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文档简介

地铁盾构法隧道关键施工技术组段划分的概念?依据盾构穿越的地层条件,结合隧道沿线的地面/地下环境风险状况,综合分析地层、环境风险与盾构施工的相互影响,按照影响程度、危险系数的不同将区间隧道划分为若干个安全风险等级不同的组段,进而合理确定各组段的盾构施工参数控制范围,以有针对性的进行监控管理,实现盾构施工的规范化和施工管理的标准化。1组段划分施工准备期:组段划分施工前确定合理的初始值隧道穿越的土层性质:盾构施工参数确定的基本原则,A~F共六级。考虑因素盾构施工环境条件的组合影响因素:Ⅰ~Ⅲ三级。隧道的埋深;地面和地下环境条件;特殊地质情况;上覆土层性质。施工准备期:组段划分1组段划分施工准备期:组段划分——案例(北京地铁八号线二期安~鼓区间)特级风险工程I级环境风险一级风险工程I级环境风险二级风险工程Ⅱ级环境风险一级风险工程I级环境风险二级风险工程Ⅱ级环境风险土沙复合D段土沙卵石复合E段土沙复合D段埋深均大于13m1组段划分施工准备期:组段划分——案例(北京地铁八号线二期安~鼓区间)序号里程长度(m)环号隧道穿越土层隧道埋深h(m)隧道上覆土层特殊地质情况地下水位情况施工环境综合等级1K17+943.394~K17+913.394300~25粉土、粘土、粉质粘土、粉细砂18.2~18.5粉土填土、房渣土、圆砾-卵石填土、卵石、细粉砂、粉土

盾构始发(0~8环)DⅡ2K17+913.394~K17+792.194121.226~126粉土、粘土、粉细砂、卵石、粉质粘土14~18.5房渣土、粉土填土、圆砾-卵石填土、细粉砂、粉质粘土、粉土盾构下穿鼓楼立交桥及既有M2鼓楼大街站及其风道(52~77环)、下穿北护城河(97~122环)、临近旧鼓楼桥(91~126环)、下穿平板房(117~126环)EⅠ3K17+792.194~K17+670.113122.4127~228粉土、粘土、粉细砂、卵石、粉质粘土14~18.5房渣土、粉土填土、圆砾-卵石填土、细粉砂、粉土盾构下穿大量平瓦房(127~228环)EⅡ4K17+670.113~K17+309.913360.2229~528粉土、粉质粘土、粉细砂17~18.8房渣土、粉土填土、粉土、粘土、细粉砂、粉质粘土盾构下穿大量平瓦房(229~315环)、联络通道(338~344环)、临近工人出版社综合楼宿舍(459~515环)DⅡ5K17+309.913~K17+270.14039.6529~561粉细砂、粉质粘土16~17房渣土、细粉砂、粉质粘土临近北京教育学院(529~552环)、下穿北中轴1号过街通道(542~561环)DⅠ6K17+270.140~K17+076.060194562~723粉细砂、粉质粘土16~17房渣土、粉质粘土临近11层居民楼(604~673环)、六铺坑#8楼(692~723环)、盾构到达(715~723环)DⅡ根据组段设定施工参数1组段划分参数选择:土压力(bar/KPa)及出土量(m3)刀盘扭矩(KN·m):过载?脱困?盾构总推力(KN):全部推进阻力之和推进速度(mm/min)贯入度(mm/rpm):取决于刀具高度和高差刀盘转速(rpm)注浆压力(bar/KPa)及注浆量(m3)盾构施工前合理设定施工参数,同时施工过程中严格控制盾构施工参数,是确保盾构安全施工的必要条件。土压刀盘扭矩总推力推进速度1组段划分参数选择:根据不同组段特点,得到主要参数控制范围参考表1组段划分2盾构的现场组装与调试盾构的组装调试组装场地的准备吊机组装就位后配套拖车吊装与管线连接主机吊装与连接安装反力架主机定位及与后配套连接空载调试负载调试安装负环管片2盾构的现场组装与调试盾构的组装调试将始发架吊装下井,调整使其中心线与隧道设计周边重合。吊入反力架下部,在始发架上放置标准块管片,在管片上铺设轨枕、钢轨,供组装时电瓶车与台车行走。盾构主机车站连续墙导轨始发架横梁支撑龙门吊2盾构的现场组装与调试盾构的组装调试盾构始发架一般采用钢结构,预制成品,将基座与工作井底板预埋钢板焊接牢固,防止基座在盾构向前推进时产生位移。始发架安装时应使盾构就位后的高程比隧道设计轴线高程高约30mm,以利于调增盾构初始掘进的姿态。盾构在吊入始发井组装前,须对盾构始发基座安装进行准确测量,确保盾构始发时的正确姿态。始发架安装2盾构的现场组装与调试盾构的组装调试后配套台车下井:吊装顺序从后到前,台车下井后组装台车内的设备及其相应管线。龙门吊2盾构的现场组装与调试盾构的组装调试设备桥及螺旋输送机下井:设备长度较长,须由汽车起重机与履带起重机配合着倾斜下井。螺旋输送机2盾构的现场组装与调试盾构的组装调试中盾→前盾→刀盘下井→主机前移→安装管片安装机→盾尾下井。盾尾管片拼装机刀盘2盾构的现场组装与调试盾构的组装调试安装螺旋输送机、反力架及负环管片:反力架的作用是在盾构始发掘进时提供盾构向前推进所需的反作用力,反力架安装质量的好坏直接影响初始掘进时隧道的质量。反力架2盾构的现场组装与调试盾构的组装调试进行盾构反力架形式的设计时,应以盾构的最大推力及盾构工作井轴线与隧道设计轴线的关系为设计依据。钢反力架预制成形后,由吊车吊入竖井,由测量给出轴线位置及高程,进行加固。反力架要和端墙紧贴,形成一体,保证有足够的接触面积。2盾构的现场组装与调试盾构的组装调试盾构的调试分为工厂调试和施工现场调试,现场调试包括井底空载调试、试掘进负载调试。工厂调试:对设计、制造质量及主要功能进行调试。空载调试:在盾构吊到井底后按照井底调试大纲对其总装质量及各种功能进行检查和调试。负载调试:通过试掘进其间进行负载调试,经调试并验收合格后即可正式交付使用。盾构组装调试完毕后需进行现场验收3盾构的始发与到达盾构始发,是指在盾构始发工作竖井内利用反力架和临时组装的负环管片等设备或设施,将处于始发基座上的盾构推入端头加固土体,然后进入地层原状土区段,并沿着设计线路掘进的一系列作业过程。盾构始发是盾构施工中风险较大的环节之一,极易发生安全事故。渗水浆液和泡沫沿洞门密封处涌出安装始发基座端头土体加固盾构组装调试加固效果检验安装反力架凿除洞门安装洞门密封拼装负环管片始发掘进,盾尾通过洞门压板加固,壁后注浆3盾构的始发与到达渗水带出大量细砂地表塌陷盾构到达,是指盾构在掘进过程中由原状土进入到达竖井端头加固土体区域,然后将盾构推进至到达竖井的围护结构处后,从竖井外侧破除井壁进入竖井内接收台架上的一系列作业过程。盾构到达相较始发而言,具有更大的危险性。实际施工中应引起高度重视,其成功与否直接关系着工程的成败。3盾构的始发与到达调整掘进参数到达端头加固接收基座安装控制掘进方向安装洞门密封到达段掘进接收盾构3盾构的始发与到达盾构始发、到达过程中,当端头地层为自稳能力差、透水性强的松散砂土或饱和含水黏土时,破除封门后,开挖面土体将完全暴露,端头土体在侧向水土压力作用下,地层受力平衡状态被打破,如果不预先对盾构端头土体进行加固,或者端头土体加固效果不好,很可能会导致开挖面由于支护强度不足而发生失稳破坏,随之大量土体和地下水可能会向工作井内塌陷,严重时会发生塌方、透水等事故,危及地下管线和附近周围建筑物,导致盾构始发、到达的失败。为什么要进行端头加固?3盾构的始发与到达端头加固的目的:满足土体强度的要求满足稳定性的要求①加固土体的静态稳定,包括施工期稳定性和长期稳定性;②加固土体的扰动影响,破洞门时振动过大对土体的扰动等。满足加固(土体)的渗透性要求(特别是水+沙+压力的情况)满足加固土体的变形特征要求(土压建立前和土压消失后)满足土体扰动极限平衡理论(横向加固)为什么要进行端头加固?3盾构的始发与到达3盾构的始发与到达为什么要进行端头加固?需要注意的问题强度和稳定性

⑴参数的选取,特别是土体的抗拉强度和水土压力;⑵稳定性验算只适合于粘性土(滑移失稳理论);⑶长期稳定性问题没有解决;⑷加固土体的扰动问题没有解决。渗透性问题⑴渗透系数10-7的根据?⑵水+沙+压力对加固长度的要求。变形特征

保持在土压建立起来之前(盾构始发)和消失之后(盾构到达)的一段时间里,上覆土体变形的可控。3盾构的始发与到达端头加固的理论计算方法传统的端头加固计算方法新的研究结果

薄板理论计算模型图加固土体3盾构的始发与到达端头加固的理论计算方法加固土体强度要求:薄板弯曲理论计算加固体厚度。传统的端头加固计算方法3盾构的始发与到达端头加固的理论计算方法其中:P:洞门中心处的水土压力合力;

D:封门直径;:加固土体的极限抗拉强度;安全系数K0

取1.5~2.0,计算系数取1.2。强度计算公式国外:日本JETGROUT协会(JJGA)规范的计算公式,加固厚度为:传统的端头加固计算方法3盾构的始发与到达端头加固的理论计算方法国内:(静力学理论)最大弯曲应力(中心处):最大剪力(支座处):传统的端头加固计算方法整体稳定性验算图3盾构的始发与到达端头加固的理论计算方法传统的端头加固计算方法3盾构的始发与到达端头加固的理论计算方法稳定性计算公式纵向加固范围(粘性土滑移失稳理论)抗滑安全要求:其中:M:滑动力矩;M抗:抗滑力矩;C:加固前土体的粘结力;△C:加固后土体的粘结力;H:上覆土体的厚度;P1:地面荷载传统的端头加固计算方法3盾构的始发与到达端头加固的理论计算方法松动圈隧道横向加固范围(土体扰动极限平衡理论)

式中:R:松动圈半径;a:盾构隧道半径。3盾构的始发与到达端头加固的理论计算方法横向加固范围计算公式3盾构的始发与到达端头加固的理论计算方法端头加固计算方法的新结果计算模型3盾构的始发与到达端头加固的理论计算方法水土合力梯形荷载矩形均布荷载三角形反对称荷载弹性薄板理论弹性薄板理论叠加后梯形荷载作用下加固土体内力加固土体纵向加固厚度剪应力理论拉应力理论荷载等效内力叠加端头加固计算方法的新结果3盾构的始发与到达端头加固的理论计算方法端头加固计算方法的新结果加固计算示意图:端头土体纵向加固厚度:3盾构的始发与到达端头加固的理论计算方法最大拉应力理论径向弯曲应力当时,取纵向加固厚度:3盾构的始发与到达端头加固的理论计算方法最大拉应力理论环向弯曲应力当时,取纵向加固厚度:3盾构的始发与到达端头加固的理论计算方法最大剪应力理论当时纵向加固厚度:3盾构的始发与到达端头加固基本的设计要求端头土体纵向加固长度要求盾构始发(1)无水(2)有水(特别是水+沙+压力)盾构到达

(1)无水

(2)有水(特别是水+沙+压力)3盾构的始发与到达无水始发满足条件:强度+稳定性+变形特征(土压建立前)端头加固基本的设计要求端头土体纵向加固长度要求3盾构的始发与到达端头加固基本的设计要求有水始发满足条件:强度+稳定性+变形特征(土压建立前)+渗透性(水+沙+压力)端头土体纵向加固长度要求3盾构的始发与到达端头加固基本的设计要求无水到达当盾构到达端头地层条件较好,且无地下水时,可以不用对端头土体进行加固,但是必须采用相应的辅助措施当盾构到达端头地层中虽然无地下水,但土层条件较差时,主要为软土、淤泥质地层时,基于强度与稳定性的考虑,必须对端头土体进行预先的加固处理端头土层自我稳定性较好,但端头地层结构较为复杂时,必须采用采取相应的辅助措施,必要时必须进行预先加固端头土体纵向加固长度要求3盾构的始发与到达端头加固基本的设计要求有水到达满足条件:强度+稳定性+变形可控特征(土压消失后)+渗透性(水+沙+压力)端头土体纵向加固长度要求3盾构的始发与到达端头加固基本的设计要求

直径范围/mD<11<D<33≤D<55<D<8简图B1.01.01.52.0H11.01.52.02.5H21.01.01.01.0土体横向加固最小尺寸表端头土体横向加固要求3盾构的始发与到达典型加固方法及其优缺点和适用范围旋喷桩加固袖阀管注浆加固:垂直袖阀管+水平袖阀管水平注浆加固:前进式注浆+后退式注浆3盾构的始发与到达典型加固方法及其优缺点和适用范围旋喷桩加固(a)定位钻进;(b)钻至预定深度;(c)开始旋喷;(d)边旋喷边提升;(e)旋喷结束成桩。关于旋喷加固问题旋喷加固提高土体的强度:0.8~1.2Mpa,0.5~1.0Mpa,旋喷范围内可达到;土体的标惯值N>20~25:目前的旋喷技术很难达到设计的旋喷加固范围!旋喷垂直度误差问题--<1%:建筑桩基技术规范--垂直度<1%,20~0.2米建筑基坑支护技术规程--垂直度<0.5%,20~0.1米

旋喷加固降低土体的渗透系数,理论上可以,由于上述误差的存在,实施起来困难,因此不建议在深度超过20米时还采用旋喷或搅拌加固方法,深度在15~20米之间应慎用!3盾构的始发与到达典型加固方法及其优缺点和适用范围盾构开挖引起的震动仍能对加固土体的渗透系数和强度产生劣化影响;当水沙压力大于1.5Bar时,目前土压平衡盾构采用的普通橡胶帘布和压板在下部有可能损坏的情况下,是很难发挥作用的!关于冻结法:是一种不得已的办法,但仍需充分考虑盾构设备本身的要求。3盾构的始发与到达典型加固方法及其优缺点和适用范围关于旋喷加固问题旋喷桩布置图搭接详图3盾构的始发与到达典型加固方法及其优缺点和适用范围旋喷桩加固效果图(搭接良好)3盾构的始发与到达典型加固方法及其优缺点和适用范围旋喷桩布置图搭接详图旋喷桩加固效果图(搭接一般)3盾构的始发与到达典型加固方法及其优缺点和适用范围旋喷桩布置图搭接详图旋喷桩加固效果图(无搭接)掉落的旋喷桩3盾构的始发与到达典型加固方法及其优缺点和适用范围盾构到达时的旋喷桩盾构始发时的旋喷桩3盾构的始发与到达典型加固方法及其优缺点和适用范围3盾构的始发与到达典型加固方法及其优缺点和适用范围优点:设用地层较广、设备轻便机动性强。旋喷加固范围较大,最大可达到10倍孔径。加固体本身止水效果明显。缺点:操作不当容易造成桩与桩间搭接不连续,不紧密,达不到理想的止水效果,整体止水效果欠佳。有些土体不容易旋喷成桩。旋喷桩加固浆液土体浆液底部注浆二次注浆注浆3盾构的始发与到达典型加固方法及其优缺点和适用范围垂直袖阀管一次注浆二次注浆3盾构的始发与到达典型加固方法及其优缺点和适用范围水平袖阀管3盾构的始发与到达典型加固方法及其优缺点和适用范围优点:根据需要可分段式注浆,重复注浆;冒浆液、串浆可能性小;一根注浆管内可采用不同的注浆材料,选用不同的注浆参数进行注浆施工。缺点:注浆工法封孔工艺复杂;控制不当容易堵孔、卡管,而且是端头加固中最常见的弊病,加固效果差,导致始发与到达失败。适用地层:砂层、粉土、淤泥层,广深地区应用较多。袖阀管注浆加固注浆孔注浆孔布置示意图3盾构的始发与到达典型加固方法及其优缺点和适用范围水平注浆加固3盾构的始发与到达典型加固方法及其优缺点和适用范围第一注浆段第二注浆过程第三注浆过程前进式水平注浆流程3盾构的始发与到达典型加固方法及其优缺点和适用范围打孔下注浆管第一注浆段第二注浆段后退式水平注浆流程3盾构的始发与到达典型加固方法及其优缺点和适用范围优点:施工设备简单、成本较低;工期短、见效快;对施工场地要求低、对环境影响较小;注浆深度可深可浅,容易控制。缺点:控制不好容易出现漏浆、串浆现象。水平注浆加固水平注浆实例(水+沙+压力共同作用下)天津地铁2号线(铁三局)盾构始发天津地铁2号线(铁三局)盾构到达3盾构的始发与到达典型加固方法及其优缺点和适用范围天津快轨线盾构到达(铁一局)深圳地铁2号线盾构始发(铁六局)3盾构的始发与到达典型加固方法及其优缺点和适用范围深圳地铁2号线盾构到达(铁六局)深圳地铁2号线联络通道(铁六局)3盾构的始发与到达典型加固方法及其优缺点和适用范围广州地铁3号线北延线浅埋暗挖注浆加固(铁一局)袖阀管注浆的问题(铁一局)3盾构的始发与到达典型加固方法及其优缺点和适用范围洞门凿除:洞门混凝土凿除前,端头加固的土体须达到设计要求的强度、渗透性、自立性等技术指标后,方可开始洞门凿除工作。洞门壁混凝土采取人工高压风镐凿除时分两次进行:①凿除外层500mm厚混凝土并割除钢筋及预埋件,保留最内层钢筋;②凿除里层:根据断面大小的不同将其分割成9~20块。3盾构的始发与到达洞门密封:防止始发、到达时泥土、地下水从盾壳和洞门的间隙处流失,及盾尾通过洞门后背衬注浆浆液的流失。洞门密封施工分两步进行:①结构施工过程中,做好洞门预埋件工作;②盾构正式始发、到达前,先清理完洞口渣土,然后安装洞口密封装置。洞门密封装置由橡胶帘布、扇形压板、防翻板、垫片及螺栓等组成。3盾构的始发与到达始发端头土体失稳到达端土体被推出到达端地表塌陷到达端涌水流沙盾构始发与到达施工风险原因简析:端头加固方法及质量存在问题;盾构始发/到达施工参数控制不合理(土压、注浆压力、推力等);洞门密封质量差,或安装方法有误,导致密封渗漏;洞门破除过早。3盾构的始发与到达旋喷加固效果盾构始发施工前:应对端头加固效果进行检验;在洞门处安装止水橡胶帘布和扇形压板;应合理选择围护结构的破除顺序,确保破除过程中端头处土体稳定;复核测量盾构测量控制基点。3盾构的始发与到达盾构始发施工过程中:洞门破除后应立即推进盾构;盾构在加固区内的施工,土压建立前应严格控制出土量;盾构始发在快出加固区时应将土压建立到略高于正常值,以确保在盾构出加固区后不会因土压过低而造成地表塌陷事故;总推力和扭矩控制在反力架及始发基座所能承受的范围内。3盾构的始发与到达扇形压板橡胶帘布锁紧用钢丝绳盾构到达施工前:应对端头加固效果进行检验;在洞门处安装止水橡胶帘布和扇形压板;应合理选择围护结构的破除顺序,确保破除过程中端头处土体的稳定;对隧道轴线进行测量,精确定位接收基座。3盾构的始发与到达盾构到达施工过程中:盾构到达进入加固区后应逐步减小土压直至降为0,同时降低推进速度,缓慢向洞门推进,同时严格控制出土量;盾构到达过程中,当刀盘距离围护结构小于4环(8m)时,应该停止注入土体改良剂、添加剂(泡沫、膨润土等);盾构贯通时,对进洞口段至少10~15环管片进行纵向拉紧作业。3盾构的始发与到达4盾构施工参数的控制土压管理:盾构开挖面的稳定与地表变形关系直接、密切,所以舱内土压和出土量的控制尤为关键。由于出土量尚不能够进行直接、规范的信息化管理,所以开挖面的稳定更大程度上依赖于土压的控制情况。盾构施工中的土压及其管理影响因素多、涉及面广、每个项目甚至不同的区段都有很大的变化,需要综合全面考虑方能取得一个合理的初始值,并在实施过程中逐步获得一个有效的土压值。4盾构施工参数的控制土压管理:例如:4盾构施工参数的控制土压管理:开挖舱内实测压力分布图:土压设定的原则:土压力的设定以最小限度的扰动围岩为原则,维持舱内的水土压力与设定土压力的吻合性,保持开挖面的稳定,即设定值P尽量接近自然土体侧向自重应力P0。莫尔应力圆表示的土体力学状态4盾构施工参数的控制土压管理:土压大小VS地表变形土压管理(土质改良、出土管理)“虚压”非“实质性土压”。出土管理是有效协助措施。4盾构施工参数的控制P<P0

,应力松弛,地层损失,地面沉降;

P>P0

,应力集中,地层挤紧,地面隆起。舱内土压在静止土压力附近最为适宜。洞身穿越自稳性较强的地层,掘削面稳定得以保证的前提下可考虑适当降低土压,降低对设备的磨损。考虑到纠偏引起的地层损失、盾构机壳体拖泥引起的地层损失、浆液体积收缩和具体的地层特点等因素,注浆时实际注浆量应为理论空隙体积的120~180%。注浆速度应使浆液充填速度与盾构掘进速度一致:如过快,注浆压力必然上升,易造成盾尾漏浆、尾刷损坏、管片压坏及浆液内循环;过慢,充填效果不佳,引起沉降过大(土体自稳时间)。同步注浆4盾构施工参数的控制壁后注浆:同步注浆4盾构施工参数的控制注浆量的确定:式中Q-----注浆量

V----理论填充空隙

α-----注入率注入率主要与下列因素有关:①土层情况;②注入压力;③超挖量;④施工损耗,在浆液运输、泵送注浆的过程中,均会发生损耗,且运输距离越长损耗越严重。

填充空隙计算示意图略低于或相当于周围土体的容重;具有一定的抗剪强度和压缩系数,浆液稳定后其C、Φ值高于周围土体的相应指标;静态下有一定自立性和强度,经扰动后有一定的流动性,可泵送性好,不堵塞管路,能均匀地充满各种间隙;体积收缩率小,压缩系数、压缩指数小;浆液不易析水;在振动荷载作用下不发生振动液化。为保证浆液能起到抵抗周围土体挤压的作用,同时考虑易于注入,选用的浆液应具备以下特性:4盾构施工参数的控制壁后注浆:单液、双液注浆系统的应用及浆液性质的划分单液浆砂+水泥+粉煤灰+添加剂+水一次拌合而成双液浆水泥砂浆(A液)+水玻璃(B液)混合而成惰性浆液无水泥等凝胶物质,早期后期强度低凝固时间慢硬性浆液掺和水泥,早期后期强度较高,初凝时间12~16小时瞬凝型初凝时间约20秒缓凝型初凝时间30~60秒工艺简单,易于施工控制,凝固时间可调节浆液扩散较均匀,不易堵塞注浆管道造价低凝结早,利于管片稳定可阻断地下水流由于地下水影响浆液易产生分离管片易上浮惰性浆液易造成隧道的偏移,尤其是纠偏和曲线掘进时,对盾尾刷危害小硬性浆液稳定管片作用较强,凝固较快易发生渗漏施工工艺较复杂注浆管道易堵塞,须及时清理浆液均匀性难以保证4盾构施工参数的控制补齐空隙、稳固地层、有效防水;二次补浆压力一般控制在隧道埋深处水土压力+0.05MPa,每次补浆量一般控制在0.7m3以下,补浆频率宜在管片脱出盾尾6~8环时进行,5~10环为一组。盾构施工后期沉降(盾尾后30~40m范围)主要来自土体固结。虽然沉降发展较慢,但累计值占总沉降量的30~50%。及时进行二次补浆,是减小后期沉降的有效措施二次补浆4盾构施工参数的控制壁后注浆:盾构推进过程中,对盾构施工参数进行实时监控,尤其是穿越重大风险源过程中,有利于盾构施工安全风险管控。由中国矿业大学(北京)研发的“盾构施工实时管理系统”以简洁的界面与灵活的操作,已广泛应用于北京地铁安全风险管控,并在CS架构系统的基础上已成功升级为BS架构。4盾构施工参数的控制施工过程中实时监控实时形象地显示工程进度和风险工程明确管控重点显示盾构生产过程中的各项参数,对盾构施工远程实时监控盾构施工全部数据进行各种条件下的查找、统计和分析盾构施工过程中的材料消耗、功效等参数进行统计和查询主要盾构施工参数实时预警,给出主要施工参数的控制范围4盾构施工参数的控制盾构施工实时管理系统(CS架构)施工数据传输过程4盾构施工参数的控制采用光纤作为传输介质,这种传输方式在国内外是首创盾构施工数据稳定、实时传输至地面监控系统隧道内外数据传输系统4盾构施工参数的控制盾构施工数据稳定、实时传输至监控中心盾构施工数据发送盾构施工数据接收盾构至服务器数据传输4盾构施工参数的控制系统显示界面工程进度刀盘参数时间统计螺旋机参数材料消耗单环分析多环分析总时间统计详细时间统计完整值掘进值平均值最大值最小值初始值结束值注浆量泡沫量盾尾油脂报表输出盾构区间风险管理界面系统基本结构4盾构施工参数的控制全线概况及各个盾构区间概况(工程地质、重要风险工程)实时显示各个盾构区间工程进度,重要风险工程系统界面4盾构施工参数的控制实时显示盾构施工进度和盾构设备参数远程实时显示盾构施工参数,并自动预警系统界面4盾构施工参数的控制盾构施工功效统计盾构施工功效、推进速度、材料消耗统计和输出系统界面4盾构施工参数的控制盾构施工材料消耗统计,国内外盾构/TBM施工管理中首创

1同步注浆量2盾尾油脂3泡沫添加剂系统界面4盾构施工参数的控制盾构施工全部数据进行各种条件下的分析显示完整的参数变化曲线能对两种不同类型的参数在同一界面上进行对比分析可以对参数变化曲线进行缩放显示主要施工参数的控制范围,供决策者参考单环分析4盾构施工参数的控制盾构施工全部数据进行各种条件下的分析显示参数的变化曲线能对两种不同类型的参数在同一界面上进行对比分析可以对参数变化曲线进行缩放显示主要施工参数的控制范围,供决策者参考多环分析4盾构施工参数的控制4盾构施工参数的控制“盾构施工实时管理系统(BS架构)”可通过因特网实现对盾构施工进行实时监控和全过程分析,不仅包含了CS架构系统的全部功能,而且增加了对监测测点的显示与分析等功能。在施线路平面图系统登入首界面导航4盾构施工参数的控制盾构区间界面实时形象显示工程进度及重大风险工程4盾构施工参数的控制沉降点(单点)沉降点(多点)显示主要推进参数显示主要推进参数、盾构姿态数据分析数据分析材料消耗统计(同步注浆量)材料消耗统计(泡沫量)盾构功效统计报表输出(日报)系统管理设置界面登录用户管理用户权限设置4盾构施工参数的控制5管片拼装技术管片拼装从隧道底部开始,先安装标准块,依次安装相邻块,最后安装封顶块;安装封顶块时径向搭接约三分之二管片宽度,调整位置后缓慢纵向顶推;管片安装到位后,及时伸出相应位置的推进油缸顶紧管片,然后移开管片安装机。管片每安装1片,先人工初步紧固连接螺栓;安装完1环后,用风动扳手对所有管片螺栓进行紧固;管片脱出盾尾后,重新用风动扳手进行紧固。5管片拼装技术管片拼装控制标准:轴向允许偏差:高程偏差±20mm,平面偏差±50mm(正常段)20、80(曲线段);管片错台小于3mm,管片接缝开口小于3mm,管片拼装无贯穿裂缝,无大于0.3mm宽的裂缝及剥落现象;椭圆度:水平直径和垂直直径允许偏差小于50mm。管片拼装质量管片破损管片错台管片渗漏水管片掉块管片裂缝水泥浆回填盾构隧道管片破损管片掉块

主要是由于管片拼装过程操作不当,导致管片破损,一般采用的补救措施为水泥浆回填。管片掉块(螺栓附近)管片拼装操作不规范5管片拼装技术盾构隧道管片破损管片掉块管片掉块(吊装孔处)管片角部掉块(内见钢筋)5管片拼装技术盾构隧道管片破损管片裂缝管片裂纹(有水)①管片制作质量问题②管片拼装过程操作不规范管片裂纹(无水)5管片拼装技术盾构隧道管片错台管片错台表现形式管片错台示意图5管片拼装技术盾构隧道管片错台管片错台原因分析:管片拼装过程施工不规范;在掘进过程中,由于盾构姿态控制控制不当,造成管片错台,特别是在线路的小曲率半径部位更容易出现这类问题;隧道管片上浮造成管片错台。错台对隧道的影响:管片错台较大可能会在不同程度上减少了隧道结构的受力厚度,使得该处成为隧道的不利受力点;管片错台往往会造成管片的破损,特别是在螺栓孔的部位;在管片错台的部位,密封止水带往往受到一定的破损,因此,常常发生漏水和渗水现象。5管片拼装技术盾构隧道管片渗漏水管片本身渗水螺栓孔处渗水5管片拼装技术管片环间渗水管片间渗水管片渗漏水原因分析:管片本身质量问题引起管片渗水;管片错台引起管片间渗水;施工原因导致的管片橡胶止水条移位。错台引起的管片间渗水橡胶止水条移位盾构隧道管片渗漏水管片本身质量问题5管片拼装技术管片破损、错台、渗漏水往往是相伴产生的,可采取的措施如下:管片的出场要严格控制质量要求;

无论出现什么问题,对盾构姿态都不应“急纠”,要缓慢纠偏;

要按照相关的规范进行操作,包括管片的吊装和安装,及盾构参数的控制;

应采取及时有效的措施避免隧道管片上浮。破损错台渗漏水5管片拼装技术6特殊地段及特殊地质条件施工特殊地段及特殊地质条件主要是指:覆土厚度小于盾构直径D

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