豆砾石回填灌浆工艺在复合式TBM施工中的应用.docx

成果 ＦｒｕｉｔｓａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ与应用豆砾石回填灌浆工艺在复合式 ＴＢＭ 施 成果 ＦｒｕｉｔｓａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ 与应用 豆砾石回填灌浆工艺在复合式 ＴＢＭ 施 工 中 的 应 用 郭惠川 （中铁十八局集团隧道工程有限公司 ，重 庆 ４００７００） 摘 要 ：在以往的城市地铁或者轻轨工程中 ，多采用盾构法施工 ，管片背后充填采用同步注浆工艺 。 虽 然 同 步 注浆工艺已经使用多年 ，但 其 缺 陷 明 显 ，返 浆 卡 盾 、管 片 上 浮 、注浆初期管片承载力不足下沉 、管片错缝等问题 一 直 存 在 ，由此造成管片接缝渗漏水现象较为严重 。 为 此 ，结合重庆轨道交通二号线铜锣山隧道施工实践 ，采 用 了基于单护盾的复合式 ＴＢＭ 施 工 设 备 ，并采用豆砾石回填灌浆工艺 ，即 先进行管片背后充填 ，然 后 依 次 灌 浆 ，最终取得了成功 。 该工艺的探索成功 ，为我国多山城市的轨道交通施工提供了一种新的思路和选择 。 关 键 词 ：复 合 式 ＴＢＭ；隧 道 施 工 ；豆 砾 石 回 填 中 图 分 类 号 ：Ｕ４５５．３１ 文 献 标 识 码 ：Ｂ 文 章 编 号 ：１６７２－３９５３（２０１３）０４－００５２－０４ 严 重 等 诸 多 通 病 ，并 且 目 前 尚 无 有 效 的 克 服 手 段 。 具 体 分 析 如 下 ： （１）易 造 成 返 浆 、导 致 卡 盾 。通 常 情 况 下 同 步 注 水 泥砂浆适用于土压平衡盾 构 或 泥 水盾 构 。土 压 平 衡 盾 构 或 泥 水 盾 构刀盘带压作业 ，盾体与洞壁之间 有 介 质 填 充 ，盾 尾 一 般 设 计 有 止 浆 板 ，所 以 不 向 刀 盘 方 向 返 浆 ；但 盾 尾 止 浆 板 破 坏 、保 压 功 能 故 障 或 者 介 质 充填不足时也会出现返浆 卡 盾 现 象 。该 项 目 复 合 式 ＴＢＭ 在 盾 体与围岩之间存在 ２５～５０ ｍｍ 的 间 隙 ，且设备没有盾构机 的 刀 盘保 压装置 ，如 同 步 注 水 泥 砂 浆 ，盾体与围岩的 间 隙 处很 容易返浆 ，导 致 砂 浆 浪 费 和 卡 盾 现 象 发 生 。如 果 卡 盾 ，一 般 需 要７～１０ｄ 进 行 处 理 ，严 重 影 响 施 工 进 度 。 （２）管片上浮现象 严 重 。根 据 浮 力 公 式 计 算 ，采 用 同 步 注 浆 ，则 底 拱 １２４°范 围 的 浆液浮力刚好平衡 管 片 重 量 。 而 同 步 注 浆 期 间 可 产 生 的 最 大 浮 力 为 ２９．４ｔ，远远超过管片自重 （最 重 的 Ｃ 型 管 片 重 量 仅 为 ２１．４ｔ），会直接导致管片上浮 ，产 生 错 缝 ，严 重 的 会 导致接缝渗漏水 ，甚至 导 致管 片侵入建筑限界 。 （３）注 浆 初 期 管 片 承 载 力 不 足 。 由 于 水 泥 砂 浆 在 凝固前无法提供足够的承 载 力 ，掘 进 过 程 中 ＴＢＭ 后 配 套 行 进 至 刚 注完浆的管片上 ，会给管片加载额 外 受 力 ，极 易 导 致 该 管 片 下 沉 ，形 成 错 缝 ，严 重 的 还 会 导致接缝渗漏水 。 工 程 概 况 重庆轨道交 通 六号线二 期 工程铜锣山隧道位于 重 庆 市 南 岸 区 ，与 轨道交通六号线 一期工程起点相 接 。隧 道 采 用 复 合 式 ＴＢＭ＋钻爆法进行施工 ，隧 道 右 线 复 合 式 ＴＢＭ 施 工 长 度 为 ２７３６ ｍ，隧 道 左 线 复 合 式 ＴＢＭ 施 工 长 度 为 ２６９２ ｍ。围 岩 主 要 以 砂 岩 、 砂 质 泥 岩 为 主 ，抗 压 强 度 普 遍 在 １０～３０ ＭＰａ，局 部 地 段３０～６０ ＭＰａ，自 稳 性 较 好 。地下水为松散堆积 层 孔 隙 水 、基 岩 风 化 裂 隙 水 ，平 常季节地下水涌水量 ６２８ ｍ３／ｄ左 右 ，雨 期 涌 水 量 １２５６ ｍ３／ｄ。 １ 豆砾石回填灌浆工艺的特点 ２ ２．１ 复 合 式 ＴＢＭ 的 特 点 该 工 程 采 用 基 于 单 护 盾 模 式 的 复 合 式 ＴＢＭ，并 设 计 有 部 分 土 压 平 衡 盾 构 机 功 能 。 刀 盘 为 常 压 作 业 ，开 挖 直 径 ６．２８ ｍ，盾 体 直 径 ６．２３ ｍ，盾 体 与 洞 壁 间 隙 为 ２５ ｍｍ；主 机 长 度 ９．４ ｍ，后 配 套 拖 车 共 １０节 ，整 机 长 约 １００ｍ，采 用 ＰＬＣ 控 制 系 统 ，配 备 激 光 导 向 系 统 和 管 片 安 装 、豆砾石回填及注浆系统 、瓦 斯 及 有 害 气 体 检 测 系 统 、视 频 监 控 系 统