成都砂卵石地層盾構(gòu)機(jī)選型及技術(shù)應(yīng)用

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1、施工技術(shù)CONSTRUCTIONTECHNOLOGY成都砂卵石地層盾構(gòu)機(jī)選型及技術(shù)應(yīng)用楊輝，徐寅，王濤（中交天和機(jī)械設(shè)備制造有限公司，江蘇常熟215500）［摘要］研究成都溫江區(qū)域的地質(zhì)和水文條件，分析了砂卵石地層盾構(gòu)施工難點(diǎn)，基于土壓平衡的原理，研究盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)時(shí)保持土倉內(nèi)的土壓力。研究了盾構(gòu)機(jī)大開口率刀盤及帶式螺旋輸送機(jī)在砂卵石層掘進(jìn)施工的適應(yīng)性，探討并提出了針對(duì)盾構(gòu)機(jī)在該區(qū)域施工時(shí)地面沉降控制不好、刀盤易卡死、螺旋軸卡死斷裂等問題及解決方案，提供了盾構(gòu)機(jī)選型方案。［關(guān)鍵詞］砂卵石地層；盾構(gòu)機(jī)；刀盤開口率；帶式螺旋軸［中圖分類號(hào)］U455［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］B［文章編號(hào)］1001-554X（

2、2018）07-0089-06Seleation?and?application?of?shield?machine?for?sand?gravel?base?in?ChengduYANG-Hui，XUYin，WANGTao隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，越來越多的城市泉大道站4站3區(qū)間屬于溫江區(qū)域（以下簡(jiǎn)稱黃溫區(qū)開始規(guī)劃和修建地鐵。在此期間，部分城市在地鐵間）。工程線路及主要地質(zhì)如圖1。建設(shè)中遇到了地質(zhì)條件非常復(fù)雜的砂卵石土層，特黃溫區(qū)間主要穿越地層為卵石土如圖1（b）。別是成都地區(qū)，其中溫江區(qū)域的地質(zhì)條件尤為復(fù)卵石粒徑一般約為210～300mm，最大約為雜。成都17號(hào)線黃石站—溫泉大道站區(qū)間

3、（溫江350mm。且卵石土具有自穩(wěn)性差、富水性良好、區(qū)域）隧道幾乎全部從卵石土層中穿越，卵石含透水性強(qiáng)等特點(diǎn)。該區(qū)間側(cè)穿成都市第五人民醫(yī)量高，卵石最大粒徑可達(dá)600mm以上，卵石級(jí)配院，成都市第五人民醫(yī)院為地上19層，地下2層，差，地下水含量豐富且滲透性強(qiáng)。到目前為止國內(nèi)筏板基礎(chǔ)，基礎(chǔ)底埋深約7m。距離盾構(gòu)隧道最近外盾構(gòu)機(jī)在此區(qū)域內(nèi)進(jìn)行盾構(gòu)施工時(shí)普遍遇到由于水平距離約為10m，側(cè)穿成都五院，下穿4號(hào)線二出土方量超方導(dǎo)致地面沉降控制不好、刀盤卡死、期隧道，隧道外徑為6m，豎向最小凈距約3.2m。刀盤刀具損耗嚴(yán)重、螺旋機(jī)卡軸斷軸、螺旋機(jī)噴涌［1-2］2項(xiàng)目施工重難點(diǎn)分析等問題。本文基于土壓平

4、衡盾構(gòu)機(jī)的原理，結(jié)合中交2.1卡刀盤且刀具磨損嚴(yán)重天和對(duì)砂卵石地層盾構(gòu)機(jī)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，旨在解決以溫江區(qū)域區(qū)間位于卵石最大含量可能超過上問題，提高盾構(gòu)機(jī)在成都17號(hào)線溫江區(qū)域的施工75%、漂石粒徑20～70cm、卵石單軸抗壓強(qiáng)度可效率、施工質(zhì)量，節(jié)約施工成本。能超過132MPa的大粒徑、高強(qiáng)度、富水砂卵石地層中。與成都其他區(qū)域相比，本區(qū)域砂卵石地層具1工程概況有漂石粒徑大、漂石含量高、部分地段卵石層密實(shí)成都號(hào)線一期工程線路全長(zhǎng)約27.6km，地下程度差等特點(diǎn)，該地層對(duì)地鐵施工尤其是盾構(gòu)法及段長(zhǎng)約21.4km；最大縱坡坡度31.1‰，最小平面曲暗挖法區(qū)間隧道施工影響較大。線半徑R450m。區(qū)間

5、范圍為金星站（含）—九江機(jī)（1）目前成都地區(qū)大部分盾構(gòu)機(jī)的刀盤開口投鎮(zhèn)站（含），其中盾構(gòu)區(qū)間為黃石站—市五醫(yī)院DOI:10.14189/j.cnki.cm1981.2018.07.012站—鳳溪河站—溫泉大道站—明光站—九江北站—［收稿日期］2018-03-23白佛橋站—機(jī)投鎮(zhèn)站，梧桐廟停車場(chǎng)出入線段共7［通訊地址］王濤，江蘇省常熟市高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園義虞南個(gè)區(qū)間。其中黃石站—市五醫(yī)院站—鳳溪河站—溫路75號(hào)CONSTRUCTIONMACHINERY89施工技術(shù)CONSTRUCTIONTECHNOLOGYN（金星站）（黃石站）510（市五醫(yī)院站）500鳳溪河站（溫泉大道站）490（明光站）（

6、九江北站）（機(jī)投橋站）480（白佛橋站）470a線路圖b地質(zhì)圖圖1成都17號(hào)線項(xiàng)目線路圖及主要地質(zhì)圖可通過粒徑≤40cm，盾構(gòu)機(jī)在推進(jìn)過程中會(huì)造成機(jī)后地下水涌向土倉，水位上升導(dǎo)致螺旋機(jī)底部壓刀盤堵塞，使刀盤扭矩超過額定扭矩值，從而造成力增大，重新掘進(jìn)時(shí)會(huì)造成噴涌現(xiàn)象。停機(jī)；2.5事故案例（2）由于≥40cm的卵石較多，漂石天然抗成都地鐵7號(hào)線七標(biāo)神仙樹-神仙樹西區(qū)間土壓強(qiáng)度一般為41～200MPa，個(gè)別漂石強(qiáng)度達(dá)到壓平衡盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)至450環(huán)時(shí)，刀盤扭矩增加，平299MPa，破碎困難，超過刀盤開口的卵石無法進(jìn)均扭矩達(dá)到5500kN·m。經(jīng)拆機(jī)減速機(jī)內(nèi)行星齒完入刀盤，將造成盾構(gòu)機(jī)無法掘進(jìn)；全

7、破壞2個(gè)，并伴隨部分點(diǎn)蝕及變形，摩擦聚合物（3）卵石最大含量超75%、漂石粒徑20～相對(duì)較多。成都地鐵3號(hào)線雙流西站至三里壩站盾70cm、漂石天然抗壓強(qiáng)度一般為41～200MPa，個(gè)構(gòu)區(qū)間連續(xù)發(fā)生3起螺旋機(jī)斷軸事件，其中右線2別漂石強(qiáng)度達(dá)到299MPa，施工時(shí)刀盤刀具磨損嚴(yán)次，左線1次，斷口均發(fā)生在離端部1～1.2m處。重，甚至損壞；3設(shè)計(jì)思路（4）卵石含量高，自穩(wěn)性差，卡在刀盤前面的≥40cm以上的卵石，難以通過帶壓進(jìn)倉的方式根據(jù)