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文檔簡介

1、盾構(gòu)始發(fā)與到達施工技術(shù)張 兵二一年十一月一、引 言二、盾構(gòu)始發(fā)施工技術(shù)三、盾構(gòu)到達施工技術(shù)四、思考題目 錄 城市地鐵盾構(gòu)施工具有快速、安全、對地面建筑物影響小等諸多優(yōu)點,已經(jīng)被越來越多的人們所認可。隨著技術(shù)進步、認識提高、綜合國力的增強,特別是隨著該施工技術(shù)所顯現(xiàn)的優(yōu)勢,盾構(gòu)法越來越多地被國內(nèi)地鐵界所接受,北京、上海、廣州、南京、深圳、天津、西安、成都、沈陽、杭州等城市都使用這種方法。雖然盾構(gòu)有許多成功的工程實例,但是使用這種方法也有較大的風(fēng)險。如盾構(gòu)在隧道內(nèi)只能前進,不可后退,一旦盾構(gòu)本身出現(xiàn)致命的故障,可能就會產(chǎn)生災(zāi)難性的后果。而且使用盾構(gòu)在對洞口進行加固處理的始發(fā)時階段出問題的概率很高,

2、即使是非常有經(jīng)驗的承包商也常會發(fā)生類似事故。一、引言眾所周知,盾構(gòu)工法屬地下水平掘進工法,所以在盾構(gòu)機迸發(fā)前必須先用開挖法挖出一個地下空間,以備盾構(gòu)機組裝、始發(fā)作業(yè)對場地的需求,該地下空間稱為始發(fā)基地。盾構(gòu)機從始發(fā)基地出發(fā)一直掘進到用同樣開挖法構(gòu)筑的檢修盾構(gòu),或盾構(gòu)解體運出的作業(yè)基地稱為到達基地。通常,這些地下空間(作業(yè)基地)是由地表豎直伸延到地中的筒形構(gòu)造物構(gòu)成的。該豎直筒形構(gòu)造物通常稱為豎井。盾構(gòu)始發(fā)和到達一般在豎井內(nèi)進行。 盾構(gòu)始發(fā)是指在始發(fā)豎井內(nèi)利用臨時組裝的管片、始發(fā)基座、反力架等設(shè)備,使始發(fā)基座上的盾構(gòu)向前推進,從井壁上的到達口處貫入地層,并沿著規(guī)定路線掘進的一系列作業(yè)。盾構(gòu)到達是

3、指盾構(gòu)推進到達豎井的井壁處,從井內(nèi)側(cè)把井壁上的到達口擋土墻拆除,隨后盾構(gòu)推進進入井內(nèi)接收架上的一系列作業(yè)。始發(fā)和到達作業(yè)是盾構(gòu)掘進施工中最容易產(chǎn)生事故的兩道工序,也是最關(guān)鍵的一道工序。盾構(gòu)機型不同,豎井井壁始發(fā)口、到達口的構(gòu)造不同,始發(fā)、到達的作業(yè)也不同。二、盾構(gòu)始發(fā)施工技術(shù)1.始發(fā)工法及設(shè)備2.地層加固方法3.盾構(gòu)始發(fā)施工4.工程實例 掘削面自穩(wěn)法,是采取加固措施使掘削地層自穩(wěn),隨后將盾構(gòu)機貫入加固過的自穩(wěn)地層中掘進,加固方法采用較多的當(dāng)屬注漿加固法、高壓噴射法、凍結(jié)法。 雙重鋼板樁法,是把始發(fā)豎井的鋼板樁擋土墻作成兩層。拔除內(nèi)層鋼板樁后盾構(gòu)機掘進,由于外層鋼板樁的擋土作用,可以確保外側(cè)土體

4、不會坍塌,即確保盾構(gòu)穩(wěn)定掘進。當(dāng)盾構(gòu)推進到外層鋼板樁前面時,停機拔除外側(cè)鋼板樁,由于內(nèi)、外鋼板樁間的加固土體的自穩(wěn)作用,完全可以維持到外側(cè)鋼板樁拔除后的盾構(gòu)機的繼續(xù)推進。 開挖回填法,是把始發(fā)豎井作成長方形(長度大于2倍盾構(gòu)機的長度),井中間設(shè)置隔墻(或者構(gòu)筑兩個并列豎井),一半作盾構(gòu)機組裝始發(fā)用,當(dāng)盾構(gòu)機推進到另一半井內(nèi)時回填。由于回填土的隔離支承作用,可以確保拔除終邊井壁鋼板樁時地層不坍塌,為盾構(gòu)安全貫入地層提供了可靠的保障。 SMW拔芯法,是用SMW法擋土墻作豎井始發(fā)墻體里側(cè)襯里,盾構(gòu)機始發(fā)前拔除芯材工字鋼,隨后盾構(gòu)始發(fā)掘削沒有芯材的井壁。 NOMST(Novel Material Sh

5、ield-cuttable Tunnel-Wall System)即盾構(gòu)直接掘削新型材料墻體的方式。因此,把盾構(gòu)直接掘削新材墻體的始發(fā)、到達的施工方法稱之為NOMST工法。該工法的優(yōu)點是始發(fā)口墻體材料可用刀具直接掘削,但不損破刀具,可以略去以往必須的盾構(gòu)始發(fā)、到達部位的擋土墻外側(cè)土體的加固(注漿工法、深層攪拌等工法),具有造價低、施工周期短、安全等優(yōu)點。 電蝕直接始發(fā)、到達工法,也稱EW工法,它利用電蝕效應(yīng)溶蝕豎井擋土墻鋼筋芯材,使其芯材劣化達到可用盾構(gòu)機刀具直接掘削的程度,然后盾構(gòu)機可順利的直接掘削井壁,使盾構(gòu)直接始發(fā)到達。該工法由日本學(xué)者向谷常松等人提出。 本工法優(yōu)點如下:略去人力鑿掘井壁

6、的危險作業(yè); 略去或減少輔助工法加固; 由于擋土墻芯材電蝕后剛性無存,故盾構(gòu)機掘削擋土墻的作業(yè)變得容易,由通常的盾構(gòu)設(shè)備即可掘削,無需特殊裝置及超前刀具等設(shè)備; 因應(yīng)力材為鋼材,故可適應(yīng)大深度豎井盾構(gòu)始發(fā)。 始發(fā)作業(yè),可以單獨選用上述的任何一種工法,也可選用其組合工法。具體選用哪種工法,取決于地質(zhì)、地下水、覆蓋層、盾構(gòu)直徑、盾構(gòu)機型、施工環(huán)境等因素,同時還應(yīng)考慮安全性、施工性、成本、進度等要求。1)始發(fā)座臺可在其上組裝盾構(gòu)機和支承組裝好的盾構(gòu)機,并且可使盾構(gòu)機處于理想的預(yù)定始發(fā)位置(高度、方向)上,且可確保盾構(gòu)機的始發(fā)掘進穩(wěn)定。通常,始發(fā)座臺用工字鋼和鋼軌等材料裝配制作。 對始發(fā)座臺的要求如下

7、: 結(jié)構(gòu)合理(可以確保組裝作業(yè)的施工性); 構(gòu)件剛度好、強度高、不易損壞(承托幾百噸重的盾構(gòu)機); 與豎井底板固定要牢靠、幌動變位小(確保盾構(gòu)機位置穩(wěn)定、確保推進軸線始終與設(shè)計軸線重合)。鋼筋混凝土盾構(gòu)座臺; 鋼結(jié)構(gòu)座臺; 鋼筋混凝土與鋼結(jié)構(gòu)組合座臺。盾構(gòu)座臺有如下三種形式:鋼筋混凝土盾構(gòu)座臺 通常是多塊鋼筋混凝土構(gòu)造物的組合體,有現(xiàn)澆式和預(yù)制件拼接式兩種,其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、抗壓性能好。鋼結(jié)構(gòu)座臺鋼結(jié)構(gòu)始發(fā)座臺有現(xiàn)場拼接式和平底整體就安裝式兩種,其優(yōu)點是加工周期短、適應(yīng)性強。鋼筋混凝土與鋼結(jié)構(gòu)組合座臺這種座臺聚集了和兩種座臺的優(yōu)點,使用較多。2)反力設(shè)備及臨時組裝管環(huán) 反力設(shè)備由反力座和臨時組

8、裝管環(huán)構(gòu)成,由管片運進和排土空間等條件確定其形狀,由正式管片襯砌的起始位置確定臨時組裝管環(huán)、反力座的位置。反力設(shè)備針對必須的推力應(yīng)具有足夠的強度及推進時基本無變形的剛度,通常用工字鋼安裝反力座;臨時組裝管環(huán)使用容易處理的鋼或高強度的鑄鐵管片拼接。臨時管片的組裝精度影響正式管片的真圓度,故應(yīng)特別注意。在小斷面盾構(gòu)工程中,也有臨時組裝管環(huán)只組裝下半環(huán),上部為開口,不設(shè)反力座的例子。導(dǎo)口密封墊圈是填充在導(dǎo)口與盾構(gòu)機或?qū)Э谂c管環(huán)間隙中的墊圈,其作用是止水,以便確保施工的可靠性和安全性。盾構(gòu)機開始推進后,可對掘削面加壓,盾構(gòu)機尾部通過之后,即可進行背后注漿,盡早穩(wěn)定導(dǎo)口。特別是泥水盾構(gòu)始發(fā)后,必須保持泥

9、水壓力。為了不使導(dǎo)口密封墊圈發(fā)生破損和反轉(zhuǎn),必須周密地考慮盾構(gòu)機始發(fā)口的凈空和墊圈的質(zhì)材、形狀及尺寸。導(dǎo)口襯墊實例地層加固的目的:消除構(gòu)筑豎井時造成的周圍土體的松動;防止拆除臨時擋土墻時振動的影響;在盾構(gòu)機貫入掘削面前或被拉入豎井內(nèi)前能使地層自穩(wěn)及防止地下水流入;降低對入口填塞物的壓力;防止因掘削面壓力不足引起的掘削面坍塌;防止對地表沉陷或?qū)β裨O(shè)物的影響。2.地層加固方法 以往盾構(gòu)工程中,始發(fā)、到達部位的地層加固,以注漿工法為主,但近年來隨著盾構(gòu)隧道埋深和斷面的增大,迫切需要高強度的加固。此外,由于拆除連續(xù)墻等地下墻很費時間,故要求地層加固能長時間穩(wěn)定。因此,為了使地層達到高強度,能長時間穩(wěn)定

10、,且能與擋土墻緊密粘接,采用涂層攪拌混合法和凍結(jié)法的實例逐漸增多。加固強度一雙重過濾管法(單相式);一雙重過濾管法(雙相式); 一雙層管雙栓塞法(1)注漿加固工法注漿的加固效果,主要是增強粘聚力,對其它因素影響不太大。計算模型(注漿施工法) 作為慣用的計算方法,是以加固后地層的抗剪阻力對抗拆除臨時墻有可能進入豎井的土塊的計算模型來進行研究的。加固斷面的大小是通過隧道斷面掘削推求隧道周圍產(chǎn)生的塑性區(qū),將這一范圍作為地層加固范圍,確定上部和側(cè)面的厚度。 就施工性而言,從地面、井內(nèi)均可施工,即施工性好且經(jīng)濟。但地層加固的可靠性低,加固強度有限,所以多用于改善止水特性。注漿工法中,材料和施工方法多種多

11、樣,需根據(jù)地下水、地質(zhì)、施工環(huán)境等來確定,同時還要考慮所期待的加固效果,包括注漿量過大引起的地層隆起的處理對策等。高壓噴射注漿法可作為混凝土墻之類的一般臨時建筑物的施工方法,它通過土質(zhì)和結(jié)構(gòu)力學(xué)計算,確定加固厚度。(2)高壓噴射注漿法 在高壓噴射注漿的加固地層,隨著始發(fā)時臨時墻的拆除,主要承受土壓和水壓力。水平土壓力考慮為靜態(tài)土壓力或主動壓力,水壓以調(diào)查結(jié)果為主,而在砂質(zhì)地層多看成是土水分離的荷載,在透水性差的粘土看作是土水一體的荷載進行評價。若是砂質(zhì)地層,將加固層看作是用豎井擋土墻支承的圓板來進行結(jié)構(gòu)計算,確定加固寬度;若是粘土地層,則可假定為拆除臨時擋土墻時形成的圓弧滑動面來確定加固范圍。

12、計算模型(高壓噴射注漿法)高壓噴射注漿法采用的是地層土顆粒與固結(jié)材料的混合物置換的形態(tài),所以加固地層的設(shè)計強度要根據(jù)土質(zhì)和固結(jié)材料的品種進行分類。土體容重和內(nèi)摩擦角取原地層值。安全系數(shù)(Fs)一般取1.5。 加固斷面的計算與注漿工法相同,可根據(jù)挖掘隧道時,斷面周圍產(chǎn)生的塑性范圍進行確定。塑性范圍(R)可按隧道上部松動的方法推求,即挖掘地層的情況下,地中土應(yīng)力失去平衡,在掘削斷面的周圍將產(chǎn)生附加應(yīng)力。采用高壓噴射注漿法所形成的直徑,隨施工地層的性質(zhì)和施工深度而變化,一般是根據(jù)地層的N值進行設(shè)定。砂礫地層和粘聚力大的粘土層,有時不能形成滿意的加固樁。另外,在施工深度超過40m時,應(yīng)謹慎設(shè)定。用于始

13、發(fā)和到達保護的高壓噴射注漿法是在設(shè)置豎井后從地面進行豎直施工的,其加固效果好,可靠性高。施工時,需有處理超高壓射流切削下來的軟泥的排泥坑。凍結(jié)法是將自然狀態(tài)下不均勻的地層通過凍結(jié)變成具有均勻力學(xué)性質(zhì)的凍士,其優(yōu)點是加固效果好,且凍土墻還能用溫度來控制,可以確保長期處于穩(wěn)定狀態(tài)。對加固范圍等的討論與高壓噴射注漿法一樣,按一般臨時建筑物來計算。(3)凍結(jié)法 豎井前造成的凍土,是止水性好、強度高的加固層。作用于凍土的垂直荷載按總土、水壓力考慮,水平荷載按靜態(tài)土壓和水壓考慮。凍土的強度取決于土質(zhì)、溫度及鹽分濃度。在地下水中含鹽量較多的海岸沿線和填筑地設(shè)計中,應(yīng)預(yù)先調(diào)查鹽分濃度,然后按相應(yīng)的強度進行設(shè)計

14、。作為設(shè)計標準,砂質(zhì)凍土的抗壓強度為6MPa。該設(shè)計標準因使用屈服值或承載力,所以需要設(shè)定安全系數(shù)。作承重墻時取安全系數(shù)Fs2.0,但需根據(jù)其重要程度和有效尺寸,按2Fs3的范圍進行設(shè)計。凍土墻溫度分布不一樣,故強度也不一樣,但可按壁厚方向的平均溫度對應(yīng)的強度作為均勻結(jié)構(gòu)物來對待。在凍土圓板模型試驗和解析中,若孔徑fD/5,則認為滿足周圍固定條件,但在實際設(shè)計中,考慮到豎井墻背面地層擾動,臨時墻施工時對豎井墻體有加熱影響等,所以對凍土厚度T,取fT/2,凍結(jié)長度取f2.5m??紤]到鉆孔直徑和施工性凍結(jié)管直徑采用8.9cm或10cm;埋設(shè)間距兼顧到施工性和成本因素一般定為80cm。用凍結(jié)法進行始

15、發(fā)保護,多采用從地面豎直凍結(jié)的方式。到達處多采用從豎井水平凍結(jié)的方式,加固強度大且穩(wěn)定。存在流動地下水時,因推進速度不可能達到12m/日,因此要注意地下水狀況和豎井內(nèi)的漏水情況。形成凍土需要的時間,因條件而異,一般需4060日。此外,凍土?xí)a(chǎn)生凍脹和解凍沉降,特別是在粘性土層場合下,對此應(yīng)采取必要的措施也很重要。由于在始發(fā)階段存在以下幾種特殊情況:1)始發(fā)推進前需鑿除車站的圍護結(jié)構(gòu),鑿除圍護結(jié)構(gòu)后的土體在一定的時間段內(nèi)必須保持自穩(wěn),不能有水土流失;2)始發(fā)階段盾構(gòu)機主體在始發(fā)導(dǎo)軌上不能進行調(diào)向;3)始發(fā)階段的姿態(tài)及地面沉降控制比正常推進階段更困難;4)始發(fā)期間一些設(shè)備如管片小車、管片吊機,包括

16、出渣都不能正常使用。有時也會存在盾構(gòu)機因為車站結(jié)構(gòu)的原因而不能整機始發(fā)。3.盾構(gòu)始發(fā)施工始發(fā)流程圖(1)始發(fā)準備作業(yè)采用泥水式盾構(gòu)時,需配備泥水處理設(shè)備、泥水輸送設(shè)備、背后注漿設(shè)備、器材搬運設(shè)備等。若為土壓式盾構(gòu)機,需配備出土設(shè)備、背后注漿設(shè)備、器材搬運設(shè)備等。在進行這些作業(yè)的同時,還要進行始發(fā)準備作業(yè)。始發(fā)準備作業(yè),包括始發(fā)臺的設(shè)備、盾構(gòu)機的組裝、導(dǎo)口密封墊圈的安裝、反力座的設(shè)置、后續(xù)設(shè)備的設(shè)置、盾構(gòu)機試運轉(zhuǎn)等。若采用拆除臨時擋土墻隨后盾構(gòu)掘進的始發(fā)方式,則需對地層加固。通常把出口、背后注漿等設(shè)備設(shè)置,始發(fā)準備作業(yè)及地層加固集中在同一時期內(nèi)進行。作業(yè)內(nèi)容將視具體情況而定,并應(yīng)注意作業(yè)規(guī)劃和進

17、度管理。(2)拆除臨時擋土墻因為始發(fā)口的開口作業(yè)易造成地層坍塌,地下水涌入,故拆除臨時擋土墻前要確認地層自穩(wěn)、止水等狀況,應(yīng)本著對土體擾動小的原則,把擋土墻分成多個小塊,從上往下逐個依次拆除,拆除時應(yīng)注意在盾構(gòu)機前面進行及時支護,拆除作業(yè)要迅速、連續(xù)。(3)掘進擋土墻始發(fā)口拆除后,立即推進盾構(gòu)機。若采用泥水盾構(gòu)機,由于臨時墻殘碴會堵塞泥水循環(huán),故必須在確認障礙物已清除干凈后才能推進。盾構(gòu)機貫入地層后,對掘削面加壓,監(jiān)視導(dǎo)口密封墊圈狀況的同時緩慢提高壓力,直到預(yù)定壓力值。盾構(gòu)機尾部通過導(dǎo)口密封墊圈時,因密封墊圈易成反轉(zhuǎn)狀態(tài),所以應(yīng)密切監(jiān)視,同時盾構(gòu)應(yīng)低速推進,盾構(gòu)機通過導(dǎo)口后,進行壁后注漿,穩(wěn)定

18、洞口。(4)始發(fā)段軸線控制泥水盾構(gòu)在推進過程中,由于泥水艙內(nèi)的泥水承受一定壓力,故泥水易竄到盾構(gòu)尾隙中使隧道襯砌的外周與地層相互隔離,使隧道失去抗浮功能,從而隧道上浮。如果隧道埋深較淺或覆土層受過擾動,則這種上浮現(xiàn)象明顯。為此,泥水盾構(gòu)一旦始發(fā)應(yīng)立即進行同步背后雙液注漿,以防止隧道上浮。為了實現(xiàn)有效防止隧道上浮的目的,在始發(fā)段應(yīng)進行兩次背后補充注漿,必要時可采用聚胺脂漿材進行補注,補注部位以隧道上半部為好。根據(jù)始發(fā)段隧道的上浮趨勢,可把盾構(gòu)始發(fā)時的姿態(tài)控制在設(shè)計軸線偏下的狀態(tài)。(5)始發(fā)時的注意事項1)始發(fā)座臺 始發(fā)座臺承受盾構(gòu)機的荷載,規(guī)定正確的始發(fā)方向,始發(fā)座臺對此始發(fā)時的偏壓必須具有足夠

19、的承載能力。2)始發(fā)導(dǎo)口始發(fā)導(dǎo)口必須與盾構(gòu)機的始發(fā)方向完全一致,并有必需的全周均等的裕度。在導(dǎo)口混凝土的頂部設(shè)有排氣孔,這是為了當(dāng)土艙內(nèi)填滿泥砂時排氣,背后注漿時抽取地下水,以防止對導(dǎo)口襯墊造成大的壓力。3)反力座反力座必須是能將盾構(gòu)機的推力均勻傳遞給后面地層的結(jié)構(gòu)。因此背面擋土墻和反力座、臨時組裝管環(huán)之間的接合必須沒有間隙,對偏壓具有足夠的強度。4)導(dǎo)口墊圈導(dǎo)口墊圈是通過刀盤壓入擴展。由于與盾構(gòu)機機身的摩擦,從盾構(gòu)機到管片的外徑縮小,泥水、地下水、背后注漿的壓力等強大的荷載對它產(chǎn)生作用,故選擇材質(zhì)和形狀時須考慮這些因素,安裝要牢靠。翻板式墊圈壓板是可靠性較高的裝置,但強度有限,可以在地下水壓

20、較高的深層,在墊圈內(nèi)側(cè)23環(huán)的長度范圍內(nèi),在推進前進行地層加固降低地下水壓,以免產(chǎn)生大的地下水壓使墊圈反轉(zhuǎn)。5)拆除臨時墻前應(yīng)弄清的問題拆除臨時墻前,必須弄清始發(fā)段地層穩(wěn)定工法是否充分發(fā)揮了效果。如果在拆除臨時墻過程中發(fā)生漏水,要止住漏水極為困難,恢復(fù)需很多時間和勞力。6)始發(fā)前應(yīng)弄清的問題始發(fā)前要確認拆除臨時墻后的形狀不影響盾構(gòu)機通過,另外還應(yīng)檢查墊圈的安裝情況,如果墊圈離地層太遠,應(yīng)設(shè)置承接臺,防止盾構(gòu)機頭部下傾。7)始發(fā)后要弄清的事項盾構(gòu)機完全進入地層至背后注漿施工前,盾構(gòu)機及始發(fā)各種設(shè)備處于極不穩(wěn)定的狀態(tài)。所以,推進過程中應(yīng)常加檢查,如果發(fā)現(xiàn)異常,應(yīng)停止推進,進行適當(dāng)處理。(6)始發(fā)施

21、工技術(shù)1)始發(fā)階段工作內(nèi)容 始發(fā)技術(shù)包括洞口端頭處理(在軟土無自穩(wěn)能力的地層中)、洞門砼鑿除(主要針對鋼筋砼圍護結(jié)構(gòu))、盾構(gòu)始發(fā)基座的設(shè)計加工、定位安裝;始發(fā)用反力架的設(shè)計加工、就位;支撐系統(tǒng)、洞門環(huán)的安設(shè)、盾構(gòu)組裝、盾構(gòu)始發(fā)方案、其他保證盾構(gòu)推進用設(shè)備、人員、技術(shù)準備等,直到始發(fā)推進。 在盾構(gòu)機始發(fā)階段,要完成盾構(gòu)機設(shè)備的安裝與調(diào)試;始發(fā)輔助設(shè)備的安裝與定位,盾構(gòu)機初始定位與掘進控制,盾構(gòu)機導(dǎo)向系統(tǒng)的安裝與調(diào)試以及區(qū)間隧道洞口的處理。2)始發(fā)順序 洞口地層處理洞口始發(fā)準備盾構(gòu)主機定位、固定反力架定位、固定負環(huán)鋼管片的定位、安裝主機、后配套連接盾構(gòu)調(diào)試刀盤、刀具檢查負環(huán)管片安裝盾構(gòu)推進下一循環(huán)

22、拆除反力架、負環(huán)管片始發(fā)掘進總結(jié)正式掘進。盾構(gòu)始發(fā)基座盾構(gòu)機始發(fā)反力支撐系統(tǒng)3)始發(fā)洞口準備 始發(fā)洞口的地層處理 在盾構(gòu)始發(fā)之前,一般要根據(jù)洞口地層的穩(wěn)定情況評價地層,并采取有針對性的處理措施。地層處理一般采取如“固結(jié)灌漿”、“冷凍法”、“插板法”等措施進行地層加固處理。選擇加固措施的基本條件為加固后的地層要具備最少一周的側(cè)向自穩(wěn)能力,且不能有地下水的損失。常用的具體處理方法有攪拌樁、旋噴樁、注漿法,SMW工法、冷凍法等。選擇哪一種方法要根據(jù)地層具體情況而定,并且嚴格控制整個過程。 始發(fā)洞口維護結(jié)構(gòu)的切除 根據(jù)經(jīng)驗,一般在始發(fā)前至少一個月開始洞口維護結(jié)構(gòu)的切除。整個施工一般分兩次進行,第一次先

23、將圍護結(jié)構(gòu)主體鑿除,只保留維護結(jié)構(gòu)的鋼筋保護層,在盾構(gòu)始發(fā)前將保護層混凝土鑿除。 在鑿除完最后一層混凝土之后,要及時檢查始發(fā)洞口的凈空尺寸,確保沒有鋼筋、混凝土侵入設(shè)計輪廓范圍之內(nèi)。 盾構(gòu)始發(fā)土體加固 加固土柱的徑向范圍和土體強度。常規(guī)的做法為徑向為盾構(gòu)外3.0m,強度在1MPa左右。從目前的施工的技術(shù)和設(shè)備能力,強度非常容易達到,且同時要滿足強度和滲透性的要求,也是最低的投入。 取芯樣,芯樣的連續(xù)性,芯樣的強度測試。取芯孔的觀察等,建議取樣孔的位置在樁與樁的搭接處。洞口密封 洞口密封是為盾構(gòu)在始發(fā)時防止背襯注漿砂漿外泄所用,按種類分有壓板式和折葉式兩種,其中折葉式越來越被人們所認可。洞口密封

24、的施工分兩步進行施工,第一步是在車站結(jié)構(gòu)的施工工程中,做好始發(fā)洞門預(yù)埋件的埋設(shè)工作,要特別注意的是在埋設(shè)過程中預(yù)埋件必須與車站結(jié)構(gòu)鋼筋連接在一起;第二步在盾構(gòu)正式始發(fā)之前,應(yīng)先清理完洞口的碴土,再完成洞口密封的安裝。 在泥水盾構(gòu)的使用過程又采用密封水箱的方式進行洞口密封加強。a、扇形壓板式洞口密封b、折頁式洞口密封 洞口始發(fā)導(dǎo)軌的安裝 在圍護結(jié)構(gòu)破除后,盾構(gòu)始發(fā)臺端部距離洞口圍巖必然產(chǎn)生一定的空隙,為保證盾構(gòu)在始發(fā)時不致于因刀盤懸空而產(chǎn)生盾構(gòu)“低頭”現(xiàn)象,需要在始發(fā)洞內(nèi)安設(shè)洞口始發(fā)導(dǎo)軌,以防止盾構(gòu)在始發(fā)時不產(chǎn)生前傾現(xiàn)象。在安設(shè)始發(fā)導(dǎo)軌時應(yīng)注意,在導(dǎo)軌的末端預(yù)留足夠的空間,以保證盾構(gòu)在始發(fā)時,不

25、致因安設(shè)始發(fā)導(dǎo)軌而影響刀盤旋轉(zhuǎn)。4)反力架、始發(fā)臺的安裝a)反力架、負環(huán)管片位置的確定依據(jù) 反力架的位置確定主要依據(jù)洞口第一環(huán)管片的起始位置、盾構(gòu)的長度以及盾構(gòu)刀盤在始發(fā)前所能到達的最遠位置確定的。b)負環(huán)管片環(huán)數(shù)的確定c)反力架、負環(huán)鋼管片位置的確定 在確定完始發(fā)最少負環(huán)管片環(huán)數(shù)后,即可直接定出反力架及負環(huán)管片的位置。d)反力架、始發(fā)臺的定位與安裝5)盾構(gòu)的始發(fā)始發(fā)臺兩側(cè)的加固 由于始發(fā)臺在盾構(gòu)始發(fā)時要承受縱向、橫向的推力以及約束盾構(gòu)旋轉(zhuǎn)的扭矩。所以在盾構(gòu)始發(fā)之前,必須對始發(fā)臺兩側(cè)進行必要的加固。加固的方式見下圖:負環(huán)管片安裝a)負環(huán)管片安裝準備 一般情況下,負環(huán)管片在盾殼內(nèi)的正常安裝位置進

26、行拼裝。在安裝負環(huán)管片之前,為保證負環(huán)管片不破壞盾尾尾刷、保證負環(huán)管片在拼裝好以后能順利向后推進,在盾殼內(nèi)安設(shè)厚度不小于盾尾間隙的方木(或型鋼),以使管片在盾殼內(nèi)的位置得到保證。b)負環(huán)管片后移 第一環(huán)負環(huán)管片拼裝成圓后,用45組油缸完成管片的后移。 管片在后移過程中,要嚴格控制每組推進油缸的行程,保證每組推進油缸的行程差小于10MM。在管片的后移過程中,要注意不要使管片從盾殼內(nèi)的方木(或型鋼)上滑落。c)負環(huán)管片與負環(huán)鋼管片的連接 負環(huán)管片的最終位置要以推進油缸的行程進行控制,在負環(huán)管片與負環(huán)鋼管片之間的空隙用早強砂漿或鋼板填滿。d)負環(huán)管片的拼裝類型 在安裝井內(nèi)的負環(huán)管片的拼裝類型一般采取

27、通縫拼裝,主要的優(yōu)點是保證能及時、快速的拆除負環(huán)管片,在施工過程中要利用此井進行出渣、進管片。在中間豎井內(nèi)一般采取錯縫拼裝,以提高管片拼裝的成圓度和管片拼裝施工的安全。盾構(gòu)始發(fā)a)空載推進 盾構(gòu)在空載向前推進時,主要控制盾構(gòu)的推進油缸行程和限制盾構(gòu)每一環(huán)的推進量。 要在盾構(gòu)向前推進的同時,檢查盾構(gòu)是否與始發(fā)臺、始發(fā)洞發(fā)生干涉或是否有其他異常事件或事故的發(fā)生,確保盾構(gòu)安全的向前推進。b)始發(fā)時盾構(gòu)姿態(tài)的控制 盾構(gòu)在始發(fā)臺上向前推進時,一般通過控制推進油缸行程使盾構(gòu)機基本沿始發(fā)臺向前推進。在保證盾構(gòu)正常推進的情況下,稍微降低總推力和刀盤扭矩。 一般不進行姿態(tài)調(diào)整,如盾構(gòu)出現(xiàn)較大的偏差時,可以通過適

28、當(dāng)?shù)恼{(diào)整推進油缸行程進行合理的糾偏,糾偏趨勢值原則上不大于2。c)始發(fā)時盾構(gòu)推進參數(shù)的控制 在始發(fā)掘進,嚴格控制盾構(gòu)的各組油缸壓力不大于70bar,盾構(gòu)總推力小于600T,刀盤扭矩小于90bar。洞口注漿 在盾尾完全進入洞體后,調(diào)整洞口密封,進行洞口注漿。漿液不但要求順利注入,而且要有早期強度。常用的注漿采用速凝型砂漿,砂漿凝結(jié)時間小于4小時,砂漿強度大于10MPa。洞口注漿壓力大于0.6bar,小于1.5bar。6)反力架、負環(huán)管片的拆除 反力架、負環(huán)管片的拆除時間根據(jù)洞口地段的圍巖條件、背襯注漿的砂漿性能參數(shù)和盾構(gòu)的始發(fā)掘進推力決定。(當(dāng)然包括盾構(gòu)機主機和后配套全部進入?yún)^(qū)間隧道、負環(huán)管片拆

29、除工序工作的安排的時機結(jié)合來決定)一般情況下,要根據(jù)管片與圍巖之間的摩擦力的大小來決定(管片與圍巖之間存在著摩擦力、背襯注漿材料與管片的膠著力、注漿材料與管片之間的咬合力。膠著力因砂漿早期強度低,咬合力因管片背面比較光滑,二者都可以忽略不計),當(dāng)盾構(gòu)掘進推力小于管片與圍巖之間的摩擦阻力后,即可根據(jù)工序情況和工作整體安排,開始進行反力架、負環(huán)管片拆除。 管片與圍巖之間的摩擦力計算公式為: F=Df0E0 式中:F為管片與圍巖之間的摩擦力; D為管片的直徑; f0砂漿與圍巖之間的摩擦系數(shù),一般取0.10.15; E0隧道中間位置的松弛土壓力。 我們的經(jīng)驗數(shù)據(jù)是掘進100m以上(同時前50環(huán)管片完成

30、掘進7日以上),可以根據(jù)工序情況和工作整體安排,開始進行反力架、負環(huán)管片的拆除。7)始發(fā)總結(jié) 在始發(fā)階段,對盾構(gòu)的各種性能進行調(diào)試,同時也對掘進模式、掘進參數(shù)等進行嘗試。在始發(fā)即將完成時,要對始發(fā)階段的各種嘗試和施工過程加以總結(jié),以利于后續(xù)的施工決策。序號名稱型號數(shù)量備注1空壓機10m/min1臺2風(fēng)鎬4把3電焊機2臺4管片運輸車1輛5砂漿運輸車6m31輛6出渣礦車16m33輛7機車1輛8門吊40T1臺9始發(fā)臺1個10反力架1付11負環(huán)鋼管片1環(huán)12洞門密封1套8)始發(fā)機具與材料始發(fā)過程所需用的主要機具與材料如下表:序號工種班次人數(shù)備注1主司機2班1人2管片司機“3人3注漿司機“1人4調(diào)車員“

31、1人5機車司機“1人6門吊司機“1人7材料供應(yīng)“2人8攪拌司機“2人9值班工程師“1人10工班長“1人9)勞動力組織根據(jù)施工工序合理安排勞動力。在始發(fā)過程中勞動力組織如下表:10)質(zhì)量標準及技術(shù)要求 在安裝反力架和始發(fā)臺時,反力架左右偏差控制在10mm之內(nèi),高程偏差控制在5mm之內(nèi),上下偏差控制在10mm之內(nèi)。 始發(fā)臺水平軸線的垂直方向與反力架的夾角2,盾構(gòu)姿態(tài)與設(shè)計軸線豎直趨勢偏差2,水平趨勢偏差3。 管片在后移過程中,要嚴格控制每組推進油缸的行程,保證每組推進油缸的行程差小于10mm。 始發(fā)掘進50m時,必須進行始發(fā)控制測量復(fù)測。11)安全保證措施 始發(fā)臺定位時,盾構(gòu)中心坡度與隧道設(shè)計軸線

32、坡度保持一致,考慮隧道后期沉降因素,盾構(gòu)中線可比設(shè)計軸線抬高1020mm。 在洞口開始注漿時,要在盾構(gòu)兩側(cè)派人嚴密監(jiān)測洞口密封是否有異常情況,是否需要封堵,或者采取其他加固措施。 在管片的后移過程中,要注意不要使管片從盾殼內(nèi)的方木(或型鋼)上滑落。 要在盾構(gòu)在向前推進的同時,檢查盾構(gòu)是否與始發(fā)臺、始發(fā)洞發(fā)生干涉或是否有其他異常事件或事故的發(fā)生,確保盾構(gòu)安全的向前推進。 在始發(fā)階段由于推力較小,地層較軟,要特別注意防止盾構(gòu)低頭。同時要防止盾構(gòu)機旋轉(zhuǎn)、上飄。 盾構(gòu)機始發(fā)時負環(huán)管片周圍沒有約束,必須在管片四周盡可能地加上各種支撐,保證盾構(gòu)機向前推進時負環(huán)管片不會失穩(wěn)。 在盾構(gòu)機始發(fā)之前,為防止盾構(gòu)機

33、在始發(fā)臺掘進時發(fā)生旋轉(zhuǎn),需要在盾構(gòu)機兩側(cè)盾殼焊接兩排防扭裝置,用來卡住始發(fā)臺,防止盾構(gòu)機發(fā)生旋轉(zhuǎn)。 要嚴格控制負環(huán)管片的拆除時間,確保隧道整體穩(wěn)定。a)加固效果不好 端頭土體加固的效果不好是在始發(fā)過程中經(jīng)常遇到的問題。采取的主要措施是必須根據(jù)端頭土體情況選擇合理的加固方法,而且要加強過程控制,特別是要嚴格控制一些基本參數(shù)。對于加固區(qū)與始發(fā)井間形成的必然間隙要采取其它方式處理。12)常見問題的預(yù)防及處理b)開洞門時失穩(wěn) 開洞門時失穩(wěn)主要表現(xiàn)為土體坍塌和水土流失二種,其主要原因也是由端頭加固效果不好所致。在小范圍的情況下可采用邊破除洞門砼,邊利用噴素砼的方法對土體臨空面進行封閉。如果土體坍塌失穩(wěn)情

34、況嚴重時,只有封閉洞門重新加固。c)始發(fā)后盾構(gòu)機“叩頭” 始發(fā)推進后,在盾構(gòu)機抵達掌子面及脫離加固區(qū)時容易出現(xiàn)盾構(gòu)機“叩頭”的現(xiàn)象,根據(jù)地質(zhì)條件不同有些可能出現(xiàn)超限的情況。為此,通常采用抬高盾構(gòu)機的始發(fā)姿態(tài)、合理安裝始發(fā)導(dǎo)軌以及快速通過的方法盡量避免“叩頭”或減少“叩頭”的影響。 (d)密封效果不好 洞門密封的主要目的也是在始發(fā)掘進階段減少土體流失。當(dāng)洞門加固達到預(yù)期效果時,對于洞門環(huán)的強度要求相對較低,否則要在盾構(gòu)推進前徹底檢查和確定洞門環(huán)的狀況。在始發(fā)過程中若洞門密封效果不好時可即時調(diào)整壁后注漿的配合比,使注漿后盡早封閉,也可采用在洞門密封外側(cè)向洞門密封內(nèi)部注快凝雙液漿的辦法解決。(e)盾

35、尾失圓 在很多情況下,始發(fā)階段由于自重及其他原因,盾尾一般都會出現(xiàn)失圓的情況,有些可能達到10CM之多??梢圆捎枚軜?gòu)機自帶的整圓器進行整圓,在必要的情況下,可采用錯縫拼裝以保證在管片拼至隧道內(nèi)時管片自身的橢圓度控制在誤差以內(nèi)。(f)支撐系統(tǒng)失穩(wěn) 支撐系統(tǒng)在某些情況下由于盾構(gòu)機推進中的瞬時推力或扭矩較大而產(chǎn)生失穩(wěn),這樣將導(dǎo)致整個始發(fā)工作的失敗。對于支撐系統(tǒng)的失穩(wěn)只能從預(yù)防角度進行,同時在始發(fā)階段對支撐系統(tǒng)加強監(jiān)測。(g)地面沉降較大 由于始發(fā)施工的特殊性,始發(fā)階段的地面沉降值均較大,因此在始發(fā)階段需盡早建立盾構(gòu)機的適合工況并嚴密注意出土量及土壓情況,同時加大監(jiān)測頻率,控制地面沉降值。4.工程實例

36、 本項目為北京站至北京西站地下直徑線工程,位于北京市中心區(qū)。本臺盾構(gòu)計劃完成全線5175m隧道掘進任務(wù)。直徑線2標盾構(gòu)由天寧寺橋北4#豎井始發(fā),沿天寧寺橋、西邊門橋、宣武門西大街到達終點里程宣武門地鐵西端K4+748。隧道全長5175m。 盾構(gòu)隧道管片內(nèi)徑10.5m,管片外徑11.6m,環(huán)寬1.8m。工程采用全新的12.04m泥水平衡盾構(gòu)機由4#豎井向東掘進。 盾構(gòu)始發(fā)豎井井深29.7m,凈空尺寸17m(長)15m(寬),豎井圍護結(jié)構(gòu)為1000mm厚地下連續(xù)墻,鋼筋砼內(nèi)襯厚度為1300mm。地下連續(xù)墻洞門處采用了玻璃纖維筋代替鋼筋,盾構(gòu)刀盤可直接切割。97工程范圍示意圖崇文門前門宣武門天寧寺橋

37、北京站北京西站 端頭加固范圍為:隧道掘進方向地下連續(xù)墻外邊緣起12m范圍,隧道輪廓線上下各6米,左右各4米范圍。 按照設(shè)計:隧道中線兩側(cè)6.65m范圍內(nèi)采用玻璃纖維注漿管進行注漿加固,間距0.6m,其他區(qū)域采用108鋼管進行注漿加固,間距0.8m。 按照設(shè)計:標高27.4531.4為砂層(加固區(qū)地面標高為+48.15)此區(qū)域注漿材料采用超細水泥漿,其他加范圍內(nèi)地層采用普通水泥漿。玻璃纖維片PVC注漿管始發(fā)基座構(gòu)造示意圖洞門預(yù)埋鋼環(huán)洞門臨時密封裝置 當(dāng)盾構(gòu)刀盤全部進入內(nèi)洞門密封后,開始向泥水倉內(nèi)加壓,壓力僅滿足泥漿充滿泥水倉,然后在兩道密封間利用預(yù)留孔向止水箱內(nèi)注堵漏劑填充。 當(dāng)盾構(gòu)機盾尾通過外

38、洞門密封且壓板下翻后,要及時利用預(yù)留孔向內(nèi)繼續(xù)注堵漏劑。使洞門臨時密封起到很好的防水效果,保證盾構(gòu)順利始發(fā)并減少始發(fā)時的地層損失。在盾構(gòu)完成始發(fā)后,根據(jù)洞門漏水情況,利用預(yù)埋的6根50的注漿管進行注漿堵水。 盾構(gòu)反力架分為上下兩部分,下半部分在盾構(gòu)刀盤安裝完成并向前推進3.8m后安裝,待盾構(gòu)管片安裝機橫梁安裝完成后再進行反力架上半部分的安裝。 反力架底座與底板預(yù)埋鋼板焊接牢固,避免在斜撐的作用下反力架上移。反力架后面支撐體系直接支撐在豎井二襯上。 根據(jù)盾構(gòu)主機長度、負環(huán)管片寬度以及洞門結(jié)構(gòu)寬度等綜合確定反力架位置。反力架位置為DK6+800.6。管片支撐形式示意圖 在管片縱向接縫處預(yù)埋鋼板。在

39、這兩環(huán)推出盾尾后,用工字鋼幫焊牢固,防止管片管環(huán)因受力不均變形。焊接形式如照片所示。 在破除洞門的過程中,控制刀盤轉(zhuǎn)速為0.85轉(zhuǎn)/min,推進速度5mm/min,避免切削砼造成刀具意外損壞??刂七M排漿量,保持進排漿量等值,避免因壓力過高而損壞洞門密封。在始發(fā)掘進過程中,為了保證掌子面的穩(wěn)定,掌子面泥漿壓力控制在1.6bar(盾構(gòu)出加固區(qū)),盾構(gòu)在端頭加固范圍內(nèi)時可適當(dāng)降低泥漿壓力。盾構(gòu)機推進、反沖和旁通三狀態(tài)切換時的泥水倉水壓偏差值均控制在0.05bar;同時嚴格控制推進速度5mm/min;嚴格控制盾構(gòu)機操作,調(diào)節(jié)好盾構(gòu)推進千斤頂?shù)膲毫Σ?,防止盾?gòu)發(fā)生旋轉(zhuǎn)或叩頭;為了防止盾構(gòu)機通過端頭加固區(qū)

40、后扣頭,應(yīng)在盾構(gòu)出加固區(qū)前適當(dāng)增大底部油鋼推力。始發(fā)試掘進過程中要加強監(jiān)測,及時分析、反饋監(jiān)測數(shù)據(jù),動態(tài)地調(diào)整盾構(gòu)掘進參數(shù),并為后續(xù)正??焖偈┕ぬ峁┮罁?jù)。同步注漿系統(tǒng)在調(diào)試結(jié)束后應(yīng)將注漿孔(包括備用孔)用油脂充填密實; 同步注漿一定要在通過兩道密封后再實施,避免同步注漿污染破壞兩道密封間的油脂,從而降低洞門密封的效果。在始發(fā)階段同步注漿應(yīng)選擇凝結(jié)時間較短、與土體固結(jié)快的漿液。 始發(fā)階段由于盾構(gòu)掘進速度相對較慢,且漿液凝結(jié)時間相對較快,需間隔一段的時間后對注漿管路進行清洗疏通,避免漿液凝結(jié)堵塞注漿孔。 盾構(gòu)機的始發(fā)成功主要由始發(fā)條件及始發(fā)施工技術(shù)中每一環(huán)節(jié)的處理決定。在前期的地質(zhì)勘探、始發(fā)區(qū)域的

41、建筑物及管線情況進行調(diào)查,特別是對端頭土體的液限、塑限、滲透系數(shù)、含水量等各種物理力學(xué)指標進行全面的調(diào)查及評估是相當(dāng)有必要的;同時應(yīng)對始發(fā)技術(shù)施工中的每一個環(huán)節(jié)加強全面、細致的控制,以確保各種處理措施達到預(yù)期效果。因為始發(fā)技術(shù)與各個工程的始發(fā)條件息息相關(guān),所以始發(fā)時每一個細節(jié)如采用什么端頭加固方式、連續(xù)墻破除方式、始發(fā)臺及反力架的定位等均需根據(jù)現(xiàn)場條件選擇最合適的方法。 1. 技術(shù)要點 2. 適用范圍3. 施工工藝4. 到達機具與材料5. 勞力組織6. 質(zhì)量標準及技術(shù)要求7. 安全保證措施8. 工程實例9. 容易出現(xiàn)的事故以及處理方法三、盾構(gòu)到達施工技術(shù)1.技術(shù)要點 (1)施工安全可靠,可以避

42、免隧道貫通面產(chǎn)生坍塌、地表沉降失控等不良施工事件。 (2)施工能有效地保證到站區(qū)域的隧道防水和管片的拼裝質(zhì)量。 (3)合理地處理到站時各工序之間的關(guān)系,為盾構(gòu)施工提供類似的參考依據(jù)。 (4)科學(xué)地控制工序工作深度,盡最大限度地節(jié)約施工成本。2.適用范圍本工法適用于城市地鐵盾構(gòu)施工的區(qū)間隧道。 (1)到站階段工作內(nèi)容 在盾構(gòu)到站期間,要完成區(qū)間隧道貫通前的控制點測量與復(fù)測、測量誤差調(diào)整;預(yù)留洞口巖壁的處理或加固;以及必要的洞門處理。 (2)到站時的工作流程 洞口地層處理洞口維護結(jié)構(gòu)的處理洞口測量復(fù)測洞內(nèi)控制點復(fù)測盾構(gòu)到站姿態(tài)調(diào)整到站地段管片的互相連接隧道貫通洞口維護結(jié)構(gòu)的清理接收小車的定位與安裝

43、到站導(dǎo)軌的定位與安裝盾構(gòu)推進最后一環(huán)特殊背襯注漿盾構(gòu)主機出洞3.施工工藝(3)洞門準備 1)洞口加固 盾構(gòu)到站之前要根據(jù)洞口地層的調(diào)查情況對地層穩(wěn)定性進行評價,并采取有針對性的加固措施。地層加固一般采取如“固結(jié)灌漿”、“冷凍法”、“插板法”、“澆注混凝土巖墻”、“增加斜撐”等措施進行洞門加固處理。 2)洞口圍護樁的處理 根據(jù)經(jīng)驗,在盾構(gòu)到達前最少一個月,開始著手進行洞口維護樁的鑿除。整個施工分兩次進行,第一次先將圍護結(jié)構(gòu)主體鑿除,只保留維護結(jié)構(gòu)的最內(nèi)層鋼筋和鋼筋保護層,在盾構(gòu)到站后將最內(nèi)層鋼筋割除。在割除完最后一排鋼筋之后,要及時的檢查到站洞口的凈空尺寸,確保沒有鋼筋侵入設(shè)計輪廓范圍之內(nèi)。 3

44、)到站導(dǎo)軌的安裝 隧道貫通后、盾構(gòu)刀盤露出洞口后,清除洞口碴土,根據(jù)刀盤與接收小車之間的距離與高差情況,安設(shè)盾構(gòu)到站接收導(dǎo)軌。4)洞口密封的安裝 為防止背襯注漿砂漿或碴土外泄,必須在洞口安設(shè)洞口密封。洞口密封的施工分兩步進行施工,第一步在車站結(jié)構(gòu)的施工工程中,做好始發(fā)洞門預(yù)埋件的埋設(shè)工作。在埋設(shè)過程中預(yù)埋件必須與車站結(jié)構(gòu)鋼筋連接在一起。第二步在盾構(gòu)刀盤露出洞門端頭之前,清理完洞口的碴土,完成洞口密封的安裝。 到站導(dǎo)軌(4)到站接收小車的準備 在隧道貫通后,迅速清除洞口的碴土,然后開始安裝到站接收小車。根據(jù)隧道貫通時刀盤的姿態(tài)確定出接收小車的中心位置,根據(jù)刀盤的高度和線路坡度情況確定出接收小車的

45、高度和小車坡度。(5)到站時的掘進1)貫通前測量與盾構(gòu)姿態(tài)的調(diào)整 盾構(gòu)到站前50m,要對洞內(nèi)所有的測量控制點進行一次整體的、系統(tǒng)的控制測量復(fù)測,對所有控制點的座標進行精密、準確的平差計算。在盾構(gòu)到站前的最后一次測量系統(tǒng)搬站中,以精密測設(shè)并經(jīng)過平差的地面導(dǎo)線點和水準點為基準,測量測站、后視點的座標和高程(測量經(jīng)緯儀和后視棱鏡的座標和高程),每一測量點的測量不少于4個測回。 盾構(gòu)到達前50m地段即加強盾構(gòu)姿態(tài)和隧道線形測量,及時糾正偏差確保盾構(gòu)順利地從到達口進入車站。并根據(jù)實測的車站洞門位置進行必要的調(diào)整隧道貫通時的盾構(gòu)刀盤位置。2)到站掘進控制 盾構(gòu)進入到達段后,首先減小推力、降低推進速度和刀盤

46、轉(zhuǎn)速,控制出土量并時刻監(jiān)視土倉壓力值,避免較大的地表隆陷。貫通前56環(huán),進一步降低盾構(gòu)掘進推力,掘進推力維持在400t左右,推進油缸壓力不大于40bar。在掘進的同時,要注意維持土倉內(nèi)的壓力值,一般情況下,不采用開敞式模式掘進。無論何種情況下,推進油缸壓力均不能大于60bar(特別是在管片安裝時)。在貫通前的最后3環(huán),要求掘進速度控制在510mm/min。 在到站階段要密切關(guān)注盾構(gòu)推進系統(tǒng)的推進速度和推進壓力以及掘進出土情況,當(dāng)發(fā)現(xiàn)推力突然降低,碴土粒徑突然變大,推進速度同時加大的情況時,必須立即停機。在對現(xiàn)場進行確認和檢查之后,再作出進一步的詳細的掘進指令。廣三區(qū)間隧道貫通前后盾構(gòu)的推進油壓

47、和推進壓力 廣三區(qū)間隧道貫通前后盾構(gòu)的推進油壓和推進壓力 (6)盾構(gòu)在到站端頭位置的處理 在盾構(gòu)刀盤距離貫通面小于5米時,在條件允許的情況下,由盾殼上的預(yù)留孔向盾殼外部注入化學(xué)聚合物或膨潤土,用于阻止盾構(gòu)后部管片上部水向洞口流動。(7)最后幾環(huán)管片的安裝 當(dāng)隧道貫通后,一般還需要安裝56環(huán)管片才能完成區(qū)間隧道的管片安裝。同時這幾環(huán)管片隨著隧道貫通后,盾構(gòu)前方?jīng)]有了反推力,將造成管片與管片之間的環(huán)縫連接不緊密,容易漏水。在最后幾環(huán)管片安裝時,根據(jù)現(xiàn)場實際情況,要在刀盤前方的預(yù)定位置,設(shè)置支擋,以防盾構(gòu)刀盤向前滑動。 待盾尾即將從區(qū)間最后一環(huán)管片滑落之前,再次檢查洞口密封情況,可從管片注漿孔向管片背后注入雙液水泥凈漿。為確保漿液的飽滿程度,水泥凈漿的水灰比不小于2:1,水泥凈漿凝結(jié)時間不少于2m

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