小半徑曲線隧道盾構施工工藝工法

1、小半徑曲線隧道盾構施工工藝工法1前言 1.1工藝工法概況小半徑曲線盾構隧道是指曲線半徑在250400米的曲線隧道，由于施工采用盾構法施工，盾構機的設計轉彎能力 直接影響到隧道的施工難易程度，目前使用較多的德國海瑞 克6280mm的土壓平衡盾構機的最小水平轉彎半徑為200米、日本小松TM625PM盾構機最小水平轉彎半徑為150米，可以滿足小半徑曲線的施工要求。但施工過程中需采用相應 的輔助措施及加強施工各個方面的控制才能有力確保小半 徑曲線隧道施工質量。1.2工藝原理盾構掘進過程中通過刀盤的超挖刀，推進油缸的壓力、行程差、鉸接油缸的行程差使盾構機根據隧道的設計曲 線前行以完成曲線段的隧道施工通過

2、增大每環(huán)管片的楔型量、減少環(huán)寬以增大管片 轉彎的能力來擬合隧道較小的設計曲線。2工藝工法特點有效減小了建筑物密集區(qū)等特殊條件下隧道選線的難 度，適用于較小半徑曲線盾構隧道的施工，施工具有安全、 經濟、高效的特點。3適用范圍適用于小半徑曲線盾構隧道。4主要引用標準4.1地鐵設計規(guī)范(GB50157)4.2地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范(GB50299)4.3混凝土結構設計規(guī)范(GB50010)4.4混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范(GB50204)4.5地下防水工程質量驗收規(guī)范(GB50208)4.6建筑防腐蝕工程施工及驗收規(guī)范(GB50212)5施工方法小半徑曲線盾構隧道施工是在土壓平衡的前提下，采

3、用VMT導向系統(tǒng)控制掘進方向、 通過刀盤的超挖刀擴挖掌子面、 推進油缸壓力差使盾構機沿曲線方向前行、盾構鉸接油缸行 程差使盾體與盾尾有效的擬合曲線，最后通過楔型量較大的 管片拼裝來擬合盾構機開挖的曲線形成小半徑曲線隧道。6工藝流程及操作要點6.1施工工藝流程圖1施工工藝流程圖6.2操作要點施工準備工程開工前了解隧道地質情況、地面建筑物情況，做好盾構機的選型工作，確保使用盾構機滿足小半徑曲線的施工能力。進入小半徑曲線掘進前2個月前做好施工的各項準備工作，準備工作的重點為小半徑曲線使用管片的生產。622掘進控制1進入小半徑曲線啟用超挖刀、仿形刀，使開挖空間滿足盾構機轉彎的能力。掘進過程中根據掘進參

4、數選擇合適的超挖量，示：般超挖量2050mm裝有超挖刀的刀盤如圖 2所2在小半徑曲線隧道中盾構機每推進一環(huán)，由于推進油 缸與管片受力面不垂直，在油缸的推力作用下產生一個水平 分力，使管片拖出盾尾后，受到側向分力的影響向曲線外側 偏移，因此盾構機提前進入小半徑曲線掘進，盾構機水平姿 態(tài)向曲線內側偏2040mm如圖3管片受力分析圖所示:邊緣刮刀圖2裝有超挖刀適應于軟土地層的刀盤布置刮刀3采用VMT自動導向系統(tǒng)和人工測量輔助進行盾構姿態(tài)監(jiān)測，采用分區(qū)操作盾構機推進油缸控制盾構掘進方向，被 動鉸接裝置在曲線掘進過程中形成油缸行程差，使盾構機有 效擬合曲線，小半徑（250400米）曲線段主要控制參數如 下：表1小半徑曲線段掘進控制參數序號項目單位控制數值備注1掘進速度mm/min20-40根據地層相應調整2總推力T1000 1500根據地層相應調整3推進油缸行程差mm0604推進油缸壓力bar452005推進油缸壓力差bar501006鉸接壓力bar302007鉸