成都地铁盾构施工掘进技术要点连载(二)盾构正常掘进
3.2 盾构正常掘进
3.2.1 盾构施工中应严格执行“控制欠压、充分注浆、深层量测、主动防护”的十六字方针和“严格控制掘进参数、评估地层空洞隐患、监理全程跟机旁站、对比分析监测数据、保障应急快速处置”的五条安全措施。
3.2.2 砂卵石地层始发时需要进行填仓,可采用惰性浆液或膨润土浆液填充。砂卵石地层始发段由于降水影响,每环掘进完成停机前,应多加入泡沫和水,拼装完成再掘进前先加些泡沫和水,减少停机期间水流失,提高渣土流塑性。
3.2.3 砂卵石地层采用泡沫加水或泡沫加膨润土浆液的渣土改良方式,刀盘面板中心、土仓中心均须加水;泥岩地层除采用泡沫改良外,刀盘中心前方、土仓中心和土仓上方要加水改良,提高渣土改良效果,防止结泥饼;渣土改良系统均须采用“单管单泵”的设置。
3.2.4 砂卵石地层掘进时,严禁转刀盘不掘进的情况发生,刀盘开始旋转应马上出渣掘进。不出渣不掘进时刀盘不宜旋转,防止刀盘上方砂卵石进入土仓。
3.2.5 正常掘进停机前适当减少出土量,提高土仓压力,防止停机期间水浸入土仓或掌子面,再掘进时掘进困难;砂卵石地层掘进时若发生喷涌现象,应缓慢转动螺旋输送机出土,防止细颗粒流失后土仓内全是卵石,造成掘进卡刀盘、卡螺旋输送机的情况。
3.2.6 盾构施工单位掘进过程中须严格控制盾构姿态和管片姿态,盾构水平姿态控制在±50mm以内;砂卵石地层垂直姿态控制在规范要求的±50mm以内,泥岩地层可控制在-70mm~+50mm之间。严格控制好推进里程,应尽量避免盾构机走“蛇”形,根据水平曲线和隧道中心线偏差控制纠偏量,盾构机掘进一米纠偏量不宜过大。
3.2.7 掘进模式选择:中风化泥岩开挖面成拱条件下可采用敞开或半敞开掘进模式;强风化、全风化不成拱泥岩下盾构须采用保土压或气压模式进行掘进施工;砂卵石地层下采用满仓、保压掘进。
3.2.8 盾构正常掘进出渣采用方量与称重双控原则。砂卵石地层原则上超欠方量应控制在理论出渣方量的3%以内,同时砂卵石地层渣土松散系数宜取1.15~1.2。粉质粘土和泥岩地层严格控制土仓压力,泥岩地层渣土松散系数宜取1.3~1.7。一般地段盾构掘进出土量超方时,单环超方量超出理论出渣量的8%或三环累积超方量超出三环理论总量的6%时,施工单位必须立即停止掘进,加强地面监测,及时主动寻找空洞并进行回填处理。
3.2.9 盾构掘进时,由于各种原因(如土舱结泥饼、掘进喷涌、设备故障等)导致出渣超方时应马上停止掘进。待采取相应措施,问题解决后再掘进。
3.2.10 盾构停止掘进超过12h时,按照长时间停机进行管理。盾构长时间停机时需进行以下准备工作:
1. 停机前需将土仓内全部填满,填充料首选膨化好的膨润土;
2. 停机前掘进不小于0.8m范围内同步注浆材料宜采用惰性浆液(无水泥);
3. 停机后盾体外侧尽快注入5-10m3膨润土浆液;
4. 盾构长时间停机时要做好注浆管路的清洗工作,并注入适量膨润土浆液,以防管路堵塞;对土仓压力进行监控,并补注适量盾尾油脂和主轴承密封脂。
3.2.11 由于设备故障等原因造成盾构突然停机,并且盾构无法再掘进时,应进行如下准备工作:
1. 将剩余的同步浆液丢弃或注入到1号台车以后管片背后,严禁注入到盾尾后方;
2. 盾尾和中前盾外壳周围尽快注入5-10m3膨润土浆液;
3. 盾构土仓内注入适量膨润土浆液;
4. 盾构长时间停机时要做好注浆管路的清洗工作,并注入适量膨润土浆液,以防管路堵塞;对土仓压力进行监控,并补注适量盾尾油脂和主轴承密封脂。
5. 盾构停机前宜将铰接油缸行程收到70mm左右。在推进时将铰接油缸行程控制在90mm左右。
