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永临结合钢板桩构筑地下大空间,日本大林组开发“Diver Street”施工技术

拉森钢板桩·静压植入工法 2023年3月10日 项敏 628

日本大林组与丰田未来创生中心、丰田中央研究所在2021年发布了一项构筑地下空间的施工技术“Diver Street”。近日,大林组在其技术研究所内进行了足尺试验以检验该技术的施工性能、承载特性、水平位移特征以及施工周期等。

永临结合钢板桩构筑地下大空间,日本大林组开发“Diver Street”施工技术

永临结合钢板桩构筑地下大空间,日本大林组开发“Diver Street”施工技术

采用预制箱涵方式施工地下空间时,通常使用钢板桩作为临时挡土墙。“Diver Street”则是把钢板桩作为永久性的承载结构,因此可以免去钢板桩拔除和侧壁主体结构等施工,仅需将工厂制造的预制底板运输至现场进行铺设,可降低成本、缩短工期、提高质量。

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“Diver Street”结构图

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“Diver Street”施工步骤

在本次验证试验中,确认了以下几方面的内容:

01
“Diver Street”的施工性能
永临结合钢板桩构筑地下大空间,日本大林组开发“Diver Street”施工技术

与钢板桩通过螺栓连接的钢板上方设置了水平调整板和缓冲装置,可吸收钢板桩顶部之间的错位最大3cm,提高预制底板的铺设精度。另外,使用无收缩砂浆对缓冲装置周边空隙进行填充,使预制底板和钢板在短时间内整体化。

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钢板桩压入(左)和预制底板铺设完成(右)

02
钢板桩的承载能力和沉降控制效果
永临结合钢板桩构筑地下大空间,日本大林组开发“Diver Street”施工技术

由于试验基地的深层为硬质地层,因此预先使用硬岩钻机挖掘后打入钢板桩。为了确保钢板桩能够作为永久性的承载结构物,对桩底进行注浆加固,确保其承载能力并防止沉降。结果显示,车辆重量约20t的自卸卡车在上方通行时,钢板桩的沉降量控制在0.1mm以内。

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车辆通行试验

03
钢板桩水平位移控制措施效果
永临结合钢板桩构筑地下大空间,日本大林组开发“Diver Street”施工技术

由于试验基地的浅层为软弱地层,开挖时存在钢板桩向内侧倒塌的风险,因此开挖前使用高压喷射搅拌法加固土体。结果显示,开挖后钢板桩顶部的水平位移控制在2mm

04
工期缩短
永临结合钢板桩构筑地下大空间,日本大林组开发“Diver Street”施工技术

基于本次试验结果,构筑同样规模地下空间的情况下,采用“Diver Street”技术相比以往的预制箱涵法能够减少钢板桩数量,并且无需钢板桩拔除和侧壁构筑施工,整体工期缩短了约18%

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以往工法和“Diver Street”的工期对比

 

本次试验施工后,大林组在完工的地下空间内进行了自动搬运机器人的行走检验试验。计划在今后对该试验模型进行长期观测,同时也对地下空间的用途、配合路面升级改造的方法进行研究。

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搬运机器人行走检验

来源:隧道网

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