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2017:上海诸光路隧道工程(上)

作者:  来源:隧道网  发布:2020/3/19  浏览: + 放大字体 | - 减小字体

摘 要:诸光路隧道工程位于青浦区与闵行区北部交界处,是国家会展中心的重要配套工程,全长2.8km,为单管双层隧道,设计时速40km/h,采用一台直径14.45m土压平衡盾构“青崧号”进行施工,这也是目前国内最大的土压平衡盾构。

诸光路隧道在沉降控制要求高、施工场地狭小的背景下,采用土压平衡盾构法施工,工程首次采用全预制拼装技术,PC率达到90%以上,极大地改善了隧道施工环境,展现出了真正的绿色施工。

工程概况

诸光路隧道工程位于闵行、青浦境内,地下道路北起北青公路接地点,南至崧泽高架路南侧会展环路接地点,长约2.8km,采用土压盾构和明挖施工。

诸光路隧道工程由上海城投(集团)有限公司投资建设、隧道股份上海隧道工程有限公司承建,采用Φ14.45m土压平衡盾构施工,盾构段全长1390m,共695环。

诸光路隧道建成后,将与S26入城段共同形成服务中国博览会会展综合体的北部快速通道,也为会展和西虹桥地区提供一条对外联系的新通道,不仅起到了保障会展和促进地区发展的作用,也有助于缓解延安路高架已不堪重负的交通压力。

诸光路隧道平面图

工程地质

诸光路隧道段埋深为8.54~33.17m,线路纵断面呈“V”字形,根据地质资料本区段推进沿线主要土质分布为:④灰色粘土、⑤1灰色粉质粘土、⑤3灰色粉质粘土夹砂土、⑥暗绿色粉质粘土、⑦1黄~灰色砂质粉土夹粘土、⑦1T灰色粉质粘土夹粉砂。

上海地区浅部地下水位埋深较浅,根据经验,地基土对混凝土的腐蚀性和地下水相    同。工程范围内场地地下水、地表水和地基土对混凝土其微腐蚀性,在干湿交替条件下对    钢筋混凝土中的钢筋具弱腐蚀性,长期浸水条件下对钢筋混凝土结构中的钢筋其徽腐蚀性,    地下水对钢结构具弱腐蚀性。据收集的70年代老地形图,拟建场地原有8处明浜被填埋形成暗浜。由于暗浜填土土质较差,以杂填士为主,对工作井、明挖段及敞开段基坑开挖及围护施工影响较大。

工程承压(微承压)水源于深部粉(砂)性土层,分布在⑦1、⑦2、⑧2层,该3层大部分联通,承压水位一般低于潜水位,呈周期性变化,埋深3~12m。

盾构选型

盾构机选型主要按照适应性、可靠性、先进性、经济性相统一的原则进行盾构机选型。为实施诸光路隧道工程,盾构机选型要求如下:

(1)满足本项目复杂的地质条件、隧道参数的施工要求;

(2)适应本项目复杂周边环境,确保工程安全;

(3)盾构机设计、加工工艺及其配置满足工期要求;

(4)盾构最深穿越⑦1层,盾构推进过程中不需换刀;

(5)盾构设备购置成本最低化;

(6)施工工期。

“爱丽丝”号盾构曾用于新西兰Waterview连接线工程

综合考虑以上因素,施工选用海瑞克Φ14.45m土压平衡盾构机,盾构机总长约89m。这台盾构机原名“爱丽丝号”,曾用于新西兰Waterview连接线工程,为适应上海富含水软弱地层服务于诸光路通道新建工程,在上海对这台“爱丽丝”号进行了针对性改制,重新命名为“青崧号”。由于这台盾构机配备了超级巨型的螺旋机和刀盘,安装阶段受限于安装空间狭小的客观因素,最终通过优化方案,并配合厘米级的吊装精度才得以顺利完成拼装。

改制后“青崧号”盾构应用于上海诸光路隧道工程

隧道设计

上海诸光路隧道盾构段全长1390m,共695环。隧道衬砌结构外径14.0m,内径12.8m,环宽2.0m,厚0.60m,盾构隧道主线最大纵坡为-48‰,平面轴线最小曲率半径为R700m。双向4车道断面采用“大车”标准,车道宽度可取3.5m的标准车道。

诸光路隧道双层结构示意图

(1)工程建设条件的特点

1)沿线环境敏感——沿线包括:林茵湖畔园别墅区、美国学校、西郊庄园别墅区等类敏感区域,工程需将通道施工及运营期间对其影响降到最小,采用高架桥梁或明挖法隧道是难以实施的。

2)走廊空间狭窄——诸光路通道与轨道交通23号线共用金丰路线位,且道路规划红线30~40m无拓宽条件。对于共用通道的轨道交通23号线,本次工程设计中尽可能压缩断面,预留空间给23号线远期实施的条件。

3)沿线相交设施众多——通道先后与北青高架及改建的金丰路泵站、轨道交通17号线,并下穿西厍里港桥、蟠龙港桥和新开河桥3处桥梁。

(2)通道总体方案布置

诸光路地道北起北青公路,向东往中心城方向衔接北青快速路东向匝道,由东向南转入金丰路后,沿金丰路~诸光路向南止于会展环路。北端地道主线向东连接北青快速路;南端地道主线上层接入会展环路,下层主线在崧泽大道以北接地,同时在崧泽大道以北增设入口匝道。地道以盾构法施工,采用单管双层双向4车道断面布置。

诸光路隧道与规划23号线的关系

(3)设计特点和关键节点分析

1)单管双层盾构隧道的应用——断面集约、影响最小。为了适应环境条件和用地条件,因地制宜采用了盾构法双层式隧道,环境友好,用地集约,工程经济,实施可行性强。在与规划轨道交通23号线的关系、穿越桥梁桩基以及交通组织方案等方面充分体现了单管双层盾构法隧道的优势。

2)与规划23号线的关系处理——空间资源集约化。规划地铁23号线在诸光路(北青公路—崧泽大道)段的线位与本工程地道共用走廊。而金丰路规划红线宽度30m且无拓宽的条件。工程时序上诸光路通道早于23号线,因此在确保诸光路地道实施的基础上,为23号线今后按照规划方案实施预留条件。诸光路地道采用单管双层盾构布置于道路西半幅,23号线区间最不利点可采用单圆盾构上、下叠加的形式,两盾构间的间距满足安全要求。

3)盾构穿越桥梁桩基——狭小空间,多次穿越诸光路通道需盾构穿越西厍里港桥和新建蟠龙塘桥。利用单管盾构直径较小的优势,采用从桥梁桩基之间穿越的方案,大大减小盾构埋深,节省造价同时满足出入口设置的要求。在穿越桥梁节点,纵向上保证盾构与河底间距>1D(盾构直径)同时,平面上盾构从桥梁桩基之间穿越,桩基距隧道盾构边线净距不小于2.5m。采用结构受力体系明确的“桥隧分离”,相互无影响。

4)交通组织设计——交通资源集约化。根据会展交通特征巧妙布设出入口,将会展专用通道拓展为服务会展,兼顾地区交通的复合功能。

①出入口的布置特点和交通功能北侧出入口:高架与地道匝道衔接采用“剪刀叉”式的错位布置形式衔接,高架与地道匝道2车道进行对接,高架—地面、地道—地面1车道对接。南侧出入口:龙联路入口为区域驶离交通服务。主线入口主要服务会展。主线出口则需同时兼顾到达区域和会展的交通。

②灵活的交通管理措施兼顾区域的交通组织——平峰时段或小型会展期间北侧地面出入口开放,南侧龙联路入口及崧泽大道交叉口不进行管制。会展专用的交通组织——大型会展高峰期间。北侧:关闭南北两侧的地面入口,禁止地面交通驶入,仅高架交通允许进入地道;南侧:开放会展环路进入主线入口,同时禁止地面交通进入,关闭龙联路入口。北向南出口交通仅能在崧泽大道交叉口左转直接进入会展的入口或直行。

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