盾構(gòu)法技術(shù)總結(jié)

1、廣東省建筑業(yè)新技術(shù)應(yīng)用示范工程應(yīng)用成果盾構(gòu)法施工總結(jié)廣東水電二局股份有限公司2226標(biāo)段深圳地鐵2號線（蛇口線）東延段工程土建二o年六月-、工程概況2.二、常規(guī)土壓平衡盾構(gòu)施工方法 3.三、盾構(gòu)法與礦山法組合掘進(jìn)技術(shù) .8.四、盾構(gòu)疊線施工技術(shù) 11五、質(zhì)量保證措施 20六、總結(jié)24、工程概況1、分項(xiàng)概況盾構(gòu)法屬于盾構(gòu)掘進(jìn)與管片拼裝分部工程內(nèi)，其分項(xiàng)包括：盾構(gòu)掘進(jìn)、管片拼 裝、壁后注漿共三項(xiàng)分項(xiàng)工程。2、地理位置及周邊環(huán)境【大劇院站東門站區(qū)間】位于深南東路底下，線路呈東西走向。區(qū)間隧道 從大劇院站往東沿深南東路前行，下穿寶安南路人行隧道、16m寬暗渠、布吉河 橋、和平人行天橋、和平路立交橋、廣

2、深鐵路立交、建設(shè)路立交橋、建設(shè)路人行 天橋，下穿一號線老街站至國貿(mào)站區(qū)間，再下穿人民南人行天橋、東門中路人行隧道，至U達(dá)東門南站。3、工程概況【大劇院站東門站區(qū)間】隧道左右線總長3302.857m,右線全長1651.429m, 左線全長1651.428m,均為地下線路。區(qū)間隧道線路平面上左線有 5個曲線段， 右線有4個曲線段，隧道最大平曲線半徑為3000m最小平曲線半徑為450m線 間距12.2425.35m,隧道軌面埋深約19.25236.118m；隧道縱坡為“V”形 坡，隧道最大縱坡為26.808%。，最小縱坡為2%。，豎曲線左右線各5處。區(qū)間左、 右線隧道分別采用維爾特和海瑞克 6280

3、mm復(fù)合式土壓平衡盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行施工， 盾構(gòu)掘進(jìn)斷面 6280mm拼裝管片外徑6000mm內(nèi)徑5400mm礦山法隧道左 右線開挖長904米，盾構(gòu)空推拼裝管片通過。左、右線盾構(gòu)從大劇院站平行始發(fā)， 到達(dá)東門站前120 m變?yōu)榀B加隧道出洞，右線（下洞）先于左線（上洞）始發(fā)和 到達(dá)。左、右線隧道上下凈距為 2m區(qū)間平面圖如下：本工程運(yùn)用了常規(guī)土壓平衡盾構(gòu)技術(shù)、盾構(gòu)機(jī)過礦山法隧道技術(shù)及疊線盾構(gòu)施工技術(shù)等新技術(shù)。使用新工藝新技術(shù)見下表:序號使用新技術(shù)名稱應(yīng)用部位應(yīng)用數(shù)量備注1143盾構(gòu)法區(qū)間隧道2398 米土壓平衡法、常規(guī)土壓平衡盾構(gòu)施工方法、施工流程測點(diǎn)坐標(biāo)輸入RSS地面沉降監(jiān)測整盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)盾構(gòu)一掘進(jìn)根據(jù)

4、地面沉降情 況設(shè)定土倉壓力 及掘進(jìn)速度管片出廠現(xiàn)場管片檢驗(yàn)安裝密封止水條同步注漿千斤頂推進(jìn)到位HI安裝管片管片位置調(diào)整*擰緊管片螺栓吊運(yùn)下井抹孔嵌縫電瓶車運(yùn)輸就位質(zhì)量檢驗(yàn)螺旋輸送機(jī)出土皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸盾構(gòu)法施工工藝流程圖、掘進(jìn)施工 、正式掘進(jìn)施工階段采用試掘進(jìn)階段所掌握的最佳施工技術(shù)參數(shù)，結(jié)合 具體的地質(zhì)情況，通過加強(qiáng)施工監(jiān)測，不斷完善施工工藝，控制地面沉降 、掘進(jìn)之前由工程部土木工程師下達(dá)掘進(jìn)指令與管片指令，主司機(jī)應(yīng)嚴(yán) 格按照掘進(jìn)指令上的各種參數(shù)進(jìn)行掘進(jìn)，拼裝管片應(yīng)按照管片指令上所注明的管 片布置形式進(jìn)行安裝。 、掘進(jìn)過程中，應(yīng)根據(jù) RSS系統(tǒng)給出的坐標(biāo)值嚴(yán)格地控制好盾構(gòu)機(jī)地姿 態(tài)，當(dāng)盾構(gòu)機(jī)的

5、水平位置或高程偏離設(shè)計軸線 20伽時，便要進(jìn)行盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)的 糾偏。且在糾偏過程中，每一循環(huán)盾構(gòu)機(jī)的糾偏值水平方向不超過 9伽，豎直方 向不超過5伽。 、掘進(jìn)過程中，嚴(yán)格控制和記錄好各組油缸的行程。在直線段，各組油 缸的行程差每循環(huán)不能超過20伽。 、盾構(gòu)機(jī)在停止掘進(jìn)時，土倉內(nèi)應(yīng)保持相應(yīng)的壓力，以防止在安裝管片 或停機(jī)時，掌子面發(fā)生坍塌。 、在掘進(jìn)過程中，盾構(gòu)機(jī)的趨勢不能突變，每一個循環(huán)盾構(gòu)機(jī)的水平和 高程的趨勢改變量不能超過2%o。 、在每個循環(huán)掘進(jìn)之后，必須由土木工程師對盾尾間隙進(jìn)行測量。將測 量數(shù)據(jù)記錄下來并將其輸入 RSS系統(tǒng)，通過RSS系統(tǒng)計算后預(yù)測出下幾環(huán)管片的 布置形式。 、背襯注

6、漿與掘進(jìn)應(yīng)同時進(jìn)行，背襯注漿是控制地表沉降的關(guān)鍵工序， 所以應(yīng)嚴(yán)格做到?jīng)]有注漿就不能掘進(jìn)。 、盾構(gòu)掘進(jìn)施工全過程須嚴(yán)格受控，工程技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)地質(zhì)變化、隧 道埋深、地面荷載、地表沉降、盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)、刀盤扭矩、油缸推力、盾尾間隙、 油缸行程等各種測量和量測數(shù)據(jù)信息， 正確下達(dá)每班的掘進(jìn)指令及管片指令， 并 即時跟蹤調(diào)整。盾構(gòu)機(jī)主司機(jī)及其他部位操作人員必須嚴(yán)格執(zhí)行掘進(jìn)指令以及管片指令，細(xì)心操作，對盾構(gòu)機(jī)初始出現(xiàn)的偏差應(yīng)及時糾正，絕對不能使偏差累積， 造成超限。盾構(gòu)機(jī)糾偏時，糾偏量不要太大，以避免管片發(fā)生錯臺和減少對地層 的擾動。 、施工人員應(yīng)逐日、逐項(xiàng)、逐環(huán)做好施工記錄，記錄內(nèi)容。、背襯注漿及二次補(bǔ)

7、強(qiáng)注漿本標(biāo)段的背襯注漿采用同步注漿的方式， 即注漿與盾構(gòu)掘進(jìn)同時進(jìn)行，通過 同步注漿系統(tǒng)及盾尾的注漿管，在盾構(gòu)向前推進(jìn)盾尾空隙形成的同時進(jìn)行。同步 注漿與盾尾空隙形成在瞬間產(chǎn)生，從而使周圍巖體獲得及時的支撐，可有效地防 止巖體的坍陷，控制地表的沉降。在采用 EPB模式掘進(jìn)時，由于地層穩(wěn)定性差， 采用同步注漿方式的重要意義更為明顯。 、注漿的目的與原則1）、使管片與周圍巖體的環(huán)形空隙盡早建立注漿體的支撐體系，防止洞室 巖壁坍陷與地下水流失造成地層損失，控制地面沉降值。2）、盡快獲得注漿體的固結(jié)強(qiáng)度，確保管片襯砌的早期穩(wěn)定性。防止長距 離的管片襯砌背后處于無支承力的漿液環(huán)境內(nèi)，使管片發(fā)生移位變形。

8、3）、作為隧道襯砌結(jié)構(gòu)加強(qiáng)層，具有耐久性和一定強(qiáng)度。充填密實(shí)的注漿 體將地下水與管片相隔離，避免或大大減少地下水直接與管片的接觸， 從而作為 管片的保護(hù)層，避免或減緩了地下水對管片的侵蝕，提高管片襯砌的耐久性。 、注漿材料、配比與性能指標(biāo)根據(jù)不同的注漿方式和注漿部位，注漿材料及配比、性能指標(biāo)如下表。注漿材料配比和性能指標(biāo)表注漿方式配比:匕備注水（kg）水泥（kg）細(xì)砂（kg）粉煤灰（kg）膨潤土（kg）同步注漿35512077938060一般段35518077931055洞口段補(bǔ)強(qiáng)注漿100100單液或雙液注：水泥采用425#普通酸硅鹽水泥。注漿的漿液采用惰性漿液，初凝時間為 8小時左右。抗壓

9、強(qiáng)度大于1.2Mpa, 施工前提供試驗(yàn)配合比報告。同步注漿采用盾構(gòu)機(jī)后配套附帶的同步注漿系統(tǒng)， 補(bǔ)強(qiáng)注漿采用自備的注漿 泵，補(bǔ)強(qiáng)注漿管路系統(tǒng)及孔口管自制，與管片吊裝孔的配套，并配有泄?jié){閥。 、注漿設(shè)備配套漿液在洞外拌制，采用自行設(shè)計的自動攪拌站，拌制好的漿液自流至儲漿罐 中待注。 、主要注漿參數(shù)1）、注漿壓力為充分充填盾構(gòu)施工產(chǎn)生的地層空隙，避免由此引起的地表沉陷，影響地表 建筑物與地下管線的安全；同時避免過大的注漿壓力引起地表有害隆起或破壞管 片襯砌，并防止注漿損壞盾尾密封。理論上注漿壓力略大于地層土壓與水壓，一般同步注漿可由同步注漿控制系統(tǒng)根據(jù)地層特點(diǎn)與掘進(jìn)狀態(tài)自動控制，一般壓力控制在0.

10、150.25MPa,補(bǔ)強(qiáng)注漿壓力控制在 0.250.4MP&2）、注漿量同步注漿量根據(jù)盾構(gòu)施工背襯注漿注漿量經(jīng)驗(yàn)計算公式：Q= V 入其中：入指注漿率（一般取130%180%V盾構(gòu)施工引起的空隙（用）V=n （ D-d2） L/4L回填注漿段長即預(yù)制管片每環(huán)長度（預(yù)制管片每環(huán)長1.5m）將實(shí)際數(shù)據(jù)代入得：0= 3.14 X （6.26 2 62） X 1.5/4 X 1.3 （或 1.8）得出每環(huán)注漿量為4.96.8m3/環(huán)（1.5m）, 般情況下為5.0m3左右。補(bǔ)強(qiáng)注漿量具體由現(xiàn)場試驗(yàn)確定（以壓力控制為主，原則上不超過4kg/cm2）3）、注漿速度同步注漿速度與掘進(jìn)速度相匹配，即2 2V=

11、10冗 V0 （D-d ） /4其中：Vo為掘進(jìn)速度（cm/min）根據(jù)經(jīng)驗(yàn)補(bǔ)強(qiáng)注漿可控制在1025L/min以內(nèi)，以獲得對巖層較為均勻的滲 透。4）注漿順序?yàn)榱耸弓h(huán)形間隙能較均勻地充填，并防止襯砌承受不均勻偏壓，采用左右對 稱注漿。同步注漿同時對盾尾預(yù)置的2個注漿孔進(jìn)行壓注，在每個注漿孔出口設(shè)置分 壓器，以便對各注漿孔的注漿壓力和注漿量進(jìn)行檢測與控制，從而獲得對管片背 后的對稱均勻壓注。補(bǔ)強(qiáng)注漿先壓注可能存在大的空隙一側(cè)、或軟巖、或節(jié)理裂隙較發(fā)育的一側(cè)。5）注漿控制程序 注漿工藝是實(shí)現(xiàn)注漿目的，保證地面建筑物、地下管線、盾尾密封及襯砌管片安 全的重要一環(huán)，因此必須嚴(yán)格控制，并依據(jù)地層特點(diǎn)及監(jiān)

12、控量測結(jié)果及時調(diào)整各 種參數(shù)，確保注漿質(zhì)量和安全，做到萬無一失。 、注漿質(zhì)量保證措施在開工前制定詳細(xì)的注漿作業(yè)指導(dǎo)書，做到操作性、規(guī)范性和實(shí)用性。1）、注漿前進(jìn)行詳細(xì)的漿材配比試驗(yàn)， 選定合適的注漿材料及漿液配比， 保 證所選漿材配比、強(qiáng)度、耐久性等物理力學(xué)指標(biāo)符合業(yè)主和設(shè)計要求。2） 、制訂詳細(xì)的注漿施工設(shè)計和工藝流程及注漿質(zhì)量控制程序，嚴(yán)格按要求 實(shí)施注漿、檢查、記錄、分析，及時做出 P （注漿壓力）Q （注漿量）t （時 間）曲線，分析注漿效果，反饋指導(dǎo)下次注漿，并及時報告業(yè)主和監(jiān)理及現(xiàn)場工 程師。3）、成立專業(yè)注漿作業(yè)組，由富有經(jīng)驗(yàn)的注漿工程師負(fù)責(zé)注漿技術(shù)工作。4）、根據(jù)洞內(nèi)管片襯砌變

13、形和地面及周圍建筑物變形監(jiān)測結(jié)果，及時進(jìn)行 信息反饋，修正注漿參數(shù)設(shè)計和施工方法，發(fā)現(xiàn)情況及時解決。5）、做好注漿設(shè)備的維修保養(yǎng)，注漿材料供應(yīng)，保證注漿作業(yè)順利連續(xù)不 中斷進(jìn)行。、管片拼裝 、管片的堆放及運(yùn)輸管片在出廠時須經(jīng)過嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗(yàn)，達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度、復(fù)合設(shè)計要求的管片 才能容許出廠。管片進(jìn)場后，堆放不得超過三層，并在每層之間擱置點(diǎn)處安置方 木墊，每層之間應(yīng)上下對齊，凡有缺角、損邊、麻面的管片不得用于井下拼裝。 管片通過地面上的15T龍門吊將管片吊放在管片運(yùn)輸車上，運(yùn)至管片安裝機(jī)位 置。 、管片的起吊、移動和拼裝用管片單軌吊機(jī)先將管片從運(yùn)輸車上取下，用雙軌吊機(jī)按管片安裝順序吊運(yùn) 至拼裝機(jī)能

14、拾取的位置。管片運(yùn)輸機(jī)將管片輸送給拼裝機(jī)。管片拼裝時先就位底 部管片，然后自下而上左右交叉安裝，每環(huán)相鄰管片均布擺勻并控制環(huán)面平整度 和封口尺寸，封頂管片先搭接1200mn徑向推上，然后縱向插入成環(huán)。 管片拼裝中應(yīng)保持盾構(gòu)穩(wěn)定狀態(tài)，并防止盾構(gòu)后退和已拼裝管片受損。在管片拼 裝機(jī)鉗牢管片操作過程中，施工人員退出管片拼裝范圍。 、管片間的螺栓連接成環(huán)管片均有縱、環(huán)向螺栓連接，環(huán)向螺栓每環(huán)配12枚，縱向螺栓每環(huán)配10枚。其連接的緊密度將直接影響到隧道的整體性能和質(zhì)量。因此每環(huán)拼裝結(jié) 束后應(yīng)及時擰緊縱、環(huán)向螺栓，在推進(jìn)下一環(huán)時，應(yīng)在油缸的推力作用下，復(fù)緊 縱向連接螺栓。 、管片拼裝的質(zhì)量控制管片拼裝允

15、許偏差為：高程和平面土 50mm每環(huán)相鄰管片平整度4mm縱向 相鄰環(huán)環(huán)面平整度5mm襯砌環(huán)直徑橢圓度5%o；管片混凝土最大允許裂縫寬度 為 0.2mm 、管片拼裝的注意事項(xiàng)1） 、管片襯砌環(huán)的縱縫不齊或各塊管片超前、不等將影響環(huán)面的平整度，造 成襯砌環(huán)碎裂，拼裝要求環(huán)面不平度小于 3mm施工中經(jīng)常檢查環(huán)面是否垂直于 隧道設(shè)計軸線，環(huán)面上下左右超前量小于 20mm2） 、為提高成環(huán)軸線精度或調(diào)整管片在曲線上的襯砌，可運(yùn)用相鄰環(huán)高差來 彌補(bǔ)，但要避免過量，控制在 4mm以內(nèi)（每4環(huán)）。此曲線段要貼設(shè)不同厚度的 石棉橡膠板，便于曲線順利過渡。3） 、襯砌成環(huán)后，在縱向螺栓擰緊前進(jìn)行襯砌環(huán)直徑橢圓度的

16、測量，當(dāng)橢圓 度大于5%。時，進(jìn)行調(diào)整。4） 、在拼裝管片時，油缸的回縮和復(fù)位應(yīng)根據(jù)管片拼裝的順序依次進(jìn)行，不 得把油缸一次性全部縮回，或等管片拼裝完畢后一次性復(fù)位。三、盾構(gòu)法與礦山法組合掘進(jìn)技術(shù)1、概述本區(qū)間右線 YDK31+840- YDK32+153 YDK32+198.4 YDK32+420和左線ZDK31+83ZDK32+153 ZDK32+207.AZDK32+420段隧道穿越中風(fēng)化、微風(fēng)化 地層，巖石強(qiáng)度最高達(dá)120mp盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)施工效率較低。為了加快工期，設(shè)計 在該地段采用了礦山法+盾構(gòu)法相結(jié)合的施工技術(shù)：先人工鉆爆礦山法形成凈空 直徑6400的隧道，然后盾構(gòu)機(jī)空推拼裝管片通過

17、。2、主要施工技術(shù)盾構(gòu)過礦山法隧道剖面結(jié)構(gòu)如下圖所示:盾構(gòu)過礦山法隧道剖面圖、導(dǎo)臺施工礦山法隧道施工完成后在隧道底部施工一導(dǎo)向平臺。導(dǎo)臺支撐著盾構(gòu)機(jī) 并為盾構(gòu)機(jī)前進(jìn)起導(dǎo)向作用，盾構(gòu)機(jī)在導(dǎo)臺上空載推進(jìn)并拼裝管片。導(dǎo)臺砼 強(qiáng)度等級C30,厚150mm導(dǎo)臺斷面圓弧與隧道中心夾角為60。每延米導(dǎo)臺砼量為0.253m3。1) 導(dǎo)臺施工順序鐵路橋以西礦山法隧道：從礦山法隧道西端里程ZDK31+83( YDK31+840處往東施工至1#、2#豎井橫通道ZDK32+143再從礦山法隧道東端里程 ZDK32+153(YDK32+153處往西施工至 1#豎井橫通道 YDK32+143處。鐵路橋以東礦山法隧道：從礦

18、山法隧道西端里程ZDK32+207.2(YDK32+198.6)處往東施工至 3#豎井橫通道 ZDK32+329.5；再從礦山法隧道 東端里程ZDK32+420( YDK32+420處往西施工至3#豎井橫通道ZDK32+329.5 處。2) 施工分段：每30米作為一個施工段。3) 砼供應(yīng)和運(yùn)輸：采用商品砼，砼通過豎井井架葫蘆吊垂直運(yùn)輸采到井 底，再用汽車從豎井底運(yùn)輸?shù)焦ぷ髅妫斯び枚奋囘\(yùn)送砼入倉。4）澆筑方法：在澆筑段外周安裝模板，并測放澆筑面標(biāo)高，人工按設(shè)計 園弧斷面攤鋪砼，砼坍落度控制在io12cm再采用振動棒振搗密實(shí)，最后人工修整符合設(shè)計斷面要求。、盾構(gòu)空載推進(jìn)盾構(gòu)機(jī)空載推進(jìn)依據(jù)刀盤與導(dǎo)

19、向平臺間的關(guān)系，調(diào)整各組油缸的行程， 使盾構(gòu)姿態(tài)沿設(shè)計方向推進(jìn)。開始段推進(jìn)速度控制在1540mm/mi n,熟練后控制在6085mm/min,總推力約300t，下部油缸壓力略大于上部油缸。曲線 段，計算出盾構(gòu)機(jī)每進(jìn)一環(huán)的偏轉(zhuǎn)角與鉸接油缸行程差和推進(jìn)油缸行程差。 盾構(gòu)推進(jìn)前復(fù)核鉆爆隧道與盾構(gòu)機(jī)軸線誤差，并調(diào)整鉸接油缸、推進(jìn)油缸， 保證盾殼與鉆爆隧道間的間隙，確保盾構(gòu)按隧道軸線推進(jìn)。、安裝管片管片安裝從隧道底部開始，先安裝標(biāo)準(zhǔn)塊，依次安裝相鄰塊，最后安裝 封頂塊。封頂塊安裝時先徑向插入約6/7管片寬度，調(diào)整位置后緩慢縱向頂推。管片塊安裝到位后，及時伸出相應(yīng)位置的推進(jìn)油缸頂緊管片，然后移開 管片安裝

20、機(jī)。、管片背后豆礫石充填及注漿礦山法隧道凈空直徑6400,管片外徑6000,管片與隧道初襯之間有 20cm寬的環(huán)形空隙，在盾構(gòu)向前推進(jìn)的同時噴射豆礫石充填，并同步注入水 泥漿，使管片脫離盾尾時，由于豆礫石對管片的支撐，防止管片下沉產(chǎn)生錯 臺，并增加盾構(gòu)向前推進(jìn)的摩擦力。管片背后同步注漿，使管片與地層緊密 接觸，提高支護(hù)效果。每環(huán)管片豆礫石充填量為5.84m3,采用510mn大小的花崗巖。3、施工方法：、采用砼噴射機(jī)吹豆礫石，噴射機(jī)布置在盾構(gòu)刀盤前方約15米處，附近堆放豆礫石，豆礫石通過豎井葫蘆吊垂直運(yùn)輸和洞內(nèi)汽車水平運(yùn)輸?shù)絿娚?地點(diǎn)，壓縮空氣從豎井外壓縮機(jī)通過管道提供，盾構(gòu)往前推進(jìn)兩環(huán)，吹填豆

21、 礫石兩環(huán)，吹填前先將盾構(gòu)刀盤與隧道初支的空隙處用袋裝礫石封堵，防止 吹填時豆礫石和漿液流出。按照從里到外、從下到上的吹填方法把盾體外的 空隙填滿，噴管操作人員站在焊接在刀盤上的施工平臺上。、同步注漿采用水泥漿，水泥漿水灰比1: 10.5 : 1,注漿壓力現(xiàn)場靈活控制，以將豆礫石填充飽滿、密實(shí)為原則。水泥漿初凝控制在8h、終凝控制在12h左右。施工時根據(jù)漿液的流動情況，適當(dāng)調(diào)整漿液水灰比以及膠 凝時間。、盾構(gòu)在3#豎井橫通道以西礦山法隧道空推時，由于盾構(gòu)前方隧道無施工通道，施工人員、壓縮空氣管道改從人閘室進(jìn)入。提前將豆礫石每隔20米左右堆放在隧道內(nèi)，不足部分從盾構(gòu)人閘室輸送豆礫石。、管片外側(cè)二

22、次注漿管片頂部豆礫石往往很難一次注漿充填密實(shí)，留有少量空洞，當(dāng)管片脫 出盾尾等第一次注漿凝固后，每隔4環(huán)打穿B或C環(huán)管片吊裝孔，檢查第一次注漿效果，及時進(jìn)行第二次注入水泥。四、盾構(gòu)疊線施工技術(shù)1、概述盾構(gòu)隧道到達(dá)東門站前120m變?yōu)榀B加隧道出洞，右線（下洞）先于左線（上 洞）始發(fā)和到達(dá)。重疊段里程（Z） YDK32+996.16A （Z）YDK33+116.162 （管片環(huán) 號：10201100），左、右線隧道上下凈距為 2m。重疊段位于深南東路北側(cè)人 行道下方，地面建筑物有振華大廈、富麗華大酒店，重疊段隧道頂部距地面埋深 約 9.33m9.67m。重疊隧道左線主要處于9-1全風(fēng)化花崗巖、21

23、-2-1、21-2-2強(qiáng)風(fēng)化花 崗巖片麻巖中、15-1全風(fēng)化凝灰質(zhì)粉砂巖、15-2強(qiáng)風(fēng)化凝灰質(zhì)粉砂巖地層中， 局部地段（10501075環(huán)）隧道地質(zhì)為上軟下硬，洞身上部為 15-2強(qiáng)風(fēng)化凝 灰質(zhì)粉砂巖，下部為15-3中風(fēng)化凝灰質(zhì)粉砂巖。重疊隧道右線10201078環(huán)為全斷面21-3中風(fēng)化花崗巖片麻巖和21-4 微風(fēng)化花崗巖片麻，10791088環(huán)為上軟下硬，洞身上部為 15-2，下部為 15-3中風(fēng)化凝灰質(zhì)粉砂巖，10891101環(huán)為全斷面15-2強(qiáng)風(fēng)化凝灰質(zhì)粉砂 巖。地下水類型主要是上層滯水、孔隙承壓水、基巖裂隙水和巖溶裂隙水，水量一般。f T -|L-y-j-=-i 11,1亙3 M二嗣7

24、 r,_n重疊隧道地質(zhì)剖面圖2m書illll!翼 Oin2、主要施工技術(shù)、對下洞采用滿堂紅鋼管支架進(jìn)行加固1）扣件式滿堂紅鋼管支架布置由于重疊隧道凈距只有 2m設(shè)計對右線（下洞）疊線段管片采取了加大配 筋的措施，在此基礎(chǔ)上，為了確保左線（上洞）盾構(gòu)掘進(jìn)施工時右線成型隧道的 安全，擬采取扣件式鋼管搭設(shè)滿堂支架對下洞進(jìn)行支撐加固，待盾構(gòu)機(jī)通過后再 拆除，根據(jù)隧道的地質(zhì)條件以及目前施工進(jìn)度情況， 同時考慮電瓶車能通過鋼架 運(yùn)輸材料的條件，按照支撐穩(wěn)固、安裝拆除方便快捷且經(jīng)濟(jì)合理的原則進(jìn)行鋼管 支架設(shè)計。鋼管支撐布置詳見附圖.囚工張址打、01侶曲* :JJ.S-K K-.- III?：；* * -：*

25、卻 斗；h$!|:j4 II* 直 if HII : J1 叮DC - W*-* .2）鋼管支架驗(yàn)算本計算利用有限元分析軟件midas GTS模塊針對鋼架加固對左線盾構(gòu)隧道進(jìn) 行二維施工階段分析模擬左線施工對右線產(chǎn)生的影響。 本計算假設(shè)盾構(gòu)同步注漿 是及時和飽滿的，未盾構(gòu)施工擾動、以及刀盤推力對地層參數(shù)的影響。計算模型：土體模型采用摩爾庫倫理想彈塑性本構(gòu)模型，盾構(gòu)管片和加固鋼結(jié)構(gòu)支架均 采用線彈性模型，計算模型如下：計算模型圖為較好的模擬左線隧道施工對右線隧道影響， 將左線隧道按實(shí)際施工工況進(jìn)行模擬。盾構(gòu)設(shè)備自重及豎向施工荷載約370t=3700KN,作用長度10.7m，計算按均勻作用在管片寬

26、度上均布荷載， 地面超載按20kpa考慮。通過施工工況的模 擬分析，可以得左線盾構(gòu)施工對右線已施工完畢隧道影響。模擬盾構(gòu)工況各步驟結(jié)果見下圖，各工況位移情況如下：步驟一：右線隧道施工*2Qei553fl+0W1冊 gOM*3.C(H4te+0iXi,* *1 .D46e+0(MJ IJ *5.59?3ftt-0CI1 13.6%.一戶呵960*2 20.5%4.1B138e-OQ1即村Tiem6.4%8.5%1.0%2 373BTt*na1.3517fcKKi4 329E1eaCia0 0斡羿黠HW 飢 1申館】-H5彗013益9IfflTT Mi ,JQATA C5 : 11 , 右:Stv

27、f r DZ 幣右線隧道施工（位移）步驟二：右線隧道架設(shè)支撐，為了更好的表達(dá)上線（左線）隧道施工時對已完成下線（右線）隧道的影響，在此工況對位移進(jìn)行清零。L WIT HIMTA. I CE : JL , SE-Lu.1 gDZCY)b. catLlOr.Ei豈II貨013L0H-I.431 Z3DI.5 ZillDZ, rm+0 DQCQDe-HXXdqoha-cki+0 nMnos-HNT +o moaoe 吒Kd+0 IXMXIOeNM oDantiOtt4 DD0D(h4Ntt+0 KDOJOe-HKCi-OUMKHa OH1 +0 OMJDa-HfflJ+0 OMJDa-HJW M(X

28、M)eNM 通聞慎u筑iTJKMXJDeTKM +OIK)eKM架設(shè)支撐步驟三：左線施工l!kGT3C DDDBZ73.JZ50T.630 JSTfrl. 1 63S47#4OHto DAH1E33d tnirai陽 J245592*4002J2?5i6eKErg E274 J0Q2E40.0%5 73371*-B2G 55315e-*O02023777 10.04297；-7 3726004002 -fl19205aft2 謂們曲325 B3(95eKK2QqXJ93S41 E 4Q ! 1705 心1 K5(4e*ar31舶1 V氷刊 M1M 3?TKMV ?射器 MZ利劉 3 50UWT

29、T Hi .am cs : li , KS-Uiit 衛(wèi)峠 F 日“ f3e+GDI41 5S736ftQ11.3W .+虬3甜&怙*000 72 s4%-7 in1 2%憐-2D3313eHKH :;-3266Ehi!*Wl | ；亠-i.50D12B+D01 1.3% 卄筑-5.7：3362iB*1 :S6711mgi ；-9JOO&1E -HM1-S+S4ii|4flgiKBIT J KH r BKT 口 : 11 、St Po減小P值土倉壓力P的保持，主要通過維持開挖土量與排土量的平衡來實(shí)現(xiàn)。 可通過設(shè)定掘進(jìn)速度、調(diào)整排土量或設(shè)定排土量、調(diào)整掘進(jìn)速度兩條途徑來達(dá)到。排土量的控制排土量的

30、控制是盾構(gòu)在土壓平衡工況模式下工作時的關(guān)鍵技術(shù)之一。理論上螺旋輸送機(jī)的排土量 QS是由螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速來決定的，當(dāng)推進(jìn)速 度和P值設(shè)定，盾構(gòu)機(jī)可自動設(shè)置理論轉(zhuǎn)速 N:Qs=VsX NVs設(shè)定的每轉(zhuǎn)一周的理論排土量Qs與掘進(jìn)速度決定的理論碴土量 Qo相當(dāng)，即：Qo=A X V X noA切削斷面面積no松散系數(shù)V推進(jìn)速度通常，理論排土率用K=Qs/Qo表示。理論上，K等于1或接近1,這時碴土就具有低的透水性且處于良好的塑流 狀態(tài)。事實(shí)上，地層的土質(zhì)不一定都具有這種特性， 這時螺旋輸送機(jī)的實(shí)際出土量就與理論出土量不符，當(dāng)碴土處于干硬狀態(tài)時，因摩阻力大，碴土在螺旋輸送 機(jī)中的輸送遇到的阻力也大，同時

31、容易產(chǎn)生固結(jié)、阻塞現(xiàn)象，實(shí)際排土量將小于 理論排土量，則必須依靠增大轉(zhuǎn)速來增大實(shí)際出土量，以使之接近Qo。這時Qo Qs，Kv 1。當(dāng)碴土柔軟而富有流動性時，在土倉內(nèi)高壓力的作用下，碴土自 身有一個向外流動的能力，從而使實(shí)際排土量大于螺旋輸送機(jī)轉(zhuǎn)速決定的理論排 土量，這時，QovQs，K 1,必須依靠降低螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速來降低實(shí)際排土 量。當(dāng)碴土的流動性非常好時，由于輸送機(jī)對碴土的摩阻力減小， 有時還可能產(chǎn) 生碴土噴涌現(xiàn)象，這時，轉(zhuǎn)速很小就能滿足出土要求，K值接近于0。碴土的排出量必須與掘進(jìn)的挖掘量相匹配，以獲得穩(wěn)定而合適的支撐壓力 值，使掘進(jìn)機(jī)的工作處于最佳狀態(tài)。當(dāng)通過調(diào)節(jié)螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速仍不能達(dá)到理 想的出土狀態(tài)時，可以通過改良碴土的塑流狀態(tài)來調(diào)整。支撐介質(zhì)碴土具有的特性在土壓平衡工況模式下碴土應(yīng)具有以下特性：1）、良好的塑流狀態(tài)2）、良好的粘一軟稠度3）、低的內(nèi)摩擦力4）、低的透水性一般地層巖土不一定具有這些特性，從而使刀盤摩擦增大，工作負(fù)荷增加。同時，密封倉內(nèi)碴土塑流狀態(tài)差時，在壓力和攪拌作用下易產(chǎn)生泥餅、 壓密固結(jié) 等現(xiàn)象，從而