大型泥水復(fù)合盾構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)與管理研究

大型泥水復(fù)合盾構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)與管理研究一前言二大型泥水復(fù)合盾構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)三大型泥水復(fù)合盾構(gòu)技術(shù)管理目錄

CONTENTS一、前言

本人從事并參與了南京長(zhǎng)江隧道、南京揚(yáng)子江隧道、南京地鐵3號(hào)線(單洞雙線)過(guò)江隧道、南京地鐵10號(hào)線(單洞雙線)過(guò)江隧道、南京地鐵4號(hào)線及上海長(zhǎng)江隧道等大型過(guò)江泥水復(fù)合盾構(gòu)隧道的建設(shè)與技術(shù)管理工作，收集了施工中典型技術(shù)案例，對(duì)大型過(guò)江泥水復(fù)合盾構(gòu)隧道施工關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析總結(jié)，并結(jié)合二十多年來(lái)從事大型過(guò)江隧道和地鐵施工的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)與管理體會(huì)，編著以下技術(shù)文件與同行分享，以期待對(duì)今后類似工程的建設(shè)起到積極的指導(dǎo)和借鑒意義。鑒于本人技術(shù)水平和時(shí)間所限，不妥或錯(cuò)誤之處，敬請(qǐng)各位專家、領(lǐng)導(dǎo)和同行們批評(píng)指正。一、前言越江、跨海通道飛速發(fā)展，主要有橋梁、隧道或者橋隧組合形式盾構(gòu)工法安全、高效，得到越來(lái)越多應(yīng)用盾構(gòu)隧道發(fā)展趨勢(shì)：大深度、大直徑、長(zhǎng)距離施工挑戰(zhàn)不斷增加一、前言國(guó)內(nèi)外超大直徑泥水盾構(gòu)簡(jiǎn)介國(guó)家/地區(qū)工程名稱盾構(gòu)直徑國(guó)家/地區(qū)工程名稱盾構(gòu)直徑中國(guó)周家嘴路隧道14.5m中國(guó)錢江隧道15.43m香港屯門-赤鱲角海底隧道17.6m中國(guó)緯七路長(zhǎng)江隧道14.93m中國(guó)三陽(yáng)路隧道15.76m中國(guó)軍工路隧道14.87m中國(guó)上海沿江隧道15.43m中國(guó)上海長(zhǎng)江隧道15.43m中國(guó)北橫通道15.56m俄羅斯莫斯科Silberwald隧道14.2m中國(guó)虹梅南路隧道14.93m俄羅斯莫斯科Lefortovo隧道14.2m中國(guó)長(zhǎng)江西路隧道15.43m德國(guó)易北河第4隧道14.2m中國(guó)瘦西湖隧道14.93m日本東京灣隧道14.14m中國(guó)上中路隧道14.87m荷蘭綠色心臟隧道14.87m一、前言國(guó)內(nèi)外超大直徑泥水盾構(gòu)簡(jiǎn)介中國(guó)的超大直徑泥水盾構(gòu)施工技術(shù)已經(jīng)處于世界領(lǐng)先地位，但仍需重示一些重難點(diǎn)施工關(guān)鍵技術(shù)與技術(shù)管理目錄CONTENTS大型盾構(gòu)始發(fā)與接收關(guān)鍵技術(shù)Part1高水壓復(fù)合地層江底盾尾刷更換技術(shù)Part2盾構(gòu)高壓狀態(tài)下刀盤修復(fù)與動(dòng)火作業(yè)Part3大型泥水盾構(gòu)江中換刀技術(shù)Part4大型隧道盾構(gòu)施工型事故案例Part5盾構(gòu)選型與刀盤刀具設(shè)計(jì)組合二、大型泥水復(fù)合盾構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)盾構(gòu)主驅(qū)動(dòng)密封失效與更換Part6過(guò)江隧道盾構(gòu)“冒頂”與脫困處理Part7Part81、盾構(gòu)選型與刀盤刀具設(shè)計(jì)與組合

（1）南京揚(yáng)子江隧道復(fù)合盾構(gòu)刀盤刀具設(shè)計(jì)：采用典型的超大型泥水復(fù)合盾構(gòu)刀盤和刀具，可以實(shí)現(xiàn)軟土、卵礫石地層、復(fù)合地層和巖石等地層的盾構(gòu)掘進(jìn)施工。刀盤初裝刀配置了312把先型切削刀（焊接固定）；172把主切削刀（螺栓固定可拆式）；80把可伸縮更換切削刀；15把向?qū)颓械叮?7把推出式切削刀；32把外圍切削刀；45把19寸可更換雙刃滾刀；6把17寸中心單刃滾刀；38把19寸可推出雙刃滾刀；合計(jì)717把。南京揚(yáng)子江隧道北線3557m，其中軟弱地層1100m，巖石段600m，砂礫石及砂層、淤泥質(zhì)粉土段約1857m，其中縱坡為4.5%、2.5%、3.9%、1%和4.5%等段，平面曲線分別為直線段、緩和曲線段160m、緩和曲線段半徑R5998m-R6158m，最后為R1000m曲線段；S線隧道長(zhǎng)度4200m。1、盾構(gòu)選型與刀盤刀具設(shè)計(jì)與組合1、盾構(gòu)選型與刀盤刀具設(shè)計(jì)與組合1、盾構(gòu)選型與刀盤刀具設(shè)計(jì)與組合1、盾構(gòu)選型與刀盤刀具設(shè)計(jì)與組合1、盾構(gòu)選型與刀盤刀具設(shè)計(jì)與組合1、盾構(gòu)選型與刀盤刀具設(shè)計(jì)與組合1、盾構(gòu)選型與刀盤刀具設(shè)計(jì)與組合龐萬(wàn)利一體式滾刀1、盾構(gòu)選型與刀盤刀具設(shè)計(jì)與組合與滾刀互換雙刃重型撒裂刀1、盾構(gòu)選型與刀盤刀具設(shè)計(jì)與組合1、盾構(gòu)選型與刀盤刀具設(shè)計(jì)與組合1、盾構(gòu)選型與刀盤刀具設(shè)計(jì)與組合初裝刀配置設(shè)計(jì)理念在前600環(huán)軟土地層中掘進(jìn)，依靠先行切削刀（高出面板200mm）完成切削工作，并起到保護(hù)滾刀與可更換切削刀的作用。

盾構(gòu)掘進(jìn)600環(huán)后，先行切削刀會(huì)因?yàn)槟p嚴(yán)重而損壞，在進(jìn)入巖石階段與滾刀高度一致，巖石地層滾刀起主要切削作用。線路巖層段長(zhǎng)約500-600米，利用初裝滾刀進(jìn)行巖石地層的掘進(jìn)（初裝滾刀為robins分離式滾刀），初步設(shè)想每盤滾刀大約可掘進(jìn)巖石地層200m，分3次完成巖層段掘進(jìn)刀盤設(shè)計(jì)可推出2批次可推出式滾刀，實(shí)現(xiàn)不換刀完成巖層掘進(jìn)。設(shè)想中心6把單刃17寸滾刀磨損量小。設(shè)想巖層段完成后的卵礫石和軟土地層推出80把可更換切削刀，高出面板160mm來(lái)完成剩余的隧道掘進(jìn)工作。設(shè)想可以實(shí)現(xiàn)全線掘進(jìn)不換刀。1、盾構(gòu)選型與刀盤刀具設(shè)計(jì)與組合實(shí)際刀具使用情況先行切削刀在進(jìn)入巖石層段磨損量不大；在巖層段初始階段，先行切削刀在巖層段與滾刀一起破巖；初裝滾刀多處出現(xiàn)偏磨和刀圈崩斷、斷裂現(xiàn)象；后采用一體式球齒滾刀，經(jīng)過(guò)6-8次帶壓換刀，完成巖層段掘進(jìn)；

將可推出式滾刀進(jìn)行全部推出，并進(jìn)行鎖死固定，共同參與了巖石掘進(jìn)工作，增加了同軌跡上切削滾刀數(shù)量。最后剩余段卵礫石地層、穿越風(fēng)井和軟弱地層掘進(jìn)，選擇雙刃重型撕裂刀，成功完成剩余2500余米掘進(jìn)。1、盾構(gòu)選型與刀盤刀具設(shè)計(jì)與組合對(duì)盾構(gòu)刀盤初裝刀具的評(píng)價(jià)

盾構(gòu)機(jī)性能和硬件系統(tǒng)總體可靠，可以滿足大型復(fù)合地層隧道對(duì)盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)的要求刀盤開口率較低，與大型泥水盾構(gòu)30%~35%相比明顯偏低，特別是中心部位“結(jié)泥餅”現(xiàn)象嚴(yán)重先行切削刀在完成軟弱地層掘進(jìn)進(jìn)入巖石段較完好，先行刀切削巖石而滾刀不工作，發(fā)生偏磨、刀圈斷裂等非正?，F(xiàn)象可推出滾刀、可伸縮切削刀未發(fā)揮理想作用

刀具717把，數(shù)量多，設(shè)計(jì)層次太復(fù)雜，以至于相互干擾，刀具各自功能均不能實(shí)現(xiàn)其切削目的這種刀盤的設(shè)計(jì)初衷是好的，但實(shí)際上不能實(shí)現(xiàn)，我們要汲取教訓(xùn)復(fù)合地層刀具使用管理體會(huì)盾構(gòu)初裝刀設(shè)計(jì)布置大部分是不完善，施工單位應(yīng)參與盾構(gòu)刀盤與刀具的設(shè)計(jì)，不能全部依賴和信任國(guó)外盾構(gòu)廠家的設(shè)計(jì)，甚至施工單位宜起到主導(dǎo)作用刀盤刀具適應(yīng)性必須經(jīng)過(guò)多次的方案設(shè)計(jì)、論證和細(xì)化。刀具布置宜保證刀具切削層次分明，軟土、復(fù)合地層、巖石層等刀具的配置宜不相互干擾和影響刀盤形式、開口率應(yīng)合理復(fù)合盾構(gòu)宜多配置周邊環(huán)保護(hù)長(zhǎng)距離復(fù)合地層盾構(gòu)隧道，在滾刀和重型撕裂刀宜設(shè)計(jì)為互換式。

1、盾構(gòu)選型與刀盤刀具設(shè)計(jì)與組合2、大型盾構(gòu)的始發(fā)與接收關(guān)鍵技術(shù)1盾構(gòu)始發(fā)接收洞門與盾構(gòu)隧道間隙涌水涌砂，主要是由縱向間隙通道盾構(gòu)前后方泥水、泥沙流入的；其次是盾構(gòu)上下方因加固體質(zhì)量太差，導(dǎo)致水砂從垂直方向補(bǔ)充經(jīng)縱向水力通道間隙流向洞門.2盾構(gòu)始發(fā)接收下沉，是因?yàn)榧庸腆w質(zhì)量太差，不能承受盾構(gòu)重量，再是因?yàn)檐浫醯貙拥牡叵滤惠^高，未采取降水輔助措施降低地下水位。3盾構(gòu)始發(fā)涌水涌砂造成的原因，盾構(gòu)加固體長(zhǎng)度不足，盾構(gòu)始發(fā)切削穿越加固體后，盾構(gòu)前方擋不住地下水，致使地下水沿水平通道流向洞門。4盾構(gòu)接收加固體長(zhǎng)度不足，縱向水力通道未進(jìn)行有效封堵，盾構(gòu)后方的水和垂直方向的水沿水平通道流入洞門。5做好端頭加固質(zhì)量，確保端頭加固長(zhǎng)度，阻斷盾構(gòu)間隙水力通道和垂直方向水的補(bǔ)給，保證洞門的安全，才能徹底的保證盾構(gòu)始發(fā)接收的安全。

2.1.盾構(gòu)始發(fā)接收涌水涌砂事故原因分析2、大型盾構(gòu)的始發(fā)與接收關(guān)鍵技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)控制措施：

1、選擇正確合理的端頭加固方式，保證加固體的質(zhì)量。

2、條件許可的情況下，選擇安全、經(jīng)濟(jì)、可靠的始發(fā)接收方式。

3、盾構(gòu)始發(fā)接收的輔助措施必須使用好。

4、應(yīng)急搶險(xiǎn)：降水、排水、堵漏、做好水流縱向封堵措施。0102洞門端頭加固的目的：

1.洞門安全：防止圍護(hù)結(jié)構(gòu)破除洞門失穩(wěn)坍塌。

2.止水：縱向和垂直方向止水，特別是前后方，縱向止水。

3.穩(wěn)定：穩(wěn)定端頭地層變形及盾構(gòu)機(jī)“磕頭”下沉失穩(wěn)。03端頭加固方案選擇的原則：必須認(rèn)清端頭地層的特性組成和地下水的狀態(tài)，分析周圍環(huán)境條件狀況，選擇最有效和針對(duì)性的加固方法，確保加固質(zhì)量，滿足盾構(gòu)加固的目的，是盾構(gòu)始發(fā)、接收安全的前提。2.2、盾構(gòu)始發(fā)接收的風(fēng)險(xiǎn)：洞門坍塌、洞門涌水涌砂、端頭沉降塌陷、車站隧道被淹，地面道路塌陷，建筑物損毀，隧道被埋及人員傷亡等。2、大型盾構(gòu)的始發(fā)與接收關(guān)鍵技術(shù)2.3盾構(gòu)始發(fā)接收端頭加固方法技術(shù)ABC端頭三軸攪拌樁，兩軸攪拌樁，高壓旋噴樁加固，因在軟弱富水地層，原則上場(chǎng)地條件及周圍環(huán)境許可的情況加固端頭長(zhǎng)=1.2倍盾構(gòu)主機(jī)長(zhǎng)度，始發(fā)加固前端長(zhǎng)2-3米加固寬度=盾構(gòu)直徑外緣尺寸+3米上下尺寸=盾構(gòu)上下各加3米垂直凍結(jié)尺寸寬度=2排凍結(jié)孔1.6-1.8米寬深度=盾構(gòu)下3米上至地面長(zhǎng)度=隧道外沿寬3米水平凍結(jié)（井內(nèi)水平）圓形布孔3排約55孔左右呈杯形狀中心圓體約3.5-5米圓體周12-13米，杯壁厚約1.2米。2.3.1、加固長(zhǎng)度：盾構(gòu)始發(fā)地基加固：盾構(gòu)長(zhǎng)度+（2-3）米上下左右各3米（條件允許）盾構(gòu)接收地基加固：不小于盾構(gòu)長(zhǎng)度上下左右各3米（條件允許）2、大型盾構(gòu)的始發(fā)與接收關(guān)鍵技術(shù)2.3.2、端頭加固方法：根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)和試樁方法確定，常用方法：攪拌樁：三軸攪拌樁、二軸攪拌樁（根據(jù)深度確定）旋噴樁：三重管、兩重管和單管（根據(jù)地層進(jìn)行試驗(yàn)）

MJS工法：雙高壓旋噴樁，價(jià)格太昂貴，慎重選擇注漿法：袖閥管劈裂注漿、水泥壓密注漿、雙液注漿擋土加固法：玻璃纖維筋樁、素樁或素墻（標(biāo)號(hào)低于C20）削坡?lián)Q填法：剝離換填等強(qiáng)度砂漿或砼垂直凍結(jié)法：雙排孔（1.6-2m）垂直凍結(jié)法水平加固法：水平凍結(jié)法或水平注漿法輔助加固方法：端頭降水措施、特殊管片注漿方法2、大型盾構(gòu)的始發(fā)與接收關(guān)鍵技術(shù)2.3.3.盾構(gòu)始發(fā)、接收的水平凍結(jié)水平凍結(jié)是在地面（垂直）凍結(jié)不具備條件設(shè)置在盾構(gòu)井內(nèi)的呈“杯”形狀的土體加固，但因在井內(nèi)水平施工，故拔管方便性不太好。適應(yīng)于端頭不具備地面垂直加固施工的環(huán)境條件，如地面有建筑物等影響。其設(shè)置地層一般在地下水豐富，水位較高或具有承壓性的粉土、淤泥質(zhì)粉砂及砂層中，其目的一方面提高土體強(qiáng)度，另一方面達(dá)到止水效果。方案設(shè)計(jì)水平凍結(jié)呈“杯”裝體，一方面加固體提高“杯壁體”的強(qiáng)度，盾構(gòu)接收端下部土體強(qiáng)度提高；另外一方面洞門內(nèi)外砼剝離后洞門安全性提高，其三對(duì)盾構(gòu)接收端盾構(gòu)與凍結(jié)壁間隙止水起一定作用，但凍結(jié)體被盾構(gòu)切削后若縱向水流動(dòng)止水效果很差的，因?yàn)閮鼋Y(jié)對(duì)流水的效果極差。很多案例采用水平凍結(jié)加固的盾構(gòu)接收仍有被淹事故的發(fā)生。2、大型盾構(gòu)的始發(fā)與接收關(guān)鍵技術(shù)地鐵盾構(gòu)水平凍結(jié)孔剖面圖2、大型盾構(gòu)的始發(fā)與接收關(guān)鍵技術(shù)地鐵盾構(gòu)水平凍結(jié)孔平面圖2、大型盾構(gòu)的始發(fā)與接收關(guān)鍵技術(shù)地鐵盾構(gòu)接收水平凍結(jié)2、大型盾構(gòu)的始發(fā)與接收關(guān)鍵技術(shù)（無(wú)地下水或地下水貧乏）盾構(gòu)始發(fā)示意圖無(wú)水砂流入端頭加固滿足條件：強(qiáng)度+穩(wěn)定性+變形特征2、大型盾構(gòu)的始發(fā)與接收關(guān)鍵技術(shù)加固長(zhǎng)度不足加固長(zhǎng)度合理端頭加固滿足條件：強(qiáng)度+穩(wěn)定性+變形特征+滲透性（地下水豐富）盾構(gòu)始發(fā)示意圖2、大型盾構(gòu)的始發(fā)與接收關(guān)鍵技術(shù)（無(wú)地下水或地下水貧乏）盾構(gòu)到達(dá)示意圖無(wú)水砂流入端頭加固滿足條件：強(qiáng)度+穩(wěn)定性+變形特征2、大型盾構(gòu)的始發(fā)與接收關(guān)鍵技術(shù)通道封堵加固長(zhǎng)度不足加固長(zhǎng)度合理端頭加固滿足條件：強(qiáng)度+穩(wěn)定性+變形特征+滲透性（地下水豐富）盾構(gòu)始發(fā)示意圖2、大型盾構(gòu)的始發(fā)與接收關(guān)鍵技術(shù)南京地鐵元通路站盾構(gòu)接收涌水事故原因分析事故原因

1、地質(zhì)條件復(fù)雜，為粉土、粉質(zhì)粘土和砂層，軟流塑。

2、地下水豐富且具有承壓性，未設(shè)置降水井。

3、盾構(gòu)接收方案不完善，不能針對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行處置。

4、設(shè)計(jì)端頭加固長(zhǎng)度僅6米且加固質(zhì)量較差，不能將盾構(gòu)機(jī)機(jī)體包裹，粉細(xì)砂沿超挖間隙涌入車站。

5、接收方案為對(duì)縱向和垂直方向水力通道進(jìn)行封堵。接收方案不合理2、大型盾構(gòu)的始發(fā)與接收關(guān)鍵技術(shù)廣州地鐵3號(hào)線盾構(gòu)始發(fā)下部涌水2、大型盾構(gòu)的始發(fā)與接收關(guān)鍵技術(shù)盾構(gòu)接收端隧道與洞門間隙涌水封堵2、大型盾構(gòu)的始發(fā)與接收關(guān)鍵技術(shù)2.4盾構(gòu)始發(fā)技術(shù)方案盾構(gòu)始發(fā)關(guān)鍵阻擋盾構(gòu)前方的水和垂直方向水的補(bǔ)給，不發(fā)生泥水涌入始發(fā)井是始發(fā)的關(guān)鍵。

2.

4.1、無(wú)水穩(wěn)定地層盾構(gòu)始發(fā)：素墻或素樁（建議直徑600-800之間不高于C20），輔助注漿，盾構(gòu)直接切削始發(fā)。袖閥管或注漿加固洞門地層穩(wěn)定，直接掘進(jìn)始發(fā)。

2.4.2、軟弱地層富水且水頭壓力較高地層中的盾構(gòu)始發(fā)：①.三軸攪拌樁或高壓旋噴樁+垂直凍結(jié)+輔助應(yīng)急降水措施②.端頭加固+水平凍結(jié)+輔助應(yīng)急降水③.端頭加固+垂直凍結(jié)+鋼套箱始發(fā)+備用降水④.端頭加固+垂直凍結(jié)+（簾布+鋼絲刷密封）+備用降水⑤.直徑超過(guò)10m的盾構(gòu)軟弱地層始發(fā)，為確保洞門破除后的安全，必須采取端頭加固+垂直凍結(jié)+輔助降水措施。2、大型盾構(gòu)的始發(fā)與接收關(guān)鍵技術(shù)⑥降水作為富水且水頭較高的軟弱地層盾構(gòu)始發(fā)接收，是必須備用的應(yīng)急措施也是有效的，很多工程已經(jīng)驗(yàn)證。應(yīng)急降水是短暫的，認(rèn)為對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生沉降不一定正確，相反很多工程產(chǎn)生事故后，仍采用降水進(jìn)行處理。⑦鋼套箱在富水砂中始發(fā)這種方法用的較少，它是在常規(guī)始發(fā)簾布外加900mm左右長(zhǎng)的套箱，加設(shè)2道鋼絲刷或一道簾布密封，形成附加止水箱體，箱體內(nèi)加注油脂增加密封止水效果。在富水砂層中可增加保險(xiǎn)性，南京地鐵3號(hào)線用過(guò)。2、大型盾構(gòu)的始發(fā)與接收關(guān)鍵技術(shù)2.5.盾構(gòu)接收技術(shù)方案盾構(gòu)接收安全關(guān)鍵要阻止盾構(gòu)后方的水和垂直補(bǔ)給涌入接收井2.5.1、無(wú)水穩(wěn)定地層的接收關(guān)鍵加大同步注漿量和壓力，補(bǔ)充二次注漿阻斷盾構(gòu)后方水力通道，必要時(shí)進(jìn)行聚氨酯封堵，阻斷切削間隙，保證接收安全。穩(wěn)定地層盾構(gòu)直接切削進(jìn)洞。2.5.2、富水且地下水位較高的軟弱砂土或砂層地層的接收技術(shù)原則

這種地層的盾構(gòu)接收，無(wú)論采用何種端頭加固方法和接收方案，都必須切斷盾構(gòu)后方和垂直水的補(bǔ)充涌入接收井，才能確保盾構(gòu)接收安全。否者，難以保證接收安全。所以首先采用特殊管管片，加固同步注漿量，補(bǔ)充二次注漿，必要時(shí)采用聚氨酯封堵來(lái)，確保阻斷水力通道，保證盾構(gòu)接收安全。2.5.3.軟弱富水地層盾構(gòu)接收方案技術(shù)：

①端頭加固+垂直凍結(jié)+水中接收②端頭加固或水平凍結(jié)+鋼套筒接收；端頭加固+水平或垂直凍結(jié)+鋼套筒組合結(jié)收

③端頭加固+垂直凍結(jié)+洞門密封+輔助降水措施④端頭加固或水平凍結(jié)+水平縱向封堵+降水措施⑤軟弱富水地區(qū)的隧道縱向止水措施和封堵是必須的2、大型盾構(gòu)的始發(fā)與接收關(guān)鍵技術(shù)地鐵盾構(gòu)水平凍結(jié)鋼套筒接收2、大型盾構(gòu)的始發(fā)與接收關(guān)鍵技術(shù)2、大型盾構(gòu)的始發(fā)與接收關(guān)鍵技術(shù)盾構(gòu)鋼套筒接收2、大型盾構(gòu)的始發(fā)與接收關(guān)鍵技術(shù)2、大型盾構(gòu)的始發(fā)與接收關(guān)鍵技術(shù)地鐵盾構(gòu)水中接收2、大型盾構(gòu)的始發(fā)與接收關(guān)鍵技術(shù)洞門端頭垂直凍結(jié)2、大型盾構(gòu)的始發(fā)與接收關(guān)鍵技術(shù)水中接收洞門破除后回填砂土2、大型盾構(gòu)的始發(fā)與接收關(guān)鍵技術(shù)大盾構(gòu)水中接收2、大型盾構(gòu)的始發(fā)與接收關(guān)鍵技術(shù)2、大型盾構(gòu)的始發(fā)與接收關(guān)鍵技術(shù)大盾構(gòu)帶水接收2、大型盾構(gòu)的始發(fā)與接收關(guān)鍵技術(shù)上海長(zhǎng)江隧道水中接收2、大型盾構(gòu)的始發(fā)與接收關(guān)鍵技術(shù)

2.6.盾構(gòu)始發(fā)接收的輔助措施輔助措施：

富水軟弱地層必須采用輔助降水措施洞門簾布和鋼板刷組合使用措施鋼套箱始發(fā)與密封鋼板束共同使用措施降水措施作為富水地層盾構(gòu)始發(fā)應(yīng)急措施是必須的，另外，特殊環(huán)管片、二次注漿、同步注漿和聚氨酯封堵等措施綜合運(yùn)用。

1.增加同步注漿量、注漿壓力，封閉盾構(gòu)掘進(jìn)中管片與隧道的間隙，提高注漿性能質(zhì)量，達(dá)到止水效果。

2.增加二次注漿孔，每塊管片加增1-2個(gè)二次注漿孔，在盾構(gòu)始發(fā)接收段阻斷盾構(gòu)及隧道縱向水力通道，達(dá)到封水的效果。

3.補(bǔ)注雙液漿或聚氨酯封堵縱向水力通道，保證盾構(gòu)在富水層、砂層及粉土和承壓水層始發(fā)和接收的安全。2、大型盾構(gòu)的始發(fā)與接收關(guān)鍵技術(shù)管片增加二次注漿空布置圖2、大型盾構(gòu)的始發(fā)與接收關(guān)鍵技術(shù)2.7.盾構(gòu)井嵌巖與管涌事故分析

2.7.1概念：所謂全封閉圍護(hù)結(jié)構(gòu)即廣泛指圍護(hù)結(jié)構(gòu)穿過(guò)較弱地層嵌入中等風(fēng)化（完整）巖石地層中，完全封閉隔離基坑內(nèi)外的水力聯(lián)系（這是理想的狀態(tài)，但工程施工由于各種原因，這種理想難以實(shí)現(xiàn)，完全理想的隔水是實(shí)現(xiàn)不了的，處理不好往往還會(huì)造成工程事故，還會(huì)產(chǎn)生巨大的風(fēng)險(xiǎn)，很多選用這種方案的盾構(gòu)井施工發(fā)生管涌事故，處理時(shí)間達(dá)數(shù)月。2.7.2全封閉結(jié)構(gòu)基坑降水的思路若全封閉圍護(hù)基坑可以實(shí)現(xiàn)，降水思路是先減壓后疏干的思想模式。

2.7.3全封閉圍護(hù)結(jié)構(gòu)基坑的利與弊的分析利：理想的全封閉基坑切斷坑內(nèi)外水力聯(lián)系，基坑降水先進(jìn)行減壓后進(jìn)行疏干，降水方案簡(jiǎn)單，切斷基坑外部水系對(duì)坑內(nèi)的補(bǔ)給。弊：全封閉圍護(hù)結(jié)構(gòu)由于其他地墻設(shè)計(jì)較深，鑒于國(guó)內(nèi)目前的施工技術(shù)及設(shè)備現(xiàn)狀，施工難度較大，質(zhì)量難以保證，特別地墻接縫封水難以保證。2、大型盾構(gòu)的始發(fā)與接收關(guān)鍵技術(shù)3、江底高水壓復(fù)合地層盾尾刷更換技術(shù)3.1南京揚(yáng)子江隧道北線隧道江底注漿法加固更換盾尾刷技術(shù)3、江底高水壓復(fù)合地層盾尾刷更換技術(shù)3.1南京揚(yáng)子江隧道北線隧道江底注漿法加固更換盾尾刷技術(shù)盾尾刷更換示意圖拆除管片826環(huán)3、江底高水壓復(fù)合地層盾尾刷更換技術(shù)3.1南京揚(yáng)子江隧道北線隧道江底注漿法加固更換盾尾刷技術(shù)注漿封堵特殊管片3、江底高水壓復(fù)合地層盾尾刷更換技術(shù)3.1南京揚(yáng)子江隧道北線隧道江底注漿法加固更換盾尾刷技術(shù)3、江底高水壓復(fù)合地層盾尾刷更換技術(shù)3.1南京揚(yáng)子江隧道北線隧道江底注漿法加固更換盾尾刷技術(shù)3、江底高水壓復(fù)合地層盾尾刷更換技術(shù)3.1南京揚(yáng)子江隧道北線隧道江底注漿法加固更換盾尾刷技術(shù)3、江底高水壓復(fù)合地層盾尾刷更換技術(shù)3.2南京揚(yáng)子江隧道南線線隧道江底液氮凍結(jié)法加固更換盾尾刷技術(shù)

南京揚(yáng)子江隧道南線盾構(gòu)第二次更換盾尾刷在掘進(jìn)780環(huán)時(shí)發(fā)生盾尾擊穿后，采用洞內(nèi)砂袋壓載，與棉絮封堵方式，后部采用壓聚氨酯和雙液漿，分別在779、778、777環(huán)壓注聚氨酯，776-772環(huán)壓注雙液漿，最終完成盾尾擊穿的封堵。液氮凍結(jié)方案和凍結(jié)檢測(cè)方案均選擇具有相應(yīng)設(shè)計(jì)和施工資質(zhì)的專業(yè)單位完成，檢測(cè)單位也具有多年的凍結(jié)檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)，液氮凍結(jié)風(fēng)險(xiǎn)很大，主要是特殊超低溫的專業(yè)施工，對(duì)整個(gè)過(guò)程中人員管理相當(dāng)嚴(yán)格，最終工程方案得到圓滿實(shí)施，未發(fā)生險(xiǎn)情。3、江底高水壓復(fù)合地層盾尾刷更換技術(shù)3.2南京揚(yáng)子江隧道南線線隧道江底液氮凍結(jié)法加固更換盾尾刷技術(shù)

環(huán)向間距0.8m，插入土體0.8m，設(shè)置單排凍結(jié)孔3、江底高水壓復(fù)合地層盾尾刷更換技術(shù)3.2南京揚(yáng)子江隧道南線線隧道江底液氮凍結(jié)法加固更換盾尾刷技術(shù)

778環(huán)管片液氮凍結(jié)孔位分布圖3、江底高水壓復(fù)合地層盾尾刷更換技術(shù)3.2南京揚(yáng)子江隧道南線線隧道江底液氮凍結(jié)法加固更換盾尾刷技術(shù)

3、江底高水壓復(fù)合地層盾尾刷更換技術(shù)3.2南京揚(yáng)子江隧道南線線隧道江底液氮凍結(jié)法加固更換盾尾刷技術(shù)

隧道部位地層組成3、江底高水壓復(fù)合地層盾尾刷更換技術(shù)3.2南京揚(yáng)子江隧道南線線隧道江底液氮凍結(jié)法加固更換盾尾刷技術(shù)

中國(guó)交通報(bào)２０１５年７月３日８版3、江底高水壓復(fù)合地層盾尾刷更換技術(shù)3.2南京揚(yáng)子江隧道南線線隧道江底液氮凍結(jié)法加固更換盾尾刷技術(shù)

液氮積極凍結(jié)3、江底高水壓復(fù)合地層盾尾刷更換技術(shù)3.2南京揚(yáng)子江隧道南線線隧道江底液氮凍結(jié)法加固更換盾尾刷技術(shù)

凍結(jié)施工現(xiàn)場(chǎng)4、盾構(gòu)高壓狀態(tài)下刀盤修復(fù)與動(dòng)火作業(yè)4.1南京地鐵3號(hào)線過(guò)江大型盾構(gòu)隧道盾構(gòu)刀盤修復(fù)技術(shù)南京地鐵過(guò)江3號(hào)隧道盾構(gòu)機(jī)，直徑11.76m，隧道穿越長(zhǎng)江。事故經(jīng)過(guò)：在長(zhǎng)距離掘進(jìn)卵礫石地層中，發(fā)生刀盤外圈磨損30~50cm的嚴(yán)重事

故，外圈刀具全部損毀，事故造成工期和經(jīng)濟(jì)損失巨大。事故處理方案：事故采用帶壓江底修復(fù)技術(shù)，先后由國(guó)外北海公司、上海打撈

局和一航局聯(lián)合作業(yè)，修復(fù)時(shí)間達(dá)7個(gè)月。事故教訓(xùn)：事故由于操作和管理原因占主要問題，刀盤刀具磨損檢測(cè)裝置失效

的原因所致。

4、盾構(gòu)高壓狀態(tài)下刀盤修復(fù)與動(dòng)火作業(yè)4、盾構(gòu)高壓狀態(tài)下刀盤修復(fù)與動(dòng)火作業(yè)

4、盾構(gòu)高壓狀態(tài)下刀盤修復(fù)與動(dòng)火作業(yè)

4、盾構(gòu)高壓狀態(tài)下刀盤修復(fù)與動(dòng)火作業(yè)

4、盾構(gòu)高壓狀態(tài)下刀盤修復(fù)與動(dòng)火作業(yè)

4、盾構(gòu)高壓狀態(tài)下刀盤修復(fù)與動(dòng)火作業(yè)

4、盾構(gòu)高壓狀態(tài)下刀盤修復(fù)與動(dòng)火作業(yè)

4、盾構(gòu)高壓狀態(tài)下刀盤修復(fù)與動(dòng)火作業(yè)

4、盾構(gòu)高壓狀態(tài)下刀盤修復(fù)與動(dòng)火作業(yè)

4、盾構(gòu)高壓狀態(tài)下刀盤修復(fù)與動(dòng)火作業(yè)

4、盾構(gòu)高壓狀態(tài)下刀盤修復(fù)與動(dòng)火作業(yè)

地面進(jìn)行損壞刀盤部位模具加工4、盾構(gòu)高壓狀態(tài)下刀盤修復(fù)與動(dòng)火作業(yè)4.2南京揚(yáng)子江隧道刀盤溝槽分析與修復(fù)南京揚(yáng)子江隧道刀盤，在換刀恢復(fù)掘進(jìn)時(shí)發(fā)現(xiàn)阻力和扭矩較大，開倉(cāng)檢查發(fā)現(xiàn)刀盤出現(xiàn)溝槽磨損，寬度大約30cm，深度2-6cm不等。原因可能是滾刀掉落磨損或其他物品磨損。刀盤溝槽平面示意圖4、盾構(gòu)高壓狀態(tài)下刀盤修復(fù)與動(dòng)火作業(yè)作業(yè)人員量測(cè)溝槽4、盾構(gòu)高壓狀態(tài)下刀盤修復(fù)與動(dòng)火作業(yè)溝槽兩端加焊刮刀修復(fù)4、盾構(gòu)高壓狀態(tài)下刀盤修復(fù)與動(dòng)火作業(yè)4.3南京地鐵4號(hào)線某盾構(gòu)區(qū)間盾構(gòu)刀盤刀具損毀修復(fù)南京地鐵4號(hào)線某盾構(gòu)區(qū)間隧道掘進(jìn)距貫通僅80多米，盾構(gòu)穿越巖石復(fù)合地層仍有20多米，施工單位認(rèn)為盾構(gòu)可以完成穿越，但掘進(jìn)發(fā)生異常，未引起重視，仍堅(jiān)持掘進(jìn)造成嚴(yán)重事故，開倉(cāng)檢查結(jié)果入下：1.刀具磨損情況

1-14#滾刀部分脫落或磨損嚴(yán)重；15#-18#正面滾刀偏磨；21#-30#正面滾刀正常磨損20mm左右。檢查切刀40把，部分切刀磨損量在2/3左右；12把切刀磨損量在1/3左右；15把切刀完好。檢查16把邊緣刮刀，其中4把邊緣刮刀合金部分磨損2/3左右，12把邊緣刮刀合金部分少量磨損。2.刀盤檢查情況刀盤磨損范圍以1-3#雙聯(lián)滾刀為中心，2650mm直徑的圓形區(qū)域。刀盤磨損最寬部位為25cm。4、盾構(gòu)高壓狀態(tài)下刀盤修復(fù)與動(dòng)火作業(yè)事件過(guò)程——進(jìn)倉(cāng)檢查情況刀盤磨損區(qū)域示意圖刀盤磨損寬度示意圖4、盾構(gòu)高壓狀態(tài)下刀盤修復(fù)與動(dòng)火作業(yè)1.方案確定經(jīng)過(guò)三次刀盤修復(fù)專題會(huì)議，采取首先地表加固土體穩(wěn)定地層，然后在盾構(gòu)機(jī)切口處開挖豎井對(duì)刀盤進(jìn)行修復(fù)的方案。袖閥管注漿加固注漿范圍為盾體左右兩側(cè)各1.0m，刀盤前方3.0m,刀盤后方2.0m；布孔間距不大于1.5m,布孔深度為刀盤上方0.5m-1.5m，刀盤前方入巖0.3米。后又在此次注漿的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次加密注漿，兩次共計(jì)注水泥漿86m3，水玻璃13m3。注漿范圍及布置見下圖。4、盾構(gòu)高壓狀態(tài)下刀盤修復(fù)與動(dòng)火作業(yè)豎井與盾構(gòu)機(jī)正視圖豎井及盾構(gòu)機(jī)剖面圖4、盾構(gòu)高壓狀態(tài)下刀盤修復(fù)與動(dòng)火作業(yè)

4.根據(jù)專家會(huì)制定后續(xù)300環(huán)掘進(jìn)方案，掘進(jìn)過(guò)程順利，盾構(gòu)順利貫通出洞后，未發(fā)現(xiàn)刀盤有焊縫脫落、刀盤磨損、結(jié)構(gòu)變形等現(xiàn)象，盾構(gòu)機(jī)及其刀盤狀態(tài)良好。5、大型泥水盾構(gòu)江中換刀技術(shù)

5.1大型盾構(gòu)的常壓換刀5.1.1巖石穩(wěn)定地層直接開倉(cāng)：國(guó)內(nèi)尚無(wú)案例。5.1.2常壓開倉(cāng)換刀：更換刀具作業(yè)需具備安全的作業(yè)條件，南京長(zhǎng)江隧道，南京揚(yáng)子江隧道、過(guò)江地鐵盾構(gòu)等大型泥水復(fù)合盾構(gòu)的可更換切削刀，均采用常壓換刀作業(yè)，作業(yè)在幅條倉(cāng)內(nèi)完成，常壓作業(yè)大部分有國(guó)內(nèi)盾構(gòu)人員完成。5.1.3南京長(zhǎng)江隧道，武漢地鐵8號(hào)線等中鐵14局成工完成切削刀和滾刀的常壓刀具更換。

5、大型泥水盾構(gòu)江中換刀技術(shù)

常壓換刀5、大型泥水盾構(gòu)江中換刀技術(shù)

常壓換刀5、大型泥水盾構(gòu)江中換刀技術(shù)

常壓換刀艙內(nèi)氣體檢測(cè)5、大型泥水盾構(gòu)江中換刀技術(shù)

5.2大型泥水盾構(gòu)的帶壓開倉(cāng)換刀5.2.1帶壓進(jìn)艙原理：將盾構(gòu)機(jī)泥水艙內(nèi)的部分泥漿置換為壓縮空氣，通過(guò)壓縮空氣支撐開挖面，作業(yè)人員在泥水艙內(nèi)的壓縮空氣環(huán)境下，進(jìn)行換刀作業(yè)。5.2.2進(jìn)倉(cāng)作業(yè)分類：根據(jù)作業(yè)人員呼吸氣體的不同，可分為常規(guī)壓縮空氣帶壓進(jìn)艙和飽合潛水帶壓進(jìn)艙。飽和作業(yè)是人員呼吸氦氧飽和氣體，人體組織達(dá)到飽和狀態(tài)，人員呼吸飽和氣體，實(shí)現(xiàn)人員帶壓進(jìn)倉(cāng)作業(yè)。5.2.3

常規(guī)壓縮空氣帶壓進(jìn)艙呼吸空氣，飽合潛水帶壓進(jìn)艙呼吸氦氧飽合氣體，飽合潛水進(jìn)艙并非真正潛水作業(yè)，飽和的定義起源于海軍潛水作業(yè)。5、大型泥水盾構(gòu)江中換刀技術(shù)

5.3帶壓作業(yè)的分類進(jìn)艙作業(yè)方案空氣支護(hù)開挖面帶壓進(jìn)艙作業(yè)泥漿中潛水帶壓進(jìn)艙作業(yè)壓縮空氣作業(yè)飽和潛水作業(yè)優(yōu)點(diǎn)前期準(zhǔn)備工作簡(jiǎn)單，除了人力成本外其它成本低。作業(yè)效率高，人員安全有保障。能適應(yīng)所有的施工地層缺點(diǎn)工作效率較低，壓力疾病風(fēng)險(xiǎn)大。前期準(zhǔn)備工作復(fù)雜，人力及物資成本較高。作業(yè)效率低，人員在泥漿中作業(yè)的未知風(fēng)險(xiǎn)較高。作業(yè)效率平均3-4個(gè)作業(yè)班次更換一把19英寸雙刃滾刀。平均每個(gè)作業(yè)班次可以更換3-4把19英寸雙刃滾刀。平均4-6天更換一把19英寸雙刃滾刀。適用范圍作業(yè)壓力小于6.0bar，且作業(yè)工作量較小。作業(yè)壓力高于6.0bar，作業(yè)工作量較大、周期長(zhǎng)。無(wú)法實(shí)現(xiàn)空氣支護(hù)開挖面作業(yè)，且作業(yè)工作量小。帶壓進(jìn)倉(cāng)作業(yè)方案分類5、大型泥水盾構(gòu)江中換刀技術(shù)

5.4大型泥水盾構(gòu)的常規(guī)壓縮空氣開倉(cāng)作業(yè)滲透帶泥膜的建膜速度快，對(duì)泥漿指標(biāo)變化的敏感度低，適用于盾構(gòu)掘進(jìn)中開挖面的動(dòng)態(tài)支護(hù)，缺點(diǎn)是泥漿濾量大。泥皮型泥膜的建膜速度慢，密封性好，對(duì)泥漿指標(biāo)變化的敏感度高，泥漿濾失量小，一般用于開挖面的靜態(tài)支護(hù)，缺點(diǎn)是失水易開裂和剝落。滲透帶泥膜+泥皮型泥膜=復(fù)合型泥膜（良好的氣密性，較長(zhǎng)的壽命）5、大型泥水盾構(gòu)江中換刀技術(shù)

5.4大型泥水盾構(gòu)的常規(guī)壓縮空氣開倉(cāng)作業(yè)常規(guī)壓縮空氣帶壓進(jìn)艙作業(yè)流程5、大型泥水盾構(gòu)江中換刀技術(shù)

5.5大型泥水盾構(gòu)的飽合帶壓進(jìn)艙作業(yè)飽合潛水帶壓進(jìn)艙作業(yè)流程5、大型泥水盾構(gòu)江中換刀技術(shù)

5.5.1飽和氣體帶壓換刀作業(yè)技術(shù)

南京揚(yáng)子江隧道，在國(guó)內(nèi)首例實(shí)現(xiàn)了氦氧飽和氣體帶壓換刀作業(yè)，南京揚(yáng)子江隧道建設(shè)指揮部針對(duì)兩臺(tái)大型泥水盾構(gòu)在長(zhǎng)距離復(fù)合地層和巖石地層掘進(jìn)，帶壓換刀次數(shù)多、換刀頻繁、換刀工作量大等情況，而常規(guī)帶壓換刀作業(yè)效率低，工程工期要求進(jìn)的問題，與國(guó)外合作研發(fā)成功使用氦氧飽和氣體帶壓作業(yè)工法，并獲得成功，這種換刀作業(yè)效率高，每天可分3-4個(gè)班次進(jìn)行連續(xù)作業(yè)，每班作業(yè)人員可連續(xù)工作4小時(shí)，減少了人員增壓和減壓的時(shí)間（人在飽和倉(cāng)活），人員可以連續(xù)工作20天，取代了常規(guī)帶壓作業(yè)，作業(yè)效率高，每小班最高可更換滾刀3-4把，極大的提高了換刀功效，為緯三路盾構(gòu)掘進(jìn)穿越巖層創(chuàng)造了條件。工效比常規(guī)帶壓換刀提高8-10倍，但由于專用設(shè)備、作業(yè)人員和氦氧氣體等用量較大，成本費(fèi)用較高，但也極大的提高了換刀工作效率。5、大型泥水盾構(gòu)江中換刀技術(shù)中國(guó)交通報(bào)２０１５年７月３日８版5、大型泥水盾構(gòu)江中換刀技術(shù)5、大型泥水盾構(gòu)江中換刀技術(shù)5、大型泥水盾構(gòu)江中換刀技術(shù)5、大型泥水盾構(gòu)江中換刀技術(shù)5、大型泥水盾構(gòu)江中換刀技術(shù)5、大型泥水盾構(gòu)江中換刀技術(shù)5、大型泥水盾構(gòu)江中換刀技術(shù)

飽和帶壓換刀生活艙5、大型泥水盾構(gòu)江中換刀技術(shù)

飽和帶壓換刀生命保障與環(huán)境控制系統(tǒng)5、大型泥水盾構(gòu)江中換刀技術(shù)

飽和帶壓換刀生活艙控制室5、大型泥水盾構(gòu)江中換刀技術(shù)

5.6泥漿潛水帶壓進(jìn)艙作業(yè)流程泥漿潛水帶壓進(jìn)艙作業(yè)流程5、大型泥水盾構(gòu)江中換刀技術(shù)

5.6泥漿潛水帶壓進(jìn)艙作業(yè)泥漿潛水帶壓進(jìn)艙作業(yè)，工作人員在高壓環(huán)境下潛入泥漿內(nèi)盲視工作，是帶壓換刀作業(yè)中最危險(xiǎn)、工作效率最低的一種換刀作業(yè)方式；只有在開挖面無(wú)法形成氣密性泥膜的條件下，才選擇使用泥漿潛水帶壓進(jìn)艙作業(yè)方式；泥漿潛水帶壓進(jìn)艙作業(yè)是一種在帶壓換刀搶險(xiǎn)作業(yè)方式，多應(yīng)用于帶壓換刀開挖面坍塌后的事故處理。南京揚(yáng)子江隧道北線用了8天時(shí)間更換2把滾刀，國(guó)內(nèi)第一次。5、大型泥水盾構(gòu)江中換刀技術(shù)

5.6泥漿潛水帶壓進(jìn)艙作業(yè)實(shí)例南京緯三路過(guò)江通道工程N(yùn)線盾構(gòu)機(jī)第三輪帶壓換刀期間，由于泥水艙內(nèi)修復(fù)正面刀盤，在開挖面上開挖作業(yè)空間操作不當(dāng)，導(dǎo)致隧道開挖面坍塌。經(jīng)過(guò)近一個(gè)月的高濃度、高比重、高填充物泥漿壓漿仍無(wú)法實(shí)現(xiàn)空氣支護(hù)開挖面，換刀作業(yè)停滯。在多次嘗試重建開挖面泥膜失敗之后，決定進(jìn)行直接潛水帶壓換刀作業(yè)，這是國(guó)內(nèi)首次在高水壓條件下實(shí)施泥水盾構(gòu)泥漿中潛水帶壓換刀作業(yè)。潛水換刀作業(yè)持續(xù)18天，完成關(guān)鍵位置2把滾刀的更換。隨后，盾構(gòu)機(jī)緊急恢復(fù)掘進(jìn)，穿過(guò)不穩(wěn)定區(qū)域后，停機(jī)繼續(xù)實(shí)施空氣支護(hù)開挖面帶壓進(jìn)艙作業(yè)。5、大型泥水盾構(gòu)江中換刀技術(shù)

5.6泥漿潛水帶壓進(jìn)艙作業(yè)實(shí)例泥漿潛水帶壓進(jìn)艙作業(yè)5、大型泥水盾構(gòu)江中換刀技術(shù)1）泥漿潛水帶壓進(jìn)艙作業(yè)，工作人員在高壓環(huán)境下潛入泥漿內(nèi)盲視工作，是帶壓換刀作業(yè)中最危險(xiǎn)、工作效率最低的一種換刀作業(yè)方式；2）只有在開挖面無(wú)法形成氣密性泥膜的條件下，才選擇使用泥漿潛水帶壓進(jìn)艙作業(yè)方式；3）泥漿潛水帶壓進(jìn)艙作業(yè)是一種在帶壓換刀搶險(xiǎn)作業(yè)方式，多應(yīng)用于帶壓換刀開挖面坍塌后的事故處理。泥漿潛水作業(yè)換刀討論6、盾構(gòu)主驅(qū)動(dòng)密封失效與更換

6.1南京地鐵大型過(guò)江泥水盾構(gòu)主驅(qū)動(dòng)密封失效事故發(fā)生過(guò)程：

南京地鐵過(guò)江隧道3號(hào)線過(guò)江隧道盾構(gòu)始發(fā)完成后，在掘進(jìn)20天30環(huán)左右時(shí)，盾構(gòu)組驅(qū)動(dòng)密封在2.5-3.0bar壓力時(shí)，主驅(qū)動(dòng)密封發(fā)生油脂泄漏現(xiàn)象，導(dǎo)致密封失效，不敢掘進(jìn)和后續(xù)施工，被迫停機(jī)進(jìn)行處理更換密封。事故處理過(guò)程：

始發(fā)端具備地面加固條件，專家論證采用MJS雙高壓旋噴樁進(jìn)行地面加固，盾構(gòu)機(jī)推到加固區(qū)，實(shí)行常壓開倉(cāng)更換主驅(qū)動(dòng)密封，打開壓板清理干凈密封重新更換密封系統(tǒng)，由盾構(gòu)廠家人員完成，處理時(shí)間4個(gè)月，費(fèi)用昂貴。事故教訓(xùn):一起嚴(yán)重的設(shè)備采購(gòu)組裝質(zhì)量事件，事故責(zé)任由設(shè)備生產(chǎn)廠家未檢驗(yàn)出廠，質(zhì)量檢驗(yàn)不完善，應(yīng)當(dāng)承擔(dān)主要責(zé)任；加強(qiáng)出廠檢驗(yàn)與現(xiàn)場(chǎng)組裝驗(yàn)收。6、盾構(gòu)主驅(qū)動(dòng)密封失效與更換

6.２南京地鐵4號(hào)線某盾構(gòu)區(qū)間盾構(gòu)區(qū)間右線S-673盾構(gòu)更換主驅(qū)動(dòng)密封

故障及處理

2014.4.4晚S-673主驅(qū)動(dòng)齒輪油監(jiān)測(cè)報(bào)警。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)齒輪油進(jìn)水乳化，齒輪油濾芯堵塞。發(fā)現(xiàn)故障后項(xiàng)目部迅速進(jìn)行排查，并邀請(qǐng)盾構(gòu)生產(chǎn)廠家海瑞克公司的技術(shù)人員及其它專家到場(chǎng)檢查。經(jīng)一系列現(xiàn)場(chǎng)檢查并結(jié)合油樣分析報(bào)告，確認(rèn)引起齒輪油進(jìn)水的原因?yàn)橹黩?qū)動(dòng)外密封損壞滲漏，應(yīng)對(duì)主驅(qū)動(dòng)外密封進(jìn)行更換。

主驅(qū)動(dòng)外密封更換準(zhǔn)備工作在密封更換期間，開挖掌子面要非常穩(wěn)定，目前常壓開倉(cāng)檢查掌子面為全斷面巖層，具備更換密封條件。在開倉(cāng)加固刀盤之前通過(guò)盾體徑向孔注聚氨酯，并在后方管片通過(guò)吊裝孔注雙液漿，確保切斷管片盾構(gòu)后方的水進(jìn)入土倉(cāng)。刀盤和壓緊環(huán)需用高壓水槍進(jìn)行清潔，以避免密封更換期間的污染。密封更換前將壓緊環(huán)螺栓孔內(nèi)的硅膠清除干凈。7、過(guò)江隧道盾構(gòu)“冒頂”與脫困處理

7.1南京長(zhǎng)江隧道盾構(gòu)掘進(jìn)輕度“冒頂”處理南京長(zhǎng)江隧道在盾構(gòu)換刀后恢復(fù)掘進(jìn)時(shí)，由于外方人員操作失誤，發(fā)生輕度“冒頂”事件，當(dāng)時(shí)送泥水量為1350方/小時(shí)，全部流失，排泥管道不發(fā)生排泥循環(huán)，產(chǎn)生輕度“冒頂”事件現(xiàn)象。處理措施：繼續(xù)保持送泥水推進(jìn)，適度降低泥水掘進(jìn)壓力，穩(wěn)步平穩(wěn)推進(jìn)，盡可能保證泥水循環(huán)，防止掌子面和拱頂坍塌，避免盾構(gòu)機(jī)淹埋被困事故。事故經(jīng)驗(yàn)：輕微冒頂不可怕，降壓保持泥水循環(huán)，數(shù)環(huán)即可恢復(fù)正常。南京揚(yáng)子江隧道帶壓換刀期間發(fā)生一起嚴(yán)重的冒頂事故，處理兩個(gè)月。7、過(guò)江隧道盾構(gòu)“冒頂”與脫困處理

7.2南京揚(yáng)子江隧道盾構(gòu)帶壓換刀區(qū)間，掌子面坍塌、漏氣“冒頂”事件處理2013年2月3日上午，盾構(gòu)機(jī)位置江面出現(xiàn)氣泡，2013年2月18日長(zhǎng)江委長(zhǎng)江下游水文水資源勘測(cè)局采用多波速測(cè)深儀進(jìn)行該區(qū)域水下地形測(cè)量，測(cè)圖顯示形成漏斗狀深坑，沖刷坑呈近似圓形，最大沖刷深度達(dá)到8m。沖刷深度3m范圍達(dá)到30m×27m，沖刷厚度超過(guò)1m的范圍達(dá)到45m×37m。2013年2月上海航道局有限公司達(dá)華測(cè)繪公司采用多波速測(cè)深儀和旁掃聲納系統(tǒng)對(duì)該區(qū)域再次進(jìn)行水下地形測(cè)量和河床地形地貌影像掃測(cè)，測(cè)量成果顯示深坑最深處河床底高程為-37.4米，最大沖刷深度約9m左右。通過(guò)影像圖可清晰看到深坑位于北岸坡腳處，呈漏斗狀。7、過(guò)江隧道盾構(gòu)“冒頂”與脫困處理

盾構(gòu)“冒頂”平面位置圖7、過(guò)江隧道盾構(gòu)“冒頂”與脫困處理盾構(gòu)“冒頂”產(chǎn)生深坑影像圖8、大型隧道盾構(gòu)施工型事故案例

8.1江蘇某電廠長(zhǎng)江取水隧道透水事故分析與處理江蘇某電廠長(zhǎng)江取水隧道掘進(jìn)施工中，2011年4月28日凌晨，在進(jìn)行最后一環(huán)（1048環(huán)）推進(jìn)時(shí)，在已施工完成的1030環(huán)與1031環(huán)縫隙間（進(jìn)入長(zhǎng)江約852m處），因⑤層土蘊(yùn)含的沼氣噴溢引起含水層承壓水?dāng)y帶流沙涌入，隧道管片縫隙出現(xiàn)流沙突涌險(xiǎn)情，隧道突涌流沙也使相距16.8m的另一條隧道出現(xiàn)一定的變形，最大沉降量達(dá)2.5cm。為了防止險(xiǎn)情的進(jìn)一步擴(kuò)大，在應(yīng)急堵漏（壓重、注聚氨酯、注雙液漿）無(wú)效的情況下，向隧道內(nèi)注水平衡壓力，注水水位標(biāo)高與長(zhǎng)江水位基本一致。處理方案：首先采取隧道末端垂直凍結(jié)封堵、降水措施降低隧道底部承壓水和釋放沼氣，深井與江底隧道對(duì)接、永久封堵墻部位的隧道間鋼管注漿加固及隧道修復(fù)加固等技術(shù)?！?、大型隧道盾構(gòu)施工型事故案例

8.1江蘇某電廠長(zhǎng)江取水隧道透水事故分析與處理8、大型隧道盾構(gòu)施工型事故案例

8.1江蘇某電廠長(zhǎng)江取水隧道透水事故分析與處理8、大型隧道盾構(gòu)施工型事故案例

8.1江蘇某電廠長(zhǎng)江取水隧道透水事故分析與處理8、大型隧道盾構(gòu)施工型事故案例

8.2盾構(gòu)隧道內(nèi)交通運(yùn)輸安全2015年，某大型隧道在施工過(guò)程中，也曾發(fā)生隧道內(nèi)的交通安全事故，車輛嚴(yán)重受損報(bào)廢，幸免無(wú)人員傷亡。

一前言二大型泥水復(fù)合盾構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)三大型泥水復(fù)合盾構(gòu)技術(shù)管理目錄

CONTENTS三、大型泥水復(fù)合盾構(gòu)技術(shù)管理

1盾構(gòu)施工應(yīng)重示地質(zhì)勘察報(bào)告的研究和水文地質(zhì)條件的認(rèn)識(shí)

現(xiàn)行的勘察設(shè)計(jì)模式：大院做總體設(shè)計(jì)，勘察委托省、市地方的勘察院來(lái)做，而省、市勘察單位又有可能再委托小分包隊(duì)伍來(lái)做，這樣帶來(lái)勘察資料的真實(shí)性和準(zhǔn)確性有待提高?？绾＿^(guò)江隧道的勘察需向地方的海事部門申請(qǐng)勘察時(shí)間，而在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)必須完成相應(yīng)的勘察任務(wù)，這樣造成部分勘察過(guò)于粗糙。盾構(gòu)機(jī)的設(shè)計(jì)必須適應(yīng)地層要求，對(duì)特大型項(xiàng)目進(jìn)行地質(zhì)補(bǔ)勘是必要的。實(shí)踐表明，管理盾構(gòu)隧道施工，大多均由對(duì)地質(zhì)條件認(rèn)識(shí)不足，盾構(gòu)刀盤刀具設(shè)置不合理導(dǎo)致。三、大型泥水復(fù)合盾構(gòu)技術(shù)管理

2、關(guān)于隧道軸線設(shè)計(jì)的思考隧道軸線的設(shè)計(jì)對(duì)盾構(gòu)隧道特別是復(fù)合地層的盾構(gòu)施工意義重大，對(duì)工程的質(zhì)量、安全、風(fēng)險(xiǎn)和造價(jià)及工期影響巨大，施工企業(yè)應(yīng)該懂得一些設(shè)計(jì)知識(shí)，加強(qiáng)與設(shè)計(jì)的溝通，在滿足設(shè)計(jì)的要求下盡量有利于施工。隧道坡度、緩曲線和平面曲線的設(shè)計(jì)，如何做到有利于施工，對(duì)后期掘進(jìn)影響很大，特別是對(duì)超長(zhǎng)復(fù)合盾構(gòu)隧道的巖石段