2.中铁隧道局案例(盾构)资料PPT课件
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
(-13.38)24.80
N63.5 30 60
90 120 150
水 平 间 距 (m) 里程
左 CK16+255
32.44
Q5Z14
10.45
②-3b4 ②-4b2
8.05 6.95
2.40 3.50
4.15 6.30
③-2b2
-2.95 13.40
-7.25 17.70
右 线 隧 道 frb=54.71MPa fr=28.78MPa
34.3 29.3
16.7 15.4
平均值 标准值 平均值 标准值
.
实测值 N(击) 10.8 10.2 16.8 14.5
杆长修正值 N'(击) 7.6 7.2 11.4 10.0
10
2.2.6主要地层工程地质评价
层号
岩土名称 岩性特征 不良地质评价
开挖后稳定状态
③-2b2
粉质粘土 灰黄、灰
可塑
盾构掘进过程中，项目部安排专人进行地面巡视及监测，在盾构掘进至652环位置， 地面巡视人员在绿化带路沿石部位发现裂缝，项目部及时与政府部门及地铁公司做了沟
.
3
二、工程概况
南京地铁4号线3标工程主要位于南京市鼓楼区、玄武区，沿北京西路（省政府及省 属单位）、北京东路（市政府及市属单位）敷设。标段主要施工任务包含云南路站、云 南路站～鼓楼站矿山法区间、鼓楼站、鼓楼站～鸡鸣寺站（鸡鸣寺站非本标段施工范围） 盾构区间工程，线路全长2.214km。
鼓楼站～鸡鸣寺站盾构区间由鼓楼站出发以半径500m曲线转向东北方向，沿北京 东路敷设至鸡鸣寺站，区间进入鸡鸣寺站前采用半径2000m及1500m反向曲线与3号线 市政府站相接。
数量 38 16 40 16
刀高mm 165 120 120
.
5
2.2工程地质 2.2.1盾构停机位置
鼓楼站～鸡鸣寺站区间隧道右线盾构推进至653环，刀盘位于659环，盾构因刀盘磨 损、地面坍陷停机，此处盾构机顶部埋深13.35m。 2.2.2隧道右线详勘地质情况
根据设计提交的详细勘探资料显示，隧道右线从600环到653环范围纵剖面地质从上 至下依次为杂填土、粉质粘土、2-3b4淤泥质粉质粘土（厚度为4.7m）、2-4b2粉质粘 （厚度4.6m）。盾构机主要穿越3-2b2、3-1b1粉质粘土地层。但从地质详勘右线 CK16+254里程横断面图显示，右线盾构区间在本里程前既已进入复合地层，上部地层 为粉质粘土，下部地层为石英砂岩，Frb为45Mpa左右。
石英砂岩区域
刀盘位置现场钻. 孔实测地质剖面图
8
开挖竖井揭示石英岩照片
.
9
2.2.4主要土体抗剪强度
层号 取值
直剪快剪
CqkPa
φq度
直剪固快
CcqkPa
Φcq度
百度文库
天然休止角
аc
аw
3-2b2
平均值 标准值
33.2 28.7
2.2.5主要土体标贯指标
层号
名称
3-2b2
粉质粘土
3-1b1
粉质粘土
14.4 13.5
.
6
标 高 (m)
10
5
0
Q5Z15A
11.42
9.42 7.72
2.00 3.70
N=50
①-1 ②-1b2
-5
[j1] -2xn-3
-10
f fr rb == 44 5. .0 81 1M MP Pa a fr=43.80MPa
左 线 隧 道
-15
frb=62.11MPa frb=22.56MPa
为确保盾构机通过掌子面坍塌区后安全换刀，恢复掘进了651、652环。掘进速度23mm/mim，推进速度无明显改善，且出现喷涌现象。在掘进过程中，刀盘处地面出现 塌陷，直径约2.8m，塌坑区域位于快车道和非机动车道中间的绿化带内。当晚将塌陷处 采用混凝土回填控制险情。
经过地面加固后，再次带压进仓检查，发现刀盘磨损范围以1-3#双联滚刀为中心， 2.65m直径的圆形区域。
强度中等，压缩性中等，微透水
（j1）-2xn-3 中风化石英 砂岩
浅灰色
较硬
岩芯为长柱、短柱状,取芯率7090%,块状构造,主要由石英颗粒、 少量长石颗粒组成。局部发生深 度变质,为较硬岩,岩体基本质量
等级为Ⅳ级
.
11
2.3工程水文情况 2.3.1设计情况
根据详勘显示，中风化岩层中含有裂隙水，基岩裂隙水是本标段重要水源之一，富水 程度差异较大，基岩中风化层由于裂隙连通性差，又多被填充，其渗透性较差，且具多 变性和不均匀性。接受大气降水的补给及上层微承压水的补给，由于受裂隙分布及相互 连通条件的影响，具多变性。 2.3.2掘进过程中喷涌情况
(-15.75)26.20
右 CK16+254
右CK16+254位置横剖面地质分层图
.
10 5 0 -5 -10 -15
7
2.2.3盾构刀盘位置横断面地质分层 地面坍陷点竖井开挖完成后，确定地层情况为：掌子面70％为中风化石英砂岩，平
均强度为80MPa，在刀盘的右上处存在3-2b2粉质粘土层。
粉质粘土区域
南京地铁四号线工程TA03标
鼓楼站～鸡鸣寺站区间右线 盾构掘进中刀盘磨损事件情况说明
二○一五年十月
.
1
目录
一、事故情况简述 二、工程概况 三、事件经过及应急处置 四、事件原因分析 五、事件防范措施
.
2
一、事故情况简述
鼓楼站～鸡鸣寺站盾构区间右线施工至611环，刀盘进入石英砂岩和粉质粘土的复 合地层，为保证盾构顺利通过该段复合地层，采用带压换刀的方式将原有38把撕裂刀更 换为滚刀，同时更换部分受损切刀和边缘刮刀。掘进39环后，即650环，出现掘进速度 骤降，由12mm/min降至2mm/min，项目部立刻组织人员进行二次带压进仓作业，检查 并更换了部分面板及周边滚刀。由于更换8把滚刀之后掌子面不稳定（顶部坍塌高度约 2.0米），为了保证人员安全，停止换刀，中心滚刀未检查更换。
.
4
2.1盾构机设计概况 区间施工采用中铁工程装备制造的中铁41号盾构机，刀盘直径6460mm，刀盘开口
率37%，刀盘转速为0～3r/min，最大推力3400t，最大掘进速度80mm/min，额定扭矩 5500KNm，脱困扭矩6800KNm。
复合地层段盾构刀具配置
序号 1 2 3 4
名称 滚刀 周边刮刀 切刀 周边保护刀
复合地层掘进过程中，螺旋输送机出渣口有喷涌现象，地层中含水量很大。 2.4地下管线情况
序号
管线名称及特征
根数
埋深（m）
与隧道关系
1
380v铜电缆
1
0.39
上方，影响小
2
200*200光缆
1
0.39
上方，影响小
3
500mm钢管
1
0.89
上方，影响较大
4
胶管
2
地表
影响小
5
波纹管
2.
0.84
影响小 12
三、事件经过及应急处置
N63.5 30 60
90 120 150
水 平 间 距 (m) 里程
左 CK16+255
32.44
Q5Z14
10.45
②-3b4 ②-4b2
8.05 6.95
2.40 3.50
4.15 6.30
③-2b2
-2.95 13.40
-7.25 17.70
右 线 隧 道 frb=54.71MPa fr=28.78MPa
34.3 29.3
16.7 15.4
平均值 标准值 平均值 标准值
.
实测值 N(击) 10.8 10.2 16.8 14.5
杆长修正值 N'(击) 7.6 7.2 11.4 10.0
10
2.2.6主要地层工程地质评价
层号
岩土名称 岩性特征 不良地质评价
开挖后稳定状态
③-2b2
粉质粘土 灰黄、灰
可塑
盾构掘进过程中，项目部安排专人进行地面巡视及监测，在盾构掘进至652环位置， 地面巡视人员在绿化带路沿石部位发现裂缝，项目部及时与政府部门及地铁公司做了沟
.
3
二、工程概况
南京地铁4号线3标工程主要位于南京市鼓楼区、玄武区，沿北京西路（省政府及省 属单位）、北京东路（市政府及市属单位）敷设。标段主要施工任务包含云南路站、云 南路站～鼓楼站矿山法区间、鼓楼站、鼓楼站～鸡鸣寺站（鸡鸣寺站非本标段施工范围） 盾构区间工程，线路全长2.214km。
鼓楼站～鸡鸣寺站盾构区间由鼓楼站出发以半径500m曲线转向东北方向，沿北京 东路敷设至鸡鸣寺站，区间进入鸡鸣寺站前采用半径2000m及1500m反向曲线与3号线 市政府站相接。
数量 38 16 40 16
刀高mm 165 120 120
.
5
2.2工程地质 2.2.1盾构停机位置
鼓楼站～鸡鸣寺站区间隧道右线盾构推进至653环，刀盘位于659环，盾构因刀盘磨 损、地面坍陷停机，此处盾构机顶部埋深13.35m。 2.2.2隧道右线详勘地质情况
根据设计提交的详细勘探资料显示，隧道右线从600环到653环范围纵剖面地质从上 至下依次为杂填土、粉质粘土、2-3b4淤泥质粉质粘土（厚度为4.7m）、2-4b2粉质粘 （厚度4.6m）。盾构机主要穿越3-2b2、3-1b1粉质粘土地层。但从地质详勘右线 CK16+254里程横断面图显示，右线盾构区间在本里程前既已进入复合地层，上部地层 为粉质粘土，下部地层为石英砂岩，Frb为45Mpa左右。
石英砂岩区域
刀盘位置现场钻. 孔实测地质剖面图
8
开挖竖井揭示石英岩照片
.
9
2.2.4主要土体抗剪强度
层号 取值
直剪快剪
CqkPa
φq度
直剪固快
CcqkPa
Φcq度
百度文库
天然休止角
аc
аw
3-2b2
平均值 标准值
33.2 28.7
2.2.5主要土体标贯指标
层号
名称
3-2b2
粉质粘土
3-1b1
粉质粘土
14.4 13.5
.
6
标 高 (m)
10
5
0
Q5Z15A
11.42
9.42 7.72
2.00 3.70
N=50
①-1 ②-1b2
-5
[j1] -2xn-3
-10
f fr rb == 44 5. .0 81 1M MP Pa a fr=43.80MPa
左 线 隧 道
-15
frb=62.11MPa frb=22.56MPa
为确保盾构机通过掌子面坍塌区后安全换刀，恢复掘进了651、652环。掘进速度23mm/mim，推进速度无明显改善，且出现喷涌现象。在掘进过程中，刀盘处地面出现 塌陷，直径约2.8m，塌坑区域位于快车道和非机动车道中间的绿化带内。当晚将塌陷处 采用混凝土回填控制险情。
经过地面加固后，再次带压进仓检查，发现刀盘磨损范围以1-3#双联滚刀为中心， 2.65m直径的圆形区域。
强度中等，压缩性中等，微透水
（j1）-2xn-3 中风化石英 砂岩
浅灰色
较硬
岩芯为长柱、短柱状,取芯率7090%,块状构造,主要由石英颗粒、 少量长石颗粒组成。局部发生深 度变质,为较硬岩,岩体基本质量
等级为Ⅳ级
.
11
2.3工程水文情况 2.3.1设计情况
根据详勘显示，中风化岩层中含有裂隙水，基岩裂隙水是本标段重要水源之一，富水 程度差异较大，基岩中风化层由于裂隙连通性差，又多被填充，其渗透性较差，且具多 变性和不均匀性。接受大气降水的补给及上层微承压水的补给，由于受裂隙分布及相互 连通条件的影响，具多变性。 2.3.2掘进过程中喷涌情况
(-15.75)26.20
右 CK16+254
右CK16+254位置横剖面地质分层图
.
10 5 0 -5 -10 -15
7
2.2.3盾构刀盘位置横断面地质分层 地面坍陷点竖井开挖完成后，确定地层情况为：掌子面70％为中风化石英砂岩，平
均强度为80MPa，在刀盘的右上处存在3-2b2粉质粘土层。
粉质粘土区域
南京地铁四号线工程TA03标
鼓楼站～鸡鸣寺站区间右线 盾构掘进中刀盘磨损事件情况说明
二○一五年十月
.
1
目录
一、事故情况简述 二、工程概况 三、事件经过及应急处置 四、事件原因分析 五、事件防范措施
.
2
一、事故情况简述
鼓楼站～鸡鸣寺站盾构区间右线施工至611环，刀盘进入石英砂岩和粉质粘土的复 合地层，为保证盾构顺利通过该段复合地层，采用带压换刀的方式将原有38把撕裂刀更 换为滚刀，同时更换部分受损切刀和边缘刮刀。掘进39环后，即650环，出现掘进速度 骤降，由12mm/min降至2mm/min，项目部立刻组织人员进行二次带压进仓作业，检查 并更换了部分面板及周边滚刀。由于更换8把滚刀之后掌子面不稳定（顶部坍塌高度约 2.0米），为了保证人员安全，停止换刀，中心滚刀未检查更换。
.
4
2.1盾构机设计概况 区间施工采用中铁工程装备制造的中铁41号盾构机，刀盘直径6460mm，刀盘开口
率37%，刀盘转速为0～3r/min，最大推力3400t，最大掘进速度80mm/min，额定扭矩 5500KNm，脱困扭矩6800KNm。
复合地层段盾构刀具配置
序号 1 2 3 4
名称 滚刀 周边刮刀 切刀 周边保护刀
复合地层掘进过程中，螺旋输送机出渣口有喷涌现象，地层中含水量很大。 2.4地下管线情况
序号
管线名称及特征
根数
埋深（m）
与隧道关系
1
380v铜电缆
1
0.39
上方，影响小
2
200*200光缆
1
0.39
上方，影响小
3
500mm钢管
1
0.89
上方，影响较大
4
胶管
2
地表
影响小
5
波纹管
2.
0.84
影响小 12
三、事件经过及应急处置