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1、SEW工法在地铁盾构隧道施工中的应用的论文摘 要 国内地铁盾构隧道始发工法多采用搅拌桩端头加固法,技术成熟,工艺简单,但需占用地面场地,人工凿除洞门,安全性较差。介绍一种从日本引进的新的盾构隧道始发工法—se),采用搅拌桩对隧道下部2m以上地层进行加固,周边旋喷桩止水。注浆法则由于不具备地面加固条件而在暗挖隧道内采用水平袖阀管注浆加固。盾构井端头加固的目的:一是增强端头地层的稳定和止水,保证端头在凿除围护结构时保持自稳;二是防止盾构机由始发托架进入土体时发生掉头或地面沉降等现象。这2种方式都需要在盾
2、构刀盘顶上开挖面前,事先凿除用作盾构井围护结构或隧道内的堵头墙,为了防止围护结构凿除后加固体暴露时间过长而坍塌,在盾构机组装调试完成前,不允许提前凿除围护结构。.同时为保证盾构机刀盘能快速顶上开挖面,刀盘距开挖面也不宜过远,一般在1~1.5m,由于空间受限,多采用人工凿除,不但影响进度,而且容易发生端头失稳、坍塌等事故,是盾构法施工的一个重要风险点。因此,结合工程实践,提出采用1种新工法、新材料来代替传统的盾构始发工法,要求新材料能替代连续墙或围护桩,即抗压强度、抗拉强度、刚度等物理特性指标均能满足
3、围护结构受力条件,具有良好的切削性能,即较低的抗剪强度,能被盾构机刀具切削,这样就可以取消端头加固和洞门凿除的繁琐工序,加快施工进度和安全。这种新工法就是采用ffu新材料的se)的工作原理是在盾构始发洞门范围内的围护结构上,预先埋设1种玻璃纤维材料fiberreinforcedformedurethane(简称ffu),ffu材料能被盾构机刀具顺利的切削,ffu材料部件的形状大小结合围护结构形式进行预制,利用部件两端的钢结构与围护结构的钢筋连接,保证部件与围护结构钢筋笼的整体性,在围护结构施工时随钢
4、筋笼一起放入槽段(孔)内,然后浇注混凝土。这样,在盾构始发时直接切削ffu,从而免除洞门凿除的工序,考虑到其强度足以保证洞门的稳定性,在盾构始发前,也可适当取消部分端头加固。se,隧道洞身地层主要为<2-1a>淤泥、<2-2>淤泥质砂层和<3-2>中粗砂层。盾构井位于大坦沙岛上,围护结构采用地下连续墙,周围场地开阔,50m内无建筑物,采用2台日本三菱泥水盾构机掘进,区间纵坡为55‰下坡,始发120m后就下穿珠江,过江段隧道全断面砂层,底部存在少量的<3-3&
5、gt;卵石层、<7>、<8>红层岩的强、中风化层。隧道的覆土层为<2-1a>淤泥层及<2-2>淤泥质砂层。3se,要控制泥浆的比重和挖掘速度,防止沙质地基在挖掘沟壁时坍塌。(2)组装钢筋笼。在ffu部件的连接部将钢筋(日本标准)拧入连接器中固定;将ffu部件配置在钢筋笼的规定位置(盾构机通过部分);使用气焊或电焊时,注意保护ffu部件,避免溅落上火花。ffu部件的重量约为10,t安装时使用扁钢或角钢加固在钢筋笼上。组装钢筋笼时要考虑到混凝土导管的配置。
6、(3)吊放钢筋笼。吊起ffu部件时,为防止给ffu部件造成损伤,不使用铁丝而使用尼龙绳。考虑ffu部件、钢筋、加固材料、吊具等的重量,起重机要保证有充分的大臂长度和吊起能力,吊起钢筋笼时要避免ffu部件附近的钢筋笼变形或扭曲。(4)安装钢筋笼。钢筋笼安装前清除底部沉淀物,否则会堆积在ffu部件的下面,一旦漏渗水就很难堵住,如果伴有泥沙流出,会导致背面地基塌陷等重大事故。装在钢筋笼上的ffu部件表面上如果有加固材料(钢材),埋入时必须将其拆除。在浇筑混凝土时ffu部件会产生很大的浮力,要采取措施防止浮
7、起或倾斜。(5)配置混凝土导管和浇筑混凝土。在规定位置安装3根混凝土导管,准备三套混凝土浇筑用漏斗,1根混凝土导管配1台搅拌车;混凝土导管的前端要保持埋入混凝土中2.0~6.0m的位置;混凝土的浇筑高度要经常用检尺检查,特别是在浇筑ffu部件部分的混凝土时,严格控制ffu部件间的浇筑高度;ff部件部分的混凝土浇筑速度应在4m/h以下。3.3盾构始发掘进由于盾构隧道为55‰的下坡,而且是泥水平衡盾构机,在应用se(如图3),为刀具切削ffu时在背面提供足够的反力。 (2)为防止在刀盘转动时破坏洞门处的
8、橡胶止水布帘,在原设计始发洞门后增设1个800mm长钢套筒,如图2,以增加刀盘到止水布帘的距离,使得盾构机始发时不会破坏橡胶帘布,尽早建立起泥水平衡。(3)ffu材料被切削后在土仓内悬浮在泥浆上面,难于排出土仓时,可采用逆循环方式的环流状态,把ffu悬浮物排出后,再采用正常模式掘进。始发时的掘进参数管理:①从刀具开始切削ffu材料开始,至切削ffu材料结束为止,盾构机的推进速度不宜过快,使盾构缓慢稳步前进,推进速度控制在2.5~3mm/min。②将切削ffu材料时的开
