青岛海底隧道施工技术.ppt
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青岛海底隧道施工技术.ppt
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1,青岛胶州湾海底隧道施工技术,建议补充:
1.施工及运营后的通风、排水系统2.运营隧道断面设施及功能。
如路基、路面特点,水沟、管线沟的布置等。
3,汇报内容,4,1、海底隧道概念及国内海底隧道的修建背景,一、海底隧道介绍,
(1)概念:
在解决跨海峡、海湾等的交通问题时,为不妨碍船舶通航而建在海底之下供行人及车辆通行的地下建筑物。
建在海底之下供行人和车辆通行的地下建筑物。
(2)优势:
海底隧道不占地,不妨碍航行,不影响生态环境,是一种非常安全的全天候的海峡通道(3)国内施工技术发展到一定水平。
(4)世界范围内,尤其是欧州和日本修建了不少海底隧道,可供借鉴。
5,1、海底隧道概念及国内海底隧道的修建背景,一、海底隧道介绍,
(1)海湾城市发展的需要。
(2)国家有足够的财力。
(3)国内施工技术发展到一定水平。
(4)世界范围内,尤其是欧州和日本修建了不少海底隧道,可供借鉴。
6,2、世界及国内海底隧道,一、海底隧道介绍,
(1)世界范围内的海底隧道有:
英法海峡隧道、日本的青函隧道54km,(均为铁路隧道),另外还有香港海底隧道。
(2)国内修建了多条过江过河隧道,如上海长江隧道、浏阳河隧道等。
(3)国内近期修建的大断面海底隧道有两条,均为钻爆法施工:
厦门海底隧道(长5.95公里,2010年5月1日通车,历时56个月)青岛海底隧道(长7.8km,预计于2011年5月1日通车,历时45个月)远期规划的海底隧道:
大连海底隧道、琼州海底峡海底隧道、及福建到台湾的海底隧道。
7,2、世界及国内海底隧道,一、海底隧道介绍,
(1)英法海底隧道英法海底隧道横贯多佛尔海峡,从英国的福克斯通到法国的桑加特,把英伦三岛与欧洲大陆连接起来。
隧道由两股火车隧道和一股工作隧道构成,全长53公里,海底部分37公里。
该隧道已于1995年建成通车。
(2)青函海底隧道青函海底隧道因连接日本本州青森地区和北海道函馆地区而得名。
隧道横越津轻海峡,全长54公里,海底部分23公里。
青函海底隧道1964年动工,1987年建成,前后用了23年时间。
(3)香港海底隧道我国香港特别行政区,有三条海底隧道,越过维多利亚海峡,把港岛与九龙半岛连接起来。
港九中线海底隧道1972年建成,全长19公里,包括一条四车道、日流量12万次的汽车隧道和一条地铁隧道。
港九东线隧道,1989年建成,全长18公里,日通过汽车9万车次。
1997年4月建成的西线隧道,六车道,日车流量可达18万次。
三条海底隧道使回归祖国后日益繁荣的香港特别行政区交通无阻。
9,世界上典型海峡隧道前期工作时间,一、海底隧道介绍,2、世界及国内海底隧道,10,
(1)跨海方式:
根据世界上各海峡固定跨越工程,其形式一般有隧道、桥梁或桥隧组合三种方案,而各种跨越方式根据不同的用途,又可分为铁路隧道(或桥梁)、公路隧道(或桥梁)、公铁两用隧道(或桥梁)以及它们的组合。
各方案都各有优缺点,应根据海峡场地的具体条件以及工程的性质和用途来进行方案比选。
(2)选择原则根据国外的经验,在跨越较窄的海峡时,采用桥梁方案最为经济,而对于海峡宽、水深大的情况,应优先考虑选用隧道方案在世界各大海峡的跨越工程中,无论是已经建成的、或者正在施工的、或者正在规划的,大部分均为隧道方案,也有一小部分为桥隧组合的方案,全桥梁方案只是在宽度小、水深浅的海峡中采用。
3、桥隧比较,一、海底隧道介绍,11,(3)桥梁的弱势桥梁对抵御战争(特别是现代战争)以及其它自然灾害的能力远不如隧道强,为了避免战争和自然灾害给人类生命财产带来巨大损失,世界各国在大型跨海工程建设上都注意挑选具有较强抗御战争和自然灾害能力的跨越方式。
(4)造价在造价上,常规的桥梁单位长度造价不高,一般比隧道低,但在水深大、长度大、跨度大、净空高的情况时,桥梁的总造价不仅很大,而且技术非常复杂,这种情况往往隧道更为经济、合理。
(5)隧道优势此外,桥梁的运营还受天气的影响很大,大风、大雾天气车辆不能正常通行。
日本的经验证明,当风速达到33m/s(风力11级)时,可导致列车颠覆,无法保证铁路运输畅通无阻。
3、桥隧比较,一、海底隧道介绍,12,4、海底隧道的修建方法,一、海底隧道介绍,修建水底隧道的方法主要有:
包括钻爆法、TBM法和盾构法施工)、沉管隧道和悬浮隧道,由于悬浮隧道目前还处于研究阶段,世界上还没有一座工程实例。
青岛和厦门海底隧道均采用钻爆法修建。
13,4、海底隧道的修建方法(钻爆法),一、海底隧道介绍,14,4、海底隧道的修建方法(TBM),一、海底隧道介绍,15,盾构示意图,4、海底隧道的修建方法(盾构法),一、海底隧道介绍,一、厦门东通道工程概况,连接厦门岛五通和对岸翔安区;厦门第三条进出岛公路通道;完善厦门进出岛通道和公路干线合理布局、满足交通运输需求;拓展城市发展空间、促进厦门市经济发展。
5、厦门海底隧道(翔安隧道),一、海底隧道介绍,场区主要为花岗岩地层,主要不良地质包括:
两岸全强风化层、翔安侧浅滩段部分透水砂层、海域段多处全强风化深槽(囊)最大纵坡:
3%;最深处:
海平面下约70m,海水最深约30m,5、厦门海底隧道(翔安隧道),一、海底隧道介绍,18,5、厦门海底隧道(翔安隧道),一、海底隧道介绍,19,5、厦门海底隧道(翔安隧道),一、海底隧道介绍,5、青岛海底隧道(胶州湾隧道),一、海底隧道介绍,北拓西进东退南优,一环一桥一隧,环胶州湾高速(Highway),海湾大桥(Bridge),胶州湾湾隧道(Subseatunnel),6、青岛海底隧道(胶州湾隧道),一、海底隧道介绍,22,1、合同签约、开工、进洞节点、产值,2007年8月22日合同签约同日开工2007年10月2日进入暗洞开挖2010年11月30日二次衬砌完成,目前正在进行附属工程施工。
市政府计划于2011年5月1日全线通车。
二、工程进展,23,二、工程进展,2、洞口全景,24,2、洞口全景,二、工程进展,25,3、开挖及二次衬砌情况,二、工程进展,开挖每月平均110米,二次衬砌平均每月120米,最高月达380米。
26,4、施工期间投入的设备与人员(700人),二、工程进展,施工高峰期投入人员为710人,管理人员100人,其它610人。
共投入设备145台套,其中大型设备40台套,设备原值达3700万元。
27,4、投入的设备与人员,二、工程进展,28,4、投入的设备与人员(145台套,大型40台套),二、工程进展,29,三、工程概况,1、参建各方简介,建设单位:
青岛国信实业有限公司设计单位:
中铁隧道勘测设计院有限公司总监单位:
四川铁科建设监理公司监理单位:
重庆中宇监理(第一驻地办)甘肃铁一院工程监理有限责任公司(第二驻地办)施工单位:
1:
中铁十六局集团;2:
中铁二局3:
中铁十八局集团;4:
中铁隧道局集团科研单位:
山东科技大学、西南铁科院、青岛理工、山东大学、中国矿大等,30,2、工程建设规模,本项目全长7.12km,其中海底隧道长6.17km,跨越海域宽约3.950km,按双向六车道高等级公路标准设计,是国内继厦门后第二条海底隧道,工程概算3186亿,其中土建投资2349亿元,土建工期3年。
三、工程概况,31,2、工程建设规模,三、工程概况,分界线,分界线,32,3、土建标段划分,三、工程概况,服务隧道施工工区,台西三路匝道施工工区,四号斜井施工工区,出口施工工区,二号斜井施工工区,团岛二路匝道施工工区,三、工程概况,34,三、工程概况,4、第三合同段简介,我单位承建的是第三合同段,主体工程为左线隧道出口段,长3293.3m(ZK5+600ZK8+893.3),总投资约5.08亿元,合同工期36个月。
另外,包括洞外950米路基和3号风井及地下风机房。
35,三、工程概况,4、第三合同段简介(洞外路基),36,三、工程概况,4、第三合同段简介(洞外路基),37,三、工程概况,3号风井,38,三、工程概况,3号风井,39,三、工程概况,3号风井平面图,40,四、海域段概况,1、主要结构物纵向位置分布,41,四、海域段概况,2、地质情况,1、海域段地质以火山沉积岩为主,与陆域火山侵入岩相比,总体岩强度较低,整体性较差,但仍属坚硬岩。
2、海域共有f3-1,f3-2,f4-1,f4-2、f4-3、f4-4、f4-5七条断层,已过3条,正在过两条。
3、其中影响较大两处位于:
ZK6+282+357(75m)(f4-1)ZK6+757+827(70m)(f4-3)4、破碎带岩体呈碎裂结构,岩质软硬不均,局部为松散结构,并夹有碎料和成为粒状状错碎物。
5、海水最深处约为42米,覆盖层最薄处25米左右。
42,四、海域段概况,3、三条隧道的相互位置关系,1、主隧道线间距为55米。
2、每间距250米左右一条人行横洞,750米左右一条车行横洞,三合同段共16条人行横洞,4处车行横洞。
3、本隧道为,双向6车道,仰拱和填充成型后宽度为10.6米。
43,四、海域段概况,4、主线隧道断面轮廓
(1),1、主洞建筑限界:
宽:
13.5m高:
5m2、建筑内轮廓断面面积为:
120.10m2;3、行车道以上净空断面面积为:
96m2。
4、海域段开挖断面最高约为13.18m,宽16.43m,开挖面积171.1m2。
(b)5、海域段所有断面均设仰拱。
44,四、海域段概况,4、主线隧道断面轮廓
(2),45,四、海域段概况,
(1)、工程量大,6、海域段的情况分析,开挖约200万方,圬工量约90万方钢材用量5万余T高峰期投入人工3000多人土建施工期达36个月,46,四、海域段概况,
(2)、难度大,6、海域段的情况分析,地质条件更加复杂,穿越6条断层破碎带,影响较大有两处(一处2066.3m,二处2536.3m)。
洞身涌水量增大。
各种地质条件交错,工序转换影响大(14次)。
隧道加深,对通风、运输、通讯、交通均有不利影响。
综合地质预报工作频率、次数、项目有所增加。
均设仰拱,直接决定开挖后各工序速度。
47,五、海域段施工方案,准确及时的综合超前地质预报(TSP、钻探、探水)经过实践的、可靠的超前注浆加固技术安全可靠的开挖、支护方法及时准确的监控量测适时的二次衬砌施作有效的排水与通风设计、完善的反应迅速的应急机制的建立和演练。
(1)、重难点,1、总体施工部署,48,五、海域段施工方案,1、总体施工部署,
(2)、总体思路,进一步加强超前地质预报工作、级围岩采用三台阶法开挖,在级围岩必要时帷幕(周边)注浆加固加强监控量测二次衬砌滞后掌子面290m,49,五、海域段施工方案,2、总体施工方案与施工顺序,50,五、海域段施工方案,3、施工工法,
(1)、台阶法(b型为例),1、开挖高度:
上半断面:
6.5m中台阶:
3.5m,下台阶:
3.185m。
2、上半断面80m;中台阶40m,下台阶40m3、级每循环为2.5m,级围岩地段每循环为1.0m。
4、场地开阔,利于机械作业。
5、容易转换成其它工法。
51,五、海域段施工方案,3、施工工法,
(1)、台阶法,52,五、海域段施工方案,3、施工工法,
(1)、台阶法,53,五、海域段施工方案,4、开挖支护,
(1)、开挖出碴,54,五、海域段施工方案,4、开挖支护,
(1)、开挖出碴设备与搅拌站,55,五、海域段施工方案,4、开挖支护,
(2)、支护(喷射砼),56,五、海域段施工方案,4、开挖支护,
(2)、支护(喷射砼),57,五、海域段施工方案,4、开挖支护,
(2)、支护(喷射砼),58,五、海域段施工方案,4、开挖支护,
(2)、支护(钢架、锚杆),59,五、海域段施工方案,4、二次衬砌,
(1)二衬设备,60,五、海域段施工方案,4、二次衬砌,二衬设备,61,五、海域段施工方案,4、二次衬砌,二衬设备,62,五、海域段施工方案,4、二次衬砌,防排水,治水方针以堵为主、限量排放刚柔结合、多道防线因地制宜、综合治理,63,五、海域段施工方案,4、二次衬砌,防排水,主要措施1、凹凸排水板2、纵向排水管3、背贴式止水带、中埋式止水带4、无纺布+防水板+可重复注浆盘5、多重可重复
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