科技成果

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成果名称: 西湖景区复杂地质隧道群绿色数字化施工关键技术

成果登记号: 9612021Y1084

第一完成单位: 中铁一局集团有限公司

联 系 人: 李海珍

成果类型: 应用技术

成果体现形式 : 新工艺

应用行业: 交通运输、仓储和邮政业

成果简介:

一、项目基本情况 紫之隧道南起之浦路,北至紫金港路,全长14.4km,建设规模为双向六车道,主线设计时速60km/h,主线由三座隧道(1#隧道东线4882m、西线4904m;2#隧道东线4053m、西线4073m;3#隧道东线4989m、西线4971m)、两座桥梁组成。

紫之隧道是目前国内最长的城市隧道群,也是目前全亚洲最长的城市隧道,建设规模宏大,是浙江省重点建设工程,它的建成对杭州市交通网络疏解有着重要意义。

项目针对杭州市紫之隧道工程(土建Ⅲ标)结构复杂、地质条件差、紧邻西湖风景区等特点,分别对城市地下立交隧道交叉口暗挖、淤泥质地层大跨浅埋暗挖隧道、风景区负埋深大跨隧道、景区隧道绿色环保等施工关键技术及信息化管理平台五个方面进行了研究。

二、项目研究内容 1.城市地下立交隧道交叉口暗挖施工技术 在交叉口施工中综合了台阶法便于机械操作的优点和CRD工法洞室结构稳定性好的特点,由小洞往大洞扩挖,创造性地提出了城市地下立交隧道交叉口全新的导洞爬坡反向施工工法。

2.城市复杂环境淤泥质地层大跨浅埋暗挖隧道施工关键技术 (1)揭示了淤泥质土层中大跨浅埋暗挖隧道施工引起地表沉降变形规律,为施工变形控制技术提供理论支撑; (2)建立了淤泥质土浅埋暗挖隧道施工变形控制技术,确保了隧道下穿密集建筑物和管线沉降量达到安全标准和沿线城市道路正常通行。

3.城市风景区负埋深大跨隧道"半盖半挖法"施工工艺 创新性的提出了了隧道施工"零进零出"的思路,即不刷边仰坡破坏植被,直接将隧道露头处部分挖通开口,纵向形成了一种半盖半挖的施工方法。

4.基于BIM技术城市复杂环境公路隧道施工信息化管理平台 结合3D打印技术,实现了方案比选、设计优化、施工过程模拟、可视化技术交底,有效提高了隧道信息化管理水平。

5.集成创新城市风景区隧道绿色环保综合施工技术 (1)采用高压喷雾降尘及湿式振弦式降尘系统,有效的降低了洞内外粉尘污染,很好的保护了施工环境; (2)研发组装了洞门环向感应喷淋降尘系统,减少了隧道内烟尘对洞外环境的影响,取得了显著的社会效益和环境效益; (3)研发组装了施工便道自动喷淋系统,定时对施工便道洒水降尘,定期检查喷淋装置,调整时间参数,最大程度解放劳动力,保证了晴天不扬尘,雨天不泥泞,效果良好。

三、知识产权情况 获得专利3项,其中发明专利1项;软件著作2项。

四、应用推广及效益情况 该成果依托于杭州市紫之隧道(紫金港路~之江路)土建工程Ⅲ标工程施工进行研究并成功应用。

由于本项目地处杭州市西湖风景区境内,地质条件复杂、环境保护及文明施工要求高、地下立交区段设计结构复杂。

工程施工范围内存在长距离浅埋偏压段(总长400m,地表为龙井生态茶园)、2处负埋深段(总长40m)、4处地下立交大跨变截面段(最大跨度25m,呈台阶式突变)。

在研究成果中:分析提出了淤泥质地层地表垂直旋喷与洞内水平注浆相结合的加固技术、导洞爬坡横挑扩挖反向施工方法、研制了可调节变截面台车,解决了淤泥质地层大跨交叉段等施工技术难题;采用水压爆破、洞内雾炮降尘、洞口感应喷淋、洞口竹排加筋防爆破飞石等技术,创新形成了景区隧道绿色施工综合技术;研发了基于BIM的隧道施工信息化管理平台,结合3D打印技术,实现了方案比选、设计优化、施工过程模拟、可视化技术交底,有效提高了隧道信息化管理水平。

也形成了一套在城市风景区实施浅埋暗挖、半盖半挖施工、淤泥质地层浅埋暗挖、水压爆破的施工工艺工法、工艺参数等,为后续施工提供了很好的研究和指导价值。

项目研究的关键技术成果获得专利5项,其中发明专利1项;软件著作2项。

在杭州紫芝隧道工程中成功应用,经济、社会和环境效益显著。

其技术成果达到国际先进水平。

可用于指导位于沿湖、沿江地区城市风景区内的地下工程施工,在遇到此类复杂地质环境下的工程施工中,本项目的研究成果可提供相应的技术保障和经验参考。