Construction Technology and Equipment of Rapid Assembly and Support for Covering and Excavation of U
admin
2022-09-12
城市浅埋地下空间盖挖快速装配支护施工技术与装备
Construction Technology and Equipment of Rapid Assembly and Support for Covering and Excavation of Urban Shallow Underground Space
技术编号
XN-015
提供单位
中国铁建股份有限公司
技术大类
其他技术
联系人
邹春华
技术类型
其他技术
电话
18615706786
邮箱
40684875@qq.com
适用范围
市政工程
推荐单位
中国铁建股份有限公司
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技术简要说明本技术通过设备主机结构壳体实时平衡侧向土压,实现无预设围护结构支护、不中断路面交通条件下地下大空间机械化开挖施工、结构快速装配支护、覆土即时密实回填快速恢复道路。施工流程为:①工作井施工;②设备安装、调试;③插刀、护盾支护;④开挖掘进;⑤基地处理及垫层施工;⑥关节拼装、拉紧;⑦推进系统顶进;⑧覆土回填、恢复路面。关键设备为盖挖快速装配支护一体机。
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Technical Brief DescriptionIn this technology, the lateral earth pressure is balanced in real time through the shell of the main equipment body, so that the underground large space is mechanically excavated without preset retaining structure support and without interrupting road traffic, the structure is quickly assembled and supported, and the covering soil is immediately dense and backfilled to restore the road. Construction process: ① Construction of an active well; ② Equipment installation and commissioning; ③ Support of slotting tools and shields; ④ Excavation and tunneling; ⑤ Base treatment and cushion construction; ⑥ Assembly and tightening of joints; ⑦ jacking of propulsion system; ⑧ Backfill with soil to restore the road surface. Integrated rapid assembly and support machine for covering and excavation is taken as the key equipment.
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技术提供方中国铁建股份有限公司、中国铁建重工集团股份有限公司、中铁十一局集团有限公司、中铁十四局集团有限公司、北京交通大学
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技术主要指标信息盖挖快速装配支护一体机主要技术指标:外形尺寸18m×3.52m×6.5m,整机重量200000kg,最大推力6154kN
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商业应用情况无
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希望在技术转移过程中得到的帮助/支持无
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商业应用单位联系人/电话/邮箱无
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设备投资以管廊断面尺寸为3.6m×2.6m,长度为500m,最大开挖深度6.2m测算,设备及其附属配套设施投资约5000000元。因设备根据管廊尺寸定制,具体设备价格会不同。
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年运行维护费用以管廊断面尺寸为3.6m×2.6m,长度为500m,最大开挖深度6.2m测算,耗费的原材料、水、电等费用约为200000元,设备安装与拆解、操作和管理等技术服务费约300000元。
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投资回收期采购盖挖快速装配支护一体机成本5000000元,运维成本500000元,采用该技术管廊施工中节约成本为1980元/m,则静态投资回收需要掘进5500000元÷1980元/m =2778m。根据太原管廊项目的应用结果,按每天平均施工24m计算,投资收回期2778m÷24m/天=116天。
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附加效益根据太原市起步区姚村综合管廊工程中长度500m管廊段的应用效果,机械化施工配合预制装配技术,大幅提高了施工效率。通过现场实际操作,按照每天12h现场作业总时间计算,设备工作10h,预留2h物料和管节供应、停机清理等施工管理耗时,每天可完成24m进尺,该工法施工效率远超传统明挖现浇法施工每天进尺10m施工速度。 施工过程通过减少基坑围护支护工序、可减少现场作业人员需求约30人,节约人员费约300000元;由于施工效率提高,工期提前29天,每天节约水电及管理费约20000元,合计成本节约880000元。施工过程不影响周边环境,不阻断交通,在正常供电条件下,无有毒有害气体及温室气体排放,以上因素避免相关开支约100000元。综合计算,通过该项技术实施,管廊施工中节约成本为1980元/m。
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综合效益本施工技术兼具明挖、盖挖、暗挖多种施工模式优点。相对于明挖法施工,本技术平均减少管廊施工成本5000元/m,提高施工速度30%以上,并提升施工安全性。 模块化结构实现开挖断面纵横向扩展和多种作业模式转换,可适应2~20m宽度范围和基坑10m深度。 研制了高性能预拌流态固化土材料,环保性佳、固化时间短、自密流动性强,解决了管廊两侧狭小空间的回填问题;开发了固化土成套生产系统,采用专门设计的回填施工工艺,可实现管廊施工现场直接对渣土改性处理和路面即时回填,12h内即可恢复路面承载力。
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障碍对技术转移影响等级无
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提交日期2022/2/15
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技术成熟度本技术在太原起步区姚村综合管廊工程工程中得到应用验证,实现了不中断路面交通条件下地下大空间机械化安全快速开挖施工、结构快速装配支护、覆土即时密实回填快速恢复道路的一体化快速绿色施工,在无需钢板桩预支护条件下,安全、高效完成了长度500m,横断面尺寸3.6m*2.6m 的管廊施工,最大掘进速度达24m/d(理论值可达30m/d),工程质量良好。同时,盖挖快速装配支护一体机相关各种尺寸的矩形掘进机产品已生产10余台,隧道掘进机近批量生产千台套,广泛应用与国家重点工程建设中,技术成熟度高,所涉及的工艺、设备均较为完善。
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技术适用性与使用条件该技术采用模块化设计,通过组合拼装,可进行各种尺寸需求的城市浅埋管廊工程施工,并适用于软土、砂土、复合地层等地质条件。该装备技术涉及金属材料、机械加工、电气控制等领域产品供应。在施工过程中需要提供稳定的电力供应,受地域、规模、环境和资源能源因素影响较小。
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技术稳定性经过实际工程应用证明,本技术与装备实现了不中断路面交通条件下地下大空间机械化安全快速开挖施工、结构快速装配支护、覆土即时密实回填快速恢复道路的一体化快速绿色施工,效果良好,技术实施路线合理、可行,实施过程中抗干扰程度高,基本不会受环境、技术参数等影响。
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技术安全性本技术施工过程中,减小了城市浅埋基坑明挖施工存在的地面影响大,通过设备主机结构壳体平衡侧向土压,减小了支护施工的工序,施工过程中不引入易燃易爆高毒性物质泄及其他可能导致二次污染的污染源,无环境、安全事故风险。 该装备整体结构简单,且生产制造过程中的原材料和主要零部件可通过自制或向国内供应商采购,不存在上游资源限制的风险。本装备技术条件依赖少,不同国家、地区的市场对其技术需求差异性不大。
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技术转移推广障碍无
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知识产权转让该项技术具有国内自主知识产权,相关技术获得专利8项,工法1项。技术拥有方为企业、高校共同拥有,技术转让意愿、转发机制、政策途径均通畅。