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Xiongxin 고속철도 프로젝트에 TRD 건설 공법 적용

최근 몇 년 동안 TRD 건설 공법은 중국에서 점점 더 널리 사용되고 있으며 공항, 수자원 보호, 철도 및 기타 기반 시설 프로젝트에서의 적용도 증가하고 있습니다.여기에서는 슝안신고속철도 슝안신구 지하구간 슝안터널을 배경으로 TRD 건설기술의 핵심을 논한다.그리고 북부 지역에서의 적용 가능성.실험 결과에 따르면 TRD 공법은 벽 품질이 좋고 시공 효율성이 높아 시공 요구 사항을 완전히 충족할 수 있습니다.이번 프로젝트에서 TRD 공법을 대규모로 적용한 것은 북부지역에서도 TRD 공법의 적용 가능성을 입증한 것이다., 북부 지역의 TRD 건설에 대한 더 많은 참고 자료를 제공합니다.

1. 프로젝트 개요

슝안-신강 고속철도는 중국 북부 중심부에 위치하며 허베이성과 산시성을 운행합니다.대략 동서 방향으로 흐릅니다.이 노선은 동쪽 슝안신구 슝안역에서 출발해 서쪽 따시철도 신저우서역에서 끝난다.Xiongan New District, Baoding City 및 Xinzhou City를 통과합니다., 따시여객급행을 통해 산시성의 수도인 타이위안과 연결됩니다.새로 건설된 본선의 길이는 342.661km이다.슝안신구 '4종2횡' 지역 고속철도 교통망의 중요한 수평 통로이자 '중장기 철도 네트워크 계획'이기도 하다. "고속철도 본선은 베이징-쿤밍 회랑의 중요한 부분이며, 그 건설은 도로망 개선에 큰 의의가 있습니다.

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이 프로젝트에는 많은 디자인 입찰 섹션이 있습니다.여기에서는 TRD 구축의 적용에 대해 논의하기 위해 입찰 섹션 1을 예로 들어 보겠습니다.이번 입찰 구간의 건설 범위는 바오딩시 룽청현 가오샤오왕촌에 위치한 새로운 슝안 터널(1구간) 입구이다.선은 에서 시작하여 마을 중앙을 통과합니다.마을을 떠난 후 백골을 거쳐 강을 따라 내려가 국촌 남쪽에서 서쪽으로 뻗어 나간다.서쪽 끝은 Xiongan Intercity 역과 연결되어 있습니다.터널의 시작 및 끝 마일리지는 Xiongbao DK119+800 ~ Xiongbao DK123+050입니다.터널은 바오딩(Baoding)에 위치하고 있습니다. 도시의 높이는 룽청현(Rongcheng County)에서 3160m, 안신현(Anxin County)에서 4340m입니다.

2. TRD 설계 개요

본 프로젝트에서 동일한 두께의 시멘트-토양 혼합벽은 벽 깊이 26m~44m, 벽 두께 800mm, 총 면적 약 650,000m2입니다.

동일한 두께의 시멘트-토양 혼합벽은 P.O42.5 일반 포틀랜드 시멘트로 만들어졌으며 시멘트 함량은 25% 이상이며 물-시멘트 비율은 1.0~1.5입니다.

동일한 두께의 시멘트-토양 혼합 벽의 벽 수직 편차는 1/300보다 크지 않아야 하며, 벽 위치 편차는 +20mm~-50mm보다 크지 않아야 합니다(구덩이로의 편차는 양수). 편차는 50mm보다 크지 않아야 하며 벽 두께는 설계된 벽 두께보다 작아서는 안 됩니다. 편차는 0~-20mm로 제어됩니다(커팅 박스 블레이드의 크기 편차 제어).

28일 동안 코어 드릴링한 후 동일한 두께의 시멘트-토양 혼합 벽의 무제한 압축 강도의 표준 값은 0.8MPa 이상이며 벽 투과성 계수는 ​​10-7cm/s보다 크지 않습니다.

등두께 시멘트-토양 혼합벽은 3단계 벽체 시공과정(1차 굴착, 후퇴 굴착, 벽체 혼합)을 채택한다.지층을 굴착하고 느슨하게 한 후 스프레이와 혼합을 통해 벽을 고형화합니다.

동일한 두께의 시멘트-토양 혼합벽의 혼합이 완료된 후 커팅 박스의 리프팅 과정에서 커팅 박스의 범위를 분사 및 혼합하여 커팅 박스가 차지하는 공간이 조밀하게 채워지고 효과적으로 강화되도록합니다. 재판 벽에 대한 부작용을 방지하기 위해..

3. 지질조건

지질 조건

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슝안신구 전체 표면과 일부 주변 지역의 노출된 지층은 제4기 느슨한 층이다.제4기 퇴적물의 두께는 일반적으로 약 300m이며, 형성 형태는 주로 충적토이다.

(1) 새로운 시스템 (Q₄)

홀로세 층은 일반적으로 7~12m 깊이에 묻혀 있으며 주로 충적층이다.상부 0.4~8m는 미사질토, 미사, 점토가 새롭게 퇴적되어 있으며 대부분 회색~회갈색, 황갈색을 띠며;하부 지층의 암석은 일반적인 퇴적성 미사질 점토, 미사 및 점토이며 일부 부분에는 미세한 미사 및 중간층이 포함되어 있습니다.모래층은 대부분 렌즈 모양으로 존재하며, 토양층의 색은 대부분 황갈색에서 갈색~황색을 띤다.

(2)시스템 업데이트 (Q₃)

상부 홍적세 바닥의 매장 깊이는 일반적으로 50~60미터입니다.주로 충적 퇴적물입니다.암석학은 주로 미사질 점토, 미사, 점토, 미사질 고운 모래 및 중간 모래입니다.점토 토양은 플라스틱이 어렵습니다., 모래 토양은 중간 밀도에서 밀도가 높으며 토양층은 대부분 회 황갈색입니다.

(3) 홍적세 중기계(Q2)

홍적세 중기 바닥의 매몰 깊이는 일반적으로 70~100미터이다.주로 충적 미사질 점토, 점토, 점토질 미사, 미사질 고운 모래, 중간 모래로 구성됩니다.점토질 토양은 소성하기 어렵고 모래 토양은 밀도가 높은 형태입니다.토양층은 대부분 황갈색, 갈색-황색, 갈색-적색 및 황갈색입니다.

(4) 선을 따른 최대 동쪽 매듭 깊이는 0.6m입니다.

(5) Category II 현장 조건에서 제안 현장의 기본 지진 최대 가속도 분할 값은 0.20g(도)입니다.기본 지진 가속도 응답 스펙트럼 특성 주기 분할 값은 0.40s입니다.

2. 수문지질학적 조건

본 현장의 탐사 깊이 범위에 포함되는 지하수의 종류는 주로 얕은 토양층의 지하수, 중간 미사질 토양층의 약간 제한된 물, 깊은 모래 토양층의 제한된 물을 포함합니다.지질학적 보고에 따르면 다양한 유형의 대수층의 분포 특성은 다음과 같습니다.

(1) 지표수

지표수는 주로 백거우(터널에 인접한 강의 일부는 황무지, 농경지, 녹지로 채워져 있음)에서 유입되며 조사 기간 동안 핑허에는 물이 없습니다.

(2) 다이빙

슝안터널(1구간): 표층 부근에 분포하며 주로 얕은 ②51층, ②511층, ④21점토미사층, ②7층, ⑤1미사미사층, ⑤2중사층에 분포한다.②7.⑤1의 미사질 고운 모래층과 52의 중간 모래층은 보수성과 투수성이 우수하고 두께가 두꺼우며 분포가 고르고 수분 함량이 풍부합니다.그들은 중간에서 강한 물 투과성 층입니다.이 층의 윗판 깊이는 1.9~15.5m(표고는 6.96m~-8.25m), 밑판은 7.7~21.6m(표고는 1.00m~14.54m)이다.수층 대수층은 두껍고 고르게 분포되어 있으며 이는 이 프로젝트에 매우 중요합니다.건설은 큰 영향을 미칩니다.지하수위는 동쪽에서 서쪽으로 점차 감소하며 계절변화는 2.0~4.0m이다.다이빙을 위한 안정된 수위는 깊이 3.1~16.3m(고도 3.6~-8.8m)입니다.Baigou Diversion River의 지표수의 침투 영향을 받아 지표수는 지하수를 재충전합니다.지하수위는 백거유류강 및 그 주변 DK116+000 ~ Xiongbao DK117+600에서 가장 높습니다.

(3) 가압수

슝안 터널(1구간): 조사 결과에 따르면 압력을 지닌 물은 4개의 층으로 나누어져 있습니다.

제한수형 대수층의 첫 번째 층은 71개의 미세한 미사질사, 72개의 중간 모래로 구성되며, 751개의 점토질 미사질에 국소적으로 분포합니다.본 사업 지하구간 대수층의 분포특성을 기준으로 본 층의 제한수역을 제1호 제한대수층으로 지정합니다.

제2 제한수층 대수층은 84개의 고운 미사질사, 85개의 중간 모래로 구성되어 있으며, 821개의 점토질 미사질에 국소적으로 분포합니다.이 층의 제한수역은 주로 Xiongbao DK122+720~Xiongbao DK123+360 및 Xiongbao DK123+980~Xiongbao DK127+360에 분포합니다.본 구간의 8호 모래층은 연속적이고 안정적으로 분포되어 있으므로 본 구간의 84호 모래층은 미세하게 나누어져 있다.모래, 8개 중형 모래, 82개 점토 미사대수층을 별도로 분리하여 2차 폐쇄대수층으로 나눕니다.본 사업 지하구간 대수층의 분포특성을 기준으로 이 층의 제한수역을 제2호 제한대수층으로 지정함.

갇힌 대수층의 제3층은 주로 ⑩1 미사질사, ⑩중간사, ⑩4미사질 세사, ⑩5중사로 구성되어 있으며, 이는 국부 91.952 및 1021.⑩22 미사에 국지적으로 분포한다. 지하구간에서 분포 공학적 대수층 특성상 이 제한수층은 제3호 제한수층으로 번호가 매겨져 있습니다.

4층의 갇힌 대수층은 주로 ①3 세미사, ①4 중사, ⑫1 실트 세사, ⑫2 중사, ⑬3 실트 세사, ⑬4 중사로 구성되어 있으며, ①21.①22.⑫51.⑫52에 국지적으로 분포한다. .⑬21.⑬22 가루 토양.본 사업 지하구간 대수층의 분포특성을 기준으로 이 층의 제한수역을 제4호 제한대수층으로 지정함.

웅안터널(1구간): 웅바오 DK117+200~웅바오 DK118+300 구간의 제한수위 안정 수위는 ​​0m이다.Xiongbao DK118+300~Xiongbao DK119+500 구간의 안정 제한된 수위 높이는 -2m입니다. Xiongbao DK119+500에서 Xiongbao DK123+050까지 가압수 구간의 안정 수위 높이는 -4m입니다.

4. 시험벽 테스트

본 프로젝트의 종방향 방수 사일로는 300m 구간에 따라 제어됩니다.지수커튼의 형태는 인접한 기초피트 양쪽의 지수커튼과 동일합니다.공사현장은 모서리가 많고 완만한 구간이 많아 공사가 어렵습니다.TRD 공법이 북부에서 이렇게 대규모로 활용되는 것도 처음이다.지층조건 하에서 TRD 공법 및 장비의 시공능력을 검증하기 위한 지역 적용으로 등두께 시멘트-토양 혼합벽의 벽체 품질, 시멘트 혼합 균일성, 강도 및 지수성능 등이 향상된다. 다양한 시공 매개 변수를 공식적으로 구축하고 사전에 시험벽 테스트를 수행합니다.

시험벽 설계 요구사항:

벽 두께는 800mm, 깊이는 29m, 평면 길이는 22m 이상입니다.

벽 수직 편차는 1/300보다 크지 않아야 하며 벽 위치 편차는 +20mm~-50mm보다 크지 않아야 합니다(구덩이로의 편차는 양수). 벽 깊이 편차는 50mm보다 크지 않아야 합니다. 두께는 설계된 벽 두께보다 작지 않아야 하며 편차는 0~ -20mm 사이에서 제어되어야 합니다(커팅 박스 헤드의 크기 편차 제어).

28일 동안 코어 드릴링한 후 동일한 두께의 시멘트-토양 혼합 벽의 무제한 압축 강도의 표준 값은 0.8MPa 이상이며 벽 투과성 계수는 ​​10-7cm/초를 초과할 수 없습니다.

건설 과정:

등두께 시멘트-토양 혼합벽은 3단계 벽형성 공법(전굴착, 후퇴굴착, 벽형성혼합)을 채택하고 있다.

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시험벽의 벽두께는 800mm, 최대깊이는 29m이다.TRD-70E공법기계를 이용하여 제작됩니다.시험벽 공정 중 장비 작동은 비교적 정상적이었고, 평균 벽 전진 속도는 2.4m/h였다.

시험 결과:

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시험벽 시험 요건: 시험벽은 매우 깊기 때문에 동일한 두께의 시멘트-토양 혼합벽이 완성된 후 슬러리 시험 블록 강도 시험, 코어 시료 강도 시험 및 투수성 시험을 즉시 실시해야 합니다.

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슬러리 테스트 블록 테스트:

28일 및 45일 양생 기간 동안 동일한 두께의 시멘트-토양 혼합 벽의 코어 샘플에 대해 구속되지 않은 압축 강도 시험을 수행했습니다.결과는 다음과 같습니다:

테스트 데이터에 따르면 동일한 두께의 시멘트-토양 혼합벽 코어 샘플의 무제한 압축 강도는 0.8MPa보다 커서 설계 요구 사항을 충족합니다.

침투 테스트:

28일 및 45일 양생 기간 동안 동일한 두께의 시멘트-토양 혼합벽의 코어 샘플에 대해 투수계수 테스트를 수행합니다.결과는 다음과 같습니다:

테스트 데이터에 따르면 투과성 계수 결과는 5.2×10-8-9.6×10-8cm/sec로 설계 요구 사항을 충족합니다.

형성된 시멘트 토양 압축 강도 시험:

테스트 벽 슬러리 테스트 블록에 대해 28일간의 임시 압축 강도 테스트가 수행되었습니다.테스트 결과는 1.2MPa~1.6MPa 사이였으며 이는 설계 요구 사항을 충족했습니다.

테스트 벽 슬러리 테스트 블록에 대해 45일 동안의 임시 압축 강도 테스트가 수행되었습니다.테스트 결과는 1.2MPa~1.6MPa 사이였으며 설계 요구 사항을 충족했습니다.

5. 시공변수 및 기술적 대책

1. 구성변수

(1) TRD공법의 시공깊이는 26m~44m, 벽두께는 800mm이다.

(2) 굴착액에 벤토나이트나트륨을 혼합하고, 물-시멘트비 W/B는 20이다. 슬러리는 물 1000kg과 벤토나이트 50~200kg을 현장에서 혼합한다.건설 과정에서 굴착 액체의 물-시멘트 비율은 공정 요구 사항 및 형성 특성에 따라 적절하게 조정될 수 있습니다.

(3) 굴착유체 혼합머드의 유동성은 150mm~280mm 사이에서 조절되어야 한다.

(4) 굴삭유체는 커팅박스의 자율구동과정과 사전굴착단계에 사용된다.후퇴굴착단계에서는 혼합머드의 유동성에 따라 굴착유체를 적절하게 주입한다.

(5) 경화액은 P.O42.5 등급 일반 포틀랜드 시멘트와 혼합되며 시멘트 함량은 25%, 물-시멘트 비율은 1.5입니다.물-시멘트 비율은 시멘트의 양을 줄이지 않고 최소한으로 조절되어야 한다.;건설 과정에서 물 1500kg과 시멘트 1000kg이 슬러리에 혼합됩니다.경화액은 벽형성 혼합단계와 커팅박스 리프팅 단계에서 사용됩니다.

2. 기술적 통제의 요점

(1) 시공 전 설계도면과 건축주가 제공한 좌표 기준점을 바탕으로 방수 커튼 중심선 모서리점의 좌표를 정확하게 계산하고 좌표 데이터를 검토합니다.측정 장비를 사용하여 설정하는 동시에 파일 보호를 준비하고 관련 부서에 통보합니다. 배선 검토를 수행합니다.

(2) 공사 전에 레벨을 사용하여 현장 높이를 측정하고 굴착기를 사용하여 현장의 레벨을 조정합니다.TRD 공법으로 형성된 벽의 품질에 영향을 미치는 나쁜 지질 및 지하 장애물은 TRD 공법 방수 커튼 시공을 진행하기 전에 사전에 처리되어야합니다.동시에 적절한 조치를 취해야 합니다. 시멘트 함량을 높입니다.

(3) 국지적으로 연약한 지역과 저지대는 적시에 평토로 되메우고 굴착기로 층층이 다져야 합니다.시공 전 TRD 공법 장비의 무게에 따라 시공 현장에 철판을 깔아 두는 등의 보강 조치를 취해야 한다.강판의 배치는 2개 이상이어야 합니다. 층은 각각 트렌치 방향에 평행하고 수직으로 배치되어 건설 현장이 기계 장비 기초의 지지력 요구 사항을 충족하는지 확인합니다.파일 드라이버와 커팅 박스의 수직성을 보장합니다.

(4) 동일한 두께의 시멘트-토양 혼합벽의 시공은 3단계 벽형성 공법(즉, 선굴착, 후퇴 굴착, 벽형성 혼합)을 채택한다.기초 흙을 완전히 섞은 후 저어서 느슨하게 한 후 굳혀서 벽체에 섞어 넣는다.

(5) 시공 중에는 TRD 파일 드라이버의 섀시를 수평으로 유지하고 가이드 로드를 수직으로 유지해야 합니다.시공 전에 측정 장비를 사용하여 축 테스트를 수행하여 TRD 파일 드라이버가 올바른 위치에 있는지 확인하고 파일 드라이버 컬럼 가이드 프레임의 수직 편차를 확인해야 합니다.1/300 미만.

(6) 동일한 두께의 시멘트-토양 혼합벽의 설계 벽깊이에 따라 커팅박스 수를 준비하고, 커팅박스를 단면 굴착하여 설계깊이까지 박는다.

(7) 절단 상자가 자체적으로 구동되는 경우 측정 장비를 사용하여 파일 드라이버 가이드 로드의 수직을 실시간으로 수정합니다.수직정밀도를 확보하면서 굴착유체의 주입량을 최소한으로 조절하여 혼합머드가 고농도, 고점도 상태가 되도록 한다.급격한 층서학적 변화에 대처하기 위해서이다.

(8) 시공과정에서 커팅박스 내부에 설치된 경사계를 통해 벽체의 수직정도를 관리할 수 있다.벽의 수직도는 1/300보다 커서는 안 됩니다.

(9) 경사계 설치 후 동일한 두께의 시멘트-토양 혼합벽 시공을 진행한다.당일에 형성된 벽은 형성된 벽과 30cm~50cm 이상 겹쳐야 합니다.겹치는 부분은 절단 상자가 수직이고 기울어지지 않았는지 확인해야 합니다.시공 중 천천히 저어 완전히 혼합되도록 하고, 양생액과 혼합 머드가 겹치지 않도록 저어줍니다.품질.겹치는 구성의 개략도는 다음과 같습니다.

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(11) 작업면 단면 구성이 완료된 후 절단 상자를 꺼내 분해합니다.TRD 호스트는 크롤러 크레인과 함께 절단 상자를 순차적으로 꺼내는 데 사용됩니다.시간은 4시간 이내로 조절해야 합니다.동시에, 동일한 양의 혼합 진흙이 절단 상자 바닥에 주입됩니다.

(12) 커팅박스를 인출할 때 구멍에 부압이 발생하여 주변 기초가 침하되는 일이 없어야 한다.그라우팅 펌프의 작동 흐름은 절단 상자를 꺼내는 속도에 따라 조정되어야 합니다.

(13) 장비의 유지관리를 강화한다.각 교대조는 전원 시스템, 체인 및 절단 도구를 점검하는 데 중점을 둡니다.동시에 백업 발전기 세트가 구성됩니다.주전원 공급이 비정상인 경우 정전 시 펄프 공급, 공기 압축 및 정상적인 혼합 작업이 적시에 재개될 수 있습니다., 드릴링 사고를 유발하는 지연을 방지합니다.

(14) TRD 건설 과정에 대한 모니터링과 형성된 벽의 품질 검사를 강화합니다.품질 문제가 발견되면 소유자, 감독자 및 설계 부서에 적극적으로 연락하여 적시에 시정 조치를 취해 불필요한 손실을 방지해야 합니다.

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6. 결론

본 프로젝트의 동일 두께 시멘트-토양 혼합벽의 총 면적은 약 650,000m2입니다.현재 국내 고속철도 터널사업 중 TRD 시공 및 설계량이 가장 많은 사업이다.총 32개의 TRD 장비가 투자되었으며 그 중 Shanggong Machinery의 TRD 시리즈 제품이 50%를 차지합니다.;본 사업에서 TRD 공법을 대규모로 적용한 것은 고속철도 터널사업에서 TRD 공법을 지수커튼으로 적용할 경우 벽체의 수직성과 마감벽의 품질이 우수함을 보여준다. 보장되며 장비 용량과 작업 효율성이 요구 사항을 충족할 수 있습니다.이는 또한 TRD 공법이 북부 지역에 적용되는 것이 효과적이라는 것을 입증한다. 북부 지역의 고속철도 터널 설계 및 건설에 있어 TRD 공법에 대한 북부 지역의 적용 가능성은 일정한 참고 의의를 갖는다.


게시 시간: 2023년 10월 12일