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2K313020 盾構(gòu)法施工 P56
1、盾構(gòu)機(jī)的組成:切口環(huán)(往前挖土)、支撐環(huán)及盾尾
2、盾構(gòu)機(jī)的分類(lèi):密閉式(土壓平衡式<地鐵區(qū)間>和泥水平衡式<越江隧道>)和敞開(kāi)式
控制開(kāi)挖面變形的主要措施是出土量。土壓平衡盾構(gòu)施工時(shí)還要控制土倉(cāng)壓力,泥水平衡盾構(gòu)還要控制泥水壓力。要對(duì)盾構(gòu)的姿態(tài)和位置進(jìn)行控制。盾構(gòu)盾尾脫出后,應(yīng)及時(shí)采用漿液填充,注漿時(shí)應(yīng)控制注漿量和注漿壓力。
6、盾構(gòu)進(jìn)出洞控制
進(jìn)出洞口外側(cè)的土體一般要進(jìn)行改良,提高抗剪、抗壓強(qiáng)度,降低透水性,自身具有保持短期穩(wěn)定的能力。改良土體的方法:注漿、攪拌樁、旋噴樁、玻璃纖維樁、SMW 樁、凍結(jié)法、降水法等。盾構(gòu)始發(fā)前必須對(duì)洞口經(jīng)改良后的土體進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè),并對(duì)盾構(gòu)始發(fā)前的位置作復(fù)核、檢查。
7、開(kāi)挖控制根本目的是確保開(kāi)挖面穩(wěn)定。
想保持盾構(gòu)正常推進(jìn),土體應(yīng)具有一定的流塑性和抗?jié)B性。
8、開(kāi)挖面的土壓(泥水壓)控制值:地下水壓(間隙水壓) + 土壓 + 預(yù)備壓
9、塑流化改良控制
※(1)土壓平衡理想地層的土特性:①.塑性變形好;②.流塑至軟塑狀;
③.內(nèi)摩擦小;④.滲透性低
(2)土壓平衡式盾構(gòu)下的塑流化改良控制:細(xì)顆粒含量少,或砂卵石地層(粗顆粒含量多),必須加泥或泡沫等改良材料。如膨脹土泥漿、泡沫。
(3)改良材料:礦物系(如膨潤(rùn)土泥漿)、界面活性劑系(如泡沫)、高吸水性樹(shù)脂系和水溶性高分子系
10、塑流化改良控制是土壓平衡式盾構(gòu)施工的最重要要素之一。塑流性狀態(tài)的確定依據(jù):排土性狀(塌落度)、土砂輸送效率、盾構(gòu)負(fù)荷
11、泥漿的作用:①.依靠泥漿壓力在開(kāi)挖面形成泥膜或滲透區(qū)域,開(kāi)挖面土體強(qiáng)度提高,同時(shí)泥漿壓力平衡了開(kāi)挖面土壓和水壓,達(dá)到了開(kāi)挖面穩(wěn)定的目的;②.泥漿作為輸送介質(zhì),擔(dān)負(fù)著將所有挖出土砂運(yùn)送到工作井外的任務(wù)。
泥漿性能包括:物理穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、相對(duì)密度、黏度、pH值、含砂率。
12、土壓平衡式盾構(gòu)排土量控制方法分為重量控制與容積控制兩種。容積控制一般采用比較單位掘進(jìn)距離開(kāi)挖土砂運(yùn)土車(chē)臺(tái)數(shù)的方法和根據(jù)螺旋輸送機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)推算的方法。我國(guó)目前多采用容積控制方法。
13、泥水平衡式盾構(gòu)排土量控制方法:容積控制和干砂量(干土量)控制容積控制:監(jiān)測(cè)單位掘進(jìn)循環(huán)送泥流量 Q1與排泥流量 Q2,計(jì)算排土體積 Q3(m3)
Q3=Q2-Q1
Q>Q3泥漿流失(泥漿或泥漿中的水滲入土體,居多); Q
干砂量表征土體或泥漿中土顆粒的體積,控制方法是,監(jiān)測(cè)單位掘進(jìn)循環(huán)送泥干砂量 V1與排泥干砂量 V2,按 V3=V2-V1計(jì)算排土干砂量 V3
V>V3泥漿流失; V
14、管片拼裝方法:
(1)盾構(gòu)推進(jìn)結(jié)束后,迅速拼裝管片成環(huán)。除特殊場(chǎng)合外,大都采取錯(cuò)縫拼裝。在糾偏或急曲線施工的情況下,有時(shí)采用通縫拼裝。
(2)拼裝順序:下部的標(biāo)準(zhǔn)(A 型)開(kāi)始,依次左右兩側(cè)交替安裝標(biāo)準(zhǔn)管片,然后拼裝鄰接(B 型管片),最后安裝楔形(K 型)管片。
(3)緊固連接螺栓:先緊固環(huán)向(管片之間)連接螺栓,后緊固軸向(環(huán)與環(huán)之間)連接螺栓。采用扭矩扳手緊固,緊固力取決于螺栓的直徑與強(qiáng)度。
15、管片拼裝呈真圓,并保持真圓狀態(tài),對(duì)于確保隧道尺寸精度、提高施工速度與止水性及減少地層沉降非常重要。
16、管片拼裝誤差及其控制:盾構(gòu)糾偏應(yīng)及時(shí)連續(xù),過(guò)大的偏斜量不能采取—次糾偏的方法,糾偏時(shí)不得損壞管片,并保證后一環(huán)管片的順利拼裝。
17、注漿控制
(1)注漿目的:①.抑制隧道周邊地層松弛,防止底層變形(主要目的);
②.使管片環(huán)及早安定;
③.形成有效的防水層
(2)一次注漿分為:同步注漿(最快)、即時(shí)注漿(一環(huán)后)和后方注漿(數(shù)環(huán)后)
一般盾構(gòu)直徑大,或在沖積黏性土和砂質(zhì)土中掘進(jìn)多采用同步注漿;而在自穩(wěn)性好的軟巖中,多采取后方注漿方式。
(3)二次注漿:是以彌補(bǔ)一次注漿缺陷為目的的進(jìn)行的注漿。作用如下:
★(1)掘進(jìn)控制測(cè)量項(xiàng)目包括:盾構(gòu)的橫向偏差、豎向偏差、俯仰角、方位角、滾轉(zhuǎn)角和切口行程;盾尾間隙和襯砌環(huán)中心坐標(biāo)、底部高程、水平直徑、垂直直徑、前端面里程等。
(2)方向糾偏:①調(diào)整盾構(gòu)千斤頂使用數(shù)量
②設(shè)定刀盤(pán)回轉(zhuǎn)力矩進(jìn)行
③用仿形刀向調(diào)整方向超挖
★19、盾構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)的平面布置包括:盾構(gòu)工作堅(jiān)井、豎井防雨棚及防淹墻、垂直運(yùn)輸設(shè)備、管片堆場(chǎng)、管片防水處理場(chǎng)、拌漿站、料具間及機(jī)修間、兩回路的變配電間、電機(jī)車(chē)電瓶充電間、進(jìn)出通道
(1)當(dāng)盾構(gòu)掘進(jìn)采用泥水機(jī)械出土和用井點(diǎn)降水施工時(shí),應(yīng)設(shè)相當(dāng)規(guī)模的沉淀池。
(2)當(dāng)采用氣壓法施工時(shí),應(yīng)設(shè)置空壓機(jī)房,以供給足夠的壓縮空氣。
(3)當(dāng)采用泥水平衡盾構(gòu)時(shí)隧道的施工平面布置中還必須設(shè)有泥漿處理系統(tǒng)及中央控制室。
(4)當(dāng)采用土壓平衡盾構(gòu)時(shí)還應(yīng)設(shè)有地面出土和堆土設(shè)施。
20、停止盾構(gòu)掘進(jìn)并及時(shí)處理的幾種情況:
(1)盾構(gòu)前方地層發(fā)生坍塌或遇有障礙;
(2)盾構(gòu)本體滾動(dòng)角>3°;
(3)盾構(gòu)軸線偏離隧道軸線>50mm(偏大了,出不了洞) (4)盾構(gòu)推力與預(yù)計(jì)值相差較大;(推力推不動(dòng)了)
(5)管片嚴(yán)重開(kāi)裂或嚴(yán)重錯(cuò)臺(tái);
(6)壁后注漿系統(tǒng)發(fā)生故障無(wú)法注漿;
(7)盾構(gòu)掘進(jìn)扭矩發(fā)生異常波動(dòng);
(8)動(dòng)力、密封、控制系統(tǒng)等發(fā)生故障
21、盾構(gòu)機(jī)的選擇主要根據(jù)工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件、隧道斷面形式、隧道外形尺寸、隧道埋深、地下障礙物、地下構(gòu)筑物、地表隆沉要求等,經(jīng)過(guò)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較后確定。
盾構(gòu)機(jī)的選擇原則主要有:適用性,技術(shù)先進(jìn)性,經(jīng)濟(jì)合理性。
2K313020 盾構(gòu)法施工 P56
1、盾構(gòu)機(jī)的組成:切口環(huán)(往前挖土)、支撐環(huán)及盾尾
2、盾構(gòu)機(jī)的分類(lèi):密閉式(土壓平衡式<地鐵區(qū)間>和泥水平衡式<越江隧道>)和敞開(kāi)式
控制開(kāi)挖面變形的主要措施是出土量。土壓平衡盾構(gòu)施工時(shí)還要控制土倉(cāng)壓力,泥水平衡盾構(gòu)還要控制泥水壓力。要對(duì)盾構(gòu)的姿態(tài)和位置進(jìn)行控制。盾構(gòu)盾尾脫出后,應(yīng)及時(shí)采用漿液填充,注漿時(shí)應(yīng)控制注漿量和注漿壓力。
6、盾構(gòu)進(jìn)出洞控制
進(jìn)出洞口外側(cè)的土體一般要進(jìn)行改良,提高抗剪、抗壓強(qiáng)度,降低透水性,自身具有保持短期穩(wěn)定的能力。改良土體的方法:注漿、攪拌樁、旋噴樁、玻璃纖維樁、SMW 樁、凍結(jié)法、降水法等。盾構(gòu)始發(fā)前必須對(duì)洞口經(jīng)改良后的土體進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè),并對(duì)盾構(gòu)始發(fā)前的位置作復(fù)核、檢查。
7、開(kāi)挖控制根本目的是確保開(kāi)挖面穩(wěn)定。
想保持盾構(gòu)正常推進(jìn),土體應(yīng)具有一定的流塑性和抗?jié)B性。
8、開(kāi)挖面的土壓(泥水壓)控制值:地下水壓(間隙水壓) + 土壓 + 預(yù)備壓
9、塑流化改良控制
※(1)土壓平衡理想地層的土特性:①.塑性變形好;②.流塑至軟塑狀;
③.內(nèi)摩擦小;④.滲透性低
(2)土壓平衡式盾構(gòu)下的塑流化改良控制:細(xì)顆粒含量少,或砂卵石地層(粗顆粒含量多),必須加泥或泡沫等改良材料。如膨脹土泥漿、泡沫。
(3)改良材料:礦物系(如膨潤(rùn)土泥漿)、界面活性劑系(如泡沫)、高吸水性樹(shù)脂系和水溶性高分子系
10、塑流化改良控制是土壓平衡式盾構(gòu)施工的最重要要素之一。塑流性狀態(tài)的確定依據(jù):排土性狀(塌落度)、土砂輸送效率、盾構(gòu)負(fù)荷
11、泥漿的作用:①.依靠泥漿壓力在開(kāi)挖面形成泥膜或滲透區(qū)域,開(kāi)挖面土體強(qiáng)度提高,同時(shí)泥漿壓力平衡了開(kāi)挖面土壓和水壓,達(dá)到了開(kāi)挖面穩(wěn)定的目的;②.泥漿作為輸送介質(zhì),擔(dān)負(fù)著將所有挖出土砂運(yùn)送到工作井外的任務(wù)。
泥漿性能包括:物理穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、相對(duì)密度、黏度、pH值、含砂率。
12、土壓平衡式盾構(gòu)排土量控制方法分為重量控制與容積控制兩種。容積控制一般采用比較單位掘進(jìn)距離開(kāi)挖土砂運(yùn)土車(chē)臺(tái)數(shù)的方法和根據(jù)螺旋輸送機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)推算的方法。我國(guó)目前多采用容積控制方法。
13、泥水平衡式盾構(gòu)排土量控制方法:容積控制和干砂量(干土量)控制容積控制:監(jiān)測(cè)單位掘進(jìn)循環(huán)送泥流量 Q1與排泥流量 Q2,計(jì)算排土體積 Q3(m3)
Q3=Q2-Q1
Q>Q3泥漿流失(泥漿或泥漿中的水滲入土體,居多); Q
干砂量表征土體或泥漿中土顆粒的體積,控制方法是,監(jiān)測(cè)單位掘進(jìn)循環(huán)送泥干砂量 V1與排泥干砂量 V2,按 V3=V2-V1計(jì)算排土干砂量 V3
V>V3泥漿流失; V
14、管片拼裝方法:
(1)盾構(gòu)推進(jìn)結(jié)束后,迅速拼裝管片成環(huán)。除特殊場(chǎng)合外,大都采取錯(cuò)縫拼裝。在糾偏或急曲線施工的情況下,有時(shí)采用通縫拼裝。
(2)拼裝順序:下部的標(biāo)準(zhǔn)(A 型)開(kāi)始,依次左右兩側(cè)交替安裝標(biāo)準(zhǔn)管片,然后拼裝鄰接(B 型管片),最后安裝楔形(K 型)管片。
(3)緊固連接螺栓:先緊固環(huán)向(管片之間)連接螺栓,后緊固軸向(環(huán)與環(huán)之間)連接螺栓。采用扭矩扳手緊固,緊固力取決于螺栓的直徑與強(qiáng)度。
15、管片拼裝呈真圓,并保持真圓狀態(tài),對(duì)于確保隧道尺寸精度、提高施工速度與止水性及減少地層沉降非常重要。
16、管片拼裝誤差及其控制:盾構(gòu)糾偏應(yīng)及時(shí)連續(xù),過(guò)大的偏斜量不能采取—次糾偏的方法,糾偏時(shí)不得損壞管片,并保證后一環(huán)管片的順利拼裝。
17、注漿控制
(1)注漿目的:①.抑制隧道周邊地層松弛,防止底層變形(主要目的);
②.使管片環(huán)及早安定;
③.形成有效的防水層
(2)一次注漿分為:同步注漿(最快)、即時(shí)注漿(一環(huán)后)和后方注漿(數(shù)環(huán)后)
一般盾構(gòu)直徑大,或在沖積黏性土和砂質(zhì)土中掘進(jìn)多采用同步注漿;而在自穩(wěn)性好的軟巖中,多采取后方注漿方式。
(3)二次注漿:是以彌補(bǔ)一次注漿缺陷為目的的進(jìn)行的注漿。作用如下:
★(1)掘進(jìn)控制測(cè)量項(xiàng)目包括:盾構(gòu)的橫向偏差、豎向偏差、俯仰角、方位角、滾轉(zhuǎn)角和切口行程;盾尾間隙和襯砌環(huán)中心坐標(biāo)、底部高程、水平直徑、垂直直徑、前端面里程等。
(2)方向糾偏:①調(diào)整盾構(gòu)千斤頂使用數(shù)量
②設(shè)定刀盤(pán)回轉(zhuǎn)力矩進(jìn)行
③用仿形刀向調(diào)整方向超挖
★19、盾構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)的平面布置包括:盾構(gòu)工作堅(jiān)井、豎井防雨棚及防淹墻、垂直運(yùn)輸設(shè)備、管片堆場(chǎng)、管片防水處理場(chǎng)、拌漿站、料具間及機(jī)修間、兩回路的變配電間、電機(jī)車(chē)電瓶充電間、進(jìn)出通道
(1)當(dāng)盾構(gòu)掘進(jìn)采用泥水機(jī)械出土和用井點(diǎn)降水施工時(shí),應(yīng)設(shè)相當(dāng)規(guī)模的沉淀池。
(2)當(dāng)采用氣壓法施工時(shí),應(yīng)設(shè)置空壓機(jī)房,以供給足夠的壓縮空氣。
(3)當(dāng)采用泥水平衡盾構(gòu)時(shí)隧道的施工平面布置中還必須設(shè)有泥漿處理系統(tǒng)及中央控制室。
(4)當(dāng)采用土壓平衡盾構(gòu)時(shí)還應(yīng)設(shè)有地面出土和堆土設(shè)施。
20、停止盾構(gòu)掘進(jìn)并及時(shí)處理的幾種情況:
(1)盾構(gòu)前方地層發(fā)生坍塌或遇有障礙;
(2)盾構(gòu)本體滾動(dòng)角>3°;
(3)盾構(gòu)軸線偏離隧道軸線>50mm(偏大了,出不了洞) (4)盾構(gòu)推力與預(yù)計(jì)值相差較大;(推力推不動(dòng)了)
(5)管片嚴(yán)重開(kāi)裂或嚴(yán)重錯(cuò)臺(tái);
(6)壁后注漿系統(tǒng)發(fā)生故障無(wú)法注漿;
(7)盾構(gòu)掘進(jìn)扭矩發(fā)生異常波動(dòng);
(8)動(dòng)力、密封、控制系統(tǒng)等發(fā)生故障
21、盾構(gòu)機(jī)的選擇主要根據(jù)工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件、隧道斷面形式、隧道外形尺寸、隧道埋深、地下障礙物、地下構(gòu)筑物、地表隆沉要求等,經(jīng)過(guò)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較后確定。
盾構(gòu)機(jī)的選擇原則主要有:適用性,技術(shù)先進(jìn)性,經(jīng)濟(jì)合理性。

