软土地层中土压平衡式盾构的应用
淤泥质软土地层中盾构法施工常见问题及应对措施探讨

淤泥质软土地层中盾构法施工常见问题及应对措施探讨摘要在沿海城市中地铁隧道常见于淤泥质软土地层中,本文以杭州至绍兴城际铁路工程衙前站~杨汛桥站盾构区间施工为工程背景,总结归纳了盾构法施工在淤泥质软土地层常见问题及采取的应对措施效果分析,对在该类似地层下盾构法施工提供一定借鉴和参考。
关键词淤泥质软土盾构法管片上浮0引言本文工程背景所处的浙江杭州、绍兴等地属于典型的软土地区,广泛分布厚层软土,主要由淤泥质土组成,而淤泥质软土地层因其独特的“天然含水量高,压缩性高,灵敏度高、触变性强、流变性大、强度低,透水性低”等特点容易造成盾构施工作业中出现地表沉降过大或塌陷、管片上浮破损渗漏水等问题,严重影响隧道施工安全质量。
1工程背景杭州至绍兴城际铁路工程衙前站~杨汛桥站区间隧道盾构段起点里程为DK3+626.666,终点里程为DK5+671.336。
右线全长2037.854米,左线全长2035.124m,区间隧道最小埋深9.551m,最大埋深26.649m,最大坡度为24.4156‰下坡。
衬砌管片外径φ6600mm,厚度350mm,环宽1200mm,采用通用楔型环错缝拼装。
隧道掘进采用2台盾构机,一台由中铁装备制造的φ6760mm土压平衡盾构机;另一台盾构机由辽宁三三工业有限公司制造的φ6790mm土压平衡盾构机。
2淤泥质软土中盾构法施工出现问题及解决措施2.1 盾构机掘进中管片上浮严重衙前站~杨汛桥站盾构区间右线试掘进段施工期间,通过对成型管片姿态实时监测发现1~50环推进完成后管片上浮严重,其中第47环管片最大上浮量已达到125mm,管片垂直偏差88mm已经接近管片控制值(100mm),并伴有管片错台、破损、渗漏等问题出现,对工程施工安全质量造成严重的影响。
1)主要原因分析(1)区间主要地层由③1淤泥质黏土、③2淤泥质粉质黏土组成。
该地层软土具有“天然含水量高,压缩性高,灵敏度高、触变性强、流变性大、强度低,透水性低”等特性。
盾构在砂层中掘进的技术措施

盾构在砂层中掘进的技术措施一、概况盾构在砂层中穿越,地面为城市交通要道或湖面,隧道埋深约为7.8m~14.3m,砂层为良好的富水和透水地层,饱含地下水,渗透系数为8.26~29.11m/d。
二、盾构机技术特点1、土压平衡式盾构又称削土密封式或泥土加压式盾构。
适用于含水的软土、软岩、硬岩及混合地层的隧道掘进。
2、掘进施工可采用复合式土压平衡盾构机具有敞开式、半敞开式及土压平衡三种掘进模式。
掘进操作可自动控制、也可半自动控制或手动控制。
通过试验段的掘进选定六个施工管理指标来进行掘进控制管理:a、土仓压力;b、推进速度;c、总推力;d、排土量;e、刀盘转速和扭矩;f、注浆压力和注浆量,其中土仓压力是主要的管理指标。
3、盾构机配备了自动导向系统, 可控制和稳定掘进方向, 具有灵活转向纠偏能力。
4、盾构刀盘结构能满足不同地层的掘进速度要求。
5、盾构配备了同步注浆系统, 有利于控制隧道周围土体沉陷及建筑物保护。
6、盾构配备了泡沫及膨润土注入系统, 有利于碴土改良。
配备了压缩空气系统, 有利于防止工作面的渗水及控制地表沉降。
三、掘进施工技术1、出现问题:盾构机在富水砂层施工时,容易引起地层沉降大、隧道喷涌、盾构姿态难控制等问题。
2、主要施工技术措施(1)采用土压平衡模式掘进,进行开挖面稳定计算,设定合理的掘进参数,控制盾构机姿态,控制土压力以稳定开作面,控制地表沉降,将施工对地层的影响减到最小。
1)掘进过程土仓顶部压力控制在1.0bar,掘进速度控制在30mm/min以上,出土量不得大于50m3;2)盾构机姿态保持向上,趋势控制在范围±4。
3)掘进的过程必须尽可能的快,中间尽量减少停滞时间。
4)在掘进接近1600mm时根据土仓顶部压力减少或不出土,以使掘进至1800mm时土仓顶部压力达到2.0bar~3.0bar范围。
(2)注入泡沫剂1)盾构掘进过程中向土仓内及刀盘面注入泡沫等添加材料, 形成隔水泥膜,防止水从地层中渗出,提高土仓内碴土的稠度来改善碴土的止水性以及在螺旋输送机上安装保压泵碴装置,以使土仓内的压力稳定平衡。
土压平衡盾构机械结构及功能介绍

有轴
无轴
驱动装置
• 螺旋输送机按结构分,一般有周边驱动和 中心驱动两种结构形式。
中心驱动式
周边驱动式
中心驱动,结构紧凑,便于相邻部件的布 置。
周边驱动,出闸口在后部,提高出渣位 置,易喷涌防止渣土从皮带机倒流。渣 土通过无轴区时利用自身重力堆积、密 实,形成土塞,使渣土具有一定连续性 ,并能起到一定止水作用。
主要结构组成
1、螺旋叶片 2、外壳 3、排土闸门 4、驱动装置 5、伸缩装置 6、观察窗
双闸门控制
单闸门控制
螺旋输送机的型式
螺旋输送机的型式大致区分为有轴和无轴两 种型式。 1) 对于中间有轴的螺旋输送机,能通过的最大 粒径较小,例如内径φ 800的螺旋机通过粒径在 φ 300左右。 2) 在含有卵砾石的地层中,为了尽量增加螺旋 输送机通过土能力,常采用无轴螺旋输送机。但 是在透水性好的土质条件下,需认真研究止水性 等压力保持能力,并且无轴的螺旋输送机被堵塞 时,由于只有螺旋叶片的结构较为软弱,它不能 通过反转来实现脱困,否则螺旋输送机在套管内 会立刻被扭坏。
开口率的定义
• 开口率是指开口面积占整个刀盘面积的 百分比。一般在20%~65%不等,开口率 对土压平衡盾构有着重要意义,开口是否 合适直接影响到压力控制。
辐条式刀盘
面板式刀盘
软土刀盘
• 在软弱土地层一般只需配置切削型刀具, 如切刀、边刮刀、中心刀等。以中铁6号盾 构为例,装有1 把鱼尾形中心刀,100把切 刀,16 把周边刮刀、66把先行刀及1把超 挖刀。
刀盘主要结构
1、主驱动连接法兰(连接主驱动) 2、扭腿(传递扭矩及轴向力) 3、外圈梁(加强结构强度) 4、刀梁(安装刀具) 5、搅拌棒(渣土改良) 6、渣土改良注入口(渣土改良、回转接头)
土压平衡式盾构机异常现象产生原因和处理方法

土压平衡式盾构机异常现象产生原因和处理方法汪茂祥(中铁十六局集团机械维修中心,北京100018)[中图分类号] U45513+9 [文献标识码] C [文章编号] 10012554X(2003)0520032202Abnormal phenomena cause and its treatment for soil balance shield machineWAN G Mao2xiang土压平衡式盾构机是依靠开挖面土层的压力与泥土仓土体作用在开挖面上的压力相平衡以保持开挖面相对稳定而不致坍塌的原理来工作的。
它主要适用于软土地层的隧道施工,具有公害少、安全和适应性强,而且开挖时可以控制地面沉降,减少对地面建筑物的影响等优点。
目前正广泛地应用于我国和世界各国城市地铁的施工建设。
在土压平衡式盾构机的实际操作中,常会遇到一些异常现象,笔者根据自己实际操作经验,对异常现象产生原因及其相应的处理方法归纳总结如下。
(1)盾构机正常推进时,泥土仓内土压大幅度突降。
产生原因:这是由于泥土仓内空气含量较多,泥土仓的土压主要由空气压力形成,而且泥土仓内含有大量的水,泥水混合液很稀,压力空气容易穿过稀泥进入螺旋输送机前闸门(入土闸门),通过螺旋输送机从其后闸门(出土闸门)迅速喷出,使泥土仓内压力空气瞬时大量释放,导致泥土仓内的土压大幅度突降;在较松软的地质中,泥土仓内的大量压力空气有时会通过盾构机外壳的松软土层向盾尾方向移动,最后在中盾和尾盾连接处穿过尾盾的密封条向盾构机内部释放压力空气,也会造成泥土仓内的土压大幅度突降。
处理方法:遇此情况时,螺旋输送机应立即停止出土,关闭螺旋输送机及其出土闸门。
盾构机继续往前推进,使泥土仓土压尽快恢复至正常值,以保持开挖面土层的稳定,防止由于泥土仓压力突降而引起地层发生变化,引起地表面出现较大幅度沉降。
同时在操作中,应根据土质情况和刀盘扭矩的大小,减小泥土仓内的加水量,调整泡沫系统中空气的比例,并减小泡沫量,降低泥土仓内水和空气的含量。
土压平衡盾构机适应范围

土压平衡盾构机适应范围
土压平衡盾构机适应范围包括适用于以下地质环境和工程条件:
1. 岩土地质条件:适用于软土、黏土、砂土、粉土等土质地层;也适用于部分坚硬岩石地层。
2. 地下水条件:适用于地下水位较高的地区,可以在水下施工;也适用于地下水位较低的地区,可以在干挖或局部灌浆的情况下施工。
3. 高液限土壤:适用于液限较高的土壤,平衡推进方式可以有效地控制土体的液化现象。
4. 稳定的地层:适用于较为稳定的地层,对于容易发生滑坡、塌方等地层不适用。
在不稳定地层施工时,需要采取预处理措施。
5. 中小径隧道:适用于中小径的隧道施工。
对于较大直径的隧道,一般不采用土压平衡盾构机。
6. 公路、铁路、地铁隧道:适用于公路、铁路、地铁等交通隧道的施工,可以应对不同的隧道工程需求。
需要注意的是,土压平衡盾构机在不同地质和工程条件下的适用范围可能会有差异,具体应根据实际情况进行评估和选择。
φ6.41 m土压平衡盾构机组的制造与应用

向旋转出碴ꎮ 所有可拆式刀具均可从刀盘背部进 行更换ꎮ 刀盘结构如图 1 所示ꎮ
1 ⌀6. 41 m 土压平衡盾构机组设备性能
1. 1 刀盘 根据太原地铁指定标段地质资料ꎬ刀盘采用 六辐条 + 六面板的辐板式设计ꎬ支撑方式为中间 支撑ꎮ 刀盘上安装有鱼尾中心刀、贝壳刀、切刀、 仿形刀ꎬ对隧道进行全断面开挖ꎬ并可实现正反双
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
为主动铰接ꎬ在中盾与前盾连接处设置有铰接油 缸ꎮ 盾构机需要转弯时ꎬ通过每组铰接油缸的行 程差来调节中盾与前盾之间的夹角ꎬ从而实现转 弯ꎮ 1. 5 后配套系统 后配套拖车安装有液压泵站、注浆泵、砂浆罐 及电气设备等ꎮ 拖车行走在专用轨道上ꎬ拖车之 间用拉杆相连ꎮ 皮带机从前拖车的上面通过ꎬ在 最后 1 节拖车的位置设卸碴点ꎮ 大部分的液压 管、水管、泡沫管及油脂管从拖车内通过到达盾构 主机ꎮ 在拖车的左侧铺设有人员通过的通道ꎮ 拖 车和主机之间通过一个连接桥连接ꎬ拖车在主机 的拖动下前进ꎮ
收稿日期:2018—03—20 作者简介:聂海雄(1984—) 男ꎬ工程师ꎬ研究生ꎬ主要从事地铁盾
构、冶金、轧钢等机械生产管理工作ꎮ
4
1—锥板 2—外圆环 3—前面板 4—背板 5—斜板 6—法兰支撑 7—中心小圆环 8—连接法兰
图 1 刀盘结构简图及三维图 Figure 1 Plane diagram and 3D profile of cutter
No. 4 November 2018
« 中国重型装备» CHINA HEAVY EQUIPMENT
⌀6. 41 m 土压平衡盾构机组的制造与应用
聂海雄
( 太原重工股份有限公司ꎬ山西 030024)
摘要:太原重工生产制造的⌀6. 41 m 土压平衡盾构机流体系统经过全套系统的成功改造以及配套电控系 统的开发ꎬ成功应用于太原地铁 2#线ꎮ
上软下硬地层土压平衡盾构施工关键技术研究

上软下硬地层土压平衡盾构施工关键技术研究摘要:盾构机是暗挖工程中一种安全可靠的机械设备,并且能够被广泛应用城市地铁及各类地下隧道工程建设之中。
上软下硬地层结构对土压盾构机的掘进作业过程产生了一定施工风险,如:推进困难、出渣口喷涌、地面塌陷、刀具异常磨损、高风险换刀等。
因此需要全面考量上软下硬地层结构的独特以及复杂性,结合土压平衡盾构的施工特点,针对性的采取预防及应对措施。
确保上软下硬地层盾构施工的顺利开展。
关键词:上软下硬地层;土压平衡盾构机;预加固换刀很多基础设施建设工程项目在进行勘察设计和工程地质环境分析等相关工作的过程中,需要对复杂地质条件进行全面评估,选择盾构施工地层路径尽可能避开上软下硬地层结构,尽量选择全断面相对均匀地层,便于施工的顺利推进。
若不可避免的遇到上软下硬结构地层,施工单位应充分认识在该地层中掘进的施工风险,制定相应的风险应对措施。
1 上软下硬地层盾构施工的难点和风险因素1.1 盾构推力增大,地面沉降在上软下硬地层盾构掘进过程盾构机刀盘下半环切割岩层,上半环位于软土。
在盾构推力作用下,前方软土与岩层对刀盘的反作用力不均衡,甚至盾构机推力主要作用于下部岩层,上部软土分担很小,下部岩层的反作用力同时还会给盾构机前端产生向上的分力,致使盾构机机头产生微向上扬起,但由于上部软土对盾构机的竖向压力作用,表现在盾构机的姿态变化上不明显。
根据工程经验及理论受力分析,判断在盾构机前端受到岩层向上作用力后,盾构外壳会对岩层及土层产生大小相同、方向相反的反作用力,该作用力和反作用力垂直作用于盾构机及外壳上,增加了盾构外壳与围岩的摩擦力,基于此理论分析,在上软下硬地层盾构机推力可能增大较多,垂直与盾构外壳方向分力大小无法准确模拟,无法定量,在实际上软下硬地层掘进施工过程经验显示,推力增大往往较为明显,甚至多有超过盾构机额定推力的情况发生,造成管片压裂等问题。
在此情况下往往判断为刀盘刀具磨损导致(不排除刀具磨损),忽略盾构机摩擦阻力的影响。
土压平衡盾构在不同地层中的应用

Absr c t a t:Th tt — fato h h ed t n ei g t c n lg e n Ch n sp e e t d e sae o - r ft e s i l u n l e h o o isi i a i r s n e .Th p l ai n o n e a p i to fEPB s e d ma c hil —
c ndto s s o l e c n i e e n t e d sg n nua tr fs i l c n s,a d,o he t e a d,r lv n o i n ・h u d b o sd r d i h e in a d ma fcu e o h ed ma hie i n n t oh r h n ee a t s i l un ei g t c n lg e h ud b s d,t o e wih d f r n e lg c lc n to . h ed t n ln e h o o is s o l e u e o c p t i e e tg o o ia o di ns f i
less aai n a d c lae u lt i ain,ae d srb d i eal ti c n ld d ta h p cf e lgc l o s t t nXi n ac ro ss e n D l r h a a r ecie n d ti.I s o cu e h tte s e ic g oo ia i
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土压平衡式盾构在软土地层中的应用张洪锋(中交隧道局盾构工程公司,北京 100088)摘要:本文介绍了土压平衡式盾构机的适用条件、设备概况、基本工作原理。
并通过上海轨道交通12号线虹莘路站——七莘路站区间盾构推进基本参数及其应用情况,进一步阐述了软土地层中土压平衡式盾构应用的可行性。
关键字:软土地层、土压平衡式盾构、功能、应用。
1.引言进入21世纪,世界经济的迅猛发展加速了城市化的建设。
随着城市密集度的提高和高层建筑的不断增加,地面可利用空间越来越少。
利用盾构法来有效利用和开发地下空间成为最佳的选择。
随着我国大规模地铁建设逐步开展, 城市地下工程施工技术的研究开发已成为一个重要的课题。
目前, 我国的地铁隧道主要分布在沿海地区( 如上海、天津、苏州、杭州等地) 以及一些内陆中心城市( 如武汉、南京等) , 这些地区的地下广泛分布着很深的软黏土沉积层, 它具有土壤颗粒细、抗剪强度低、含水量高、天然孔隙比大、灵敏度高、高压缩性和流变性等显著的工程特性, 而且土体经扰动后强度明显降低。
在这些软土地层中进行盾构法施工, 一个很突出的特点就是地层适应性问题, 即盾构设备对土层介质类型的适应性、刀盘结构型式及刀具布置型式对地层的适应性、盾构机工作参数之间的匹配性、盾构工作参数对地层扰动的适应性。
土压平衡盾构自引进以来在软土地基中得到极大的应用。
目前在上海地区除个别超大直径如过江隧道使用泥水平衡盾构以外,其他隧道大多采用土压平衡式盾构。
2.盾构工程施工条件上海轨道交通12号线虹莘路站——七莘路站区间,单线盾构施工的单线长度约为1628米;隧道覆土厚度最小为9.68米,最大为20.10米。
线路纵断面最小坡度2.0‰,最大坡度25.0‰。
盾构外径6.34米,管片外径6.2米、内径5.5米、管片宽度1.2米。
地质情况:本区间隧道掘进主要在第④2层砂质粉土夹粉质粘土及第⑤1层粉质粘土之中。
第④2层、⑤1层土均属高含水量、高压缩性、低强度、低渗透性的饱和软粘性土,具有较高的灵敏度和触变特性,在动力作用下极易破坏土体结构,使土体强度骤然降低,变形量增加。
地下水:潜水水位埋深约在1.5米。
本区间盾构段隧道底距离地面约16.02米—26.44米,部分线路离⑦层层面较近,故第⑦层承压水层对本工程隧道盾构有影响,可能会造成突涌。
环境条件:本工程区间隧道主要穿越城市道路,路下有一些管径较大的管线如上水管、雨水管、污水管、天然气管等。
区间盾构施工对建筑物和管线保护要求较高。
地表面允许隆陷值为+10/-20mm,管线及建构筑物允许隆陷值为+10/-10mm。
3.盾构机选型根据本工程粘性土的地质条件,采用土压平衡式盾构;针对地下水压力较高的条件,采用密封型的盾构。
就土压平衡盾构机而言,随着盾构机和辅助功能的完善与发展,如局部气压平衡系统的采用,加泥加泡沫系统的采用,以及防喷涌功能系统和保压泵碴装置的应用等,已使土压平衡盾构具有了十分完善的功能和先进的技术性能。
土压平衡盾构能够适应较大的地质范围与地质条件,既能用于粘结性、非粘结性、有水或无水的软土或硬岩等多种复杂的地层;同时又能保证较高的施工速度,能有效的控制地表沉降。
经过采取适当的辅助措施如加泥(膨润土)、加泡沫等,可以在松散的砂、砾地层中很好地稳定开挖面,从而可靠安全地掘进;特别是采用螺旋机装置后,可以给掌子面提供充足的压力以保持地层的稳定,而且土仓内的压力也不会出现较大的波动,在此情况下仍可连续出渣;并且在出渣口安装闸门防止发生喷涌,从而可在地下水压较高的情况下仍能很好地防喷、止水,保证施工的安全可靠。
所以我们认为在本工程土压平衡盾构机是最佳选择。
4.土压平衡式盾构概况4.1.土压平衡式盾构工作原理安装在盾构机最前面的全断面切削刀盘切削土体,盾构千斤顶向前顶进,切削下来的泥土充满密封舱和螺旋输送机壳体内的全部空间,在密封的土舱内形成支撑压力,以抵抗开挖面土层的水土压力,减少盾构推进对地层土体的扰动,有效控制地表变形。
根据土压变化调整出土和盾构推进速度, 达到工作面的压力平衡。
4.2.本工程土压平衡式盾构的组成它主要包括开挖系统及加泥加水设备;刀盘驱动及推进系统;盾壳及盾尾密封;出土运输系统;同步注浆系统、管片运输、安装设备;供电系统;后续台车等。
5.土压平衡式盾构在上海轨道交通12号线虹莘路站——七莘路站区间的应用情况5.1.施工中技术参数的选择(1)土压的设定原则正面平衡压力:P=k0γhP: 平衡压力(包括地下水);γ:土体的平均重度(KN/m3)h:隧道埋深(m);k0:土的侧向静止平衡压力系数。
盾构在掘进施工中均可参照以上方法来取得平衡压力的设定值。
具体施工设定值根据盾构埋深、所在位置的土层状况以及监测数据进行不断的调整。
通过经验计算土压值控制在0.25 MPa~0.43 MPa之间。
(2)推进出土量控制及螺旋机转速每环理论出土量=π/4×D2×L=π/4×6.342×1.2=37.88m3/环。
盾构推进出土量控制在98%~100%之间。
即37.13m3/环~37.88m3/环。
螺旋机转速控制在0~10RPM。
(3)推进速度及推进压力推进速度宜控制在3cm/min以内。
并根据监测数据适当放慢。
根据土力学计算推进压力控制在10000N~12000N之间。
(4)盾构轴线及地面沉降量控制:盾构轴线控制偏离设计轴线不得大于±50mm;地面沉降量控制在+10mm~-20mm。
管线及建构筑物沉降量控制在+10mm~-10mm。
(5)同步注浆量及同步注浆压力上海地铁隧道目前采用幅宽为1.2m的预制混凝土管片,则盾构机每推进一环的建筑空隙为:L×[nA+π(D2-d2)/4]≈1.80 m3式中:L——混凝土管片幅宽m;n——注浆点数量4处;A——注浆点外包管乌龟壳横截面面积㎡;D——盾构外径6.34m;d——管片外径6.2m。
实际注浆量为理论注浆量的150%~200%,即2.7~3.6m3,本工程同步注浆量基本控制在3.0m3左右。
同步注浆压力小于0.3MPa。
5.2.特殊地段施工参数的选择(1)外环线顾戴路立交与区间的关系图1 外环线顾戴路立交与区间相对关系外环线顾戴路立交采用400×400mm的预制方桩,桩长29米,桩底标高-26.5米,盾构底标高为-18.6米。
盾构距离其桩基水平距离为1.63米。
(2)建立试验段确定参数为了安全的穿越外环线顾戴路立交,本标段在盾构掘进开始后即建立了试验段。
试验段的掘进是从理论和经验上选取各项施工参数,在施工过程中根据监测数据及反馈的各种信息,对施工参数及时加以调整。
盾构机在试验段推进过程中,推进速度控制在2cm以内,匀速前行。
同时对密封仓土压力、刀盘转速及压力,推进速度,千斤顶推力,注浆压力及注浆量等,分别采用几组不同施工参数进行试掘进。
通过地表沉降的测量和数据反馈,确定一组适用的施工参数。
然后通过施工监测,根据地层条件、地表管线、房屋情况,对施工参数作慎密细微的调整,以取得最佳施工参数。
(3)盾构姿态控制在穿越前,调整好盾构推进姿态。
在控制穿越段时严格控制好盾构机的姿态,并根据设计图、盾尾间隙、盾构姿态、推进油缸行程等参数进行合理的管片型号及拼装,避免盾构与管片干涉造成铰接密封或盾尾密封失效而发生泄漏。
(4)加强同步注浆及二次补浆为有效的控制地面沉降、保持隧道的稳定、满足环境保护的更高要求,同步注浆浆液采用新型单液浆(及厚浆),其配合比为每0.75立方米石灰55kg、粉煤灰512kg、砂子880kg、膨润土45kg、水225kg、添加剂2kg。
严格对同步注浆量、注浆压力和注浆质量的控制,及时通过同步注浆对盾尾建筑空隙进行回填。
管片脱出盾尾后,如果地表沉降单次大于2mm,即通过管片预留注浆孔进行二次注浆。
二次注浆采用双液浆即水玻璃浆液。
配合比为水玻璃:水=1:1;水灰比为0.8,然后两种浆液按1:1比例注浆。
二次注浆的注浆压力为0.2Mp~0.3Mpa,最大不能超过0.5Mpa;使浆液能沿管片外壁较均匀的渗流,而不致劈裂土体,形成团状加固区,影响注浆效果。
(5)信息化施工在施工过程中对掘进施工参数实施动态管理,通过地表变形监测信息反馈,及时调整和优化施工技术参数,使盾构掘进施工处于可控状态,并使掘进施工参数保持最优。
我们在盾构机操作室、拌和站、地面办公室安装内部电话,实时沟通,第一时间反应盾构机相关数据、浆液情况及地表监测情况等。
同时安装先进的监控导向系统——演算工房,加强对盾构机各项参数的控制。
6.土压平衡式盾构的应用评价本项目使用的土压平衡式盾构截止于2011年8月15日已完成推进360米,设备情况良好,周边环境监测情况良好。
(1)本项目采用的土压平衡式盾构能良好的适应软土地层,其通过切口环土仓及螺旋输送机来调整土压,使得土压平衡,在砂性土等不良地层中,可以通过加泥加水设备填充土仓及螺旋机调整土压达到工作面的稳定。
(2)螺旋机要靠转速来控制出土量,出土量要密切配合刀盘的切削速度,以保持土仓内充满泥土而又不至于过于饱满,最大化的减少了对土体的扰动,有效的控制了地表沉降。
土压平衡式盾构机推进时管片脱出盾尾,同步注浆后根据地表埋深的不同30天最大沉降值约为20mm,满足环境监测的要求。
(3)通过对土压平衡式盾构近300环的操作实践,确定了相关参数的建立。
在施工过程中,环境监测基本达到了要求,环境监测数据良好,盾构轴线控制在设计范围内。
总的来说土压平衡式盾构良好的适应了本标段的软土地层,其能有效的保持开挖面的稳定,并最大化的减少了土体的扰动,同时施工的安全性及可操作性高。
土压平衡式盾构因其能良好的控制地表沉降、保护环境、适应在城市和重要建构筑物处施工等优点,在软土地层中的应用走向普及。
参考文献[1] 刘建航. 盾构法隧道 [M].中国铁道出版社,1991[2] 周文波. 盾构法隧道施工技术及应用[M].中国建筑工业出版社,2004,11[3] 朱合华,徐前卫,廖少明.土压平衡盾构法施工参数的模型试验研究[J].岩土工程学报,2006,25[4] 朱伟,陈仁俊. 盾构隧道施工技术现状及展望[J].岩土工程界,2001,4。