双护盾TBM掘进施工管片内表面裂缝成因分析.docx

双护盾 TBM 掘进施工管片内表面裂缝成因分析桑文才( 山西省万家寨引黄工程管理局，山西 太原 双护盾 TBM 掘进施工管片内表面裂缝成因分析 桑文才 ( 山西省万家寨引黄工程管理局，山西 太原 030012) 摘要: 在某双护盾 TBM 隧洞施工过程中，侧管片内表面连续出现了贯穿管片宽度的裂缝。通过对施工现场详细观察，对裂缝的分 布位置、数量、缝宽进行统计分析; 结合裂缝观察方式、裂缝性状与 TBM 操作特点、围岩状况、地下水状况、管片结构、回填灌浆等情 况，对裂缝成因进行了探讨和研究。认为 TBM 在软质地层掘进过程中主推油缸强行牵引及尾盾钢板约束是造成管片内表面裂缝 的主要原因，最后，提出了降低或减少裂缝产生的建议与措施。 关键词: 双护盾 TBM; 管片; 裂缝; 施工荷载 DOI: 10． 3973 / j． issn． 1672 － 741X． 2013． 09． 007 中图分类号: U 455． 46 文献标志码: A 文章编号: 1672 － 741X( 2013) 09 － 0741 － 05 An Analysis on Causes for Cracks on the Inner Surface of Segments of Tunnel Bored by Double Shield Tunnel Boring Machine SANG Wencai ( Shanxi Wanjiazhai Yellow Ｒiver Diversion Project Company，Taiyuan 030012，Shanxi，China) Abstract: During the construction of a tunnel bored by a double shield tunnel boring machine ( TBM ) ，many long cracks were found on the inner surface of the side segments． The positions，quantities and widths of the cracks are summarized after field investigations，and the causes for the cracks are analyzed in terms of TBM operation，rock mass conditions，ground water conditions，segment structures and backfilling grouting conditions． It is concluded that the pulling of the thrust cylinders and the constraint of the steel shell of the shield tail are the main causes for the cracks on the inner surface of the segments． Finally，countermeasures to minimize the cracks are proposed． Key words: double shield tunnel boring machine; segment; crack; construction load 0 引言 双护盾岩石隧洞掘 进 机 ( Double 盾构掘进施工管片产生裂缝的各种情况。虽然盾构与 双护盾 TBM 有差异，但许多施工工艺有 相 同 之 处，值 得借鉴。本文对某隧洞侧管片内表面的多处裂缝进行 了详细观察和分析，认为在软质地层中掘进时主推油 缸强行牵引及尾盾钢板约束是造成管片内表面产生裂 缝的主要原因。 Shield Tunnel Boring Machine) 经常用于调水工程长 隧 洞 的 掘 进 施 工，该工法有掘进速度快、施工安全性高、开挖衬砌流 水作业一次性成洞等优点。在施工过程中，管片裂缝 是一种质量通病。导致管片裂缝的原因较多，除设计 原因外，主要与施工荷载和不良地质围岩应力有关，经 常是多种因素复合而成。宋 书 显［1］ 分析了管片混凝 土配合比设计、浇筑、养护等过程中管片产生裂缝的情 况; 昝志斌等［2］分析了管片安装机机臂张力及其他安 装荷载引起底顶管片发生裂缝 的 情 况; 王 从 庆［3］、梁 晋平［4］ 分析了辅助油缸作用于管片的偏心推力 导 致 侧管片发生裂缝的情况; 李 文 全 等［5］、冯 超 等［6］ 分 析 了围岩压力导致管片产生裂缝的情况，并且指出裂缝 的出现与管片类型没有直接关系，