盾构始发作业指导书.docx
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盾构始发作业指导书
昆明市轨道交通首期工程土建施工项目标段一(B)
小王家营站至呈贡北站地下区间
盾构始发(含掘进)作业指导书
1、施工准备
盾构始发基座、反力架安装完成;始发端头加固、洞门凿除、洞门密封已完成;盾构组装调试已完成。
2、盾构始发工艺流程
3、操作工艺
3.1盾构始发操作工艺
3.1.1始发端头的加固处理
本工程盾构井基坑开挖采用放坡开挖,土钉+喷射砼支护,待做完盾构井结构后,采用C20素混凝土回填的方式进行盾构始发端头进行加固处理。
如下图所示:
3.1.2洞门清凿处理
本工程盾构井开挖方式采用放坡开挖,开挖边坡防护采用玻璃纤维筋+喷射砼支护,盾构井结构完成以后,盾构前端墙外侧采用C20素混凝土回填。
洞门清凿分两次完成,当盾构机吊装完成后,马上清凿洞门圈内回填混凝土,直至边坡开挖面的喷射混凝土面。
当橡胶帘布安装完成,盾构机完成所有始发准备后马上对原边坡喷射砼混凝土进行清凿,直至清凿至边坡土面并立即将盾构机向前推进刀盘顶上洞门土体。
3.1.3洞门密封安装及紧固措施
盾构机初始掘进时,由于始发井内衬墙预留孔洞直径为6620mm,盾构机前体直径为6450mm,所以当盾构机前体进入前端墙后,将会在内衬墙与盾构机前体机壳间形成200mm的空隙。
洞口段主要为(3)1-3、(7)2-1、(7)2-2等地层组成。
为了保证土仓压力的建立,保证始发段土压平衡效果,需增设临时密封装置。
洞门止水如图所示:
3.1.3.1洞门密封止水装置
盾构机始发时,由于盾构机机体(刀盘+前体+中体+盾尾)长8米,在盾体尚未完全进入土层时,洞门的防水措施完全依赖于由橡胶帘、压板组成的临时止水装置。
针对本工程的实际情况,洞口密封采用简便有效的橡胶密封帘配折叶式密封压板。
帘布橡胶板是由氯丁橡胶加棉纱线、尼龙线复合而成,通过它和管片的密贴来防止盾构始发时的水土流失以及盾尾进入始发端头后管片背后注浆时的浆液外流。
折叶式压板压紧帘布橡胶板,保证帘布橡胶板在注浆压力下不翻转。
折叶式密封压板如图所示。
1、密封装置的施工
密封装置的施工分为洞门钢环板预埋和安装橡胶帘布、扇形压板两部分:
A、洞门钢环板预埋:
在盾构始发井内衬墙施工中,将洞门预埋钢环板进行埋设,在埋设过程中钢环板必须通过钢筋接驳器与端墙结构钢筋连接在一起。
预埋钢环板如图所示。
B、安装橡胶帘布及扇形压板:
在盾构正式始发之前,清理完凿除的洞门碴土,修平洞圈范围内钻孔桩桩头外露钢筋头及凹凸不平的桩头砼面后,依次在洞圈安装橡胶帘布环状板、折页式压板等组成的密封装置,作为盾构始发施工阶段临时防水措施。
3.1.3.2注浆止水
盾体完全进入土层后,及时利用盾尾的四条注浆管对管片外围空隙进行同步注浆,同步注浆后仍然存在渗漏水时应进行二次补强注浆。
3.1.3.3技术要求
1、安装前应先测量预埋钢环的偏心量及圆度,其复合偏差不得超过50mm;
2、盾构机外壳须保持光滑,以利于保证密封效果;
3、为了有避免刀盘在推进过程中割伤橡胶密封环,应在橡胶密封环的相应侧面涂黄油;
4、安装密封环时注意其上凸缘的朝向。
5、折叶式压板在空隙过大不能压住橡胶帘时,需在压板后焊接三角铁防止橡胶帘外翻。
3.1.4盾构始发托架及反力架安装
根据盾构始发井的设计,结合盾构机的外形尺寸,对本区间始发托架及反力架进行设计。
始发托架按盾构机重500t、反力架按3000t反力进行结构验算,经过验算,其结构受力满足施工要求。
根据始发场地的实际情况和托架和反力架的安装要求,提前对始发井的底板进行测量,并对底板进行找平。
始发架采用Φ325×10mm钢管抬高,钢管布置与托架底部的肋一致。
为防止盾构进洞后盾头所处的土层软而盾尾仍在刚度大的托架上会造成盾头下沉,使盾构偏离轴线,出现盾构机低头现象,因此始发基座安装坡度比设计坡度大11‰(调整后坡度为-15.517‰),坡度调整后盾构始发时端头标高抬高5cm。
当盾构机完全进入土体后,盾构姿态进行调整,逐渐进入设计平竖曲线内。
下图为始发架定位图和始发架安装图。
始发架定位图
始发架安装图
反力架安装图
3.1.4.1安装步骤
1、托架入井安装、调整及固定
始发托架在洞门第一次清凿完成并将碴土清理干净后进行吊装。
其安装分三步进行:
第一步:
利用32t吊车将托架分块吊下井,并于井下栓接完毕。
第二步:
根据测量提供的隧道中线及水平线,并且对安装的托架进行检测、调整,保证始发托架的中心线与线路中心一致,满足设计位置要求。
第三步:
托架调整完毕,采用焊接将其固定在底板的钢板上。
2、反力架和基准环的安装、调整和固定
在盾构机的前体、中体、盾尾、螺旋输送机就位及刀盘吊下井并在托架上安装好后,将反力架和基准环按由下至上的顺序分块吊入井下进行组装。
其安装分五步进行:
第一步:
先将反力架的下横梁吊到井下,进行拼装,再将立柱和上部横梁吊入与下部组装在一起。
第二步:
将基准环的下半部吊入井下与反力架进行连接,再将基准环的上半部吊入与反力架和基准环下半部连接,经测量检查、调整使基准环的中心与反力架的中心重合,然后把他们连接组装固定好。
第三步:
根据测量的结果对反力架进行水平方向和轴线方向的调整,使反力架和基准环的中心线与隧道的轴线一致,基准环环面与始发托架保持垂直。
第四步:
对反力架进行焊接固定。
第五步:
对反力架后面与底板间采用钢管焊接,上面与顶板焊接H型钢,以便反力架的支撑反力受力均匀。
3.1.4.2技术要求
1、始发托架及反力架的制造符合设计要求及国家钢结构的规范标准,具有专门经验的队伍负责制造及安装。
2、千斤顶总推力控制在2000T以内(不超过反力架的设计荷载3000T),管片标准块A1、A2、A3尽量安装于隧道下部,推进时先用下部千斤顶,推力增加要遵守循序渐进的原则。
3、组装前应对始发基座进行精确定位,确保托架及反力架的中心线位置与线路中心线一致、基准环面与始发托架面垂直。
4、汽车吊机工作区应铺设钢板,使得重量均匀扩散到地面。
5、大件组装时结构进行严密的观测,掌握其变形与受力状态。
6、托架及反力架与结构部位连接要牢固,连接部位应保证足够的面积以防止结构顶板混凝土开裂和托架及反力架的受力均匀传递到结构上。
7、在推进过程中合理控制盾构的总推力,且尽量使千斤顶编组合理,使之均匀受力;
8、采用薄钢板填充各构件连接处的缝隙;
9、基座框架结构的强度和刚度能抵抗盾构进洞段施工时所产生的反力;
10、盾构基座的底面与始发井的底板之间要垫平垫实,保证接触面满足要求。
3.1.5负环管片安装与加固
盾构始发时经计算共需安装10环(T1~T10)负环管片,右线T1环管片进入洞门750mm。
负环管片采用通用标准环拼装,拼装方式采用通缝拼装方式。
管片安装顺序为:
先就位底部管片,再自下而上左右交叉安装,每环相邻管片应控制环面平整度和封口尺寸,最后插入封顶管片成环。
1、根椐测量,调整盾构机及始发托架,反力架,轨道等机具,确保中心位置与隧道设计中心位置一致。
2、准备沙袋、水泵、水管、方木、型钢,钢丝绳、千斤顶等加固用的物资和工具。
3、准备洞内、洞外的通讯联系工具和洞内的照明设备。
4、负环管片在预制厂经过质检合格后,由专门的平板运输车运至施工现场临时存放。
管片堆码时设楔形底座,楔形面与管片外径相切。
5、负环管片安装前将管片、连接件备齐,并将管片丁腈软木垫片在下井前粘贴好,盾尾杂物清理干净,检查管片拼装机的举重臂等设备运转正常后方可进行管片安装。
6、始发基座、托架、反力架等机具安装加固到位,其强度,刚度,抗弯度满足盾构的反力要求。
3.1.5.1负环安装步骤
1、由专人对管片类型、龄期、外观质量等情况进行进场检验,检查合格后由16t的龙门吊将管片放在管片运输车上,每辆平车可重叠3片,一次牵引二辆平车运输一环管片至安装部位,经管片吊车按安装顺序放到管片输送平台上,运至隧道管片安装机位置。
2、安装第一环负环管片(T10),并用千斤顶后推,使之与基准环相贴。
3、依次收回千斤顶,安装各环负环管片,当安装完T1后,开始掘进永久第一环。
负环管片拼装示意见下图:
3.1.5.2负环管片的加固
负环管片在脱出盾尾的过程中,为保证负环管片的位置安装正确,在管片与托架间采用垫塞方木楔来实现,方木楔间距40cm安设一块。
同时,采用在每环管片外加设φ20钢丝绳紧固来达到加固的目的,每环管片上加设一道钢丝绳,钢丝绳沿环中布置,间距1.2m。
3.1.5.3技术要求
1、混凝土负环管片逐环在盾构机内安装,利用盾构机推进千斤顶推出,直到顶靠在基准环上,并在推出盾壳的管片外侧用钢丝绳拉结和钢管支撑等进行加固,以保证将千斤顶推力均匀传递到反力架上,并在传递推力过程中管片不会浮动变位。
2、始发基座导轨必须顺直,严格控制标高、间距及中心轴线。
3、始发前在基座钢轨上涂抹黄油,以减少盾构推进阻力。
4、负环管片脱出盾构机后,周围无约束,在推力作用下易变形,为此将在管片两侧用H200×20型钢与盾构井结构连接加固,并采用手动葫芦和Φ20钢丝绳沿环中部与始发托架及基座加固箍紧。
5、安装负环管片时,为保证管片和盾构机下部的合理间隙,在盾构机的下半部内壁沿纵向垫厚约75mm的方木。
6、安装T10~T0时,保证管片和盾构机下部的合理间隙。
7、负环管片除T0外,可不贴密封条,但需粘贴缓冲垫,螺栓不用止水垫圈。
8、管片底部与钢轨间用木塞或钢塞堵紧,以防管片在推进过程中发生下沉。
9、管片拼装作业,要正确伸、缩千斤顶,严格控制油压和伸出千斤顶的数量,确保拼装时盾构不后退。
10、拼装管片前应对盾壳底部的垃圾进行清理,防止杂质夹杂在管片间。
对于管片存在上翘或下翻的情况时,应在局部加贴楔子进行纠正。
11、管片的运输翻转,要用专门机具,保证管片的运输翻转过程中的平稳。
地面堆放管片时上下两块管片之间要垫上垫木。
12、要加强测量控制,保证基准环的准确位置,并达到环面平整。
13、当盾构始发中盾铰接处脱离始发托架时,使铰接油缸伸出30~40mm,以使纠正姿态。
3.1.6盾构始发段掘进参数选择
经计算和工程类比情况统计,在本工程始发段地层中掘进,下表中的掘进参数是比较经济有效的。
但在不同的工程实践中尚应按监测数据及时进行调整。
掘进参数表
序号
掘进参数
始发端头段
泥炭土、粉质粘土
粘土层、强风化土层
备注
1
推力
500~800KN
7000-12000KN
9000-12000KN
掘进100m后适当调整参数
2
扭矩
3000-3600KN.m
2600-3500KN.m
2800-3400KN.m
3
推进速度
0.5~1cm/min
1~2cm/min
1~2cm/min
4
土仓压力
0.10~0.12MPa
0.12~0.15MPa
0.08~0.10MPa
3.2盾构掘进施操作工艺
盾构始发掘进完成后,盾构隧道进入正常掘进阶段。
正常掘进阶段的重点在于对工程地质、水文地质的变化,地表、地下监测数据的分析,盾构掘进参数的调整等多因素进行综合分析研究,确保盾构在不同地质条件下,不同地表环境条件下安全推进。
3.2.1盾构掘进
盾构机在完成前100m的试掘进后,将对掘进参数进行必要的调整,为后续的正常掘进提供条件。
主要内容包括:
(1)根据地质条件和试掘进过程中的监测结果进一步优化掘进参数。
(2)正常推进阶段前采用100m试掘进阶段掌握的最佳施工参数。
通过加强施工监测,不断地完善施工工艺,控制地面沉降。
施工进度应采用均衡生产法。
(3)推进过程中,严格控制好推进里程,将施工测量结果不断地与计算的三维坐标相校核,及时调整。
将里程偏差控制在:
缓和曲线、圆曲线段:
X(隧道设计纵轴方向即沿里程方向)、Y(垂直隧道沿设计轴线方向)<50mm。
(4)盾构应根据当班指令设定的参数推进,推进出土与衬砌背后注浆同步进行。
不断完善施工工艺,控制施工后地表最大变形量在+10,-30mm之内。
(5)盾构掘进过程中,坡度不能突变,隧道轴线和折角变化不能超过0.4%。
(6)盾构掘进施工全过程须严格受控,工程技术人员根据地质变化、隧道埋深、地面荷载、地表沉降、盾构机姿态、刀盘扭矩、千斤顶推力等各种勘探、测量数据信息,正确下达每班掘进指令,并即时跟踪调整。
(7)盾构机操作人员须严格执行指令,谨慎操作,对初始出现的小偏差应及时纠正,应尽量避免盾构机走“蛇”形,盾构机一次纠偏量不宜过大,以减少对地层的扰动。
(8)做好施工记录,记录内容有:
①隧道掘进——施工进度
油缸行程、掘进速、里程
盾构推力、土压力
刀盘、螺旋机转速
盾构内壁与管片外侧环形空隙(上、下、左、右)
②同步注浆
注浆压力、数量、稠度
注浆材料配比、注浆试块强度(每天取样试验)
③测量
盾构倾斜度
隧道椭圆度、管片姿态
推进总距离
隧道每环衬砌环轴心的确切位置(X、Y、Z)
每天测量盾构机位置前30m,后50m的沉降,必要时采用二次补浆控制。
导向系统每次移站后须人工复核导线的准确性。
每月进行一次导线坐标的联系测量。
3.2.1.1、土压平衡工况的掘进特点
土压平衡工况掘进时,是将刀具切削下来的土充满仓室,然后利用土仓内泥土压与作业面的土压和水压相抗衡,与此同时,用螺旋式输送机排土设备进行与盾构推进量相应的排土作业,掘进过程中,始终维持开挖土量与排土量的平衡,以保持正面土体稳定,并防止地下水土的流失而引起地表过大的沉降。
3.2.1.2掘进控制程序
在盾构掘进中,保持土仓压力与作业面压力(土压、水压之和)平衡是防止地表沉降、保证建筑物安全的一个很重要的因素。
(1)土仓压力值P的选定。
P值应能与地层土压力和静水压力相抗衡,设刀盘中心地层静水压力、土压力之和为P0,则P=K×P0,K一般取1.0~1.3,在地层掘进过程中根据地质和埋深情况以及地表沉降监测信息进行反馈和调整优化。
地表沉降与工作面稳定关系以及相应措施对策见表。
地表沉降与工作面稳定关系以及相应措施与对策
地表沉降信息
工作面状态
P与P0关系
措施与对策
备注
下沉超过基准值
工作面坍陷与失水
Pmax<P0
增大P值
Pmax、Pmin分别表示P的最大峰值和最小峰值
隆起超过基准值
支撑土压力过大,土仓内水进入地层
Pmin>P0
减小P值
(2)土仓压力P的保持,主要通过维持开挖土量与排土量的平衡来实现。
可通过设定掘进速度、调整排土量或设定排土量、调整掘进速度两条途径来达到。
(3)排土量的控制
排土量的控制是盾构在土压平衡工况模式下工作时的关键技术之一。
碴土的排出量必须与掘进的挖掘量相匹配,以获得稳定而合适的支撑压力值,使掘进机的工作处于最佳状态。
当通过调节螺旋输送机的转速仍不能达到理想的出土状态时,可以通过改良碴土的塑流状态来调整。
(4)碴土具有的特性
在土压平衡工况模式下碴土应具有以下特性:
A、良好的塑流状态
B、良好的粘—软稠度
C、低的内摩擦力
D、低的透水性
一般地层岩土不一定具有这些特性,从而使刀盘摩擦增大,工作负荷增加。
同时,密封仓内碴土塑流状态差时,在压力和搅拌作用下易产生泥饼、压密固结等现象,从而无法形成有效的对开挖仓密封和良好的排土状态。
当碴土具有良好的透水性时,碴土在螺旋输送机内排出时无法形成有效的压力递降,土仓内的土压力无法达到稳定的控制状态。
当碴土满足不了这些要求时,需通过向刀盘、混合仓内注入添加剂对碴土进行改良,采用的添加剂种类主要是泡沫或膨润土。
3.2.1.3确保土压平衡而采取的技术措施
(1)拼装管片时,严防盾构机后退,确保正面土体稳定。
(2)同步注浆充填环形间隙,使管片衬砌尽早支承地层,控制地表沉陷。
(3)切实作好土压平衡控制,保证掌子面土体稳定。
(4)利用信息化施工技术指导掘进管理,保证地面建筑物的安全。
(5)在掘进时向开挖面注入泡沫或膨润土,使搅拌后的切削土体具有止水性和流动性,既可使碴土顺利排出地面,又能提供稳定开挖面的压力。
3.2.1.4泡沫的注入
无论盾构机通过砂性土还是在粘性土地层,都可以通过向土仓内注入泡沫来改善碴土的性状,使碴土具有良好的流塑性;同时泡沫的加入可以起到防水的作用,防止盾构机发生喷涌和突水事故。
但由于泡沫的用量和价格都比较高,所以只有在加泥不满足要求以及发生喷涌、突水的情况下才使用。
当泡沫注入后,可以将螺旋输送机回缩,控制好盾构机推力将盾构机刀盘进行空转,使泡沫充分地和土仓内的碴土拌和,使泡沫剂在改善碴土性状和止水方面发挥最大的功效。
3.2.2曲线地段及坡度掘进
在曲线段(包括水平曲线和竖向曲线)施工时,盾构机推进操作控制方式是把液压推进油缸进行分区操作,使盾构机按预期的方向进行调向运动。
曲线段施工时,采用安装楔形环与伸出单侧千斤顶的方法,使推进轨迹符合设计线路的弯道要求。
3.2.2.1在曲线段推进时,要注意以下几点:
(1)进入弯道施工前,调整好盾构的姿态;
(2)精确计算每一推进循环的偏离量与偏转角的大小,根据盾尾间隙和掘进线形,选择合适类型的管片拼装,合理选配推进千斤顶的数量、推进力、分区与组合进行推进;
(3)将每一循环推进后的测量结果记入图中与设计曲线相对照,确定是否修正下次推进的偏转量与方位角;
(4)合理选择超挖量,尽量使盾构靠近曲线内侧推进,将推进速度控制在30~40mm/min内,或将每一循环分成几次推进,从而减小管片的受力不均;
(5)为防止管片的外斜,必须保证管片背后注浆的效果,使千斤顶的偏心推力有效地起作用,确保曲线推进效果,减少管片的损坏与变形;
(6)当盾构偏离曲线的设计线路较大时,停止盾构推进,采取相应措施,避免下述现象发生:
在曲线推进过程中,出现管片损坏严重、管片螺栓折断,接头部件损坏,管片拼装困难、隧道衬砌超限等问题。
(7)根据掌子面地层情况及时调整掘进参数调整掘进方向避免引起更大的偏差。
(8)蛇行的修正以长距离慢慢修正为原则,如修正得过急,蛇行反而更加明显。
在曲线推进的情况下,使盾构当前所在位置点与远方的一点进行线路拟合,使隧道衬砌不超限。
纠偏幅度每环不超过20mm。
(9)在曲线施工中,盾构曲线走行轨迹引起的建筑空隙比正常推进大,必须加大注浆量,正确选好压注点,并做好盾尾密封装置的技术措施。
液压推进油缸的分区表
油缸分区
直线
左转
右转
上仰
下俯
A
工作
工作
——
工作
工作
B
工作
工作
工作
工作
——
C
工作
——
工作
工作
工作
D
工作
工作
工作
——
工作
液压推进油缸的分区图
3.2.2.2推进过程中的蛇行和滚动
在盾构推进过程中,蛇行和滚动是难以避免的。
出现蛇行和滚动主要与地质条件、推进操作控制有关。
针对不同的地质条件,进行周密的工况分析,并在施工过程中严格控制盾构机的操作,减少蛇行值和盾构机的滚动。
当出现滚动时采取正反转刀盘方法来纠正盾构机姿态。
盾构机推进时还需注意以下几个问题:
(1)工作面的地层结构及物理力学特性的不均匀性;
(2)推进系统性能的平衡性、稳定性;
(3)监控系统的敏感性,可靠性和稳定性;
(4)富水软弱地层对盾壳的环向弱约束性;
(5)通过软硬变化地层时的刀盘负载与盾壳约束条件的不对称性(包括进出洞的类似情况);
对于以上问题要通过实际的掘进施工不断地积累施工经验,并在施工过程中做记录,探索出各种问题对盾构机掘进的影响程度,并把比较严重的问题作为施工中的重点问题进行研究解决,为下次掘进类似地层提供支持。
3.2.3掘进过程中的刀具管理和换刀方案
(1)换刀位置及地层统计刀具管理
根据本工程地质特点,吸取以往类似工程可借鉴的施工经验,拟定科学合理的刀盘、刀具检查计划,对刀具进行有计划的科学管理。
刀具管理流程见下页图:
(2)换刀方案
盾构在试掘进阶段,有计划地进行一次带压进仓检查刀盘、刀具,评估刀盘、刀具的耐磨性,总结刀盘、刀具的磨损规律,并根据实际施工情况对计划进行调整,及时掌握刀盘、刀具磨损情况;有必要换刀时,提前对计划换刀位置地层处进行有效的加固处理,确保施工安全和设备完好率,减少规避刀盘、刀具的意外磨损和被动停机,提高施工效率。
3.3管片安装
3.3.1管片安装程序
管片安装程序见右图。
3.3.2管片安装方法
(1)管片选型以满足隧道线型为前提,重点考虑管片安装后盾尾间隙要满足下一循环掘进限值,确保有合适的盾尾间隙,以防盾尾接触并挤压管片,造成管片破损。
(2)管片安装必须从隧道底部开始,然后依次安装相邻块,最后安装封顶块。
(3)封顶块安装前,应对止水条进行润滑处理,安装时先径向插入2/3,调整位置后缓慢纵向顶推插入。
(4)管片块安装到位后,应及时伸出相应位置的推进油缸顶紧管片,其顶推力应大于稳定管片所需力,然后方可移开管片安装机。
(5)管片安装完后应及时进行连接螺栓紧固,并在管片环脱离盾尾后要对管片连接螺栓进行二次紧固。
3.3.3安装管片质量保证措施
(1)严格进场管片的检查,破损、裂缝的管片不用。
下井吊装管片和运送管片时应注意保护管片和止水条,以免损坏。
(2)止水条及软木衬垫粘贴前,应将管片进行彻底清洁,以确保其粘贴稳定牢固。
施工现场管片堆放区应有防雨设施。
粘贴止水条时应对其涂缓膨剂。
(3)管片安装前应对管片安装区进行清理,清除如污泥、污水,保证安装区及管片相接面的清洁。
(4)严禁非管片安装位置的推进油缸与管片安装位置的推进油缸同时收缩。
(5)管片安装时必须运用管片安装机的微调装置将待装的管片与已安装管片块的内弧面纵面调整到平顺相接以减小错台。
调整时动作要平稳,避免管片碰撞破损。
(6)同步注浆压力要进行有效控制,注浆压力不得超过限值,避免管片产生渗漏,破坏止水条。
(7)管片安装质量应以满足设计要求的隧道轴线偏差和有关规范要求的椭圆度及环、纵缝错台标准进行控制。
3.4掘进中的碴土改良与防泥饼措施
3.4.1概述
国内外的盾构施工经验,特别是沈阳地铁1号、2号线盾构施工的经验表明,在盾构施工中尤其在复杂地层盾构施工中,进行碴土改良是保证盾构施工安全、顺利、快速施工的一项不可缺少的重要技术手段。
3.4.2碴土改良的方法与添加剂
碴土改良就是通过盾构机配置的专用装置向刀盘面、土仓或螺旋输送机内注入泡沫或膨润土,利用刀盘的旋转搅拌、土仓搅拌装置搅拌或螺旋输送机旋转搅拌使添加剂与土碴混合,其主要目的就是要使盾构切削下来的碴土具有好的流塑性、合适的稠度、较低的透水性和较小的摩阻力,以满足在不同地质条件下采用不同掘进模式掘进时都可达到理想的工作状况。
3.4.3碴土改良的主要技术措施
根据本工程的地质条件,采取如下主要技术措施。
(1)在盾构选型时,合理配置刀盘刀具,增大刀盘开口率等方法来防止泥饼形成。
泡沫的注入量为每环35~50L左右。
(2)在砂层和其它含水地层采用土压平衡模式掘进时,拟向刀盘面、土仓内注入泡沫剂,并增加对螺旋输送机内注入的膨润土,以利于螺旋输送机形成土塞效应,涌水较大时,注入高分子聚合物防止喷涌。
3.5盾构姿态控制
3.5.1盾构始发姿态控制
对盾构机方向控制的影响因素关键是地质情况,盾构机始发后有以下几个地需要对盾构机的姿态进行严格的控制。
一是盾构始发后穿过端头后,将进入相对软弱的地层,地层由“硬”变“软”。
二是盾构位于曲线半径地段。
同时,盾构掘进不可能完全按照设计的隧道轴线前进,其掘进线路不可能是一条光滑曲线而是由折线拟合而成。
在不断修正的