贾占辉盾构施工过程解析.docx

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1、西南交通大学成人专科毕业设计（论文）盾构施工技术年级：2023级专科函授班学号：20233551姓乐贾占辉专业：道路桥梁指导教师：王国庆2023年9月院系西南交通大学成人教育学院专业道路桥梁年级年23级专科函授班姓名贾占辉题目：盾构施工技术指导教师评语指导教师章）评阅人评阅人（签章）成绩答辩委员会主任签章）毕业设计（论文）任务书班级2023级专科函授班学生姓名贾占辉学号20233551发题日期：2023年7月15日完毕日期：2023年9月25日题目盾构施工技术1、本论文的目的、意义土压平衡盾构应用过程中会碰到多种各样的地层，其中有代表性的是广州、重庆等地B硬岩及软硬不均地层。不一样地区的地质条

2、件差异很大，对盾构的规定也不一样样，本文结合天津地铁3号线第七协议段盾构工程为实例，论述了小松土压平衡盾构机在地铁盾构隧道施工中B重要内容，并针对施工中碰到的某些详细问题提出了处理措施。论文成果对类似工程具有较iB参照价值，所提出B原则具有一定B学术价值。2、学生应完毕附任务搜集材料，及时与指导老师沟通，理论和实践相结，研究和处理实际施工中所碰到的问题，分析总结施工过程，形成类似工程可借鉴B施工技术。准时按质量地上交论文。3、论文各部分内容及时间分派：（共10周）第一部份论文B构思选题1（周）第二部份论文提纲2（周）第三部份撰写草稿4（周）第四部份送审、改稿1（周）第五部份定稿1（周）评阅及答

3、辩1（周）备注指导教师：年月日审批人：年月日摘要土压平衡盾构应用过程中会碰到多种各样的地层，其中有代表性的是广州、重庆等地日勺硬岩及软硬不均地层，北京、成都、沈阳B砂卵石地层，深圳0漂石地层，上海、天津等地日勺淤泥地层，郑州等地的粉质粘土地层、西安B新老黄土及全断面铁板砂层。不一样地区的地质条件差异很大，对盾构的规定也不一样样。本文结合天津地铁3号线第七协议段盾构工程为实例,论述了小松土压平衡盾构机在地铁盾构隧道施工中的重要内容，并针对施工中碰到的某些详细问题提出了处理措施。关键词：地铁盾构隧道目录1.工程概况12盾构机刀具配12.1掘进参数控制12.2同步注浆和二次注浆32.2.1同步注浆3

4、2.2.2二次注浆52.3管片拼装62.3.1管片型号的选择62.3.2拼装环节及措施62.3.3管片安装质保证措施72.3.4管片防水82.3.5管片修补92.3.6常见质问题10103盾构始发与抵达4、施工管理H4.1 人员配置114.2 材料、设备配置H5结束语：126参照文献127作者简介12盾构施工技术1 .工程概况：本标段【吴家窑站昆明路站盾构区间】位于天津市河西区及和平区,线路基本沿气象台路前行,标段盾构区间总长2572.585m,右线里程DK9+778.5DKl1+058.17,右线长链0.465m、区间长度1280.135m0本标段盾构区间为单线双洞圆形区间隧道，在里程右DK

5、lO+321.250位置设防灾联络通道及水泵房一座。盾构区间隧道的建筑限界为5200mm,隧道内净宽为5500mm,管片厚度350mm,宽120Omnu盾构区间隧道衬砌正常段采用预制钢筋混凝土管片；在区间正线隧道与联络通道交界处设四环开口衬砌环特殊管片，隧道开口处衬砌环采用钢-混凝土管片,钢管片间采用板、肋构造。盾构始发接受井端头地层采用双重管高压旋喷加固。平面加固为隧道轮廓外3m,剖面加固范围隧道轮廓外3m,纵向加固区长度为11.08米。2盾构机刀具配置：切削刀78把、63把先行刀、32把周围先行到、刮刀12把,还配置了2把超挖刀和1把中心刀。2 .1掘进参数控制1）、控制刀盘扭矩。根据保护

6、刀具、减少刀具磨损B规定，必须将刀盘扭矩控制在某一容许范围内，而控制扭矩日勺重要依托如下措施： 减小推力：这是最简朴、有效的措施，但同步也会减少掘进速度。 减小刀具的贯入度：即在保持掘进速度基本不变的状况下，提高刀盘转速,一般达2.53rm左右。当刀盘扭矩过大时可以减少刀盘的J贯入度。 适量的添加土壤改良剂，一般小松盾构常见B改良剂有泡沫剂、膨润土和水。其中水比较常用2）掘进速度控制推进速度日勺快慢直接影响到土舱压力的高下与同步注浆质量的好坏，因此在掘进模式选定的状况下，掘进速度必须与螺旋输送机转速相匹配，并同步兼顾注浆以保证浆液对管片壁后孔隙充足填充，这就规定在整个掘进施工过程中，掘进速度要

7、做到可控，尽量保持匀速、迅速。根据同类地质条件下盾构施工经验，推进速度控制在30-40mmmin为宜。3）出喳量控制出植量根据土舱压力以及地表监测状况适时进行调整，防止多出和堵舱现象时发生，调整可经由控制掘进速度和螺旋输送机转速完毕。4）姿态监控系统盾构姿态监控可通过SLS-T自动导向系统和人工测量复核进行盾构姿态监测。该系统配置了导向、自动定位、掘进程序软件和显示屏等，可以全天候在盾构机主控室动态显示盾构机目前位置与隧道设计轴线日勺偏差以及趋势。伴随盾构推进导向系统后视基准点需要前移，必须通过人工测量来进行精确定位。为保证推进方向的精确可靠，拟每510环进行一次人工测量，以校核自动导向系统的

8、测量数据并复核盾构机日勺位置、姿态，保证盾构掘进方向日勺对日勺。5）姿态调整与控制用于本协议施工的盾构共22个推进油缸，分4组，每组油缸可独立控制推进油压。盾构姿态调整与控制便可通过调整各分区推进油缸压力差来实现盾构掘进方向调整与控制。6）纠偏措施（1）滚动纠偏刀盘切削土体的扭矩重要是由盾构壳体与洞壁之间形成日勺摩擦力矩来平衡，当摩擦力矩无法平衡刀盘切削土体产生的扭矩时将引起盾构本体的滚动。盾构滚动偏差可通过转换刀回旋转方向来实现。（2）方向纠偏控制盾构机方向的重要措施为调整各分组油缸推力。当盾构机出现下俯时，可加大下侧千斤顶日勺推力，当盾构机出现上仰时，可加大上侧千斤顶0推力来进行纠偏。左右

9、偏向时也是同样的原理，同步还必须考虑到刀盘前面地质原因的影响综合来调整，从而抵达一种比较理想的控制效果。7）方向控制及纠偏注意事项（1）盾构掘进中应严格控制中线平面和高程,将其容许偏差控制在+5Omm以内。（2）在切换刀盘转动方向时，应保留合适B时间间隔，切换速度不适宜过快,切换速度过快也许导致管片受力状态突变，而使管片损坏。（3）根据掌子面地层状况应及时调整掘进参数，调整掘进方向时应设置警戒值为t30mm,当盾构姿态靠近警戒值时就应当实行纠偏程序。（4）蛇行修正及纠偏时应缓慢进行，如修正过程过急，蛇行反而愈加明显。在直线推进的状况下，应选用盾构目前所在位置点与设计线上远方的一点作一直线，然后

10、再以这条线为新的基准进行线形管理。在曲线推进的状况下，应使盾构目前所在位置点与远方点的连线同设计曲线相切。（5）推进油缸油压的调整不适宜过快、过大，否则也许导致管片局部破损甚至开裂。（6）盾构始发抵达时方向控制极其重要，应按照始发、抵达掘进的有关技术规定，做好测量定位工作。（7）在刀盘扭矩、土仓压力满足的状况下可以尽量加大推力，以提高掘进速度（8OmInmin以上），加紧工程进度。而在掘进速度较快的J状况下，则要注意控制好盾构机的J姿态、保持土压稳定、同步注浆量。8）常见问题及处理措施（1）、若螺旋输送机被卡住（即扭矩超限），无法正常出渣，可反复伸、缩螺杆并同步正、反转，如低速正转同步伸、缩螺

11、杆，若超限则反转同步伸、缩螺杆,如此反复，基本上都可以脱困。（2）、若启动刀盘时刀盘被卡住，则将部分推进千斤顶收缩，使土压力、刀具贯入度减小即可以转动刀盘。（3）、在非粘性地层，如砂层，若较接千斤顶拉力较大，阐明刀盘0扩孔能力较差，则要检查刀盘日勺边缘刀与否磨损过量而应当更2.2同步注浆和二次注浆2.2.1同步注浆一般与盾构掘进同步进行，通过同步注浆系统及盾尾0外置4根注浆管，在盾构向前推进盾尾空隙形成日勺同步进行，采用双泵四管路(四注入点)对称同步注浆。表1砂浆施工配合比单位:kg/M水泥(kgm3)膨润土(kgm3)粉煤灰(kgm3)细砂(kgm3)水(kgm3)稠度(cm)容重(g/cm

12、3)9071.54307803401.79该浆液具有结石率高、结石体强度高、耐久性好和良好的防止地下水浸析的特点。(1)胶凝时间：一般为3IOh,根据地层条件和掘进速度，通过现场试验加入促凝剂及变更配比来调整胶凝时间。对于强透水地层和需要注浆提供较高的初期强度的地段，可通过现场试验深入调整配比和加入早强剂，深入缩短胶凝时间。(2)固结体强度：一天不不不小于0.2MPa,28天不不不小于2.0MPa。(3)浆液结石率：95%,即固结收缩率5%。(4)浆液稠度：812Cmo(5)浆液稳定性：倾析率(静置沉淀后上浮水体积与总体积之比)不不小于5%o(6)注浆压力：同步注浆时规定在地层中的浆液压力不小

13、于该点的静止水压及土压力之和，做到尽量弥补同步又不产生劈裂。注浆压力过大，管片周围土层将会被浆液扰动而导致后期地层沉降及隧道自身日勺沉降，并易导致跑浆；而注浆压力过小，浆液填充速度过慢，填充不充足，会使地表变形增大，一般同步注浆压力一般为1.11.2倍的静止土压力，为保证对环向孔隙的有效填充以及设备自身的保护，压力控制在O.25MPaO.35MPa。（7）注浆次序：同步注浆通过管片预留注浆孔在盾构推进B同步压注，在每个注浆孔出口设置压力传感器，以便对各注浆孔的注浆压力和注浆量进行检测与控制，从而实现对管片背后的对称均匀压注。为防止注浆使管片受力不均产生偏压导致管片错位导致错台及破损，同步注浆时

14、对称均匀的注入十分重要。（8）注浆量：同步注浆量理论上是充填盾尾建筑空隙，但同步要考虑盾构推进过程中日勺纠偏、浆液渗透（与地质状况有关）及注浆材料固结收缩等原因。根据本标段日勺地质及线路状况，注浆量一般为理论注浆量日勺1.52.O倍，并应通过地面变形观测来调整，注浆量控制在3.54m（9）注浆速度及时间：同步注浆通过管片预留注浆孔在盾构推进的同步压注，在每个注浆孔出口设置压力传感器，以便对各注浆孔0注浆压力和注浆量进行检测与控制，从而实现对管片背后日勺对称均匀压注。为防止注浆使管片受力不均产生偏压导致管片错位导致错台及破损，同步注浆时对称均匀的注入十分重要。（IO）注浆结束原则：同步注浆采用注

15、浆压力和注浆量双指标控制原则，即当注浆压力到达设定值时，注浆量到达设计值的85%以上时，即可认为到达了质量规定。补强注浆一般状况下则以压力控制，到达设计注浆压力则结束注浆，视注浆效果可再次进行注浆。（ID出现B重要问题：（1）堵管出现堵管的状况，其原因重要是如下几方面：砂浆配比不好，以致砂浆初凝时间太短、砂浆易沉淀离析、砂浆流动性差原材料不好，如砂太粗盾尾浆管回砂长时间停注前未注射膨润土液洗管(2)漏浆重要原因及处理措施：盾尾间隙过大。控制好盾构机姿态，选择合适H管片，以保持良好日勺盾尾间隙尾刷损坏。在管片迎水面垫厚约15cm左右0海绵或者更换尾刷。盾尾油脂注入量不够。加大油脂注入量。2.2.2二次注浆二次注浆一般在管片与岩壁间日勺空隙充填密实性差，致使地表沉降得不到有效控制或管片衬砌出现较严重渗漏日勺状况下实行