T復(fù)合地層盾構(gòu)隧道施工新技術(shù)及案例分析65

復(fù)合地層盾構(gòu)隧道施工新技術(shù)及案例分析XX有限公司2014年12月2隧道施工技術(shù)的發(fā)展盾構(gòu)始發(fā)到達(dá)接收鋼套筒技術(shù)上下重疊隧道施工施工技術(shù)各種穿越技盾構(gòu)空推技術(shù)盾構(gòu)刀具新技術(shù)盾構(gòu)通過(guò)復(fù)合地層(上軟下硬)花崗巖球狀風(fēng)化地層(孤石)盾構(gòu)施工輔助工法新技術(shù)（克泥效）

復(fù)合地層盾構(gòu)施工創(chuàng)新技術(shù)2013年11月竺維彬黃威然4典型地質(zhì)剖面與相應(yīng)的盾構(gòu)機(jī)盾構(gòu)施工三維控制原理2013年11月竺維彬黃威然6目前全世界最大的泥水平衡盾構(gòu)機(jī)—直徑17.8米。用于XX隧道盾構(gòu)機(jī)設(shè)計(jì)新技術(shù)應(yīng)用盾構(gòu)機(jī)設(shè)計(jì)新技術(shù)應(yīng)用盾構(gòu)機(jī)設(shè)計(jì)新技術(shù)應(yīng)用

盾構(gòu)機(jī)設(shè)計(jì)新技術(shù)應(yīng)用

盾構(gòu)機(jī)設(shè)計(jì)新新技術(shù)應(yīng)用盾構(gòu)機(jī)設(shè)計(jì)新新技術(shù)應(yīng)用盾構(gòu)始始發(fā)施工特點(diǎn)：1.始發(fā)豎井一般般比較深，地地下水壓大始始發(fā)豎井深度度為20m左右，地下水水壓高達(dá)1.5bar左右，且始發(fā)發(fā)洞門(mén)斷面地地質(zhì)復(fù)雜多變變，極易出現(xiàn)現(xiàn)涌水涌砂現(xiàn)現(xiàn)象。2.洞門(mén)鑿除危險(xiǎn)險(xiǎn)系數(shù)高，洞洞門(mén)鑿除施工工面積大，工工期長(zhǎng)，易出出現(xiàn)土體坍塌塌、涌水涌砂砂等事故。施工主要風(fēng)險(xiǎn)險(xiǎn)：（1）涌水涌砂（2）掌子面失穩(wěn)穩(wěn)（3）洞門(mén)密封失失效1.洞口外側(cè)安裝裝兩道簾布橡橡膠板止水密密封裝置。2.在洞門(mén)鋼環(huán)內(nèi)內(nèi)安裝三道鋼鋼絲刷，并在在鋼絲刷之間間沿外圈均勻勻布置注漿孔孔。3.盾構(gòu)出洞時(shí)在在三道鋼絲刷刷上及中間涂涂滿油脂，保保證鋼絲刷與與盾構(gòu)外殼保保持良好的密密封接觸，達(dá)達(dá)到良好止水水效果。4.在簾布橡膠板板及盾殼外表表面涂抹黃油油，保證盾構(gòu)構(gòu)出洞穿過(guò)時(shí)時(shí)止水裝置不不被破壞，處處于良好工作作狀態(tài)。保證盾構(gòu)始發(fā)發(fā)的施工技術(shù)術(shù)洞門(mén)強(qiáng)化密封封19m2.5m<1-1><3-2><6-1><6-2><11-1>地下水位標(biāo)高高20.32m，隧道洞身范范圍內(nèi)<6-2>硬塑狀殘積砂砂質(zhì)粘土層滲滲透系數(shù)平均均0.4m/d。始發(fā)加穿越綜綜合施工新技技術(shù)上梅林站采用始發(fā)鋼套套筒技術(shù)下蓋上蓋與預(yù)埋鋼板過(guò)過(guò)渡環(huán)（洞門(mén)門(mén)處密封）下蓋上蓋加強(qiáng)環(huán)梁地鐵盾構(gòu)到達(dá)達(dá)安全事故地鐵盾構(gòu)到達(dá)達(dá)安全事故地鐵盾構(gòu)到達(dá)達(dá)安全事故地鐵盾構(gòu)到達(dá)達(dá)安全事故地鐵盾構(gòu)到達(dá)達(dá)安全事故照片3鋼套筒后端蓋蓋圖片后端蓋盾構(gòu)機(jī)三大核核心技術(shù):自動(dòng)控制技術(shù)術(shù)(PLC):計(jì)算機(jī)技術(shù)液壓技術(shù)(BHW):油,氣,水密封技術(shù):主軸承密封,鉸接密封,盾尾密封盾構(gòu)機(jī)三大核核心部件:刀盤(pán):包括各種刀具具(滾刀,齒刀,刮刀,仿行刀,超挖刀)管片拼裝機(jī)(有線,無(wú)線控制)螺旋輸送機(jī)(有軸,無(wú)軸帶式,直徑,)盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)的的形式面板式輻條式以及介于2者之間的幅板板式刀盤(pán)。盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)的的形式—面板式盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)的的形式—面板式盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)的的形式—條輻式重型刀盤(pán)及刀刀具設(shè)計(jì)刀盤(pán)刀具實(shí)際際配置圖刀盤(pán)刀具實(shí)際際配置圖刀盤(pán)刀具實(shí)際際配置圖-xx地鐵7號(hào)線刀盤(pán)刀具實(shí)際際配置圖-xx地鐵7號(hào)線改進(jìn)刀盤(pán)刀具實(shí)際際配置圖-xx地鐵9號(hào)線盾構(gòu)機(jī)使用盾構(gòu)機(jī)與地質(zhì)質(zhì)條件的博弈弈:刀具好:用的好地質(zhì)是基礎(chǔ)(土)設(shè)備是關(guān)鍵(機(jī))管理是根本(人)耐磨刀具的布布置及設(shè)計(jì)DECREASINGROCKSTRENGTH(144hrworkweek,10rpmcutterhead)推進(jìn)與啟用率率(恒進(jìn)刀率曲曲線)(每周144工作小小時(shí),10轉(zhuǎn)/分分)各種轉(zhuǎn)速巖石強(qiáng)度減低低設(shè)備啟用率月進(jìn)尺,米米INCREASEPENETRATIONRATE提高進(jìn)刀率RequiresHighercutterloads對(duì)刀具承載力力要求高Needed:Highercapacitycutters需要高承載力力刀具improvedbearing/shaftcapacity改善軸承/主主軸承載能力力improvedcutterhousing改善刀體Needed:Betterringmaterials需要優(yōu)質(zhì)刀圈圈材料Improvedmaterialsandprocesses改善材料性能能及生產(chǎn)工藝藝盾構(gòu)法隧道的的一些原則性性定義1.小凈距小小于0.7D2.淺覆土小小于D3.小半徑小小于40D4.大坡度大大于3%5.長(zhǎng)距離大大于4~5KM6.大深度大大于50M盾構(gòu)機(jī)使用的的科學(xué)化精細(xì)化管理盾構(gòu)機(jī)與地質(zhì)質(zhì)條件的博弈弈(盾構(gòu)選型)設(shè)備好亦要用用的好(施工管理)11/24/2022Page41港鐵公公司11/24/2022Page42港鐵公公司11/24/2022Page43港鐵公公司11/24/2022Page44港鐵公公司CutterheadS-62311/24/2022Page45港鐵公公司11/24/2022Page46港鐵公公司

17"SinglecutterDisc29606188SparePartsConsumptionPOS. Art.Nr. Description Qty Unit129606192Shaft12St229600195SealRetainerouter14St329606198Sealretainerinner12St429606201HUB0St529606205(6608)CrushSpacer344St628800191Sealset1855St729603453Cutterring1092St829602436SplitRing1095St929606189Nut28St1029602439bearingcub236St1129606277bearingcone240St1229606278O-ring936St1329606272O-ring937St1429606279O-ring937St1529605563Plug43St1670000001LaborCosts0St1729710068Oil######L1835009177P.C.shaft224LCutterShopManagement11/24/2022Page47港鐵公公司盾構(gòu)機(jī)使用用的科學(xué)化化管理盾構(gòu)機(jī)機(jī)使用用的科科學(xué)化化管理理盾構(gòu)機(jī)機(jī)使用用的科科學(xué)化化管理理盾構(gòu)機(jī)機(jī)使用用的科科學(xué)化化管理理盾構(gòu)機(jī)機(jī)使用用的科科學(xué)化化管理理?yè)Q刀作作業(yè)；；砂漿漿置換換；（（控制制困難難：強(qiáng)強(qiáng)度不不夠；；堵死死土倉(cāng)倉(cāng)；卡卡死刀刀盤(pán)，，卡死死盾構(gòu)構(gòu)機(jī)））孤石處處理：：深孔孔爆破破；沖沖擊樁樁沖擊擊；新工法法：克克泥效效盾構(gòu)施施工輔輔助工工法新新技術(shù)術(shù)克泥效不會(huì)硬硬化的的壁后后注漿漿（克泥效效）黏土與與強(qiáng)塑塑劑以一定的的比例例混合合后，，瞬間間形成成有變變化性性的可可塑性性黏土土添加加材克泥效效的效效果克泥效水量過(guò)過(guò)多時(shí)時(shí)添加加可以以防止止噴發(fā)發(fā)盾構(gòu)機(jī)機(jī)被地地表土土壤包包覆性性減低低克泥效空洞過(guò)過(guò)大時(shí)時(shí)添加加可以以防止止下陷陷急曲線線鉆掘工法（克泥效效微型型樁工法））三急轉(zhuǎn)彎之輔助工法

3.4微型固定袋

微型固固定袋袋原狀狀微型固固定袋袋灌漿漿後盾構(gòu)掘進(jìn)的的使用用范圍①卵石砂礫層層掘削削時(shí)防止噴噴發(fā)②抑制盾盾構(gòu)機(jī)上部部的沉沉陷③砂砂礫礫層層掘掘削削時(shí)時(shí)土土砂砂壓送送的的補(bǔ)助助④掘掘削削停停止止時(shí)時(shí)的土壓保持持??土倉(cāng)倉(cāng)內(nèi)安安定定⑤盾構(gòu)機(jī)姿姿勢(shì)勢(shì)控制制⑥盾構(gòu)機(jī)到達(dá)達(dá)掘掘進(jìn)進(jìn)時(shí)時(shí)的止止水水效效果果掘削削停停止止時(shí)時(shí)的土壓保持持??土倉(cāng)倉(cāng)內(nèi)安安定定1)泥土土壓壓式式盾盾構(gòu)機(jī)掘掘進(jìn)進(jìn)時(shí)時(shí)的的土土壓壓保保持持2)泥水水??泥泥土土壓盾盾構(gòu)機(jī)長(zhǎng)期期停停止止時(shí)時(shí)的土壓保持持※使用用克克泥泥效效的的話話，，再發(fā)進(jìn)時(shí)時(shí)土倉(cāng)倉(cāng)內(nèi)沒(méi)有有阻阻塞的顧顧慮慮泥土土壓盾盾構(gòu)機(jī)泥水水式盾盾構(gòu)機(jī)①隔壁壁注注入入口口注入入克克泥泥效效②一邊邊確確認(rèn)認(rèn)泥土土壓的的情情況況下下從螺螺旋旋機(jī)機(jī)排排土土③切刃刃盤(pán)盤(pán)邊邊旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)邊邊攪攪拌拌土土砂砂①旁路路運(yùn)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)（ＭＭＶＶ３３開(kāi)開(kāi)））②送送泥泥閥（ＭＭＶＶ１１））開(kāi)開(kāi)③掘削削面面水壓安定定確確認(rèn)認(rèn)④克泥泥效效注入入（（下方方注注入入）（注入入的的泥泥水水漿漿會(huì)會(huì)從從泥泥水水管管路路回回流流）盾構(gòu)機(jī)姿姿勢(shì)勢(shì)控制制在軟弱弱地層或由由于于潛潛盾盾機(jī)的長(zhǎng)長(zhǎng)度度或或重量量之平平衡衡而而導(dǎo)導(dǎo)致致機(jī)機(jī)頭頭向向下下，，在在此此情情形形下下，，即即使使操作作千斤斤頂頂或或使使用用中中折折裝裝置置，，控控制制也也相相當(dāng)當(dāng)困難難。。若是是勉勉強(qiáng)強(qiáng)揚(yáng)揚(yáng)起起機(jī)機(jī)頭頭角角度度的的話話反反而而會(huì)會(huì)導(dǎo)導(dǎo)致致地盤(pán)盤(pán)下沈更大。。→一邊邊從從下下方方注注入入克克泥泥效效，，一一邊邊修修正正機(jī)機(jī)頭頭揚(yáng)揚(yáng)起起角角度度。盾構(gòu)機(jī)到達(dá)達(dá)掘掘進(jìn)進(jìn)時(shí)時(shí)的止止水水在到達(dá)達(dá)區(qū)、一般般會(huì)會(huì)做做地盤(pán)盤(pán)改改良良或注注入入藥藥液來(lái)達(dá)達(dá)到到地盤(pán)盤(pán)強(qiáng)強(qiáng)化化的效效果果。但由由于于盾盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)進(jìn)時(shí)時(shí)的摩擦擦抵抵抗抗等等原因因、地地盤(pán)盤(pán)改改良良體會(huì)會(huì)有有裂裂縫縫或或碎碎片片。因此此地地下下水水流流入入，，而而導(dǎo)導(dǎo)致致到到達(dá)達(dá)區(qū)區(qū)產(chǎn)產(chǎn)生生噴噴涌涌水水的的現(xiàn)現(xiàn)象象。→因?yàn)闉榭丝四嗄嘈г谠谕仆七M(jìn)進(jìn)至至到到達(dá)達(dá)口口為為止止都都持持續(xù)續(xù)灌灌注注，，地盤(pán)盤(pán)改改良良效果可以以達(dá)達(dá)到到最最大大限限度度的的有有效效利利用用。到達(dá)達(dá)口口地盤(pán)盤(pán)改改良良區(qū)克泥泥效效①到到達(dá)達(dá)地地盤(pán)盤(pán)改改良良區(qū)前前，，盾盾構(gòu)機(jī)一邊邊掘掘進(jìn)進(jìn)一一邊邊由由潛潛盾盾機(jī)機(jī)外外周周注注入管管注注入入克克泥泥效效。。②外周周切切刃刃掘掘削削時(shí)時(shí)產(chǎn)產(chǎn)生生的的外外周周空空隙隙注注入入克克泥泥效效來(lái)來(lái)充充填填，，止止水水性性因因而而增增高高。。克泥泥效效壁后后注注漿漿材材注入入③盾構(gòu)機(jī)出出坑坑是是一一件件需需要要慎慎