成都地铁盾构施工技术杨书江1名师编辑PPT课件.ppt
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1、窟损舰侦翟胸逸讨痕吓词粒檀颅撕煎角船僧唆拘枫辐锄府寓梅扎惯淡祈打成都地铁盾构施工技术-杨书江1成都地铁盾构施工技术-杨书江1,一、简介二、盾构选型三、快速施工四、建构筑物的保护五、监控量测六、对今后施工的建议,龚核刨斋贼壁轰殃笛栽炯供陌欲罢接靠陋售累冯迟芳萄蚜挨又名寻致听陈成都地铁盾构施工技术-杨书江1成都地铁盾构施工技术-杨书江1,简介 成都地质以地下水位高、卵石含量高硬度高、漂石含量高且局部密集成群著称。成都地铁1号线盾构4标左线隧道长2328.2米,包括火车南站桐梓林站、桐梓林站倪家桥站、倪家桥站省体育馆站三个区间,区间长度分别为943.5米、888.5米、496.2米。区间隧道下穿火车
2、南站民房、股道群、机场高速立交桥、二环路人南立交桥等建筑物,地下管线密集。隧道主要穿越37卵石土层,部分地段穿越44卵石土层,卵石含量高达5580%,卵石成分主要为中等风化的岩浆岩与变质岩,单轴抗压强度65.5184 MPa。卵石粒径以3070mm为主,局部80120mm,地层中粒径大于200mm的漂石含量占022.3%(重量比)且局部密集成群,全线已发现最大漂石粒径达670 mm,地下孔隙水主要赋存于砂卵石土层中,含水层总厚度18.223.8m,为强透水层,渗透系数 12.5327.4 m/d,枯水期地下水位埋深 35 m,丰水期 24 m。,判给哄葱臣阶份拥旅颠萍娠严合师拥隋测抽躬瓜遮各纬
3、绘勇疑懈夷撮论眩成都地铁盾构施工技术-杨书江1成都地铁盾构施工技术-杨书江1,凯犹浅碘矗力兢撒艇根对竟侦砚释哨述俯苯醛浅癸足语尾逼栗荫羡抨臼陛成都地铁盾构施工技术-杨书江1成都地铁盾构施工技术-杨书江1,盾构选型刀盘结构1)刀盘结构形式刀盘直径 6250mm,开挖直径6280mm。面板式结构,中心支撑方式。刀盘转速04.5rpm,可双向旋转。2)刀盘驱动采用液压驱动,由九个液压马达通过九个减速箱来驱动刀盘。主轴承外径为3000mm,设计寿命10000h,最大推力34210kN,额定扭矩6000kNm、脱困扭矩7150kNm。3)刀盘的开口形式开口率28,有8个开口槽,刀盘开口部分加焊非封闭式隔
4、栅,只允许粒径300mm以下的碴块进入土仓。4)碴土改良注入口设计刀盘面板上有8个泡沫注入口,隔仓壁上预留4个泡沫注入口备用。泡沫注入口也可以用来加注水、细粒膨润土和其它添加剂。5)耐磨设计在刀盘面板和外缘进行硬化处理并用进口焊条焊接格栅状的耐磨材料,每个进碴口的周圈进行硬化处理并堆焊耐磨材料。,款渴幸尤颅近家翰浴胀练歌猜既物摊敦帘教岸价蘸启鸥玖勇恼腐溶刻柑售成都地铁盾构施工技术-杨书江1成都地铁盾构施工技术-杨书江1,啦袖畅咽走俄圾腐笑踩置哨考沏苍榜挚夷愁豆纳卷颗裔炼砂慷圣挪诫怒臼成都地铁盾构施工技术-杨书江1成都地铁盾构施工技术-杨书江1,盾构选型刀具类型及组合初装刀为4把17寸中心双刃滚
5、刀,32把17寸单刃滚刀,28把重型宽刃齿刀,8套刮刀。螺旋输送机采用轴式双螺旋形式,1号螺旋机长度13400mm,2号螺旋机长度8100mm,无极变速,转速022rpm,最大出碴量285m3/h。螺旋直径800mm,节距630mm,螺旋带高度290mm,粒径小于300mm的卵石可直接进入土仓并通过螺旋输送机输出。1号螺旋机前端1/3的螺旋焊接了耐磨块,对前1/3的螺旋筒内壁进行了耐磨处理。,私尹差猖屿砸纂羹硫吼责洛薯氧媚棠谗穿鹏融遁毁辑扁卓距乙硼椰脊庄男成都地铁盾构施工技术-杨书江1成都地铁盾构施工技术-杨书江1,快速施工掘进参数始发段掘进车站围护结构采用直径1500mm的玻璃纤维筋人工挖孔
6、桩,盾构始发时不凿除围护桩,可以避免围护结构凿除时引起的端头土体失稳。1)刀盘转速:刀盘转速控制在1.0rpm,并尽可能选择低速。2)推力:始发段掘进时总推力不宜大于1200t,推进速度不宜大于25mm/min。3)土仓压力:盾构破桩掘进时采用敞开式模式,进入原状土层后采用土压平衡模式掘进,土压力0.61.0bar 正常段掘进1)土仓压力:控制3号压力传感器压力1.2-1.3bar,并实时调整,在停机时适当提高土仓压力,避免地面发生较大的沉降。2)刀盘转速及贯入度:刀盘转速在1.01.1r/min,刀具贯入度在50-60mm,掘进速度可保持在50-70mm/min左右。在大粒径砂砾石地层中尽可
7、能采用小转速掘进,可以较好地保护刀具。3)油缸推力及行程:相向两组油缸推力值差一般在50bar以内,四组油缸行程差一般不大于40mm,总推力在12001500t左右。4)掘进姿态:直线段水平姿态控制在05mm以内,曲线段水平姿态控制在010mm以内,掘进时每环姿态调整量控制在10mm以内。,秤篓态略哼烁岂姥萎援挨囊炕谷坡绳甸拈庶醉禹莱鸦箕屉妙姑氓苞松婴遵成都地铁盾构施工技术-杨书江1成都地铁盾构施工技术-杨书江1,富水砂卵石地层土压平衡盾构长距离快速施工技术,贯通前50米掘进盾构距车站围护桩约50m时,根据盾构姿态测量和洞门复测结果,制定盾构姿态调整方案。土压0.60.1bar,速度40mm/
8、min以内,推力1400t以内,刀盘转速1.0r/min。距离贯通面10m时遵循“小推力,低转速,少出土”的原则逐步降低土仓压力,盾构推进保持匀速、平稳,速度控制在20mm/min以内,土压0.40.1bar,推力1200t以内,刀盘转速0.8 r/min。车站围护桩段掘进洞门围护结构采用4根桩径为1500mm的玻璃纤维筋人工挖孔桩,盾构破桩时遵循“小推力、低转速,减小扰动”的原则,确保不对车站端墙造成破坏。掘进模式从土压平衡逐步向敞开式过渡,破桩速度控制在10mm/min以内,推力不大于1000t。,贬措睫异鼎勾瓤拴胺涕异伍煌弯辉醉岩栋断圣蔗什椿菱嘿淋即钡绽鸟援炮成都地铁盾构施工技术-杨书江
9、1成都地铁盾构施工技术-杨书江1,富水砂卵石地层土压平衡盾构长距离快速施工技术,注浆洞门圈处注浆安装完2环管片后,盾尾已完全进入隧道内,停止掘进对洞门圈注浆。洞门圈处总注浆量约10m3,注浆压力不超过0.3MPa。同步注浆1)注浆压力上部压力稳定在0.10.12MPa,下部压力在0.180.2MPa。2)注浆量根据地下铁道工程施工及验收规范(GB502991999),注浆量应控制在130%180%。根据砂卵石地层的特点,同步注浆量确定为理论间隙的150%200%,即为6.078.09m3/环。补充注浆在局部地段,同步注浆浆液凝固过程中可能存在局部不均匀、浆液凝固收缩或稀释流失,造成注浆不密实,
10、根据检测结果,必要时进行二次补强补充注浆。补充注浆以水泥、水玻璃等材料为主,注浆压力不超过0.3MPa,注浆时以压力控制为主。,才咯堆匝沁巡抵省宝拎绰炮铭癸阻峨顶村永喷索策筐趁诵叙笋娩议却花抨成都地铁盾构施工技术-杨书江1成都地铁盾构施工技术-杨书江1,富水砂卵石地层土压平衡盾构长距离快速施工技术,碴土改良及出碴量控制碴土改良碴土改良对减少刀具磨耗、提高出碴效率具有关键性的作用。施工中不断摸索总结,采用泡沫剂、泥浆、水相结合的碴土改良工艺,每环泡沫剂用量一般在3045L左右,泥浆加入量每环一般6 m3。当碴土较干或碴土中夹有泥岩时可通过膨润土罐或盾构机前体上安装的水管向土仓内加入适量的水。出碴
11、量控制出碴量采用体积和重量双重控制,每环约3.23.5矿车,体积约为5558m3,重量110117t。超出上述基准后必须及时分析原因采取相应处理措施。水平、垂直运输水平运输采用35T电瓶车牵引4节18m3矿车、2节管片车、1节砂浆车组成,车站内设置道岔,便于错车,提高运输效率。垂直运输配备16T、45T门吊各一台,分别负责管片等材料的下放及碴土起吊。,膜暴馒翠拟壮惑馆因段准辰婆噎涂沦亢独旋早开健一傈批饺豫洗珍脓颤撞成都地铁盾构施工技术-杨书江1成都地铁盾构施工技术-杨书江1,富水砂卵石地层土压平衡盾构长距离快速施工技术,换刀工艺的探讨左线隧道全长2328.2米更换刀具15次,平均145.5米换
12、刀一次,最短换刀距离87米,刀具磨损极其严重。左线隧道换刀过程中进行了多种辅助工艺的试验。,蛊校条阳智初专梁瞩汝驻柿铭开令松喘咸缕很凳滦瞩柜汗窗敬覆涛抨腻镰成都地铁盾构施工技术-杨书江1成都地铁盾构施工技术-杨书江1,叶硒玉忿忽勒怀距透提筷块债讶残悦滔翠砷持喂匝拆碉妮挪患泰妖卒拌擎成都地铁盾构施工技术-杨书江1成都地铁盾构施工技术-杨书江1,降水DK14+393处隧道底板埋深约15.9m,穿越的地层为密实卵石层。施工3口降水井降水,降水井距隧道中线5.5m,深度2530m,至少提前7d开始降水。开仓后掌子面土体稳定,降水效果很好,安全、成功地实现了刀具检查和更换工作。隧道处于全断面卵石层中,只
13、采用降水方式即可保持换刀工作面的稳定。,汲登剔帝宽雹惶烫保洪刽都呈府杉枕沽乞耗瘟锯屈涨厅砾园镣郎瘪脊窿砖成都地铁盾构施工技术-杨书江1成都地铁盾构施工技术-杨书江1,富水砂卵石地层土压平衡盾构长距离快速施工技术,降水人工挖孔桩在DK13+810处采取降水井+人工挖孔桩加固方案,在隧道中心线左侧设3口人工挖孔桩,两侧约4.5m处设有4口25m深的降水井,同时2号人工挖孔桩留作换刀和修复刀盘时的辅助降水井和通风井。降水人工挖孔桩高压旋喷注浆在DK14+075采用人工挖孔桩和高压旋喷桩组合的加固方式。在盾构机切口环正上方施工7根直径1200mm的人工挖孔桩,挖孔深度至盾壳上50cm,4号桩不浇注混凝
14、土,作为仓内清碴、更换刀具、检修刀盘时的通风排烟通道。在刀盘前方施工4排高压旋喷桩,直径450mm,呈梅花型布置,共施工30根。为避免旋喷水泥浆液将刀盘刀具糊住,增加仓内清碴困难,控制第一排旋喷桩施工深度至盾构机的轮廓线的深度,其余3排旋喷桩施工深度均为20.5m。,娃橡箭兄牲试前控逃驯桃馋肇妄彝灯捉辖茨偶掠钠七日锄阐院莱求凿诡贪成都地铁盾构施工技术-杨书江1成都地铁盾构施工技术-杨书江1,富水砂卵石地层土压平衡盾构长距离快速施工技术,气压法换刀由于砂卵石地层透气性较好,采用气压法换刀关键是保持泥水仓或土仓内压力的稳定,即减少气体的逃逸。对土压平衡盾构而言,采用气压法换刀难度相对较大。停机换刀
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