盾構(gòu)穿越xx的工法及保護(hù)措施

盾構(gòu)穿越xx的工法及保護(hù)措施1工程概況

xx地鐵三號(hào)線xx站至xx站盾構(gòu)區(qū)間工程,為左、右線內(nèi)徑為5400mm的圓形隧道,包括xx新城站至xx站、xx站至xx站兩個(gè)區(qū)間,采用盾構(gòu)法施工,單臺(tái)盾構(gòu)機(jī)將兩次穿越xx。

本工程北起xx站南端(里程樁YDK4+136.15),南至xx站北端(里程樁YDK5+429.2),左右線各一臺(tái)盾構(gòu)機(jī)先后從xx站始發(fā),中間空載過(guò)xx站,最后到達(dá)xx站。xx站至xx站單線長(zhǎng)度為1292.35m,xx站至xx站單線長(zhǎng)度為1040.8m,即單線總長(zhǎng)為2333.15m,雙線總長(zhǎng)為4666.30m。

盾構(gòu)過(guò)江所遇到的地層為:全風(fēng)化~中風(fēng)化夾雜綜合巖帶⑥～⑧,中風(fēng)化帶⑧及微風(fēng)化帶⑨,詳見(jiàn)表1所示。2盾構(gòu)機(jī)主要特點(diǎn)

本工程采用德國(guó)海瑞克公司生產(chǎn)的土壓平衡盾構(gòu)機(jī)S181和S182(型號(hào))進(jìn)行施工。每臺(tái)盾構(gòu)機(jī)的刀盤(pán)上均布置了中心滾刀6把、正面滾刀和邊緣滾刀13把、正面刮刀64把、邊刮刀32把。刀盤(pán)開(kāi)口率為28%。盾構(gòu)機(jī)的最大總推力為34210kN,刀盤(pán)轉(zhuǎn)速為0～6.1rpm。采用螺旋機(jī)、皮帶機(jī)出渣和電瓶車(chē)泥斗水平運(yùn)輸、龍門(mén)吊垂直提升的方式出土。在盾構(gòu)機(jī)螺旋出土機(jī)的出口處設(shè)置安全閘閥,防止xx水突然涌入盾構(gòu)機(jī)。

盾構(gòu)機(jī)過(guò)江掘進(jìn)模式與參數(shù)選擇詳見(jiàn)表2。3盾構(gòu)過(guò)江施工難點(diǎn)及解決措施3.1地下水過(guò)大問(wèn)題

S181盾構(gòu)機(jī)(右線)于2004年5月15日開(kāi)始穿越北xx段時(shí),當(dāng)時(shí)發(fā)現(xiàn)地下水較大。地下水與盾構(gòu)機(jī)密封倉(cāng)內(nèi)的渣土攪拌合成很稀的泥漿水,從盾構(gòu)機(jī)的螺旋機(jī)出土口噴出并掉落在盾構(gòu)機(jī)底部(盾尾處),需花很長(zhǎng)時(shí)間由人工進(jìn)行清理,嚴(yán)重影響正常拼裝管片。為了克服該困難,在掘進(jìn)過(guò)程中采取了以下措施使問(wèn)題基本得到解決:

(1)進(jìn)行二次雙液補(bǔ)壓漿,減少后方管片外側(cè)空隙地下水進(jìn)入開(kāi)挖面的可能;

(2)盾構(gòu)掘進(jìn)前,往土倉(cāng)里面加氣,把土倉(cāng)里面的水從螺旋機(jī)出土口處逼出來(lái);

(3)同時(shí)加大了注入發(fā)泡劑和PL(水溶性聚胺脂)等辦法。3.2“結(jié)泥餅”現(xiàn)象的處理扔興肯為了提高盾構(gòu)禽機(jī)的掘進(jìn)速簽度填,德在地下水很大現(xiàn)的情況憤下薄,燕進(jìn)行了諸如調(diào)貧整盾構(gòu)掘進(jìn)模厭式踩(霸硬土和軟醬土苦)鎖及掘進(jìn)參數(shù)等腦的各種嘗狗試惡,臂但惹是貿(mào),策盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)速來(lái)度仍然沒(méi)有明挖顯提高。根據(jù)旅以往經(jīng)毒驗(yàn)顏,莊這是不正常的束。通過(guò)仔細(xì)檢賤查噴出的泥底漿嗎,鄙發(fā)現(xiàn)其粘性很倚強(qiáng)而固體顆粒末極巴少梢,渣跟原狀巖石相糟差太遠(yuǎn)。推斷板可能是盾構(gòu)機(jī)罵刀盤(pán)結(jié)泥喜餅職,撲造成盾構(gòu)機(jī)掘完進(jìn)緩慢。但這私種推斷必須待藍(lán)打開(kāi)盾構(gòu)機(jī)密災(zāi)封倉(cāng)進(jìn)行檢查文后蝦,倡才能得到證實(shí)概。為赤此以,潛待緩慢推進(jìn)到鼠地下水減少騾時(shí)祝,喇停機(jī)打開(kāi)密封陳倉(cāng)檢查發(fā)?，F(xiàn)茶,蓋盾構(gòu)刀盤(pán)中央左部分被堅(jiān)硬防的足“秀泥驚餅息”藍(lán)堵必塞凡;指幾把滾刀前沿巡圓弧已被磨平憤約螞5mm聾,閉呈翻“持割剪線夾”胸狀贈(zèng),柔說(shuō)明滾刀不轉(zhuǎn)頓動(dòng)。通過(guò)采取夜以下措施解決朽并減少了該現(xiàn)垂象掘:轟懸(1兵)跳采取多次正、闊反轉(zhuǎn)刀盤(pán)及人屬工進(jìn)倉(cāng)清除刀稱(chēng)盤(pán)上堵塞肅的披“跳泥吳餅存”皆。鞭果(2頓)描拆除刀盤(pán)上磨考損的滾刀和刮過(guò)刀壽,役更換新刀。刀主盤(pán)清理和刀具佛更換諷后愚,欲推進(jìn)速度明顯庸提財(cái)高示(1政0泊～肥20mm/m兵in)召,蜻說(shuō)明清理刀盤(pán)逗和更換刀具是份有效的。顯聽(tīng)(3竭)層采用土壓平衡階方式掘談進(jìn)衡,瓦嚴(yán)格控制出土買(mǎi)量跳,現(xiàn)土倉(cāng)內(nèi)壓力的途加入量保持生在狼1.8ba雁r閥左靜右看,余增加泡沫銀劑狹,阻改善土體的流奶動(dòng)腫性是,土減少了刀盤(pán)結(jié)饅泥餅現(xiàn)象。財(cái)毫(4拘)預(yù)在開(kāi)挖面穩(wěn)定羊的前提啟下孤,矛人工進(jìn)入土艙印清洗刀盤(pán)上面籌的泥餅。原3.3稿甲噴涌事件的處鈔理寨鐘昨盾構(gòu)機(jī)從發(fā)xx壺下穿越噴時(shí)宏,姓四次發(fā)生開(kāi)挖呀面噴涌事件。嫂四次噴涌事件所中蘇,接都有大量的水妨及砂從盾構(gòu)機(jī)認(rèn)螺旋出土機(jī)涌羞出號(hào),該盾構(gòu)機(jī)密封倉(cāng)桑內(nèi)的水壓力最叨高達(dá)郵到濁2.2kg/辮cm棵2誰(shuí)左別右拴,伙表明盾構(gòu)開(kāi)挖墾面已經(jīng)在某種宗程度上與梅xx奧河底的砂層穿鴨通挽(雅即冒漂頂糊)樸。其扮中日,叮兩處噴涌事件魄中書(shū),近有許多花崗巖靠石塊從盾構(gòu)機(jī)乳螺旋機(jī)出土口爬中出來(lái)。噴涌屢發(fā)生驕后澡,懼立即把螺旋機(jī)括出口安全閘閥惹關(guān)另閉壘,獵然后把盾構(gòu)密屈封倉(cāng)的土壓力赴迅速提高縣至噴2.0kg/糞cm例2昆左驅(qū)右遼,喪保證了盾構(gòu)開(kāi)秘挖面的安全。末但歲是值,航盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)的港速度則變得非榆常緩茫慢雜(鏈刀盤(pán)扭矩幾乎伶處于滿負(fù)荷狀潑態(tài)把)摧,兇因角此洲,謹(jǐn)在工作中采取盒了以下辦銹法休,扯基本控制了再唐次噴涌的發(fā)賽生姥:域洪(1畝)壯采用土壓平衡第模式掘亞進(jìn)鄭,劑關(guān)閉螺旋輸送駐器及出土茅口惜,囑提高土倉(cāng)內(nèi)的骨土壓及推進(jìn)速避度。爺?shù)?2封)稈在土倉(cāng)中添加腹聚合峽物錫,拆改善渣土性?xún)礌钆?昂減小水的流動(dòng)瓣性。宵壞(3惜)弱同步注漿偶時(shí)晃,近加入速凝逐劑泉,驅(qū)加快管片周?chē)和馏w的固通結(jié)燒,鄙減小管片的沉扛降量。他藥(4鉆)年提前采用氣壓去平衡模式掘落進(jìn)型,訴嚴(yán)密監(jiān)視和分情析渣土成籠分起,級(jí)及時(shí)判斷地質(zhì)餅情況并根據(jù)掘絨進(jìn)情況及時(shí)調(diào)殿整掘進(jìn)參數(shù)。自3.4溜疤江底塌方預(yù)防糾及處理措施投尼君盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)過(guò)耳程離中店,定假如一旦發(fā)生演塌方事惹故零,偽可以采取以下茫技術(shù)措施進(jìn)行窯處姜理紐:援奸(1咳)旬盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)成時(shí)韻,遷關(guān)閉螺旋機(jī)輸炭送塑器壇,挽停止出例土藥,況保持土倉(cāng)土壓李力搖,苗防止塌方繼續(xù)荷擴(kuò)大。蜜患(2息)沙加大注漿你量騎,跨并保證注漿壓朋力幣在揪1.海5跑～灘2.0bar范,葛加固塌方暑區(qū)松,肯確認(rèn)塌方己停討止肉后奪,濫盾構(gòu)機(jī)盡快通桃過(guò)塌方區(qū)。很報(bào)(3姓)央如果塌方區(qū)擴(kuò)壞大并與地表江移水連味通城,誓首先找到地表助連通喝處鋸,銀拋擲沙包堵堵水盈,憲然后再加固處蕉理。娛3.5什驗(yàn)鉸接密封及盾峽尾漏水的處理煤措施池靠(1跨)嗎如絞接密封漏蔽水坊,治首先調(diào)整絞接位油缸行程及盾膽構(gòu)機(jī)姿奴態(tài)移,縣必要時(shí)啟用緊性急密封。驟付(2衡)誓盾尾嚴(yán)重漏水艦時(shí)劇,費(fèi)在盾尾刷加注造油脂止水?；晤?3紐)機(jī)及時(shí)進(jìn)行二次飯雙液注溪漿屯,軌并加入速凝周劑隆,洋加快管片周?chē)此馏w的固際結(jié)焰,計(jì)阻止盾體后部譯的水流向土倉(cāng)昂。巴謠(4久)美加強(qiáng)盾構(gòu)機(jī)掘砍進(jìn)姿態(tài)控跟制牌,約避免大幅度的冶調(diào)整盾構(gòu)機(jī)姿悔態(tài)撐,訂每環(huán)盾構(gòu)機(jī)姿掀態(tài)調(diào)整控制飄在虛±6m捐m刪以渴內(nèi)能,傍減小鉸接油缸滿長(zhǎng)度財(cái)差富,壽盡量將長(zhǎng)度差首控制蘿在焰30m津m佩以?xún)?nèi)。4總結(jié)雞垂(1石)原涌入盾構(gòu)開(kāi)挖蔬面的地下水量茂很素大臺(tái),鍛是事前難以估蒸量胳的法,耽客觀上對(duì)盾構(gòu)赤施工造成了較白大的難曾度尾,估也是影響盾構(gòu)垮施工進(jìn)度的主渾要原因。筆者云認(rèn)為可以從以野下途徑尋求有辰效的解決辦咱法境:拖記①怨加大盾構(gòu)機(jī)刀指盤(pán)扭矩并合理沿配置刀舉具子,池使切削下來(lái)的蛛渣土呈碎塊狀睜的占絕大多數(shù)趙。這攜樣把,乳渣土流動(dòng)性不營(yíng)至于太低大見(jiàn),串不容易發(fā)生噴樸涌現(xiàn)象。因封此板,瞧建議在類(lèi)似地那層條件躁下異,才刀盤(pán)扭矩值可花大影于得500t.創(chuàng)m擔(dān)?？軘愧诰虮M量提高盾構(gòu)漏機(jī)掘進(jìn)速度。染如本工程侍中筆,碑按實(shí)際地下水饒量編為戒1000m3禿/甘天計(jì)炸算雷,喇只要盾構(gòu)機(jī)掘居進(jìn)速度達(dá)災(zāi)到該3貪0投～煎50mm/m闊in布,阿就可以大大降償?shù)驮林兴膱D比啦例凈,齡改善出土狀態(tài)沿。膊袖③叼出土螺旋機(jī)設(shè)炭置螺旋芯軸。漸轎④韻前面三者相結(jié)徑合拐,抖則可以在出土鎮(zhèn)螺旋內(nèi)形劑成駁“魚(yú)泥漿冠塞劇”竊,餡起到抑制噴涌栽的效果。竟早⑤杏去掉出土皮帶腫機(jī)購(gòu),并把螺旋出土機(jī)顫加儀長(zhǎng)洞,明使其出土口伸繞至泥斗車(chē)的上遼方擺,拴具體須在盾構(gòu)榜機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)作全宣面考慮。扎鳴⑥絹對(duì)于粘性強(qiáng)的荒地階層技,稈尤其是在穩(wěn)定姥性比較好的巖杠層什中滋,斗除合理配置刀縮具以奇外涼,蹦刀盤(pán)開(kāi)口率也補(bǔ)應(yīng)適當(dāng)增大。閱類(lèi)似本工程的嬌巖層荒中濾,碎建議開(kāi)口率不送小藍(lán)于拉30打%攜～販40禍%即。壩球(2粒)爛土壓平衡盾構(gòu)航最終安全穿越井xx骨,筋證明防淹閘閥偽是有效的安全鍬措施。贊裕(3似)決由于缺乏可以暖對(duì)雷xx旁河床進(jìn)行精細(xì)壤變形觀測(cè)的手媽段功,梳因此紗xx亦下所發(fā)生的噴括涌事件都具有王突然竊性土,遇難以事前預(yù)愈料帽,禮對(duì)批此辮,酸須有充分認(rèn)識(shí)丑。凳拐垂盾構(gòu)過(guò)更xx忌施工是本盾構(gòu)竿工程施工中的愧重點(diǎn)難點(diǎn)之一輪。盆[抓x綁～極xx康盾