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盾构隧道施工工艺 ;内容提要;一、盾构法主要施工程序;施工工艺流程;二、盾构法施工始发现场布置;渣土池前置式;地侧翻;泥水系统分布图;泥水处理工艺;三、盾构法主要施工工艺;常见方法有:
1、深搅桩群;
2、旋喷桩;
3、降水法;
4、冷冻法;
5、化学注浆法;
6、SMW(水泥土搅拌墙);
以及上述方法结合使用。;端头加固与现场布置;3.2 洞门破除;3.3 始发井(车站)设施安装; 到达井就是盾构隧道施工的终点。必须满足下列基本要求:
1、容纳盾构机设备和拆装吊出的空间。
2、承受周边水土的作用力和盾构机进洞的部分压力。
3、设有盾构机从井外进入(进洞)的软眼(洞口)。
4、工程的功能性结构要求。;车站开挖和支撑;3.4 始发架安装;3.5 盾构机下井组装;盾构机下井组装;3.6、洞口密封安装;洞门密封及止水装置的安装
洞口密封采用右图所示的折叶式密封压板。其施工分两步进行施工,第一步在始发端墙施工过程中,做好始发洞门预埋件的埋设工作。在埋设过程中预埋件与端墙结构钢筋连接在一起。第二步在盾构正式始发之前,清理完洞口的碴土后及时安装洞口密封压板及橡胶帘布板。;3.7、反力架安装;反力架的作用:
1、传递盾构推进反力到井体或车站结构上。
2、提供盾构后配套台车(或系统)通行空间。
3、标准环定位。;3.8 负环安装; 按设计要求经精确测量定位后,组装反力架和负环管片,为盾构推进提供后座反力。反力架和负环管片的布置,靠近反力架的一环为基准环,基准环为钢管片,其余负环管片为与隧道管片相同的混凝土管片。为利于洞门施工,0环伸入洞内0.4~0.8m,在洞门施工时再将这环管片凿除,负环管片组装采用错缝拼装 。;3.9 盾构始发;3.10 进洞技术;3.11、盾构试掘进;试掘进还需要解决的问题:
1、临时出土口和出渣运输;
2、管片运输和负环拼装;
3、台车与车站的空间干涉;
4、临时管线布置;
5、电瓶机车编制;
; 盾构始发井始发,始发掘进长度为120~150米定义为试验段掘进。
① 盾构机与后续台车的长度(80m-130m);
② 始发井内洞口处布置双线道岔所需长度;
③ 管片与土体之间的摩擦力足以支撑盾构机的正常掘进的准确性。 ;盾构试掘进是指盾构机的适应性掘进。
在试掘进阶段主要是四个适应:
1、盾构机控制系统、机械结构相互间的磨合,设备自适应性。
2、操作人员与盾构机操作功能系统使用的磨合,人机适应性。
3、盾构机功能系统对地质的适应性。简称地适应性。
4、盾构设备全功能与环境空间的适应性。;3.12 盾构正常掘进流程; 盾构机正常掘进范围为除初始掘进120-150m和到达掘进80m外的长度。盾构机在完成试验段掘进后,对始发设施进行必要的调整,为正常掘进准备条件,调整工作包括:拆除负环管片、始发基座和反力架;在站内铺设双线轨道;其他各种管线的延伸和连接。
盾构机正常掘进段根据隧道穿过不同的地层情况,选定不同的盾构机掘进模式如下:
A、Ⅰ、Ⅱ类围岩及地表有建筑物的地段:地层自稳性较差,盾构机切削土体以刮刀为主,采用土压平衡模式掘进。刀盘紧贴开挖面,土仓所设压力与开挖面水土压力相平衡,严格控制出土量。
B、Ⅲ类围岩:岩石组织结构已大部分破坏,风化裂隙发育,岩体破碎,遇水易崩解,地层有一定的自稳性,采用半敞开掘进模式掘进,在土仓内注入高压空气,以稳定掌子面土体和排水,并向开挖面注入泡沫等改良剂,改良切削土体的和易性和流塑性,防止在刀盘上和土仓内形成泥饼。
C、 Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ类围岩:地层岩石组织结构部分破坏,岩质坚硬,地层稳定性较好,采用敞开掘进模式掘进,向掌子面注入泡沫或水,减少对滚刀的磨损。; 盾构机的掘进参数;土仓压力:是土压平衡或泥水平衡掘进中最能体现掌子面稳定状况的一项操作指标,是利用刀盘的一系列操作(推力、转速及贯入度等)与螺旋输送机的转速合理匹配来完成的一种动态的平衡。其数据是通过土仓壁上的土压传感器采集反馈的。一般以最上方的传感器数据作为控制指标,在实际土压平衡模式操作过程中,土仓压力设置宜略高于掌子面的水土压力(理论计算值)。;刀盘扭矩:取决于主轴承直径大小,在5号线使用的海瑞克φ6250复合盾构机主轴承直径2.6m,工作扭矩450t.m,最大脱困扭矩540t.m。在PLC显示屏上体现扭矩指标的参数有扭矩和刀盘工作油压,而且后者是最能体现刀盘的旋转工况。;3.13 壁后注浆技术;同步注浆砂浆性能要求
流动性: 新拌混凝土在自
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