淺議盾構(gòu)法隧道施工盾構(gòu)姿態(tài)控制與管片拼裝

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1、淺議盾構(gòu)法隧道施工盾構(gòu)姿態(tài)控制與管片拼裝　　摘要：本文針對昆明地鐵土壓平衡盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行盾構(gòu)法隧道施工時(shí)盾構(gòu)姿態(tài)的控制和管片拼裝技術(shù)進(jìn)行了闡述，僅供大家參考關(guān)鍵字：盾構(gòu)法;隧道;管片拼裝;盾構(gòu)姿態(tài)中圖分類號：U455.43文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A1前言盾構(gòu)機(jī)是一種很笨重的機(jī)具，盾構(gòu)姿態(tài)控制是受很多技術(shù)參數(shù)制約的，怎樣合理地把這些參數(shù)科學(xué)的統(tǒng)一起來，是影響盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)的關(guān)鍵，下面就影響盾構(gòu)姿態(tài)的一些因素及注意事項(xiàng)通過具體情況進(jìn)行闡述。1.1工程背景昆明軌道交通3號線西標(biāo)段石咀站施工區(qū)段范圍包括兩個(gè)區(qū)間，分別為：石咀站～小漁村站區(qū)間和小漁村站～馬街站區(qū)間。隧道起訖里程范圍為：石咀站～

2、小漁村站區(qū)間ZDK4+875.0（YDK4+875.0）～ZDK5+843.2（YDK5+843.2），長968.2m；小漁村站～馬街站區(qū)間隧道起訖里程范圍為：ZDK6+022.60（YDK6+022.60）～ZDK6+769.45（YDK6+769.45），長746.85m；里程YDK6+365.0處設(shè)置一座聯(lián)絡(luò)通道。隧道頂埋深在8.2~10.5m；如圖1-1所示：8圖1-1區(qū)間及相鄰車站總平面圖1.2區(qū)間管片設(shè)計(jì)盾構(gòu)區(qū)間襯砌環(huán)均為雙面楔形通用環(huán)，楔形量為37.2mm，為雙面楔；襯砌環(huán)由1塊封頂塊（F）、2塊鄰接塊（L1、L2）、3塊標(biāo)準(zhǔn)塊（B1、B2、B3）組

3、成。管片縱向接頭為16處，按22.5°等角度布置。管片外徑6200mm，內(nèi)徑5500mm，厚度350mm，環(huán)寬1.2m；襯砌環(huán)可按需要旋轉(zhuǎn)，并按錯(cuò)縫進(jìn)行拼裝。如圖1-2所示。封頂塊拼裝時(shí)先搭接700mm徑向推上，再縱向插入。襯砌環(huán)環(huán)縫采用16根M30螺栓連接，縱縫采用12根M30螺栓連接。圖1-2襯砌環(huán)構(gòu)造圖1.3工程地質(zhì)①地形地貌：本區(qū)間位于昆明市主城區(qū)西邊的滇池盆地沖湖積邊緣地貌，地形起伏較小，地勢相對平坦開闊，線路由小里程至大里程海拔高程在1893~1899m之間，自然橫坡1~3°，微向滇池方向傾斜。②地層巖性：沿線工程影響范圍表層為素填土，上部為第四系（Q

4、4al+l）淤泥質(zhì)粘土、粘土、粉質(zhì)粘土、粉砂、泥炭質(zhì)土，中下部為第四系(Q3al+l)粘土、粉質(zhì)粘土、泥炭質(zhì)土、粉土、粉砂、中砂等，覆蓋層總厚度大于50m,8各層土呈多層交錯(cuò)尖滅狀沉積,地層埋深及厚度變化較大,物理力學(xué)性質(zhì)不均勻。（1）石咀站～小漁村站區(qū)間區(qū)間范圍上覆地層主要為第四系全新統(tǒng)人工填筑土（Q4ml）,全新統(tǒng)沖湖積相（Q4al+l）粘土,全新統(tǒng)沖湖積相（Q4al+l）淤泥質(zhì)粘土、有機(jī)質(zhì)土、泥炭質(zhì)土、粘土、粉質(zhì)粘土、粉土、粉砂，上更新統(tǒng)沖湖積（Q3al+l）粘土、粉質(zhì)粘土、泥炭質(zhì)土、圓礫、碎石。隧道洞身穿越地層有：有機(jī)質(zhì)土、泥炭質(zhì)土、泥炭、粘土、粉質(zhì)粘土、

5、粉土、塊石、粉砂、圓礫、灰?guī)r，其中以有機(jī)質(zhì)土、粘土、粉質(zhì)粘土為主。（2）小漁村站～馬街站區(qū)間上覆蓋地層有：粘土、粉質(zhì)粘土、粉土、粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土，其中以粘土、粉質(zhì)粘土為主。隧道洞身穿越地層主要有：粘土、粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土、泥炭質(zhì)土、粉砂，其中以粘土、粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土為主。1.4區(qū)間不良地質(zhì)（1）砂土液化：區(qū)間內(nèi)20m深度內(nèi)分布有多層飽和粉土及飽和砂土主要有粉土、粉砂，粉土在地震時(shí)可能產(chǎn)生液化現(xiàn)象，液化等級為輕微。8（2）巖溶：石咀站～小漁村站區(qū)間部分場地內(nèi)有基巖發(fā)育的巖溶，巖溶中等發(fā)育，巖溶發(fā)育深度在隧道開挖范圍內(nèi)或接近隧道結(jié)構(gòu)底板，對本工程影響較大

6、。（3）軟土：軟土地層廣泛分布于區(qū)間隧道開挖范圍的地質(zhì)單元體，呈透鏡狀分布，具有孔隙比大，含水量高，壓縮性大，承載力低等特征，工程性能差，對盾構(gòu)施工不利。2盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)控制和影響參數(shù)2.1推力對掘進(jìn)的影響（1）如果推進(jìn)過程中出現(xiàn)一側(cè)推力比另一側(cè)推力大，但推進(jìn)油缸的行程顯示卻是推力小的一側(cè)變化快，這種現(xiàn)象多出現(xiàn)在小半徑施工，增加推力，使得壓差變大，以滿足轉(zhuǎn)彎的需要，用降低掘進(jìn)速度的辦法來保證掘進(jìn)的連續(xù)性，同時(shí)也避免刀盤被卡死，在昆明軌道交通3號線，推力一般控制6500KN~12000KN之間。⑵管片拼裝的好壞會影響推進(jìn)油缸的有效推力，所以要充分挖掘盾構(gòu)機(jī)的有效推力，要

7、避免不必要的推力損失，這也解釋了為什么有時(shí)加大推力而速度依然無法獲得提升。2.2鉸接對掘進(jìn)的影響在糾偏過程中一側(cè)的鉸接拉得太長是件很頭痛的事情，收鉸接會加大不利的趨勢，嚴(yán)重時(shí)這環(huán)的糾偏可能前功盡棄，一定要做到收鉸接時(shí)間不可太長，壓力不要太高，盡量把趨勢從正值糾8到負(fù)值（或負(fù)值到正值），并使之過2個(gè)趨勢點(diǎn)再收鉸接，這樣就會把姿態(tài)調(diào)到了有利的一側(cè)，這時(shí)收鉸接才會對姿態(tài)糾偏起到事半功倍的效果。2.3速度對掘進(jìn)的影響⑴如果掌子面裂隙水豐富，或是在通過含水豐富地層時(shí)，要全速前進(jìn)，在出土量有保證的前提下，盡可能提高掘進(jìn)速度，這樣做的好處是快速通過含水層，避免過多的水涌出。⑵在

8、掘進(jìn)過程中