盾構(gòu)機(jī)過暗挖段(大漢)

1、 拼裝管片通過礦山法隧道廣州地鐵三號線大漢盾構(gòu)區(qū)間通過礦山法隧道的案例一、 概況 廣州地鐵三號線大漢盾構(gòu)區(qū)間位于大石漢溪區(qū)間，區(qū)間里程為YCK1585519829，其中YCK16+71516+937區(qū)間，在隧道通過范圍內(nèi)主要地層為中風(fēng)化混合巖8z-2、微風(fēng)化混合巖9z-2，屬、類圍巖，巖石抗壓強(qiáng)度為fc=62.5113MPa，屬硬巖段。隧道平面為曲線曲線半徑R=1800M，縱斷面為上坡坡度系數(shù)為i=4。根據(jù)該段地層的地質(zhì)特征，結(jié)合盾構(gòu)機(jī)的性能、施工成本、施工工期的風(fēng)險等原因。如果采用盾構(gòu)法通過可能會出現(xiàn)刀具磨損嚴(yán)重、工期滯后及盾構(gòu)機(jī)機(jī)械損壞等風(fēng)險。中隧集團(tuán)大漢項目部經(jīng)充份研究，決定采用在盾構(gòu)機(jī)

2、到達(dá) 前，先礦山法開挖，然后由盾構(gòu)機(jī)步進(jìn)、拼裝管片通過該段地層，通過對比分析，采用礦山法通過硬巖段可以避開一些重大風(fēng)險，并且不影響關(guān)鍵工期。二種施工方法通過硬巖段工期分析對比如表一 隧道通過硬巖段工期分析、對比表一盾構(gòu)法礦山法實際通過暗挖段工期左線右線3745天10天1842 二、 隧道開挖 采用礦山法通過硬巖段，必須在盾構(gòu)機(jī)貫通前將隧道挖通，將導(dǎo)臺接收臺施工完畢并符合設(shè)計要求 ，否則會影響進(jìn)度。 本例利用中間風(fēng)機(jī)房豎井 進(jìn)行隧道開挖，根據(jù)礦山法的施工進(jìn)度 ，隧道開挖必須提前進(jìn)行。 根據(jù)該區(qū)間地質(zhì)特征，隧道采用人工光面爆破開挖，超前小導(dǎo)管、錨桿+鋼筋網(wǎng)+噴射混凝土等支護(hù)措施，根據(jù) 地質(zhì)條件不同

3、，采用不同的初期支護(hù)參數(shù)，見表二 礦山法隧道初期支護(hù)參數(shù)表 表二 圍巖類型噴砼C20錨桿鋼筋網(wǎng)規(guī)格間距厚12022，L=2.5M拱部設(shè)置1.21.26.5200200,拱部局部設(shè)置厚80無無隧道的開挖其斷面要滿足盾構(gòu)機(jī)安全平穩(wěn)通過，本案例考慮了圍巖的類型、施工誤差，將開挖斷面設(shè)計為外放200MM，即開挖直徑66406560，并設(shè)置盾構(gòu)機(jī)導(dǎo)臺，如圖在施工暗挖段時，除了注意施工安全外，還要特別控制好隧道的中心線、隧道的超挖、欠挖、導(dǎo)臺的標(biāo)高、導(dǎo)臺的弧度導(dǎo)臺的中心線。在貫通前，應(yīng)檢查隧道的欠挖、導(dǎo)臺的標(biāo)高，如果不符合設(shè)計要求，要立即進(jìn)行處理，否則會影響盾構(gòu)機(jī)的步進(jìn)。三、 盾構(gòu)機(jī)通過暗挖段 隧道通后盾

4、構(gòu)機(jī)步進(jìn)上導(dǎo)臺，盾構(gòu)機(jī)過暗挖段拼裝管片主要有以下幾道工序：盾構(gòu)機(jī)步進(jìn)、拼裝管片、噴射豆礫石、管片背填注漿，工序流程如圖補充注漿提供反力管片背填注漿噴射豆礫石拼裝管片盾構(gòu)機(jī)步進(jìn)盾構(gòu)機(jī)上導(dǎo)臺準(zhǔn)備豆礫石 盾構(gòu)機(jī)過暗挖段工藝流程圖盾構(gòu)機(jī)步進(jìn) 盾構(gòu)機(jī)上導(dǎo)臺后要步進(jìn)安裝管片，盾構(gòu)機(jī)在導(dǎo)臺上步進(jìn)，每步進(jìn)1.5M 安裝一環(huán)管片，在步進(jìn)過程中要在盾構(gòu)機(jī)前方提供反力，以確保管片安裝質(zhì)量要求，增強(qiáng)管片防水效果。本例提供反力約300T，步進(jìn)過程盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)的控制，主要依賴導(dǎo)臺的施工質(zhì)量。為了不影響施工進(jìn)度，要將豆礫石準(zhǔn)備充分。管片拼裝 管片拼裝工藝與正常掘進(jìn)時相同。通過盾構(gòu)盾尾與管片外圍間隙的控制，使管片符合設(shè)計軸線要

5、求。在安裝每一片管片時，先用人工將每片管片連接螺栓進(jìn)行初步緊固；待安裝完一環(huán)后，對螺栓進(jìn)行進(jìn)一步的緊固待管片出盾尾之后，重新對管片連接螺栓進(jìn)行緊固背襯回填 管片拼裝完成后，要及時進(jìn)行管片外圍與地層間的背襯回填工作，回填工作是每隔4.5M，在盾構(gòu)機(jī)的切口四周用袋裝砂石料圍成一個圍堰，防止注漿液、豆礫石從刀盤前方流出。然后用砼噴射機(jī)自刀盤前方向盾構(gòu)后方吹入粒徑510mm的豆礫石骨料；每步進(jìn)1.5M即一環(huán)再一次用砼噴射機(jī)向管片背后吹入豆礫石，以確保管片背后充分密實。管片背襯回填是在刀盤前方，將50導(dǎo)管從盾構(gòu)機(jī)盾殼外入到盾構(gòu)中體或者后體進(jìn)行。在背填時盾構(gòu)機(jī)停止步進(jìn)。由于隧道開挖的不規(guī)整，每環(huán)豆礫石量不

6、完全相等。見表三 右線過暗挖段部分管片注漿量及豆礫石量一纜表 表三環(huán)號同步注漿量（M3）補充注漿量（M3）豆礫石量（M3）6465145.664751211.2648511.264955.66505765145.6652565.6653511.265459.8655564.265652.865752.165854.26595184.2 6605766154.266252.866354.62.16645121.466554.26665125.666754.26685125.666955.66705255.6管片背填注漿 注漿漿采用水泥砂漿，配比為水泥：膨潤土：粉煤灰：砂：水=120：60：381

7、：779：460，注漿在每環(huán)管片噴射小碎石回填后進(jìn)行，通過盾構(gòu)機(jī)自身的同步注漿系統(tǒng)注漿，采用手控方式進(jìn)行，注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：采用雙重標(biāo)準(zhǔn)控制。當(dāng)注漿壓力達(dá)到設(shè)定值（0.10.2Mpa）或注漿量達(dá)到小碎石理論空隙率的80%以上時,即可暫停注漿。補充注漿由于管片背填注漿時，盾構(gòu)機(jī)前方是敞開的，管片注漿效果肯定不理想，必須對管片進(jìn)行補充注漿。管片安裝10環(huán)后，間隔6M在管片吊裝處開口檢查注漿效果，根據(jù)檢查結(jié)果，若注漿效果不好，則進(jìn)行回填注漿。回填注漿采用水泥漿，通過普通注漿機(jī)，采用人工操作方式進(jìn)行即可，注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：采用注漿壓力單指標(biāo)控制標(biāo)準(zhǔn)，即當(dāng)注漿壓力達(dá)到設(shè)定值時，即可認(rèn)為達(dá)到了質(zhì)量要求。盾構(gòu)機(jī)通過左、右線暗挖段后，對管片的姿態(tài)、滲水、碎裂、錯臺進(jìn)行檢查，管片垂直偏差、水平偏差基本控制在50MM以內(nèi)，見表四。管片滲水、碎裂、錯臺現(xiàn)象比較少， 右線暗挖段部分盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)、管片偏差一纜表 表四管片環(huán)號里程導(dǎo)臺偏差盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)管片偏差水平垂直水平垂直601167880403026602442242160316791-514402529604445382860516794-1810134030606223336386071679717373241608145394260916800-2003943436105363245611168031121513