盾構(gòu)空推不拼管片過礦山法成型隧道施工工法

河南等城際軌道交通建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用。目前國內(nèi)使用的大斷面復(fù)合式土壓巖層，單純盾構(gòu)法施工工藝及單純礦山法施工工藝已不能滿足當前高速鐵路少克土壓平衡盾構(gòu)機為例，采用礦山法開挖與初期支護，二襯施做接應(yīng)隧道，盾構(gòu)機空載推進不拼裝管片通過的新工藝，并取得了圓滿成功，在此基礎(chǔ)上總結(jié)形成本工法。同時也為后續(xù)長距離、復(fù)雜2.1礦山法隧道接應(yīng)盾構(gòu)機是采用礦山法與盾構(gòu)法相結(jié)合的工法實現(xiàn)隧道安全、快速貫通的一種綜合性工法。盾構(gòu)機在長距離隧道、超復(fù)雜地質(zhì)，如富含大型卵石地層或局部硬巖地段，巖石單2.2施工速度快，工期效應(yīng)明顯。在極硬巖地層中盾構(gòu)實際掘進時間較短，采用礦山法暗挖爆2.3礦山法隧道二襯臺車行走梁、仰拱二襯與盾構(gòu)機接收導臺采用一次成型模板澆筑，施工簡便，質(zhì)量可控。吊出井盾構(gòu)機接收托架采用此模板回填澆筑為混凝土接收導臺，打破常規(guī)的型鋼托2.4礦山法隧道施工仰拱二襯、導臺時埋設(shè)鋼管，一管雙用。一是便于實心鋼柱插入后為盾構(gòu)機空推提供反作用力，從而節(jié)約管片，施工成本很低；二是盾構(gòu)機盾體經(jīng)過導臺后，鋼管內(nèi)壁與軌2.5相對于直接拼裝管片的空推方式，本工法只需要兩塊焊接型鋼體連接一塊弧形型鋼體（盾本。重復(fù)利用圓鋼柱插入預(yù)埋鋼管中抵住盾構(gòu)空推傳力裝置，簡單實用，易操作，節(jié)省了每次空推2.6與傳統(tǒng)預(yù)埋鋼板、焊接擋板或直接拼裝數(shù)塊管片以提供盾構(gòu)機反作用力的工法相比，本工2.7本工法設(shè)計、實施能夠?qū)崿F(xiàn)盾構(gòu)機盾體與后配套臺車不斷開，盾體與橋架以及后配套臺車2.9本工法行之有效，安全可靠且可以大大提高施工進度，降低施工成本。在實施過程中工序快速貫通。本工法適用于盾構(gòu)空推不拼管片過礦山法成型隧道。由于安全步距的要求，采用施作二尤其在工程工期緊張、工程地質(zhì)復(fù)雜等情況下達到技術(shù)經(jīng)濟最佳，對提高盾構(gòu)施工安全性、縮短工盾構(gòu)機空推不拼裝管片通過礦山法成型隧道工藝原理為礦山法隧道施工仰拱二襯、導臺時提前鋼管中代替（節(jié)約）管片為盾構(gòu)機空推提供反作用力，使盾構(gòu)機整體往前移動。傳力介質(zhì)為兩塊焊 定偏差，盾構(gòu)隧道是按照隧道中線為指導進行施工。礦山法隧道設(shè)計為線路中線與隧道中線重合，因此在施做礦山法隧道時，需在設(shè)計同意確認的條件下逐漸向隧道中線進行適當調(diào)整，以確保盾構(gòu)5.2.2礦山法隧道二襯臺車、仰拱二襯、導臺模板設(shè)計要點礦山法隧道二襯結(jié)構(gòu)內(nèi)仰拱處施做弧形素混凝土導臺，是盾構(gòu)機盾體依托的基礎(chǔ)，是為了確保盾構(gòu)機進入礦山法隧道后能夠順利空推出洞，減少盾體與二襯結(jié)構(gòu)的接觸面，從而降低相互之間的4)臺車支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)部空間尺寸需滿足施工車輛通行，且下部需石渣回填搗平，不能采用素混凝壓破壞作用，導臺失去作用后反而會增大相互之間的摩擦力。考慮到以上諸多因素，遂計劃仰拱二道二襯臺車混凝土行走梁。礦山法隧道二襯結(jié)構(gòu)施工完成后，吊出井盾構(gòu)機接收托架采用此模板回填澆筑為混凝土接收導臺，二襯臺車行走梁外側(cè)范圍預(yù)埋鋼板為盾構(gòu)機盾體移動提供作用力，澆筑型，斷面內(nèi)四塊平均兩側(cè)分布，簡便輕巧便于施工。二襯臺車、仰拱二襯、導臺模板、吊出井導臺3)綁扎仰拱二襯鋼筋時在臺車行走軌道梁處加設(shè)兩道縱向水平筋，確保梁體穩(wěn)固。軌道梁成型4)導臺成型后仰拱處用渣石回填密實，回填面低于二襯臺車行走梁頂面即可，方便施工機械設(shè)5)礦山法隧道二襯結(jié)構(gòu)施做完成后，移出二襯臺車，并對成型隧道進行清理清潔，破除行走梁1米2噸3456789噸米盾構(gòu)機空推不拼裝管片通過礦山法成型隧道工藝原理為礦山法隧道施工仰拱二襯、導臺時提前鋼管中代替（節(jié)約）管片為盾構(gòu)機空推提供反作用力，從而使盾構(gòu)機整體往前移動。傳力介質(zhì)為兩）；A=Q/=2111200/（140×106）=M=P·l=2111200×0.5=1055600NW=M/σ=1055600/（240×106）=0.0044（M=P·l=2111200·lN·m；W==0.000331得f=7.23×10-6[f]=l/400=9.43×10-5）。②在三根45#鋼Φ150mm的圓柱上圓鋼柱在受力過程中力會傳遞至下部預(yù)埋管壁，預(yù)埋管口與圓鋼柱接觸處受力面積較小，受力最大，可能產(chǎn)生導臺混凝土結(jié)構(gòu)開裂現(xiàn)象。為保證導臺砼結(jié)構(gòu)完整性，提高圓鋼柱受力性能，需對圓鋼柱進行加固，具體為在圓柱外露部分即上半部分焊接6cm厚的梯形鋼板作為圓柱靠板，鋼板下理。一是要做到測量放樣準確，多次復(fù)核標高；二是預(yù)埋鋼管的保護非常重要。施做時需注意以下鋼管正確定位后需與鋼筋焊接牢固，以防澆筑砼時產(chǎn)生錯位；鋼管端部與導臺表礦山法接應(yīng)隧道開挖至確定的接收里程后及時對掌子面進行噴錨封閉，二襯結(jié)構(gòu)施工至該里程端頭封堵墻施做時在封堵墻上、中部最外圍10cm范圍間斷預(yù)埋φ22鋼筋，便于后期與鋼筋網(wǎng)片段管片與二襯結(jié)構(gòu)會有環(huán)向重疊或斷開區(qū)域。因此在礦山法隧道施做即將完成時，需實測盾構(gòu)隧道當前管片實際里程，并與設(shè)計里程對比得出誤差系數(shù)，推算剩余盾構(gòu)隧道管片截止里程，從而確定礦山法隧道終止里程。為方便施工，最后一環(huán)管片需與二襯結(jié)構(gòu)有部分重疊，但重疊寬度不宜大于加、保障后期施做的連接環(huán)梁接觸面，使之整體受力良好。澆筑二襯（環(huán)梁）混凝土時，可提前在綁扎好的環(huán)梁鋼筋表面鋪設(shè)一圈止水帶，取消鋼筋保護層施做，方便后期施做后澆環(huán)梁時鋼筋能快伸入到礦山法隧道的重疊管片背后存在一空隙，管片脫離盾尾后第一時間對空隙進行噴錨填充密實；待盾構(gòu)機空推出洞后，施做一環(huán)梁，連接管片與二襯結(jié)構(gòu)（開洞加強環(huán)梁）為一整體；后澆礦山法隧道接應(yīng)盾構(gòu)機為洞內(nèi)接收，施做洞門鋼環(huán)與止水簾布時空間狹小，施工難度大。遂變更為在接應(yīng)過渡段前后各15米范圍采用全斷面帷幕預(yù)注漿止水，并輔以地表注漿加固，取消洞門鋼盾構(gòu)機進入礦山法接應(yīng)隧道后停止刀盤掘進，后部管片在接應(yīng)里程點后停止拼裝，提供推動反1)礦山法隧道施工完盾構(gòu)接收端頭封堵墻后測量班對接收洞門位置進行復(fù)核測量，待盾構(gòu)機推進至封堵墻50～100m范圍時，分多次多層對盾構(gòu)機位置進行準確的測量，明確成洞隧道中心軸線與隧道設(shè)計中心軸線的關(guān)系，確定盾構(gòu)機的貫通姿態(tài)及掘進糾偏計劃。盾構(gòu)進入到達段后，加強地表4)到站前最后十環(huán)每拼裝完一環(huán)，都將該環(huán)與前一環(huán)在吊裝孔處焊接鋼筋或鋼板，實現(xiàn)相鄰兩1)盾構(gòu)機刀盤距洞門掌子面0.5m時應(yīng)盡量出空土倉內(nèi)碴土，減小人工清碴量。刀盤進入封堵墻2)刀盤穿過封堵墻后停止轉(zhuǎn)動，暫停推進。首先人工清理刀盤以及刀盤外周封堵墻上、中部殘渣，以免石渣掉落傷人。隨后人工迅速清理剩余石渣，以防盾構(gòu)上導臺過程中盾構(gòu)偏向，清渣時可3)石渣清理完成后，盾構(gòu)繼續(xù)推進至盾構(gòu)切口環(huán)過封堵墻35cm處暫停。隨后對二襯結(jié)構(gòu)、封堵墻與盾體之間的空隙進行分層掛網(wǎng)噴錨，鋼筋網(wǎng)片與二襯結(jié)構(gòu)預(yù)留鋼筋焊接，網(wǎng)片掛設(shè)兩層，噴射厚度30cm。從而能夠有效制止盾構(gòu)同步注漿漿液向刀盤方向流竄，進洞段注漿需分階段、分層次、埋鋼管外露出導臺面的現(xiàn)象，以防盾體經(jīng)過后對鋼管產(chǎn)生破壞，影響圓鋼柱插入。此時鋼管封口不5)刀盤上導臺后開啟六點位兩組主推油缸，其余油缸全部收回，盾體11米范圍做為實驗距離，調(diào)節(jié)得出推力的最小范圍，因盾體與周圍巖層的摩擦力，盾體外露越多，實驗數(shù)據(jù)越真實。推進過程中要密切注意盾構(gòu)機刀盤周邊與二襯結(jié)構(gòu)的間隙，并隨時進行油缸調(diào)節(jié)，使其在導臺上沿軸線方6)最后一環(huán)管片脫離盾尾后，需迅速對管片背后空隙進行噴錨填充、加固處理。噴錨機與噴錨7)人工繼續(xù)清理清洗導臺面，隨后在以導臺中心向兩邊各一米范圍內(nèi)涂抹黃油，掘進方向間斷8)及時拆除礦山法隧道照明設(shè)備，以免盾體鋼結(jié)構(gòu)與之摩擦漏電。同時自盾構(gòu)機盾體內(nèi)部引入盾構(gòu)機空推不拼裝管片通過礦山法成型隧道工藝原理為礦山法隧道施工仰拱二襯、導臺時提前預(yù)埋鋼管中代替（節(jié)約）管片為盾構(gòu)機空推提供反作用力，從而使盾構(gòu)機整體往前移動。傳力介質(zhì)L+N﹒1600mm-3805mm≤15設(shè)N=3，1600mm×3+2000m實心圓鋼柱為盾構(gòu)機空推提供反作用力，由于盾尾長度遠大于推進油缸最大行程，因此需在推1)盾構(gòu)空推傳力裝置分兩部分：兩塊焊接型鋼體、一塊弧形型鋼體。兩塊焊接型鋼體分別與6點位兩組推進油缸利用手拉葫蘆軟連接，手拉葫蘆可及時調(diào)節(jié)型鋼體上下位置；弧形型鋼體兩端分3)弧形型鋼體迎臺車方向側(cè)面加設(shè)一層10-20mm厚橡膠墊，能使三根鋼柱與弧形型鋼體受力良好。橡膠墊利用數(shù)塊薄鋼板與鋼體側(cè)面鋼板焊接緊固，薄鋼板焊接4)兩塊焊接型鋼體在盾尾調(diào)整就位后，在兩塊鋼體內(nèi)側(cè)盾尾殼體上分別焊接兩塊定位鋼板，確1)始終保持推進油缸與空推傳力裝置連接，推進時及時確認調(diào)節(jié)傳力裝置的上下高度。利用推2)空推傳力裝置每循環(huán)移動時標記預(yù)埋鋼管位置，移動完成后拆除鋼管封口，提前準備一支快4)盾構(gòu)機吊裝區(qū)域喂片機影響圓鋼柱安裝施工，空推傳力裝置、圓鋼柱全部運至盾尾后對喂片弧面支撐。橋架與盾構(gòu)機盾體相連，盾體移動時，橋架也隨即前進。盾體上導臺面為水平進入，高差可忽略不計。但橋架輪是沿著管片內(nèi)弧面前行，進入礦山法隧道后，在高程上有很大的降落。因此需對橋架由盾構(gòu)隧道進入礦山法隧道過渡段做變軌設(shè)計，采用臺車輪作為橋架輪導輪，即臺車輪焊接于橋架支撐型鋼下部，輪子滑行于臺車行走軌道即可。需要注意的是在橋架進入礦山法隧道之橋架通過型鋼滑槽進入礦山法隧道后，隨即盾構(gòu)機臺車也存在類似高差車間距為19.67m，臺車可通過變坡軌枕過渡至軌枕安裝時，先焊接鋼筋與鋼管內(nèi)壁，確保兩道鋼筋間距最大，隨后擺放軌1322314251627183962312345671234567質(zhì)量控制主要有原材料質(zhì)量控制；施工過程質(zhì)量控制；設(shè)計、圖紙、方案質(zhì)量控制等。本工法各工種人員熟悉作業(yè)內(nèi)容及安全注意事項，現(xiàn)場配備必要的應(yīng)急藥品，確保作業(yè)人員的人身安全；各機械設(shè)備操作人員必須經(jīng)過專業(yè)培訓后方可上崗，嚴禁非專業(yè)人員隨意操作；現(xiàn)場施工用電必須在珠三角城際莞惠GZH-6B標礦山法隧道接應(yīng)盾構(gòu)機中采用了本工法以后，一臺φ8.81米海瑞克盾構(gòu)機成功出洞，期間未出現(xiàn)任何施工事故，同時工期和經(jīng)濟效益也有了很大改觀。區(qū)間隧道預(yù)制管片外徑8.5m，內(nèi)徑7.7m，寬度1.6m。本工法采用可重復(fù)使用的實心鋼柱為盾構(gòu)機推動提供反作用日平均推進約42m（其他類似標段采用拼裝管片空推日平均推進量不足20m節(jié)省管片160塊（80環(huán)一環(huán)管片含運輸費用約4.1萬元，直接節(jié)省費用約320萬元；預(yù)埋鋼管及實心鋼柱含人工費約3在珠三角城際莞惠GZH-6B標礦山法隧道接應(yīng)盾構(gòu)機中采用了本工法以后，一臺φ8.81米海瑞克盾構(gòu)機成功出洞，期間未出現(xiàn)任何施工事故，同時工期和經(jīng)濟效益也有了很大改觀。區(qū)間隧道預(yù)制11.1經(jīng)濟效益：本工法采用可重復(fù)使用的實心鋼柱為盾構(gòu)機推動提供反作用力，從而節(jié)約大量管片的使用，不產(chǎn)生廢棄工程量，且施工成本低。盾構(gòu)機空推（其他類似標段采用拼裝管片空推日平均推進量不足20