中鐵盾構始發(fā)和接收技術淺析（PPT79）

盾構構技技術術———始發(fā)發(fā)接接收收分享享人人：：顧顧劍劍剛剛目錄錄盾構構機機始始發(fā)發(fā)技技術術盾構構機機接接收收技技術術主要要內內容容第一一部部分分盾盾構構機機始始發(fā)發(fā)技技術術1、盾盾構構機機始始發(fā)發(fā)流流程程2、端端頭頭井井洞洞門門土土體體加加固固3、洞洞門門鑿鑿除除4、始始發(fā)發(fā)架架與與反反力力架架安安裝裝5、洞洞門門密密封封裝裝置置安安裝裝6、鋪鋪軌軌7、盾盾構構始始發(fā)發(fā)8、常常見見問問題題的的預預防防及及處處理理第二二部部分分盾盾構構機機的的接接收收及及接接收收新新技技術術盾構構始發(fā)發(fā)技術術盾構構始始發(fā)發(fā)流流程程圖圖端頭頭土土體體加加固固端頭頭井井土土體體加加固固概述述盾盾構構始始發(fā)發(fā)到到達達之之前前，，一一般般要要根根據據洞洞口口地地層層的的穩(wěn)穩(wěn)定定情情況況評評價價地地層層，，并并采采取取有有針針對對性性的的處處理理措措施施。。地地層層處處理理一一般般采采取取如如““固固結結灌灌漿漿””、、““冷冷凍凍法法””、、““插插板板法法””等等措措施施進進行行地地層層加加固固處處理理。。選選擇擇加加固固措措施施的的基基本本條條件件為為加加固固后后的的地地層層要要具具備備最最少少一一周周的的側側向向自自穩(wěn)穩(wěn)能能力力，，且且不不能能有有地地下下水水的的損損失失。。常常用用的的具具體體處處理理方方法法有有攪攪拌拌樁樁、、旋旋噴噴樁樁、、注注漿漿法法，，SMW工法、冷凍凍法等。選選擇哪一種種方法要根根據地層和和環(huán)境具體體情況而定定，并且嚴嚴格控制整整個加固過過程端頭土體加加固端頭土體加加固攪拌樁旋噴樁注漿法SMW工法冷凍法按國家標準準《地基與基礎礎工程施工工及驗收規(guī)規(guī)范》執(zhí)行注意6點：加固深度范范圍內土體體的每一點點均能經過過20次以上成樁垂直度度偏差不超超過1％人工記錄與與儀器監(jiān)測測記錄同時進行樁與樁搭接長度樁頂頂標高樁樁深應滿足足設計要求求成樁后試塊塊的試壓強度不得小于設設計要求值值補加固強度度必須達到設設計要求攪拌樁施工工質量控制制端頭土體加加固水泥：視漿液類型型－普通型型早強強型抗抗?jié)B型等進進行選用拌漿用水：：要求清潔無無劣質無無侵蝕性性酸堿堿度適中外摻劑：促凝、早強強：可外摻2％～4％氯化鈣或或3％～5％三三乙乙醇胺，食食鹽1％及氯化鈣鈣2％～3％。提高抗?jié)B性性能，初凝凝快，終凝凝時間長：：可外摻2％～4％水玻玻璃，，10％～50％膨潤土。。漿液：要控制在初初凝時間內內使用不不得超時端頭土體加加固旋噴樁施工工質量控制制施工過程按要求作好好施工記錄錄開挖檢查：：待漿液達到到一定強度度，即可開開挖土體檢查成樁的的垂直度、、樁間結合合狀況及樁樁徑大小鉆孔檢查：：在已旋噴好好并固結完完成的樁體體中取芯樣樣，做成標標準試件進進行室內物物理力學性性能試驗。。下噴管前先檢查噴嘴嘴及噴漿口口是否暢通通再作作噴漿試驗驗當漿壓符符合設計要要求時方可可下管施工中經常測試漿漿液比重(濃度)做好記錄端頭土體加加固旋噴樁施工工質量控制制端頭土體加加固端頭土體加加固端頭土體加加固端頭井加固固本公司職工工24小時負責地地基加固旁旁站工作尤尤其是是水泥的摻量樁的位置垂直度和搭接情況并并且對圍護護結構和加加固體之間間加固的夾夾檔和兩側側包角要進進行重點監(jiān)監(jiān)控進場加固一一旦發(fā)覺鉆鉆頭抱鉆、、噴嘴堵塞塞，安全閥閥和管路接接頭密封泄泄漏或壓力力過低，油油管破裂漏漏油，注漿漿壓力、有有些高壓管管路未清洗洗徹底，漿漿液出現(xiàn)沉沉淀或其他他雜物堵塞塞，造成漿漿液流量不不夠，加固固體密實性性差，造成成漿液供應應中斷，出出現(xiàn)斷樁等等等異常情情況，旁站站人員要嚴嚴格指正關注事項：地基加固檢檢測垂直取芯（（提前一個個月）端頭井加固固水平探測檢檢查孔選擇可能出出現(xiàn)的薄弱弱環(huán)節(jié)進行行鉆孔檢查查，其中4、5、2、7號孔檢查開開孔以45度角向外傾傾斜（見圖圖）。檢查查孔無涌泥泥、涌砂，，不塌孔，，涌水量小小于0.2L/min··m端頭土體加加固水平探孔取取芯情況(格式)見表洞

門水水

平探探

孔位位

置示示

意圖圖端頭土體加加固序號孔號探孔深度地質情況備注1J14m0-4m水泥體，水泥色，含黃色砂土較少，漿液對砂土包裹較好，擴散較為均勻，芯體密實，有一定強度，成孔后無水0-4m取芯2J24m0-4m水泥體，水泥色，含黃色砂土較少，芯體較為完整，芯體密實，有一定強度，成孔后無水。0-4m取芯3J34m0-0.3m黃色砂土含量大，芯樣可見漿脈，密實；0.3-3.4米，水泥體，砂土基本被漿液包裹；3.4-4砂土含量大，成塊，密實，干燥，成孔后無水。0-4m取芯4J44m0-1m基本為水泥體，夾少量砂土；1-2.5m水泥體夾土，土含量稍大；2.5-4m基本為水泥體，成孔后無水。0-7m取芯5J54m0-1m基本為水泥體，芯體干實；1-2m土含量稍大，芯體干實，成孔后有清水，水量0.086m3/h。0-4m取芯6J64m0-3m水泥體，3-4m水泥體夾極少量砂土，較干，成孔后無水0-4m取芯7J74m0-1.5m基本為水泥體，1.5-2m水泥體夾土土含量較少；2-4m基本為水泥體，成孔后無水。0-4m取芯8J84m0-2.5m基本為水泥體，水泥色，較為破碎，但呈薄片塊狀，強度較高；2.5-4m含水率有所增加，芯樣完整，水泥色，成孔后無水。0-4m取芯9J94m0-2m基本為水泥體，水泥色；2-3m黃色砂土含量增多，干實；3-4m水泥夾沙，芯體呈薄片狀，成孔后無水。0-4m取芯端頭土體加加固J4檢查孔情況況J2檢查孔情況況J3檢查孔情況況J6檢查孔情況況J5檢查孔情況況J1檢查孔情況況端頭土體加加固水平取芯情情況根據垂直和和水平取芯芯情況，進進行洞門加加固評價。。一般在盾盾構始發(fā)或或到達前7～10天開始洞口口圍護結構構的切除。。施工一般般分兩次進進行，第一一次先將圍圍護結構主主體外層鑿鑿除，保留留內層圍護護結構的鋼鋼筋和保護護層，在盾盾構始發(fā)或或到達前將將剩余部分分鑿除。洞門鑿除在鑿除完最最后一層混混凝土之后后，要及時時檢查始發(fā)發(fā)洞口的凈凈空尺寸，，確保沒有有鋼筋、混混凝土侵入入洞門輪廓廓范圍之內內。地下連續(xù)墻墻圍護結構構洞門鑿除除洞門鑿除洞口鑿除順順序先下后上剝除第一層層鋼筋鑿除第一層層鋼筋與第第二層鋼筋筋間混凝土土鉆孔樁圍護護結構洞門門鑿除洞門第一次次鑿除，如如下圖：洞門鑿除洞門第二次次鑿除鑿除剩余部部分的混凝凝土，使圍圍護樁的鋼鋼筋完全外外露，以便便第三次切切割。洞門鑿除洞門第三次次割除鋼筋筋盾構機推進進正常時，，派專業(yè)切切割人員快快速切割剩剩余的圍護護樁鋼筋，，盾構機快快速跟進。。洞門鑿除第一步，預預埋件安裝裝1、始發(fā)架預預埋件形式式，如圖所所示；預埋件平面面預埋件剖面面始發(fā)架與反反力架安裝裝2、埋設方式式和埋設位位置，根據據線路形式式和托架的的設計來確確定，頤和和園的預埋埋件布置如如圖所示。。第二步始始發(fā)架定定位1、始發(fā)架平平面位置確確定2、始發(fā)架垂垂直位置確確定。始發(fā)架與反反力架安裝裝3、預埋件的的布置預埋件位置預埋件位置始發(fā)架與反力力架安裝始發(fā)托架的定定位始發(fā)架與反力力架安裝第三歩始發(fā)發(fā)架加固盾盾構始發(fā)之之前，必須對對始發(fā)臺兩側側進行必要的的加固。加固固的方式見下下圖：始發(fā)架與反力力架安裝反力架安裝始發(fā)架與反力力架安裝反力架示意圖圖始發(fā)架與反力力架安裝始發(fā)架與反力力架安裝盾構機半環(huán)始始發(fā)示意圖始發(fā)架與反力力架安裝安裝反力架及及負環(huán)管片示示意圖始發(fā)架與反力力架安裝洞口密封是為為盾構在始發(fā)發(fā)時防止背襯襯注漿砂漿外外泄所用按種類：壓板板式和折葉式式，折葉式越來來越被人們所所認可。洞口密封施工工分兩步：第第一步做好始始發(fā)洞門預埋埋件的埋設工工作，注意在在埋設過程中中預埋件必須須與車站結構構鋼筋連接牢牢固；第二步步在盾構正式式始發(fā)之前，，應先清理完完洞口的碴土土，再完成洞洞口密封的安安裝。洞口密封裝置置安裝由于洞圈與盾盾構外徑有一一定的間隙，，需在洞圈周周圍安裝由橡膠膠簾布、扇形形壓板等組成成的密封裝置置。安裝止水簾幕幕洞口密封裝置安裝裝洞口密封裝置安裝裝盾構始發(fā)防水水裝置圖軌道鋪設一般般分兩期：第一期：盾構構始發(fā)階段的的軌道鋪設線線型；第二期：盾構構正常掘進階階段的軌道鋪鋪設線型。軌道鋪設一期軌道鋪設設線型軌道鋪設二期軌道鋪設設線型軌道鋪設盾構始發(fā)空載推進控制盾構的推推進油缸行程程和限制盾構構每一環(huán)的推推進量推進的同時，，檢查盾構是是否與始發(fā)架架、始發(fā)洞門門發(fā)生干涉或或是否有其他他異常事件或或問題的發(fā)生生始發(fā)時要密切切注意始發(fā)基座、反反力架的變形形，發(fā)現(xiàn)異常常，及時采取取措施。盾構始發(fā)盾構機始發(fā)管管片拼裝盾構機始發(fā)在在反力架和洞洞內正式管片片之間安裝7-9環(huán)負環(huán)管片（（全部為閉口口環(huán)），反力力架與臨時管管片之間設一一環(huán)鋼管片作作為基準環(huán)，，每環(huán)臨時管管片分塊數(shù)與與標準管片相相同，依次安安放在托架上上。并在內、、外側采取手手拉葫蘆將鋼鋼絲繩拉緊和和鋼管支撐等等加固措施，，以保證在傳傳遞推力過程程中管片不會會浮動變位。。負環(huán)管片與始始發(fā)基座采用用木鍥子將管管片墊實牢靠靠。盾構始發(fā)洞口注漿封堵堵在盾尾完全進進入洞體后，，調整洞口密密封，進行洞洞口注漿。漿漿液不但要求求順利注入，，而且要有早早期的強度。。盾構始發(fā)隧道內注漿漿漿液有可能注注不滿洞門間間隙，所以在在鋼板上下左左右4～5個位置開設注注漿孔進行補補壓漿盾構始發(fā)盾構始發(fā)試驗段掘進參參數(shù)計算盾構推力偏小小時，土體處處于向下滑動動的極限平衡衡狀態(tài)（見圖圖1）。此時，土土體內的豎直直應力σz相當于大主應應力σ1，水平應力σa相當于小主應應力σ3水平應力σa為維持刀盤前前方的土體不不向下滑動所所需的最小土土壓力，即土土體的主動土土壓力：σa=σztan2（45°-φ/2）-２Ctan（45°-φ/2）式中，σz為深度z處的地層自重重應力；c為土的粘聚力力；z為地層深度；；φ為地層內部摩摩擦角。參數(shù)設定主動土壓力參數(shù)設定盾構的推力偏偏大時，土體體處于向上滑滑動的極限平平衡狀態(tài)（見見圖2）。此時，刀刀盤前方的土土壓力σp相當于大主應應力σ1，而豎向應力力σz相當于小主應應力σa。σp=σ1=σztan2（45°+φ/2）+２ctan（45°+φ/2）參數(shù)設定被動土壓力參數(shù)設定參數(shù)設定土倉壓力=水壓力+土壓力土倉壓力>水壓力+土壓力導致地面隆起起參數(shù)設定參數(shù)設定土倉壓力<水壓力+土壓力導致地面沉降降參數(shù)設定技術難點－壓壓力平衡參數(shù)設定土倉壓力主要要受下列因素素影響：掘進進速度、開挖挖土量、土體體改性所用添添加劑的量。。在一定速度下下進行掘進時時通?？梢酝ㄍㄟ^改變螺旋旋輸送機的速速度來控制土土壓。當螺旋旋輸送機轉速速較快時泥土土就會迅速被被運出去，這這時土壓就會會降低，相反反土壓就升高高。通常也可以通通過改變掘進進速度來控制制土壓，減小小掘進速度土土艙中的土壓壓會降低，相相反會升高。。加固效果不好好采取的主要措措施是必須根根據端頭土體體情況選擇合合理的補加固方法，，而且要加強強過程控制，，特別是要嚴嚴格控制一些些基本參數(shù)。。對于加固區(qū)區(qū)與始發(fā)井間間形成的必然然間隙要采取其其它方式處理理。常見問題的預預防與處理開洞門時失穩(wěn)穩(wěn)主要表現(xiàn)：土土體坍塌和水水土流失，其其主要原因是是端頭加固效果不好好。小范圍可可采用邊破除除洞門砼，邊邊利用噴素砼的方法法對土體臨空空面進行封閉閉。如果土體體坍塌失穩(wěn)情況嚴重重時，只有封封閉洞門重新新加固始發(fā)后盾構機機“磕頭”在盾構機抵達達掌子面及脫脫離加固區(qū)時時容易出現(xiàn)盾盾構機“磕頭頭”的現(xiàn)象，，通常采用抬抬高盾構機的的始發(fā)姿態(tài)、、合理安裝始始發(fā)導軌以及及快速通過的的方法盡量避避免“磕頭””或減少“磕磕頭”的影響響，安裝防““磕頭”裝裝置。常見問題的預預防與處理洞門密封效果果不好洞門密封的主主要目的也是是在始發(fā)掘進進階段減少土土體流失。當當洞門加固達達到預期效果果時，對于洞洞門環(huán)的強度度要求相對較較低，否則要要在盾構推進進前徹底檢查查和確定洞門門環(huán)的狀況。。在始發(fā)過程程中若洞門密密封效果不好好，可即時調調整壁后注漿漿的配合比，，使注漿后盡盡早封閉，也也可采用在洞洞門密封外側側向洞門密封封內部注快凝凝雙液漿的辦辦法解決。支撐系統(tǒng)失穩(wěn)穩(wěn)支撐系統(tǒng)在某某些情況下由由于盾構機推推進中的瞬時時推力或扭矩矩較大而產生生失穩(wěn)，這樣樣將導致整個個始發(fā)工作的的失敗。對于于支撐系統(tǒng)的的失穩(wěn)只能從從預防角度進進行，同時在在始發(fā)階段對對支撐系統(tǒng)加加強監(jiān)測。反力架架的預預埋件件及斜斜撐要要堅固固牢靠靠。要要有計計算書書。地面沉沉降較較大由于始始發(fā)施施工的的特殊殊性，，盾尾尾進入入洞門門5環(huán)后才才能進進行同同步注漿漿，這這段時時間不不能及及時充充填建建筑空空隙，，故始始發(fā)階階段的的地面面沉降降值均均較大大，因因此在在始發(fā)發(fā)階段段需盡盡早建建立盾盾構機機的適適合工工況并并嚴密密注意意出土土量及及土壓壓情況況，同同時加加大監(jiān)監(jiān)測頻頻率，，控制制地面面沉降降值。。常見問問題的的預防防與處處理盾構始始發(fā)成成功主主要由由始發(fā)發(fā)條件件及始始發(fā)施施工技技術中中每一環(huán)環(huán)節(jié)的處理理決定定。在在前期期的地地質勘勘探，，特別別是對對端頭頭土體體的液液限、、塑限限、滲滲透系系數(shù)、、含水水量等等各種種物理力力學指指標進行全全面的的調查查及評評估是是相當當有必必要的的；同同時應應對始始發(fā)技技術施施工中中的每每一個個環(huán)節(jié)節(jié)加強強全面面、細細致的的控制制，以以確保保各種種處理理措施施達到到預期期效果果。因為始始發(fā)技技術與與每個個工程程的始始發(fā)條條件息息息相相關，，所以以始發(fā)發(fā)時每每一個個細節(jié)節(jié)如采采用什什么端端頭加加固方方式、、連續(xù)續(xù)墻破破除方方式、、始發(fā)發(fā)臺及及反力力架的的定位位等均均需根根據現(xiàn)現(xiàn)場條條件選選擇最最合適適的方方法。。目前在在有些些城市市端頭頭井洞洞門采采用了了玻璃璃纖維維筋替替代鋼鋼筋，，這樣樣盾構構就可可以直直接用用刀盤盤切削削洞門門，不不需要要鑿除除洞門門，但但我們們在配配置刀刀具的的時候候，要要考慮慮刀具具的強強度和和耐磨磨性，，始發(fā)發(fā)和接接收加加起來來刀具具要切切削1.6—2m厚的混混凝土土。回顧總總結盾構接收技術接收前前準備備在盾構構機距距離接接受井井端墻墻50m時，即即進入入接收收掘進進階段段，為為迎接接盾構構機順順利到到達，，應在在接收收井前前作好好如下下準備備:1接收段段掘進進前,要對隧隧道基基線進進行貫貫通前前測量量與盾盾構姿姿態(tài)和和隧道道線形形測量量。2加強盾盾構姿姿態(tài)和和隧道道線形形測量量，及及時糾糾正偏偏差，，確保保盾構構順利利地從從隧道道進入入接收收井。。并根根據實實測的的車站站洞門門位置置對隧隧道貫貫通時時的盾盾構機機刀盤盤位置置進行行必要要的調調整。。3安裝洞洞門密密封裝裝置；；4安裝盾盾構機機接收收托架架；5鑿除部部分洞洞門處處的地地下連連續(xù)墻墻；6在接受受井內內準備備砂袋袋、水水泵、、水管管、方方木、、風鎬鎬等應應急材材料或或工具具；7準備洞洞內與與接受受井