泥水平衡盾構(gòu)施工.ppt

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1、地鐵區(qū)間隧道施工泥水平衡盾構(gòu)龔瓏2015年11月15日主要內(nèi)容一、泥水盾構(gòu)二、盾構(gòu)施工三、現(xiàn)場(chǎng)巡視四、問(wèn)題探討一盾構(gòu)1、盾構(gòu)起源1818年，法國(guó)工程師麥克?布魯諾爾（M.I.Brunel）從蛀蟲(chóng)鉆孔得到啟示，最早提出盾構(gòu)掘進(jìn)隧道的設(shè)想。優(yōu)點(diǎn)：在松軟含水地層、地面構(gòu)筑物不允許拆遷，施工條件困難地段，采用盾構(gòu)法施工隧道能顯示其優(yōu)越性：機(jī)械化程度高、振動(dòng)小、噪聲低、施工速度快、安全可靠，對(duì)沿線居民、地下和地面構(gòu)筑物及建筑物影響小等。缺點(diǎn)：（1）盾構(gòu)機(jī)初期投入費(fèi)用高，設(shè)備攤銷(xiāo)費(fèi)用大，對(duì)投標(biāo)企業(yè)資金實(shí)力要求高；（2）盾構(gòu)機(jī)定購(gòu)、制造及運(yùn)輸周期較長(zhǎng)，同時(shí)盾構(gòu)法施工與車(chē)站接口協(xié)

2、調(diào)較多，對(duì)工程籌劃要求較高。2、盾構(gòu)法3、泥水平衡盾構(gòu)（1）工作原理在盾構(gòu)開(kāi)挖倉(cāng)內(nèi)注入壓力泥水，通過(guò)泥水加壓和外部壓力平衡，在開(kāi)挖面形成泥膜，產(chǎn)生泥水平衡，使開(kāi)挖面土體穩(wěn)定。盾構(gòu)推進(jìn)時(shí)刀盤(pán)切削土體表面的泥膜，與泥水混合攪拌后形成高密度泥漿，經(jīng)泥漿泵送至地面，泥漿在地面經(jīng)過(guò)分離，再次進(jìn)入盾構(gòu)的密封艙，不斷地循環(huán)排渣。泥膜形成：當(dāng)泥水壓力大于地下水壓力時(shí)，泥水滲入土壤，在土壤間隙形成一定比例的懸浮顆粒，被捕獲并集聚于開(kāi)挖面，泥膜就此形成。隨著時(shí)間的推移，泥膜的厚度不斷增加，滲透抵抗力逐漸增強(qiáng)。當(dāng)泥膜抵抗力遠(yuǎn)大于正面土壓時(shí)，產(chǎn)生泥水平衡效果。（2）結(jié)構(gòu)功能結(jié)構(gòu)劃分：刀盤(pán)

3、、盾體、人艙、渣土破碎系統(tǒng)、泥水循環(huán)系統(tǒng)、管片安裝機(jī)、管片小車(chē)、后配套拖車(chē)等。功能劃分：盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)、掘進(jìn)管理、泥水處理、泥水輸送和同步注漿等5大系統(tǒng)組成。二盾構(gòu)施工1、端頭加固常見(jiàn)的土體加固技術(shù)主要有高壓旋噴法、深層攪拌樁、SMW工法、凍結(jié)法等。深層攪拌樁：利用深層攪拌機(jī)械，用水泥作為固化劑與地基土進(jìn)行原位的強(qiáng)制粉碎拌合，待固化后形成不同形狀的樁、墻體或塊體等。SMW工法：通過(guò)深層攪拌機(jī)器攪拌，讓水泥類(lèi)懸濁液在原地層中與土體反復(fù)均勻混合，并根據(jù)一定的間隔插入H型鋼或鋼板樁等作為加強(qiáng)基材，待水泥固結(jié)后，形成的復(fù)合的連續(xù)擋土墻。冷凍法：將不穩(wěn)定的含水地層采用凍結(jié)的方法

4、，使之形成凍土層，提高其強(qiáng)度和自立性，同時(shí)形成完整的防水屏蔽。（1）工藝原理利用工程鉆機(jī)鉆孔到設(shè)計(jì)深度，將一定壓力的水泥漿液和空氣，通過(guò)其端部側(cè)面的特殊噴嘴同時(shí)噴射，并強(qiáng)制與噴射出來(lái)的漿液混合，膠結(jié)硬化。噴射同時(shí)，旋轉(zhuǎn)并以一定速度提升注漿管，能在土體中形成明顯的拌和加固體。高壓旋噴法（2）工藝流程內(nèi)容編號(hào)檢查項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)檢查方法備注1加固土體強(qiáng)度≥1MPa在每條隧道開(kāi)挖線外側(cè)施工2個(gè)鉆孔取芯檢查。（鉆孔深度至開(kāi)挖線底部）取巖土芯進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)2加固體滲透性≤1立方/d不得漏泥砂在洞門(mén)范圍上下左右及中心各施工鉆孔1個(gè)，檢查其滲水量。鉆孔要打穿地下連續(xù)墻3加固體勻質(zhì)性加

5、固體均勻利用鉆孔取芯進(jìn)行檢查現(xiàn)場(chǎng)判定（3）地層加固效果檢查①水文地質(zhì)開(kāi)挖面位于粉質(zhì)粘土加砂、粉細(xì)砂，地下水豐富、水位高且具有承壓特征。②端頭加固及降水盾構(gòu)始發(fā)端頭采用高壓旋噴樁加固，始發(fā)前降水至開(kāi)挖面以下1m。（4）王宗區(qū)間端頭平面加固區(qū)域12.2m（橫向）×12m（縱向），立面加固深度12.2m，加固區(qū)為隧道輪廓上下左右各3m，前方12m，三重管旋噴樁采用Φ800@500mm。3、盾構(gòu)機(jī)安裝與調(diào)試（1）盾構(gòu)始發(fā)基座基座結(jié)構(gòu)：基座由兩根工字鋼通過(guò)鋼板焊接在一起，組成箱式結(jié)構(gòu)鋼梁。在鋼梁上設(shè)置鋼軌作為盾構(gòu)導(dǎo)向軌道?；臀缓笸ㄟ^(guò)橫向和斜向進(jìn)行加固，兩邊使用橫梁與始發(fā)

6、洞口的預(yù)埋件進(jìn)行焊接加固。（2）盾構(gòu)機(jī)組裝與調(diào)試盾構(gòu)機(jī)空載調(diào)試主要調(diào)試內(nèi)容：液壓系統(tǒng)，潤(rùn)滑系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)，配電系統(tǒng)，注漿系統(tǒng)以及各種儀表的校正。電氣部分運(yùn)行調(diào)試：檢查送電→檢查電機(jī)→分系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置與試運(yùn)行→整機(jī)試運(yùn)行→整機(jī)再次調(diào)試。液壓部分運(yùn)行調(diào)試：推進(jìn)系統(tǒng)→管片安裝機(jī)→管片吊機(jī)和拖拉小車(chē)→泥漿系統(tǒng)→注漿系統(tǒng)。（3）反力架及支撐系統(tǒng)安裝反力架采用組合鋼結(jié)構(gòu)件，盾構(gòu)始發(fā)時(shí)反力支撐約需提供2000噸的反力。4、洞門(mén)密封、洞門(mén)破除（1）洞門(mén)密封洞門(mén)密封裝置由一道橡膠密封與兩道鋼絲刷組成（1）洞門(mén)破除洞門(mén)結(jié)構(gòu)形式：地下連續(xù)墻施工洞口封門(mén)、鉆孔灌注樁施工洞口封門(mén)、SMW工法

7、施工洞口封門(mén)、特殊封門(mén)人工鑿除，鑿除工作分兩步：第一步：以手持風(fēng)鎬方式從上至下分層鑿除洞門(mén)范圍內(nèi)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)外部混凝土和鋼筋，保留最內(nèi)層鋼筋，對(duì)端頭土體進(jìn)行保護(hù)；第二步：盾構(gòu)準(zhǔn)備推進(jìn)，割除圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)層鋼筋，刀盤(pán)抵?jǐn)n掌子面。5、負(fù)環(huán)安裝第一環(huán)負(fù)環(huán)管片拼裝前，在盾尾管片拼裝區(qū)170度范圍內(nèi)均勻安設(shè)6根長(zhǎng)2m、厚80mm的定位墊塊（盾尾內(nèi)側(cè)與管片外弧面的間隙為85mm），在盾構(gòu)內(nèi)拼裝好整環(huán)后利用盾構(gòu)推進(jìn)千斤頂將管片緩慢推出，當(dāng)管片推出1700mm后開(kāi)始拼裝第二環(huán)管片（切不可將第一環(huán)管片全部推出墊塊范圍再拼裝第二環(huán)，避免管片下沉）。負(fù)環(huán)管片按照錯(cuò)縫的方式進(jìn)行拼裝。5、盾構(gòu)掘

8、進(jìn)（1）掘