盾構(gòu)空推不拼管片過(guò)礦山法成型隧道施工工法

河南等城際軌道交通建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用。目前國(guó)內(nèi)使用的大斷面復(fù)合式土壓巖層，單純盾構(gòu)法施工工藝及單純礦山法施工工藝已不能滿(mǎn)足當(dāng)前高速鐵路少克土壓平衡盾構(gòu)機(jī)為例，采用礦山法開(kāi)挖與初期支護(hù)，二襯施做接應(yīng)隧道，盾構(gòu)機(jī)空載推進(jìn)不拼裝管片通過(guò)的新工藝，并取得了圓滿(mǎn)成功，在此基礎(chǔ)上總結(jié)形成本工法。同時(shí)也為后續(xù)長(zhǎng)距離、復(fù)雜2.1礦山法隧道接應(yīng)盾構(gòu)機(jī)是采用礦山法與盾構(gòu)法相結(jié)合的工法實(shí)現(xiàn)隧道安全、快速貫通的一種綜合性工法。盾構(gòu)機(jī)在長(zhǎng)距離隧道、超復(fù)雜地質(zhì)，如富含大型卵石地層或局部硬巖地段，巖石單2.2施工速度快，工期效應(yīng)明顯。在極硬巖地層中盾構(gòu)實(shí)際掘進(jìn)時(shí)間較短，采用礦山法暗挖爆2.3礦山法隧道二襯臺(tái)車(chē)行走梁、仰拱二襯與盾構(gòu)機(jī)接收導(dǎo)臺(tái)采用一次成型模板澆筑，施工簡(jiǎn)便，質(zhì)量可控。吊出井盾構(gòu)機(jī)接收托架采用此模板回填澆筑為混凝土接收導(dǎo)臺(tái)，打破常規(guī)的型鋼托2.4礦山法隧道施工仰拱二襯、導(dǎo)臺(tái)時(shí)埋設(shè)鋼管，一管雙用。一是便于實(shí)心鋼柱插入后為盾構(gòu)機(jī)空推提供反作用力，從而節(jié)約管片，施工成本很低；二是盾構(gòu)機(jī)盾體經(jīng)過(guò)導(dǎo)臺(tái)后，鋼管內(nèi)壁與軌2.5相對(duì)于直接拼裝管片的空推方式，本工法只需要兩塊焊接型鋼體連接一塊弧形型鋼體（盾本。重復(fù)利用圓鋼柱插入預(yù)埋鋼管中抵住盾構(gòu)空推傳力裝置，簡(jiǎn)單實(shí)用，易操作，節(jié)省了每次空推2.6與傳統(tǒng)預(yù)埋鋼板、焊接擋板或直接拼裝數(shù)塊管片以提供盾構(gòu)機(jī)反作用力的工法相比，本工2.7本工法設(shè)計(jì)、實(shí)施能夠?qū)崿F(xiàn)盾構(gòu)機(jī)盾體與后配套臺(tái)車(chē)不斷開(kāi)，盾體與橋架以及后配套臺(tái)車(chē)2.9本工法行之有效，安全可靠且可以大大提高施工進(jìn)度，降低施工成本。在實(shí)施過(guò)程中工序快速貫通。本工法適用于盾構(gòu)空推不拼管片過(guò)礦山法成型隧道。由于安全步距的要求，采用施作二尤其在工程工期緊張、工程地質(zhì)復(fù)雜等情況下達(dá)到技術(shù)經(jīng)濟(jì)最佳，對(duì)提高盾構(gòu)施工安全性、縮短工盾構(gòu)機(jī)空推不拼裝管片通過(guò)礦山法成型隧道工藝原理為礦山法隧道施工仰拱二襯、導(dǎo)臺(tái)時(shí)提前鋼管中代替（節(jié)約）管片為盾構(gòu)機(jī)空推提供反作用力，使盾構(gòu)機(jī)整體往前移動(dòng)。傳力介質(zhì)為兩塊焊 定偏差，盾構(gòu)隧道是按照隧道中線(xiàn)為指導(dǎo)進(jìn)行施工。礦山法隧道設(shè)計(jì)為線(xiàn)路中線(xiàn)與隧道中線(xiàn)重合，因此在施做礦山法隧道時(shí)，需在設(shè)計(jì)同意確認(rèn)的條件下逐漸向隧道中線(xiàn)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，以確保盾構(gòu)5.2.2礦山法隧道二襯臺(tái)車(chē)、仰拱二襯、導(dǎo)臺(tái)模板設(shè)計(jì)要點(diǎn)礦山法隧道二襯結(jié)構(gòu)內(nèi)仰拱處施做弧形素混凝土導(dǎo)臺(tái)，是盾構(gòu)機(jī)盾體依托的基礎(chǔ)，是為了確保盾構(gòu)機(jī)進(jìn)入礦山法隧道后能夠順利空推出洞，減少盾體與二襯結(jié)構(gòu)的接觸面，從而降低相互之間的4)臺(tái)車(chē)支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)部空間尺寸需滿(mǎn)足施工車(chē)輛通行，且下部需石渣回填搗平，不能采用素混凝壓破壞作用，導(dǎo)臺(tái)失去作用后反而會(huì)增大相互之間的摩擦力?？紤]到以上諸多因素，遂計(jì)劃仰拱二道二襯臺(tái)車(chē)混凝土行走梁。礦山法隧道二襯結(jié)構(gòu)施工完成后，吊出井盾構(gòu)機(jī)接收托架采用此模板回填澆筑為混凝土接收導(dǎo)臺(tái)，二襯臺(tái)車(chē)行走梁外側(cè)范圍預(yù)埋鋼板為盾構(gòu)機(jī)盾體移動(dòng)提供作用力，澆筑型，斷面內(nèi)四塊平均兩側(cè)分布，簡(jiǎn)便輕巧便于施工。二襯臺(tái)車(chē)、仰拱二襯、導(dǎo)臺(tái)模板、吊出井導(dǎo)臺(tái)3)綁扎仰拱二襯鋼筋時(shí)在臺(tái)車(chē)行走軌道梁處加設(shè)兩道縱向水平筋，確保梁體穩(wěn)固。軌道梁成型4)導(dǎo)臺(tái)成型后仰拱處用渣石回填密實(shí)，回填面低于二襯臺(tái)車(chē)行走梁頂面即可，方便施工機(jī)械設(shè)5)礦山法隧道二襯結(jié)構(gòu)施做完成后，移出二襯臺(tái)車(chē)，并對(duì)成型隧道進(jìn)行清理清潔，破除行走梁1米2噸3456789噸米盾構(gòu)機(jī)空推不拼裝管片通過(guò)礦山法成型隧道工藝原理為礦山法隧道施工仰拱二襯、導(dǎo)臺(tái)時(shí)提前鋼管中代替（節(jié)約）管片為盾構(gòu)機(jī)空推提供反作用力，從而使盾構(gòu)機(jī)整體往前移動(dòng)。傳力介質(zhì)為兩）；A=Q/=2111200/（140×106）=M=P·l=2111200×0.5=1055600NW=M/σ=1055600/（240×106）=0.0044（M=P·l=2111200·lN·m；W==0.000331得f=7.23×10-6[f]=l/400=9.43×10-5）。②在三根45#鋼Φ150mm的圓柱上圓鋼柱在受力過(guò)程中力會(huì)傳遞至下部預(yù)埋管壁，預(yù)埋管口與圓鋼柱接觸處受力面積較小，受力最大，可能產(chǎn)生導(dǎo)臺(tái)混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂現(xiàn)象。為保證導(dǎo)臺(tái)砼結(jié)構(gòu)完整性，提高圓鋼柱受力性能，需對(duì)圓鋼柱進(jìn)行加固，具體為在圓柱外露部分即上半部分焊接6cm厚的梯形鋼板作為圓柱靠板，鋼板下理。一是要做到測(cè)量放樣準(zhǔn)確，多次復(fù)核標(biāo)高；二是預(yù)埋鋼管的保護(hù)非常重要。施做時(shí)需注意以下鋼管正確定位后需與鋼筋焊接牢固，以防澆筑砼時(shí)產(chǎn)生錯(cuò)位；鋼管端部與導(dǎo)臺(tái)表礦山法接應(yīng)隧道開(kāi)挖至確定的接收里程后及時(shí)對(duì)掌子面進(jìn)行噴錨封閉，二襯結(jié)構(gòu)施工至該里程端頭封堵墻施做時(shí)在封堵墻上、中部最外圍10cm范圍間斷預(yù)埋φ22鋼筋，便于后期與鋼筋網(wǎng)片段管片與二襯結(jié)構(gòu)會(huì)有環(huán)向重疊或斷開(kāi)區(qū)域。因此在礦山法隧道施做即將完成時(shí)，需實(shí)測(cè)盾構(gòu)隧道當(dāng)前管片實(shí)際里程，并與設(shè)計(jì)里程對(duì)比得出誤差系數(shù)，推算剩余盾構(gòu)隧道管片截止里程，從而確定礦山法隧道終止里程。為方便施工，最后一環(huán)管片需與二襯結(jié)構(gòu)有部分重疊，但重疊寬度不宜大于加、保障后期施做的連接環(huán)梁接觸面，使之整體受力良好。澆筑二襯（環(huán)梁）混凝土?xí)r，可提前在綁扎好的環(huán)梁鋼筋表面鋪設(shè)一圈止水帶，取消鋼筋保護(hù)層施做，方便后期施做后澆環(huán)梁時(shí)鋼筋能快伸入到礦山法隧道的重疊管片背后存在一空隙，管片脫離盾尾后第一時(shí)間對(duì)空隙進(jìn)行噴錨填充密實(shí)；待盾構(gòu)機(jī)空推出洞后，施做一環(huán)梁，連接管片與二襯結(jié)構(gòu)（開(kāi)洞加強(qiáng)環(huán)梁）為一整體；后澆礦山法隧道接應(yīng)盾構(gòu)機(jī)為洞內(nèi)接收，施做洞門(mén)鋼環(huán)與止水簾布時(shí)空間狹小，施工難度大。遂變更為在接應(yīng)過(guò)渡段前后各15米范圍采用全斷面帷幕預(yù)注漿止水，并輔以地表注漿加固，取消洞門(mén)鋼盾構(gòu)機(jī)進(jìn)入礦山法接應(yīng)隧道后停止刀盤(pán)掘進(jìn)，后部管片在接應(yīng)里程點(diǎn)后停止拼裝，提供推動(dòng)反1)礦山法隧道施工完盾構(gòu)接收端頭封堵墻后測(cè)量班對(duì)接收洞門(mén)位置進(jìn)行復(fù)核測(cè)量，待盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)至封堵墻50～100m范圍時(shí)，分多次多層對(duì)盾構(gòu)機(jī)位置進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量，明確成洞隧道中心軸線(xiàn)與隧道設(shè)計(jì)中心軸線(xiàn)的關(guān)系，確定盾構(gòu)機(jī)的貫通姿態(tài)及掘進(jìn)糾偏計(jì)劃。盾構(gòu)進(jìn)入到達(dá)段后，加強(qiáng)地表4)到站前最后十環(huán)每拼裝完一環(huán)，都將該環(huán)與前一環(huán)在吊裝孔處焊接鋼筋或鋼板，實(shí)現(xiàn)相鄰兩1)盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)距洞門(mén)掌子面0.5m時(shí)應(yīng)盡量出空土倉(cāng)內(nèi)碴土，減小人工清碴量。刀盤(pán)進(jìn)入封堵墻2)刀盤(pán)穿過(guò)封堵墻后停止轉(zhuǎn)動(dòng)，暫停推進(jìn)。首先人工清理刀盤(pán)以及刀盤(pán)外周封堵墻上、中部殘?jiān)悦馐袈鋫?。隨后人工迅速清理剩余石渣，以防盾構(gòu)上導(dǎo)臺(tái)過(guò)程中盾構(gòu)偏向，清渣時(shí)可3)石渣清理完成后，盾構(gòu)繼續(xù)推進(jìn)至盾構(gòu)切口環(huán)過(guò)封堵墻35cm處暫停。隨后對(duì)二襯結(jié)構(gòu)、封堵墻與盾體之間的空隙進(jìn)行分層掛網(wǎng)噴錨，鋼筋網(wǎng)片與二襯結(jié)構(gòu)預(yù)留鋼筋焊接，網(wǎng)片掛設(shè)兩層，噴射厚度30cm。從而能夠有效制止盾構(gòu)同步注漿漿液向刀盤(pán)方向流竄，進(jìn)洞段注漿需分階段、分層次、埋鋼管外露出導(dǎo)臺(tái)面的現(xiàn)象，以防盾體經(jīng)過(guò)后對(duì)鋼管產(chǎn)生破壞，影響圓鋼柱插入。此時(shí)鋼管封口不5)刀盤(pán)上導(dǎo)臺(tái)后開(kāi)啟六點(diǎn)位兩組主推油缸，其余油缸全部收回，盾體11米范圍做為實(shí)驗(yàn)距離，調(diào)節(jié)得出推力的最小范圍，因盾體與周?chē)鷰r層的摩擦力，盾體外露越多，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)越真實(shí)。推進(jìn)過(guò)程中要密切注意盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)周邊與二襯結(jié)構(gòu)的間隙，并隨時(shí)進(jìn)行油缸調(diào)節(jié)，使其在導(dǎo)臺(tái)上沿軸線(xiàn)方6)最后一環(huán)管片脫離盾尾后，需迅速對(duì)管片背后空隙進(jìn)行噴錨填充、加固處理。噴錨機(jī)與噴錨7)人工繼續(xù)清理清洗導(dǎo)臺(tái)面，隨后在以導(dǎo)臺(tái)中心向兩邊各一米范圍內(nèi)涂抹黃油，掘進(jìn)方向間斷8)及時(shí)拆除礦山法隧道照明設(shè)備，以免盾體鋼結(jié)構(gòu)與之摩擦漏電。同時(shí)自盾構(gòu)機(jī)盾體內(nèi)部引入盾構(gòu)機(jī)空推不拼裝管片通過(guò)礦山法成型隧道工藝原理為礦山法隧道施工仰拱二襯、導(dǎo)臺(tái)時(shí)提前預(yù)埋鋼管中代替（節(jié)約）管片為盾構(gòu)機(jī)空推提供反作用力，從而使盾構(gòu)機(jī)整體往前移動(dòng)。傳力介質(zhì)L+N﹒1600mm-3805mm≤15設(shè)N=3，1600mm×3+2000m實(shí)心圓鋼柱為盾構(gòu)機(jī)空推提供反作用力，由于盾尾長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于推進(jìn)油缸最大行程，因此需在推1)盾構(gòu)空推傳力裝置分兩部分：兩塊焊接型鋼體、一塊弧形型鋼體。兩塊焊接型鋼體分別與6點(diǎn)位兩組推進(jìn)油缸利用手拉葫蘆軟連接，手拉葫蘆可及時(shí)調(diào)節(jié)型鋼體上下位置；弧形型鋼體兩端分3)弧形型鋼體迎臺(tái)車(chē)方向側(cè)面加設(shè)一層10-20mm厚橡膠墊，能使三根鋼柱與弧形型鋼體受力良好。橡膠墊利用數(shù)塊薄鋼板與鋼體側(cè)面鋼板焊接緊固，薄鋼板焊接4)兩塊焊接型鋼體在盾尾調(diào)整就位后，在兩塊鋼體內(nèi)側(cè)盾尾殼體上分別焊接兩塊定位鋼板，確1)始終保持推進(jìn)油缸與空推傳力裝置連接，推進(jìn)時(shí)及時(shí)確認(rèn)調(diào)節(jié)傳力裝置的上下高度。利用推2)空推傳力裝置每循環(huán)移動(dòng)時(shí)標(biāo)記預(yù)埋鋼管位置，移動(dòng)完成后拆除鋼管封口，提前準(zhǔn)備一支快4)盾構(gòu)機(jī)吊裝區(qū)域喂片機(jī)影響圓鋼柱安裝施工，空推傳力裝置、圓鋼柱全部運(yùn)至盾尾后對(duì)喂片弧面支撐。橋架與盾構(gòu)機(jī)盾體相連，盾體移動(dòng)時(shí)，橋架也隨即前進(jìn)。盾體上導(dǎo)臺(tái)面為水平進(jìn)入，高差可忽略不計(jì)。但橋架輪是沿著管片內(nèi)弧面前行，進(jìn)入礦山法隧道后，在高程上有很大的降落。因此需對(duì)橋架由盾構(gòu)隧道進(jìn)入礦山法隧道過(guò)渡段做變軌設(shè)計(jì)，采用臺(tái)車(chē)輪作為橋架輪導(dǎo)輪，即臺(tái)車(chē)輪焊接于橋架支撐型鋼下部，輪子滑行于臺(tái)車(chē)行走軌道即可。需要注意的是在橋架進(jìn)入礦山法隧道之橋架通過(guò)型鋼滑槽進(jìn)入礦山法隧道后，隨即盾構(gòu)機(jī)臺(tái)車(chē)也存在類(lèi)似高差車(chē)間距為19.67m，臺(tái)車(chē)可通過(guò)變坡軌枕過(guò)渡至軌枕安裝時(shí)，先焊接鋼筋與鋼管內(nèi)壁，確保兩道鋼筋間距最大，隨后擺放軌1322314251627183962312345671234567質(zhì)量控制主要有原材料質(zhì)量控制；施工過(guò)程質(zhì)量控制；設(shè)計(jì)、圖紙、方案質(zhì)量控制等。本工法各工種人員熟悉作業(yè)內(nèi)容及安全注意事項(xiàng)，現(xiàn)場(chǎng)配備必要的應(yīng)急藥品，確保作業(yè)人員的人身安全；各機(jī)械設(shè)備操作人員必須經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)后方可上崗，嚴(yán)禁非專(zhuān)業(yè)人員隨意操作；現(xiàn)場(chǎng)施工用電必須在珠三角城際莞惠GZH-6B標(biāo)礦山法隧道接應(yīng)盾構(gòu)機(jī)中采用了本工法以后，一臺(tái)φ8.81米海瑞克盾構(gòu)機(jī)成功出洞，期間未出現(xiàn)任何施工事故，同時(shí)工期和經(jīng)濟(jì)效益也有了很大改觀。區(qū)間隧道預(yù)制管片外徑8.5m，內(nèi)徑7.7m，寬度1.6m。本工法采用可重復(fù)使用的實(shí)心鋼柱為盾構(gòu)機(jī)推動(dòng)提供反作用日平均推進(jìn)約42m（其他類(lèi)似標(biāo)段采用拼裝管片空推日平均推進(jìn)量不足20m節(jié)省管片160塊（80環(huán)一環(huán)管片含運(yùn)輸費(fèi)用約4.1萬(wàn)元，直接節(jié)省費(fèi)用約320萬(wàn)元；預(yù)埋鋼管及實(shí)心鋼柱含人工費(fèi)約3在珠三角城際莞惠GZH-6B標(biāo)礦山法隧道接應(yīng)盾構(gòu)機(jī)中采用了本工法以后，一臺(tái)φ8.81米海瑞克盾構(gòu)機(jī)成功出洞，期間未出現(xiàn)任何施工事故，同時(shí)工期和經(jīng)濟(jì)效益也有了很大改觀。區(qū)間隧道預(yù)制11.1經(jīng)濟(jì)效益：本工法采用可重復(fù)使用的實(shí)心鋼柱為盾構(gòu)機(jī)推動(dòng)提供反作用力，從而節(jié)約大量管片的使用，不產(chǎn)生廢棄工程量，且施工成本低。盾構(gòu)機(jī)空推（其他類(lèi)似標(biāo)段采用拼裝管片空推日平均推進(jìn)量不足20