地铁盾构隧道施工技术理论与实践.ppt

盾构螺旋输送器的喷涌处理措施 喷涌的原因主要有：富水砂层开挖面充水裂隙发育、盾构不能连续掘进、已成盾构隧道同步注浆液没有完全充实衬背空隙以致留下流水通道等。造成喷涌——停机——喷涌······如此恶性循环，盾构掘进缓慢。对这类事故可采取的对策有： ⑴关闭螺旋输送器，继续掘进，让切削下的土体挤出土仓内的水。但要预防土仓内压力过高，造成盾构机前方隆起、冒浆以及击穿盾尾密封等。 ⑵提前采用气压平衡模式掘进，但要预防发生漏气事件。 ⑶加入高浓度泥浆或泡沫或polymer聚合物，改善土体的和易性，使土体中的颗粒和泥浆成为一整体。 8、盾构机到达与接收 ［1］ 盾构进洞前50环进行贯通测量，以确定盾构机的实际位置和姿态。此后的掘进不允许有大的偏差发生，逐渐按偏差方位调整姿态和位置，满足盾构进洞尺寸要求。这一调整应在刀盘进入洞前加固土前完成，以避免盾构进洞发生意外。 ［2］ 盾构机进井接收架的高低必须经最后测定盾构机的实际高低来调整。 ［3］洞圈内混凝土分六块凿除，洞门中心穿孔释放应力。盾构机距井壁混凝土5米之后掘进中逐步降低正面土压力，最后盾构机头部贴紧井壁时，正面土压力降为零。为降低盾构正面压力对洞门墙体推力，可适当打开洞门中心释放孔. ［4］在洞门混凝土分块吊除后，盾构机应尽快连续推进，尽量缩短 ［5］洞圈特殊环管片脱出盾尾后，将用弧形钢板与其焊接成一个整体，并用水硬性浆液将管片和洞圈的间隙进行充填，以防止水土流失，保护周围环境。 ? 盾构出洞实况图 盾构到达段管片拉紧图 管片自身防水 接缝防水 ⑴采取沿管片肋面四周设置一道密封垫的方法进行环纵缝防水； ⑵密封垫采用复合式，即三元乙丙橡胶和遇水膨胀橡胶； ⑶为防止封顶块插入时止水条挤出及扯断，在封顶块密封垫加工时采取加筋处理，并在施工中在密封垫表面涂刷润滑脂。 9、防水处理 螺栓孔防水：管片螺栓接头设置橡胶密封圈（遇水膨胀类）进行防水。 嵌缝：管片设计中预留嵌缝沟槽。 管片外围防水：盾尾空隙注浆选用适宜的配比及材料以形成稳定均匀的管片外围防水层，形成第一道防水防线。 （1）添加剂的加入 地质条件复杂，为了改良土体、保护刀盘以及保证盾构机正面良好的隔水效果，推进过程中需加入添加剂。主要的添加剂是泡沫剂和膨润土。 添加膨润土、泡沫等添加剂具有隔水、降低扭矩、增加开挖面稳定和确保土压平衡的优点，加入后的土体具有和易性好、高粘性、低内摩檫角、低渗透性。当盾构机处于软土、硬岩夹杂的复杂地质中施工时，加入后可以达到改良土体，保护刀盘、降低扭矩、增加开挖面稳定和增加开挖面的隔水效果，同时更加容易建立土压平衡。 加注泡沫剂由司机在控制室操作，可以控制泡沫剂注入的浓度、注入量、注入部位。最主要是通过刀盘上的8个泡沫口注入到土体中。泡沫剂一般均为进口，价格较贵，但是土体改良效果好。 10、其它辅助工序与技术措施 盾尾密封脂压注 盾构隧道掘进过程中，盾尾密封脂是盾构防水的一道重要屏障，在盾构掘进过程中，切实地做好盾尾密封脂的压注工作。 盾尾密封脂的压注由盾构机司机在控制室控制。盾尾密封脂可以由注脂泵根据计算机设定压力自动压注，也可以根据推进时间手动压注。 紧急止水装置安装图 填充材料供脂系统图 （2）盾构机在硬岩层中施工方法及技术措施 在软土层及一般的软硬混合地层中，复合型盾构机不需采取措施完全可以适应。但是如果遇到硬岩时，由于硬岩段施工对刀具要求高，需采取特别施工措施，确保在硬岩层段顺利施工： ⑴根据岩层的强度和整体性状况，采用合理的刀具配备，合理利用超挖刀和铰接千斤顶，以达到纠偏效果和调整盾构机姿态； ⑵通过更换刀具和采取不同的掘进模式解决硬岩段的掘进；对于强度特别高的硬岩段，可以采用更换单刃滚刀进行掘进； ⑶合理加注泡沫等添加物，减小扭矩，保护刀具； ⑷如果盾构施工遇到孤石时，对于不同状况采用不同措施：对于硬度较高、块度较大的孤石。若前方土体自立性较好，组织作业人员进入土仓，对孤石进行人工破碎。若土体自立性较差无法自立时，则可以采用气压平衡模式人工进入土仓进行破碎，或预先采取降水、超前注浆、地面土体加固等方法进行处理后，人工直接进入土仓进行破碎。 （3）盾构机穿越砂层 在盾构穿越砂层，必须采取切实可行的措施保证安全施工： 调整同步注浆量，同步注浆量要控制适中，严格控制注浆压力，既不能因过少而造成地面沉降超限，也不能因过多而击穿砂层，造成涌砂、涌水等事故的发生。 为了保持土体的密实性应严格控制出碴量，原则上按理论开挖量出碴，可适当减小出碴量。同时提高添加剂的注入量来增加土体的密