某地铁盾构区间密闭钢套筒辅助接收技术

某地铁盾构区间密闭钢套筒辅助接收技术

摘要：本文以某地铁1号线区间盾构接收施工为背景，详细介绍了特殊工程条件下通过采用站内钢套筒辅助接收工法解决施工难题，以及应用该到达辅助工法取得的较理想效果做了深入讨论，可供其它类似工程借鉴。

关键词：泥水平衡盾构；盾构到达接收；钢套筒

1车站内密闭钢套筒辅助接收的应用

站内密闭钢套筒辅助接收工法即在盾构到达端头加固不具备或未完全具备施工条件的情况下，为了有效的规避盾构接收过程中存在的安全隐患，采用站内密闭钢套筒接收（洞门破除后安装）工法。

2关键施工技术措施及注意事项

2.1施工关键技术操作要点

盾构密闭钢套筒接收辅助工法由于增设了接收钢套筒，使得盾构到达施工工序相对正常到达也相应复杂，施工过程中关键技术操作要点包括：①到达洞门凿除；②钢套筒的制作安装；③洞门结构的加强措施；④接收钢套筒的填料及检验；⑤盾构机掘进穿越地下连续墙及进入钢套筒施工；⑥盾构到达后钢套筒拆解的安全保障措施。

2.1.1 到达端头洞门凿除及注意事项

在洞门破除作业过程中需要注意以下几个方面：1、检查洞门预埋环板的安装位置是否准确，是否牢固；2、洞门破除前检查施工操作平台是否搭设牢固，有无安全防护措施；3、洞门破除必须分层分块从上到下进行凿除，严禁从下到上进行破除；4、破除完成后检查洞门是否破除干净，特别注意车站围护结构的钢筋必须割除干净，避免由于遗留车站围护结构钢筋导致盾构机在出洞过程中发生堵管、卡刀盘、刀具损坏等情况的发生。

2.1.2 洞门结构的加强措施

安装钢套筒过渡环前先检查洞门预埋环板的完好性与牢固性，预埋环板与混凝土端墙混凝土的密实性，确保无空洞。连接过渡环与洞门预埋钢环，采取螺栓和焊接相结合的连接方式，对因操作空间限制的部位和受力较大的底部采用焊接方式加强，过渡环与预埋A板外侧及内测除采用螺栓连接外，在接缝处在内外均采用电焊焊接进行满焊确保其密闭及牢固性。

2.1.3 接收钢套筒的填料及检验

盾构机密闭钢套筒辅助接收工法拟在模拟泥水盾构机在砂卵石地层中掘进，并在钢套筒内完成到达环管片的拼装。接收钢套筒填料及检验工序作为确保接收工作安全顺利完成的重要保证，一方面增强泥水盾构施工的整体保压性能；另一方面加大盾构机进入钢套筒掘进过程中底部地基的承载力，避免盾构机在钢套筒内“栽头”导致盾体与接收钢套筒内壁接触。在钢套筒回填过程中间断性的向钢套筒内加如适量的水，保证砂卵石的密实及加大其的扩散性，避免出现空洞区域。填料完成后需对钢套筒进行渗漏、加压和位移检测，确保钢套筒的密闭性和整体结构稳定性。

①需根据本工程的盾构工法类型及地层特点选择适宜的回填料，填料应以密实度高且盾构机环流系统外运处理的物料为主（与掘进地层相似的回填料）；

②填料饱满后，应根据工程隧道的埋深、周边环境、地质条件制定并选择合理的检验参数，本工程钢套筒加压检测采取的是逐级加压以及停时保压的方法，在加压过程中一旦发现有漏水或漏气情况出现，必须马上停止加压，并将压力卸

至常压，对出现的问题及时进行处理，确保钢套筒的密闭性；

2.1.4 盾构机掘进穿越地下连续墙及进入钢套筒施工

⑴盾构机到达前，通过实际测量计算出盾构刀盘碰端头加固连续墙的里程。

盾构机在到达此里程即进入到达掘进状态，以每天两次的频率监测地面的沉降情况，并根据监测数据，采取补浆等措施。

⑵碰壁前推进设置：在盾构机碰壁之前，开始注意盾构机掘进参数的选择，

防止纠偏过急以及通过正确的管片选型，保证盾构机碰壁时良好的盾构姿态。在

即将碰壁前，速度提前一环减小到小于10mm/min，推力<12000KN；到碰壁前

50cm时，速度减小到5mm/min；推力减小到10000KN以下；刀盘转速〈1.5～

2rad/min；环流流量控制在500～600m3/h之间，以便顺利带出渣土。

⑶出洞推进设置：①参数设置：推速<10mm/min；推力<10000KN；刀盘转速〈1.0～1.5rpm；②出洞时姿态控制：为了防止出洞时盾构机载头，盾构机机头

始终高于轴线2～3cm，呈略抬头向上姿势。

⑷进钢套筒掘进参数设置

①参数设置：推速<5mm/min；推力<8000KN；在钢套筒内掘进以管片拼装模式掘进，先利用环流对土仓进行清洗，再提高拼装模式的推力。

②进套筒时姿态控制：以实际测量的钢套筒安装中心线为准控制盾构机姿态，要求中心线偏差控制在±2cm之内。

⑸当盾构推进至洞门破除洞门处的砼时，由于钢套筒内已经回填密实的砂土

和圆砾石，并加压至1.5bar左右，在刀盘破除洞门砼时，依靠钢套筒背压，完全

能够将砼挤碎，在推进此段时，严格控制推进速度2mm/min，提高刀盘转速至

1.3r/min，将切削下来的玻璃纤维筋长度控制在30cm以内，这样不会对掘进造成

较大影响。

⑹注浆封堵：在盾体出洞，盾尾通过洞口过程中，每环均补充双液注浆，提

高施做止水环的效果，在盾尾通过洞门连续墙后，要在盾尾部位的管片注双液浆，直至不漏为止。

⑺盾构机筒体推到位置并完成盾尾密封后，在刀盘不转的情况下，开环流清

洗土仓。然后逐步泄压，并通过环流将钢套筒土仓中的浆液抽走。

⑻安全检查：在盾尾双液浆凝固后，打开钢套筒底部的排浆管，排出剩余的

浆液，观测排浆管流浆情况。若最后没有浆液或清水流出了，说明洞门注浆封堵

效果良好，可以拆除钢套筒，若一直有浆液或清水流出，说明洞门封堵效果不佳，重新进行注浆封堵。

2.1.5盾构到达后钢套筒拆解的安全保障措施

盾构机完全进入钢套筒，二次注浆完成后保压一段时间确保二次注浆凝固后，采取逐级降压措施。与此同时打开钢套筒连接板设置的观测孔，观看是否有漏水

迹象出现，如若有漏水现象，则降压开环流进泥水舱，同时观测钢套筒上的压力表，控制旁通环流，直到气压降到0，开环流将液位抽低后；观察舱内液位高度

是否上升，此判断洞门是否漏水。

3 密闭钢套筒接收工法与常规接收工法的优势

（1）采用密闭钢套筒接收工法，有效的降低了因盾构到达端头加固条件缺陷和不良地质条件而引发的出洞安全风险概率；

（2）节省了接收端头加固范围内大量管线的迁改工作，并缩短了工期；

（3）节省了洞门环板的安装、橡胶帘布板及接收托架的安装工作量；

（4）有效的提高了到达环管片的防水性能及管片的拼装质量；