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时间:2020-03-27
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1、隧道与地下工程器TunneI&UndergroundEngineering浅谈无水砂卵石地层下土压平衡盾构机常压开舱施工王海涛,耿富林,郭彩霞(北京市市政四建设丁程有限责任公司,北京100176)摘要:盾构机刀具在切削土体的过程中不断与土体摩擦、碰撞,是盾构设备最易磨损的部件。刀具检修的方式有竖井检修、加压开舱、常压开舱,检修前需进行土体加固。施工中常根据施工经验计算出需要进行刀具检修的位置,但由于地质情况的复杂性,刀具的检修位置常有一定的不可预见性,有些位置不具备地面加固条件,需进行舱内加固。简要介绍了常压开舱舱内加
2、固施工方法.相比于带压开舱和地面加固后常压开舱,其具有开舱位置更为灵活,对地面影响更小,土体加固更为经济的特点。关键词:盾构;常压开舱;无水砂卵石中图分类号:U455.39文献标志码:B文章编号:1009—7767(2012)Ol一0095~03OnOpenCabinConstructionofShieldMachinewithAtmosphericPressureunderBalancedEarthPressureofDrySandandCobbleStrataWangHaitao,GengFulin,GuoCaix
3、ia1工程概况进行常压开舱作业。北京西南地区地层以大粒径无水砂卵石为主,卵2开舱施工流程石粒径大、含量高、强度大。北京地铁9号线隧道埋深1)通过鱼尾刀或泡沫注入口向土舱内加压缩空气.9~12m,隧道主要穿越卵石⑤层,无地下水。穿越层中上土压以能达到的最高值为准(以下简称最高值),但粒径在420inm左右的卵石较为常见,最大粒径不小不得超过0.1MPa;压力维持5min后开始出土,观察上于540mm,一般粒径20~80mm.粒径大于20mm的土压变化情况.当土压下降值变化超过0.02MPa时.停颗粒约占总质量的55%~7
4、5%,卵石单轴抗压强度止出土并关闭螺旋机闸门,恢复土压至最高值;如此反为87.74~165.16MPa。复操作直至出土7m(可使土舱内土体高度降至人舱闸隧道区间施工采用土压平衡盾构法,砂卵石地层门以下),完成出土后关闭舱门,使土压自然下降10min。对刀盘、刀具的磨损、破坏非常严重,即使土体的塑流2)土压自然下降10rain后,先打开人舱闸门观察化改造效果比较好.也无法保证刀具的完好性。由于孔。观察是否有泥浆溢出.确认无压力及无泥浆溢出该区问地层条件的复杂性.很难准确计算出刀具的磨后方可打开舱门。损情况进而确定需要进行
5、刀具检修的位置。若刀具磨3)舱门打开后.由暗挖专业技术人员确认开挖面损后继续施工,砂卵石将磨损刀盘辐条,辐条磨损到是否稳定,是否具备进舱作业条件,待确认安全后方一定程度后整个刀盘的结构稳定性降低,就会对刀盘可进舱清理舱内渣土。造成结构性破坏。施工区间地下管线较多,可施做检4)如开挖面有局部塌方,冒落高度不大于800mm,修竖井的位置受限,且砂卵石地层土舱内无法形成稳可进行下一步工作;如果冒落高度大于800mm,关闭定的气压,无法进行加压开舱施工,而原状围岩在不舱门,加空气恢复压力后再确定下一步解决方案。受扰动的情况下能
6、保持较好的稳定状态,特别是在无3开舱过程注意事项水的情况下,加固后的土体常压下自稳能力相当好,可1)施工人员在舱内作业期间,暗挖人员在人舱处zolz~.$1期(1一)第3o卷,{;荭敬求95器隧道与地下工程Tunnel&UndergroundEngineering观察开挖面情况,发现异常后。立即通知作业人员撤离并关闭舱门,通过加空气恢复压力。、]2)舱内作业人员作业期间必须系好安全带,安全带的一端连接至舱外盾构机结构上;开舱期间,拉闸限电,派专人看守,确保开舱期间盾构机不能被操作。3)电瓶车在开舱期间准备完毕,储浆罐内
7、准备好泥浆,随时做好掘进准备。4)旋转刀盘和检修完成后,撤出舱门内的物质和设备。5)地面监测人员随时监测停机位置地表沉降情a)小导管布置剖面图b)Jb导管布置断面图况及监测值.监测结果及时汇报给项目经理图2超前小导管加固土体6)检查时确保洞内通风正常,提前将鼓风机风管接到拼装平台处,保持通风。4.3土体开挖7)检查前应确保人舱内通往土舱的低压安全照开挖采用正台阶法施工,人工挖掘,施工步骤见明设备正常.并有足够的备用灯。图3。8)在进行刀盘检查前应准备好通信联络工具,并安排专人值班,以确保刀盘检查和换刀过程中,信息畅通。
8、9)人孔打开后,通过盾构机自带的空压机向土舱内持续送气,并对土舱内的气体进行有害气体检测,保障进舱人员安全。4操作空间开挖4.1清理土舱舱门打开后,以盾构机土舱和刀圈为支护。清理土a)开挖上台阶土体.开挖长度为500mln。舱内的渣土,并在下方垫上木板,见图1。≥?0.一.::≮春≥≥b)开挖500mm后,对前方土体进行注浆加固,
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