超大直径泥水平衡盾构施工中常压换刀工法的优化与运用.docxVIP

谢波( 南京市轨道交通建设工程质量安全监督站，江苏南京 210024)[摘 要] 谢波 ( 南京市轨道交通建设工程质量安全监督站，江苏南京 210024) [摘 要] 文章以南京地铁十号线过江隧道工程为例，介绍了超 大直 径泥水平衡盾构工程中常压换刀工法的原 理，对第一 代常压换刀技术的不足进行了分析，总结了第二 代常压换刀技术的优化内 容及运用情 况 ，为以后类似工程施工提供了一个 成熟的借鉴案例。 [关键词] 泥水平衡盾构；常压换刀工法；优化 [中图分类号]U455.49 [文献标识码]B [文章编号]1005-6270（2014）04-0056-04 Optimization and Application of Cutter Replacement Technology under Normal Pressure Utilized in the Construction of Super-Diameter Slurry Balance Shield XIE Bo （Nanjing Urban Rail Transit Construction Engineering Quality and safety Supervision Station， Nanjing Jiangsu 210024 China） Abstract： Taking the project of Yangtze River Cross -River Tunnel accomplished during the construction of Nanjing Subway Line 10 as an example, the paper introduced the principle of cutter replacement technology employed in the construction of Super-Diameter Slurry Balance Shield. It discussed the disadvantages of cutter replacement technology under normal pressure of its first generation, the optimization of its second generation and its application, which are instructive to similar engineering in the future. Key words：slurry balance methodology； optimization shield construction； cutter replacement technology under normal pressure 前言 目前，国内盾构法施工在城市地铁、穿江越河隧道等工 程建设中的应用已经非常普遍，并且大直径、长距离的盾构 隧道在穿江穿河工程中亦明显增多。 大直径隧道盾构法施 工中，由于隧道埋深较深、开挖半径大导致面对的复合地层 较多、渣土外运量巨大 ，穿江越河隧道地层透水性较强 ， 水 压较高而选用泥水平衡盾构机较多。 由于大直径隧道多为 软硬不均的复合地层 ，江底、河底、海底隧道多为冲洪积形 成的砂卵石地层和软硬不均的互层， 盾构机刀具的磨损速 度很快，在施工中需经常检查 、更换刀具，常压换刀工法 的 有效运用成为该类工程顺利施工的关键。 常压换刀 在南京长江隧道盾构施工中，首次采用常压换刀工艺。 其原理如下：刀盘由成对的主刀臂和辅臂组成，其中主刀臂 采用空心体形式，根据刀盘刀具分布位置不同，将部分刀座 采用背装式， 并使这部分刀座上的刀具切削轨迹覆盖整个 刀盘面。 背装式刀具刀腔内设置闸板，人员可在常压下通过 刀盘中心体直接进入主刀臂内，从刀腔内抽出刀具，然后关 闭刀腔闸板，将刀盘前方高压仓与刀臂常压仓隔开，待检查 更 换 新 刀 具 后 ， 打 开 闸 板 ， 装 回 刀 具 ， 实 现 常 压 更 换 刀 具 。 （见图 1） 0 1.2 第一代常压换刀工法存在的不足 根据首次常压换刀工法的应用， 发现该工法仍然存在 刀具取出与安装不方便、刀头固定方式不可靠、刀头安装易 错等安全隐患。 2 泥水平衡盾构换刀方法 目前泥水盾构换刀方法主要有高压换刀和常压换刀 2 种。 高压换刀 早期的泥水盾构换刀均采用高压换刀方式， 即将土仓 1 1.1 工艺原理存在不足，导致安全隐患 2.1 内的水土用压缩空气进行置换， 用气压代替原来的水土压 力对掌子面进行支撑，然后人员进入高压土仓内带压作业， 进行刀具的检查、更换。 [收稿日期]