1盾构施工技术.ppt

2.4 盾构机的拼装 盾构机拼装 盾构机拼装 盾构机拼装 盾构机拼装-螺旋输送机安装 盾构机拼装 盾构机拼装—桥架的安装 盾构机拼装 2.5 盾构施工存在的问题 1.地质勘测方面存在明显不足 2.盾构姿势和线路控制问题 3.软硬复合地层的盾构掘进 4.不稳定地层的盾构始发与到达 5. 对盾构施工技术缺乏系统研究和总结 6. 盾构施工中环境保护的问题 2.5.1 地质勘测方面存在明显不足 隧道施工方法的选择主要根据地质条件和水文条件，特别是对盾构法隧道。因此进行详细地质勘测非常重要。目前国内在地质勘测方面存在明显不足，勘测做的太粗，往往造成设计与实际偏差很大，最终影响施工安全、造价、工期。勘测项目主要针对矿山法、明挖法，不能满足盾构法的要求，影响盾构选型及施工方案。如深圳地铁一期工程某区间隧道，长约1km，设计采用盾构法施工，但地层上软下硬，部分地段隧道上部为粉细砂层．而下部 为微风化花岗岩，且强度最高达150MPa，施工过程中发生很多问题，如在施工过程中发生多次坍方事故，严重影响周边环境安全；且刀盘、刀具磨损严重，影响施工速度；地层上软下硬，更换刀具前必须进行地层加固，增加了更换刀具时间。以上问题严重影响工期和工程安全，隧道施工工期用了近一年的时间，且出现多次安全事故。 2.5.2 盾构姿势和线路控制问题 盾构机是一个由盾构千斤顶驱动在地中运动的庞然大物。而隧道设计对盾构机行走轨迹的要求非常严格。这是由于：①盾构机的过大偏移会造成隧道的偏移而影响使用。② 盾构机的偏移会造成施工操作上的困难。由于围岩的不均匀性、曲线段掩工、推力的偏心、刀盘旋转的反作用，盾构机的姿势易发生左右偏移、上下偏移(所谓的“抬头”和“磕头”)。盾构机姿势的偏移直接造成线路的偏移，同时造成管片拼装困难，有时也会由于不得不偏心推进而对管片产生过大的施工荷载造成管片开裂。 盾构机的偏移可以说是难以避免的，但是最重要的是要将偏移量始终控制在较小的范围之内。这就需要对千斤顶和推力进行合理的使用并且动态掌握盾构机姿态。除建立动态控制系统以外，操作人员的熟练程度是非常重要的因素。就象驾驶汽车一样，熟练司机可以接近于理想线路行驶，而新手司机则会有所偏离。因此对操作人员的培训尤为重要。偏移的纠正一般采取调整千斤顶的行程、使用位置，使用超挖刀，局部进行地基加固．改变刀盘旋转方向等方法。但在使用时应考虑到不对管片产生过大的偏心推力、不对地基引起过大的沉降为原则。 2.5.3 软硬复合地层的盾构掘进 随着我国城市地铁的发展，盾构法越来越多地应用到软硬复合地层隧道施工。但是国内外大量工程实例表明，盾构在软硬复合地层施工中出现的问题主要是刀具磨损严重、更换困难致使掘进受阻、刀盘磨耗致使刀盘强度和刚度降低而无法掘进、刀盘受力不均致使主轴承受损或主轴承密封被破坏等。深圳地铁盾构施工的状况就是如此。造成深圳地铁盾构隧道掘进极其困难的主要原因首先是地质 情况不明，致使盾构机刀盘及相关设计与所要掘进的地层严重不适应；其次是遇到特殊情况认识不到位，在对象不明确的情况下盲目掘进，在特殊情况下采用的掘进参数不合理，致使盾构机受损。 2.5.4不稳定地层的盾构始发与到达 盾构的始发和到达是盾构施工的重点。对于不稳定地层，一般都要进行端头加固处理，即使如此，国内外盾构始发和到达施工中还是发生了不少事故，且到达发生事故的几率比始发大，如出现大沉降、发生大量涌水、涌泥，造成地表发生大面积塌陷、工程无法按计划施工，甚至造成已成形隧道破坏。一般来说，对于流塑性地层或极易发生涌水、涌泥的松散地层，仅考虑破除洞门后地层的稳定性而进行加固，还不足以保证施工安全。一方面盾构机穿 越加固端头后，由于盾构开挖直径大于盾构壳体直径，造成盾构与地层问形成间隙，且始发洞门较盾构掘进空间大，且由于盾构机脱离始发平台后下沉引起上部间隙加大，洞门密封结构的尺寸可能不足以保证密封效果，因此流塑性地层很容易沿间隙发生涌水、涌泥，从而地层可能发生较大的沉陷或坍塌。另一方面，由于疏忽或者新机始发时扭矩限定值设置过低，始发掘进时未建立土压平衡掘进模式，致使平衡的土压力没有达到要求，因而造成工作面松弛，形成地层沉降或坍塌，国内盾构施工此类事故不少。 为此，对于流塑性地层或极易发生涌水、涌泥的松散地层，尽管对始发端头进行加固，盾构始发也应建立土压平衡掘进模式，必要时应先向碴仓倒灌泥土，且应采用较慢的掘进速度，以保证洞门空隙被盾构切削下的碴土填充，也有利于盾构的磨合；同时洞门密封结构应足以满足要求或进行随时调整，以确保施工安全。 到达端头的加固范围也可按照上述基本理论计算，但是许多文献