大連地鐵盾構(gòu)m小半徑曲線始發(fā)施工技術(shù)

地鐵盾構(gòu)300m小半徑曲線始發(fā)施工技術(shù)摘要：文章針對大連地鐵2號線盾構(gòu)工程300m半徑曲線始發(fā)段的測量控制問題，從盾構(gòu)機(jī)始發(fā)姿態(tài)控制、掘進(jìn)控制、管片姿態(tài)控制三個(gè)方面進(jìn)行技術(shù)總結(jié)。關(guān)鍵詞：盾構(gòu)；；小半徑曲線線隧道；曲線線始發(fā)1工程概況大連市地鐵二號號線西安路站站～交通大學(xué)學(xué)站區(qū)間，本本區(qū)間隧道起起訖里程為DK16++803.6630～CK18++462.8893。本區(qū)間主主要采用盾構(gòu)構(gòu)法施工，在在靠近交通大大學(xué)站一端采采用礦山法。本本盾構(gòu)區(qū)間隧隧道起訖里程程為DK16++803.6630～DK18++130.0000，右線全長1326..370m，區(qū)間在DK16++796.663處設(shè)盾構(gòu)始始發(fā)井，在DK18++135.55處設(shè)盾構(gòu)接接收井。西安路站至交通通大學(xué)站區(qū)間間平面線路出出西安路站后后沿南北向向向南，通過半半徑為300m的曲線轉(zhuǎn)入入偏東西方向向，再通過半半徑450m曲線接入黃黃河路，到達(dá)達(dá)交通大學(xué)站站。區(qū)間縱斷斷布置形式呈呈“V”字形，最大大縱坡為25‰。區(qū)間為雙雙線地下隧道道，左右線路路為上下重疊疊至區(qū)間終點(diǎn)點(diǎn)左右線逐漸漸分離并行。圖1西安安路站至交通通大學(xué)站區(qū)間間平面圖2盾構(gòu)機(jī)始發(fā)發(fā)姿態(tài)盾構(gòu)始發(fā)時(shí)，為為提供足夠的的推力并保持持反力架、負(fù)負(fù)環(huán)管片穩(wěn)定定，盾構(gòu)機(jī)必必須沿直線推推進(jìn)。從始發(fā)發(fā)洞門開始其其中心路徑前前10m沿隧道設(shè)計(jì)計(jì)中心線（R300m曲線）的割割線（該割線線通過始發(fā)洞洞門中心線）推推進(jìn)，待盾尾尾脫離基座后后逐步調(diào)整盾盾構(gòu)姿態(tài)使盾盾構(gòu)沿隧道設(shè)設(shè)計(jì)線路推進(jìn)進(jìn)。盾構(gòu)沿內(nèi)弦線掘掘進(jìn)最大偏移移量：盾構(gòu)機(jī)軸線與始始發(fā)井軸線夾夾角：∠θ=∠a+∠b=2.66°其中∠a=arrcsin((8625..1/2999916)==1.65°°，∠b=arccsin(55000/22999166)=0.995°圖2割線與始發(fā)發(fā)井結(jié)構(gòu)中心心線角度計(jì)算算圖圖3盾構(gòu)曲線線始發(fā)示意圖圖由于在盾體離開開始發(fā)架前盾盾構(gòu)不宜或不不能轉(zhuǎn)向，只只能直線推進(jìn)進(jìn)，因而小半半徑曲線段盾盾構(gòu)機(jī)始發(fā)主主要是通過對對盾構(gòu)機(jī)始發(fā)發(fā)軸線向曲線線內(nèi)側(cè)的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)和偏移在盾盾構(gòu)機(jī)長度范范圍內(nèi)直線推推進(jìn)，該直線線段后用比設(shè)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)彎半徑徑小的實(shí)際推推進(jìn)曲線來擬擬合設(shè)計(jì)曲線線，因此盾構(gòu)構(gòu)應(yīng)采用割線線姿態(tài)始發(fā)。經(jīng)經(jīng)計(jì)算盾構(gòu)機(jī)機(jī)按偏轉(zhuǎn)2.6°始發(fā)，最大大偏差為41mm，小于50mm，滿足規(guī)范范要求。盾構(gòu)構(gòu)進(jìn)入洞門即即采用擴(kuò)挖刀刀進(jìn)行擴(kuò)挖，以以便留出初始始轉(zhuǎn)向空隙，在在盾尾完全進(jìn)進(jìn)入洞門后即即開始轉(zhuǎn)向，保保證盾構(gòu)由直直線掘進(jìn)狀態(tài)態(tài)順利進(jìn)入曲曲線狀態(tài)掘進(jìn)進(jìn)。避免在曲曲線外側(cè)超挖挖。本工程盾盾構(gòu)選型采用用被動(dòng)鉸接結(jié)結(jié)構(gòu)，具備260m半徑轉(zhuǎn)向能能力，同時(shí)配配置擴(kuò)挖刀，其其伸縮量可以以調(diào)節(jié)。3盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)進(jìn)控制技術(shù)盾構(gòu)機(jī)沿小半徑徑曲線掘進(jìn)時(shí)時(shí)，會在掘進(jìn)進(jìn)方向的垂直直方向產(chǎn)生一一個(gè)較大的側(cè)側(cè)向分力。為為將隧道軸線線最終偏差控控制在規(guī)范要要求范圍內(nèi)，盾盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)應(yīng)應(yīng)給隧道預(yù)留留一定的偏移移量。盾構(gòu)機(jī)機(jī)沿曲線的割割線方向掘進(jìn)進(jìn)，管片拼裝時(shí)時(shí)軸線位于弧弧線內(nèi)側(cè)，以以使管片出盾盾尾后受側(cè)向向分力，向弧弧線外側(cè)偏移移時(shí)留有預(yù)偏偏量。在本工工程隧道掘進(jìn)進(jìn)過程中預(yù)偏偏量為15～25mm，可根據(jù)管管片姿態(tài)監(jiān)測測情況作適時(shí)時(shí)調(diào)整。盾構(gòu)機(jī)在巖層中中掘進(jìn)時(shí)，由于隧道頂頂部同步注漿漿漿液流失及及地下水浮力力作用，管片在脫出出盾尾后會有有一定量的上上浮。因此在在盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)時(shí)垂直方向上上也預(yù)留上浮浮量，即將盾盾構(gòu)機(jī)按設(shè)計(jì)計(jì)線路下壓一一定量，以保保證管片上浮浮后隧道高程程不超出規(guī)范范要求。本工工程盾構(gòu)機(jī)下下壓量為20～30mm，在不同的的地層中，可可根據(jù)管片姿姿態(tài)監(jiān)測情況況作適時(shí)調(diào)整整。為了保證盾構(gòu)機(jī)機(jī)按設(shè)計(jì)軸線線掘進(jìn)，首先先要將設(shè)計(jì)軸軸線數(shù)據(jù)（DDTA表單單）輸入到導(dǎo)導(dǎo)向系統(tǒng)的電電腦中，同時(shí)時(shí)輸入全站儀儀、后視棱鏡鏡所在測站的的三維坐標(biāo)，并并根據(jù)人工對對盾構(gòu)姿態(tài)的的復(fù)測結(jié)果修修正盾構(gòu)姿態(tài)態(tài)。圖4隧道設(shè)計(jì)計(jì)軸線數(shù)據(jù)（DTA表單）圖5根據(jù)人工工復(fù)測結(jié)果修修正盾構(gòu)機(jī)姿姿態(tài)設(shè)置4管片姿態(tài)控制制技術(shù)在300m半徑徑曲線上推進(jìn)進(jìn)時(shí)，由于隧道曲曲率大，前方方的可視距離離短，導(dǎo)致盾盾構(gòu)ZED導(dǎo)向系統(tǒng)測測量移站頻繁繁。本工程中中，在R=3000m的圓曲線隧隧道上，平均均約16環(huán)（19.2m）換站一次次。每次換站站完成后，進(jìn)進(jìn)行一次測量量復(fù)核，調(diào)整整ZED系統(tǒng)的數(shù)據(jù)據(jù)。由于測量量距離短，測測量站安裝在在尚未完全穩(wěn)穩(wěn)定的管片上上,所以每次換換站完成后，高高程數(shù)據(jù)都會會有一定的變變化。為了保保證測量數(shù)據(jù)據(jù)準(zhǔn)確，建議議每天進(jìn)行一一次復(fù)核，及及時(shí)調(diào)整ZED系統(tǒng)的數(shù)據(jù)據(jù)。為了第一時(shí)間掌掌握成型隧道道的情況,及時(shí)優(yōu)化掘掘進(jìn)參數(shù)，需需每隔10環(huán)測量一次次管片的姿態(tài)態(tài)，每環(huán)管片片從拼裝完成成到最后穩(wěn)定定至少測量3次；根據(jù)測測量數(shù)據(jù)，對對管片的側(cè)移移、上浮規(guī)律律進(jìn)行分析，選選擇最優(yōu)的掘掘進(jìn)參數(shù)和最最合適的二次次注漿位置。根根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)據(jù)，本工程始始發(fā)段的管片片已經(jīng)穩(wěn)定，其其最終水平、垂垂直姿態(tài)均符符合規(guī)范要求求，管片沒有有崩邊、裂角角情況，最大大錯(cuò)臺為5mm，也未出現(xiàn)現(xiàn)接縫漏水現(xiàn)現(xiàn)象，施工效效果良好。圖6管片姿姿態(tài)測量示意意圖圖7施工現(xiàn)場場管片姿態(tài)測測量圖5總結(jié)本工程實(shí)施效果果表明：在300m半徑曲線隧隧道盾構(gòu)始發(fā)發(fā)施工中，要要抓住軸線曲曲率大、半徑徑小、盾構(gòu)機(jī)機(jī)姿態(tài)難控制制、成型隧道道水平位移大大的特點(diǎn)，選選擇好合適的的始發(fā)方向來來控制盾構(gòu)機(jī)機(jī)的姿態(tài)，管管片拼裝過程程中及時(shí)復(fù)測測盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)態(tài)，在管片拼拼裝完成后，結(jié)結(jié)合同步注漿漿、二次注漿漿來穩(wěn)定成型型隧道，通過過加強(qiáng)管片姿姿態(tài)監(jiān)測來及及時(shí)調(diào)整掘進(jìn)進(jìn)參數(shù)，確保隧道施施工質(zhì)