盾構(gòu)穿越xx的工法及保護措施

盾構(gòu)穿越xx的工法及保護措施1工程概況

xx地鐵三號線xx站至xx站盾構(gòu)區(qū)間工程,為左、右線內(nèi)徑為5400mm的圓形隧道,包括xx新城站至xx站、xx站至xx站兩個區(qū)間,采用盾構(gòu)法施工,單臺盾構(gòu)機將兩次穿越xx。

本工程北起xx站南端(里程樁YDK4+136.15),南至xx站北端(里程樁YDK5+429.2),左右線各一臺盾構(gòu)機先后從xx站始發(fā),中間空載過xx站,最后到達xx站。xx站至xx站單線長度為1292.35m,xx站至xx站單線長度為1040.8m,即單線總長為2333.15m,雙線總長為4666.30m。

盾構(gòu)過江所遇到的地層為:全風化~中風化夾雜綜合巖帶⑥～⑧,中風化帶⑧及微風化帶⑨,詳見表1所示。2盾構(gòu)機主要特點

本工程采用德國海瑞克公司生產(chǎn)的土壓平衡盾構(gòu)機S181和S182(型號)進行施工。每臺盾構(gòu)機的刀盤上均布置了中心滾刀6把、正面滾刀和邊緣滾刀13把、正面刮刀64把、邊刮刀32把。刀盤開口率為28%。盾構(gòu)機的最大總推力為34210kN,刀盤轉(zhuǎn)速為0～6.1rpm。采用螺旋機、皮帶機出渣和電瓶車泥斗水平運輸、龍門吊垂直提升的方式出土。在盾構(gòu)機螺旋出土機的出口處設置安全閘閥,防止xx水突然涌入盾構(gòu)機。

盾構(gòu)機過江掘進模式與參數(shù)選擇詳見表2。3盾構(gòu)過江施工難點及解決措施3.1地下水過大問題

S181盾構(gòu)機(右線)于2004年5月15日開始穿越北xx段時,當時發(fā)現(xiàn)地下水較大。地下水與盾構(gòu)機密封倉內(nèi)的渣土攪拌合成很稀的泥漿水,從盾構(gòu)機的螺旋機出土口噴出并掉落在盾構(gòu)機底部(盾尾處),需花很長時間由人工進行清理,嚴重影響正常拼裝管片。為了克服該困難,在掘進過程中采取了以下措施使問題基本得到解決:

(1)進行二次雙液補壓漿,減少后方管片外側(cè)空隙地下水進入開挖面的可能;

(2)盾構(gòu)掘進前,往土倉里面加氣,把土倉里面的水從螺旋機出土口處逼出來;

(3)同時加大了注入發(fā)泡劑和PL(水溶性聚胺脂)等辦法。3.2“結(jié)泥餅”現(xiàn)象的處理扔興肯為了提高盾構(gòu)禽機的掘進速簽度填,德在地下水很大現(xiàn)的情況憤下薄,燕進行了諸如調(diào)貧整盾構(gòu)掘進模厭式踩(霸硬土和軟醬土苦)鎖及掘進參數(shù)等腦的各種嘗狗試惡,臂但惹是貿(mào),策盾構(gòu)機掘進速來度仍然沒有明挖顯提高。根據(jù)旅以往經(jīng)毒驗顏,莊這是不正常的束。通過仔細檢賤查噴出的泥底漿嗎,鄙發(fā)現(xiàn)其粘性很倚強而固體顆粒末極巴少梢,渣跟原狀巖石相糟差太遠。推斷板可能是盾構(gòu)機罵刀盤結(jié)泥喜餅職,撲造成盾構(gòu)機掘完進緩慢。但這私種推斷必須待藍打開盾構(gòu)機密災封倉進行檢查文后蝦,倡才能得到證實概。為赤此以,潛待緩慢推進到鼠地下水減少騾時祝,喇停機打開密封陳倉檢查發(fā)危現(xiàn)茶,蓋盾構(gòu)刀盤中央左部分被堅硬防的足“秀泥驚餅息”藍堵必塞凡;指幾把滾刀前沿巡圓弧已被磨平憤約螞5mm聾,閉呈翻“持割剪線夾”胸狀贈,柔說明滾刀不轉(zhuǎn)頓動。通過采取夜以下措施解決朽并減少了該現(xiàn)垂象掘:轟懸(1兵)跳采取多次正、闊反轉(zhuǎn)刀盤及人屬工進倉清除刀稱盤上堵塞肅的披“跳泥吳餅存”皆。鞭果(2頓)描拆除刀盤上磨考損的滾刀和刮過刀壽,役更換新刀。刀主盤清理和刀具佛更換諷后愚,欲推進速度明顯庸提財高示(1政0泊～肥20mm/m兵in)召,蜻說明清理刀盤逗和更換刀具是份有效的。顯聽(3竭)層采用土壓平衡階方式掘談進衡,瓦嚴格控制出土買量跳,現(xiàn)土倉內(nèi)壓力的途加入量保持生在狼1.8ba雁r閥左靜右看,余增加泡沫銀劑狹,阻改善土體的流奶動腫性是,土減少了刀盤結(jié)饅泥餅現(xiàn)象。財毫(4拘)預在開挖面穩(wěn)定羊的前提啟下孤,矛人工進入土艙印清洗刀盤上面籌的泥餅。原3.3稿甲噴涌事件的處鈔理寨鐘昨盾構(gòu)機從發(fā)xx壺下穿越噴時宏,姓四次發(fā)生開挖呀面噴涌事件。嫂四次噴涌事件所中蘇,接都有大量的水妨及砂從盾構(gòu)機認螺旋出土機涌羞出號,該盾構(gòu)機密封倉桑內(nèi)的水壓力最叨高達郵到濁2.2kg/辮cm棵2誰左別右拴,伙表明盾構(gòu)開挖墾面已經(jīng)在某種宗程度上與梅xx奧河底的砂層穿鴨通挽(雅即冒漂頂糊)樸。其扮中日,叮兩處噴涌事件魄中書,近有許多花崗巖靠石塊從盾構(gòu)機乳螺旋機出土口爬中出來。噴涌屢發(fā)生驕后澡,懼立即把螺旋機括出口安全閘閥惹關(guān)另閉壘,獵然后把盾構(gòu)密屈封倉的土壓力赴迅速提高縣至噴2.0kg/糞cm例2昆左驅(qū)右遼,喪保證了盾構(gòu)開秘挖面的安全。末但歲是值,航盾構(gòu)機推進的港速度則變得非榆常緩茫慢雜(鏈刀盤扭矩幾乎伶處于滿負荷狀潑態(tài)把)摧,兇因角此洲,謹在工作中采取盒了以下辦銹法休,扯基本控制了再唐次噴涌的發(fā)賽生姥:域洪(1畝)壯采用土壓平衡第模式掘亞進鄭,劑關(guān)閉螺旋輸送駐器及出土茅口惜,囑提高土倉內(nèi)的骨土壓及推進速避度。爺?shù)?2封)稈在土倉中添加腹聚合峽物錫,拆改善渣土性兇狀跑,昂減小水的流動瓣性。宵壞(3惜)弱同步注漿偶時晃,近加入速凝逐劑泉,驅(qū)加快管片周圍院土體的固通結(jié)燒,鄙減小管片的沉扛降量。他藥(4鉆)年提前采用氣壓去平衡模式掘落進型,訴嚴密監(jiān)視和分情析渣土成籠分起,級及時判斷地質(zhì)餅情況并根據(jù)掘絨進情況及時調(diào)殿整掘進參數(shù)。自3.4溜疤江底塌方預防糾及處理措施投尼君盾構(gòu)機掘進過耳程離中店,定假如一旦發(fā)生演塌方事惹故零,偽可以采取以下茫技術(shù)措施進行窯處姜理紐:援奸(1咳)旬盾構(gòu)機掘進成時韻,遷關(guān)閉螺旋機輸炭送塑器壇,挽停止出例土藥,況保持土倉土壓李力搖,苗防止塌方繼續(xù)荷擴大。蜜患(2息)沙加大注漿你量騎,跨并保證注漿壓朋力幣在揪1.海5跑～灘2.0bar范,葛加固塌方暑區(qū)松,肯確認塌方己停討止肉后奪,濫盾構(gòu)機盡快通桃過塌方區(qū)。很報(3姓)央如果塌方區(qū)擴壞大并與地表江移水連味通城,誓首先找到地表助連通喝處鋸,銀拋擲沙包堵堵水盈,憲然后再加固處蕉理。娛3.5什驗鉸接密封及盾峽尾漏水的處理煤措施池靠(1跨)嗎如絞接密封漏蔽水坊,治首先調(diào)整絞接位油缸行程及盾膽構(gòu)機姿奴態(tài)移,縣必要時啟用緊性急密封。驟付(2衡)誓盾尾嚴重漏水艦時劇,費在盾尾刷加注造油脂止水?；晤?3紐)機及時進行二次飯雙液注溪漿屯,軌并加入速凝周劑隆,洋加快管片周圍按水土體的固際結(jié)焰,計阻止盾體后部譯的水流向土倉昂。巴謠(4久)美加強盾構(gòu)機掘砍進姿態(tài)控跟制牌,約避免大幅度的冶調(diào)整盾構(gòu)機姿悔態(tài)撐,訂每環(huán)盾構(gòu)機姿掀態(tài)調(diào)整控制飄在虛±6m捐m刪以渴內(nèi)能,傍減小鉸接油缸滿長度財差富,壽盡量將長度差首控制蘿在焰30m津m佩以內(nèi)。4總結(jié)雞垂(1石)原涌入盾構(gòu)開挖蔬面的地下水量茂很素大臺,鍛是事前難以估蒸量胳的法,耽客觀上對盾構(gòu)赤施工造成了較白大的難曾度尾,估也是影響盾構(gòu)垮施工進度的主渾要原因。筆者云認為可以從以野下途徑尋求有辰效的解決辦咱法境:拖記①怨加大盾構(gòu)機刀指盤扭矩并合理沿配置刀舉具子,池使切削下來的蛛渣土呈碎塊狀睜的占絕大多數(shù)趙。這攜樣把,乳渣土流動性不營至于太低大見,串不容易發(fā)生噴樸涌現(xiàn)象。因封此板,瞧建議在類似地那層條件躁下異,才刀盤扭矩值可花大影于得500t.創(chuàng)m擔?？軘愧诰虮M量提高盾構(gòu)漏機掘進速度。染如本工程侍中筆,碑按實際地下水饒量編為戒1000m3禿/甘天計炸算雷,喇只要盾構(gòu)機掘居進速度達災到該3貪0投～煎50mm/m闊in布,阿就可以大大降償?shù)驮林兴膱D比啦例凈,齡改善出土狀態(tài)沿。膊袖③叼出土螺旋機設炭置螺旋芯軸。漸轎④韻前面三者相結(jié)徑合拐,抖則可以在出土鎮(zhèn)螺旋內(nèi)形劑成駁“魚泥漿冠塞劇”竊,餡起到抑制噴涌栽的效果。竟早⑤杏去掉出土皮帶腫機購,并把螺旋出土機顫加儀長洞,明使其出土口伸繞至泥斗車的上遼方擺,拴具體須在盾構(gòu)榜機設計時作全宣面考慮。扎鳴⑥絹對于粘性強的荒地階層技,稈尤其是在穩(wěn)定姥性比較好的巖杠層什中滋,斗除合理配置刀縮具以奇外涼,蹦刀盤開口率也補應適當增大。閱類似本工程的嬌巖層荒中濾,碎建議開口率不送小藍于拉30打%攜～販40禍%即。壩球(2粒)爛土壓平衡盾構(gòu)航最終安全穿越井xx骨,筋證明防淹閘閥偽是有效的安全鍬措施。贊裕(3似)決由于缺乏可以暖對雷xx旁河床進行精細壤變形觀測的手媽段功,梳因此紗xx亦下所發(fā)生的噴括涌事件都具有王突然竊性土,遇難以事前預愈料帽,禮對批此辮,酸須有充分認識丑。凳拐垂盾構(gòu)過更xx忌施工是本盾構(gòu)竿工程施工中的愧重點難點之一輪。盆[抓x綁～極xx康盾