对于泥水平衡盾构机盾尾渗漏原因及措施分析
盾构隧道渗漏原因分析及措施

盾构隧道渗漏原因分析及措施随着城市的发展,越来越多的交通工具投入使用,而隧道作为这些交通工具中重要的组成部分,也得到了广泛的应用。
盾构隧道,作为隧道中的一种新兴技术,在建设过程中具有许多的优势,但是也存在着一些缺陷,其中最为常见的问题就是渗漏。
因此,盾构隧道渗漏原因分析及措施显得尤为重要。
盾构隧道渗漏原因分析1. 施工技术不佳盾构隧道在施工过程中,需要进行多道工序的操作,包括钻孔、注浆等步骤。
若在施工中操作不当或是工程人员水平不高,则会对施工质量产生严重的影响,从而导致隧道出现渗漏现象。
2. 地质环境盾构隧道的建设受到地质环境的影响较大,如地下水位的高低、土壤黏性等因素都会对施工难度和隧道质量产生影响。
在一些地质条件恶劣的地区,经常出现隧道渗漏问题。
3. 设计不合理盾构隧道在设计方面也有一定的限制,如施工区间跨度大、地形复杂等因素都会对隧道的设计产生制约。
如果在设计阶段考虑不周,未考虑到地质因素、水文因素等难以预见的因素,那么在实际施工中就极易出现渗漏问题。
盾构隧道渗漏的应对措施1.注浆法注浆法是一种常见的防渗措施。
根据地质环境的不同,可以使用不同的注浆材料,如聚氨酯、酚醛树脂等。
注浆法应选择适当的注浆压力和注浆时间,以确保注浆材料充分渗透到土层或岩层中,从而有效防止渗漏。
2. 防水膜法防水膜法是将一种特殊的防水材料贴在隧道壁面上,通过阻挡水的渗透来达到防渗的效果。
防水膜法适用于较大的渗漏区域,同时也可用于隧道的加固。
3. 桶装法桶装法是针对渗漏点采用的一种针对性措施。
它是在隧道渗漏点周围设置密封钢筒或桶体,通过在低压状态下注入液体密封材料,将渗漏点封堵,有效避免渗漏。
综上所述,盾构隧道渗漏问题的原因较多,但这些原因都可以通过一些技术手段来有效地解决。
因此,在施工前应对地质环境进行充分的了解和考虑,在施工中提高工程人员的技能水平,并采用科学、合理的防渗措施来保证隧道的质量和安全。
地铁区间盾构渗漏水原因分析及治理

地铁区间盾构渗漏水原因分析及治理地铁是城市交通的重要组成部分,而盾构是地铁施工中常用的一种技术。
在地铁盾构施工中,渗漏水是一个普遍存在的问题,如果不及时治理,将对地铁运营和城市交通产生严重影响。
对地铁区间盾构渗漏水的原因进行分析,并制定有效的治理措施,对地铁运营和城市交通安全具有重要意义。
1. 地质环境因素地铁区间盾构施工通常需要穿越多种地质环境,如软土、泥岩、砂岩等。
这些地质环境中蕴含着不同程度的渗透性,一旦盾构机施工过程中遇到地质环境复杂的地段,就容易发生渗漏水的问题。
2. 盾构机施工工艺问题盾构机施工是一项复杂的技术活动,需要严格控制盾构机的施工参数和工艺操作。
如果盾构机施工参数设置不当、施工工艺操作不严格,就会导致盾构隧道围岩破损,从而引起渗漏水问题。
3. 盾构管片质量问题盾构工程中使用的管片质量问题也是导致渗漏水的重要原因。
管片的质量是否符合设计要求、是否存在裂缝和孔洞等缺陷,都会影响盾构隧道的密封性能,从而引发渗漏水问题。
4. 盾构隧道结构设计问题盾构隧道结构设计不合理也是导致渗漏水问题的原因之一。
如果盾构隧道结构设计不合理、结构受力不均匀,就会导致结构变形和破损,从而导致渗漏水的问题。
二、地铁区间盾构渗漏水的治理措施1. 加强地质勘察和分析在地铁盾构施工前,应充分了解施工区域的地质环境,对地质勘察数据进行全面分析,预测可能存在的地质问题,制定针对性的施工方案,以降低渗漏水的风险。
2. 优化盾构机施工工艺在盾构机施工过程中,应严格控制施工参数,合理选择施工工艺,确保盾构机施工的稳定性和可靠性,减少对隧道围岩的破坏,从而降低渗漏水的产生。
3. 加强对盾构管片质量的监控在盾构管片的制造和安装过程中,应严格控制管片的质量,对管片进行全面的检测和监控,确保管片的密封性能,减少渗漏水的风险。
4. 合理设计盾构隧道结构在盾构隧道结构设计中,应合理选择结构材料,设计合理的结构形式,以及采取有效的结构加固措施,确保隧道结构的牢固性和密封性,从而降低渗漏水的产生。
盾构隧道渗漏原因分析及措施

盾构隧道渗漏原因分析及措施盾构隧道渗漏是指在盾构施工过程中,地下水或地表水进入隧道内部造成漏水现象。
盾构隧道渗漏的原因主要包括地下水位变化、地质条件、施工工艺不当等。
以下是对盾构隧道渗漏原因的分析及相应的措施:一、地下水位变化:地下水位变化是盾构隧道渗漏的主要原因之一。
地下水位的上升或下降会改变地下水与隧道之间的水力压力差,导致水从高压区流向低压区,进而引起渗漏。
在深部盾构施工中,地下水位变化时会造成对盾构机施加不均匀的水力压力,增加了渗漏的可能性。
对于地下水位变化引起的渗漏问题,可以采取以下措施:1.提前收集和分析地下水位的数据,制定相应的施工计划,并根据实际情况调整施工进度;2.在施工过程中加强对盾构隧道周围地下水位的监测,及时调整施工参数,以减少渗漏的可能性;3.在设计中合理设置防渗构造,如封闭污水封、渗水管等,以防止水通过隧道的渗漏。
二、地质条件:地质条件是导致盾构隧道渗漏的重要原因之一。
不同地层的渗透性和含水量会导致地下水渗透入隧道,引起渗漏。
地质条件的复杂性和不稳定性会增加盾构施工中的渗漏风险。
对于地质条件引起的渗漏问题,可以采取以下措施:1.在盾构隧道设计和选择施工方案时,充分考虑地质条件的复杂性,采用合适的施工技术和工艺;2.进行详细的地质勘察和地下水水文地质调查,了解地下水和地质条件的分布特点,制定相应的施工方案;3.在设计和施工中采用加固措施,如岩石钢筋网、喷射混凝土等,加强地质层的稳定性,减少渗漏风险。
三、施工工艺不当:施工工艺不当也是盾构隧道渗漏的重要原因之一。
不合理的施工工艺或工序会破坏隧道的防渗结构,导致渗漏的发生。
例如施工现场的排水不畅、渗水管的破损等。
对于施工工艺不当引起的渗漏问题,可以采取以下措施:1.在施工前,进行详细的施工准备工作,包括排水系统的建设等,确保施工现场的干燥;2.在施工过程中,加强施工工艺的控制,及时处理施工中发现的漏水问题,修复渗漏处;3.加强对施工质量的监控,确保施工过程中遵循相关的规范和标准。
盾构隧道渗漏原因分析及措施

采用型号匹配质量合格的止水条尤为重要,粘贴必须牢靠平整,如若在冬季可利用烘箱来预热处理。不应使用有残缺的管片,保持表面平滑,所以角部加贴的自粘性橡胶缓冲薄片的长度、厚度都必须要符合设计的要求。要定期对管片和止水条进行清洗工作,一般采用稀释液,如果采用的是遇水膨胀的止水条,其膨胀后的压力是可以抵抗渗透的压力。施工当中会出现各种问题,比如下雨天隧道内底部会产生积水,所以操作不当会使止水带和螺栓垫圈在拼装前遇水膨胀、变形,影响止水效果。如果用加厚型氯丁橡胶止水带,其通过止水带与砼面产生一定的压紧力来止水。应定期对止水条进行查看检测,一旦出现问题,如脱落和损坏,要及时修补,达到标准要求,反之需要重新调换。
2措施
2.1合理施工
盾构姿态控制实际上就是将盾构机轴线尽量保持与设计轴线重合,尽量防止因为姿态不好造成的盾尾间隙过小引起管片错台、破损。比如地质软硬不均、过急纠偏等都可能造成盾构姿态偏差,当盾构机遇到软硬不均地层时,必须要减缓掘进速度,有计划合理的对千斤顶的推力进行调节,有需要时针对硬岩区采用超挖刀进行施工。正确合理的施工是保证工程正常进行的必要因素,盾构机的衔接功能可以充分采用,比如在遇到上软下硬的底层时,启用铰接油缸来防止盾构机抬头,保持下俯姿态;反之则要保持上仰姿态。如果盾构姿态发生偏移、偏转和俯仰,就要进行纠偏。施工时轴线的纠偏是一个过程,往往需要好几环才能彻底将其控制下来,因此,随时关注是否有偏离轴线的情况,如有此情况,及时调整千斤顶的行程,过度的纠偏也会造成环缝加大,导致漏水现象。
2.2加强掘进过程中的推力控制
盾构机的前进靠千斤顶的顶推实现,方向控制则由各组千斤顶的油压差来实现,推进过程严禁急纠猛纠,避免因压差过大造成管片受力不均匀而产生裂纹、破损,在曲线段掘进时,一方面应合理控制油压差,另一方面还要保证油缸压力最小一侧不低于40bar,避免出现因压差过大或者油压过小导致管片受力不均,从而使管片之间接缝间隙过大,导致止水条防水失效,最终引起管片环缝出现渗漏现象。
盾构机盾尾密封漏浆的原因分析及对策

海瑞克盾构机盾尾密封漏浆的原因分析及对策摘要:结合深圳地铁罗宝线土建六标区间隧道的施工,详细介绍海瑞克盾构机盾尾密封漏浆的常见原因和处理方法,盾构机盾尾漏浆涉及到盾构施工的注浆压力、注浆量、盾构机的掘进姿态、地质状况、盾尾油脂、管片拼装等多种因素,该工程中盾构机盾尾漏浆的主要原因是由于管片拼装变形和错台而在管片纵缝处形成了漏浆通道,采用在每块管片两头止水条下部粘贴海绵条封堵漏浆管道,取得了较好效果。
一、工程概况深圳地铁罗宝线土建六标有2个区间,即新安站—宝安中心站和宝安中心站—宝体公园站,单线总长1315.188m。
区间最大埋深15.91m,最小埋深10.86m。
隧道主要穿过砂层、粉质黏土、砂质黏土、砾质黏土层。
隧道顶多在砂层范围,基础底主要落在黏性土上,部分在全风化花岗岩上。
盾构区间圆形隧道外径6m,内径5.4m,管片宽1.5m,厚300mm。
管片分割数是“3+2+1”,即每环3个标准块A1、A2、A3,2个邻接块分别为B、C型,1个封顶块为K块。
采用2台海瑞克公司生产的EPB 6250mm盾构机在左右线分别进行隧道掘进施工。
在施工中右线盾构机掘进到4环时开始同步注浆,发现盾尾多处漏浆,掘进到20环时漏浆严重,注浆压力很低,注浆量也很少。
后利用海绵堵塞盾尾漏浆处,掘进到36环时停机检查更换2道盾尾刷中的部分损坏的盾尾刷后,仍然漏浆严重。
由于盾尾的漏浆使注浆量不足,注浆压力偏低,地表沉降超限,影响了施工进度和施工质量。
经过认真分析和查找原因,采取了切实可行的措施,有效地解决了盾尾漏浆的问题,保证了工程顺利进行。
二、盾构机盾尾注浆系统和盾尾密封系统的结构盾构机盾尾密封及注浆结构示意如图1所示。
从图1可以看出,盾尾有3道密封刷,盾尾密封刷之间的间隙通过注入盾尾密封油脂,保证盾尾管片背后同步注浆的浆液不会从管片和盾构机之间的间隙漏出,同时防止地下水渗漏到盾构机内。
如果盾尾刷损坏,导致盾尾漏浆,地表下沉严重,同时地下水流入隧道,后果将不堪设想。
盾构隧道渗漏原因分析及措施

盾构隧道渗漏原因分析及措施盾构隧道渗漏是指盾构隧道在施工和使用过程中出现的水、土壤等外界物质通过隧道结构进入隧道内部的现象。
盾构隧道渗漏不仅会给施工和使用带来安全隐患,还会对周围环境造成污染。
对盾构隧道渗漏原因进行分析,并采取相应的措施进行预防和修复是非常重要的。
1. 土壤水压力过大:盾构施工时,隧道结构会受到土壤水压力的作用,当土壤水压力过大时,容易导致隧道结构的渗漏。
土壤水压力过大的原因主要有降雨量大、地下水位上升、周围土壤含水量大等。
2. 施工工艺不合理:盾构施工过程中,如果施工工艺不合理,比如盾构机前安全壁施工不到位、注浆覆盖不平整等,会导致隧道结构的渗漏。
材料选择不当、施工质量不达标等也会导致渗漏发生。
3. 材料老化或破损:盾构隧道内部结构使用的材料可能会因为长时间使用和外界环境的影响而出现老化或破损,导致渗漏的发生。
特别是隧道内部防水层的老化和破损,会使得水渗透到隧道结构内部。
4. 施工偏差:盾构施工过程中,存在施工偏差时,比如盾构机与导向系统对冲、盾构机推进速度不稳定等,会导致隧道结构的渗漏。
施工偏差可能是工程设计不合理或施工操作不规范所致。
1. 尽早排水:为了减小土壤水压力对隧道结构的影响,可以在施工前提前进行排水工作,降低土壤水位,减少水压力。
在盾构施工中,还可以通过合理的管网设置,及时将隧道内部的水引导出去。
2. 选择合适的材料:在盾构隧道的结构设计中,应选择具有防水功能的材料,来保证隧道内部结构的防渗性能。
应定期检查隧道结构中防水材料的老化情况,及时更换破损的防水层。
3. 加强施工质量控制:在盾构施工过程中,要加强施工质量的控制,确保施工工艺的合理和施工操作的规范。
比如要严格按照设计要求进行盾构机前安全壁的施工,保证注浆覆盖的平整度等。
4. 配置监测系统:在盾构隧道的施工和使用过程中,要配置具有监测功能的系统,对隧道结构进行监测,及时发现渗漏问题,并采取相应的修复措施。
监测系统可以包括渗漏水位监测、渗漏水量监测等。
隧道盾构法施工期间盾尾密封系统渗漏风险分析及应对措施
隧道盾构法施工期间盾尾密封系统渗漏风险分析及应对措施摘要:盾构施工方法目前广泛应用于大型隧道施工中。
在盾构施工方法一般采用土压平衡模式,这使得盾构施工优势显著,在施工过程中是较为先进的技术。
但是,在实际的隧道施工过程中,盾构施工也会出现一些问题,如盾尾密封刷失效、渗漏等。
这问题不仅会影响作业进度,还会带来难以估量的安全危害。
针对这一工程现象,本文充分分析了盾尾密封刷失效、渗漏原因,并提出了相对应的治理措施以及预防措施。
关键词:盾构;盾尾密封系统;渗漏;风险源;策略前言在我国经济繁荣发展的快车道上,城际轨道、城市地铁、越江隧道、公路、铁路、引水工程、城市排水、电力通信、供气工程等均处于大规模的规划建设。
盾构法施工已成为隧道建设的重要手段之一。
在实践过程中,当采用土压平衡盾构法施工时,其速度快,安全可靠,不受气候季节的影响,自动化程度高。
节约人力资源和经济成本,且对生态环境影响较小,尤其适用于隧道埋深较大、洞线较长等情形,为地下深层开发做出巨大的贡献。
但在大部分的隧道建设存在于沿海城市,沿海城市多为冲积、洪积平原,软土淤泥质、淤泥质粉细砂层发育较为广泛。
而在采用土压平衡模式盾构掘进施工期间,常见的盾尾密封装置以钢丝刷为主,实现盾尾密封系统维护达到防水效果[1]。
但由于轨道施工过程中,面临多维的风险源,盾构使用方法不对、盾尾密封膏量不足、钢丝刷使用年限较长出现部分磨损或者相邻管片外部不出现摩擦等情况,都易导致盾尾出现渗漏。
盾尾渗漏后,必然会影响盾构正常使用掘进,还可能引发其他施工安全风险,诸如漏泥、漏水,严重的会导致地层沉降,隧道变形等。
为规避盾尾渗漏风险,本文就渗漏风险源进行分析,以保障施工质量,推进施工进度。
一、隧道施工中盾构及盾尾密封渗漏风险源分析(一)管片变形问题盾构及盾尾密封渗漏风险主要是由管片变形引起的,管片变形就会使得尾部密封泄露。
而管片变形主要包括管片破裂、管片位置发生偏移等,管片之所以变形,很大可能是因为实际施工过程中管片拼装不达标。
盾构隧道渗漏水分析及处理措施
盾构隧道渗漏水分析及处理措施盾构隧道渗漏水是随着城市化进程的加速和地铁建设的快速发展而出现的一种问题。
尽管随着技术的提升和标准的制定,盾构隧道渗漏水的问题已经得到了一定的解决,但仍有不少的现场工程仍会遭遇渗漏水问题,给环境和民生带来不小的影响。
因此,本文将从渗漏水的成因和特征,以及相应的处理措施两个方面着手,尝试对盾构隧道渗漏水问题进行一定的分析和探讨,以期能从理论和实践两个方面为城市建设和发展提供一定的帮助和支持。
一、渗漏水的成因和特征盾构法工程在建设过程中采用的是刀盘式挖掘机,这种设备通常用其旋转的钻头削断地面物质,把土方送到盾构机的尾部集聚机构内,然后再通过螺旋输送器把废弃物质送出隧道外。
在刀盘式挖掘机削土的过程中,由于土质的不同及桩洞等不可预测因素的影响,往往会导致一些水体涌入隧道,甚至有可能破坏隧道洞壁,影响工程的正常进行。
渗漏水的特征表现为:外渗水(即直接渗透过顶部),内渗水(即通过周围隧道洞壁渗透而来),侵蚀水(即通过地层缝隙或泉眼侵蚀而来)等。
其中,外渗水及内渗水是隧道工程中常见的渗漏水类型。
在渗漏水的成因中,土质本身的水分以及动态水压都是重要的因素,如果采用不当的措施进行处理,就可能导致工程质量下降,安全风险增加等问题。
二、渗漏水处理措施对于盾构隧道渗漏水问题,一般情况下需要采用多张疏浚技术进行清理处理。
其中,包括在隧道洞壁内设置水槽,将渗漏水及时收集,同时对于表层的渗漏水还需要采用类似于膜堵等技术来进行防治。
此外,在渗漏水的源头处还可以采用充填、注浆等技术来进行堵漏和封堵。
这些措施可以对渗漏水进行有效的控制,使得盾构隧道的工程进展得以顺利进行。
总之,随着城市化进程的加速和地铁建设的快速发展,盾构隧道渗漏水已成为一种常见的问题。
为保证工程的顺利进行和地下水资源的有效保护,对于盾构隧道渗漏水问题的发生和处理措施都需要加强研究和实践,以期能有效解决这一问题,为城市的可持续发展打下更加坚实的基础。
地铁区间盾构渗漏水原因分析及治理
地铁区间盾构渗漏水原因分析及治理地铁区间盾构渗漏水是指在地铁隧道施工过程中,盾构机挖掘土层时,地下水渗入隧道的现象。
这种情况通常会导致地铁隧道内部积水,影响施工进度和运营安全。
下面将对地铁区间盾构渗漏水的原因进行分析,并提出相应的治理方法。
地铁区间盾构渗漏水的主要原因之一是地下水水位高。
在隧道施工过程中,当盾构机挖掘土层时,如果地下水水位高于工作面的顶部,就会导致水流进入隧道。
对于处于高地下水位区域的地铁线路的施工,应采取有效的降水措施,如井下抽水或深井降水。
地铁区间盾构渗漏水的原因还可能是隧道周围的围岩结构破坏。
在地铁隧道施工过程中,盾构机挖掘土层时,如果围岩结构不稳定,就会导致岩层开裂或坍塌,从而导致水流进入隧道。
在隧道施工前,应进行详细的地质勘探和地质预测,以确定围岩结构的稳定性,并采取相应的支护措施,如锚杆支护、喷射混凝土衬砌等。
地铁区间盾构渗漏水的原因还可能是盾构机自身密封不良。
在盾构施工过程中,如果盾构机的密封装置存在缺陷或损坏,就会导致地下水渗漏到隧道内部。
在使用盾构机施工地铁隧道时,应检查和维护盾构机的密封装置,确保其正常运行。
地铁区间盾构渗漏水的原因主要包括地下水水位高、围岩结构破坏和盾构机自身密封不良等。
为了治理地铁区间盾构渗漏水,可以采取以下措施:1. 降低地下水水位:通过井下抽水或深井降水等方法,将地下水水位降低到低于工作面的顶部,以防止水流进入隧道。
3. 检查和维护盾构机密封装置:在使用盾构机施工地铁隧道前,需对盾构机的密封装置进行检查和维护,确保其正常运行,防止水流渗漏到隧道内部。
4. 预防性管理和维护:在地铁隧道运营过程中,应加强对隧道的定期检查和维护,及时发现和处理潜在的漏水问题,防止事故发生。
在地铁施工和运营过程中,应注意保持与周围环境的沟通和交流,共同解决地铁区间盾构渗漏水问题,确保地铁线路的安全和可靠运行。
盾尾防渗漏技术的设计优化与改进方向
盾尾防渗漏技术的设计优化与改进方向在地下工程中,盾构工程作为一种高效快速的施工方法,被广泛应用于地铁、隧道等项目中。
然而,在盾构工程中,防渗漏技术一直是一个重要的技术难题。
盾尾是盾构机的尾部,也是地下水与盾构机之间的重要接口,防渗漏技术的设计优化与改进方向将在本文中进行探讨。
首先,盾尾防渗漏技术的设计优化应着眼于材料的选择。
目前,盾尾常用的防渗漏材料主要有橡胶密封圈、聚氨酯密封剂等。
在材料选择上,应考虑材料的耐腐蚀性、密封性能、耐磨损等因素,从而选择适合的材料进行设计。
此外,可以结合现代科技,引入新型防渗漏材料,如聚合物材料、纳米材料等,以提升盾尾防渗漏技术的水平。
其次,盾尾防渗漏技术的设计优化还需考虑结构设计的合理性。
在盾尾结构设计中,应充分考虑受力情况,设计合理的密封结构和密封方式,确保盾尾在施工过程中能有效地防止水泥浆渗漏。
同时,可以采用多层防渗结构设计,增加盾尾的密封性能,提高盾尾整体的防水效果。
第三,改进方向之一是利用先进的检测技术。
在盾尾防渗漏技术中,检测是至关重要的环节。
可以利用无损检测技术、声波检测技术等手段,对盾尾防渗漏效果进行实时监测,及时发现问题并进行修复。
通过科技手段的应用,可以提高盾尾防渗漏技术的可靠性和稳定性,确保盾构工程的施工质量。
最后,改进方向之二是加强工艺流程的管理与控制。
在盾尾防渗漏技术的设计与施工过程中,应加强工艺流程的管理与控制,确保每一个环节的质量可控。
可以制定严格的施工规范和操作指南,培训施工人员的操作技能,规范施工流程,提高盾尾防渗漏技术的施工效率和质量。
综上所述,盾尾防渗漏技术的设计优化与改进方向包括材料选择、结构设计、检测技术应用以及工艺流程管理等方面。
通过不断改进和优化,可以提高盾尾防渗漏技术的水平,保障盾构工程的安全和稳定进行。
希望本文的探讨能为盾尾防渗漏技术的改进提供一定的参考和借鉴,推动盾构工程技术的发展与进步。
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对于泥水平衡盾构机盾尾渗漏原因及措施分析对于泥水平衡盾构机盾尾渗漏原因及措施分析摘要:在地铁隧道盾构法施工中,泥水平衡盾构机盾尾渗漏就会给盾构掘进施工带来不便,本文从从管片、注浆、密封、水压等方面分析泥水平衡盾构机盾尾渗漏原因并总结相应的施工控制措,所得的结论对于我国的隧道防水堵漏施工具有一定借鉴意义。
关键词:隧道施工;泥水平衡盾构机;盾尾渗漏Abstract: in the shield tunnel, the slurry balance shield machine shield tail leakage will give shield driving construction, this paper bring inconvenience from segment, grouting, sealing, hydraulic pressure, this paper analyzes slurry balance shield machine shield tail the causes for the leakage and summarize the corresponding construction control measures, the conclusion for our country's tunnel waterproof plugging construction with a certain reference.Keywords: tunnel construction; Slurry balance shield machine; Shield tail leakage中图分类号: U45 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)前言:20世纪90年代,日本东京湾海底隧道采用8台φ14.14m 泥水加压式盾构掘进施工,并实现海底盾构对接,大阪三连体泥水加压式盾构完成地铁车站施工,代表着当今国际泥水加压平衡盾构施工技术的最先进水平。
1996年,上海采用φ11.22m泥水加压盾构,成功穿越7m浅覆土河床和412m超浅覆土软土地层,提前完成延安东路南线水底公路隧道施工,标志着中国泥水盾构隧道施工技术接近到国际先进水平。
正在建设中的上中路越江隧道和“沪―崇―苏”交通干线工程中的隧道工程,武汉跨越长江隧道工程均采用大直径的泥水平衡盾构双线并行推进施工。
可以预计,我国在未来的软土隧道建设中将越来越多的采用泥水平衡盾构施工技术。
当前,在地铁隧道盾构法施工中,往往出现泥水平衡盾构机盾尾渗漏,给盾构掘进施工带来不便,下边就重点介绍泥水平衡盾构机盾尾渗漏出现的原因及应对措施。
一、管片破损原因:1、拼装前运输或堆放过程发生破损。
2、拼装完成后,脱出盾尾时发生破损,这种破损大多是由于盾构机姿态不佳或推力不均,导致局部受力破损措施:1、做好拼装前的检查,有破损的管片不允许下井。
对于止水条位置破损的,应该报废处理。
2、做好掘进参数的管理二、裂缝原因:1、管片生产过程发生裂缝。
2、管片模具精度偏差,引起管片环面不平整,千斤顶推力过大,引起新装的管片与隧道掘进反方向的纵向出现裂纹,常常出现于拼装的倒数第二环K块对应的位置。
3、管片配筋不合理。
由于盾构机姿态差,盾尾间隙非常小,管片与盾尾刚性接触造成。
措施:1、管片生产过程调整好配合比,通过试验针对性地选择砼配合比使其与气候条件、钢模和施工工艺参数有机结合,优化施工工艺;2、蒸养时特别注意蒸养温度的调节,冬季生产特别注意入池温差控制。
3、提高管片尺寸精度,同时采取有弹性衬垫减缓管片环面不平所产生的应力集中问题。
4、提高管片主筋的钢度和配筋率。
5、对有裂纹的管片,必须采取化学灌浆封堵裂纹,防止地下水长期作用造成管片钢筋生锈,管片混凝土膨胀破坏。
6、掘进姿态控制和推力控制。
三、管片错台管片错台是拼装好的管片同一环各片,或者是管片与管片之间的内弧面不平整。
管片的错台,一般是由于受力不均匀造成的,当某点的集中荷载超过了设计极限后,必然会导致管片的相对位移。
原因:1、管片选型不当,管片拼装的中心与盾构机中心不同心,管片与盾尾相碰,为了安装管片,人为将管片径向偏移,造成错台。
2、管片安装时,在盾尾残留的渣土未清理干净,尤其是底部,有时是盾尾漏泥沙,清理困难,在此位置的某片管片很难就位,甚至螺栓难以插入,造成错台。
由于采用人工操作机械安装,安装时不按照规范要求,未调整好管片内环面平整度,引起错台。
管片安装完毕后,未采用保圆装置,以及管片螺栓未按照要求复紧造成错台。
3、注浆压力过大引起的错台。
在施工过程中,管片与围岩之间的环形间隙采用同步双液注浆模式充填快凝浆。
当掘进软弱地层和急转弯段时,增加管片补充双液背填注浆。
在左线掘进过程中,前期一直在软弱地层中掘进,当地层发生变发后,注浆未及时调整,仍然采用两套注浆系统,曾发生将管片注浆置于顶部时,由于操作人员缺乏经验,一味注重注浆量,提高注浆流量,注浆压力甚至达到0.7Mp。
引起顶部注浆位置管片发生错台。
4、盾构机姿态控制不当,或者由于其它原因姿态不利控制时候,引起盾构机姿态大幅度调整。
管片脱离管片时,受到盾构机壳体的挤压力而造成管片错台。
有时错台甚至会延续多环。
措施:1、优化线路曲线设计,尽量避免小直径的曲线段。
根据设计线路确定管片,对于曲线半径较小的,可以采用较小宽度的管片。
2、合理配置各种类型的管片,转弯管片的比例必需达到实际施工的需求,严格控制管片螺栓的质量。
3、在施工过程中,依据实际施工情况,根据不同类型的管片设计参数,选择合理类型的管片,保证管片轴心与盾构机轴心一致.施工时主要以千斤顶形程差,和盾尾间隙等为依据。
4、安装管片时,必须严格执行操作规范。
5、严格注浆管理,根据不同地层,调整不同的注浆方式,控制注浆压力。
6、不应对盾构机姿态过急的调整。
7、有效防止管片上浮等。
四、注浆方面原因:1、泥水盾构机在掘进过程中,壁后注浆质量差、充填不密实,不能使围岩和衬砌整体协调受力,造成受力不均,局部变形过大,首道防水层失去作用而引起渗漏水。
2、注浆量不足容易引起隧道后期产生较大沉降变形而渗漏。
措施:1、盾构隧道的分段根据隧道渗漏水分布情况,将隧道每10环划为一段,采用“蛙跳式”间段分割注浆。
2、注浆孔的布置。
尽量选择靠近拱顶的注浆孔进行压浆。
隧道中的注浆分为同步注浆与二次注浆,通过这两种注浆方法对隧道建筑空隙进行填充。
3、注浆结束标准。
如果注浆过早开始,会造成盾构机在推进时发生盾尾漏浆。
在隧道注浆防水中的浆液大多选用双液浆,其注浆压力与隧道埋深有关。
如发现压力过高可调整注浆流量来控制压力,同时观察主要渗漏点的渗漏交换情况,调整注浆位置。
4、注浆材料与注浆配比。
采用新生产的普通32.5R水泥、35Be--40Be的水玻璃,膨润土,稳定剂;其配比由试验确定.五、密封方面原因:1、密封刷质量差,密封刷弹簧钢板强度较低,无法经受曲线段的压力盾构机经过曲线段时,盾尾密封刷所受的压力和摩擦力增大,磨损加快。
2、管片对密封刷的挤压和摩擦,使密封刷弹簧钢板被压碎或磨损,密封钢丝失去保护,在摩擦力的作用下很快被拉断,甚至铆钉也被拉脱,密封效果被破坏。
措施:盾尾一般采用钢丝刷密封装置,常采用3到4道钢丝刷密封。
在大于0.6mpa水压下施工时采用4道钢丝刷密封,每道盾尾密封之间能根据掘进速度自动注入密封油脂来提高止水性能。
为了对付盾尾密封可能发生大量漏水的险情,日本生产的盾构机一般在第3道与第4道钢丝刷密封之间安装紧急止水装置。
油脂室位于第1、2道唇形密封之间,通过周边分布的若干个孔道添加油脂,并且通过定位装置在环形空间中呈均匀分布,使油脂室内始终保持恒定的油脂配送压力。
每一供给线路均通过一个独立的油脂分配阀提供恒定的供给量。
润滑油室位于第2、3道唇形密封之间,润滑油通过周边分布的若干个孔道进行添加,并在环形空间内通过定位装置呈均匀分布。
泄漏室位于第3、4道唇形密封之间,通过沿周边分布的若干个检查孔道连接隧道的常压空间,从而对泄漏情况进行监视。
为避免杂质侵入主轴承的前部密封,防止密封件和轴承座圈磨损,除正常的油脂润滑外,还采用HBW密封脂。
刀盘前部的迷宫环提供密封脂,通过油脂泵将油脂从油脂桶直接泵送到润滑点.六、水压方面原因:由于在环流系统操作时开挖面的泥水压力设定值过高,或切削下来的岩块堵塞排泥管道口或泥水舱,都有可能导致泥水舱内泥水压力过高,超过盾尾刷的抗压能力,瞬间击穿盾尾刷而造成漏浆。
措施:1、在泥水加压式盾构工法中,切口水压设定通常应与作用在开挖面上的土压保持平衡。
2、动工前应在隧道线路上的多个地点进行土质和地下水调查,决定每个地点的设定切口水压。
3、在管道发生堵塞时,若开挖面水压高于上限值则应立即暂停掘进,通过旁路调节使压力从溢流阀卸掉,开挖面水压恢复正常后溢流阀自动关闭,再把泥水送进土仓进行逆洗清通管路,或通过检查,判断具体堵塞位置后人工清除.。
七、盾尾油脂量不足原因:在盾构掘进过程中,盾尾刷与管片的摩擦消耗的油脂与掘进速度成正比,速度过快则注入盾尾的密封油脂在单位时间内不能满足其消耗量,若不及时调整油脂泵注脂率,则盾尾刷内的油脂量和注入油脂的压力不能及时密封盾尾,势必造成尾刷的密封效果减弱,形成盾尾渗漏。
措施:1、采用优质盾尾油脂。
2、采用正确方法补充油脂,并合理保养维护,按理论计算正常补油脂单孔约为36s,每隔5R补充一次。
但考虑到管片外壁质量,管片姿态和组装质量等问题 ,一般在2R~3R要补充一次,但发生漏浆后必须进行漏浆处局部打油脂,如背填浆液漏浆,则最好进行局部清洗;3、当发生严重渗漏或窜浆现象时,采用盾尾全舱处理法,以确保油脂舱内有足够的量和压力,并清除盾尾舱内的杂物。
具体做法是从内圈开始,也就是千斤顶推至1505mm处,从上往下在内圈单孔打油脂,把相邻孔逆止阀打开至干净油脂溢出后停机,再从溢出孔处继续打油后把相邻孔打开,依次环向进行一周,再将千斤顶推至1877mm处,在外圈进行上述操作。
结束语:泥水盾构在水底或富水地段施工时,盾构隧道的防水是一项关键技术。
泥水平衡盾构机盾尾渗漏涉及到盾构制造、管片制造、防水材料及施工状况等诸多方面,因此施工中必须在认真分析原因后采取切实可行的措施,慎重对待,以确保工程施工的进度与质量。
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