小半徑曲線隧道盾構(gòu)施工工藝工法

1、小半徑曲線隧道盾構(gòu)施工工藝工法1前言 1.1工藝工法概況小半徑曲線盾構(gòu)隧道是指曲線半徑在250400米的曲線隧道，由于施工采用盾構(gòu)法施工，盾構(gòu)機(jī)的設(shè)計轉(zhuǎn)彎能力 直接影響到隧道的施工難易程度，目前使用較多的德國海瑞 克6280mm的土壓平衡盾構(gòu)機(jī)的最小水平轉(zhuǎn)彎半徑為200米、日本小松TM625PM盾構(gòu)機(jī)最小水平轉(zhuǎn)彎半徑為150米，可以滿足小半徑曲線的施工要求。但施工過程中需采用相應(yīng) 的輔助措施及加強(qiáng)施工各個方面的控制才能有力確保小半 徑曲線隧道施工質(zhì)量。1.2工藝原理盾構(gòu)掘進(jìn)過程中通過刀盤的超挖刀，推進(jìn)油缸的壓力、行程差、鉸接油缸的行程差使盾構(gòu)機(jī)根據(jù)隧道的設(shè)計曲 線前行以完成曲線段的隧道施工通過

2、增大每環(huán)管片的楔型量、減少環(huán)寬以增大管片 轉(zhuǎn)彎的能力來擬合隧道較小的設(shè)計曲線。2工藝工法特點有效減小了建筑物密集區(qū)等特殊條件下隧道選線的難 度，適用于較小半徑曲線盾構(gòu)隧道的施工，施工具有安全、 經(jīng)濟(jì)、高效的特點。3適用范圍適用于小半徑曲線盾構(gòu)隧道。4主要引用標(biāo)準(zhǔn)4.1地鐵設(shè)計規(guī)范(GB50157)4.2地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范(GB50299)4.3混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50010)4.4混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范(GB50204)4.5地下防水工程質(zhì)量驗收規(guī)范(GB50208)4.6建筑防腐蝕工程施工及驗收規(guī)范(GB50212)5施工方法小半徑曲線盾構(gòu)隧道施工是在土壓平衡的前提下，采

3、用VMT導(dǎo)向系統(tǒng)控制掘進(jìn)方向、 通過刀盤的超挖刀擴(kuò)挖掌子面、 推進(jìn)油缸壓力差使盾構(gòu)機(jī)沿曲線方向前行、盾構(gòu)鉸接油缸行 程差使盾體與盾尾有效的擬合曲線，最后通過楔型量較大的 管片拼裝來擬合盾構(gòu)機(jī)開挖的曲線形成小半徑曲線隧道。6工藝流程及操作要點6.1施工工藝流程圖1施工工藝流程圖6.2操作要點施工準(zhǔn)備工程開工前了解隧道地質(zhì)情況、地面建筑物情況，做好盾構(gòu)機(jī)的選型工作，確保使用盾構(gòu)機(jī)滿足小半徑曲線的施工能力。進(jìn)入小半徑曲線掘進(jìn)前2個月前做好施工的各項準(zhǔn)備工作，準(zhǔn)備工作的重點為小半徑曲線使用管片的生產(chǎn)。622掘進(jìn)控制1進(jìn)入小半徑曲線啟用超挖刀、仿形刀，使開挖空間滿足盾構(gòu)機(jī)轉(zhuǎn)彎的能力。掘進(jìn)過程中根據(jù)掘進(jìn)參

4、數(shù)選擇合適的超挖量，示：般超挖量2050mm裝有超挖刀的刀盤如圖 2所2在小半徑曲線隧道中盾構(gòu)機(jī)每推進(jìn)一環(huán)，由于推進(jìn)油 缸與管片受力面不垂直，在油缸的推力作用下產(chǎn)生一個水平 分力，使管片拖出盾尾后，受到側(cè)向分力的影響向曲線外側(cè) 偏移，因此盾構(gòu)機(jī)提前進(jìn)入小半徑曲線掘進(jìn)，盾構(gòu)機(jī)水平姿 態(tài)向曲線內(nèi)側(cè)偏2040mm如圖3管片受力分析圖所示:邊緣刮刀圖2裝有超挖刀適應(yīng)于軟土地層的刀盤布置刮刀3采用VMT自動導(dǎo)向系統(tǒng)和人工測量輔助進(jìn)行盾構(gòu)姿態(tài)監(jiān)測，采用分區(qū)操作盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)油缸控制盾構(gòu)掘進(jìn)方向，被 動鉸接裝置在曲線掘進(jìn)過程中形成油缸行程差，使盾構(gòu)機(jī)有 效擬合曲線，小半徑（250400米）曲線段主要控制參數(shù)如 下：表1小半徑曲線段掘進(jìn)控制參數(shù)序號項目單位控制數(shù)值備注1掘進(jìn)速度mm/min20-40根據(jù)地層相應(yīng)調(diào)整2總推力T1000 1500根據(jù)地層相應(yīng)調(diào)整3推進(jìn)油缸行程差mm0604推進(jìn)油缸壓力bar452005推進(jìn)油缸壓力差bar501006鉸接壓力bar302007鉸