富水砂层中钢套箱始发技术研究

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1、富水砂层中钢套箱始发技术研究焦月红李幽铮南京地铁建设有限责任公司金陵科技学院建筑工程学院摘要：以南京地铁某区间盾构隧道施工屮采用钢套箱为辅助装置进行盾构始发为背景,介绍钢套箱的结构组成和安装技术，在富水粉砂地层中采用钢套箱始发装置能有效避免始发阶段刀盘出冷冻加I占I区管片和洞门间出现涌砂渗漏风险，确保盾构岀洞安全。关键词：盾构始发;钢套箱;安装技术;作者简介：焦月红，男，南京地铁建设有限公司，高级工程师。收稿日期：2017-08-03StudyonSteelBoxedCofferdamOriginatingTe

2、chnologyinWater-richSandJIAOYue-hongLIYou-zhengNanjingMetroConstruetionCo.,Ltd;ArchitecturalEngineeringInstitute,JinglingInstituteofTechnology;Abstract：SteelboxedcofferdamwereusedasanauxiliarydeviceatthebeginningofshieldtunnelconstructionintheNanjingMetro.Ba

3、sedonthisproject,thisstudypresentsthestructureandinstallationtechnologyofsteelboxedcofferdam.Atthestartofshieldconstruetioninthesiltstratum,usingsteelboxedcofferdamcameffeetivclyavoidsandgushingandseepagefailurewhichmayhappenbetweensegmentsandthetunnelportai

4、inthefrozenreinforcementareanearthecutter,andensurethesafetywhenshieldgetsoutfromthetunnel.Keyword：shieldconstruction;steelboxedcofferdam;installationtechnology;Received：2017-08-030概述盾构始发在盾构法隧道施工中占有极其重要的位置，洞门破除、盾构机以正确的姿态始发掘进，加固体屮掘进参数的控制，刀盘出加固体（冷冻加固区）、防止洞门出现泥

5、砂渗漏，减少地面沉降、防止出现坍塌等事故是盾构始发施工的重点。在地质条件和对较好的地层中，始发加固设计一般为搅拌桩加固，加固范围为隧道上、下各3m,隧道两侧各山，加固体长度为9m,始发洞圈临时密封由环形帘布橡胶板、圆形板压板组成;富水砂层地区，为保障破除洞门的安全性，在上述措施基础上增加了水平或垂直冷冻。但根据以往施工经验，在富水砂层屮，当刀盘出冷冻加固区，仅依靠环形帘布，经常出现泥砂渗漏以及地面沉降变形或地面塌陷等现象，岀现渗漏的原因主要有：（1）搅拌桩加固不均匀，存在质量缺陷；（2）搅拌桩先期施工，冷冻后期

6、施工，在加固体中冷冻，由于热胀冷缩现象，在冷冻区与搅拌桩加固体交接附近岀现拉应力，而水泥土的抗拉强度较低，在交界处产生裂缝，导致加固体不连续，形成渗流通道;如何采取有效措施，在加固体长度不增加的情况下，解决始发阶段泥砂不渗漏、地面不沉降的等始发风险，是盾构施工需要重点考虑的问题。南京地铁三号线常府街站~大行宫站始发端头地质情况为:隧道顶部为（2）-3d3-4粉砂，洞身及底部为（2）-3b4+c3粉质粘土、淤泥质粘土夹薄层粉土；始发易出现涌沙及涌水的风险，因此，盾构始发段采用了地面三轴加固+洞门水平冷冻+钢套箱的

7、始发方式，有效解决了泥沙渗漏问题。1工程概况南京地铁三号线大行宫站~常府街站区间隧道总长为740.8m,隧道覆土厚度在9.54nT16・57mZ间。采用2台海瑞克土压平衡盾构机在常府街站北端盾构始发,完成大行宫站~常府街站区间盾构掘进施工。线路出常府街站北端盾构井后沿太平南路向南到达大常盾构井。表1常府街站北端地质情况下载原表下载原图图1盾构始发端头地质断面图1.1工程地质与水文地质常府街站北端隧道顶部埋深9.44m,全断面为（2）-3b4+d3粉质粘土与粉砂互层（见图1、表1）。场地范围内有浅层潜水分布，水量

8、丰富。地下水位埋深在1.4m左右。盾构始发穿越的（2）-3b4+d3粉质粘土、砂互层透水性强。地下水在天然坡度条件下水力坡度小于5%o,天然流速约0.027m/do各土层渗透系数及渗透性详见表lo图2常府街站始发端地而情况下载原图1.2工程周边环境盾构在常府街站北端始发位于常府街与太平南路十字路口下方，如图2。盾构始发端头临近绿柳居，该建筑建于1997年，6层框架结构、16m长00.8