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编辑推荐

　　对京津城际延伸线建设过程中的技术难题及其解决的方法进行全面梳理和系统的总结思考，对今后高速铁路建设具有较强的借鉴作用和参考价值。

内容简介

　　京津城际铁路是我国首条设计时速350km的高速铁路，已于2008年由北京通车到天津塘沽站。京津城际铁路延伸线塘沽至于家堡的45km线路也即将完工，计划2015年内通车。
　　《复杂条件下铁路大直径泥水盾构施工综合技术》以京津城际延伸线解放路隧道盾构施工为背景，详尽介绍复杂条件下铁路大直径泥水盾构施工综合技术，主要包括盾构机的选型与设计，泥水处理系统的设计与布局，泥浆的性能与配制，管片的设计与制造，盾构始发、掘进、接收及特殊地段掘进施工等，重点突出了盾构施工设备组合、盾构施工及风险控制的相关配套技术，以及淤泥质地层条件下浅覆土大直径盾构经过不同风险点的应对技术、地表隆沉控制技术、细微颗粒泥水分离技术及全自动监测技术等，提出了较为新颖的技术观点，具有较高的推广应用价值。
　　本书可供从事盾构施工、质构机及配套设备设计制造等领域的工程技术人员作为技术参考，也可以为从事盾构工程科学研究的人员提供借鉴，同时也为初次接触盾构技术的人员快速了解盾构技术提供帮助。

作者简介

　　张凤龙，津滨城际铁路有限责任公司总经理，工程硕士，高级工程师。从八十年代初参与大秦铁路建设开始，长期工作在铁路建设领域，熟悉铁路工程建设、设计、施工、监理及铁路工务养护技术业务。先后组织完成了津秦沈电气化改造、天津站改造，京山、京秦、京九站场及提速改造工程。特别是组织京津城际延伸线建设中，提出了科学组织，精细管理，塑造精品，誓创一流的目标。通过大量的现场调查，组织优化和变更了设计方案，节约了数亿元建设资金，促进了工程建设。多年来刻苦钻研，认真总结，先后在《铁道建筑》、《铁道标准设计》、《建筑施工》《铁道工务》、《铁道运输与经济》、《石家庄铁道大学学报》等刊物发表了十多篇论文。

目录

1铁路地下化1
1.1中国铁路发展简述1
1.2中国迈进高铁时代5
1.3铁路地下化6
2盾构施工技术概述8
2.1盾构技术的起源与发展8
2.2我国盾构技术的发展历史和现状13
2.3我国盾构隧道施工技术现状15
2.4大直径盾构技术16
3国内不同地层类型铁路盾构隧道施工技术概述18
3.1广深港高速铁路狮子洋隧道18
3.2长（沙）株（洲）（湘）潭城际铁路盾构隧道27
3.3天津西站至天津站地下直径线海河隧道41
3.4北京站至北京西站地下直径盾构隧道49
3.5展望58
4京津城际延伸线盾构工程简介59
4.1工程概况59
4.2环境及地质情况61
4.3工程周边环境65
4.4工程主要特点和重难点67
4.5关键施工技术概述68
4.6实施69
5盾构的选型与设计70
5.1盾构设备选型的依据70
5.2刀盘的选型设计71
5.3主轴承及主轴承密封设计75
5.4护盾设计77
5.5后配套拖车79
5.6盾构机的系统组成80
5.7盾构的主要性能参数95
5.8主要技术参数的验算101
6泥水处理系统的设计与布局107
6.1泥水处理系统的选型107
6.2泥水处理系统工作原理及特点109
复杂条件下铁路大直径泥水盾构施工综合技术
目录
6.3主要设备组成及工作方式115
6.4泥水处理系统的主要性能参数120
6.5泥水处理系统的布局122
6.6泥水处理系统的安装与调试123
7泥浆的性能与配制131
7.1泥浆的作用131
7.2泥浆的性能要求132
7.3泥浆的配制133
7.4泥浆的性能检测与调整134
8管片的设计与制造138
8.1管片设计138
8.2京津城际延伸线管片设计142
8.3管片生产143
8.4管片试拼装与试验159
9盾构始发阶段的施工技术163
9.1盾构始发井端头加固163
9.2盾构始发区域施工布置163
9.3盾构组装与调试165
9.4盾构始发前的准备工作170
9.5负环管片拆除173
9.6盾构始发阶段施工安全176
9.7控制测量182
10盾构掘进阶段的施工技术186
10.1泥水盾构的基本原理186
10.2掘进参数187
10.3同步注浆189
10.4盾尾密封保护190
10.5盾构机姿态控制193
10.6管片旋转防控195
10.7测量控制197
10.8超前探测203
10.9刀具磨损的检测206
10.10泥水处理技术211
10.11特殊情况下的应急处理216
10.12盾构掘进质量控制224
10.13盾构掘进阶段施工安全227
10.14盾构施工监测238
11盾构接收阶段的施工技术256
11.1接收准备措施256
11.2盾构接收262
11.3资源配置266
11.4安全保证及应急预案267
11.5拆解盾构269
11.6盾构接收阶段施工安全278
11.7贯通测量282
12特殊地段盾构掘进的施工技术284
12.1盾构施工造成地层损失引起地表沉降的分析284
12.2大直径盾构施工对邻近建筑物的保护措施探讨290
12.3深孔注浆技术292
12.4盾构连续侧穿建筑群施工技术297
12.5盾构下穿高风险建筑物施工技术300
12.6盾构下穿带压管线施工技术307
12.7大断面泥水盾构小半径曲线段施工技术311
12.8盾构施工风险管理317
参考文献324
后记326

前言/序言

　　京津城际延伸线天津至于家堡工程全长44��815km，是北京至天津自贸区最快捷的通道。线路从天津站京津城际东端引出，与既有津山线和津秦客专平行和跨越，至塘沽站东端钻入地下，穿越塘沽站场后进入市区解放路商业步行街，通过天津碱厂直至于家堡地下高铁站。
　　解放路隧道作为全线的重、难点控制工程，下穿塘沽站12股铁路线及两条城市主干道。在进入商业步行街前，采用盾构法施工。解放路隧道盾构法施工段，覆土厚度8～16m，地层情况主要为淤泥质粉质黏土、粉土等。隧道临近和穿越36处商业建筑，经权威部门检测评估，其中极高风险点8处，高度风险点5处，中度风险点11处，需要采取加固保护措施的建筑物19处，管线18处。该盾构施工隧道最小埋深仅有8m，在淤泥质软土地层中掘进，精准控制地面隆沉保护建筑物和管线的安全是施工的最大难点，面临着巨大的风险和挑战。由于淤泥质地层成分复杂，颗粒细微，泥水分离困难，对施工进度影响大，环保难度大。另外在盾构穿越原天津碱厂时，由于地下桩基和建筑物无资料可查，用现有的技术手段在特殊地层中无法准确探测，对盾构掘进的影响存在不确定性。由于受地面建筑物的限制，设计采用曲线半径450m，是目前国内铁路大直径盾构施工中最小曲线半径，占掘进总长的1/4，施工难度可想而知。
　　面对诸多复杂因素，全体建设者在认真分析工程难点及风险点的基础上，制定切实可行的措施，力求将各种风险化解至最小。按照精细化管理的要求，把“精、严、细、实”落实到过程中的各个环节，进一步明确职责，责任到人，实现由结果控制变为过程控制，由经验管理变为科学管理的转变，全面提升工程建设整体管理水平和技术水平，工程建设取得了重大突破。盾构于2012年11月19日始发后，地表隆沉始终处于可控状态，历经1年零6个月，安全通过沿线所有风险点，于2014年5月29日精准贯通。对成分复杂、颗粒细微的泥水处理实现彻底分离，达到“零污染”排放，成形隧道管片拼装几乎没有错台，实现科学组织、精细管理、塑造精品、誓创一流的目标。
　　本书是京津城际延伸线的建设者们从事盾构施工生产、课题研究以及项目管理工作的理论应用与施工实践的总结，成书过程力求突出京津城际延伸线解放路盾构施工的特点，兼顾系统性和实用性，具有一定的推广价值。盾构施工是地下线路施工的重要手段，近10多年来，盾构施工技术在我国得到迅猛发展，但是由于各地区、各时期的地质条件和施工条件差异太大，甚至还有很多问题是我们以前施工中未遇到或彻底未解决的，因此在盾构设计和施工中还会有更加深入和具体的研究，我们也期望本书能为以后的研究工作提供一定的帮助。本书可供从事盾构施工、盾构及配套设备设计制造等领域的工程技术人员作为技术参考，也可为从事盾构工程科学研究的人员提供借鉴，同时也为初次接触盾构技术的人员快速了解盾构技术提供帮助。
　　本书在编写过程中得到中国铁建十六局集团有限公司、铁道第三勘察设计院集团有限公司、北京铁城建设监理有限公司、清华大学、北京交通大学等单位的大力支持和协助，在此表示衷心的感谢！
　　由于本书编写人员能力和认知水平的局限，书中的错误和不足之处在所难免，恳请各位读者、同行给予批评指正！

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