土压平衡盾构施工中常见的问题及措施
土压平衡盾构施工中常见问题及措施
接触盾构机半年多了,对盾构机常见的问题有了一定的认识和体会,总结下以供参考学习!1 盾构机身滚动问题盾构机身滚动是由于刀盘切削开挖面土体产生的扭矩大于盾构机壳体与隧道洞壁之间的摩擦力矩而产生的。
在两地层分界面掘进时,由于岩性差别太大且岩层稳定性较好,此时扭矩很大,而盾构机壳体与洞壁之间只有部分产生摩擦力,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机身的滚动,过大的滚动会影响管片的拼装,也会引起隧道轴线的偏斜。
一般情况下,当滚动偏差超过0.5°时,应及时采用以下方法进行纠正。
1)针对性地加注泡沫减小刀盘扭矩。
2)及时注浆,确保注浆量,采用活性浆液等措施增大盾构周边摩擦力。
3)改变刀盘旋转方向,放慢推进速度。
2 泥饼问题盾构机穿越粘性土层时,由于刀盘面需维持较高的压力,而且温度一般也很高。
这样粘性土在高温、高压作用下易压实固结产生泥饼,特别是在刀盘的中心部位。
当产生泥饼时,掘进速度急剧下降,刀盘扭矩也会上升,大大降低开挖效率,甚至无法掘进。
施工中主要采取下列措施。
1)在到达这种地层之前把刀盘上的部分滚刀换成刮刀,增大刀盘的开口率。
2)适量增加泡沫的注入量,减小碴土的黏附性,降低泥饼产生的几率。
3)刀盘背面和土仓压力隔板上设搅拌棒,以加强搅拌强度和范围,并通过土仓隔板上搅拌棒的泡沫孔向土仓中注射泡沫,改善渣土和易性,增大渣土流动性。
4)必要时螺旋输送机内也要加入泡沫,以增加碴土的流动性,利于碴土的排出。
5)采用2/3仓土加气压模式掘进。
6)一旦产生泥饼,可空转刀盘使泥饼在离心力的作用下脱落。
确保开挖面稳定的情况下也可采用人工进仓清除。
3 螺旋输送机喷涌问题当基岩裂隙水发育时,隔水层厚度不一致且常缺失。
在这种地层中,如果盾构机没有连续掘进或掘进间歇,以及同步注浆不密实形成流水通道,水压较大,土质不良,进入土仓的渣土不具有一定的塑性(粘土矿物质含量少,密水性差),那么承压水与无塑性渣土容易形成螺旋输送器喷涌。
土压平衡式盾构机掘进中的一些问题及防治
土压平衡式盾构机掘进中的一些问题及防治一、盾构正面阻力过大1、现象盾构推进过程中,由于正面阻力过大造成盾构推进困难和地面隆起变形。
2、原因分析(1)盾构刀盘的进土开口率偏小,进土不畅通;(2)盾构正面地层土质发生变化;(3)盾构正面遭遇较大块状的障碍物,如大块孤石;(4)推进千斤顶内泄漏,达不到其本身的最高额定油压;(5)正面平衡压力设定过大。
3、预防措施(1)合理设计进土孔的尺寸,保证出土畅通;(2)隧道轴线设计前,应对盾构穿越沿线作详细的地质勘查,摸清沿线影响盾构推进的障碍物的具体位置、深度,以使轴线设计考虑到这一状况;(3)详细了解盾构推进断面内的土质状况,以便及时优化调整土压设定值、推进速度等施工参数;(4)经常检修推进千斤顶,确保其运行良好。
(5)合理设定平衡压力,加强施工动态管理,及时调整控制平衡压力值。
4、治理方法(1)采取辅助技术,尽量采取在工作面内进行障碍物清理,在条件许可的情况下,也可采取大开挖施工法清理正面障碍物;(2)增添千斤顶,增加盾构总推力。
二、盾构正面平衡压力的过量波动1、现象在盾构推进及管片拼装的过程中,开挖面的平衡土压力发生异常的波动,与理论压力值或设定压力值发生较大的偏差。
2、原因分析(1)推进速度与螺旋机的旋转速度不匹配;(2)当盾构在砂土土层中施工时,螺旋机摩擦力大或形成土塞而被堵住,出土不畅,使开挖面平衡压力急剧上升;(3)盾构后退,使开挖面平衡压力下降;(4)土压平衡控制系统出现故障造成实际土压力与设定压力的偏差。
3、预防措施(1)正确设定盾构推进的施工参数,使推进速度与螺旋机的出土能力相匹配;(2)当土体强度高,螺旋机排土不畅时,在螺旋机或土仓中适量地加注水或泡沫等润滑剂,提高出土的效率。
当土体很软,排土很快影响正面压力的建立时,适当关小螺旋机的闸门,保证平衡土压力的建立;(3)管片拼装作业,要正确伸、缩千斤顶,严格控制油压和伸出千斤顶的数量,确保拼装时盾构不后退;(4)正确设定平衡土压力值以及控制系统的控制参数;(5)加强设备维修保养,保证设备完好率,确保千斤顶没有内泄漏现象。
盾构法施工质量通病及防治
盾构法施工质量通病及防治(二)第二节盾构掘进盾构掘进是盾构法隧道施工旳重要工序, 要保证隧道旳实际轴线和设计轴线相吻合, 并保证管片圆环拼装质量, 使隧道不漏水, 地面不产生大旳变形。
1、土压平衡式盾构正面阻力过大1.1、现象盾构推进过程中, 由于正面阻力过大导致盾构推进困难和地面隆起变形。
1.2、原因分析⑴盾构刀盘旳进土开口率偏小, 进土不畅通;⑵盾构正面地层土质发生变化;⑶盾构正面遭遇较大块状旳障碍物;⑷推进千斤顶内泄漏, 达不到其自身旳最高额定油压;⑸正面平衡压力设定过大;⑹刀盘磨损严重。
1.3、防止措施⑴合理设计进土孔旳尺寸, 保证出土畅通;⑵隧道轴线设计前, 应对盾构穿越沿线作详细旳地质勘查, 摸清沿线影响盾构推进旳障碍物旳详细位置、深度, 以使轴线设计考虑到这一状况;⑶详细理解盾构推进断面内旳土质状况, 以便及时优化调整土压设定值、推进速度等施工参数;⑷常常检修刀盘和推进千斤顶, 保证其运行良好;⑸合理设定平衡压力, 加强施工动态管理, 及时调整控制平衡压力值。
1.4、治理措施⑴采用辅助技术, 尽量采用在工作面内进行障碍物清理, 在条件许可旳状况下, 也可采用大开挖施工法清理正面障碍物;⑵增添千斤顶, 增长盾构总推力。
2、泥水加压平衡式盾构正面阻力过大2.1、现象盾构推进过程中, 由于正面阻力过大导致盾构推进困难。
2.2、原因分析⑴泥水平衡系统不能建立或泥水压力过大;⑵盾构刀盘旳进土开口率偏小, 进土不畅通;⑶盾构正面地层土质发生变化;⑷盾构正面遭遇较大块状旳障碍物;⑸推进千斤顶内泄漏, 达不到其自身旳最高额定油压。
2.3、防止措施⑴严格控制泥水质量, 精确设定泥水平衡压力、推进速度等施工参数, 同步保证泥水输送系统旳正常运行;⑵详细理解盾构推进断面内旳土质状况, 以便及时优化调整平衡压力设定值、推进速度等施工参数, 同步配制与土质相适应旳泥水;⑶在盾构穿越沿线做好详尽旳地质勘查, 事先清除障碍物或调整设计轴线;⑷常常检修推进千斤顶, 保证其运行良好。
盾构施工过程质量通病原因及预防
盾构施工过程质量通病原因及预防盾构施工是一种高效、快速的地下工程施工方法,但在实际施工过程中,常常会遇到一些质量问题。
这些问题不仅会影响工程的安全和质量,还会给项目带来巨大的经济损失。
本文将从盾构施工过程中常见的质量通病入手,探讨其原因,并提出相应的预防措施。
首先,盾构施工过程中常见的一个质量通病是地层塌陷。
地层塌陷是指在施工过程中,地层发生不稳定而导致坍塌的现象。
造成地层塌陷的原因有很多,其中一个重要的原因是地质勘探不足。
在盾构施工前,必须对地下地质进行详细的勘探,了解地层的性质和变化规律。
只有在充分了解地质情况的基础上,才能选择合适的施工方法和采取相应的支护措施,以防止地层塌陷的发生。
其次,盾构施工过程中常见的另一个质量通病是隧道变形。
隧道变形是指在施工过程中,隧道断面形状发生变化的现象。
造成隧道变形的原因有很多,其中一个重要的原因是施工参数的选择不当。
施工参数包括盾构机的推进速度、刀盘转速、注浆压力等。
如果这些参数选择不当,就会对地层施加过大的力量,导致隧道变形。
因此,在盾构施工前,必须根据地质情况和工程要求,科学合理地选择施工参数,以确保施工的安全和质量。
此外,盾构施工过程中还常常会遇到其他一些质量问题,如管片开裂、接缝不密等。
造成这些问题的原因也各不相同,但可以总结为两个方面:一是施工工艺不当,二是施工材料不合格。
盾构施工是一个复杂的过程,需要严格按照设计要求和工艺规范进行操作。
如果施工人员操作不当,就会导致管片开裂、接缝不密等问题的发生。
另外,施工材料的质量也是影响工程质量的重要因素。
如果使用的材料不合格,就会对工程的安全和质量造成严重影响。
因此,在盾构施工过程中,必须加强对施工工艺和材料的控制,确保其符合相关标准和规范。
为了预防盾构施工过程中的质量通病,可以采取以下措施:一是加强地质勘探工作,充分了解地下地质情况,为施工提供可靠的基础数据。
二是科学合理地选择施工参数,根据地质情况和工程要求,确定合适的推进速度、刀盘转速等参数。
盾构工程施工中重点难点及主要应对措施
盾构工程施工中重点难点及主要应对措施概述盾构工程是一种在地下施工的工程方式。
由于盾构工程施工环境狭小,施工过程中会出现一些重点难点问题,因此需要采取一些有效的应对措施,以确保工程的施工质量。
提高开挖质量在盾构工程施工中,开挖是一个非常重要的环节,同时也是施工中的主要难点之一。
开挖质量的高低,直接决定了盾构隧道施工的质量和进度。
要提高开挖质量,可以采取以下措施:•采用先进的掘进工具和设备,在保证安全的前提下提高效率,确保开挖质量;•严格按照设计要求进行施工,避免出现错误的开挖方案;•根据不同地层环境,采取不同的开挖方式。
处理地层困难在盾构工程中,地层环境复杂多样,有时会遇到地层困难问题,如地质结构复杂、随时有泥水突入等。
为了有效应对这些地层困难,可以采取以下措施:•在施工前,进行详细的地质勘探,尽力预测可能遭遇的地层困难,为应对提供基础;•采用先进的掘进工具和设备,在困难地层中穿越地面;•根据不同的地质环境,采取差别化的支护设计和措施。
提高盾构机设备的运行效率盾构工程中盾构机的运行效率直接影响工程施工进度。
因此,需要采取以下措施,提高盾构机运行效率:•对盾构机进行养护维护,避免设备故障和停机时间的增加;•制定详细的运输计划,严格按计划运输备件和材料,确保盾构机运行没有中断。
解决安全问题盾构工程中安全问题是不可忽视的问题。
为了确保盾构工程施工安全,可以采取以下措施:•制定详细的安全计划,对施工现场安全进行全面的检查和监督;•采用经验丰富、技术过硬的施工人员,保障施工过程的安全;•强制执行安全检查制度,发现问题及时整改和解决。
盾构工程施工中的难点问题多种多样,但只要采取科学有效的应对措施,就能顺利完成工程施工。
因此,必须重视施工过程中的实际情况,根据具体情况采取正确的解决方案,为工程的顺利实施提供坚实的保障。
土压平衡盾构机施工常见突发情况原因及应急处理
城市建筑工程近年来随着国内盾构机生产及施工水平的不断提高,盾构法施工在国内隧道工程施工中得到了越来越广泛的应用。
虽然国内盾构法施工技术已基本成熟但是施工中大大小小的事故还是频繁发生,其主要原因之一便是行业发展太快,相关技术管理人员储备不足,部分技术管理人员对盾构法施工经验不足,对盾构法施工原理掌握不够,遇到突发事件处理不当;针对这种情况本文就土压平衡盾构机施工中常见突发事件的形成原因及处理方法加以探讨和总结,希望能为部分同仁提供一定的帮助。
一、土压平衡盾构机几种常见突发情况及原因分析1.刀盘不转。
a、刀具损坏、脱落,造成扭矩突然增大,当大于其安全扭矩时,刀盘停止旋转,再次启动困难。
b、盾构掘进结束后,立即停止刀盘旋转,停机扭矩过大。
c、掌子面的突然坍塌或失稳造成刀盘被卡住。
d、渣土改良不好。
e掘进复合地层刀盘贯入度过大,导致刀具被地层卡住。
f止浆板损坏注浆浆液逆流到掌子面,或地层加固浆液进入掌子面,盾构停机时间较长时浆液凝固把刀盘裹住。
g 遇到孤石、异物或建(构)筑物被卡。
h急停按钮被按下或设备故障。
2.盾体卡死。
a、刀具、刀盘磨损严重,开挖直径不足。
b、地层中异物挤压卡住盾体。
c、转弯时盾体与地层干涉。
d、盾尾间隙未控制好,盾尾与管片干涉。
e、盾构长时间停机,盾体被注浆浆液或地层加固浆液包裹。
3.主轴承密封损坏。
a、设计不合理、制造过程存在缺陷。
b、盘、土仓结泥饼后土仓温度持续居高不下。
c、地层中存在坚硬的异物,异物进入土仓造成轴承部位损坏。
d、盾构机操作人员没有掌握渣土改良效果,没有实时观测土仓和渣土温度。
e、设备运转过程中没有及时足量的注入油脂或油脂质量不达标,杂物进入密封。
f、冷却水循环未起效果,密封温度长期过高。
4.盾尾密封失效。
a、盾尾密封设计不合理、自身质量或安装质量存在缺陷,始发前手涂油脂质量不达标。
b、盾尾油脂质量不达标、注入量不足、注入方法不合理。
c、区间距离过长密封磨损、疲劳损坏。
土压平衡盾构施工中常见的问题及措施
密封装置损坏
密封装置老化、磨损或损坏,导致密封效果不佳。
密封材料选择不当
密封材料耐久性差或与盾构机不兼容,导致密封失效。
密封系统维护不到位
密封系统维护不及时或操作不当,导致密封系统失效。
推进系统故障
液压系统故障
液压系统压力不足或波动 大,导致推进力不足或不 稳定。
推进油缸故障
推进油缸磨损、泄漏或卡 滞,导致推进力不均匀或 失效。
常见问题及措施的重要性
01
地面沉降
土压平衡盾构施工引起的地面沉降是一个常见问题。如果沉降过大,可
能导致管线损坏、道路塌陷等后果。采取措施如加强土体加固、调整盾
构参数等可以有效减少沉降。
02
渗漏水
隧道或地铁工程中,渗漏水是一个普遍存在的问题。长期渗漏可能导致
结构腐蚀、影响使用安全。采取措施如加强防水设计、改善材料性能等
施工管理
施工管理不当可能导致安全事故和质量问题。采取措施如加 强施工现场管理、落实安全生产责任制等可以降低事故发生 的风险。
02
土压平衡盾构施工常见问题
土压控制不当
01
02
03
土压波动大
由于开挖面土质不均匀、 出渣量不稳定等原因,导 致土压波动较大,影响施 工安全。
土压设定不合理
土压设定值过高或过低, 可能导致开挖面失稳或刀 盘磨损加剧。
土压监测不准确
土压监测设备故障或数据 传输错误,导致土压控制 不准确。
刀盘磨损严重
刀具材料选择不当
刀具更换不及时
刀具材料硬度不足或耐磨性差,导致 刀盘磨损严重。
刀具磨损达到极限后未及时更换,导 致刀盘进一步磨损。
刀具磨损监测不到位
刀具磨损监测设备故障或数据传输错 误,导致刀具磨损情况不明。
土压平衡盾构施工若干方面的探讨
土压平衡盾构施工若干方面的探讨一、盾构机机身滚动问题盾构机机身滚动是由于刀盘切削开挖面土体产生的扭矩大于盾构机壳体与土体的摩擦力矩而产生的,当摩擦力矩无法平衡刀盘切削土体扭矩时将引起盾构壳体滚动,过大的滚动会影响管片拼装,也会引起隧道轴线偏移,一般情况下当滚动值超过5时(0.5°),采用以下方法纠正:1.针对性的加注泡沫降低刀盘扭矩。
2.及时注浆,确保注浆量,增大盾构周边的摩擦力。
3.改变刀盘旋转方向,放慢推进速度。
二、盾构机穿越砂层、粘土层的技术措施问题1.粘性土层粘性土层过多的细颗粒含量使其具有较强的粘附作用被粘附在刀盘和土仓内壁,一般会堆积在土仓左下、右下底部搅拌棒不能触及到的地方,造成刀盘扭矩增大,铰接压力变大,推进压力变大,推进速度降低,由于压力较大,粘土被压密固化造成掘进和出土困难,由于不能很好地融合搅匀单独排出造成土仓内温度升高更不利于排土,造成不良循环,存在风险性、材料浪费等。
2.砂性土层砂性土层内摩擦角大,渣土流动性差,排土困难,容易造成地面沉降。
通过砂层、粘性土层主要技术措施如下:(1)在即将进入砂层推进时严密注意开挖面和土仓压力变化,注意螺旋机出土口渣土的形状、流态和温度变化。
(2)严格控制出土量,确保土仓压力,以稳定工作面控制地表沉降。
(3)推进过程中向土仓内及刀盘面板注入泡沫或膨润土泥浆进行渣土改良,提高渣土流动性和止水性,防止涌水涌沙发生喷涌现象,利于螺旋输送机排土。
(4)选择合理的推进参数快速通过,将施工引起的对地层的影响减到最小。
(5)控制好盾构姿态,防止盾构上抬。
(6)适当缩短水泥浆的胶凝时间保证同步注浆的质和量,减少地层损失以控制地表沉降。
(7)当通过砂层时尽量避免不正常停机,缩短停机时间;根据推进压力、铰接压力、铰接行程、推进速度和出土情况,土质和土体温度从而判断分析和处理所出现的问题。
(8)在粘性土层中推进利用隔板上泡沫孔和水孔向土仓内注入泡沫和水,利于渣土排出,当刀盘结泥饼可高速空转刀盘利用离心力的作用脱落。
土压平衡盾构施工技术难点及处理措施
土压平衡盾构施工技术难点及处理措施【摘要】土压平衡盾构以其高效、安全、环保等优点,已被广泛应用于地铁施工中,虽然技术成熟,但施工中一些常见的问题,施工方依然应当采取预防及处理措施,从而确保地铁工程的施工质量。
本文根据实际工作经验,对施工中几个常见的难题探讨了其预防及处理措施。
【关键词】土压平衡盾构;盾构法隧道;事故预防;处理一、盾构刀盘结泥饼问题盾构机穿越粘土地层时,如掘进参数不当,则刀盘和土仓会产生很高的温度,这样粘土在高温、高压作用下易压实固结成泥饼,特别是刀盘的中心部位。
当泥饼产生,最终会导致盾构无法掘进。
施工中采取的主要技术措施为:1)施工前分析隧道范围内的地层情况,在到达此地层前把刀盘上的部分滚刀换成齿刀,增大刀盘的开口率。
3)合理增加刀盘前方泡沫的注入量,增大碴土的流动性,减小碴土的黏附性,降低泥饼产生的几率。
5)必要时螺旋输送机内也要加入泡沫,以增加渣土的流动性,利于渣土的排出。
6)如果刀盘产生泥饼,可空转刀盘,使泥饼在离心力的作用下脱落,施工过程中确保开挖面稳定。
7)如上述方法均未能奏效,则可采用人工进仓处理的方式清除泥饼,人工进仓处理前如掌子面地层软弱,则需进行预加固。
二、桩基侵入盾构隧道城市地铁线路规划设计应避开重要建(构)筑物、避开建筑物的桩基,但城市中心区内房屋建筑较为密集,要求线路选线时避开所有的建筑物是不现实的,因此难免会有一些建筑物桩基侵入隧道,由于许多桩基为钢筋混凝土结构,盾构机无法通过,需要对桩基进行拆除。
针对侵入盾构隧道的桩基,采取的措施为:1)具有承载力的桩基,采取桩基托换方法。
2)大竖井暗挖拆除桩基方法。
3)小竖井开挖分区拆除桩基方法。
4)人工挖孔+暗挖横通道拆除桩基方法。
深圳市地铁龙岗线西延段3153标盾构区间下穿燕南人行天桥,开工前该桥地表以上部分已经拆除,但桩基并没有拆除。
调查资料显示共有8根直径为1.2m 的人工挖孔桩侵入右线隧道,盾构机无法安全、顺利通过。
盾构施工中常见问题分析及防治措施
盾构施工中常见问题分析及防治措施随着城市的不断拓展和市场的不断扩大,盾构工程日益受到重视,成为城市建设中的重要组成部分。
然而,在盾构施工过程中,也时常会出现一些问题,如何有效地分析和解决这些问题,是保证盾构工程进展顺利和安全的关键之一。
本文将对盾构施工中常见问题进行分析,并提出相应的防治措施。
1. 盾构机故障盾构机是盾构施工中不可或缺的设备之一。
然而,在实际施工中,盾构机故障是比较常见的情况。
盾构机故障可能导致施工进度延误、安全事故等问题的发生。
1.1 故障原因•设备故障:盾构机本身设计出现缺陷或部件损坏等。
•操作不当:盾构机的操作人员在操作过程中出现失误或者质量不合格等问题。
•环境因素:如地质情况不稳定、施工区域的气候环境等因素均有可能导致盾构机故障。
1.2 防治措施•设备保养:对盾构机进行定期维护和保养,预防盾构机本身的故障。
•员工培训:对盾构机操作人员进行专业培训,提高员工的专业技能和操作水平,减少操作不当造成的故障。
•环境管理:对施工环境进行科学合理的管理,结合具体环境类型进行不同的措施,提高施工效率的同时减少盾构机故障的发生。
2. 施工质量问题盾构施工质量是工程质量的重要组成部分。
若施工质量存在问题,则会直接影响到工程安全和工程质量。
2.1 问题原因•施工人员技能不足:盾构施工需要相应的专业技能和经验,如果施工人员对于施工过程中的技术要求不熟练,则很容易出现质量问题。
•环境因素影响:施工过程中,环境因素会对施工质量产生一定的影响。
•材料质量问题:质量不达标的材料会对施工质量产生影响。
2.2 防治措施•员工培训:加强员工技术培训,保障员工对施工过程的掌握和熟练操作,提高施工质量。
•严格现场管理:加强现场施工管理,对施工现场进行密切的监管和管理,确保施工质量。
•细化施工标准:建立规范的施工标准,明确施工过程中的每一个环节,严格按照标准进行操作,提高施工质量。
3. 安全事故问题盾构施工涉及到大量的工程设备,涉及到工人的安全问题,因此安全事故问题时刻不能忽视。
盾构施工中常见的问题及处理措施
前言盾构施工工法在国内近年流行的机械化施工作业,由于盾构工法较传统的矿山法施工作业安全、自动化程度高、工人劳动强度低,越来越受施工单位欢迎。
盾构工法经过在国内多年的施工实践,盾构工法逐步被人们所认识和了解,虽然盾构工法有不少的优点,但其缺点也不少,如盾构施工中发生错台、管片破损等质量问题,没法返工,留下工程永久性的质量缺陷,质量问题重点为预控。
因此,施工过程中的风险管理越来越受人们所重视,不断探索施工风险预控制技术,非但可以提供施工质量水平和企业的技术管理水平,同时有利于避免质量、安全事故,降低施工成本。
风险管理关键在于发现问题,分析问题,采取应对措施和预防措施,总结经验,不断提高工程风险的管理。
现本文以表格的形式对盾构施工过程中的一些质量问题分类概述,并找出问题产生的原因,进而提出处理措施。
见下表:拆除封门时浮现涌水、流砂洞口土体流失盾构推进轴线偏离设计轴线封门外侧加固土体强度低地下水发生变化封门外土体暴露时间太长洞口土体加固效果不好洞口密封装置失效掘进面土体失稳盾构基座变形盾构后靠支撑发生位移或者变形出洞推进时盾构轴线上浮1.创造条件使盾构尽快进入洞口,并对洞门圈进行加固封堵,如双液注浆、直接冻结等2.加强监测,观测封门附近、工作井和周围环境的变化。
3.加强工作井的支护结构体系1.洞口土体加固应提高施工质量,保证加固后土体强度和均匀性;2.洞门密封圈安装要准确,在盾构推进的过程中要注意观察,防止盾构刀盘的周边刀割伤橡胶密封圈;密封圈可涂牛油增加润滑性;洞门的扇形钢板要及时调整,改善密封圈的受力状况;3.在设计、使用洞门密封时要预先考虑到盾壳上的凸出物体,在相应位置设置可调节的构造,保证密封的性能;1.盾构基座中心夹角轴线应与隧道设计轴线方向保持一致,当洞口段隧道设计轴线处于曲线状态时,可考虑盾构基座沿隧道设计曲线的切线方向放置,切点必须取洞口内侧面处;2.对基座框架结构的强度和刚度进行验算,以满足出洞时盾构穿越加固土体所产生的推力要求;3.控制盾构姿态,尽量使盾构轴线与盾构基座中心夹角轴线保持一致;4.盾构基座的底面与始发井的底板之间要垫平垫实,保证接触面积满足要求;5.在推进过程中合理控制盾构的总推力,使千斤顶合理编组,避免浮现不均匀受力后盾系统浮现失稳掘进面土体失稳反力架失效负环管片破坏钢支撑失稳正面土压力选择不当地质条件发生变化施工人员违规操作掘进速度出土速度施工机械浮现故障1.对体系的各构件必须进行强度、刚度校验,对受压构件一定要作稳定性验算。
土压平衡盾构施工中常见的问题及措施
土压平衡盾构施工中常见的问题及措施一、土压平衡盾构施工常见问题1.1盾构机身产生的滚动问题对于盾构机身所产生的滚动问题来说,主要是因刀盘切削开挖面土体引发的扭矩比盾构机壳体和隧道洞壁间的摩擦力矩大而诱发。
基于两地层分界面掘进工作过程中,因岩性差异很大,同时岩层稳定性比较好,如果扭矩偏高,但盾构机壳体和洞壁只有部分产生摩擦力,在摩擦力矩难以对刀盘切削土体形成的扭矩进行有效平衡时,便会导致盾构机身产生滚动问题。
值得注意的是,当滚动呈现大幅度状况时,会对管片拼装产生影响,并且也会导致隧道轴线发生偏斜的状况。
1.2泥饼问题当盾构机穿越粘性土层的情况下,因刀盘面需要维持比较高的压力,同时温度通常偏高,基于此条件下,受到高温、高压的影响,容易导致粘土压实固结,进而形成泥饼,尤其是基于刀盘中心位置,形成泥饼的几率颇高。
在形成泥饼的情况下,掘进速度会快速降低,同时刀盘扭矩也会升高,这样会使开挖的效率大幅度下降,严重情况下引发无法继续掘进的情况,严重影响施工进度。
1.3螺旋输送机产生的喷涌问题基于基岩裂隙水发育的条件下,隔水层厚度差异,同时经常出现缺失的情况,便易发生喷涌问题。
并且,倘若面对此类地层,在盾构机未能持续掘进,或掘进间歇的情况下,又或者同步注浆不够密实,导致流水通道形成,水压偏高,土质较差,置入土仓当中的渣土缺乏塑性,便会导致承压水和无塑性渣土之间发生螺旋输送器喷涌问题。
1.4地表沉降问题在土仓内压力不足的情况下,同时和外界水土压力处于不平衡条件下,容易导致盾构刀盘面前方土层发生坍塌事故,进而使地表沉降问题诱发。
并且当管片脱出盾尾之后,管片和地层之间存在一环形成建筑空间,若软岩地层当中未能及时做好同步注浆填充工作,则拱顶围岩易发生变形,进而导致地表出现沉降速率过大或过量沉降情况。
二、土压平衡盾构施工常见问题相关解决措施分析2.1盾构机身滚动问题的解决措施针对上述提到的盾构机身所产生的滚动问题,需采取的纠正措施为:一方面,加注适量的泡沫,使刀盘扭矩减小;另一方面,采取及时注浆处理措施,保证注浆量充分,并使用活性浆液使盾构周边摩擦力得到有效增大。
盾构施工过程中难点及解决方案分析
盾构施工过程中难点及解决方案分析盾构施工过程中的难点及解决方案分析盾构施工是地下工程中常用的一种施工方法,通过在地下隧道中推进盾构机来进行隧道的开挖和支护。
在盾构施工过程中,常会面临各种各样的难点,本文将从地层条件、地下水、地下设施、设备故障等方面进行分析,并提出相应的解决方案。
一、地层条件地层条件是盾构施工中最重要的因素之一。
地层的复杂性和不均匀性会给盾构施工带来困难。
例如,当遇到坚硬的岩层或极软的土壤时,盾构机容易遭遇顶板坍塌、地面沉降或停机等问题。
解决方案:1.前期的地质勘探调查是保证盾构施工顺利进行的关键。
通过充分了解地层情况,合理调整施工方案,选用更适合的盾构机和刀盘,以应对不同地层的挑战。
2.在遇到困难的地层时,可以采用人工喷砼支护、预压法或管片补偿等措施来增强地层的稳定性。
二、地下水地下水是盾构施工中另一个常见的难点。
地下水的涌入会导致隧道顶板下沉、设备损坏等问题。
解决方案:1.在盾构机施工前,进行充分的水文地质调查,预测地下水涌入量,合理设计施工方案,采取相应的水封措施。
2.在进入地下水较多的地层时,可以采用压气式盾构机,通过内部施加高压空气,形成气囊,阻止地下水涌入。
三、地下设施盾构施工可能会穿越或靠近各种地下设施,如地铁、管道、电缆等,这会给施工带来一定的风险。
解决方案:1.在施工前,充分了解区域内的地下设施分布情况,采取相应的措施,如选择避开或加固周围的设施。
2.借助先进的无损探测技术,如激光雷达扫描、地质雷达探测等,精确识别地下设施的位置,保障施工的安全进行。
四、设备故障盾构机在施工过程中可能会出现故障,这会导致施工的延误和成本的增加。
解决方案:1.定期进行盾构机的检修和维护,确保设备的正常运行。
2.在施工过程中,设立专门的设备监控和故障预警系统,及时发现设备问题并采取措施,避免故障对施工的影响。
总结:在盾构施工过程中,地层条件、地下水、地下设施和设备故障都是常见的难点。
盾构施工过程质量通病分析及预防
盾构施工过程质量通病分析及预防1 施工过程质量通病分析1.1 土压平衡式盾构盾构推进困难和地面隆起变形原因分析:1、盾构刀盘的进土开口率偏小,进土不畅通;2、盾构正面地层土质发生变化;3、盾构正面遭遇较大块状的障碍物;4、推进千斤顶内泄漏,达不到其本身的最高额定油压;5、正面平衡压力设定过大。
1.2 盾构机后退盾构停止推进,尤其是拼装管片的时候,产生后退的现象,使开挖面压力下降,地面产生下沉变形。
而且盾构后退过多会严重损害盾尾密封装置寿命。
原因分析:1、盾构千斤顶自锁性能不好,千斤顶回缩;2、千斤顶安全溢流阀压力设定过低,使千斤顶无法顶住盾构正面的土压力;3、盾构拼装管片时千斤顶缩回的个数过多,并且没有控制好最小应有的防后退顶力。
1.3 盾尾密封装置泄漏原因分析:1、管片与盾尾不同心,使盾尾和管片间的空隙局部过大,超过密封装置的密封功能界限:2、密封装置受偏心的管片过度挤压后,产生塑性变形,失去弹性,密封性能下降;3、盾尾密封油脂压注不充分,盾尾钢刷内侵入了注浆的浆液并固结,盾尾刷的弹性丧失,密封性能下降;4、盾构后退,造成盾尾刷与管片间发生刷毛方向相反的运动,使刷毛反卷,盾尾刷变形而密封性能下降,严重影响盾尾密封寿命;5、盾尾密封油脂的质量不好,对盾尾钢丝刷起不到保护的作用,或因油脂中含有杂质堵塞泵,使油脂压注量达不到要求。
1.4 沿隧道轴线地层变形量过大原因分析:1、盾构开始掘进后,如不能同步地进行注浆或注浆效果差,则会产生地面沉降;2、盾尾密封效果不好,注浆压力又偏高,浆液从盾尾渗入隧道,造成有效注浆量不足:3、浆液质量不好,强度达不到要求,不能起到支护作用,造成地层变形量过大;4、注浆过程不均匀,推进过程中有时注浆压力大,注浆量足,有时注浆量少,甚至不注浆,造成对土体结构的扰动和破坏,使地层变形量过大。
1.5 同步注浆浆管堵塞原因分析:1、停止注浆的时间太长,留在浆管中的浆液结硬,引起堵塞;2、浆液中的砂含量太高,沉淀在浆管中,使浆管通径逐渐减小,引起堵塞;3、浆管的三通部位在压浆过程中有浆液积存,时间长了就沉淀凝固。
盾构实训中遇到的困难及解决方法
盾构实训中遇到的困难及解决方法盾构是一种用于地下隧道建设的机械化施工方法,它通过推进机械沿着隧道轴线前进,同时控制土层的稳定性,实现隧道的开挖和支护。
在盾构实训中,经常会遇到一些困难和问题,下面我将介绍一些常见的困难及解决方法。
1. 土层复杂导致推进困难在实际盾构施工中,地下土层的复杂性可能导致推进困难,如遇到硬岩、软土、砂砾等不同土层。
解决这个问题的方法是通过改变推进机械的工作参数,如调整刀盘转速、刀盘刀片类型等,以适应不同的土层条件。
此外,还可以采用预处理技术,如冻结法、注浆法等,加固和改良土层,提高推进效率。
2. 地下水问题引发安全隐患在盾构实训中,地下水是一个常见的问题,如果地下水位过高,可能导致隧道坍塌或机械故障。
解决这个问题的方法是采取有效的排水措施,如设置排水井、安装抽水泵等,降低地下水位,保证施工的安全性。
此外,还可以采用注浆技术,加固土层,防止水流进入隧道。
3. 盾构机故障影响施工进度盾构机是盾构施工的核心设备,如果出现故障,可能会导致施工进度延误。
解决这个问题的方法是定期进行设备维护和保养,及时发现和修复潜在故障。
另外,还可以采取备用设备和备件的方式,以备不时之需,确保施工的连续性和稳定性。
4. 安全问题需要重视盾构施工是一项危险性较高的工作,安全问题必须得到重视。
解决这个问题的方法是加强安全培训和教育,提高工人的安全意识和技能,确保施工过程中的安全。
此外,还要建立健全的安全管理制度和应急预案,及时应对突发事件,保障施工人员的生命安全。
5. 环境保护需注重盾构施工会产生噪音、振动、尘土等环境污染,对周围环境造成影响。
解决这个问题的方法是采取有效的环境保护措施,如设置隔音墙、喷淋降尘、振动隔离等,减少对周围环境的影响。
同时,还要加强环境监测和治理,确保施工过程中的环境安全和可持续发展。
在盾构实训中,我们经常会遇到各种困难和问题,但只要我们积极应对,采取合适的解决方法,就能够顺利完成施工任务。
土压平衡盾构施工中常见的问题及措施
工程实例三:提升盾构设备维护效率
1. 提升盾构设备维护效率可延长设备使用寿命,提高施工效益。
2. 在某大型隧道工程项目中,施工单位采用了土压平衡盾构机进行施工。为了提 高盾构设备的维护效率,施工单位加强了对设备的日常检查和维护,实行定期保 养制度。这些措施有效地延长了盾构设备的使用寿命,提高了施工效益。
土压平衡盾构施工中常 见的问题及措施
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目录
• 土压平衡盾构施工概述 • 土压平衡盾构施工中的常见问题 • 土压平衡盾构施工中的问题对策 • 土压平衡盾构施工的优化建议 • 土压平衡盾构施工实例及效果展示
土压平衡盾构施工
01
概述
盾构施工的基本原理
盾构是一种隧道挖掘和衬砌的专用设备,它利用强大的挖掘能力和迅速的衬砌速 度,在地下进行快速挖掘和衬砌,实现隧道工程的连续施工。
通过实时监测、数据分析等技 术手段,提高土压控制精度, 确保施工过程的安全性与质量 。
总结词
减少对环境的影响
详细描述
精确控制土压,减少对周围环 境的影响,降低施工风险。
加强盾构设备维护保养
总结词
延长设备使用寿命
总结词
提高设备使用效率
详细描述
制定全面的设备维护保养计划,延长盾构设 备的使用寿命,提高设备的可靠性。
盾构设备是土压平衡盾构施工的关键设备, 应加强其维护和保养。定期检查设备的各项 参数和运行状态,确保设备正常运行。同时 ,要加强对设备的维护和保养,及时发现和
处理设备故障,延长设备使用寿命。
隧道线性控制问题对策
要点一
总结词
加强隧道线性控制,确保隧道质量
要点二
详细描述
隧道线性控制是土压平衡盾构施工的关键技术之一。在掘 进过程中,应加强对隧道的测量和监控,确保隧道线性符 合设计要求。同时,要加强对隧道衬砌的施工质量控制, 确保隧道质量符合设计要求和使用要求。
盾构施工常见问题及治理
隧道盾构掘进施工盾构掘进是盾构法隧道施工的主要工序,要保证隧道的实际轴线和设计轴线相吻合,并确保圆环拼装质量,使隧道不漏水,地面不产生大的变形。
总结了盾构掘进施工九大常见问题及预防措施,方便大家在实际施工中比对防治。
一、土压平衡式盾构正面阻力过大现象盾构推进过程中,由于正面阻力过大造成盾构推进困难和地面隆起变形。
原因分析(1) 盾构刀盘的进土开口率偏小,进土不畅通;(2) 盾构正面地层土质发生变化;(3) 盾构正面遭遇较大块的障碍物;(4) 推进千斤顶内泄漏,达不到其本身的最高额定油压;(5) 正面平衡压力设定过大;(6) 刀盘磨损严重预防措施(1) 合理设计土孔的尺寸,保证出土畅通;(2) 隧道轴线设计前应对盾构穿越沿线作详细的地质勘察,摸清沿线影响盾构推进障碍物的具体位置、深度、以使轴线设计考虑到这一状况;(3) 详细了解盾构推进断面内的土质状况,以便及时调整土压设定值、推进速度等施工参数;(4) 经常检修刀盘和推进千斤顶,确保其运行良好;(5) 合理设定平衡压力,加强施工动态管理,及时调整控制平衡压力值。
治理办法(1) 采取辅助技术,尽量采取在工作面内进行推进障碍物清理,在条件许可的情况下,也可采取大开挖施工法清理正面障碍物;(2) 增添千斤顶,增加盾构总推力。
二、土压平衡盾构正面压力过量波动现象在盾构推进及管片拼装的过程中,开挖面的平衡上压力发生异常的波动,与理论力值或设定应力值发生较大的偏差。
原因分析(1) 推进速度与螺旋机的旋转速度不匹配;(2) 当盾构在砂土土层中施工时,螺旋机摩擦力大或形成土塞而被堵住,出土不畅,使开挖面平衡压力急剧上升;(3) 盾构后退,使开挖面平衡压力下降;(4) 土压平衡控制系统出现故障造成实际上压力与设定土压力的偏差。
预防措施(1) 正确设定盾构推进的施工参数,使推进设速度与螺旋机的出土能力相匹配;(2) 当土体强度高,螺旋机排土不畅时,在螺旋机或土仓中适量地家注水或泡沫等润滑剂,提高出土的效率。
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• 2、在管片拼装前必须把盾壳内的杂物清理 干净,防止对盾尾刷造成损坏;每30环全 面检查一次盾尾密封腔油脂情况,严格控 制盾尾油脂的压力。
• 3、经常检查盾尾周边与管片的间隙,控制 好盾构机的姿态和管片选型,保持间隙均 匀。
• 5 、 一旦产生泥饼,可空转刀盘使泥饼在 离心力的作用下脱落。确定开挖面稳定的 情况下也可采用人工进仓清理。
三、螺旋输送机机喷涌问题
• 当盾构机穿越富地层时,如果盾构机没有 连续掘进或掘进间隙,以及同步注浆不密 实形成流水通道,水压较大,土质不良, 进入土仓的渣土不具有一定的塑性(粘土 矿物质含量少,密水性差),那么承压水 与无塑性渣土容易形成螺Hale Waihona Puke 机喷涌。针对 这种情况可采用下列措施:
• 1、 在到达这种地层之前把刀盘上的部分滚 到换成刮刀,增大刀盘的开口率。
• 2 、适量增加泡沫的注入量,减小刀盘的粘 附性,降低泥饼产生的几率。
• 3 、刀盘背面和土仓压力隔板设上设搅拌 翼,以加强搅拌强度和范围,并通过土仓 隔板上的注入孔注射泡沫,改善渣土的和 易性,增大渣土流动性。
• 4 、必要时向螺旋机内加入泡沫,以增加渣 土流动性,利于渣土的排出。
• 1、维持土仓内压力平衡,随时调整预定压 力。在掘进停止时也应保持土仓内压力与 外界水土压力平衡,螺旋机再次排土前,
• 刀盘应把土仓内的水、土充分搅拌,使土仓 土体有良好的密水性,避免喷涌破坏土压平 衡。
• 2、在盾构机掘进过程中保证注浆量和注浆 压力,实际注浆量应达到理论注浆的 150%~200%,必要时进行二次注浆。盾尾 注浆口的注浆压力应大于隧道埋深处的水土 压力。
• 4、进行管片壁厚二次注浆时,压浆部位为 5~8环,并严格控制注浆压力。发现盾尾 漏浆比较严重时,应改用初凝时间较短的 浆液。
五、地表沉降问题
• 当土仓内压力不足以与外界水土压力平衡 时,刀盘前方土体易坍塌,从而引起地表 沉降。管片脱出盾尾后,管片与地层间存 在一环形建筑空间,在软土层中如果不及 时进行同步注浆填充,拱顶围岩极有可能 产生变形引起地表过量沉降,可采取下列 措施防止地表沉降:
拼装管片
管片搬入 管片保管 贴防水材 坑内搬入 管片搬送
Ⅰ-1-2 盾构法的特征
原理
保持围岩的稳定 保持开挖面的稳定
特征 施工作业安全 地基变形容易控制
预制管片 重复作业
地下作业
施工容易,品质容易保证 省力化容易,工期管理容易
路面交通阻碍少 噪音,振动少
周围环境不被破坏
一、盾构机机身滚动问题
• 盾构机机身滚动是由于刀盘切削开挖面土 体产生的扭矩力大于盾构机壳体与隧道洞 壁之间的摩擦力矩而产生的。在两地层分 界面掘进时,由于岩性差别太大且岩层稳 定性较好,此时扭矩很大,而盾构机壳体 与隧道洞壁之间只有部分产生摩擦力,当 摩擦力无法平衡刀盘切削土体产生的扭矩 时将引起盾构机机身的滚动,过大的滚动 将影响管片的拼装,也会引起隧道轴线的 偏斜。一般情况下,当滚动偏差超过0.5° 时,应采取以下方法进行纠正:
• 1 、 隧道下坡并处于岩层含水地层时,必 须切断管片与围岩间隙汇集的地下水与开 挖面的水力联系。管片处于富水区时间越 长,管片背后存储的水力和压力就越大,
• 这就要求同步注浆效果必须达到完全封闭 初衬空隙并阻水,避免土仓与管片背后形 成水力通道。
• 2 、 严格控制推进速度和出土量。保证都 盾构机连续均衡快速通过。
• 1 、针对性的添加泡沫减小刀盘扭矩。
• 2、及时注浆,确保注浆量,采用活性浆液 等措施增大盾构周边摩擦力。
• 3、改变刀盘旋转方向,放慢推进速度。
二、结泥饼问题
• 盾构机穿越粘性土层时,由于刀盘需要维 持较高的压力,而且温度也很高。这样粘 性土在高温、高压作用下易压实固结产生 泥饼,特别在刀盘的中心部位。当产生泥 饼时,掘进速度急剧下降,刀盘扭矩也会 上升,大大降低开挖效率,甚至无法掘进。 施工中主要采取以下措施:
• 3 、盾构机停止掘进时,土仓压力设定为 外界水压力,继续保持压力平衡。在螺旋 机再次排土前,刀盘应把土仓内的水、土 充分搅拌,使其具有良好的密水性,避免 喷涌。
四、盾尾漏浆问题
• 造成盾尾漏浆主要有以下几个原因:一是 盾尾刷磨损;二是盾尾与管片之间间隙不 均匀;三是背后注浆压力过高。可采取下 列措施防止盾尾漏浆:
土压平衡盾构施工中常见的 问题及措施
• 土压平衡盾构法施工在国内地铁工程中 得到广泛的应用,目前北京地铁工程大都 采用土压平衡盾构法施工。虽然土压平衡 盾构施工技术已日臻成熟,但仍有很多问 题尚需要解决。
盾构工法的原理
盾构
盾构隧道
施工框图(掘进)
排土 掘削土搬出 掘削土処理
場外搬出
掘削 壁后注浆