復合式土壓平衡盾構(gòu)機過全斷面淺埋富水砂層施工技術(shù)

根據(jù)廣州—佛山城際軌道交通盾構(gòu)施工區(qū)段的地質(zhì)情況,采用土壓平衡盾構(gòu)機進行施工。施工中須采取一定的技術(shù)措施,避免盾構(gòu)機在富水砂層作業(yè)中出現(xiàn)地層沉降、隧道噴涌、盾構(gòu)姿態(tài)難控制等問題。文章就其工藝流程、操作要點及關(guān)鍵材料的配合比等施工技術(shù)要點作簡要介紹。

土壓平衡盾構(gòu)機過富水砂層施工技術(shù) 陳長慶 510030） 摘要：結(jié)合廣佛線8標施工實例，對土壓平衡盾構(gòu)機通過富水砂層施工技術(shù)進行了闡述。 關(guān)鍵詞：土壓平衡盾構(gòu)機富水砂層施工技術(shù) 1工程概況 珠江三角洲城際快速軌道交通廣州至佛山段【蟲雷崗～千燈湖～金融高新區(qū)站盾構(gòu)區(qū)間】土建施工項目盾 構(gòu)工程隧道雙線總長為4829.205m，盾構(gòu)隧道要在砂層中穿過，地面為桂城交通要道桂瀾路，隧道埋深7.8～ 14.3米。砂層為良好的富水和透水地層，飽含地下水，滲透系數(shù)為8.62～29.11m/d。 2技術(shù)特點 土壓平衡式盾構(gòu)又稱削土密封式或泥土加壓式盾構(gòu)。適用于含水的軟土、軟巖、硬巖及混合地層的隧道掘 進。掘進施工可采用土壓平衡、氣壓平衡和敞開三種模式。掘進操作可自動控制、也可半自動控制或手動 控制。盾構(gòu)機配備了自動導向系統(tǒng),可控制和穩(wěn)定掘進方向,具有靈活轉(zhuǎn)向糾偏能力。盾構(gòu)刀盤

盾構(gòu)掘進因施工進度快、安全性較高、機械化作業(yè)程度高等優(yōu)點,成為城市軌道交通隧道施工的首選方式,盾構(gòu)機到達接收是盾構(gòu)施工工法的主要工序之一,也是比較容易發(fā)生事故的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文結(jié)合長春地鐵1號線02標段一匡街至長春火車北廣場站區(qū)間盾構(gòu)在富水砂層到達的施工案例,對土壓平衡盾構(gòu)在富水砂層中的盾構(gòu)到達端頭加固技術(shù)方面作了闡述,為后續(xù)類似盾構(gòu)區(qū)間施工積累了豐富的經(jīng)驗。

南京地鐵一號線南延線(南—岔)盾構(gòu)區(qū)間工程,線路呈s形曲線,地層多為粉質(zhì)黏土。本文介紹了盾構(gòu)機通過軟弱地層時地面建(構(gòu))筑物的沉降控制、距離小半徑施工時盾構(gòu)姿態(tài)控制、減少長距離小半徑隧道中電瓶車車輪磨損控制、上軟下硬地層盾構(gòu)的推進控制、盾構(gòu)刀具磨損的控制措施、以及盾構(gòu)機通過全斷面硬塑狀粉質(zhì)黏土時的盾構(gòu)參數(shù),解決了富水砂巖地層盾構(gòu)機的推進、盾構(gòu)機通過中間風井和大坡度貫通進站等技術(shù)問題。

以某全斷面盾構(gòu)砂層施工區(qū)間為例，針對土壓平衡盾構(gòu)機施工過程中的參數(shù)設(shè)置及主要技術(shù)措施等方面進行分析，給出土壓平衡盾構(gòu)機過全斷面砂層施工技術(shù)方案，并結(jié)合地質(zhì)情況，給出相應(yīng)預防及應(yīng)急措施。

在使用盾構(gòu)機進行隧道施工過程中,穩(wěn)定的開挖面可防止由于開挖引起地下土層失穩(wěn)、地表隆起或地面塌陷等現(xiàn)象,是實現(xiàn)隧道安全高效掘進的關(guān)鍵要素和主要控制目標。zte6250型復合式土壓平衡盾構(gòu)機針對復合地層設(shè)計,具有良好的地層適應(yīng)性,能夠快速有效地完成隧道掘進任務(wù)。該型盾構(gòu)機主要

在富水砂層中采用土壓平衡盾構(gòu)下穿河流及既有建筑物施工,具有較大的風險和難點。結(jié)合北京地鐵6號線工程土壓平衡盾構(gòu)施工的成功實例,從盾構(gòu)機設(shè)備的性能配置、施工工藝參數(shù)(掘進參數(shù))、輔助措施(渣土改良)等方面,分析、論證了在富水砂層中采用土壓平衡盾構(gòu)機掘進施工的關(guān)鍵技術(shù)。

以哈爾濱地鐵為例,詳細介紹了土壓平衡盾構(gòu)在強富水砂層的施工控制措施及實施過程中遇到的問題和解決方法。

土壓平衡盾構(gòu)機在富水砂層中的施工極具挑戰(zhàn)性，施工中須采取一定的技術(shù)措施，避免盾構(gòu)機在富水砂層作業(yè)中出現(xiàn)地層沉降、隧道噴涌、盾構(gòu)姿態(tài)難控制等問題。本文就土壓平衡盾構(gòu)機的工作原理、工藝流程、操作要點及關(guān)鍵材料的配合比等施工技術(shù)要點進行探討。

以廣州地鐵盾構(gòu)隧道某施工段為背景,應(yīng)用數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,研究了富水砂層中盾構(gòu)掘進施工引起周圍地層位移場的分布規(guī)律,結(jié)果表明:計算結(jié)果與實測值吻合較好。

沈陽地鐵二號線會展中心站—世紀廣場站隧道盾構(gòu)區(qū)間穿越中粗砂、礫砂層,砂性土層內(nèi)摩擦角大,碴土流動性差,排土困難,地下水量豐富、水壓高,因此盾構(gòu)掘進控制困難,容易造成地表沉降。從土壓平衡盾構(gòu)的適應(yīng)性、刀盤和螺旋輸送機的結(jié)構(gòu)、刀具的配置和加固、碴土改良措施、沉降控制方法等方面介紹土壓平衡盾構(gòu)穿越砂層的施工技術(shù)。在施工過程中,通過采取同步注漿、二次注漿、加強施工監(jiān)測等措施保證了既有線行車安全。

結(jié)合土壓平衡盾構(gòu)機穿越長345m富水砂層段工程實例,基于朗金土壓力理論對配置了雙螺旋出土輸送器的盾構(gòu)機在滲透系數(shù)較高的富水砂層中實現(xiàn)土壓平衡模式掘進的性能進行了分析計算。結(jié)果表明:在正常狀態(tài)下設(shè)備對富水砂層的適應(yīng)性良好,然而一旦發(fā)生地下水大量滲入,仍有水土突涌的可能,需要采取相應(yīng)的工程措施,來降低水土突涌的風險。通過室內(nèi)試驗進行了淤泥質(zhì)砂層的碴土改良技術(shù)研究,結(jié)果表明氣泡劑效果最優(yōu),高分子聚合物在噴涌事故發(fā)生時應(yīng)急使用效果較好,現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果表明碴土改良效果良好。最后探討了氣刨劑的摻入量與掘進機工作參數(shù)的關(guān)系。

新常態(tài)下,我國軌道交通迎來了新一輪高速發(fā)展的階段,截止2015年末,我國累計有26個城市建成投運城軌線路116條,運營線路長度3612公里。到2020年,將有約50個城市擁有城市軌道交通,總里程將達到6000公里。根據(jù)鐵路\"十三五\"規(guī)劃,\"十三五\"期間全國新建鐵路不低于2.3萬公里,總投資不低于2.8萬億元。我國軌道交通發(fā)展前景廣闊,軌道交通主要施工

盾構(gòu)機是我國地下空間開發(fā)利用的重要機械,是地鐵、隧道等地下工程建設(shè)的主要設(shè)備.富水砂層屬于地下工程建設(shè)的不利地質(zhì),在對富水砂層開挖建設(shè)的過程中,因其含水豐富且透水性良好會給施工帶來很大問題和困難,例如噴涌、刀盤過度磨損等.因此,要特別注意盾構(gòu)機在過富水砂層時的施工工藝和技術(shù)要求,面對問題采取恰當?shù)慕鉀Q辦法,這樣才能保證施工的順利進行,同時保證富水砂層地下工程的質(zhì)量和穩(wěn)定性.該文對土壓平衡式盾構(gòu)機在富水砂層中的施工技術(shù)進行研究和探討.

南京地鐵2號線一期工程茶亭站——莫愁湖站區(qū)間,采用盾構(gòu)法施工。工程所處軟土地層中比較難掘進的富水砂層,該地層水土壓力損失快,易發(fā)生涌水涌砂等情況。結(jié)合工程實例介紹土壓平衡盾構(gòu)在富水砂層中掘進時采用的主要控制措施和施工參數(shù)。

　以廣州地鐵3號線為例,探討如何選用土壓平衡盾構(gòu)機施工復合地層,以及盾構(gòu)機配置上應(yīng)考慮的關(guān)鍵點,為今后其他城市地鐵施工中土壓平衡盾構(gòu)機選型時參考

介紹深圳地鐵5號線洪浪~興東區(qū)間隧道盾構(gòu)機到達的施工技術(shù)措施。通過地層加固、盾構(gòu)機和洞門位置測量、洞門鑿除、安裝接收托架和洞門圈密封設(shè)備以及選擇合適的掘進參數(shù)等措施,盾構(gòu)機得以安全順利地到達。

隨著科技的不斷進步，土壓平衡盾構(gòu)在富水砂層中得到了大力應(yīng)用。富水砂層與普通地層相比較，含水量豐富、滲透性好，但其自身也含有缺點，砂層自穩(wěn)性差。所以在施工中，會出現(xiàn)不同問題，要根據(jù)出現(xiàn)問題富水砂層地質(zhì)采取不同的技術(shù)措施進行解決，來保障施工進度，保證施工質(zhì)量。本文對土壓平衡盾構(gòu)技術(shù)進行了概述，并分析了土壓平衡盾構(gòu)在富水砂層中所面臨的風險，并介紹了常見幾種富水砂層中土壓平衡盾構(gòu)施工技術(shù)措施，希望對工作人員在實際工作中有所幫助。

土壓平衡盾構(gòu)機渣土保壓泵送技術(shù),通過將傳統(tǒng)土壓平衡盾構(gòu)機與保壓泵送技術(shù)配套設(shè)備連接,解決土壓平衡盾構(gòu)機在對透水性強、沉降控制要求較高的地層的施工中噴涌及沉降控制不佳等難題,能夠滿足更多地層的選型要求從而擴大使用范圍,同時能滿足經(jīng)濟型要求.使之成為兼具土壓、泥水盾構(gòu)特點的復合型盾構(gòu)機,從而在選型、風險控制、費用等問題上取得較好的平衡與解決方法.

泡沫系統(tǒng)是復合式土壓平衡盾構(gòu)中必備的碴土改良系統(tǒng),本文介紹了泡沫系統(tǒng)的設(shè)計原理、參數(shù)計算及主要元件的研制與選型,并介紹了泡沫系統(tǒng)的操作要點與控制方式。

近年來,根據(jù)在中國各種各樣地質(zhì)條件的隧道建設(shè)工程積累的經(jīng)驗,羅賓斯研發(fā)出從模板化的刀盤主驅(qū)動到大功率的螺旋輸送機的新一代優(yōu)化土壓平衡盾構(gòu)機。從在層狀地質(zhì)中成功貫通隧道的廣州地鐵項目,到在滲透沖積狀地質(zhì)中創(chuàng)下新掘進速度紀錄的成都地鐵項目,負責2009年廣州地鐵廣佛線施工項目的羅賓斯現(xiàn)場服務(wù)肖權(quán)經(jīng)理說:\"我們已經(jīng)順利地攻破了許多的困難,包括滲透性地質(zhì)、粘土,還有地表的敏感建筑物和研究基地。\"廣州地鐵項目驅(qū)使羅賓斯開始為不同項目的盾構(gòu)機進行一系列改良。正因為如此,羅賓斯的盾構(gòu)機可以屢次在不同項目中創(chuàng)下破紀錄的佳績。

近年來,根據(jù)在中國各種各樣地質(zhì)條件的隧道建設(shè)工程中積累的經(jīng)驗,羅賓斯研發(fā)出從模板化的刀盤主驅(qū)動到大功率的螺旋輸送機的新一代優(yōu)化土壓平衡盾構(gòu)機。從在層狀地質(zhì)中成功貫通隧道的廣州地鐵項目,到在滲透沖積狀地質(zhì)中創(chuàng)下新掘進速度紀錄的成都地鐵項目,負責2009年廣州地鐵廣佛線施工項目的羅賓斯現(xiàn)場服務(wù)肖權(quán)經(jīng)理說:\"我們已經(jīng)順利地攻破了許多困難,包括滲透性地質(zhì)、粘土,還有地表的敏感建筑物和研究基地。\"廣州地鐵項目驅(qū)使著羅賓斯開始為不同項目的盾構(gòu)機進行一系列的改良。正因為如此,羅賓斯的盾構(gòu)機可以屢次在不同項目中創(chuàng)下破紀錄的佳績。