盾构回填土反压平衡法接收施工探究.docx

盾构回填土反压平衡法接收施工探究 摘要：以福州地铁某区间为例，分析、计算了使用 盾构回填土反压平衡法接收滋工的可能性，详细研究了盾构 到达回填土反压平衡法施工控制技术，为同类地质情况下加 固区长度小于盾体长度盾构接收提供了施工方法，具有重要 的参考价值。 关键词：地铁；盾构；回填土；反压平衡 中图分类号：U455. 43文献标志码：B 0引言 盾构到达是盾构施工的关键节点之一，到达端头是事故 多发地段，直接关系着盾构隧道能否顺利贯通。盾构到达施 工存在极大风险，因此关于风险控制技术的研究非常重要。 1盾构回填土反压平衡法的背景 盾构机停止掘进后，施工单位密切关注盾构机的相关参 数，做好洞内盾构机姿态及洞门土体的巡视工作，加强地表 沉降及地下水位的监测，并做好应急准备工作，采取了以下 措施。 加强注浆。为稳定已成型的管片，及时进行管片 后二次注浆，同时，通过盾尾注浆孔、中盾注浆孔向盾尾及 盾身注入双液浆及膨润土，确保盾身处于安全、稳定状态。 增加降水井、观测井及回灌井。将降水井增加到 11 口(其中①350 口径5 口，①500 口径6 口)，同时增设 了 4 口水位观察井。通过2d的降水，地下水位已降至地表 下11 m左右，继续抽水，水位下降不明显。 采取以上措施后，地下水位仍然处于盾构底面以上4. 5m 左右，盾构直接出洞仍存在较大风险。为确保顺利出洞，拟 采用回填土反压平衡法施工。 2方案及参数检算 推进速度。 掘进速度及推力的选定以保持土仓压力为目的，盾构机 正常掘进的推力主要由下述因素决定：盾构外周(盾壳外层 板)和土体之间的摩擦阻力或粘附阻力、盾构正面阻力、管 片和盾壳内侧钢板之间的摩擦阻力以及后配套台车牵引力 等。推进速度设置为4?6 mm ? min-lo 盾构轴线。为保证隧道轴线的方向，建立一套严 密的人工测量和自动测量控制系统，严格控制测量的精度， 合理布设洞内的测量控制点和导线，根据工程中的实际情况 合理控制测量和复核的频率。盾构轴线偏离设计轴线不能超 过±50 mm,在始发掘进，严格控制盾构机的各组油缸压力 不大于70 bar,盾构机总推力设置为600?800 t,刀盘扭 矩保持在15%左右。 推进及姿态控制。要将盾构向左转动，A组千斤 顶伸长量要大于其他3组千斤顶；要将盾构向右转动，C组千斤顶伸长量要大于其他3组千斤顶；要将盾构向上转动， B组千斤顶伸长量要大于其他3组千斤顶；要将盾构向下转 动，D组千斤顶伸长量要大于其他3组千斤顶。 根据盾构自动导向系统显示的盾构机转动方向，调整盾 构机刀盘的旋转方向：欲将盾构机顺时针转动，刀盘应逆时 针转动；欲将盾构机逆时针转动, 针转动；欲将盾构机逆时针转动, 刀盘应顺时针转动。 盾尾注浆压力分析与取值。盾尾注浆压力主要受 地层水土压力的影响，注浆压力的设定以能填满管片与开挖 土层的间隙为原则。注浆压力的计算参考规范中的公式，并 在施工过程中通过测试和试验来确定和优化参数。 土体改良。盾构机在刀盘、土仓、螺旋输送机设 置了添加剂注入口。添加剂可以减少盾构机的磨损，调整土 仓内土体塑性流动性，降低渣土的透水性，减小刀盘扭矩， 防止机器能耗过高因发热而发生故障；还可以降低切削渣土 的内摩擦力，减少刀盘、螺旋输送机的磨损。土体改良使用 的添加剂为泡沫，注入添加剂时的初始压力设定为02?04 MPao泡沫溶液的组成为：泡沫添加剂3%,水97%O泡沫的 注入量按开挖方量及磴土实际情况计算确定为300?600 L ? m-3o 第五步，掘进施工。 892环。盾构机在掘进前，再次对盾构姿态进行 复核，掘进中首先采用闷推方式，重新建立土仓压力至0. 05 MPa,加强盾尾同步注浆，缓慢掘进，密切关注土仓的情况。 893?894环。盾构推至894环，土仓顶部压力逐 步降至0,底部压力逐步降至95 kPa。 895?899环。按设定速度推进，降低盾构机与土 摩擦力引起的型钢受力，加快出土速度，控制土仓压力。同 时推至899环，在盾尾交接面6 m范围内进一步加强注浆量 的控制。 第六步，加强监控测量。 4结语 盾构回填土土压平衡法接收在福州地铁隧道施工中首 次应用成功，结果也表明，该方法技术先进，施工控制得力, 施工组织合理，大大降低了施工风险，缩短了工期，直接节 约工程成本约200万元，经济效益显著，施工人员的人身安 全和场地环境安全也有保障，同时环保节能效益良好，将会 有很好的应用前景。 参考文献： 吴世明?盾构到达端头的止水与防渗[J]?筑路机械 与施工机械化，2012, 29 (4)： 2933. 朱洪威?客大盾构区间端头井加固技术比选[J].筑 路机械与施工机械化，2007, 24 (8)： 5051. 陈馈，洪开荣，吴学松.盾构施工技术[M].北京：人 民交通出版社，2