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文檔簡介
盾構始發(fā)及及盾構推進進施工技術術中鐵四局城城市軌道交交通工程分分公司李旭杰一、前言城市地鐵盾盾構施工具具有快速、、安全、對對地面建筑筑物影響小小等諸多優(yōu)優(yōu)點,已經經被越來越越多的人們們所認可。。我國地鐵鐵隧道施工工已開始使使用盾構法法。隨著技術進步、認識識提高、綜綜合國力的的增強,特特別是隨著著該施工技技術所顯現(xiàn)現(xiàn)的優(yōu)勢,,盾構法越越來越多地地被國內地地鐵界所接接受,上海海、廣州、、南京、北北京、深圳圳、天津、、西安、成成都、沈陽陽、杭州等等城市都使使用這種方方法。雖然然盾構有許許多成功的的工程實例例,但是使使用這種方方法也有較較大的風險險。如盾構構在隧道內內只能前進進,不可后后退,一旦旦盾構本身身出現(xiàn)致命命的故障,,可能就會會產生災難難性的后果果。而且使使用盾構在在對洞口進進行加固處處理的始發(fā)發(fā)時階段出出問題的概概率很高,,即使是非非常有經驗驗的承包商商也常會發(fā)發(fā)生類似事事故。在城市地鐵鐵施工中,,盾構始發(fā)發(fā)作為盾構構施工的一一個必經階階段。盾構構機始發(fā)是是指盾構機機在施工豎豎井內或車車站結構內內,自盾構構機主機開開始定位,,刀盤向前前推進貫入入圍巖,沿沿設計線路路向前掘進進,直至盾盾構機完全全進入區(qū)間間隧道,洞洞口反力架架與負環(huán)管管片拆除為為止。(地地鐵定額中中規(guī)定盾構構始發(fā)后40m為盾構始發(fā)發(fā)段,盾構構到達5倍盾構刀盤盤直徑為到到達段)。。1.盾構法的基基本含義盾構施工法法是“使用用盾構機在在地下掘進進,在護盾盾的保護下下,在機內內安全的進進行開挖和和襯砌作業(yè)業(yè),從而構構筑成隧道道的施工方方法”。按按照這個定定義,盾構構施工法是是由穩(wěn)定開開挖面、盾盾構機挖掘掘和襯砌三三大部分組組成。二、盾構法法施工的原原理及方法法盾構法施工工的概貌如如圖1所示。在隧隧道的一端端建造豎井井或基坑,,將盾構安安裝就位,,盾構從豎豎井或基坑坑的墻壁開開孔出發(fā),,在地層中中沿著設計計軸線,向向另一豎井井或基坑的的孔壁推進進。盾構推進中中所受到的的地層阻力力,通過盾盾構千斤頂頂傳至盾構構尾部已經經拼裝好的的襯砌管片片上。盾構構機是這種種施工方法法中主要的的施工機具具。圖1盾構法施工概貌圖車站碴土儲艙和料斗龍門吊車泥漿處理設備豎井皮帶運輸機盾構機螺旋輸送機管片運輸車泥漿注入車斗車電瓶車2.盾構法施施工的原原理和過過程3.密封式(平衡)盾構機的的組成盾構機組組成(2)壓力艙壓力測試攪拌系統(tǒng)壓力控制加漿系統(tǒng)(3)排土、排泥系統(tǒng)排土器排漿管路攪拌裝置加漿裝置(4)推進裝置千斤頂選型和配置工作速度安全鎖總推力千斤頂行程壓力墊盾構機通用裝置軸承止水帶(1)刀盤超挖裝置刀盤開口旋轉速度形式潤滑裝置刀頭旋轉力矩支承方式(6)附屬裝置盾尾止水裝置壁后注漿裝置開挖面崩壞探測裝置鎖定裝置測量裝置后方臺車接頭裝置起重臂真圓保護(5)管片組裝裝置油壓機油油壓機油壓管路(7)油壓裝置KBBA管片片AAA管片的組組裝順序序K管片(封頂塊)的嵌入半徑方向插入型BKKBBB盾構機是是根據每每一施工工區(qū)段設設計的專專用設備備盾構施工工不可退退后對施工的的要求精精度高占用的施施工場地地小對鄰近建建筑物的的影響小小對周圍環(huán)環(huán)境的影影響較小小4.盾構施工工的特點點1、場地作作業(yè)少,,隱蔽性性好,因因噪音、、振動引引起的環(huán)環(huán)境影響響??;2、隧道施施工的費費用和技技術難度度基本不不受覆土土深淺的的影響,,適宜于于建造覆土土深的隧隧道;3、穿越河河底或海海底時,,隧道施施工不影影響航道道,也完完全不受受氣候的的影響;4、穿越地地面建筑筑群和地地下管線線密集區(qū)區(qū)時,周周圍可不不受施工工影響;;5、自動化化程度高高、勞動動強度低低、施工工速度較較快。盾構法施施工的優(yōu)優(yōu)點1、施工設設備費用用較高;;2、覆土較較淺時,,地表沉沉降較難難控制;;3、用于施施工小曲曲率半徑徑隧道時時,掘進進較困難難。盾構法施施工的缺缺點三、盾構法主主要施工工程序1、建造盾構工作井
2、盾構掘進機安裝就位3、出洞口土體加固4、初推段掘進施工5、掘進機設備轉換6、盾構連續(xù)掘進施工7、接收井井洞口土土體加固固8、盾構進進入接收收井井,并運運出地面面四、盾構構掘進施施工的豎豎井始發(fā)工作作井:滿足盾構構掘進機機安裝和和出洞施施工的要要求接收收工作井井:盾構隧道道掘進完完成后進進入接收收井,滿足盾構構拆卸或或轉場吊吊裝移位位的工作作空間要要求豎井施工工方法:沉井法、、地下連連續(xù)墻圍圍護、鋼鋼板樁圍圍護常見的洞洞口封門門形式主主要有::外封門形形式內封門形形式特殊封門門(井內內外封門門)SMW工法施工工洞口封封門地下連續(xù)續(xù)墻施工工洞口封封門鉆孔灌注注樁施工工洞口封封門常見的洞洞門結構構形式在井內或或洞門口口采取措措施使之之洞口外外土體保保持穩(wěn)定定1、出洞時時,洞口口用外封封門的技技術封門一般般采用鋼鋼板樁,,常用槽槽鋼組合合,封門門的實施施有兩種種方法::其一是是在沉井井下沉施施工時將將封門安安裝在洞洞口,然然后與沉沉井一起起下沉到到位,另另一種方方法是待待沉井下下沉到位位后再緊緊貼井外外壁打入入封門板板樁。((見圖))這外封門門形式一一般用于于出洞施施工,因因受到拔拔出板樁樁的難度度及鋼板板樁接長長接頭的的構造和和接頭牢牢固等原原因,當當工程洞洞口埋深深較深時時不宜采采用。2、內封門門措施進洞的封封門一般般采用內內封門的的技術較較為妥當當(見圖圖)。封封門可用用型鋼組組合其有有豎封門門及橫封封門兩種種形式。。內封門進洞洞示意圖圖3、井內外外封門形形成(見見圖)當工程埋埋深深,,井外是是砂性土土滲透系系數(shù)大、、地下水水位高,,要平衡衡地下水水壓力較較為困難難,則可可采用井井內外封封門形式式作為出出、進洞洞技術措措施。井內外封封門示意意圖4、用SMW工法作洞洞口封門門(見圖圖)當工程工工作井用用圍護開開挖施工工工藝時時,可在在工作井井出、進進洞口處處用SMW工法作結結構施工工圍護,,出進洞洞施工時時當掘進進設備靠靠出SMW樁拔除樁樁內H型鋼,利利用掘進進設備刀刀盤切削削SMW的水泥土土逐漸完完成出、、進洞施施工。SMW封門示意意圖盾構選型型各工程在在前期準準備工作作時最重重要的是是做本工工程所用用盾構的的選型及及設計,,而盾構構選型必必須根據據工程所所穿越的的地層土土質條件件進行,,選中的的盾構性性能必須須解決三三個技術術問題::1、支護護:用什什么方法法支護正正面土體體,在盾盾構推進進施工中中不產生正面面土體的的流失,,保持平平衡。2、開挖掘掘進:采采用什么么方法開開挖正面面土體;;3、排土土:開挖挖下來的的土渣如如何迅速速的排除除使正面面土倉內內土渣排除速速度與開開挖速度度相符。。五、盾構構始發(fā)準準備1、施工現(xiàn)現(xiàn)場平面面布置根據業(yè)主主提供的的施工場場地范圍圍,參照照車站的的現(xiàn)場情情況,我我們對施施工場地地和生活活場地進進行布置置,眠山山站盾構構施工場場地平面面布置圖圖?,F(xiàn)場生產產區(qū)臨建建在生產區(qū)區(qū)域內,,需要布布置隧道道工程的的各項臨臨建設施施,包括括:電力力系統(tǒng)、、給排水水系統(tǒng)、、拌漿系系統(tǒng)、渣渣土轉駁駁系統(tǒng)、、運輸系系統(tǒng)等。。
①場場地硬化化
生產產區(qū)內全全部采用用混凝土土硬化地地面,普普通段硬硬化采用用C25素混凝土土,厚15cm;管片以以及出土土車形式式通道以以及挖掘掘機形式式通道采采用C25鋼筋混凝凝土,厚厚15cm,鋼筋采采用Φ14mm@300mm。②現(xiàn)場臨臨時用電電
盾構構電源由由箱變經經MYP3×25+3×10高壓橡膠膠電纜將將10kV高壓送至至盾構機機上高壓壓開關柜柜,再由由盾構機機上變壓壓器變壓壓后供盾盾構機用用電。其其它施工工用電經經兩臺630kVA變壓站三三路供電電。施工工場地內內的用電電設備、、隧道內內照明及及小型機機具用電電由箱變變提供的的8個380V/400A電源接口口供電,,供電方方式為三三相五線線制,采采用三級級配電,,兩級漏漏電保護護。隧道道內供電電采用分分段箱控控制,每每100米設置一一個分段段控制箱箱,照明明采用低低壓36V/55W節(jié)能燈,,燈距為為8環(huán),安裝裝在隧道道推進方方向的外外側。隧隧道內線線路采用用架設,,架線的的支架同同時作為為燈具的的支架。。
現(xiàn)場場臨時用用電采用用電纜線線供電,,電纜線線埋入地地下,深深度不小小于600mm。③現(xiàn)場臨臨時用水水
生產產用水由由業(yè)主提提供的自自來水口口徑250mm進水管道道供給并并分流,,分流后后接入拌拌漿房、、井下?!,F(xiàn)場供供水水管管埋入地地下,深深度不小小于300mm,施工排排水經三三級沉淀淀后,排排入市政政排水管管道。④集土坑坑
集土土坑施工工1處,左右右線共用用,設置置在東側側端頭井井的維護護結構外外。每個個集土坑坑入土5m,地上0.5m,長寬分分別為24m和9m,為鋼筋筋混凝土土結構。??紤]到到倒土架架占用的的空間,,單個集集土坑地地下段有有效容積積為1080m3,約27環(huán)的出土量。。為方便倒土土,集土坑設設置倒土架2個,集土坑的的出土方式見見圖6.3-1,出土車輛從從車站東大門門進出。集土坑出土示示意圖⑤拌漿系統(tǒng)現(xiàn)現(xiàn)場設置2套拌漿系統(tǒng)((2臺拌漿機,共共用1個拌漿房),,供盾構推進進時同步注漿漿使用。拌漿漿系統(tǒng)由拌漿漿房、膨潤土土倉庫、水泥泥罐、粉煤灰灰罐和砂堆場場組成;2套拌漿系統(tǒng)均均設置在車站站的頂板上,,詳見圖6.3-2。拌漿系統(tǒng)示意意圖⑥垂直運輸系系統(tǒng)
在東端端頭井設置2臺門式行車,,型號為32/5t負責洞內出土土及管片垂直直吊運,門吊吊基礎采用鋼鋼筋混凝土現(xiàn)現(xiàn)澆梁以及鋼鋼箱梁相結合合的方式,門門吊軌道并設設置接地裝置置,與車站連連續(xù)墻深層鋼鋼筋連通。⑦⑦管片堆場場
管片堆場場設置生活區(qū)區(qū)外,管片防防水材料的粘粘貼在管片堆堆場處進行,,因堆場下方方是車站頂板板,故管片堆堆高3層,堆場共能能存放31環(huán)管片。管片片運輸車從車車站西大門進進出,管片堆堆場與門吊吊吊裝區(qū)間使用用1臺12t叉車負責運輸輸。⑧沉淀池與洗洗車槽
洗車車槽設置在大大門處,尺寸寸為3.9m×5.12m,沉淀池設置置在東門洗車車槽北側,從從地面直接開開挖,尺寸為為:長×寬=2m×2m,階梯狀磚砌砌結構外抹水水泥,共3個池子,三級級沉淀,池子子深度分別為為1m、1.5m、2m。
⑨車站底底板情況車車站長度滿足足車架全部下下井條件,并并且左右線均均有臨時出土土口,尺寸為為3.5m×5.0m,滿足渣土斗斗和管片的上上下吊運,故故盾構機無需需進行轉接,,可以正常始始發(fā)掘進?,F(xiàn)場通訊及信信息化項目部設立內內部電話,將將盾構操作室室、洞口、拌拌漿房、管片片場和辦公室室聯(lián)系起來,,方便施工時時的工作協(xié)調調和控制。項項目部通過外外部電話和網網絡進行外部部聯(lián)系。物資供應物資部負責在在甲方合格物物資供應廠商商名錄中進行行價格比選后后,經抽檢合合格的供應廠廠商,經理部部方可與之簽簽訂物資供應應合同。所購購物資的質量量必須符合設設計要求。技術準備施工調查盾構施工前須須完成施工調調查工作,主主要內容包括括:
⑴工程程概況、地質質水文、氣象象、交通、工工程設計等方方面的資料。。
⑵區(qū)間沿沿線地面地表表建構筑物、、管線的分布布情況,同時時對建構筑物物的初始狀態(tài)態(tài)應做好詳細細的圖像記錄錄。
⑶施工工臨水臨電、、工程造價、、工期要求、、工程重難點點、施工文明明建設標準等等。
⑷各材材料、機具供供應方的考察察與合同簽訂訂。
⑸地方方風俗民情、、環(huán)保要求的的考察等。測量與監(jiān)測盾構施工前須須完成GPS點的聯(lián)測、盾盾構施工控制制點的布設與與復測,同時時需完成區(qū)間間前200m的地面沉降監(jiān)監(jiān)測點的布設設與初始值的的測定。六、盾構始發(fā)發(fā)技術始發(fā)技術的重重要性及關鍵鍵技術由于在始發(fā)階階段存在以下下幾種特殊情情況:(1)始發(fā)推進前前需鑿除車站站的圍護結構構(主要是處處理鋼筋砼結結構),鑿除除圍護結構后后的土體在一一定的時間段段內必須保持持自穩(wěn),不能能有水土流失失;(2)始發(fā)階段盾盾構機主體在在始發(fā)導軌上上不能進行調調向;(3)始發(fā)階段的的姿態(tài)及地面面沉降控制比比正常推進階階段更困難;;(4)始發(fā)期間一一些設備如管管片小車、管管片吊機,包包括出渣都不不能正常使用用。有時也會會存在盾構機機因為車站結結構的原因而而不能整機始始發(fā)。綜上所述,盾盾構在初始階階段的施工難難度很大。因因此,盾構隧隧道始發(fā)技術術是盾構法施施工技術的關關鍵,也是盾盾構施工成敗敗的一個標志志,必須要全全力做好。同同時還應確保保盾構連續(xù)正正常地從非土土壓平衡工況況過渡到土壓壓平衡工況,,以達到控制制地面沉降,,保證工程質質量等目的。。始發(fā)施工技術術(一)始發(fā)階階段工作內容容始發(fā)技術包括括洞口端頭處處理(在軟土土無自穩(wěn)能力力的地層中))、洞門砼鑿鑿除(主要針針對鋼筋砼圍圍護結構)、、盾構始發(fā)基基座的設計加加工、定位安安裝;始發(fā)用用反力架的設設計加工、就就位;支撐系系統(tǒng)、洞門環(huán)環(huán)的安設、盾盾構組裝、盾盾構始發(fā)方案案、其他保證證盾構推進用用設備、人員員、技術準備備等,直到始始發(fā)推進。在盾構機始發(fā)發(fā)階段,要完完成盾構機設設備的安裝與與調試;始發(fā)發(fā)輔助設備的的安裝與定位位,盾構機初初始定位與掘掘進控制,盾盾構機導向系系統(tǒng)的安裝與與調試以及區(qū)區(qū)間隧道洞口口的處理。(二)始發(fā)順順序洞口地層處理理→洞口始發(fā)發(fā)準備→盾構構主機定位、、固定→反力力架定位、固固定→負環(huán)鋼鋼管片的定位位、安裝→主主機、后配套套連接→盾構構調試→刀盤盤、刀具檢查查→負環(huán)管片片安裝→盾構構推進→下一一循環(huán)→拆除除反力架、負負環(huán)管片→始始發(fā)掘進總結結→正式掘進進。盾構機始發(fā)基基座六、始發(fā)施工工技術盾構機始發(fā)反反力支撐系統(tǒng)統(tǒng)六、始發(fā)施工工技術(三)始發(fā)洞洞口準備1、始發(fā)洞口的的地層處理在盾構始發(fā)之之前,一般要要根據洞口地地層的穩(wěn)定情情況評價地層層,并采取有有針對性的處處理措施。地地層處理一般般采取如“固固結灌漿”、、“冷凍法””、“插板法法”等措施進進行地層加固固處理。選擇擇加固措施的的基本條件為為加固后的地地層要具備最最少一周的側側向自穩(wěn)能力力,且不能有有地下水的損損失。常用的的具體處理方方法有攪拌樁樁、旋噴樁、、注漿法,SMW工法、冷凍法法等。選擇哪哪一種方法要要根據地層具具體情況而定定,并且嚴格格控制整個過過程。2、始發(fā)洞口維維護結構的切切除根據經驗,一一般在始發(fā)前前至少一個月月開始洞口維維護結構的切切除。整個施施工一般分兩兩次進行,第第一次先將圍圍護結構主體體鑿除,只保保留維護結構構的鋼筋保護護層,在盾構構始發(fā)前將保保護層混凝土土鑿除。在鑿除完最后后一層混凝土土之后,要及及時檢查始發(fā)發(fā)洞口的凈空空尺寸,確保保沒有鋼筋、、混凝土侵入入設計輪廓范范圍之內。六、始發(fā)施工工技術盾構始發(fā)土體體加固加固土柱的徑徑向范圍和土土體強度。常常規(guī)的做法為為徑向為盾構構外3.0米,強度在1MPa左右。從目前前的施工的技技術和設備能能力,強度非非常容易達到到,且同時要要滿足強度和和滲透性的要要求,也是最最低的投入。。六、始發(fā)施工工技術取芯樣,芯樣樣的連續(xù)性,,芯樣的強度度測試。取芯芯孔的觀察等等,建議取樣樣孔的位置在在樁與樁的搭搭接處。六、始發(fā)施工工技術3、洞口密封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,按按種類分有壓壓板式和折葉葉式兩種,其其中折葉式越越來越被人們們所認可。洞洞口密封的施施工分兩步進進行施工,第第一步是在車車站結構的施施工工程中,,做好始發(fā)洞洞門預埋件的的埋設工作,,要特別注意意的是在埋設設過程中預埋埋件必須與車車站結構鋼筋筋連接在一起起;第二步在在盾構正式始始發(fā)之前,應應先清理完洞洞口的碴土,,再完成洞口口密封的安裝裝。4、洞口始發(fā)導導軌的安裝在圍護結構破破除后,盾構構始發(fā)臺端部部距離洞口圍圍巖必然產生生一定的空隙隙,為保證盾盾構在始發(fā)時時不致于因刀刀盤懸空而產產生盾構“低低頭”現(xiàn)象,,需要在始發(fā)發(fā)洞內安設洞洞口始發(fā)導軌軌,以防止盾盾構在始發(fā)時時不產生前傾傾現(xiàn)象。在安安設始發(fā)導軌軌時應注意,,在導軌的末末端預留足夠夠的空間,以以保證盾構在在始發(fā)時,不不致因安設始始發(fā)導軌而影影響刀盤旋轉轉。六、始發(fā)施工工技術洞口密封洞門臨時密封封裝置盾構出洞防水水裝置圖四、始發(fā)施工工技術(四)反力架架、始發(fā)臺的的安裝1、反力架、負負環(huán)管片位置置的確定依據據反力架的位置置確定主要依依據洞口第一一環(huán)管片的起起始位置、盾盾構的長度以以及盾構刀盤盤在始發(fā)前所所能到達的最最遠位置確定定的。2、負環(huán)管片環(huán)環(huán)數(shù)的確定假定盾構長度度Ltbm=7m,安裝井長度度Las=12m,過站豎井長長Lcs=12m,洞口維護結結構在完成第第一次鑿除后后的里程Df=16498.2,設計第一環(huán)環(huán)管片起始里里程D1s=16499.3,管片環(huán)寬Ws=1.5m,反力架與負負環(huán)鋼管片長長Wr=1.5m。Dr為反力架端部部里程,N為負環(huán)管片環(huán)環(huán)數(shù)。a、在安裝井內內的始發(fā)時最最少負環(huán)管片片環(huán)數(shù)確定N===7環(huán)b、在中間車站站內的始發(fā)時時最少負環(huán)管管片環(huán)數(shù)確定定N===5.4環(huán),取整N=5環(huán)。四、始發(fā)施工工技術3、反力架、負負環(huán)鋼管片位位置的確定在確定完始發(fā)發(fā)最少負環(huán)管管片環(huán)數(shù)后,,即可直接定定出反力架及及負環(huán)管片的的位置。反力架端部里里程Dr=D1st-N×Ws4、反力架、始始發(fā)臺的定位位與安裝在盾構主機與與后配套連接接之前,開始始進行反力架架的安裝。安安裝時反力架架與車站結構構連接部位的的間隙要墊實實,以保證反反力架腳板有有足夠的抗壓壓強度。由于反力架和和始發(fā)臺為盾盾構始發(fā)時提提供初始的推推力以及初始始的空間姿態(tài)態(tài),在安裝反反力架和始發(fā)發(fā)臺時,反力力架左右偏差差控制在±10MM之內,高程偏偏差控制在±5MM之內,上下偏偏差控制在±10MM之內。始發(fā)臺臺水平軸線的的垂直方向與與反力架的夾夾角<±2‰,盾構姿態(tài)與與設計軸線豎豎直趨勢偏差差<2‰,水平趨勢偏偏差<±3‰。六、始發(fā)施工工技術(五)盾構的的始發(fā)1、始發(fā)臺兩側側的加固由于始發(fā)臺在在盾構始發(fā)時時要承受縱向向、橫向的推推力以及約束束盾構旋轉的的扭矩。所以以在盾構始發(fā)發(fā)之前,必須須對始發(fā)臺兩兩側進行必要要的加固。加加固的方式見見右圖:六、始發(fā)施工工技術2、負環(huán)管片安安裝2.1負環(huán)管片安裝裝準備一般情況下,,負環(huán)管片在在盾殼內的正正常安裝位置置進行拼裝。。在安裝負環(huán)環(huán)管片之前,,為保證負環(huán)環(huán)管片不破壞壞盾尾尾刷、、保證負環(huán)管管片在拼裝好好以后能順利利向后推進,,在盾殼內安安設厚度不小小于盾尾間隙隙的方木(或或型鋼),以以使管片在盾盾殼內的位置置得到保證。。六、始發(fā)施工工技術2.2負環(huán)管片后移移第一環(huán)負環(huán)管管片拼裝成圓圓后,用4~5組油缸完成管管片的后移。。管片在后移過過程中,要嚴嚴格控制每組組推進油缸的的行程,保證證每組推進油油缸的行程差差小于10MM。在管片的后后移過程中,,要注意不要要使管片從盾盾殼內的方木木(或型鋼))上滑落。2.3負環(huán)管片與負負環(huán)鋼管片的的連接負環(huán)管片的最最終位置要以以推進油缸的的行程進行控控制,在負環(huán)環(huán)管片與負環(huán)環(huán)鋼管片之間間的空隙用早早強砂漿或鋼鋼板填滿。2.4負環(huán)管片的拼拼裝類型在安裝井內的的負環(huán)管片的的拼裝類型一一般采取通縫縫拼裝,主要要的優(yōu)點是保保證能及時、、快速的拆除除負環(huán)管片,,在施工過程程中要利用此此井進行出渣渣、進管片。。在中間豎井井內一般采取取錯縫拼裝,,以提高管片片拼裝的成圓圓度和管片拼拼裝施工的安安全。四、始發(fā)施工工技術3、盾構始發(fā)3.1空載推進盾構在空載向向前推進時,,主要控制盾盾構的推進油油缸行程和限限制盾構每一一環(huán)的推進量量。要在盾構向前前推進的同時時,檢查盾構構是否與始發(fā)發(fā)臺、始發(fā)洞洞發(fā)生干涉或或是否有其他他異常事件或或事故的發(fā)生生,確保盾構構安全的向前前推進。3.2始發(fā)時盾構姿姿態(tài)的控制盾構在始發(fā)臺臺上向前推進進時,一般通通過控制推進進油缸行程使使盾構機基本本沿始發(fā)臺向向前推進。在在保證盾構正正常推進的情情況下,稍微微降低總推力力和刀盤扭矩矩。一般不進行姿姿態(tài)調整,如如盾構出現(xiàn)較較大的偏差時時,可以通過過適當?shù)恼{整整推進油缸行行程進行合理理的糾偏,糾糾偏趨勢值原原則上不大于于±2‰。3.3始發(fā)時盾構推推進參數(shù)的控控制在始發(fā)掘進,,嚴格控制盾盾構的各組油油缸壓力不大大于70bar,盾構總推力力小于600T,刀盤扭矩小小于90bar。六、始發(fā)施工工技術4、洞口注漿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,,而且要有早早期強度。常常用的注漿采采用速凝型砂砂漿,砂漿凝凝結時間小于于4小時,砂漿強強度大于10Mpa。洞口注漿壓壓力大于0.6bar,小于1.5bar。六、始發(fā)施工工技術(六)反力架架、負環(huán)管片片的拆除反力架、負環(huán)環(huán)管片的拆除除時間根據洞洞口地段的圍圍巖條件、背背襯注漿的砂砂漿性能參數(shù)數(shù)和盾構的始始發(fā)掘進推力力決定。(當當然包括盾構構機主機和后后配套全部進進入區(qū)間隧道道、負環(huán)管片片拆除工序工工作的安排的的時機結合來來決定)一般般情況下,要要根據管片與與圍巖之間的的摩擦力的大大小來決定((管片與圍巖巖之間存在著著摩擦力、背背襯注漿材料料與管片的膠膠著力、注漿漿材料與管片片之間的咬合合力。膠著力力因砂漿早期期強度低,咬咬合力因管片片背面比較光光滑,二者都都可以忽略不不計),當盾盾構掘進推力力小于管片與與圍巖之間的的摩擦阻力后后,即可根據據工序情況和和工作整體安安排,開始進進行反力架、、負環(huán)管片拆拆除。管片與圍巖之之間的摩擦力力計算公式為為:F=π×D××f0×E0式中:F――為管片與圍巖巖之間的摩擦擦力;D―――為管片片的直直徑;;f0―――砂漿與與圍巖巖之間間的摩摩擦系系數(shù),,一般般取0.1~0.15;E0―――隧道中中間位位置的的松弛弛土壓壓力。。我們的的經驗驗數(shù)據據是掘掘進100m以上((同時時前50環(huán)管片片完成成掘進進7日以上上),,可以以根據據工序序情況況和工工作整整體安安排,,開始始進行行反力力架、、負環(huán)環(huán)管片片的拆拆除。。六、始始發(fā)施施工技技術(七))始發(fā)發(fā)總結結在始發(fā)發(fā)階段段,對對盾構構的各各種性性能進進行調調試,,同時時也對對掘進進模式式、掘掘進參參數(shù)等等進行行嘗試試。在在始發(fā)發(fā)即將將完成成時,,要對對始發(fā)發(fā)階段段的各各種嘗嘗試和和施工工過程程加以以總結結,以以利于于后續(xù)續(xù)的施施工決決策。。六、始始發(fā)施施工技技術(八))始發(fā)發(fā)機具具與材材料始發(fā)過過程所所需用用的主主要機機具與與材料料如下下表::序號名稱型號數(shù)量備注1空壓機10m/min1臺2風鎬4把3電焊機2臺4管片運輸車1輛5砂漿運輸車6m31輛6出渣礦車16m33輛7機車1輛8門吊40T1臺9始發(fā)臺1個10反力架1付11負環(huán)鋼管片1環(huán)12洞門密封1套六、始始發(fā)施施工技技術(九))勞動動組織織根據施施工工工序合合理安安排勞勞動力力。在在始發(fā)發(fā)過程程中勞勞動力力組織織如下下表::序號工種班次人數(shù)備注1主司機2班1人2管片司機“3人3注漿司機“1人4調車員“1人5機車司機“1人6門吊司機“1人7材料供應“2人8攪拌司機“2人9值班工程師“1人10工班長“1人六、始始發(fā)施施工技技術(十))質量量標準準及技技術要要求1、在安安裝反反力架架和始始發(fā)臺臺時,,反力力架左左右偏偏差控控制在在±10mm之內,,高程程偏差差控制制在±5mm之內,,上下下偏差差控制制在±10mm之內。。2、始發(fā)發(fā)臺水水平軸軸線的的垂直直方向向與反反力架架的夾夾角<<±2‰‰,盾構構姿態(tài)態(tài)與設設計軸軸線豎豎直趨趨勢偏偏差<<2‰,水平平趨勢勢偏差差<±3‰‰。3、管片片在后后移過過程中中,要要嚴格格控制制每組組推進進油缸缸的行行程,,保證證每組組推進進油缸缸的行行程差差小于于10mm。4、始發(fā)發(fā)掘進進50m時,必必須進進行始始發(fā)控控制測測量復復測。。四、始始發(fā)施施工技技術(十一一)安安全保保證措措施1、始發(fā)發(fā)臺定定位時時,盾盾構中中心坡坡度與與隧道道設計計軸線線坡度度保持持一致致,考考慮隧隧道后后期沉沉降因因素,,盾構構中線線可比比設計計軸線線抬高高10~20mm。2、在洞洞口開開始注注漿時時,要要在盾盾構兩兩側派派人嚴嚴密監(jiān)監(jiān)測洞洞口密密封是是否有有異常常情況況,是是否需需要封封堵,,或者者采取取其他他加固固措施施。3、在管管片的的后移移過程程中,,要注注意不不要使使管片片從盾盾殼內內的方方木((或型型鋼))上滑滑落。。4、要在在盾構構在向向前推推進的的同時時,檢檢查盾盾構是是否與與始發(fā)發(fā)臺、、始發(fā)發(fā)洞發(fā)發(fā)生干干涉或或是否否有其其他異異常事事件或或事故故的發(fā)發(fā)生,,確保保盾構構安全全的向向前推推進。。5、在始始發(fā)階階段由由于推推力較較小,,地層層較軟軟,要要特別別注意意防止止盾構構低頭頭。同同時要要防止止盾構構機旋旋轉、、上飄飄。6、盾構構機始始發(fā)時時負環(huán)環(huán)管片片周圍圍沒有有約束束,必必須在在管片片四周周盡可可能地地加上上各種種支撐撐,保保證盾盾構機機向前前推進進時負負環(huán)管管片不不會失失穩(wěn)。。7、在盾盾構機機始發(fā)發(fā)之前前,為為防止止盾構構機在在始發(fā)發(fā)臺掘掘進時時發(fā)生生旋轉轉,需需要在在盾構構機兩兩側盾盾殼焊焊接兩兩排防防扭裝裝置,,用來來卡住住始發(fā)發(fā)臺,,防止止盾構構機發(fā)發(fā)生旋旋轉。。8、要嚴嚴格控控制負負環(huán)管管片的的拆除除時間間,確確保隧隧道整整體穩(wěn)穩(wěn)定。。七、常常見問問題的的預防防和處處理(一))加固固效果果不好好端頭土土體加加固的的效果果不好好是在在始發(fā)發(fā)過程程中經經常遇遇到的的問題題。采采取的的主要要措施施是必必須根根據端端頭土土體情情況選選擇合合理的的加固固方法法,而而且要要加強強過程程控制制,特特別是是要嚴嚴格控控制一一些基基本參參數(shù)。。對于于加固固區(qū)與與始發(fā)發(fā)井間間形成成的必必然間間隙要要采取取其它它方式式處理理。(二))開開洞門門時失失穩(wěn)開洞門門時失失穩(wěn)主主要表表現(xiàn)為為土體體坍塌塌和水水土流流失二二種,,其主主要原原因也也是由由端頭頭加固固效果果不好好所致致。在在小范范圍的的情況況下可可采用用邊破破除洞洞門砼砼,邊邊利用用噴素素砼的的方法法對土土體臨臨空面面進行行封閉閉。如如果土土體坍坍塌失失穩(wěn)情情況嚴嚴重時時,只只有封封閉洞洞門重重新加加固。。(三))始發(fā)發(fā)后盾盾構機機“叩叩頭””始發(fā)推推進后后,在在盾構構機抵抵達掌掌子面面及脫脫離加加固區(qū)區(qū)時容容易出出現(xiàn)盾盾構機機“叩叩頭””的現(xiàn)現(xiàn)象,,根據據地質質條件件不同同有些些可能能出現(xiàn)現(xiàn)超限限的情情況。。為此此,通通常采采用抬抬高盾盾構機機的始始發(fā)姿姿態(tài)、、合理理安裝裝始發(fā)發(fā)導軌軌以及及快速速通過過的方方法盡盡量避避免““叩頭頭”或或減少少“叩叩頭””的影影響。。七、常常見問問題的的預防防和處處理(四))密封封效果果不好好洞門密密封的的主要要目的的也是是在始始發(fā)掘掘進階階段減減少土土體流流失。。當洞洞門加加固達達到預預期效效果時時,對對于洞洞門環(huán)環(huán)的強強度要要求相相對較較低,,否則則要在在盾構構推進進前徹徹底檢檢查和和確定定洞門門環(huán)的的狀況況。在在始發(fā)發(fā)過程程中若若洞門門密封封效果果不好好時可可即時時調整整壁后后注漿漿的配配合比比,使使注漿漿后盡盡早封封閉,,也可可采用用在洞洞門密密封外外側向向洞門門密封封內部部注快快凝雙雙液漿漿的辦辦法解解決。。(五五))盾盾尾尾失失圓圓在很很多多情情況況下下,,始始發(fā)發(fā)階階段段由由于于自自重重及及其其他他原原因因,,盾盾尾尾一一般般都都會會出出現(xiàn)現(xiàn)失失圓圓的的情情況況,,有有些些可可能能達達到到10CM之多多。??煽梢砸圆刹捎糜枚芏軜嫎嫏C機自自帶帶的的整整圓圓器器進進行行整整圓圓,,在在必必要要的的情情況況下下,,可可采采用用錯錯縫縫拼拼裝裝以以保保證證在在管管片片拼拼至至隧隧道道內內時時管管片片自自身身的的橢橢圓圓度度控控制制在在誤誤差差以以內內。。(六六))支支撐撐系系統(tǒng)統(tǒng)失失穩(wěn)穩(wěn)支撐撐系系統(tǒng)統(tǒng)在在某某些些情情況況下下由由于于盾盾構構機機推推進進中中的的瞬瞬時時推推力力或或扭扭矩矩較較大大而而產產生生失失穩(wěn)穩(wěn),,這這樣樣將將導導致致整整個個始始發(fā)發(fā)工工作作的的失失敗敗。。對對于于支支撐撐系系統(tǒng)統(tǒng)的的失失穩(wěn)穩(wěn)只只能能從從預預防防角角度度進進行行,,同同時時在在始始發(fā)發(fā)階階段段對對支支撐撐系系統(tǒng)統(tǒng)加加強強監(jiān)監(jiān)測測。。(七七))地地面面沉沉降降較較大大由于于始始發(fā)發(fā)施施工工的的特特殊殊性性,,始始發(fā)發(fā)階階段段的的地地面面沉沉降降值值均均較較大大,,因因此此在在始始發(fā)發(fā)階階段段需需盡盡早早建建立立盾盾構構機機的的適適合合工工況況并并嚴嚴密密注注意意出出土土量量及及土土壓壓情情況況,,同同時時加加大大監(jiān)監(jiān)測測頻頻率率,,控控制制地地面面沉沉降降值值。。盾構構施施工工控控制制要要點點盾構構軸軸線線控控制制基基本本操操作作要要領領::2、盾盾構構軸軸線線控控制制過過程程中中可可采采用用的的4種糾糾偏偏方方法法::盾構構糾糾偏偏千斤斤頂頂編編組組區(qū)域域油油壓壓控控制制超挖挖刀刀的的使使用用絞接接千千斤斤頂頂?shù)牡氖故褂糜?、盾盾構構推推進進模模式式的的選選擇擇::盾構構軸軸線線控控制制之之基基本本技技術術要要領領盾構構推推進進模模式式手動動操操作作模模式式聯(lián)動動操操作作模模式式盾構構推推進進過過程程中中的的操操作作模模式式有有兩兩種種::一一種種是是聯(lián)聯(lián)動動方方式式,,一一種種是是手手動動方方式式。。1、聯(lián)聯(lián)動動方方式式::優(yōu)點點::操操作作簡簡單單,,避避免免了了操操作作上上可可能能存存在在的的操操作作失失誤誤。。缺點點::PLC讀取取正正面面土土壓壓數(shù)數(shù)據據和和自自動動調調整整螺螺旋旋機機轉轉速速這這一一過過程程具具有時時間間上上的的滯滯后后性性,,如如當當正正面面土土壓壓過過低低時時,,螺螺旋旋機機會會自自動動停止止,,致致使使正正面面土土壓壓迅迅速速上上升升并并超超過過設設定定土土壓壓,,螺螺旋旋機機又又會進進入入啟啟動動及及高高速速旋旋轉轉狀狀態(tài)態(tài),,迅迅速速把把土土壓壓降降至至設設定定土土壓壓以以下,,這這樣樣就就形形成成了了一一個個正正面面土土壓壓控控制制不不穩(wěn)穩(wěn)定定,,土土壓壓變變化化幅幅度較較大大。。2、手手動動方方式式::優(yōu)點點::操操作作員員可可根根據據正正面面土土壓壓值值的的變變化化迅迅速速調調整整推推進進速速度度和和螺螺旋旋機轉轉速速,,正正面面土土壓壓基基本本能能保保持持設設定定土土壓壓值值,,土土壓壓控控制制比比較較穩(wěn)定定。。缺點點::操操作作相相對對比比較較煩煩瑣瑣,,操操作作時時,,必必須須不不斷斷調調整整螺螺旋旋機機轉轉速速或或推進速度度。盾構軸線線控制之之基本技技術要領領盾構推進模式式兩種推進的操操作方式的優(yōu)優(yōu)缺點比選::千斤頂編組是是通過對千斤斤頂?shù)倪x用,,使千斤頂合合力位置和外外力合力位置置組成一個有利于糾糾偏的力偶,,從而調整高高程位置和平平面位置。對千斤頂進行行編組時必須須注意以下幾幾點:◆千斤頂只數(shù)應應盡量多;◆管片縱縫處騎騎縫千斤頂((紅色標注千千斤頂)一一定定要用;◆不得停用作用用于封頂塊的的千斤頂;應避免一次性性大幅度糾偏偏,糾偏要做做到“勤糾、、少少糾”,避避免大幅度糾糾偏。每塊管片(除除封頂塊外))保證至少2個千斤斤頂受力;;由于作用于封封頂塊的千斤斤頂只有一個個,如如停用該該千斤頂,在在盾尾的磨擦擦作用下下,封封頂塊環(huán)縫將將出現(xiàn)開裂現(xiàn)現(xiàn)象?!艏m偏量數(shù)值不不得超過操作作規(guī)程的規(guī)定定值;防止相鄰管片片縱縫兩側受受力不同,產產生環(huán)面不平平整。盾構軸線控制制之基本技術術要領千斤頂編組千斤頂區(qū)域油油壓調整盾構軸線控制制之基本技術術要領區(qū)域油壓控制制盾構將千斤頂頂分為上、下下、左、右四四個區(qū)域,每每個區(qū)域為一一個油壓系統(tǒng)統(tǒng)。通過對各區(qū)域域油壓開度的調整,并結結合各區(qū)段顯顯示的推力值增加或減小各各區(qū)域油壓。。當增加某區(qū)域域或減小某區(qū)區(qū)域油壓的方方法無法達到到糾偏量時,,我們采取降降低其它3個區(qū)域油壓,,以此來進一一步增加糾偏力偶。推力中心上下左右751mm27mm同步設定22號17號5號同步設定推力Gr.A2906KNGr.D2806KNGr.B1845KNGr.C3543KN總推力11100KN推進千斤頂行行程22號789mm5號806mm5號779mm速度0.0cm/分17號2211123456789102120191817161514131230%30%90%70%10:30掘進中不能追加選擇擇同步以外的的千斤頂液壓泵起動推進J選擇補助操作當無法通過千千斤頂區(qū)域油油壓的調整和和編組的方法法完成糾偏時時,我們通常常采用超挖刀來改變前前方阻力的合合力位置,從從而得到一個個理想的糾偏偏力偶,來達達到控制盾構構軸線的目的,,特別是在加加固區(qū)域推進進時,這種方方法是非常有有效的。盾構軸線控制制之基本技術術要領超挖刀的使用用但超挖刀的使使用必須要注注意以下幾點點:◆1、在加固區(qū)剛剛開始開啟超超挖刀時,超超挖刀的伸出出量應該由小小到大逐級調整,避免超挖刀的損損傷;刀盤泵運轉中伸出副主設定值現(xiàn)在值50mm-9mm050100超挖刀操作12345678910111213141516超挖刀角度超挖刀操作OFFON液壓泵起動推進J選擇補助操作25如右圖,當在在加固區(qū)開始始采用超挖刀刀并初定超挖挖刀伸出設定定值為50mm時,我們先開開啟刀盤先設設定初始超挖挖量25mm,等刀盤旋轉轉數(shù)轉后,然然后再把設定定值調至50mm。165度刀盤泵運轉中伸出副主設定值現(xiàn)在值50mm-9mm050100超挖刀操作12345678910111213141516超挖刀角度超挖刀操作OFFON165度設定超挖區(qū)實際超挖區(qū)液壓泵起動推進J選擇補助操作挖刀的使用盾構軸線控制制之基本技術術要領◆2、由于超挖區(qū)區(qū)域設定時,,超挖起始點點即為超挖刀刀開始伸出的的位置,超挖挖終點即為超挖刀刀開始縮進的的位置,因此此在設定超挖挖區(qū)域時,應應充分考慮超超挖刀因伸出和和縮進的對起起始點超挖產產生的滯后性和超挖終點區(qū)區(qū)域的擴大性。如下圖所示,,刀盤順時針針旋轉時,設設定超挖區(qū)域域11、12、13、14,但實際上超超挖區(qū)域與設設定超挖區(qū)有有一定的偏差差,實際超挖挖區(qū)域為12、13、14、15區(qū)域,而且偏偏差量還跟刀刀盤的轉速和和刀盤旋轉方方向有關,實實際設定超挖挖區(qū)域時,考考慮以上情況況。◆3、當超挖區(qū)域域較小,超挖挖刀伸出設定定值較大時,,如刀盤轉速速太快,會產產生超挖刀還還未伸至設定定值就已經轉轉過設定區(qū)域域開始收縮,,造成無法完完成預期超挖挖量。刀盤泵運轉中伸出副主設定值現(xiàn)在值100mm-9mm05010012345678910111213141516超挖刀操作超挖刀角度超挖刀操作OFFON165度液壓泵起動推進J選擇補助操作超挖刀的使用用盾構軸線控制制之基本技術術要領如右圖所示,,由于刀盤轉轉速太快,超超挖區(qū)域的超超挖量只能達達到50mm,而實際設定定超挖量為100mm;當出現(xiàn)以上情情況時,我們們可以適當降降低刀盤切削削轉速,使超超挖刀的伸出出達到預先設設定值。盾構軸線控制制之基本技術術要領絞接千斤頂?shù)牡氖褂媒g接千斤頂是是安裝在盾構構推進千斤頂頂前方,用于于改變刀盤切切削方向的千千斤頂,絞接接千斤頂?shù)牟俨僮髦饕幸砸韵聨追N:1、左絞:以左左半區(qū)域絞接接千斤頂回縮縮,右半區(qū)域域絞接千斤頂頂伸出的方式式使盾構切口口向左轉;2、右絞:以右右半區(qū)域絞接接千斤頂回縮縮,左半區(qū)域域絞接千斤頂頂伸出的方式式使盾構切口口向右轉;3、上絞:以上上半區(qū)域絞接接千斤頂回縮縮,下半區(qū)域域絞接千斤頂頂伸出的方式式使盾構切口口上仰;4、下絞:以下下半區(qū)域絞接接千斤頂回縮縮,上半區(qū)域域絞接千斤頂頂伸出的方式式使盾構切口口下磕。操作員可通過過控制左絞((右絞、上絞絞、下絞)量量的大小,來來完成盾構的的糾偏量。采用絞接千斤斤頂糾偏的優(yōu)優(yōu)缺點:采用絞接千斤斤頂糾偏具有有糾偏效果良良好,靈活性性強等特點,,但由于在開開啟絞接千斤斤頂時對周圍圍土體擾動比比較大,不利利于地面沉降降的控制。盾構出洞段推推進技術盾構出洞段推推進控制要點點:2、盾構出洞段段盾構總推力力和區(qū)域油壓壓的控制;3、盾構曲線段段出洞的掘進進措施;4、盾構出洞段段管片上浮現(xiàn)現(xiàn)象的原因和和解決措施;;5、盾構出加固固區(qū)時的磕頭頭現(xiàn)象和解決決措施;1、盾構出洞洞段推進參參數(shù)特點和和解決方法法;盾構出洞段段推進技術術盾構出洞段段推進參數(shù)數(shù)特點盾構出洞段推進參數(shù)的特點1刀盤油壓較高,有時會出現(xiàn)刀盤卡死現(xiàn)象。2推進油壓較高,總推力較大,油溫較高。3螺旋機油壓較高,轉數(shù)較慢,出土速度較慢。解決方法1對刀盤前方土體進行適當?shù)淖⑺禍?、潤滑?加強對刀盤主軸進行潤滑油脂的壓注,防止主軸溫度過高。3對螺旋機內適當注水,適當加大土體的流動性,便于出土。4采用超挖刀對盾構周圈加固土體進行超挖,減少阻力。5減小推進速度,把刀盤轉速調到最快擋,保證刀盤對前方土體的充分切削。盾構出洞段段推進技術術盾構出洞段段推力控制制由于盾構進進入加固區(qū)區(qū)時,正面面土體強度度較大,往往往造成推推進油壓過過高,加大大了鋼支撐撐承受的荷荷載,為了了防止盾構構后靠支撐撐及變形過過大,必須須嚴格控制制盾構推力力的大小。。(1)把盾構總總推力控制制在允許范范圍內,避避免因盾構構總推力過過大,造成成后靠變形形過大或破破壞,導致致管片位移移。解決方法::根據后靠靠支撐的受受力特點,,進行受力力計算,把把總推力控控制在允許許的范圍內內。為了減減少注漿孔孔與加固土土體間的摩摩擦作用,,我們通常常采用超挖挖刀對注漿漿孔所在位位置進行超超挖。盾構出洞段段推進技術術(2)合理調整整各區(qū)域油油壓開度,,避免某區(qū)區(qū)域壓力過過大。例如左區(qū)油油壓開度太太小,雖然然總油壓并并不大,但但集中于其其他區(qū)域的的油壓,特特別是右區(qū)區(qū)油壓很大大,于是右右側單跟豎豎向H型鋼會受力力過大而產產生大幅度度變形,造造成右側管管片后移,,影響管片片與軸線間間的垂直度度,影響盾盾構平面控控制。如上上部區(qū)域油油壓過大會會產生成環(huán)環(huán)管片上翻翻現(xiàn)象,使使管片高程程偏離軸線線。解決方法::嚴格控制制各區(qū)域油油壓大小及及油壓,防防止油壓集集中于某個個區(qū)域,使使該區(qū)域對對應的后靠靠受力過大大。由于拼拼裝第一環(huán)環(huán)閉口管片片時,可使使整環(huán)管片片適當下翻翻來平衡千千斤頂推力力作用下的的上翻量。。左區(qū)油壓右區(qū)油壓盾構出洞段段推力控制制盾構出洞段段推進技術術盾構曲線段段出洞由于加固區(qū)區(qū)內土體加加固強度較較高,在出出洞加固區(qū)區(qū)段進行曲曲線段推進進無疑給盾構糾偏偏帶來很大大的困難,,勢必會通通過左右區(qū)區(qū)域油壓差差和千斤頂頂編組來達達到曲線段的的軸線控制制,然而油油壓過分的的集中在某某個區(qū)域會會增加單列列豎向立柱柱后靠支撐的的負載。針針對以上情情況解決方方法主要有有以下兩點點:(1)以直線推推進來代替替盾構進洞洞段曲線推推進考慮到加固固區(qū)距離只只有6米,距離相相對較短,,以直線段段推進來代代替必須以以洞門中心心作為起始始點,以加加固區(qū)外邊邊緣與隧道道軸線間的的交點作為為終點,并并且通過計計算保證盾盾構及管片片報表不會會超標的前前提下采取取這種方法法的。這種種推進方法法比較容易易控制,起起點報表接接近設計軸軸線,當盾盾構開始穿穿越加固區(qū)區(qū)時,推進進軸線逐漸漸偏離設計計軸線,推推進至加固固區(qū)的一半半長度以后后推進軸線線逐漸又向向設計軸線線靠近。盾構出洞段段推進技術術盾構曲線段段出洞(2)采用超挖挖刀調整盾盾構推進的的趨勢在推進時,,我們可以以通過超挖挖盾構小曲曲率半徑內內側加固土土體來達到到盾構糾偏偏的目的。。超挖量的的多少可根根據實際的的糾偏效果果,伸長或或縮短超挖挖刀的伸出出長度,并并根據超挖挖刀的伸出出長度調整整刀盤轉速速。盾構出洞段段推進技術術盾構出洞段段盾構上浮浮現(xiàn)象的原原因:盾構出洞段段管片上浮浮洞口土體加加固強度太太高,使盾盾構推進的的推力提高高,在進洞洞段推進時時,特別時時下坡推進進時,往往往會出現(xiàn)管管片上浮現(xiàn)現(xiàn)象。在出洞段下下坡推進時時,盾構在在加固區(qū)壓壓坡時上部部千斤頂往往往大于下下部千斤頂頂?shù)挠蛪海?,這樣就形形成了一個個向上偏心心的軸向力力,當下坡坡坡度變大大時,千斤斤頂對出洞洞段管片的的作用力會會形成一個個向上的分分力,導致致隧道管片片上浮。解決方法::1、根據隧道道上浮的量量,適當降降低盾構推進高高程,如上上浮量為40mm時,可把盾盾構掘進高高程控制在-30左右,來抵抵消管片上上浮的高程量;;2、加強盾構構上部區(qū)域域的注漿,,及時填充上部部區(qū)域盾構構與管片間間的空隙,防防止管片上上部產生空空隙。另外,由于于加固區(qū)土土體自立性性比較強,,管片推出出盾尾后,,加固土體體可能不會會對管片產產生套箍作作用,導致致此段隧道道自由變形形余量比較較大。盾構出洞段段磕頭現(xiàn)象象盾構出洞段段推進技術術盾構出加固固區(qū)階段的的磕頭現(xiàn)象象產生的原原因:由于盾構推推出加固區(qū)區(qū)時刀盤正正面土體的的變化,前前方土體對對盾構的反反作用力及及千斤頂推力力未能及時時平衡盾構構自重而產產生盾構高高程急劇下下降的現(xiàn)象象。解決方法::根據加固固區(qū)范圍及及盾構切口口里程結合合盾構刀盤盤的油壓,,總推力的的變化來判斷斷盾構是否否已經推出出加固區(qū),,并適當加加大下部千千斤頂油壓壓的開度,,并把盾構推進坡坡度進行適適當抬高。。正常推進段段推進平面直線段段推進平面曲線段段推進縱坡推進控控制盾構正常段段推進技術術盾構正常段段軸線控制制主要包括括以下幾點點:平面直線段段推進過程程中的軸線線控制一般情況下下,當盾構構直線段推推進時,左左右千斤頂頂行程差值值不會很大大,其差值值往往是因因為計程設設備的讀數(shù)數(shù)誤差所產產生的,因因此直線段段推進具有有軸線控制制比較簡單單,只要考考慮千斤頂頂行程差與與盾構姿態(tài)態(tài)的關系,,無需考慮慮軸線變化化時,盾構構推進應該該做怎樣的的調整。具具體操作要要點如下::(1)在土質比比較均勻以以及盾構姿姿態(tài)良好的的情況下,,保持盾構構左右區(qū)域域油壓不變變,千斤頂頂左、右區(qū)區(qū)長度差值值變化不會會很大,盾盾構將能保保持良好的的姿態(tài)。(2)在土質比比較復雜或或者土質突突然變化的的情況下,,保持相同同的區(qū)域油油壓往往會會產生意想想不到的姿姿態(tài)變化,,因此,這這種情況下下,必須注注意左右千千斤頂?shù)拈L度差的的變化量,,并及時加加以調整。。(3)在推進過過程中如發(fā)發(fā)現(xiàn)小幅度度長度差值值變化時,,直接進行行千斤頂油油壓的調整整,使千斤斤頂長度差差值與前一一環(huán)保持一一致,如發(fā)發(fā)現(xiàn)千斤頂頂行程差與與前一環(huán)變化很大大時,說明明此時盾構構姿態(tài)已經經偏離軸線線,必須向向反方向推推進相同長長度后再加加以調整。。如前一環(huán)環(huán)推進行程程差為“0”時,推進過過程中發(fā)現(xiàn)現(xiàn)千斤頂左左行程比右右行程長30cm,在這種情情況下必須須調大右區(qū)區(qū)油壓(減減小左區(qū)油油壓),使使盾構千斤斤頂右行程程比左行程程長30cm后,最后再再調整左右右區(qū)域油壓壓使千斤頂頂行程差復復原為“0”。平面直線段段推進技術術盾構正常段段推進技術術盾構外殼隧道管片圖1(1)盾尾與管管片間的間間隙控制小曲率半徑徑段內盾構構與管片間間的間隙控控制不僅會會影響到管管片的拼裝裝質量,也也會影響盾盾構軸線的的控制,如如各區(qū)域間間隙分布均均勻(如圖圖1所示),將將便于盾構構進行糾偏偏,但在糾糾偏時千斤斤頂長度差差值不可過過大,防止止盾構尾與與管片產生生擠壓、摩摩擦作用,,引起管片片碎裂。如如當盾構向向左進行糾糾偏時,必必須考慮管管片左右側側的間隙量量,如左側側間隙量太太小,在糾糾偏時不可可過猛(如如圖2所示)。平面曲線段段推進軸線線糾偏的控控制要點::圖2平面曲線段段推進技術術盾構正常段段推進技術術(2)左右油壓壓差值及左左右千斤頂頂長度差值值的控制在小曲率半半徑軸線推推進過程中中,調整左左右油壓的的差值是完完成左右糾糾偏量的主要方法,,在具體的的糾偏過程程中,操作作員可根據據左右千斤斤頂?shù)拈L度度差來判斷斷盾構現(xiàn)狀是否否將完成預預計的糾偏偏量(根據據上一環(huán)的的報表、千千斤頂左右右長度差及及當前推進環(huán)的的設計軸線線變化),,當盾構切切口剛由直直線段進入入曲線段((緩和曲線線段進入圓弧曲曲線段)時時,由于盾盾尾管片還還未進行曲曲線段管片片的拼裝,,即管片還還未作超前量調調整,應通通過增加左左右千斤頂頂長度的差差值來使盾盾構正好處處于曲線段段設計軸線的切切線位置,,而在同一一曲線段推推進時,管管片的超前前量調整正正好起到一一個調整盾構推推進方向的的作用,如如盾構姿態(tài)態(tài)良好,保保持原有的的千斤頂差差值即能使使盾構保持良好好姿態(tài)。?L平面曲線段段推進技術術盾構正常段段推進技術術由于小曲率率半徑內側側管片對盾盾尾的限制制作用,在在糾偏時盾尾尾平面變化化將很小,,但這樣也也同時造成成了管片外弧弧面的碎裂裂,有圖中中箭頭為管管片對盾構產生生的反力作作用線。1、小曲率半半徑內側管管片外弧緊緊貼盾構外外殼當盾構由直直線段進入入曲線段時時,往往會會出現(xiàn)管片片超前于盾盾構機轉彎彎,隧道內側的盾尾尾間隙就相相對較小,,如不采取取有效措施施將會造成成小曲率半半徑內側管管片緊貼盾構構外殼的現(xiàn)現(xiàn)象,導致致盾尾跟管管片間產生生擠壓,使使管片產生生變形、碎碎裂。小曲率半徑徑段推進出出現(xiàn)的一系系列難點小曲率半徑徑內側小曲率半徑徑外側平面曲線段段推進技術術盾構正常段段推進技術術小曲率內側側管片外弧弧緊貼盾構構外殼時的的推進難點::1、盾構糾偏偏會造成盾盾尾與管片片間的擠壓壓磨擦作用用,使小曲曲率半徑內內側管片外外弧碎裂或管片片產生變形形,形成豎豎鴨蛋形狀狀;2、一次糾偏偏量不可過過大,而且且又要防止止盾構逐漸漸偏離軸線線的現(xiàn)象,,因此糾偏偏量要做到適中中;3、左右油壓壓不可相差差太懸殊,,左右油壓壓相差越懸懸殊,盾尾對管片外外弧造成的的摩擦力越越大,當外外弧向前方方作用的摩擦擦力大于作作用于小曲曲率半徑內內側
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