盾构在-9Z-微风化硬岩地层中掘进的探讨

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微风化砂岩及砂砾岩地层盾构掘进技术探讨

微风化砂岩及砂砾岩地层盾构掘进技术探讨

工程管理与技术现代商贸工业2018年第22期202㊀㊀作者简介:王家祥(1979-),男,四川成都人,高级工程师,硕士研究生,研究方向:精细化管理在施工企业的运用与成效.微风化砂岩及砂砾岩地层盾构掘进技术探讨王家祥(中铁二局工程有限公司,四川成都610000)摘㊀要:珠江三角洲城际快速轨道交通广州至佛山段[沙涌站~沙园站]区间盾构隧道穿越俗称 磨刀石 地层的微风化砂岩㊁砂砾岩地层,该地层具有抗压强度高㊁岩石质量高及石英含量高的特点.通过对该地层进行一系列的分析及盾构刀盘加固改造㊁刀具配置及盾构掘进参数的设计,取得了良好的阶段性效果,引发对相同地层的技术探讨.关键词:微风化砂岩;砂砾岩;盾构推进参数控制;开仓换刀;刀具配置中图分类号:T B ㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀㊀㊀d o i :10.19311/j.c n k i .1672G3198.2018.22.0940㊀引言随着我国城市化的快速发展,地面交通系统已经越发的繁忙,地下轨道交通作为城市的重要资源已经得到了广泛重视,地下轨道交通的施工技术也日新月异,其中盾构法施工具有地层适应范围广㊁施工效率高㊁安全质量可靠等优点,已在我国地下轨道交通施工工程中得到了普遍的使用.现以珠江三角洲城际快速轨道交通广州至佛山段[沙涌站~沙园站]区间隧道盾构穿越微风化砂岩㊁砂砾岩为例,阐述盾构机在微风化砂岩㊁砂砾岩地层中的掘进技术,以供探讨和参考.1㊀工程概况1.1㊀设计概况珠江三角洲城际快速轨道交通广州至佛山段[沙涌站~沙园站]区间隧道采用盾构法施工,区间双线总长2954.577m ,隧道埋深15~28m ,平面最大转弯半径300m ,最大坡度27ɢ.盾构机从沙涌站始发,下穿芳村大道㊁沙涌河㊁沙涌水闸㊁珠江主航道后,下穿光大花园密集建筑物,最后到达沙园站吊出井,完成区间隧道的盾构掘进任务.1.2㊀地质概况隧道穿越地层主要为<7>层强风化砂岩㊁<8>中风化砂岩及<9>微风化砂岩㊁砂砾地层,右线地质纵剖面图如图1.图1㊀[沙涌站~沙园站]区间右线隧道地质纵剖面图图1中绿色区域为<9>微风化砂岩㊁砂砾岩地层,该地层长度占整个隧道长度的40%左右.地质补勘探明<9>微风化砂岩㊁砂砾岩的平均天然单轴抗压强度85M P a 左右,部分地段围岩最大天然单轴抗压强度为132M P a ,石英含量高达65%.微风化砂岩㊁砂砾岩地层裂隙不发育,岩石质量指标R Q D 100%.岩芯及掌子面情况如图2㊁图3.图2㊀地质补勘岩芯照片图3㊀盾构掌子面照片2㊀施工难点分析2.1㊀地质围岩强度高,掘进效率低对于硬岩地层,盾构掘进速度主要由滚刀的破岩能力决定.由于刀具自身材质问题,滚刀对60M P a 以下的岩石具有很强的破岩能力,盾构掘进效率较高;对超过75M P a 的硬岩破岩能力大大下降,盾构掘进效率极其低下.区间隧道<9>微风化砂岩㊁砂砾岩地层平均抗压强度高达85M P a,无风化裂隙,岩石质量指标R Q D =100%,盾构贯入度2~3.5m m /m i n,掘进速度3~5m m /m i n.2.2㊀地层石英含量高,刀具磨损严重区间<9>微风化砂岩㊁砂砾岩石英含量高达65%,石英具有坚硬㊁耐磨㊁化学性能稳定的特点,对刀盘㊁刀具的磨损较大.盾构推进过程中,需要经常开仓检查刀具磨损情况,尤其的周边刀的磨损情况,以避免开挖半径减少造成的盾构机卡死事故.2.3㊀围岩稳定性好,管片上浮严重在软卧地层中围岩自稳性差,应力释放快,塑性形变大,管片脱出盾尾后,拱顶围岩发生形变,减少管片与地层之间的建筑空隙,有利于及时约束管片上浮趋势.<9>微风化砂岩㊁砂砾岩地层中,由于基岩稳定性好,环形建筑空隙在相当长时间内是稳定的,脱出盾尾的管片长时间处于无约束状态,随着浆液的填充及地下水浮力的增加,使管片产生较大的上浮现象,造成成型隧道线性偏差较大.3㊀盾构掘进参数控制措施根据珠江三角洲城际快速轨道交通广州至佛山段[沙涌站~沙园站]区间隧道的工程地质特点及水文地质情况,经广州 盾研所 专家论证,采用德国海瑞克φ6280土压平衡式盾构机进行本区间的施工.现代商贸工业2018年第22期203㊀海瑞克φ6280土压平衡式盾构机最大推力34210K N ,刀盘旋转最大扭矩5300K N m .盾构机刀盘采用复合式硬岩刀盘,可配置32把单刃或双刃滚刀㊁4把双刃中心刀㊁28把中心刮刀及28把周边刮刀,最大开口率28%,最大破岩能力135M P a.3.1㊀刀盘加固改造<9>微风化砂岩㊁砂砾岩具有抗压强度高㊁岩石石英含量高等特点,所以在刀盘迎土面焊接耐磨纹的同时,加焊耐磨钢板以增加刀盘的耐磨能力;在刀盘大臂连接处焊接连接钢板增加刀盘整体抗扭能力.详细如图4㊁图5.图4㊀加焊耐磨钢板图5㊀大臂加焊钢板3.2㊀刀具配置及更换3.2.1㊀刀具配置根据<9>微风化砂岩㊁砂砾岩地质特点进行刀具配置,配置的刀具应满足耐磨性好㊁破岩能力强的要求,同时应考虑刀盘中心位置刀具的偏磨问题.详细如下:(1)周边刀39#㊁40#采用庞万力重型单刃刀具,刀刃外径17i n;其他周边刀采用耐磨型热熔合金单刃滚刀,刀刃外径17i n.(2)中心刀1#~8#采用庞万力重型双刃刀具,刀刃外径19i n.(3)面刀9#~12#配置采用耐磨型热熔合金双刃滚刀,刀刃外径19i n;其他面刀采用球齿单刃滚刀.图6㊀耐磨型热熔合金单刃滚刀图7㊀球齿单刃滚刀3.2.2㊀刀具更换<9>微风化砂岩㊁砂砾岩地层中推进3~5环进行一次开仓检查,根据刀具磨损控制标准进行刀具更换.<9>微风化砂岩㊁砂砾岩地层周边刀磨损值应控制在10m m 以内,面刀磨损值控制在20m m 以内.3.3㊀推进参数设计(1)掘进模式.<9>微风化砂岩㊁砂砾岩地层中盾构掘进,应充分利用的围岩的自稳性,采用敞开式掘进模式.刀具碾压㊁切削下的碴土进入土舱后,及时被螺旋机排出,土舱内仅保留少许碴土.(2)推进参数.<9>微风化砂岩㊁砂砾岩地层中盾构掘进参数设计以快速推进㊁保护刀盘刀具㊁降低刀具异常磨损为原则,极力避免刀具偏磨㊁刀圈断裂等问题发生.故盾构总推力以刀盘扭矩及刀圈最大耐压能力来确定.岩石完整性好,刀盘转速以高速旋转为主,以增加盾构的掘进速度.详细如表1.表1㊀<9>微风化砂岩㊁砂砾岩地层盾构掘进参数参数项目控制值备注土舱压力0㊁0㊁0.3b a r 敞开式推进模式盾构总推力11000K N~12500K N根据刀具刀圈受力控制刀盘转速1.9~2.1r /m i n刀盘工作压力120~160b a r 推进速度8~15m m /m i n㊀㊀(3)碴土改良.<9>微风化砂岩㊁砂砾岩地层经刀具碾压后形成石粉及粒径15m m~25m m 的碎石块,碴土改良以降温㊁润滑㊁保护刀具为主要原则.加入泡沫剂以润滑刀具,根据地下水情况加水以降低土舱温度.碴土改良参数如表2.表2㊀<9>微风化砂岩㊁砂砾岩地层碴土改良参数项目泡沫管路12345空气流量(L /m i n )45~6060~7560~7545~60混合液流量(L /m i n)6~86~86~86~8泡沫浓度2.5%根据地下水情况及碴土性状酌情加水3.4㊀同步注浆及二次注浆<9>微风化砂岩㊁砂砾岩地层中盾构同步注浆应充分考虑管片上浮问题,注浆量满足管片不会下沉即可,同步注浆量控制在3m3左右,剩余建筑空隙以二次注浆填充.为避免管片壁后的地下水或者同步注浆的砂浆窜入土舱,可在同步注浆时加注一定量的水玻璃,加快同步注浆将夜的凝固.地下水丰富情况下,可直接采用跟踪二次注浆的形式进行封环,确保管片姿态稳定㊁管片壁后密实无水.图8㊀同步注浆+注入水玻璃施工示意图图9㊀跟踪二次注浆施工示意图工程管理与技术现代商贸工业2018年第22期204㊀㊀3.5㊀掘进姿态控制盾构掘进姿态控制管片成型姿态,<9>微风化砂岩㊁砂砾岩地层盾构掘进水平姿态应根据设计轴线进行控制,垂直姿态必须根据管片上浮量来确定,管片姿态复测至关重要.<9>微风化砂岩㊁砂砾岩地层盾构掘进姿态通常控制在-70m m~-60m m 之间,以抵消管片上浮造成的线差.4㊀盾构掘进效果<9>微风化砂岩㊁砂砾岩地层中盾构推进速度很低,逐步增加盾构总推力㊁刀盘扭矩,盾构掘进速度均无明显上升.当总推力超过14000K N ㊁刀盘工作压力超过140b a r 时,会大规模出现刀具偏磨㊁刀圈断裂现象.经多次试验,<9>微风化砂岩㊁砂砾岩地层中盾构掘进总推力控制在12000K N~13000K N ㊁刀盘转速1.8~2.0r pm ㊁刀盘工作压力110~120b a r (刀盘扭矩2200K N m~2500K N m ),可以有效的避免刀具异常损耗,掘进速度可以达到5~15m m /m i n.盾构施工参数截图如图10㊁11㊁12㊁13.图10㊀盾构总推力图11㊀刀盘转速图12㊀刀盘工作压力图13㊀盾构推进速度成型隧道管片线性水平姿态偏差在ʃ30m m 之间,垂直姿态偏差ʃ45m m 之间,到达线性设定目标.5㊀结束语盾构在俗称 磨刀石 的微风化砂岩㊁砂砾岩中掘进需要克服多种困难,尤其是刀具磨损严重㊁掘进效率低下问题.通过对珠江三角洲城际快速轨道交通广州至佛山段[沙涌站~沙园站]区间盾构穿越微风化砂岩㊁砂砾岩的介绍和分析,对刀具配置㊁盾构掘进参数㊁注浆等施工进行了分析和设定,降低了刀具偏磨㊁刀圈断裂等的异常损耗,加快了盾构在微风化砂岩㊁砂砾岩中的掘进效率.参考文献[1]苏小江,李笑.复杂地质中盾构控制技术探讨[J ].现代隧道技术,2008.[2]郭庆华,李彦.广州地区疑难地层中土压平衡盾构推进技术措施浅谈[J ].煤炭工程,2008.[3]田科军.土压平衡盾构机穿越珠江施工重难点分析[J ].铁道建设技术,2009.基于B I M 的I P D 协同模式发展阻碍因素分析基于A H P 模型邓巍靓(西南科技大学土木工程与建筑学院,四川绵阳621000)摘㊀要:基于A P H 模型原理,将B I M 和I P D 联合运营模式影响因素划分为3个层次,构建影响因素权重评价模型.结果表明:B I M 软件功能,模式重组成本和B I M 从业人员数量是影响基于B I M 的I P D 协同模式发展阻碍的主要因素.关键词:I P D ;B I M ;阻碍因素;A H P中图分类号:T B ㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀㊀㊀d o i :10.19311/j.c n k i .1672G3198.2018.22.0950㊀引言随着我国建筑业复杂项目的增多和业主要求的提高,由于传统建筑项目交易模式中各方为降低冲突碰撞,规避自方责任,以自生利益最大化等一系列问题的。

在硬岩及球状风化岩地段选用传统工法辅助盾构施工的探讨

在硬岩及球状风化岩地段选用传统工法辅助盾构施工的探讨

在硬岩及球状风化岩地段选用传统工法辅助盾构施工的探讨提要:盾构法施工的隧道区间,有时岩性变化很大,围岩时软时硬,有些地区在同一断面内,出现上软下硬,甚至在软地层中夹有坚硬的岩层或岩体,在这种情况下,继续采用盾构法掘进,在技术上、经济上和进度上都未必是最恰当的,此时,分辨不同情况,适当地选用一些传统的辅助方法,是解决问题的一种手段。

关键词:盾构区间硬岩段球状风化岩地段工法选择和应用Abstract: In some cases, there are outstanding differences of rock property between the upper and the lower in a running section, for example, the upper medium is very soft while the lower very hard, even there are some hard rock or rock body scattering in the soft stratum. In that case, probably it is not the best choice to use shield tunneling method to construct the tunnel in terms of technicality, economic and scheduled progress. According to different conditions, we could properly adopt some traditional means to solve those kinds of problems in shield tunneling project.Keywords: shield tunneling section, hard rock, globular Weathered Granite, construction Method and its Adoption.1 引言由于盾构法在修建地铁区间隧道所表现出的突出的优越性,因此,采用盾构法的比例逐步提高,诸如在广州地铁三号线已超过了隧道总长的2/3(表1)。

盾构在-9Z-微风化硬岩地层中掘进的探讨

盾构在-9Z-微风化硬岩地层中掘进的探讨

盾构在微风化硬岩地层中掘进的探讨摘要:本文结合工程实践,对岩土层进行了详细分析,阐述了运用盾构机在硬岩段掘进的适应能力以及在微风化硬岩地层中掘进中遇到的问题和解决措施。

关键词:盾构,掘进,措施Abstract: combining with engineering practice, for rock layer on detailed analysis, this paper expounds the use shield construction machine in hard rock section of development in the breeze and the ability to adapt to the hard rock strata in tunneling of the problems and solutions.Keywords: shield, tunneling, measures1、工程概况广州市轨道交通二.八号线延长线由已投入运营的广州地铁二号线在江南西和晓港站之间拆分成广州新客站至嘉禾的新二号线和文化公园至万胜围的八号线组成。

广州市轨道交通二八号线延长线盾构4标段属于新二号线,工程隧址位于广州番禺区南浦至会江之间,项目部位于番禺区广州碧桂园东南侧。

该工程包括【会南区间中间风井~会江站,会江站~石会区间中间风井盾构区间】两个盾构区间和会南区间中间风井及相关附属工程组成。

两台盾构机在会南区间中间风井始发,向会江站方向掘进,到达会江站后过站,二次始发后,继续掘进至石会区间中间风井吊出。

附属工程包括:2个联络通道和8个洞门。

区间路线示意图见下图。

2、岩层分析该标段隧道覆土在9.0~30.0m之间,洞身主要在、、岩层中通过,局部位置穿过、、、等土层。

硬岩区间主要穿越全断面的、、强、中、微风化混合花岗岩,岩性为褐黄、灰白色,中细粒结构,块状构造,长石类矿物风化明显,陡倾角节理裂隙发育,裂隙面多为铁、锰质浸染呈褐红色,岩质坚硬,其岩石天然抗压强度值及岩石质量指标详见下表。

盾构法隧道施工中管片上浮分析和预防

盾构法隧道施工中管片上浮分析和预防

盾构法隧道施工中管片上浮和预防中铁十三局集团广州地铁项目部姚明会谈家龙【内容提要】:本文结合广州市轨道交通四号线仑大盾构区间工程实例,从盾构工法特性,同步注浆工艺,盾构姿态控制及线路走向等方面着手,对土压平衡盾构施工过程中产生的隧道管片上浮现象、原因进行了分析研究,并提出了相应的施工控制对策,对盾构法隧道施工中控制管片上浮有很好的借鉴作用。

【关键词】:盾构法施工管片上浮和预防1 前言在盾构掘进过程中,管片上浮多数情况下是发生在硬岩地段,尤其在下坡段,跟踪测量结果显示,在脱出盾尾后24小时(掘进12环左右)内管片上浮值就可以达到80~100mm,在随后的时间里管片上浮速度有所减慢,在36小时后管片上浮量基本达到稳定。

管片上浮主要受工程地质、水文地质、管片衬砌注浆质量、盾构机姿态控制等方面的影响。

本文结合广州城市轨道交通四号线仑大盾构区间隧道管片上浮的工程实例,从盾构工法特性、同步注浆、盾构姿态及线路走向等方面着手,重点对土压平衡盾构施工过程中产生的管片上浮的现象、影响因素及应对措施进行分析研究,为解决盾构隧道管片上浮问题提供一些参考建议。

2 工程概况及地质分析2.1工程概况仑大盾构区间线路位于广州城市中心区东南侧,属珠江三角洲平原区的珠江水网带北缘,地形略有起伏,为河流和低丘地带。

区间隧道两次过山,两次过河,两次过村,一次过站。

隧道右线长2301.3m,左线隧道长2298.275m。

设竖曲线4个,最小竖曲线半径为3000m,最大纵坡为42.65‰。

最小平面曲线半径800m。

区间隧道平面总体走向为“V”字形,纵断面总体走向为“W”字形。

区间线路间距为12.7m~15.7m。

2.2线路区间工程及水文地质分析本区间隧道穿越地层分布不均匀,地层分布复杂,分界不明显,起伏变化大。

隧道主要穿过<8Z>中风化混合岩、<9Z>微风化混合岩地层。

<8Z>地层起伏较大,隧道中有<7Z>地层出露,厚度约2m-7m。

硬岩段盾构掘进专项施工方案

硬岩段盾构掘进专项施工方案

硬岩段盾构掘进专项施工方案一、项目背景硬岩段盾构掘进是隧道施工中常见的难点之一,对盾构机的设计和操作技术都提出了较高的要求。

本文将从施工前准备、机械设备准备、施工工序、安全保障等方面提出硬岩段盾构掘进专项施工方案。

二、施工前准备在进行硬岩段盾构掘进之前,需要做好以下准备工作:1.地质勘察:对盾构工程地质情况进行详细勘察,了解隧道穿越的地质情况、岩性及断裂带等信息。

2.盾构机调试:对盾构机进行全面检查和调试,确保各个部件运转正常。

3.施工人员培训:对参与盾构施工的人员进行相关培训,提高其对硬岩段盾构施工特点的认识。

三、机械设备准备硬岩段盾构掘进需要搭配合适的机械设备,包括盾构机、刀具、搅拌器等。

盾构机应具备较强的穿透力和稳定性,以应对硬岩段的挖掘。

四、施工工序硬岩段盾构掘进施工工序将分为以下几个步骤进行:1.钻孔爆破:对硬岩段进行预掘,减少对盾构机的冲击和损伤。

2.挖掘进场:将盾构机逐步推进到预定位置,在硬岩段开始掘进前做好准备工作。

3.盾构掘进:盾构机开始掘进硬岩段,配合刀具和搅拌器进行挖掘和混凝土支护。

4.施工质量检测:对盾构掘进过程中的混凝土支护、地质情况等进行检测,确保施工质量。

五、安全保障在硬岩段盾构掘进过程中,安全至关重要。

应做好以下安全保障工作:1.巡视检查:定期对盾构机及施工现场进行巡视和检查,及时发现问题并处理。

2.安全培训:对施工人员进行安全培训,提高他们对施工安全的重视程度。

3.应急预案:制定完善的应急预案,做好应对事故的准备工作。

结语通过以上专项施工方案,可以更好地应对硬岩段盾构掘进过程中的各种挑战,确保施工的顺利进行和安全性。

希望能对相关工程实践提供一定的参考和指导。

盾构通过基岩凸起地段综合施工技术

盾构通过基岩凸起地段综合施工技术

芯完成后,在地质 钻 孔 内 插 入 PVC 管 并 固 定,
PVC
破参数.
2.
3.
4 布孔形式与装药结构
爆破 范 围 内 基 岩 埋 深 深 度 大,会 导 致 基 岩 爆 破
管底安装堵头,爆破前孔口覆盖,防止异物进入.现
破碎难度较 大、效 果 差,为 了 达 到 较 好 爆 破 破 碎 效
场需针对钻孔情况 及 孔 位 验 收 情 况,根 据 规 范 计 算
基岩凸起情况,存在着“上软下硬”的情况,同一断面
存在软硬差异较大的地层是广州地区盾构施工最为
棘手的问题.由于土压平衡盾构机有避硬趋软的倾
向,盾构机姿 态 控 制 困 难 [1].该 类 地 层 条 件 下 施 工
效率低,盾构刀盘及刀具磨损量大;掘进中各组推进
油缸压力不均衡,单组油缸推力过大,容易导致管片
技术,遇到基岩凸起、“上软下硬”情况,采用地面爆破 施 工,通 过 对 爆 破 时 药 包 设 计、安 装 及 布 孔 方 式、爆 破 安
全距离的控制,对基岩进行预处理,爆破后检测处理效果并通过地面注浆固结裂隙.盾构机掘进时,在不同路
段,通过控制盾构机的掘进参数,顺利完成盾构区间掘进任务,减少盾构开仓风险.
收稿日期:
2019

04

17
基金项目:国家自然科学基金(
41672259)
作者简介:朱小藻(
1974—),男,高级工程师,主要从事交通土建
施工管理工作.zhux
i
ao
z
ao@126.
c
om
计孔距垂直钻孔,钻 孔 孔 径 为 110 mm,采 用 深 孔 爆
破技术及水下爆破 技 术 两 种 爆 破 施 工 形 式 装 炸 药,

盾构机在长距离硬岩中掘进的探讨

盾构机在长距离硬岩中掘进的探讨

盾构机在长距离硬岩中掘进的探讨摘要:研究目的:盾构机目前已广泛应用于各种土建工程领域。

利用盾构技术解决地铁工程中长距离硬岩掘进的工程实例不多见。

本文主要研究运用盾构机在硬岩段掘进的适应能力以及在硬岩段掘进可能出现的问题和需采取的措施。

研究方法:文章通过广州地铁1个长距离硬岩掘进的工程实例,收集施工过程中相关的数据、出现的问题以及所采取的对策等资料,并对这些信息进行分析。

研究结果:根据该工程的施工过程得出盾构机在硬岩中的掘进是可行的,出现的问题能够通过采取相应的措施予以克服。

研究结论:由于本段硬岩有极细小裂隙且裂隙多被石英细脉充填,因此盾构能够顺利掘进。

可以得出结论:只要裂隙发育,即使岩石单轴抗压强度高,可以通过选用适宜的盾构机型、合理地进行刀盘和刀具配置,完全可以顺利地在硬岩中掘进,而且比其它工法掘进速度更高。

关键词:盾构机;长距离硬岩;掘进;探讨盾构技术已广泛应用于软土地层和复合地层中修建地铁隧道,尤其是广州、深圳的复合地层可能遇到各种土类、岩类及其混合类。

若遇到长距离(大于100m)的硬岩,通常采用传统工法即利用矿山法开挖隧道,盾构机拼装管片通过。

这是建立在以往在硬岩中成洞速度与工法间的关系的统计基础的结论既连续硬岩段长度将近100m以后,矿山法的成洞速度大于盾构法。

本工程的硬岩在招标设计中同样是利用上述结论采用矿山法开挖,盾构机拼装管片。

由于工期因素,无法按原定组合工法实施,只能尝试用盾构技术解决长距离硬岩掘进问题。

1 工程概况1.1 工程范围广州轨道交通四号线大学城专线(仑大盾构区间),北起仑头后底岗盾构始发井始发,经仑头村穿越仑头海至官洲岛,到达官洲站,通过官洲站再次始发后经官洲村、官洲河,至大学城吊出井,矿山法施工到大学城站结束。

总长为2826.5m,其中盾构法区间隧道为2301.3m,包括7个联络通道、2个废水泵房。

其中始发段和仑头海底两段合计共有300多米〈9Z〉微风化混合岩的硬岩段。

硬岩处理及硬岩段盾构掘进对策

硬岩处理及硬岩段盾构掘进对策

硬岩处理及硬岩段盾构掘进对策一基岩突起分布概况根据设计蓝图、地质详勘资料、针对硬岩段补勘资料等可知,区间有三段硬岩凸起,盾构掘进困难,设计采用矿山法+盾构空推及深孔爆破等辅助工法进行处理。

1号联络通道附近,右线隧道YDK21+886~ YDK21+956位置,长约70m,左线ZDK21+892~ ZDK21+965、ZDK21+992~ ZDK22+038位置,长约120m遇到坚硬基岩突起情况。

1号竖井处右线YDK23+285~ YDK23+350,长65m。

左线ZDK23+285~ ZDK23+350,长65m遇到基岩突起情况。

2号竖井处右线YDK24+126.1~+171.1侵入隧道断面最高为1.03m,最低为0.34m,影响长度为45m。

左线ZDK24+093.2~+132.1, 基岩侵入隧道断面最高2.98m,最低为0.02m,长度为38.9m。

二硬岩处理方案2.1一号竖井硬岩处理方案1号竖井右线YDK23+285~ YDK23+350,长65m。

左线ZDK23+285~ ZDK23+350,长65m遇到基岩突起。

此处采用矿山法开挖做初支及盾构机通过用导台,盾构机空推通过。

2.2 盾构空推技术2.2.1 盾构机进矿山法隧道前的准备1)导台测量及断面超欠挖测量矿山法隧道导台厚度150mm,采用钢筋混凝土现浇,导台弦长3150mm。

导台是盾构机通过硬岩隧道时的下部支撑,其施工精度直接决定着盾构机的姿态。

导台施工模板定位后必须进行测量复核,混凝土浇注后应进行标高的复测,确保导向平台的标高施工精度在0~+15mm以内。

导台施工完成后,由测量班对导台进行线路联系测量,包括水平及竖直方向,误差超过设计规范要求的,需重新施作。

由于矿山法隧道采用爆破施工,隧道断面存在大量的超挖或欠挖现象,一旦隧道欠挖严重,盾构机无法通过,后期处理难度较大。

在盾构机进矿山法隧道之前对矿山法隧道进行断面测量,一旦欠挖影响盾构机通过,则提前处理。

提高硬岩地层盾构机掘进工效施工工法

提高硬岩地层盾构机掘进工效施工工法

提高硬岩地层盾构机掘进工效施工工法提高硬岩地层盾构机掘进工效施工工法一、前言硬岩地层是盾构施工过程中的难点之一,有效的施工工法对于提高盾构机在硬岩地层中的掘进工效至关重要。

本文将介绍一种适用于硬岩地层的盾构机施工工法,包括工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及实际工程实例。

二、工法特点该工法具有以下特点:1. 采用切割和破碎的方式进行硬岩地层的掘进,提高施工效率。

2. 设计了专用的刀具和装置,能够适应高强度硬岩地层的掘进需求。

3. 采用集中供水和冲洗系统,减少对盾构机和刀具的损耗。

4. 通过合理设计的防护结构保护盾构机的主要装置免受硬岩的冲击和磨损。

三、适应范围该工法适用于硬岩地层,如花岗岩、片麻岩等,特别适用于抗压强度大于100MPa的坚硬岩石。

四、工艺原理该工法的工艺原理是基于切削和破碎的原理,通过盾构机上的刀具切削和破碎硬岩地层,并用液压系统将碎石输送到管道上部。

五、施工工艺1. 调整盾构机的刀具及冲洗系统,保证刀具能够正常工作并及时清洗碎石。

2. 开始切削硬岩地层,将硬岩破碎为较小的颗粒。

3. 利用液压系统将碎石输送到管道上部。

4. 连续进行切削和破碎操作,推进盾构机前进。

六、劳动组织施工过程中需要合理安排工人的工作,包括刀具更换、设备维修、液压系统检查等,确保施工过程的顺利进行。

七、机具设备1. 盾构机:具有适应硬岩地层的性能和参数,如刀具强度、抗碎石性能等。

2. 刀具:针对硬岩地层设计的刀具,具有耐磨、抗碎石的特点。

3. 工作液压系统:用于控制刀具的运动和输送碎石。

八、质量控制1. 刀具性能的检查和测试,确保其耐磨、抗碎石的能力。

2. 监控液压系统的工作状态,确保系统正常运行。

3. 定期检查和清洗管道,确保碎石的顺利输送。

九、安全措施1. 使用防护结构,保护盾构机的主要装置不受硬岩的磨损和冲击。

2. 提供足够的通风设备,防止尘埃积聚和引起空气污染。

浅谈上软下硬段盾构掘进施工风险及对策

浅谈上软下硬段盾构掘进施工风险及对策

浅谈上软下硬地层盾构掘进施工风险及对策徐国平,胡敏润(中交第二航务工程局有限公司)摘要:根据广州市地质复合型的特点,区间隧道一般都会遇到上软下硬地层情况,在掘进施工过程存在着很大的风险,文章以广佛线土建12标菊西区间通过珠江水产研究所地段上软下硬地层为例,提出了在该类地层掘进施工风险控制的对策,并对该类地层的施工有关情况进行了总结。

关键词:上软下硬盾构掘进风险对策1、工程概况珠三角城际快速轨道交通广佛线是国内第一条城际快速轨道交通线路,土建第12标段地点位于广州市荔湾区,工程范围包括两个车站、两个盾构区间,其中菊树~西朗盾构区间双线全长约3933米,西朗~鹤洞盾构区间双线全长约1328米,隧道直径6米。

盾构隧道主要穿越的地层有淤泥、淤泥质粉细砂、蠔壳片中粗砂层、中风化泥质粉砂岩、微风化泥质粉砂岩等多种复合地层。

2、上软下硬地层掘进施工风险在菊树~西朗区间盾构施工过程中,需要下穿珠江水产研究所440米范围,7个科研鱼塘,鱼苗珍贵经济价值高。

根据详勘资料显示,该地段部分地质探孔位于隧道范围内,上软下硬地层上部主要为蠔壳片中粗砂层,下部地层为微风化粗砂岩层,最大强度约35MPa,两类地层强度差异较大,呈现上软下硬特征,一类为蠔壳砂层,主要成分为蠔壳以及动物尸体残渣,整体呈松散状态,遇水液化,在刀盘扰动下易产生流变,影响地面沉降,并且与花地河水系联通,涌水量大;另一类为微风化砂岩,粘土矿物成分含量高,遇水软化,在滚刀碾磨下形成粉末状颗粒,是形成泥饼的基础材料。

在这类复合型地层中添加剂选择较难,如采用泡沫剂作为添加剂,对泥饼有较好的防治作用,但对于砂层没有改良效果。

在高土压掘进条件下,盾构机掘进会出“呕吐”状态,即打开螺旋机液压闸门,开度即使很小,短时间内渣土、气体喷涌而出,犹如呕吐状态,由于出渣含水量大,皮带机不能立即运走渣土,出土效率很低,同时土仓内土压力迅速下降,立即关闭闸门,土压力迅速回升,土仓压力浮动过大,对顶部砂层有一定影响,并且砂层时常含有小型孤石,经常卡住液压闸门。

浅析盾构法施工在软硬不均地层中的掘进方法

浅析盾构法施工在软硬不均地层中的掘进方法

浅析盾构法施工在软硬不均地层中的掘进方法摘要:结合工程实例分析了盾构法施工在软硬不均地层中的掘进方法,在不同的硬度的地层中选择不同的刀盘面板和刀具,同时使用了滚刀。

分析了盾构法在实际工程的操作,为其实际的操作做了合理的总结。

关键词:盾构法;刀盘和刀具选择;操作近年来,随着科学技术的发展和大量盾构隧道工程的实践,盾构法隧道施工技术在设计理论、施工方法和设备设施方面均取得了长足的发展,从而为在软弱基础中修筑隧道和管道等工程的主导技术,在世界各国的城市建设、工业管线施工以及公路、铁路、水利工程和矿山建设中,得到了广泛的应用。

本文主要是根据施工现场盾构掘进过程中遇到的典型地质软硬不均现象,总结和阐述在此种情况下盾构法施工的方法。

工程实例1.1上海隧道施工的购物公园站~竹子林站区间上海隧道股份使用日本三菱盾构机,施工中因遇到孤石或掌子面地层上软下硬等软硬不均的现象,结果导致掘进速度很慢,刀盘严重损坏,先后在刀盘前方施做了两个竖井和一次旋喷桩加固,通过上述方法,进行刀盘的修理和换刀。

1.2中铁隧道施工的广州六号线右线盾构隧道中铁隧道使用德国海瑞克生产的土压平衡式盾构,从东湖站向黄花岗方向掘进,至SSK2+325.8附近时,掌子面地层出现上软下硬、左软右硬的情况,结果导致掘进速度极慢,刀具严重破坏,地面发生沉降异常,被迫停工。

1.2.1地质情况隧道覆土和通过范围的地质情况如图一所示。

1.2.2进入此段前后掘进施工情况掘进参数:进入前进入后推力1000T左右1400T最后增至2100T推进速度60mm/min 2~6mm/min刀盘转速 1.5~1.8rpm1.8~2.3rpm刀盘扭矩70~149bar间跳动155bar渣土温度25℃左右高达83℃图一典型软硬不均地层施工中伴随的现象:掘进速度在瞬间降低至很低,刀盘扭矩跳动利害,常有卡死刀盘的现象,土仓内有较大的异响,有较大重物在土仓内滚动但的声音又传不出来的感觉,同时,掘进时盾构振动利害。

工程建设施工之盾构法施工在软硬不均地层中的掘进方案

工程建设施工之盾构法施工在软硬不均地层中的掘进方案

工程建设施工之盾构法施工在软硬不均地层中的掘进方案文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-MG129]【经典资料,WORD文档,可编辑修改】盾构法施工在软硬不均地层中的掘进方案近年来,随着科学技术的发展和大量盾构隧道工程的实践,盾构法隧道施工技术在设计理论、施工方法和设备设施方面均取得了长足的发展,从而为在软弱基础中修筑隧道和管道等工程的主导技术,在世界各国的城市建设、工业管线施工以及公路、铁路、水利工程和矿山建设中,提到了广泛的应用。

我国是在本世纪50年代开始引进盾构法修筑隧道工程的。

施工中注意吸收和采用先进的技术和新工艺、新材料,参考和借鉴别国的成功经验和失败的教训,发展速度较快,成绩斐然。

但是,通过在深地铁的盾构隧道施工可以看出,盾构施工也有很多局限性和缺陷性。

最明显的是盾构不能顺利通过掌子面地层软硬不均的地段。

本文主要是根据中隧集团在深圳地铁福民站~会展中心遇到的典型地质软硬不均现象,总结和阐述在此种情况下盾构法施工的方法。

1、工程实例1.1上海隧道股份施工的购物公园站~竹子林站区间上海隧道股份使用日本三菱盾构机,施工中因遇到孤石或掌子面地层上软下硬等软硬不均的现象,结果导致掘进速度很慢,刀盘严重损坏,先后在刀盘前方施做了两个竖井和一次旋喷桩加固,通过上述方法,进行刀盘的修理和换刀。

1.2中隧集团施工福民站~会展中心站右线盾构隧道形,有利于保证布置了滚刀后的刀盘结构强度,更能承受大的荷载,同时在硬岩或软硬不均地段掘进发生坍塌时刀盘面可起支撑作用。

周边采用圆弧形,则为硬岩刀盘最典型的特征,因为周边圆弧形过度增大了周边刀盘的面积,可在周边布置更多的滚刀以适应周边滚刀高线速度快磨损的需要,更能满足切削。

同时,开口形状和开口率,以及刀盘面板上的泡沫加入口等,也能满足软岩掘进的需要。

3.2.2刀具的选择和装配针对地层软硬不均的情况,特别是硬岩分布的位置,结合各种刀具的破岩特点,在刀盘面板上装配不同的刀具。

盾构掘进工程施工组织设计方案

盾构掘进工程施工组织设计方案

盾构隧道施工方案5∙ 1盾构隧道100m试挖施工盾构开始开挖的100m称为试挖段。

通过试挖段将实现以下目标:在最短的时间内对盾构机进行负载调试。

(2) 了解和了解工程地质条件,掌握地质条件下土压平衡的施工方法。

(3)收集、整理、分析和总结各层的开挖参数,制定各层正常开挖作业规则,以及推力、推进速度和排泥量的关系,实现快速、连续、高效的正常开挖。

(4)熟悉管片拼装操作流程,提高拼装质量,加快施工进度。

(5)通过本路段的施工,加强对地表变形的监测分析,反映盾构机出孔和前进时盾构机对周围环境的影响,掌握盾构机前进参数和同步注浆量。

(6)通过在地层上推进施工,找出盾构截面在各层中时盾构推进轴的控制规律。

(7)试挖段试验项目:灌浆液的混合比、外加剂的种类及用量、盾构掘进的各项参数、施工方式的选择。

(8 )验证不同岩层的刀盘和刀具磨损量,结合推力、刀盘转速等确定最佳参数,计算切换点。

5. 2盾构隧道法向段施工6. 2.1驱动方式的选择土压平衡盾构机有开放式、半开放式和土压平衡三种开挖方式。

土压力平衡方式分为普通土压力平衡和附加土压力平衡。

为获得理想的开挖效果,保证开挖面的稳定性,避免涌水、涌砂、塌方等事故,有效控制地表沉降,保证地面建筑物的安全,必须根据不同的开挖条件选择不同的开挖条件。

不同的地质条件。

该段隧道主要穿越地层<3-2>中粗砂层、<4-2B>粉质粉质粘土、<5Z-2>砂质粘土、<6Z>全风化花岗片麻岩、<7Z>强风化花岗片麻岩,<8Z >中风化花岗片麻岩,<9Z>微风化花岗片麻岩,<F>断层断裂带,地质较为复杂,因此在推进时采用盾构机土压平衡方式。

通过试掘段的掘进,选取7个施工管理指标进行掘进控制管理:a、土仓压力;b、推进速度;c、总推力;d、土壤位移;e、刀盘转速和扭矩;Fo注浆压力和注浆量;g、加泥量和加泥比,其中土仓压力和同步注浆量是主要管理指标。

⑴土压平衡模式①适应工作条件一个。

洞体位于粉砂质粉砂、泥质粉砂岩等自稳定性较差的地层中。

盾构始发与掘进施工方案

盾构始发与掘进施工方案

盾构始发与掘进施工方案
在现代城市基础设施建设中,盾构技术已经成为了地下工程施工的重要方法之一。

盾构作为一种利用机电一体化设备进行隧道开挖的高效施工技术,已经在地铁、水利、交通等领域得到广泛应用。

盾构始发
环境调查
在盾构开始施工之前,必须进行环境调查,包括地质勘察、地下管线情况调查
等工作。

只有了解地下情况,才能确定盾构的始发点和施工路线。

设备准备
在确定了始发点和施工路线后,需要准备好盾构机及相关配套设备。

盾构机的
选择应根据隧道的长度、曲线、坡度等因素进行合理选型。

施工方案制定
制定盾构始发与掘进的施工方案是非常关键的一步。

需要考虑到地质情况、地
下水情况、地下管线等因素,确保施工过程平稳进行。

盾构掘进
施工准备
在盾构始发后,就开始了盾构的掘进工作。

在掘进之前,需要进行施工准备工作,包括盾构机的检查保养、管道材料的准备等工作。

掘进过程
盾构掘进的过程中,需要不断监测地下情况,及时调整盾构机的前进方向和速度。

同时,要确保施工现场的安全,防止地质灾害和工人受伤等情况发生。

安全保障
在盾构掘进的过程中,安全是施工工作中的首要任务。

必须建立健全的安全管
理制度,培训工人安全意识,保障盾构施工过程中的安全。

总结
盾构始发与掘进施工方案的制定和执行需要各个环节的密切配合和协调。

只有科学合理地制定施工方案,保障盾构始发与掘进过程中的安全和高效,才能顺利完成工程建设任务。

以上是笔者对盾构始发与掘进施工方案的一些思考和总结,希望能对相关领域的从业人员有所帮助。

盾构穿越微风化硬花岗岩层之工法论

盾构穿越微风化硬花岗岩层之工法论
凝土养 护方面 严格 按照操 作规程 和质 量标准 进行施 工 , 真正贯彻 执行 普通混凝 土好 好打 的抗裂 理念 , 裂缝 控 将
3 设置永久性缩缝和伸缝 . 5
根据我 司在工 业厂房 施工 中累积 的经验 , 混凝 土施
工浇筑 2  ̄4 4 8小 时左右后 , 混凝 土达 到一 定强度 时 , 可
和 单轴 极 限抗压 强度 6 M a 采用矿 山法先 开挖初 衬再 1P) 盾 构拼管 片通过 的方法解 决外 , 其余 地段施 工方法 推荐 采用 盾构法 。
制地面沉 降 、 少对地 面建筑物 的影 响和在 水 下开挖 时 减 不 影响水 面交 通等 特 点 , 在隧 洞洞 线较 长 、 深较 大 的 埋 情 况下 , 盾构机 施工更 为经济 合理 。但 是盾构机 遇 到 用
进 行条状 分块 。采用 无齿 锯弹线进 行切 割 , 设计 要求 按 的长度 和 宽度 , 切割 达 到设计 要 求尺 寸 的伸 缩缝 , 待地 面混凝 土性 能基 本稳 定后 , 再灌注填 充材料 。
制在规●
3 表面机械打磨处理 . 6
会 造 成隧 道管 片破 损 、 道 中心 线偏 移 、 隧 盾构 机损 坏等 许 多难 以预料 的 问题 , 盾构 施工 带来 了十分 不利 的因 给 素, 也存在 一定 的施工 风险 。建议采 取盾 构法 +矿 山法 施工 , 穿过花 岗岩 微风 化 带 <- > 岩 石致 密 、 硬 、 94 ( 坚 饱
关键 词:盾构; 微风化岩; 工法
1工程 概 述
用盾构机进 行 隧洞 施工 具有 自动化程 度 高、 节省 人
力、 施工速 度 快 、 一次 成洞 、 受气 候 影 响、 不 开挖 时可 控
层, 部分 地段 穿越微 风化花 岗岩 , 层软 硬不均 , 地 局部地 段 存在上 软下硬 的地 层 , 因此 , 盾构 掘进 至此种 地层 时,
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盾构在微风化硬岩地层中掘进的探讨
摘要:本文结合工程实践,对岩土层进行了详细分析,阐述了运用盾构机在硬岩段掘进的适应能力以及在微风化硬岩地层中掘进中遇到的问题和解决措施。

关键词:盾构,掘进,措施
Abstract: combining with engineering practice, for rock layer on detailed analysis, this paper expounds the use shield construction machine in hard rock section of development in the breeze and the ability to adapt to the hard rock strata in tunneling of the problems and solutions.
Keywords: shield, tunneling, measures
1、工程概况
广州市轨道交通二.八号线延长线由已投入运营的广州地铁二号线在江南西和晓港站之间拆分成广州新客站至嘉禾的新二号线和文化公园至万胜围的八号线组成。

广州市轨道交通二八号线延长线盾构4标段属于新二号线,工程隧址位于广州番禺区南浦至会江之间,项目部位于番禺区广州碧桂园东南侧。

该工程包括【会南区间中间风井~会江站,会江站~石会区间中间风井盾构区间】两个盾构区间和会南区间中间风井及相关附属工程组成。

两台盾构机在会南区间中间风井始发,向会江站方向掘进,到达会江站后过站,二次始发后,继续掘进至石会区间中间风井吊出。

附属工程包括:2个联络通道和8个洞门。

区间路线示意图见下图。

2、岩层分析
该标段隧道覆土在9.0~30.0m之间,洞身主要在、、岩层中通过,局部位置穿过、、、等土层。

硬岩区间主要穿越全断面的、、强、中、微风化混合花岗岩,岩性为褐黄、灰白色,中细粒结构,块状构造,长石类矿物风化明显,陡倾角节理裂隙发育,裂隙面多为铁、锰质浸染呈褐红色,岩质坚硬,其岩石天然抗压强度值及岩石质量指标详见下表。

注:括号中数据为经验值
3、施工中遇到的问题及解决措施
3.1硬岩掘进遇到的问题
左线在石会区间476环进入微风化硬岩,右线在石会区间478环进入微风化硬岩,盾构掘进遇到很大的困难:掘进速度慢;刀具磨损快,换刀频繁;掘进切割岩体产生的石粉容易把刀具裹住,使滚刀不能转动,导致刀具偏磨;岩层裂隙较发育,地下水较丰富,掘进喷涌严重,导致掘进清理量大,设备容易损坏,盾尾注浆较难密实导致管片上浮等一系列问题。

3.2应对措施
3.2.1组织措施
针对盾构机过微风化硬岩困难的问题,项目部首先在组织方面采取了下列措施:
(1)加强对施工人员的技术培训。

(2)编制落实可行的施工方案。

(3)针对过硬岩掘进出现的问题多次组织相关人员召开讨论会,集思广益,研究对策。

(4)硬岩掘进段,进行领导值班制度,项目班子成员轮流上晚班,针对出现的问题及时进行处理。

(5)操作手及值班经理汇报制度,操作手每天下班后必须对当班工作完成情况以及施工停滞时间、原因向项目领导汇报。

让领导及时了解并能迅速解决当前存在的问题。

3.2.2技术措施
技术方面,项目部根据各个问题,有针对性的采取了如下措施:
(1)针对岩层裂隙较发育,地下水较丰富,掘进喷涌严重,导致掘进清理量大的问题采取的措施:
①加强注双液浆效果,坚持做止水环,封堵管片后方来水,双液浆施工由项
目副总工监控。

②坚持先排水后掘进的方法,先采用气压排水等的方法把土仓水排空,再进行掘进。

③加强泡沫等土质改良剂的注入。

④出现喷涌时利用一台真空吸污泵,对喷涌出来的泥水进行吸排,排到土斗里,减少清理量。

⑤加高螺旋机出土口挡板,在螺旋机出土口下设置水平挡板,减少掉渣量。

(2)针对刀具磨损快、容易偏磨等采取的措施:
①加强发泡剂等土质改良材料的注入。

②全断面硬岩段每环检查一次刀具,一般当边缘滚刀超过10mm、正面及中心刀超过20mm就要更换刀具。

③每次检查刀具必须利用高压水枪对裹在刀具上的泥粉进行清理,并对刀具螺栓进行复紧。

④刀具选择上,进入硬岩后,对原来的带合金粒刀进行了更换,使用了庞万利的滚刀以及海瑞克的重型滚刀。

(3)针对管片上浮、错台等采取的措施:
①控制好盾构机姿态:当硬岩掘进面裂隙发育较好时,就要首先考虑涌水带来的管片上浮问题,判断出前方来水还是后方来水后采取的施工措施不同,但目的都是为了切断汇水通道。

另外还要根据涌水的方量计算上浮量,操作手根据上浮值控制姿态略低于设计轴线,预留一定的上浮空间。

②注浆控制:通过掘进过程中的同步注浆及管片背后二次补注双液浆确保注浆量饱满,固结有效;注浆的效果可以通过打开已注浆管片的注浆孔放水情况查明,以实际情况来调整注浆配比,凝固时间等各个参数,同时若后方来水较大,则必须及时做止水环封堵后方来水,切断管片背后通水渠道。

③管片螺栓复紧:受硬岩段盾构机震动大,管片浮动大的影响,管片螺栓容易松动,一般管片安装手要在拼装、注浆、稳定时分三次复紧,保证管片的连续性。

(4)针对掘进速度慢采取的措施:
选择合理的掘进参数:针对不同地层,掘进参数需要做相应的调整,制定一
个硬岩段的掘进初始值再逐渐进行微调,适应该地段的岩性情况。

总的来说,调整的主要参数包括总推力、刀盘转速、刀盘扭矩、掘进速度以及贯入度。

一般硬岩控制参数为:推力9000KN左右,刀盘转速2.0rpm,刀盘扭矩微风化花岗岩发生了盾体卡壳事故,施工经过:09年5月22日右线白班SHY484环从1200mm 开始掘进,速度很慢(3~5mm/min),推力较大(超过1400T),扭矩低(50~90Bar)。

掘完SHY484更换15把单刀,复紧其他刀具螺栓掘进SHY485,恢复掘进十分困难,推力超过2000T,扭矩低至60Bar,掘至450mm时开仓检查刀具,经检查,边缘刀偏磨较大:39#边缘滚刀最大偏磨30mm,38#边缘滚刀最大偏磨20mm,盾体被围岩卡死。

卡壳段地层为微风化花岗岩,地面情况及地质剖面图见下图。

4.2应对措施
2009年5月22日盾体被围岩卡死,5月23日更换完刀具,用风镐对盾构机刀盘与前体间缝隙打凿后试推,但推力达2500T。

由于边刀磨损导致开挖轮廓缩小,盾构机切口环密贴周边围岩,盾构机受前方围岩的约束已无法继续前进。

24日尝试用往土仓内加气,无法保压,最大气压只能达到1.7Bar,盾体无后退迹象。

根据这个情况,项目部决定采取爆破清除盾体上方围岩脱困,并立即开始联系专业爆破队伍、准备爆破方案、办理相关审批手续;在进行爆破准备工作的同时,继续尝试其它办法进行脱困。

5月24日至28日通过对欠挖围岩打凿,试图收铰接千斤顶,收了20mm左右,前体没有动,只是把后体拉了过去;也尝试刀盘焊钢钎破碎地层,钎头多次脱落无效果。

从土仓内看,切口环前方已无突出岩体阻挡盾构前进,但经过多次尝试推进,盾构机仅向前推进了约600mm,无法脱困。

经过一周紧张的爆破施工作业准备,爆破专项施工方案经专家会审,并到公安部门办理相关爆破审批手续后,6月2日开始实施爆破作业。

盾体上部岩石的清除施工分两个阶段进行,第一阶段在刀盘前方爆破开挖一个工作洞,第二阶段清除盾构机前体上方岩体。

整个爆破施工历时3.5天,清除盾体上方围岩后,盾构机顺利脱困。

项目部认真总结了这次卡壳的经验和教训,在后来的硬岩掘进施工过程中,坚持每环检查刀具、复紧刀具螺栓,对边缘刀重点检查,对磨损量超过10mm的及时进行更换,在检查刀具的同时量测切口环与围岩的间隙。

参考文献
[1]竺维彬,袁敏正.浅论广州地铁对中国盾构技术进步的贡献[C]//2004年中德隧道(盾构)技术研讨会论文集.2004,7.
[2]HUANLUISMAGRO,硬岩掘进技术的最新发展[C]//2004年中德隧道(盾构)技术研讨会论文集.2004,7.
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。

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