文档介绍：南京地铁1 号线一期工程南起奥体中心站,北至迈皋桥,全长21. 72 km , 共15 个区间。
其中5 个半区间采用土压平衡盾构施工,盾构推进总长度约10. 9 km 。
盾构隧道最大覆土厚度15 m , 最小厚度仅有0. 7 m ; 隧道纵坡为V 形,最大纵度为33 % , 形成高站位,低区间;最小平面曲线半径为400 m 。
1 土压盾构
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为什么采用土压平衡？
盾构隧道主要穿越的地层有:可塑-软流塑的粉质粘土、粉土、粉细砂、粉砂夹细砂。地下水位位于地表下1~2 m , 渗透系数为5×10-3cm/ s , 易液化。
其中淤泥质粘土具有高压缩性,极易产生土体流动,开挖面极不稳定;粉细砂,粉砂夹细砂含水量丰富,透水性强,极易产生涌水、涌砂;尤其是有一段150 m 长的隧道处于严重的液化区,设计、施工中考虑了液化影响。
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盾构隧道线路穿越的市中心区,街道狭窄,交通繁忙,道路两侧高楼林立,地下管线繁多。
由于泥水盾构在施工中需要泥浆池进行泥水分离,占地较大,对环境会造成一定的污染, 且盾构价格贵,设备技术不易掌握。
土压平衡盾构适合于粉质粘土、含水砂质粉土层,另外,配备加泥装置,对控制地表沉降效果很好。
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区间隧道要穿越秦淮河、金川河、古城墙、在建的玄武湖公路隧道,以及多栋建筑物。
盾构穿越秦淮河时上面覆土仅有0. 7 m , 与在建的玄武湖公路隧道底板最小净距也仅为1 m , 施工难度很大。
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南京地铁1 号线盾构隧道内有4 台土压平衡盾构施工, 其中3 台为德国海瑞克公司生产,1 台为日本三菱公司生产。
南京地铁1 号线盾构区间隧道单线推进长度为10. 9 km , 分三个标段,分别由4 台盾构掘进
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其中盾构一标为中华门站北工作井—三山街站(试验段) 和新街口—珠江路区间,由上海隧道公司采用日本三菱盾构施工
该标段单线推进长度3. 206 km , 2003 年10 月底完工,总工期31 个月;该段隧道顶部覆土较薄,试验段仅有4~10 m ; 盾构穿越内秦淮河时,需进行抗浮处理,盾构机距抗浮板底面仅有0. 8 m 。
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盾构二标为三山街—张府园—新街口,单线推进长度3. 06 km , 2003 年10 月底完工;该段由上海基础公司采用德国海瑞克公司的盾构施工。
盾构三标为玄武门—许府巷—南京站区间, km , 2003 年12 月底完成;该标段由洛阳隧道局采用2台德国海瑞克公司的盾构施工。
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以盾构三标的盾构机为例,介绍盾构机的主要参数。
该台盾构机设计最大埋深18 m , 最大爬坡为35 ‰,最小转变半径为300 m ; 盾构最大推力为3560 t , 由16 对32 个千斤顶组成;盾构的外径为6340 mm , 盾构主机长7400 mm , 盾构总长度60 m ; 刀盘最大旋转扭距为469. 4 t·m , 刀盘的开口度为40 % 。
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该标段工程难点较多,盾构需穿越玄武湖、在建的玄武湖隧道、古城墙、金川河和多栋建筑群,盾构局部穿越粉细砂地层。
盾构平均推进速度达8～10 环/天, 盾构三标最高达17 环/天。
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盾构区间隧道共有24 个进出洞端头,根据地质条件、水文条件和地面环境分析,需全部进行加固处理。
盾构进出洞是盾构施工中技术难度大、工序较复杂的施工阶段,一旦处理不当,洞门外土体易塌方或流失,甚至使盾构失去控制。
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