30盾构推进及地表沉降控制施工技术.docx
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30盾构推进及地表沉降控制施工技术
3-2-30盾构推进及地表沉降控制施工技术
1前言
1.1盾构推进及地表沉降控制原理
随着地下空间的开发与利用,盾构工法在我国得到了越来越广泛的应用。
北京、上海、广州等城市地铁盾构工法的成功应用,使此项施工技术在我国日臻完善。
在总结上海、广州的地铁盾构施工经验的基础上,对土压平衡式盾构法施工技术作初步探讨。
盾构掘进施工过程中,周围土体将受到扰动,其应力和应变状态将发生变化,造成一定范围内的地表沉降,对周围建(构)筑物等环境带来了一定的安全风险,因此最大限度减少对地表沉降的影响是盾构推进的首要问题。
1.2工艺特点
掌握地层沉降规律并预先评估其影响程度,对工程的顺利实施极为重要。
在施工过程中,根据实测结果,及时调整施工参数,改善技术措施,以减少盾构推进对地表及建筑物造成的影响。
在最大限度减少地表沉降前提下,加强控制盾构推进的各工序及其施工参数。
1.3适用范围
适用于城市地铁的土压平衡盾构法施工。
2盾构推进及地表沉降控制施工工艺
2.1工艺流程图
盾构掘进施工工艺流程如下图2-1所示。
图2-1盾构掘进施工工艺流程图
2.2盾构掘进主要参数的设定、控制和管理
2.2.1盾构掘进主要参数的设定
(1)盾构推力
千斤顶的总推力大小取决于掘进时盾构机受到的阻力。
F=F1+F2+F3+F4+F5
式中:
F:
阻力总和,KN
F1:
盾构四周外表面和土之间的摩阻力
F2:
推进时切口环刃口对土的贯入阻力
F3:
开挖正面阻力
F4:
盾尾内管片和盾壳之间的摩阻力
F5:
后方台车的牵引阻力
千斤顶的总推力略大于总阻力,且应小于盾构机的最大推力,而且可得出千斤顶油缸工作压力。
合理使用千斤顶编组,以较好的控制掘进轴线。
(2)刀盘扭矩
刀盘总扭矩T=T1+T2+T3+T4+T5+T6+T7
式中:
T1—盘形滚刀切削土体所需的扭矩
T2—由于刀盘自重所产生的抵抗旋转的扭矩
T3—刀盘正面推力所产生的抵抗旋转的扭矩
T4—刀盘密封装置抵抗旋转的扭矩
T5—刀盘所受的摩擦扭矩
T6—刀盘开口处切削碴土所需的扭矩
T7—土仓内的搅动力矩
正常掘进时,扭矩应低于最大扭矩。
当工作扭矩达到最大扭矩时,刀盘将停止转动,如反复启动未果,即可启动专门开关(此时可达脱困扭矩),使刀盘重新启动。
(3)土仓压力
主要取决与刀盘前的水土压力,一般取刀盘中心处的水土压力为准,按下式计算:
P1=k0γh
式中:
P1:
土压力(包括地下水),KN/m2
k0:
土的静止侧压力系数
γ:
土的平均容重,KN/m3
h:
刀盘中心点处的埋深
盾构在掘进工程中可参照以上方法来取得平衡压力(即土仓压力)的设定值,初次可按1.03~1.10P1设定。
具体施工根据盾构掘进位置所处埋深、土层状况、地下水等实际情况取值,并根据地面监测数据及时进行调整,一般通过前面100米始发段决定其大小。
(4)推进速度
主要根据土质及盾构机类型确定,正常推进时速度宜控制在2~6cm/min之间。
过建筑物时根据监测数据适当加快或放慢推进速度。
(5)出土量
出土量应与掘进速度保持同步,同时保证合理的土仓压力。
隧道每环掘进的土石方量V按下式计算:
V=π/4×D×T×K1
式中:
V——每环掘进的土方量
D——刀盘切削外径(m)
T——管片宽度(m)
K1——松方系数1.1~1.3,因地质而异
(6)轴线控制
盾构推进轴线允许偏差值:
高程-50mm~+50mm,平面-50mm~+50mm。
一般说来施工中由于同步注浆等对隧顶空间填充不及时,造成后期隧道有一定上浮,再加上盾构上纠偏容易、下纠偏困难,因此通常在轴线控制时下压10~20mm做基准。
(7)注浆参数
1)注浆压力
p=γh/980+(0.12~0.13)
p浆液出口压力(MPa)、h隧道上部覆土厚度(m)、γ覆土层的平均容重(KN/m3)。
由于是从盾尾圆周上的几个点同时注浆,上部每孔的压力应比下部每孔的压力略小0.05~0.10MPa。
根据地质和隧道的覆土厚度情况,注浆压力控制在0.2~0.5MPa间。
2)注浆量
每环同步注浆量计算如下:
Q=K×п×(D-d)×L/4
K为注浆率(1.3~1.8)、D为盾构机的切削外径、d为管片外径。
注浆量根据地质情况和地表隆陷监测情况进行调整和动态管理。
盾构通过建筑物时,将注浆率适当调高。
3)注浆速度
同步注浆速度和推进速度保持同步,即在盾构机推进的同时进行足量注浆。
4)注浆结束标准
采用注浆压力和注浆量双控。
2.2.2盾构掘进主要参数的控制和管理
(1)盾构掘进主要参数的优化
1)100m试掘进主要参数的优化,为整个区间掘进奠定良好基础。
盾构100m试掘进是从理论和经验上选取各项施工参数,施工过程中根据测量数据及时反馈信息调整施工参数。
可分为三个阶段:
第一阶段:
初始掘进长度30m,该段为出洞段掘进。
对密封仓土压力刀盘转速及压力、推进速度、千斤顶顶力、注浆压力及注浆量等诸项,通过对隧道沉降、地表沉降的测量和数据反馈,初步掌握施工参数调整规律。
第二阶段:
掘进长度30m,采用已初步掌握、适用的各项参数值,通过施工监测,根据地层条件、地表管线、结构物情况,对施工参数作慎密细微的调整,取得最佳施工参数。
第三阶段:
掘进长度40m,为正式掘进施工的准备阶段,强调以服从地面沉降、结构物及管线保护为原则。
2)主要的参数调整优化措施
①采用以主切削刀、周边刮刀、先行刀为主的刀盘切削土层,根据土层确定刀盘转速、扭矩。
②适当提高初始土压力,并在掘进中不断调整优化。
土仓压力通过采取设定掘进速度、调整排土量或设定排土量、调整掘进速度两种方法建立,并应维持切削土量与排土量的平衡,以使土仓内的压力稳定平衡。
③盾构机的掘进速度主要通过调整盾构推进力、转速(扭矩)来控制,排土量则主要通过调整螺旋输送机的转速来调节。
在实际掘进施工中,应根据地质条件、排出的碴土状态,以及盾构机的各项工作状态参数等动态地调整优化。
④掘进时采取碴土改良措施增加碴土的流动性和止水性,密切观察螺旋输送器的栓塞和出土情况以调整添加剂的掺量。
⑤选择合适的同步注浆液及配合比,及时、足量填充空隙,偏重上部注浆量。
⑥采取有效技术措施控制掘进方向,及时有效纠正掘进偏差,最大限度减少对地层影响。
(2)目标值管理
施工参数在盾构掘进中是不断变化、相互影响的。
施工参数的管理是动态的、范围的,只有保持各参数之间相互匹配、相对稳定,才能使盾构机处于最佳工作状态。
利用推进管理数据表指导控制各项参数的目标值。
即推进一环后,整理数据采集系统连续记录的各项施工参数,然后统计各项参数的平均值、标准偏差和最大最小值,形成推进数据管理表。
将统计数据与设定的施工参数相比较,结合推进管理效果,确定下一环推进参数的目标值。
同时利用连续施工的若干数据,由数理统计的方法定出各项参数控制的目标值,结合施工效果,不断修正、优化各项施工参数。
2.3碴土改良
2.3.1原理
碴土和添加介质充分拌合,以保证形成不透水塑流性的碴土从而建立良好的土压平衡机理,使盾构切削下来的碴土具有好的流塑性、合适的稠度、较低的透水性和较小的摩阻力,从根本上保证掘进过程中地表的沉降控制,同时保证预定的施工进度。
主要是要降低对刀具磨损、降低刀盘扭矩、螺旋输送机的磨损,有利于螺旋输送机形成土塞效应,防止喷涌。
2.3.2改良剂的确定及配比、掺量
改良剂主要有泡沫、膨润土以及聚合物,其性能指标见表2-1。
表2-1各种改良剂的性能指标表
性能指标
膨润土
泡沫剂
高吸水性树脂
工作原理
利用添加的胶质减摩效果,使开挖土塑性流动,减少渗透性
利用微细泡沫的润滑效果使开挖土塑性流动,减少渗透性
利用树脂的吸水能力达到止水目的和改善土的流动性
PH值
7.5~10
7.3~8
8
粘度
2~10Pa·s
0.003~0.2Pa·s
0.5~15Pa·s
适用土层
砂~砂砾地层
粘土~粗砂地层
固结粘土~砂砾地层
常用的为膨润土、泡沫剂两种,其常用配比如下:
膨润土泥浆配合比为水:
膨润土:
外加剂=10∶1∶0.2,膨润土为优质的钠基膨润土,外加剂为碱、CMC及超流化剂DAV等,泥浆坍落度控制在20cm以内。
泡沫组成:
90~95%压缩空气和5~10%泡沫溶液;泡沫溶液的组成为泡沫添加剂3%、水97%。
本工程所用泡沫剂粘度不低于0.1Pa·s。
2.3.3碴土改良方法
碴土改良就是通过盾构机配置的专用装置向刀盘面、土仓、或螺旋输送机内注入改良剂,利用刀盘的旋转搅拌、土仓搅拌装置搅拌或螺旋输送机旋转搅拌使改良剂与土碴充分混合。
根据盾构推进的地质情况,拟定改良剂的类型、配比和添加量及时机。
2.4同步注浆
2.4.1同步注浆材料及配合比
常用的同步注浆材料有两种:
可硬性水泥砂浆及惰性浆液。
根据我公司工程实例,其配合比分别如下表2-2,表2-3:
表2-2可硬性浆液配合比(kg/m3)
水泥
细砂
粉煤灰
膨润土
水
外加剂
120~260
850~600
380~240
60~40
400~470
根据需要
可硬性浆液配合比的物理力学指标如下:
胶凝时间一般为3~10h,根据地层条件和掘进速度,通过现场试验加入促凝剂及变更配比来调整胶凝时间;固结体强度:
一天不小于0.2MPa,28天不小于2.5MPa;固结收缩率:
<5%;浆液稠度:
8~12cm;浆液稳定性:
倾析率小于5%。
表2-3惰性浆液配合比(kg/m3)
细砂
粉煤灰
膨润土
水
650~900
300~500
60~100
550
惰性浆液性能须满足如下要求:
具可泵送性,泌水率<3%;浆液稠度控制在9~11cm之间;水泥砂浆初凝时间8~10小时;浆液一天强度≥0.1Mpa,28天的强度≥1Mpa;在列车震动和七级地震下不液化。
2.4.2同步注浆施工工艺
同步注浆施工工艺见下图2-2
图2-2同步注浆施工工艺图
①浆液的拌制:
.原材料计量误差要控制在规范要求范围内;各成分材料按合理顺序投放;搅拌要均匀,搅拌时间在2~3min左右,不得有结块;浆液须进行稠度、含水量、流动性、和易性、析水性及抗液化指标测试,测试合格后方可使用。
②浆液的运输与储存:
浆液拌好后用输送管道输送到自制的储料罐内,通过管片平板车将储料罐运至作业面,随后将浆液泵入盾构机拖车上的储料罐中并立即进行搅拌。
储料罐带有卧式搅拌轴,以防止运输时间过长浆液长时间静止而发生初凝;若浆液发生沉淀、离析,则进行二次搅拌;浆液储存设备要经常清洗。
③同步注浆施工步骤:
接好注浆管路、压力传感器;将拌制好的浆液由运输车输入盾构机的储浆罐中,并启动搅拌器搅拌砂浆;注浆跟推进同步进行,且注浆速度应与推进速度相适应,无特殊情况须四个泵同时注浆;注浆饱满程度由注浆压力和注浆量双重控制;在安装管片或出碴过程中,要预留部分砂浆,间断泵入以保持管路畅通。
2.4.3二次注浆
根据同步注浆填充量不足、地面变形过大、过建筑物等地段须进行二次注浆。
二次注浆材料通过吊装孔进行,可选用水泥-水玻璃双液浆或水泥砂浆,在管片出台架后进行,注浆压力为0.3~1.0Mpa。
注浆前需在起吊孔内装入单向逆止阀并凿穿外侧保护层。
在一台砂浆泵的输浆管上装有一个分支接口,通过该接口即可实施管片注浆。
二次注浆一般采用手动控制。
2.5管片拼装
2.5.1管片的拼装形式及连接
国内地铁管片共六块拼装而成,有两种拼装方式:
错缝和通缝。
(1)错缝
隧道衬砌由封顶块(F)、邻接块(L1)、(L2)、标准块(B1、B2、B3)构成。
衬砌环外径6000mm、内径5400mm,管片厚度300mm、常用标准宽度1200、1500mm。
管片混凝土强度等级为C50~C55,抗渗级别为S10~S12。
衬砌采用错缝拼装,自下而上交叉拼装,封顶块和邻接块搭接1/3,最后纵向插入。
详见图2-3
图2-3错缝拼装管片衬砌展开图
对于平面曲线地段,采用左、右转弯环与标准环的各种组合来拟合不同的曲线。
管片环、纵向采用一定机械性能等级的M24~27弯螺栓连接,每环环、纵向螺栓分别为12、10只。
(2)通缝
隧道衬砌由封顶块(F)、邻接块(L1)、(L2)、标准块(B1、B2)、拱底块(D)构成。
衬砌环外径6200mm、内径5500mm,管片厚度350mm、常用标准宽度1000、1200、1500mm。
管片混凝土强度等级为C50~C55,抗渗级别为S10~S12。
衬砌采用通缝拼装,自下而上交叉拼装,封顶块和邻接块搭接1/3,最后纵向插入。
详见图2-4
图2-4通缝拼装管片衬砌展开图
对于平面曲线地段,采用左、右转弯环与标准环的各种组合来拟合不同的曲线,并在环面采用低压石棉橡胶板或软木楔子纠偏。
管片环、纵向采用一定机械性能等级的M30直螺栓连接,每环环、纵向螺栓分别为12、15只。
2.5.2管片拼装施工工艺
管片的拼装施工工艺流程如下图2-5:
图2-5管片拼装工艺流程图
管片采用先下后上、先纵后环、左右交叉、纵向插入、封顶成环工艺。
其施工步骤如下:
①管片选型是以满足隧道线型为前提,重点考虑管片安装后盾尾间隙要满足下一掘进循环限值,确保有足够的盾尾间隙,以防盾尾直接接触管片。
对于错缝拼装,管片选型与安装位置是根据推进指令先行决定,目的是使管片环安装后推进油缸行程差较小。
②每环掘进的后期,清除前一环环面和盾尾的杂物;在一环掘进结束后,将操作盘上的掘进模式转换为管片安装模式;盾构推进后现状姿态符合拼装要求。
③管片安装必须从隧道底部开始,然后依次安装标准块、邻接块,最后安装封顶块。
④封顶块安装前,应对止水条进行润滑处理,安装时先径向插入,调整位置后缓慢纵向顶推。
⑤管片块安装到位后,应及时伸出相应位置的推进油缸顶紧管片,其顶推力应大于稳定管片所需力,然后方可移开管片安装机。
⑥管片安装完后利用整圆器及时整圆,并在管片环脱离盾尾后要对管片连接螺栓进行二次紧固。
⑦管片安装时非管片安装人员不得进入管片安装区。
⑧在切换刀盘转动方向时,保留适当的时间间隔,切换速度进行控制,切换速度过快可能造成管片受力状态突变,而使管片损坏。
2.6刀具检查与更换
2.6.1刀具检查
检查刀盘刀具的目的:
一是检查刀盘和刀具,必要时更换刀具;二是直观准确地检查掌子面的地质情况,为下一步施工提供准确的技术参数。
检查内容如下:
(1)刀盘检查:
检查刀盘磨损情况;检查主轴承及其密封油脂情况;检查刀盘面板是否有裂纹或变形。
(2)刀具外观检查:
检查所有刀具螺栓是否有脱落或松动现象;检查滚刀挡圈是否断裂或脱落;检查滚刀刀圈是否完好,有无裂纹、断裂及弦磨现象;检查滚刀刀体是否漏油或轴承有无损坏;检查撕裂刀、齿刀、刮刀有无断齿、松动、严重磨损或脱落现象。
(3)刀圈磨损量的测量:
在滚刀刀圈没有断裂和损坏的前提下,正确测量滚刀刀圈的磨损量是掌握刀具状况进行刀具更换的依据。
(4)碴土鉴别与碴温控制:
施工中随时对碴土温度、碴土卵石的含量判断所掘地层的岩性。
碴温的控制是指通过对碴土温度的感知了解刀具的工作环境,指导碴土改良,对刀具进行保护。
2.6.2刀具更换的原则和计划
正确及时地更换刀具,可以减少刀具的非正常损坏及意外停机换刀时间,达到提高设备利用率、降低刀具损耗的目的。
刀具更换遵循以下原则:
“磨损量”原则:
刀具磨损量达到15mm即可进行换刀。
“合理”原则:
刀具类型与地质的适应性,刀具更换计划的合理性。
“批量”原则:
为保证刀具破岩的效率,减少刀具更换频率,有计划地进行批量换刀,具体为边刀批量、正滚刀批量、中心刀批量、刮刀切刀批量。
“快速”原则:
为保证换刀人员和机械设备的安全,采用快速有效的换刀。
刀具是切削土体的主要工具。
刀具的磨损程度将直接影响到盾构机的掘进效率。
在砂、砂卵石、岩层中掘进时,刀具磨损会较快,因此要准备充足的刀具作为备用,在穿越过程中,要按计划定期开仓检查刀具。
依据施工经验,预计每掘进一定距离时须检查并换刀一次。
停机换刀时避开软弱地层和地表有建筑物处。
可能遇到前方地质较差时,需对掌子面加固后方能换刀。
2.6.3刀具更换的程序
刀具更换的程序如下:
①停止掘进,做好检查和换刀的各项准备工作。
②采用压气作业,检查人员通过气压仓进入土仓。
③检查刀具。
对刀盘清洗后,逐个检查刀具损坏及磨损情况,并做好记录。
④根据刀具磨损情况,确定换刀的类型和编号。
⑤换刀原则:
在不稳定地层,采取拆一把换一把的原则以便地层变化较大时可及时恢复掘进;对于稳定地层可一次性拆除多把。
⑥试转和复紧:
在刀具更换完成并经工程师检查后,可清理土仓,关闭仓门。
试转刀盘若干圈后,再安排人员进入土仓复紧刀具,确认上紧后,退出土仓,关闭仓门,恢复掘进。
开始阶段将刀盘转速和千斤顶推力要由小到大逐渐增加,避免对刀具的损坏。
2.6.4辅助措施
对于开仓作业,除了在无水、稳定性好的地层下,其余地层均需要做辅助措施以保证开仓安全。
常用的辅助措施主要有:
压气、注浆、降水等。
(1)压气
在盾构机制造时配置人员密封仓和相应的压气设备(空压机和管路),压气系统的基本构成是空气经空压机压缩后送入调压装置,再由调压装置送入人闸中。
在后续拖车上布置有一台无油空压机与人闸直接相连,在后续拖车后部还将布置一台相同容量的柴油驱动空压机,以便洞内电力突然中断时及时启动供气。
根据隧道埋深及地质情况,压气作业压力约为1.0~2.0kgf/cm2。
带压作业主要步骤:
①准备换刀工具、材料并检查压气时要用的相关设备。
②排出土仓内的碴土,当土压降至较低时(0.5bar以下),向土仓加入压缩气体,同时土仓内加入膨润土,转动刀盘,继续出渣。
一段时间后停止加入膨润土。
当螺旋机后闸门有较连续且较大压力的气体喷出即可停止出土,然后等待半个小时左右看土仓内的气压是否能够保持稳定,即气压上下浮动不能超过0.1bar。
如果土仓内的气压,无法上升到预定值,且空压机排压较低,或者气压上下浮动过大都说明土仓漏气。
检查地面、铰接、盾尾是否漏气。
③土仓内气压稳定后,换刀人员进入人闸,相关材料工具也要运进去。
准备好后,向人闸内加压,加压程序要按照有关带压作业规范的要求。
④当人闸的气压与土仓的气压基本一致时,打开平衡阀,换刀人员打开土仓门进入土仓开始作业。
(2)注浆加固
在盾构机前体周边预留多个超前孔,可进行超前注浆,对刀盘前方土体形成固结圈,使其有较好的自稳性。
另外,如果地面条件允许,可在地面上对地层进行深层注浆加固。
(3)降水
对于渗透系数大、降水后自稳性好的地层,可通过地面降水井对地层进行降水,从而保证地层稳定。
2.7各阶段盾构掘进施工
2.7.1始发段掘进
在始发段,由于地质条件较差、地下水位高、覆土比较薄,盾构机从始发架推进到加固区,再由加固区掘进到软土层,地层刚度发生很大变化。
始发前对洞门段进行了地层深层搅拌和旋喷加固,加固区土体较硬,因此盾构宜以10mm/min以内的速度缓慢推进。
始发掘进采取以下技术措施:
①盾构始发掘进时,拆除围护结构后,安装洞门密封,向开挖仓内填装3/4容积的土体以便于快速建立土压。
当刀盘推至距洞门700ram时,割除洞门最后一层钢筋,取出钢筋后,快速将盾构机推至掌子面。
②始发时,盾构机刀盘切削土体加固区时产生巨大的扭矩,由于盾壳与地层间摩擦力小,盾壳易旋转,为了防止盾构机壳体在始发导轨上发生偏转,必须在始发导轨两侧的盾构机壳体上焊接防扭装置,随着盾构机的前行,当防扭装置靠近洞门密封时,割除防扭装置。
③盾构机脱离加固土体时,由于从加固区进人到软弱地层,要注意调节好盾构推进千斤顶的压力差,防止盾构低头。
④当盾尾进入洞门后,及时调整洞门密封的扇形压板,以防洞口漏水、漏浆。
⑤始发掘进阶段不能形成土压平衡,且碴土为加固土体,流塑性差,碴土在螺旋输送机内不易形成土塞效应,因此在螺旋输送机出碴口易发生碴土喷涌现象。
当发生喷碴时,螺旋输送机出碴门的开度宜减小,开启长度为150mm~200mm,不发生喷碴时可开启300mm~350mm。
下一环开始掘进时,可能会由于盾构机吃进的土质较硬而引起刀盘启动困难,可采用以下办法予以克服:
正反转启动刀盘;加大泡沫剂注入量;从膨润土通道注水,以加大碴土的流动性;采用以上方法仍不能启动刀盘时,可将左右及上部推进油缸收回约30mm后再进行启动,待刀盘启动后重新顶上推进油缸;如果螺旋输送机扭矩过大,可向螺旋输送机内注入泡沫剂。
2.7.2直线段掘进
直线段采用土压平衡模式进行掘进。
刀盘切削下来的碴土充满土仓,土仓内泥土压力与作业面的土压和水压相抗衡。
掘进时螺旋输送机的出土量须与盾构推进的开挖土量相平衡,保持正面土体稳定,以防止地下水土流失而引起地表沉降。
掘进中,可以通过出碴量的情况来推算掌子面的情况。
若出碴量大,则掌子面可能出现坍塌而造成地面沉降;若出碴量小,则掌子面可能有空洞或裂隙比较发育。
要控制好每环的出碴量。
盾构机每掘进一环的出碴量应控制在理论出碴量的95%~105%之间,如有异常应采取相应措施。
2.7.3曲线段掘进
在曲线段(包括水平曲线和竖向曲线)时,盾构机推进操作控制方式是把液压推进油缸分区操作,使盾构机按预期的方向进行调向。
曲线段掘进时,采用安装楔形环与伸出单侧推进油缸的方法,使推进轨迹符合设计线路的曲线要求。
另外,盾构机采用铰接形式,使曲线施工更容易控制。
在曲线段推进时,要注意以下几点:
①进入曲线掘进前,调整好盾构的姿态。
②精确计算每一推进循环的偏离量与偏转角的大小,根据盾尾间隙及推进油缸行程差、铰接油缸行程差、掘进线形等选择合适类型的管片,合理选配推进油缸的数量、推进力、分区与组合进行推进。
③将每一循环推进后的测量结果记入图中,并与设计曲线对比,确定是否修正下次推进的偏转量与方位角。
④推进速度控制在30~40mm/min内,或将每一循环分成几次推进,从而减小管片的受力不均。
⑤为防止管片外斜,必须保证管片背后注浆的效果,使千斤顶的偏心推力有效地起作用,确保曲线推进效果,减少管片的损坏与变形。
⑥曲线掘进中盾构走行轨迹引起的建筑空隙比正常推进大,应加大注浆量,正确选好压注点。
⑦时刻注意铰接油缸处和盾尾处有无泄露,发现泄露及时采取措施,加大盾尾密封油脂的注入量。
⑧换碴车时不间断掘进,协调各工序,避免长时间停机。
⑨曲线段管片拼装时,通过楔形环与标准环的组合来适应不同的曲线要求。
因此在曲线段掘进时,合理选择管片相当重要,如果管片选择不当,可能造成盾尾与管片发生干扰,轻则损坏管片,重则造成较大沉降。
2.7.4到达段掘进
在到站阶段盾构要穿越加固区,同样会出现刀盘启动困难或扭矩很大、螺旋输送机扭矩大等情况。
在到站阶段,碴土在螺旋输送机内不易形成土塞效应,螺旋输送机出碴口易发生碴土喷涌现象,出碴门的打开程度可根据实际情况而定,当发生喷碴时可开启150mm~200mm,不发生喷碴时可开启300mm~350mm。
刀盘破土即刀盘从加固区掘出土体的过程。
此时要有专人在洞外时刻观察洞口的变化情况并和主司机保持实时联系,如发现有较大岩石或废弃钢筋网对刀具有可能产生破坏时、洞门混凝土有较大的震动或探孔有较大的涌水、泥浆时,应立即通报主机降低或停止刀盘旋转、降低推进缸压力、降低推速度等,以避免刀具损坏或由于刀盘前部土体受大作用力或地应力损失,造成刀盘前部形成坍塌地表的沉陷等。
空推进站指刀盘通过加固区后,纯推进到接收导轨的过程。
此时刀盘、螺旋输送机、皮带等系统已停止工作,整个推进过程由推进系统单独来完成。
因此时已无刀盘反力,故推进速度快、推力小,整个过程就是推进-装管片-推进的