) * | 2020-01-10 | 2020-05-15 | 中铁二十二局集团轨道工程有限公司 | 一种隧道盾构下穿高架桥施工及监测方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114293580A (zh) * | 2022-02-16 | 2022-04-08 | 南昌轨道交通集团有限公司 | 一种盾构隧道下穿地上建筑时的筏板连梁与地基加固方法 |
| CN114673199A (zh) * | 2022-03-15 | 2022-06-28 | 广州市第二市政工程有限公司 | 一种隧道施工临近高压电塔配套保护方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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