动压富水砂层盾构换刀区加固技术
富水隧道施工技术
富水隧道施工技术研究 胡伟，男，1983年生，湖南益阳人, 中铁十九局集团有限公司，技术员 摘要：新浴龙山隧道在大丽铁路的建设中具有举足轻重的作用，关系着整个工程施工的安全性及进度控制，本文将以新浴龙山隧道的施工为例来谈一下个人关于富水隧道施工技术的看法。本文首先介绍了新浴龙山隧道的相关条件，其次介绍了施工采用的主要技术措施及施工方案的选择，最后介绍了隧道施工所采用的具体技术措施。 关键词：富水、隧道、施工技术 abstract: new bath longshan in big beautiful railway tunnel construction of the vital role, relates to the whole engineering safety of the construction and schedule control, this paper will take new bath longshan tunnel construction as an example to talk about personal about rich water tunnel construction technical point of view. this paper first introduced the new bath longshan tunnel related conditions, secondly introduces the construction of the main technical measures and construction scheme selection, at last, the paper introduces the tunnel construction of the concrete measures. keywords: rich water, tunnel, construction technology
全断面富水砂层浅埋暗挖隧道施工技术研究
全断面富水砂层浅埋暗挖隧道施工技术研究 发表时间：2018-12-06T09:29:34.170Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第23期作者：黄淑君 [导读] 随着我国经济的不断发展，城市化建设进程也在不断加快，全断面富水砂层隧道施工规模也在不断扩大 黄淑君 中铁十一局集团城市轨道工程有限公司湖北武汉 430000 摘要：随着我国经济的不断发展，城市化建设进程也在不断加快，全断面富水砂层隧道施工规模也在不断扩大。为了在不断扩大全断面富水砂层隧道施工规模的同时保证隧道施工的质量，需要在施工技术方面进行努力，找到适合我国全断面富水砂层隧道施工的技术，并且了解技术的实施过程。目前，在我国全断面富水砂层隧道施工中广泛应用的是浅埋暗挖法，浅埋暗挖法主要的应用部位是离地表很近的地下层，这样在进行全断面富水砂层隧道施工时，可以对地表层有更强的支持。但目前在应用这项技术时，还存在着一些问题。比如在进行全断面富水砂层浅埋暗挖法时需要注意隧道的围岩情况以及地表沉降的情况等。在应用全断面富水砂层浅埋暗挖法时，需要在内部施工时进行支持，并在初期打牢基础。本人根据全断面富水砂层浅埋暗挖法在我国实际施工中的应用情况进行了更深一步的分析。 关键词：全断面富水砂层；浅埋暗挖；浅埋暗挖 中图分类号：TU52 标识码：A 1 浅埋暗挖法的基本原理 浅埋暗挖作为隧道挖掘工程中常用到的方法，因其施工质量较高，稳定性好的特点得到了广泛运用。在挖掘前对主体结构进行加固，挖掘过程中及时测量隧道强度来做出相对应的施工方案，通过注浆工艺使隧道内土壤形成板结，或是利用其他方式来保证挖掘工作的顺利进行。由于水会导致地层下沉，致使整个断面的稳定性受到影响，所以浅埋暗挖法在施工过程中要求无水作业，所以会运用一定的降水技术来排除水的影响。 2 全断面富水砂层浅埋暗挖法隧道施工的特点 全断面富水砂层隧道施工中应用浅埋暗挖法具有以下特点：浅埋暗挖法在进行施工时，破坏性严重，会在一定程度上影响周边的环境以及交通，一旦由于天气原因，很可能会出现积水的状况。其次在施工前，为了避免施工对周围的环境造成严重影响，应对其进行合理的分析，制定比较科学合理的施工方案，结合整个工程建设的实际特点，进行隧道施工。另外还要注意，对于排水和注浆方面要严格按照工程的进程进行。 根据全断面富水砂层隧道施工的实际情况以及当地相关资料的分析，严格根据当地情况来进行方案设计。在进行方案设计时还要考虑许多方面的因素，比如施工安全因素，在考虑施工安全因素时，不仅要考虑到隧道环境所带来的影响因素，还要考虑到人为因素。另外，在进行施工方案设计时，要有专业的工程师，对方案进行详细的分析。明确方案的可行度，如果设计方案中有不符合实际情况的地方，要及时进行调整。 3 全断面富水砂层浅埋暗挖法应用于隧道施工的相关规定 全断面富水砂层浅埋暗挖法应用于隧道施工时，需要遵循以下几点规定：（1）必须要遵守规范注浆，快速开挖等原则，保证工程在顺利实施的同时，还能够保证工程的质量。（2）需要架设钢架网构，并且要进行两次衬砌。第一次衬砌的作用主要是保护围岩，第二次衬砌，除了起到保护作用，还起到防水的作用。在第二次衬砌时，还要用防水涂料做成防水层，来达到防水的效果。（3）如果遇到类似V字形的围岩，要明确需要将水泥浆注入岩层当中，用以加固岩层，并且要在岩层相对稳定后才能进行下一步的工作。（4）整个挖掘过程需要保持无水环境，如果在挖掘过程中出现有地下水的情况，要及时根据当地情况做好排水措施。（5）为了降低对隧道当中围岩的破坏，在进行隧道挖掘时，需要将隧道的挖掘形状设计成圆形。（6）在进行衬砌的过程中，需要注意必须要等第一次衬砌的效果符合工程要求之后再进行第二次衬砌。（7）在对隧道进行挖掘之前，需要对隧道周围的环境进行实地考察和勘测，根据当地的实际情况来制定工程方案以及准备工程所需要的材料等，做好工程的准备工作。 4 全断面富水砂层浅埋暗挖技术的具体应用 4.1 预支护的具体技术 全断面富水砂层浅埋暗挖施工前需要对开挖底层进行预支护预加固，保证开挖底层的稳定。在挖掘一定距离后及时对隧道进行初期支护，随后再铺设防水层和二次衬砌。与盾构法不同，浅埋暗挖法由于需要对周围进行加固，在施工过程中不能用水，同时还要大力防止水对整个挖掘工程的影响，避免地面下部的形变和地表的下沉。在初期时要尽量做到尽早支护，尽最大力度支护，通过安装管棚和超前小导管注浆等技术加固来保证施工时隧道的稳定性。管棚支护是通过钻开一定角度的外插孔，然后插入管棚，再架立钢拱架来进行固定，最后向管棚内进行注浆来提高管棚的强度，管棚的作用就如同一只手拖着隧道，在初期施工中对于提升隧道稳定有着重要的意义。而超前小导管注浆技术则是通过注浆使底层板结，增加主体的稳定性，使得隧道挖掘工作能正常进行。 4.2 制作和安装钢筋格栅技术 在全断面富水砂层隧道工程的施工过程中，会应用到钢筋格栅，在全断面富水砂层隧道施工当中，钢筋格栅的制作和安装非常重要，影响到整个隧道施工的质量问题。在制作钢筋格栅时，要将钢筋按照使用要求焊接成专为隧道施工使用的形状，首先把钢筋原料制作成相应的设计形状。焊接结束后会形成钢筋格栅的基本骨架，骨架之间还需要进行固定连接，合格后，运送到施工现场进行使用。在制作和安装钢筋格栅时有以下几点注意事项：（1）制作时，要确保用料的尺寸非常精准，并且要使弯制之后的钢筋保持弧形的圆顺。（2）在进行焊接时，要严格按照设计图纸的要求进行焊接，以防出现钢筋格栅的焊接位置上出现问题，影响整个工程的质量。在焊接完毕后，要对焊接现场进行及时的清扫。（3）在将钢筋格栅之间进行连接时，需要用钢筋板上的孔眼进行连接。因此要确保孔眼的位置必须准确。（4）在对钢筋格栅进行拼接的过程中，要确保钢筋格栅的平整性。（5）在对钢筋格栅进行安装时，要在与隧道垂直的平面内进行安装。因此，实际操作的垂直面与理论上的垂直面之间的误差不能太大，保证整个工程的质量。（6）在将单独的钢筋格栅安装完毕之后，还需要将钢筋格栅焊接成网状的结构，使整个钢筋格栅的结构更加稳定。 4.3 大断面与小断面支护拆除技术 大断面主要由多个小断面组合而成，在小断面施工的过程中初步的隧道支护已经具有一定的效应，初期支护已经检测完成。大断面主
盾构换刀作业工程施工设计方案
盾构换刀作业施工方案 1 编制目的 为使刀盘刀具的布置形式满足盾构机所处各类地层的掘进要求，防止因刀具的过度磨损、未及时更换而破坏刀盘结构，确保盾构施工生产的顺利进行，制定本方案。 2 编制依据 ⑴《岩土工程勘察报告》； ⑵《岩土工程补充勘察报告》； ⑶EPB Φ6250盾构机组装图纸； ⑷EPB Φ6250盾构机技术文件。 3 检查及更换刀具的作业筹划 3.1概述 通过对沿线地质情况的分析，充分考虑到无气压换刀和气压换刀方式的适用条件，尽量避免在围岩含水量大和需带压作业地段进行换刀作业，左右线分别确定七个检查及更换刀具地段，在盾构机到达预定地段后进行刀具的检查作业并检查刀盘是否粘结泥饼，根据实际情况确定是否需要刀盘维护作业、更换磨损的刀具及清除泥饼作业。所选检查及换刀的作业地点具备以下条件。 ①检查及换刀地段的隧道围岩较均匀,力学性质好,自稳性强； ②检查及换刀地段隧道埋深合适，且覆盖层无不良岩层。 换刀作业前，根据盾构机的运转情况，对其进行部件检修、维护，确保盾构机的正常运转。在盾构机掘进过程中如发生刀具必须更换且必须在加压条件下作业时，按照气压换刀操作规程作业。 3.2 作业容： 检查及更换刀具的作业容包括：刀具是否损坏及刀具的磨损情况；搅拌棒耐磨层的完好情况；刀盘耐磨层的磨损情况；刀具安装部件如楔块、安装块、螺栓
保护帽是否松脱或损坏；更换已经磨损的刀具；根据盾构机将要掘进通过的地层更换刀具形式（正面单刃滚刀→正面齿刀；正面齿刀→正面单刃滚刀；中心双刃滚刀→中心齿刀；中心齿刀→中心双刃滚刀），检查刀盘是否粘结泥饼、并清除。 3.3 换刀作业培训、换刀演练的安排 从参与本工程施工人员中选择20人参加换刀演练作业，分成四组，每组5人。从每组中选择1人任组长，指挥换刀作业。 为培养换刀作业人员，在盾构机下井组装完成后，安排刀具拆装作业培训，现场讲解各种刀具的拆装工艺，并动手操作，做到所有作业人员都熟悉各种刀具的检查、拆装作业容和技术要点。 在盾构机组装调试完成后，进行人闸加压试验，检验换刀作业人员的适应情况，选出可带压作业人员和人闸管理员，熟练掌握人闸加压操作规程。 在盾构机始发试掘进100m后，进入<9z >地层，为积累实际换刀作业经验，在此地段安排2-3次换刀作业演练，演练地点根据盾构机在掘进的实际情况确定，并在海瑞克公司的技术指导下进行，换刀演练严格依据换刀作业操作规程完成。 3.4刀具布置形式介绍 根据对本工程的地质环境分析，初步选定两种刀具布置形式，完成整个区间隧道的掘进。见硬岩（始发段）刀具布置图3-4-1和软土刀具布置图3-4-2。 3.5换刀地段的选择及地质纵断面图 3.5.1换刀地段的选择 根据对沿线地质环境的综合分析，左右段分别选择7个检查及更换刀具作业地段，分别如表3-5-1、3-5-2 。 3.5.2 右线换刀地段的地质纵断面图 ①右线第一个换刀地段地质纵断面图如图3－5－3所示
盾构区间开仓换刀安全专项施工方案
Xx盾构区间 开仓换刀安全专项施工方案 编制：职务： 审核：职务： 审批：职务： 项目经理部 二零一八年六月八日
目录 一、工程概况 (1) 1.1工程概括 (1) 1.2施工平面布置图 (1) 1.3工程数量表 (2) 1.4水文地质、气象 (2) 1.4.1水文情况 (2) 1.4.2工程地质 (2) 1.4.3气候条件 (4) 1.5技术难点、特点分析 (4) 二、编制依据 (5) 三、施工计划 (6) 3.1 施工进度计划 (6) 3.2 作业人员计划 (6) 3.2.1 施工管理人员 (6) 3.2.2 专职安全管理人员 (7) 3.2.3 现场作业人员 (7) 3.3 机械与设备计划 (7) 3.4 主要材料计划 (8) 四、施工工艺技术 (10) 4.1 施工工艺流程 (10) 4.2 开仓准备 (10) 4.2.1开仓点加固 (10) 4.2.2降水施工 (12) 4.3 开仓施工工艺 (15) 4.3.1 准备工作 (15) 4.3.2 出渣降压 (15) 4.3.3 管片背后注浆 (15) 4.3.4 开仓前压风排气 (16)
4.3.5 打开仓门 (17) 4.3.6 通风和气体检测 (17) 4.3.7 清仓处理 (18) 4.3.9 填仓处理 (25) 4.3.10 复推参数控制 (25) 4.3.11注意事项 (25) 五、验收要求、标准 (26) 六、监控量测 (27) 6.1 监测目的 (27) 6.2监测内容及频率 (27) 6.3监测等级管理 (28) 6.5 信息化监测及成果反馈 (28) 七、危险源辨识 (29) 7.1危险源评估方法 (29) 7.2危险源辨识与评估 (29) 八、施工安全保障措施 (30) 8.1组织保障措施 (30) 8.1.1安全生产保证体系 (30) 8.1.2安全生产组织机构及职责分工 (30) 8.2安全生产保障措施 (30) 8.2.1开仓换刀安全保障措施 (30) 8.2.2填仓安全保障措施 (31) 8.2.3恢复推进安全保障措施 (31) 8.3安全管理制度 (32) 8.3.1安全纪律 (32) 8.3.2组织保证措施 (32) 8.3.3安全教育 (33) 8.4施工现场安全检查 (34) 九、质量保障措施 (35) 十、环境保障措施 (36)
土压平衡盾构穿越富水砂层的掘进技术
1引言 盾构机的性能及其与地质条件、工程条件的适应性是盾构隧道施工成败的关键，所以采用盾构法施工就必须选择最佳的盾构施工方法和选择最适宜的盾构机。对于富含地下水的砂层，考虑到地下水的含量及水压，以及土的塑性流动性及透水性等问题，一般宜选用泥水盾构。但由于广州地区工程地质的复杂性，对于同一个盾构标段，可能出现某些部分适合选用土压平衡盾构，而其他部分又适合采用泥水盾构，但作为同一个施工标段，不可能中途更换盾构机，因此，只好选择一种类型的盾构机，这就需要综合考虑并分析不同选择的风险，最终择优选取。另外，城市地铁施工，由于施工场地的限制，导致泥水盾构的应用越来越少。土压平衡盾构穿越砂层，风险较大，但若施工措施得当，土压平衡盾构穿越砂层亦会取得成功，如广州市轨道交通三号线珠江新城站～客村站区间穿越约300m的砂层地段。 2盾构穿越富水砂层的风险 2.1易形成喷涌，导致地面塌方、建（构）筑物开裂损坏 由于富水砂层含水量丰富，渗透性好，且受扰动后易液化，因此土压平衡盾构在富水砂层中掘进很容易出现喷涌现象，一方面，需用大量时间进行盾尾清理，严重影响盾构施工进度，另外，大量泥砂喷出或砂遇水液化，均易引起地层沉降，从而最终导致地面建（构）筑物沉降变形，甚至损坏。 2.2地面沉降难以控制，易造成地面塌方、建（构）筑物开裂损坏 一旦发生喷涌现象，地面沉降肯定会很大，即使没有发生喷涌，控制地面沉降还是非常困难，主要原因是： 1）砂层自身自稳性差，而刀盘开挖直径比盾体外径一般至少大200mm，从刀盘开挖到注浆填充这需要一段较长时间，这期间不可避免产生砂层沉降； 2）掘进过程中，不可避免要造成砂层失水，且一定会对砂层产生扰动，这都会导致砂层产生沉降。 若沉降控制不好，极易造成地面塌方、建（构）筑物损坏。 3喷涌形成条件及防治方法 3.1喷涌形成条件 造成喷涌的原因多种多样，但无论何种原因，喷涌的发生都必须同时具备以下条件： 1）具有足够高水头压力的充足水源。水的来源主要有两个，即掌子面和盾构后方的汇水通道； 2）开挖下来的渣土本身不具有止水性，即渗透性好，这造成在螺旋输送器内无法形成土塞效应，导致高压力的水体穿越土仓和输送器形成集中渗流，并带动渣土颗粒一起运动； 3）渗流水在输送至螺旋输送器最终出口的一瞬间，由于其压力水头还没有递减到零，且前方是临空的隧道内部处于无压状态，带压的渗流水便携带砂土喷涌而出。 3.2防治方法 以上三个条件是缺一不可的，因此防治方法就是阻止其中某个或某几个条件的形成。防治方法主要有： 1）切断水的补充通道，或尽量减少土仓中积水。例如针对水的主要来源为盾构后方的汇水通道，可通过管片进行双液注浆，形成止水环，防止隧道后方的水进入土仓； 2）改善渣土的和易性，处理方法是添加适量的添加剂，例如膨润土、高分子聚合物等； 3）让渗流水在到达螺旋输送器最终出口之前，压力降低到零。这主要从设备上考虑，例如采用双螺旋输送器，或对螺旋输送器的出口进行改造等。 4盾构穿越富水砂层的施工措施 盾构通过砂层地段的关键是防止因喷涌、失水、扰动等原因造成的沉降，并做好上方建（构）筑物的保护。主要措施有： 1）在过砂层之前，对盾构机进行全面检查及维修保养。一方面，防止泥水、砂浆从盾尾密封冒出，一旦泥水大量从盾尾冒出，易造成失水沉降，而砂浆从盾尾冒出，将无法及时对管片背后进行填充，亦导致沉降难以控制；另一方面，防止因故障长时间停机，而导致土仓大量积水，且盾体外壳与开挖隧道之间的空隙无法及时填充。 2）进行土体改良。主要是采用聚合物添加剂、膨润土等来改良渣土，以改善渣土的和易性，增加止水效果，避免喷涌的发生。 3）做好同步注浆和二次注浆工作。一方面，防止隧道后方的水流入土仓；另一方面，及时填充管片背后空隙，防止沉降进一步扩大。 4）合理选择掘进模式和掘进参数。一般采用土压平衡模式，根据地下水位、地层条件、隧道埋深等合理选择土仓压力。合理选择掘进参数，例如：螺旋输送器的转速、闸门开度，刀盘转速，推进千斤顶的推力等。 5）控制好盾构机的姿态。若盾构机姿态不好，需要纠偏，这对控制沉降及其不利。 6）合理确定渣土的松散系数，严格控制出土量。要做到既不能多出，也不能少出。若少出，会造成土仓压力增大，掘进速度减慢；若多出，会造成地面沉降增大，甚至地面塌方。 7）尽量做到快速通过。应该尽量提高掘进速度，避免刀盘转动对地层扰动时间过长，造成上部砂层松动，同时掘进速度加快能够及早为管片背后注浆创造条件，有利于隧道稳定和控制地表沉降。 8）做好监测工作，及时反馈监测信息。适当加密监测频率，根据地表沉降和建筑物沉降的监测数据，结合地质情况，及时调整土仓压力、千斤顶推力等施工参数。 9）对附近建筑物进行原始鉴定，若有必要提前进行注浆加固或基础托换。 5工程实例：赤岗塔站～客村站区间盾构通过利安花园基坑 土压平衡盾构穿越富水砂层的掘进技术 孔少波朱六兵王晖 广州市地下铁道总公司建设事业总部广州510380 摘要：盾构机的性能及其与地质条件、工程条件的适应性是盾构隧道施工成败的关键，对于富水砂层地段，通常是选择泥水盾构，但由于整个标段的地质变化、施工场地的限制等等原因，有时也不得不采用土压平衡盾构。本文主要分析了土压平衡盾构穿越富水砂层的风险，并介绍了防治措施。风险之一就是容易产生喷涌，本文通过对喷涌现象的形成条件进行深入分析，讨论了防止喷涌的技术措施。赤岗塔站～客村站区间盾构成功通过利安花园基坑的实例说明，只要施工方案合理，组织到位，施工措施落实好，土压平衡盾构是完全可以顺利通过富水砂层地段的。 关键词：土压平衡盾构，富水砂层，喷涌，沉降
歌乐山隧道富水区施工技术开发创新
无共振高频液压振动锤具有高效率、低噪声、低振动、自重轻、适用地质广和施工灵活方便等特点,克服了传统柴油锤、电动振动锤及静压桩机的不足,是目前世界上应用最广泛的桩工机械之一。该机可适用沉拔型钢桩、钢适宜于桩、PHC管桩、异型桩等多种桩型施工。此外,还可以进行水上、水下、狭窄场地的施工。 目前,中铁工程机械研究设计院已经完成该系列产品的技术设计。系列产品最大激振力800～3200kN,功率150～600kW,即将投入批量生产。此举将为我国桩基施工技术的发展提供必要的设备保障。 摘自《中国公路网》 北京铺路首用低噪声沥青 在劲松路改造工程中,一种新型的低噪声沥青成功地铺筑在1230米长的主路面上。这是该低噪声沥青在市区道路的首次使用,铺成后的路面与普通沥青路面相比,能平均降低噪声4分贝。 由市政集团路新公司研制开发的这种低噪声沥青除了能降低噪声,还能有效排除路表积水,使雨天行车时路面与车轮稳定接触,避免水滑和水漂现象,减少雨天的交通事故。 摘自《中国公路网》 冻土区热融沉降治理取得突破 中交一公院经20余次青藏公路多年冻土筑路的科学研究、实验,取得了我国首次采用热棒制冷技术治理多年冻土区筑路热融沉降的重大突破,在青藏公路路基沉降变形、纵向裂缝较为严重的楚玛尔河富冰冻土、含土冰层5.6公里段得到了成功运用。热棒制冷技术利用液汽相互转换对流循环来实现热量传输,具有传热能力大、传热温差小、启动温度低、均温性能好、单向传热、安全、经济等特点。 摘自《中国公路网》 岩土技术考察 本刊讯:为加快深圳深港西部通道140万平方米软土地基加固工程的施工速度,由深圳市规划与国土资源局土地投资开发中心王爱朝总工程师率领原深圳市建设局黎克强总工程师、深圳市工勘院顾问总工程师沈孝宇教授、深圳市勘测院顾问总工程师张旷成勘察大师、深勘基础公司邱建金博士、冶金部建筑研究总院深圳分院杨志银院长(我刊编委)和周国钧副总工程师组成的技术组于6月27日～29日赴宁波市北仑港区三期工程,专门考察由上海市港湾软地基处理工程有限公司开发的“高真空击密法”软土地基快速处理工法。该工法是软土地基中边抽真空排水,边施加夯击能量,使软土中的水分快速排出,孔隙得到夯实,能够快速加固软土地基。84岁高龄的黎总、73岁的张大师和全组成员冒雨绕有兴趣地在现场倾听该专利发明人徐士龙经理的介绍和实地考察该工法实施情况。 在杭州又访问了浙江省水利河口研究院新建的水工试验大厅。该大厅占地200m×200m,其中按1:1000的比例制作了钱塘江自上游浙江曹娥江一直到上海芦潮港的杭州湾全景海底模型,可以全真模拟诸如建造目前世界上最长的跨海大桥———杭州湾大桥后,对杭州湾水文、泥沙和潮汐等的影响。这项试验规模在世界上也是罕见的。 歌乐山隧道富水区施工 技术开发创新 全长4050米的歌乐山隧道,集瓦斯、煤层、采空区、溶沟、溶洞、溶蚀洼地、富水断层破碎带于一体,尤其是岩溶水与地表水系连通,使隧道涌水达到2.2 MPA以上的高压和每日53000方的流量。而我国在以往隧道施工中对地下和山体内的水,大都采用只排不堵的施工设计,对高压富水隧道的堵水防漏至今未有成功的先例。1998年,歌乐山曾为开发一地下温泉,而导致地下水和地表水位的大幅度下降,一度引起了当地居民的恐慌,最后不得不将温泉回填封闭。 为攻克这一历史性的课题,担负歌乐山隧道施工任务的十一局集团公司,成功地运用了综合超前地质预报技术、帷幕注浆堵水设备配套技术,全断面帷幕注浆堵水技术、钻孔突发涌水施工治理技术、隧道岩溶富水区施工对周围区域生态环境影响监测技术、掘进及支护衬砌施工技术、施工期监探量测施工技术等多项新技术新成果,其环保堵水效果达到95%以上。工程院院士王梦恕和西南交大博士生导师关宝树教授认为,这项施工技术的成功,对于我们这个水资源贫瘠的国家来说意义非常,是隧道施工技术的闪光点,在中国铁路建设史上写下了重要的一页。 51 岩土工程界 第6卷 第7期 信息快递 ? 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
带压进仓换刀作业程序汇总
广州地铁三号线盾构工程 （大－汉区间）右线 盾 构 施 工 带 压 进 舱 作 业 程 序 编制：复核：批准： 中隧股份有限公司TBM二分公司 二零零三年六月二十七日
1 编制目的 为了确保换带压进仓检查刀盘及换刀作业的顺利进行，特制定本程序。以期达到一下目的： a、确保带压进仓工作人员的安全； b、保证刀盘检查及换刀作业顺利进行； c、通过有规律的检查刀盘，掌握刀盘及刀具在不同地层中的使用情况，使换刀作业规律化，达到节约成本及避免刀具及刀盘损坏情况的发生。 2 编制依据 2.1《盾构施工作业指导书》 ?第四章《开挖仓、人仓、刀具更换及管线延伸》 2.2规范及标准 ?《空气潜水减压技术要求》GB 1251-90 2.3中隧集团的相关技术管理规定 2.4以往开仓检查刀盘及换刀的经验 2.5广州救助打捞局加压舱加压工作经验及潜水员减压经验 3 责任人及联系电话：
4 盾构施工带压进舱作业程序 4．1 开舱条件 4．1．1当盾构机在硬岩或自稳能力较强的地段掘进时，因地层本身有自稳能力，不需要在土仓蓄压以提供额外支撑压力，这种情况下可在无压下直接进入刀盘作业。 4．1．2软岩、含水丰富地段掘进时，土层无自稳能力，必须由盾构机来提供使地层稳定的支撑压力（EPB），这种情况下便需采用带压进舱模式来进行刀仓内的各项工作了。 4．2 对作业人员的要求 4．2．1应熟悉进舱作业程序并能严格遵守作业程序的所有作业及安全规定。 4．2．2空气仓的操作由受过训练的人仓管理员执行。所有人仓管理员需要用到的操作和显示元件均放在空气仓的外面。 4．2．3通过了压缩空气测试并经过了相关培训的人员才可进入人仓。空气仓中配备了同一的元件（测压计、钟、电话等）。 4．2．4作业人员进仓时必须遵守和执行所有安全规则；作业人员应熟悉刀盘内刀具的检查、更换工作程序。 4．2．5必须定期检查所有部件（显示仪、条形记录器、热系统、钟、温度计、密封和阀）的功能。 4．2．6定期检查电话和紧急电话设备是否能按照规定要求工作。4．2．7所有空气仓前部和内部的警示和信息标志都必须遵守。4．2．8必须严格遵守减压程序。
盾构常压换刀方案备课讲稿
目录 一、编制目的和原则 (1) 二、编制依据 (1) 三、工程概况 (1) 四、开仓刀具检查前准备工作和作业时通风 (1) 4.1开仓前的准备工作 (1) 4.2开仓作业时仓内通风 (4) 五、开仓刀具检查 (5) 5.1刀具、刀盘检查作业 (5) 5.2换刀、刀盘修复作业 (7) 5.3刀具维修作业 (8) 六、施工监测 (8) 七、施工注意事项 (9)
常压换刀方案 一、编制目的和原则 1、指导盾构施工中的开仓换刀作业工作； 2、保证作业人员、作业环境的安全； 3、保证开仓换刀工作的安全、有序、快速进行。 二、编制依据 1、《地下铁道工程施工及验收规范》GB50299-1999。 2、《工作场所有害因素职业接触限值化学有害因素》。 3、《盾构施工常压开仓作业人安全管理规定的通知》穗铁建总质安【2009】894号。 4、广州轨道交通六号线天天盾构区间详勘报告。 5、广州轨道交通六号线天天盾构区间施工图。 三、工程概况 本工程为广州市轨道交通六号线盾构7标段，共有2个区间，主要包含【天平架～燕塘】和【燕塘～天河客运站】两个盾构区间及位于广州市洒水车队的盾构始发井兼中间风井三个单位工程。线路走向为从天河区天平架站出发，向东下穿天平架农贸市场、沙河涌、水果批发市场、奥斯卡技能学校，横穿兴华直街到达燕塘站，过燕塘站，沿燕岭路往东穿燕岭路，220千伏麒麟天河送电工程7号、5号、4号电缆工作井、北环高速A、B匝道、银河园、到达广州市洒水车队中间风井。【天平架站～燕塘站～天河客运站】盾构区间隧道洞身主要位于<5H－2>、<6H>地层中，局部范围隧道洞身中下部穿越<7H>、<8H>、<9H>地层，出现硬岩、上软下硬、软硬不均等不良地质情况，对盾构施工影响很大。因此在地层条件较好，地下水较少，掌子面比较稳定时采取常压换刀，反之则采用压气换刀。 四、开仓刀具检查前准备工作和作业时通风 4.1开仓前的准备工作 开仓流程如图4.1-1所示。 1、开仓位置的确定 根据左右线地质情况，确定开仓检查换刀位置如下表所示：
富水砂层土压平衡盾构施工技术研究
富水砂层土压平衡盾构施工技术研究 发表时间：2019-08-28T09:22:34.763Z 来源：《工程管理前沿》2019年第12期作者：邢春华[导读] 城市交通施工的过程中出现最多的问题就是富水砂层施工，不仅如此，应用土压平衡盾构机技术方面的问题也比较多，至此，文章对此类问题的出现提出合理的对策。 通州建总集团有限公司江苏南通 226300 【摘要】不管是哪个方面的施工都会遇到很多问题，工人们会对遇到的问题提出问题的合理解决措施，富水砂层是比较具有富水性和透水性的地层，同时，也可以保证土压平衡盾构机施工的顺利实施以及施工技术的提升，不仅如此，还可以为交通行业的发展贡献力量。【关键词】富水砂层；土压平衡盾构机；施工技术 就目前而言，我国交通行业发展的十分迅速，在如此交通便利的今天，我国公民在出行亦或是生活水平也得到了显著的提升，所以，交通工具——车辆的数量也在日益增多，这种情况下就会出现道路拥挤的现象，所以，想要人们的出行更加便利，城市开始创建城际高速轨道以及地铁工程的创建，可以再一定程度上解决道路拥挤的现象，在一定程度上还能解决出行不便的因素。可是，我们再进行城市交通施工的过程中出现最多的问题就是富水砂层施工，不仅如此，应用土压平衡盾构机技术方面的问题也比较多，至此，文章对此类问题的出现提出合理的对策。 一、工程简介 盾造施工技术是城市交通建筑中土建工程中使用最多的技术，可是，城市交通建筑工程施工的过程中经常遇到的问题就是交通线路施工问题，因此，盾构隧道在城市交通建设施工过程中需要在砂层中穿越，因此，在地铁施工以及城际快速轨道施工的过程中必须要确保隧道埋深需要控制在合理的范围内，所以，城际快速轨道和地铁施工的过程中需要保证盾构施工技术，只有良好的施工技术才能确保施工质量。施工的时候地层水分是不可避免的，不仅如此，地层的含沙量也比较高，使得对富水砂层施工造成负面影响。 二、施工技术分析 土压平衡式盾构施工技术的工作原理就是沿隧道设计轴线开挖土体推进，我们也可以称土压平衡式盾构施工技术为泥土加压式盾构施工技术，隧道在掘进的时候可以获得良好的施工效果需要保证最重要的前提条件为工程施工的过程中用以含水量比较多的硬岩、软土、软岩和混合地层。掘进施工一共分为三种模式，依次为土压平衡、敞开式、气压平衡三种，所以，我们在进行隧道施工的过程中，掘进操作可以运用半自动控制、自动控制以及手动控制三种方式。其实盾构机设备自身具备自动导向系统，主要是为了对掘进方向的控制，保证掘进方向的稳定性。盾构机设备的自动导向系统也拥有灵活的专项，如果出现便宜现象还可以进行修改。不仅如此，盾构刀盘的独特结构还可以保证在不同地层确保掘进的整体速度，还有同步注浆系统，可以保证施工中对周边环境的保护。我们进行隧道施工会对周围土壤等带来负面一个像，导致了塌陷和周围建筑物的影响，所以，这就可以防止这种现象的发生。盾构设备注入系统还可以做泡沫施工和膨润土施工，还可以对渣土现象进行改善。有的盾构设备中还具有空气压缩系统，减少渗水现象的发生，还可以控制地表沉降问题。 三、对掘进施工技术的分析 地层沉降问题、盾构姿态问题以及隧道喷涌问题是盾构机在富水砂层施工中最常见的问题，为了防止这类施工现象的发生，需要在共恒施工的过程中对施工开挖面积进行计算，运用土压平衡模式进行掘进施工，这种施工技术还可以保证施工的稳定性以及掘进参数的合理性，对盾构机记忆工作面的合理控制，不仅如此，还可以控制夜里情况。为了防止施工对地层的影响，需要严格控制地表沉降现象的发生，只有降低地表沉降，才能控制对地层的影响。 掘进的时候需要控制土仓顶和掘进速度，只有控制了这两种才能保证把土量控制在合理的范围内，还需要保持盾构机正面向上的姿态以及趋势的控制才能保证掘进在计算的时间内完成工作，才能防止停滞不前的现象的出现。土仓顶部压力要控制在合理的范围内。盾构机在掘进的时候需要将泡沫等可添加材料添加到土仓和刀盘面上，添加材料后渣土的性能以及流动性也会得到提升与控制，可以解决涌水和喷涌现象的发生，保证输送机排土施工的正常进行。 土仓添加发泡剂需要根据每次施工的具体情况而定。富水砂层掘进如果出现了喷涌情况后，我们需要管道螺旋机、土阀门，在机器顶部土压没有超过规定数值的时候可以继续前进，当土仓满土后可以停止。停止几分钟后可以吧土阀门打开，螺旋机关闭的情况下土压就会把砂土推出去，如果砂土流出速度慢或者是不流出，我们可以启动刀盘进行掘进。 出土阀门合上，称关闭状态，然后把螺旋机正转转速调整到2.0 rpm左右，掘进继续，当顶部土压在2.8bar的时候关闭；当土压到达2.0bar的时候可以继续前进，如果刀盘扭矩≥3200kN·m的时候可以关闭刀盘和螺旋机，然后打开出土阀门，将土压把土挤出来，当砂土挤出的速度比较慢或者是不流出的情况下，施工人员可以启动刀盘进行继续掘进，就可以成功的把砂土挤出来。为了降低盾构机停顿的时间，就需要确保掘进的持续前行。为了保证注浆的质量，需要降低浆液胶凝时间。盾构机盾尾注浆的数量跟地面沉降的关系成正比，如果注浆量比较少，地面就会出现沉降，如果注浆量比较多就会出现窜浆，造成环境的污染。其实富水砂层注砂浆比较容易扩散，所以，掘进需要按照地面情况及时调整注浆量。注浆的标准时需要保证脱出盾尾的管片背后的空隙可以填满的状态下，这种情况下的注浆可以对管片防水起到一定的作用，同时还可以降低今后施工地面的沉降现象。在砂浆凝胶的过程中还需要掌握时间，施工人员对砂浆胶凝时间进行了无数次的实验，结果都是不一样的，所以，需要按照不同的施工地点、施工地层和掘进情况进行适当的调整。 为了防止盾构的提升、控制盾构的姿态，施工人员需要进行导向系统和分区操控推进油缸。因为富水砂层的承重能力比较低，又因为盾构机在掘金的时候会出现震动的现象，所以盾构机就会出现下沉的现象。所以，施工人员需要时刻保持盾构机向上的姿态，如果盾构机机头出现了下沉的情况，施工人员需要把工具箱内的千斤顶体现拿出来然后调整盾构机的姿态。千斤顶对盾构机姿态进行调整的过程中需要静下心来，不能太过着急，需要在运用千斤顶的时候选择最好的管片位置进行调整。位置不合理就会出现盾构机尾部的间隙过小或者是过大，造成了管片的错台。 四、结语 综上所述，城市交通建筑中土压平衡盾构机技术进行富水砂层施工的时候，施工人员需要掌握好富水砂层土压平衡盾构的施工工艺和施工技术，只有对施工工艺和施工技术严谨了才能保证地面的不沉降和不喷涌，才能将盾构机姿态问题扼杀在摇篮中，才能保证城市交通建筑工程施工的正常进行，同时还会对城市交通建筑工程施工质量和稳定性进行保证。
富水隧道排水施工技术
富水隧道排水施工技术 摘要：在软弱围岩富水隧道施工中，突泥涌水是比较常见的地质灾害，同时其 也会在很大程度上影响到了隧道的施工以及正常运行运营。在目前阶段隧道防排 水处理技术成为了目前人们关注的重点问题，一直以来受到了人们关注的重点， 在施工过程中应该应用综合分析的形式，做好富水隧道的排水施工技术，不断提 升工程的的质量。 关键词：富水隧道；排水；施工技术 引言 近年来，高速铁路、公路隧道施工越来越多。隧道施工中遇见地下水发育地段，会严重影响隧道的施工。大量实践表明，水会降低围岩的力学性能，使隧道 周壁围岩自承能力降低，进而失稳，产生隧道初期支护变形、坍塌等现象。本文 以红豆山隧道左线成功穿越富水段施工为例，介绍现场采取的排水控制措施。 1、工程概况 红豆山隧道起讫里程DK114+497～DK125+113，全长10616m，隧道位于云南 省临沧市凤庆县及云县境内，隧道最大埋深1020m，最小埋深14m。隧道内设置“人”字坡，依次为6‰（2203m长）、18‰（1400m长）、21‰（4700m长）、11‰（1500m长）的上坡，其后为1‰（813m长）的下坡。 红豆山隧道2#斜井工区施工正线3.445km，斜井1.657km，平导0.99km。2# 斜井与正洞交于DK122+000左侧，为无轨运输双车道斜井，轴线与线路前进方向 夹角约90°。斜井洞口与隧道正洞高差为150.7m，从洞底到洞口每隔250m设置 一处长度为30m、坡度为0.3%的缓坡段，其余地段坡度为10.3%，斜井综合坡度9.1%。DK121+010～DK122+000左侧30m处设置一座长990m无轨运输单车道平导。斜井工区DK119+660～DK122+000段为反坡排水，坡度21‰；DK122+000～DK123+105段为顺坡排水，坡度11～21‰；平导段与正洞高差为＋9cm，反坡排水，坡度为21‰，平导段排水经过横通道水沟排入正洞，由正洞排出洞外。 红豆山2#斜井正洞施工段最大涌水量19000m3/d，2号斜井正常涌水量为3610m3/d，最大涌水量约为7220m3/d。 2、红豆山隧道水文地质分析 2.1、地表水 沿线途径区域属澜沧江水系，主要发育澜沧江支流落仙河及其次级支流天生 桥河，二级支流茂兰河及上游常年流水支沟，流量受季节控制明显，雨季水量较大，旱季相对较小，受大气降雨及地下水补给，向澜沧江排泄，隧道洞身无水库 分布，澜沧江上中游河道穿行在横断山脉间，河流深切，形成两岸高山对峙，坡 陡险峻，下游沿河多河谷平坝。地表水对混凝土结构无侵蚀性。 2.2、地下水 地下水的赋存与分布主要受地质构造、地形地貌、岩性及气候等因素的控制，隧道区域水文地质条件复杂，地下水类型多主要有松散岩类孔隙水、基岩裂隙水、断层裂隙水。 2.3、涌水量 红豆山2#斜井正洞施工段最大涌水量19000m3/d，2号斜井正常涌水量为3610m3/d，最大涌水量约为7220m3/d。
富水凝灰岩小断面水工隧洞快速施工技术研究
富水凝灰岩小断面水工隧洞快速施工技术研究 发表时间：2019-03-01T10:35:49.353Z 来源：《基层建设》2018年第36期作者：刘建 [导读] 水利水电项目具有无污染、收益广的特点，发展态势良好，而水工隧道占其中的比例较大，隧道一般是项目的控制性工程，其工期直接决定项目的总工期，快速施工是方法。 中铁建大桥工程局集团第六工程有限公司吉林长春 130031 水利水电项目具有无污染、收益广的特点，发展态势良好，而水工隧道占其中的比例较大，隧道一般是项目的控制性工程，其工期直接决定项目的总工期，快速施工是方法。 摘要：结合具体的工程实例，针对富水凝灰岩小断面水工隧洞的超欠挖、塌方、支护形式、止水等常见病害及处理方法进行分析和研究。结论证实，引排水、快速封闭、强支护是开挖富水凝灰岩隧洞的关键。 关键词：富水；凝灰岩；快速封闭 引言 凝灰岩属于火山碎屑岩，火山碎屑物质组成颗粒直径小于2mm，比例为50%，凝灰岩的主要成分是火山灰，比较疏松或致密，这样的层里的称为层凝灰岩。根据其含有的火山碎屑成分，可以分为：玻屑凝灰岩、岩屑凝灰岩、晶屑凝灰岩。凝灰岩特性为细粒之火山碎屑沉积物，由火山喷出之灰、砂胶结而成。其中岩屑凝灰岩具有遇水易坍塌的特性，故对岩屑凝灰岩隧道施工的要求及难度比较大。 1.工程概况 某水利隧道位于长白山脉，其中大部分岩层为岩屑凝灰岩，施工过程中出现涌水，涌水量为40m3/h，且为有压水；掌子面出现坍塌现象，拱顶坍塌高度为3米，岩层及不稳定；并且此隧道断面为10㎡，属于小断面隧道，大型机械很难进入施工，一般适用于大断面隧道的处理方法在此很难实施。 2.涌水处理 因为掌子面围岩比较破碎不稳定，岩层暴露后容易变性风化，围岩的强度降低，围岩自稳能力变弱，有压水比较容易渗透。涌水补给有两个方面：1）地表水通过断层处进入隧道。2）断层间沟壑、溶槽等。可通过超前地质预报来进行提前探测。 2.1超前地质预报 针对涌水需要采取的超前地质预报主要分为两种方法：钻探法和物探法。其中钻探法采用水平地质钻机，在掌子面选择3个点进行钻孔，例如采用TKL-100型钻机可以在4个小时内钻孔50米，利用超前钻探可以非常直观的观测到地质情况及是否有涌水。物探法主要有红外探水、地震波法。红外探水的作用：①.探测地下温度的变化；②.判断地下水带、水体等位置；地震波法包括折射波法、反射波法、散射波法。 折射波法：①.根据波形判断围岩级别；②.纵波值的测定 反射波法：①.划分地层界线；②.探测断层带；③.探测空洞；④.测定含水层分布 散射波法：①.划分地层界线；②.探测隐伏断层、破碎带；③.探测地下洞穴 2.2处理方法 针对此种围岩一般采取超前小导管注浆方案，注浆液一般采取水玻璃和水泥浆混合液，以水玻璃模数M=2.8-3.1，水玻璃溶液浓度Be’=35-40，水泥浆水灰比W/C=0.75：1-1.0：1，水泥浆：水玻璃=1：0.5-1：1.0，注浆压强为0.6-3.5MPa，浆液扩撒半径为0.5-1.3m。 3.爆破开挖 3.1爆破参数的选择 凝灰岩隧道开挖及支护要本着“短进尺、弱爆破、速封闭”的原则进行施工，采用钻眼爆破法施工，多台气腿式凿岩机打眼，光面爆破，耙装机出渣的方法施工。此种围岩稳定性较差，应采用欲裂爆破的开挖方法。 当开挖工作面爆破时，周边眼采用爆速、猛度、密度低、高爆力炸药。孔深大于2.5米时，内圈炮眼与周边眼的斜率相同。具体实验方法和参数如下 一、掏槽方式：楔形掏槽法 二、炸药、雷管：使用岩石乳化炸药、毫秒电雷管（表3-1）。 三、装药结构：反向装药。 四、起爆方式：使用MFd-100型发爆器全断面大串联一次起爆。 五、炮眼布置图：如图3-1 试炮用的爆破参数如下设置表3-1 注释：1、炮眼深度1-2.5m。 2、炮眼直径40-50mm，药卷直径20-25mm。 3、装药集中度适用于岩石乳化炸药。
盾构带压换刀质量与风险控制
盾构带压换刀质量与风险控制 摘要：盾构掘进施工中换刀在所难免，其中以带压进仓换刀风险最高，特别是 在泥膜护壁的情况下带压进仓更为危险。本文通过案例风险，阐述了风险控制最 关键的各个步骤。在将来盾构施工管理中特别关注。 关键词：风险控制；泥膜制作；带压进仓 1工程概况 东莞轨道R2线珊美站~展览中心站区间盾构段隧道在里程ZDK29+690～ ZDK29+768之间，纵向78m范围穿越东莞市厚街镇横岗水库排洪河道。盾构隧道 与排洪河道平面关系如下图： 图1 盾构隧道与排洪渠平面关系图 2换刀原因 珊展区间在该区域地层较为松散，左线盾构机在前期掘进过程中，地面沉降 较大，造成河堤岸产生较大变形。右线盾构机掘进至河道时进一步加剧河堤岸的 变形、位移、开裂，且推进参数异常，综合判断刀具已产生较大磨损，刀盘结泥 饼的可能性很大。由于盾构机正上方为河道，地质条件很差，在河道换刀安全风 险巨大。并且河堤附近地质条件均不具备常压开仓换刀条件，为此拟在河堤岸附 近采取地面袖阀管注浆加固，对掌子面土体采取泥膜护壁辅助措施后，实行压气 换刀作业。 3地质概况 如图所示，掘进参数异常区域地质条件由上至下分别是：<1-1>素填土，<3-4>全新统冲洪积淤泥质粘土，<3-1>全新统冲洪积软塑状粉质积土，<3-10>全新统冲 洪积中砂，<3-11>全新统冲洪积粗砂，<7-1>全风化砂岩、含砾砂岩，<7-2>强风 化砂岩、含砾砂岩，<7-3>中风化砂岩、含砾砂岩。 图2 区间左线纵断面图 4换刀重点、难点分析及方案必选 4.1重点难点分析 从渣土抽样及结合地质剖面图情况分析，底部<7-2>强风化砂岩、含砾砂岩，<7-3>中风化砂岩、含砾砂岩约占隧道断面50%以上，强度高，对刀具磨损非常大。根据掘进参数、地质、地层判断，本次刀具已发生了较大磨损，必须安排人员进 仓检查及更换刀具。 从前期珊展左线的气压作业情况看，本地段土层较为疏散，土仓压力建立起2.0~2.5bar气压并不能有效控制掌子面塌方，如何稳定掌子面，控制沉降是本次 换刀面临的最大难题。 4.2方案比选 稳定掌子面措施有地面注浆加固、土仓回填砂浆及泥膜护壁等。各方案特点 如下： 4.2.1地面加固 特点：施工工艺简单，工期短，加固效果好，对地面场地要求高，征地及修 复困难。 4.2.2土仓回填