盾構(gòu)姿態(tài)控制及同步注漿

1、盾構(gòu)姿態(tài)控制及同步注漿盾構(gòu)姿態(tài)控制及同步注漿二二OOOO七年八月七年八月1 盾構(gòu)姿態(tài)控制盾構(gòu)姿態(tài)控制1.1 姿態(tài)控制目標(biāo)：姿態(tài)控制目標(biāo)： 目標(biāo)：目標(biāo)：地鐵隧道施工規(guī)范要求盾構(gòu)姿態(tài)的最大偏差：地鐵隧道施工規(guī)范要求盾構(gòu)姿態(tài)的最大偏差： 水平和高程均為水平和高程均為50mm 自轉(zhuǎn)角小于自轉(zhuǎn)角小于3度。度。切口盾尾圖圖3-7-6 激光導(dǎo)向系統(tǒng)指示圖激光導(dǎo)向系統(tǒng)指示圖1 盾構(gòu)姿態(tài)控制盾構(gòu)姿態(tài)控制1.1 姿態(tài)控制目標(biāo)：姿態(tài)控制目標(biāo)： 糾偏原則：糾偏原則： （1）偏離量增加之前及早修正）偏離量增加之前及早修正 （2）勤糾、量小。）勤糾、量小。 （3）遵循偏離量的管理值和允許值）遵循偏離量的管理值和允許值 （

2、4）確保管片質(zhì)量）確保管片質(zhì)量 1 盾構(gòu)姿態(tài)控制盾構(gòu)姿態(tài)控制1.2 姿態(tài)控制基準(zhǔn)：姿態(tài)控制基準(zhǔn)： 管理基準(zhǔn)：管理基準(zhǔn)：定為最大允許偏差的定為最大允許偏差的60，及達(dá)到上限時(shí)必須糾偏。，及達(dá)到上限時(shí)必須糾偏。 具體項(xiàng)目如下：具體項(xiàng)目如下： 水平和高程均為水平和高程均為30mm 趨勢大于趨勢大于1。 自轉(zhuǎn)角小于自轉(zhuǎn)角小于2度。度。 盾尾間隙過小盾尾間隙過小1 盾構(gòu)姿態(tài)控制盾構(gòu)姿態(tài)控制1.3 最大單次糾偏量的確定最大單次糾偏量的確定 切口盾尾 掘進(jìn)每環(huán)掘進(jìn)每環(huán) 水平和高程變化量水平和高程變化量10mm 自轉(zhuǎn)角小于自轉(zhuǎn)角小于1度。度。 趨勢變化小于趨勢變化小于0.3。1 盾構(gòu)姿態(tài)控制盾構(gòu)姿態(tài)控制1.4

3、 糾偏主要方法：糾偏主要方法： 通過改變分組千斤頂?shù)耐屏韺?shí)現(xiàn)。通過改變分組千斤頂?shù)耐屏韺?shí)現(xiàn)。 （1）改變分區(qū)千斤頂壓力）改變分區(qū)千斤頂壓力 （2）減少一個(gè)或多個(gè)千斤頂）減少一個(gè)或多個(gè)千斤頂 1 盾構(gòu)姿態(tài)控制盾構(gòu)姿態(tài)控制1.4輔助糾偏措施輔助糾偏措施 （1）開啟刀盤超挖裝置）開啟刀盤超挖裝置（2）單側(cè)注漿）單側(cè)注漿（3）膠接裝置的利用）膠接裝置的利用 1 盾構(gòu)姿態(tài)控制盾構(gòu)姿態(tài)控制1.5 管片姿態(tài)控制管片姿態(tài)控制 管片的姿態(tài)必須盡量和盾構(gòu)姿態(tài)保持一致，保證盾尾間隙管片的姿態(tài)必須盡量和盾構(gòu)姿態(tài)保持一致，保證盾尾間隙正常，避免漏漿，管片拉裂等。正常，避免漏漿，管片拉裂等。 錯(cuò)縫拼裝的管片采用安裝轉(zhuǎn)

4、彎環(huán)來實(shí)現(xiàn)，同縫拼裝管片主錯(cuò)縫拼裝的管片采用安裝轉(zhuǎn)彎環(huán)來實(shí)現(xiàn)，同縫拼裝管片主要通過加貼不同厚度的石棉橡膠板來實(shí)現(xiàn)。要通過加貼不同厚度的石棉橡膠板來實(shí)現(xiàn)。 轉(zhuǎn)彎環(huán)和楔形石棉墊時(shí)必須和盾構(gòu)姿態(tài)，盾尾間隙、推進(jìn)轉(zhuǎn)彎環(huán)和楔形石棉墊時(shí)必須和盾構(gòu)姿態(tài)，盾尾間隙、推進(jìn)千斤頂和絞接千斤頂?shù)男谐叹C合考慮。千斤頂和絞接千斤頂?shù)男谐叹C合考慮。2、同步注漿、同步注漿2.1 注漿目的注漿目的（1）及時(shí)充填推進(jìn)留下的空隙，有效地控制地表沉降；）及時(shí)充填推進(jìn)留下的空隙，有效地控制地表沉降；（2）加強(qiáng)防水、防止泥沙流入；）加強(qiáng)防水、防止泥沙流入；（3）使管片外側(cè)的土體盡快趨于穩(wěn)定，防止隧道變形；）使管片外側(cè)的土體盡快趨于穩(wěn)定

5、，防止隧道變形；2、同步注漿、同步注漿2.2 注漿方式注漿方式及時(shí)注漿和同步注漿。及時(shí)注漿和同步注漿。及時(shí)注漿指通過管片預(yù)留注漿孔進(jìn)行注漿，及時(shí)注漿指通過管片預(yù)留注漿孔進(jìn)行注漿，同步注漿指通過盾尾注漿管進(jìn)行注漿。同步注漿指通過盾尾注漿管進(jìn)行注漿。 2 同步注漿同步注漿2.3 注漿材料及漿液性能注漿材料及漿液性能 2.3.2 漿液要求漿液要求（1）流動(dòng)性好，滿足泵送要求；）流動(dòng)性好，滿足泵送要求；（2）合易性，不易離析；）合易性，不易離析；（3）達(dá)到一定的強(qiáng)度；）達(dá)到一定的強(qiáng)度；同步注漿的漿液主要有單液漿和快硬性雙液漿。同步注漿的漿液主要有單液漿和快硬性雙液漿。雙圓盾構(gòu)和一部分泥水盾構(gòu)采用快硬性

6、雙液漿。雙圓盾構(gòu)和一部分泥水盾構(gòu)采用快硬性雙液漿。大部分情況下采用單液漿。大部分情況下采用單液漿。 2.3.1 漿液類型漿液類型 2 同步注漿同步注漿2.3 注漿材料及漿液性能注漿材料及漿液性能主要原材為：水泥、砂、粉煤灰、膨潤土和水及外摻劑。材料要求見下表：主要原材為：水泥、砂、粉煤灰、膨潤土和水及外摻劑。材料要求見下表： 2.3.3 注漿材料注漿材料 2 同步注漿同步注漿2.3 注漿材料及漿液性能注漿材料及漿液性能典型配比典型配比 2.3.4 配比配比水泥（kg） 粉煤灰（kg） 膨潤土（） 砂（kg） 水（kg） 134 326 69 862 433 2 同步注漿同步注漿2.3 注漿材料

7、及漿液性能注漿材料及漿液性能 2.3.5 漿液性能漿液性能項(xiàng)目 性能標(biāo)準(zhǔn) 稠度（cm） 10.511.5 初凝值 1624h 泌水率 3 抗壓強(qiáng)度 R70.1MPa，R280.51MPa 比重 1.750.5 盾尾注漿管 盾尾 漿液注入范圍 2 同步注漿同步注漿2.4 注漿方法注漿方法 2.4.1 注漿點(diǎn)注漿點(diǎn)一般配置一般配置4個(gè)或個(gè)或8個(gè)（個(gè)（4個(gè)備用），均勻分布。個(gè)備用），均勻分布。 管片注漿孔一般為管片注漿孔一般為5個(gè)。個(gè)。 2.4.1 注漿時(shí)間注漿時(shí)間 注漿可根據(jù)需要采用手動(dòng)控制方式，自動(dòng)控制方式即預(yù)先設(shè)定注注漿可根據(jù)需要采用手動(dòng)控制方式，自動(dòng)控制方式即預(yù)先設(shè)定注漿壓力，由控制程序自動(dòng)

8、調(diào)整注漿速度，當(dāng)注漿壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，漿壓力，由控制程序自動(dòng)調(diào)整注漿速度，當(dāng)注漿壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，自行停止注漿。手動(dòng)控制方式則由人工根據(jù)掘進(jìn)情況隨時(shí)調(diào)整注漿流自行停止注漿。手動(dòng)控制方式則由人工根據(jù)掘進(jìn)情況隨時(shí)調(diào)整注漿流量，以防注漿速度過快，而影響注漿效果。量，以防注漿速度過快，而影響注漿效果。 2.4.1 注漿控制方式注漿控制方式 根據(jù)盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)速度，同步注漿以每循環(huán)達(dá)到總注漿量而均勻?qū)Ω鶕?jù)盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)速度，同步注漿以每循環(huán)達(dá)到總注漿量而均勻?qū)ΨQ注入，盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)開始注漿開始，推進(jìn)完畢注漿結(jié)束。稱注入，盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)開始注漿開始，推進(jìn)完畢注漿結(jié)束。 2 同步注漿同步注漿2.5 注漿控制措施注漿控制措施

9、 2.5.1 注漿壓力注漿壓力 同步注漿時(shí)要求在地層中的漿液壓力大于該點(diǎn)的靜止水壓及同步注漿時(shí)要求在地層中的漿液壓力大于該點(diǎn)的靜止水壓及土壓力之和，做到盡量填補(bǔ)同時(shí)又不產(chǎn)生劈裂。注漿壓力過大，土壓力之和，做到盡量填補(bǔ)同時(shí)又不產(chǎn)生劈裂。注漿壓力過大，管片周圍土層將會(huì)被漿液擾動(dòng)而造成后期地層沉降及隧道本身的管片周圍土層將會(huì)被漿液擾動(dòng)而造成后期地層沉降及隧道本身的沉降，并易造成跑漿；而注漿壓力過小，漿液填充速度過慢，填沉降，并易造成跑漿；而注漿壓力過小，漿液填充速度過慢，填充不充足，會(huì)使地表變形增大。充不充足，會(huì)使地表變形增大。 通常同步注漿壓力一般為靜止水土壓力通常同步注漿壓力一般為靜止水土壓力0

10、.10.2MPa，一，一般為般為0.20.4 MPa。 2 同步注漿同步注漿2.5 注漿控制措施注漿控制措施 2.5.2 注漿量注漿量 因地質(zhì)、盾尾間隙、是否在曲線段等因素，注漿率有所不同。因地質(zhì)、盾尾間隙、是否在曲線段等因素，注漿率有所不同。 一般情況下，注漿率一般情況下，注漿率1.32.5，并應(yīng)通過地面變形觀測來調(diào)節(jié)。，并應(yīng)通過地面變形觀測來調(diào)節(jié)。 上海軟土地層土壓平衡單圓盾構(gòu)一般為上海軟土地層土壓平衡單圓盾構(gòu)一般為1.82.2。 砂土地層一般為砂土地層一般為1.31.8。雙圓盾構(gòu)及泥水平衡盾構(gòu)達(dá)到。雙圓盾構(gòu)及泥水平衡盾構(gòu)達(dá)到2.02.5。 2 同步注漿同步注漿2.5 注漿控制措施注漿控制

11、措施 2.5.3 注漿設(shè)備清洗注漿設(shè)備清洗 每個(gè)作業(yè)班組應(yīng)清洗一次注漿管路，防止長時(shí)間砂漿凝結(jié)在管每個(gè)作業(yè)班組應(yīng)清洗一次注漿管路，防止長時(shí)間砂漿凝結(jié)在管壁四周堵塞管路。壁四周堵塞管路。 每天對砂漿運(yùn)輸罐和儲(chǔ)存罐進(jìn)行徹底清洗。每天對砂漿運(yùn)輸罐和儲(chǔ)存罐進(jìn)行徹底清洗。 2 同步注漿同步注漿2.5形成的內(nèi)業(yè)資料形成的內(nèi)業(yè)資料（1）拌漿記錄）拌漿記錄（2）注漿記錄）注漿記錄（3）拌漿質(zhì)量抽查記錄）拌漿質(zhì)量抽查記錄 2 同步注漿同步注漿2.5 漏漿的預(yù)防措施漏漿的預(yù)防措施（1）加強(qiáng)姿態(tài)管理，防止盾尾間隙過大）加強(qiáng)姿態(tài)管理，防止盾尾間隙過大（2）加強(qiáng)盾尾油脂的壓入）加強(qiáng)盾尾油脂的壓入（3）粘貼海綿條）粘貼海

12、綿條（4）用碎布，碎紗等堵塞）用碎布，碎紗等堵塞（5）更換盾尾刷）更換盾尾刷 2 同步注漿同步注漿2.6 同步注漿輔助功能同步注漿輔助功能（1）管片姿態(tài)控制）管片姿態(tài)控制 防止管片上浮，采用上部兩個(gè)注漿孔，采用快硬性漿液。防止管片上浮，采用上部兩個(gè)注漿孔，采用快硬性漿液。 在管片姿態(tài)偏差較大的一側(cè)注漿，控制管片最終成型。在管片姿態(tài)偏差較大的一側(cè)注漿，控制管片最終成型。（2）補(bǔ)強(qiáng)注漿）補(bǔ)強(qiáng)注漿 盾尾附近地表沉降較大時(shí)，可以利用同步注漿設(shè)備加延長注盾尾附近地表沉降較大時(shí)，可以利用同步注漿設(shè)備加延長注漿管，通過管片預(yù)留注漿孔進(jìn)行二次注漿。一般可以到達(dá)盾尾處漿管，通過管片預(yù)留注漿孔進(jìn)行二次注漿。一般可以到達(dá)盾尾處410環(huán)。環(huán)。 2 同步注漿同步注漿2.6 攪拌站設(shè)置攪拌站設(shè)置主要設(shè)施：主要設(shè)施：攪拌機(jī)、材料棚（堆場）、儲(chǔ)漿罐、輸送管路等。攪拌機(jī)、材料棚（堆場）、儲(chǔ)漿罐、