文档介绍：盾构机在淤泥质地层中推进应如何控制好盾构机姿态的方法和研究
引言
随着城市的快速发展,我国各大城市都在进行建设地铁。盾构法施工技术得到了广泛的应用。当盾构机在不同地质条件推进时盾构姿态的控制是有所差别的。
东方大道站~、。。
本区间线路始于东方大道站东端,下穿花泾港河道后线路稍向北偏,下穿独墅湖公园、赏湖路、规划地块(一类居住用地)及苏州运河后,线路转向北下穿过规划地块(二类居住用地)后折向启月街到达独墅湖南站。区间线路共有两段曲线,半径分别为2000m、450m,~。
区间隧道纵坡呈“V”字型,最大坡度25‰,‰。与车站相连端的竖曲线半径为3000m,其余半径为5000m。~,。
东方大道站~独墅湖南站区间平面示意图
序号
区间名称
隧道通过的主要地层为
地下水情况
隧道埋深
1
东方大道站
~
独墅湖南站
区间
隧道通过的主要底层为:④2层粉土夹粉质粘土,局部为②Y层淤泥质粘土、③3层粉土、④1层粉质粘土、⑤1层粉质粘土
场区地下水主要为松散浅层孔隙潜水和松散岩类孔隙(微)承压水。
潜水位埋深:~;
微承压水主要赋存于③2层粉质粘土和⑤2层粉土夹粉砂层。~22m、~;
承压水主要赋存于⑦2粉土层及⑦4粉土夹粉砂层,⑦2层与上部⑤2层相互贯通。⑦4层层顶埋深为50~52m。
工程场区分布的④1和⑤1层粘性土,呈软~流塑状,是场区相对软弱的土层;沿线场区分布的②Y层淤泥质粘土,流塑状,是场区内主要软弱地层。工程所在场区在基坑开挖范围内分布的③3层粉土和④2粉土夹粉质粘土层,为弱透水层、渗透性尚好,在一定水头压力差作用下易发生渗透变形,其表现形式主要为流土或管涌等。
13
~
东方大道站~独墅湖南站区间地质断面示意图
淤泥质土层中盾构机掘进姿态的控制
盾构机在软弱土层中掘进时, 由于地层自稳性能极差, 为控制盾构机水平和垂直偏差在允许范围内, 避免盾构机蛇形量过大造成对地层的过量扰动, 宜将盾构机掘进速度控制在30~40mmöm in 之间, 刀盘转速控制在1. 5röm in 左右。在该段地层中掘进时, 四组千斤顶推力应较为均衡, 避免掘进过程中千斤顶行程差过大, 否则, 可能会造成推力轴线与管片中心轴线不在同一直线上。在掘进过程中应根据实际情况加注一定量的添加剂,以保持出土顺畅, 尽量保持盾构机的连续掘进, 同时, 要严格控制同步注浆量, 以保证管片背后间隙被有效填充。盾构机在这种地层中掘进, 其盾构机的姿态控制难度大, 易产生盾构机垂直方向上的过量蛇行, 造成管片错台及开裂。在这类地质条件下掘进, 盾构机刀盘受力不均, 掘进速度不均衡, 这就要求在掘进过程中, 必须时刻观察测量系统提供的盾构机姿态数据, 结合推进千斤顶和铰接千斤顶的行程差值, 不断地调整各分区千斤顶的推力及总推力, 以保持盾构机姿态的平稳。如果不注意调整推进千斤顶的行程差, 就会造成管片选型变化大, 甚至造成过小的盾尾间隙使管片不能顺利脱出盾尾。因此, 在推进过程中不能单一的只注意测量系统所提供的盾构机姿态来指导掘进, 还应兼顾各分区千斤顶的行程差。在盾构机姿态控制中, 推进油缸的行程控制是重点。 宽的管片, 原则上行程控制在1700~ 1800mm 之间, 行程差控制在0~ 40mm 内, 行程过大, 则盾尾刷容易露出, 管片脱离盾尾较多, 变形较大; 行程差过大, 易使盾体与管片之间的夹角增大, 易造成管片的破损、错台。
对于如何控制盾构姿态,
首先盾构机姿态控制的一般细则一般情况下, 盾构机的方向纠偏应控制在±20mm 以内, 在缓和曲线及圆曲线段, 盾构机的方向纠偏应控制在±30mm 以内,盾构机姿态控制操作原则有两条:(1) 盾构机回转角值应适宜, 盾构机回转角值太大, 盾构机不能保持正确的姿态, 影响管片的拼装质量, 此时, 可以通过反转刀盘来减少滚动角值。(2) 盾构机的前进方向水平向右偏, 则需要提高右侧千斤顶分区的推力; 反之, 则需要提高左侧千斤顶分区的推力。如果盾构机机头向下偏, 则需要提高下部千斤顶分区的推力; 反之亦然。
在淤泥质当中刀头水平姿态应控制在±20mm,垂直姿态应控制在+30mm。对于苏州地铁2号线延伸线东~:
东方大道站~独墅湖南站区间管片成型姿态示意图
东方大道