南京地铁某区间盾构铰接密封渗漏研究和处理

《南京地铁某区间盾构铰接密封渗漏研究和处理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、南京地铁某区间盾构铰接密封渗漏研究和处理　　摘要：指出了盾构沿小半径曲线掘进时隧道轴线控制，是一个系统性和综合性极强的问题。对南京地铁某区间隧道盾构掘进中发生的铰接密封漏水漏沙事故进行了分析，找出了相关原因及其存在问题，为控制改进提供参考。关键词：曲线隧道；铰接密封；掘进参数；渗漏；控制技术中图分类号：TB42文献标识码：A文章编号：16749944（2013）120269051引言盾构长度主要取决于地质条件、运转操作、开挖方式、衬砌形式、隧道的平面形状和盾构的灵敏度（指盾壳总长L与盾构外径D之比）＼[1＼]。城市地铁建设所使用的盾构机直径一般都在

2、6m多，而其长度L一般则为8m左右，盾构机的灵敏度L/D通常达到1.3左右。为了提高盾构机的操作性能，通常将其分成前后两个部分，中间用千斤顶连接起来，形成一个铰接装置，这样可使盾构机的前后弯曲，以适应曲线段的掘进。12铰接千斤顶的两端分别和盾构机的前后部用铰销连接，由于铰接千斤顶沿盾构圆周布置，其两端的铰销处都装有球铰，以保证铰接千斤顶轴线与盾构机轴线之间有一定的摆动角度。在盾构机前后结合处装有密封圈，防止地下水和泥沙侵入。两道密封圈之间可注入油脂，一能提高密封效果，二能延长密封圈的使用寿命＼[2＼]。有些盾构机还装有紧急充气密封圈，当正常密封圈失

3、效时，可对紧急充气密封圈充气，靠气压挡住外部的泥水。盾构铰接装置如图1所示。在建的南京地铁某区间隧道，掘进中发生了盾尾铰接密封大量漏水漏沙的事故，造成很大影响。本文结合地质资料、设备性状、施工过程控制管理等分析漏水漏沙原因，总结发生问题的技术经验及要领。2工程概况发生事故的盾构隧道长度为1349.696m，区间平面设R=350m、700m两组曲线，竖向设V形坡，线路先以21.279‰下坡，然后以13.056‰上坡。发生漏水漏沙管片（第437环）位于R=350m小半径曲线上。纵向已过隧道最低点，在最低点掘进前端约7m处，隧道最大埋深约-27.294m

4、＼[3＼]。平面位置如图2所示。2.1工程地质12本区间地面高程7.95～9.83m之间，属于岗间坳谷区地貌单元。隧道穿越土层主要为②-2b4淤泥质粉质粘土、③-1b1-2粉质粘土、③-2b2-3粉质粘土（局部为③-2c-d2-3粉土夹粉砂）。其中②-2b4淤泥质粉质粘土为软弱土层；③-2c-d2-3粉土夹粉砂为易扰动土层，勘察时土层中偶见砂质胶结物，呈薄片状，对盾构施工有一定影响。2.2水文地质区间地表水水位主要呈季节性变化，春夏季为丰水期，水位较高。场地地下水主要为孔隙潜水，局部分布弱承压水，弱承压水主要分布在③-2c粉土夹粉砂、③-4e混合土

5、中，弱承压水含水层厚度相对较小，且分布不均，富水性一般，水量一般，水位变化主要受地下水侧向径流补给影响。通过干钻测得地下水静止水位埋深为1.00～2.80m，地下水位随地势起伏变化。年水位变化幅度约0.50～1.00m。经过量测的弱承压水水位埋深3.60～4.00m，承压水含水层顶板埋深22.50～26.50m，顶板标高-17.81～-14.10m。3盾构铰接漏水漏沙情况3.1事故发生经过2013年4月21日上午，盾构左线隧道白班掘进434、435两环，436环掘进中4号（10点位）注浆管同步注浆5m3，这一过程中4点位盾尾处有漏浆（0.5m3左右

6、）。于是在436环拼装中3-10点位增垫厚海绵。拼装完成后，在434环4点位补双液浆（水泥20包），后盾尾未漏浆。1216：00开始掘进437环，4号注浆管同步注浆5m3，垫厚海绵拼装437环，18：00完成拼装。18：15，盾构机前进方向左下角（7点位）铰接密封处开始漏水漏沙，如图3、图4所示。3.2事故应急处理渗漏发生后，现场启动应急预案。隧道内积水较多，首先进行排水，将循环水管去路改为临时排污管，渣土斗外运积水；受承压水影响铰接密封开口变大，现场临时加塞橡胶条和软木塞堵水，同时紧固铰接处螺栓（图3）。通过技术会商，形成初步处理意见。（1）尽快

7、组织对渗漏水的封堵，同时抓紧抽排隧道内积水。（2）在第437环后3环，位于7、8点位增加管片吊装孔开孔注浆措施，有聚氨酯、水泥浆、水玻璃几种组合，根据采用效果选用。（3）组织测量人员把隧道中线、盾构机的具体位置放出来，在地面标识，先考虑隧道内部注浆填充，若效果不好做好地面引孔注浆的准备。（4）对盾尾几环管片采用环箍（槽钢）进行加固，加强管片整理连接效果。（5）及时测量管片实际姿态，提供相关数据。（6）加强地面监测和巡视工作等。2013年4月23日上午，采取注入双液浆形成封环的办法，渗漏得到了控制，具体的解困和处理还需经综合分析后解决。124盾构铰接

8、漏水漏沙分析小半径曲线的盾构施工技术涵盖盾构机的姿态与线型控制、管片配置与选用、管片姿态控制、管片保护、铰接装置与盾构千斤