【正文】 盾 構(gòu)掘進(jìn)方案 7 K=～ ，砂性地層 K 取上限值；粘性地層 K值取下限值。該掘進(jìn)模式主要通過(guò)控制盾構(gòu)推進(jìn)速度和螺旋輸送機(jī)的排土量來(lái)產(chǎn)生壓力，并通過(guò)測(cè)量土倉(cāng)內(nèi)的土壓力來(lái)隨時(shí)調(diào)整、控制盾構(gòu)推進(jìn)速度和螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速。 ⑶土倉(cāng)壓力控制靠盾構(gòu)推進(jìn)速度和螺旋機(jī)出土排量。要 及時(shí)對(duì)挖掘出來(lái)的 渣 土進(jìn)行改良。 ⑶土倉(cāng)壓力靠壓縮空氣加壓 ⑷刀盤(pán)和螺旋機(jī)受扭力較大。由于倉(cāng)內(nèi)壓力為大氣壓，故不能支撐開(kāi)挖面地層和防止地下 水滲入。 ⑶ 刀盤(pán)和螺旋機(jī)受扭力較小。遇地層變換、涌水較大時(shí)，及時(shí)轉(zhuǎn)換模式掘進(jìn)。 ⑵ 半敞開(kāi)式掘進(jìn)技術(shù)措施 ① 半敞開(kāi)式掘進(jìn)模式介于土壓平衡和開(kāi)敞式之間，采用滾刀或滾刀、刮刀混合破巖切削。 ② 采用敞開(kāi)模式掘進(jìn)時(shí)，盾構(gòu)機(jī)易產(chǎn)生較大滾動(dòng)和震動(dòng)現(xiàn)象。 好 好 好 相同 差好 差好 差好 不同符 是 啟 動(dòng) 設(shè)定土倉(cāng)壓力值 PO 設(shè)定刀盤(pán)扭矩、轉(zhuǎn)速 設(shè)定泡沫、膨潤(rùn)土注入?yún)?shù) 設(shè)定千斤頂 推力 設(shè)定螺旋輸送機(jī)轉(zhuǎn)速 刀盤(pán)扭矩為上限 土壓力 P1 P1 與 PO 渣土流動(dòng)性 盾構(gòu)機(jī)姿態(tài) 地層沉降控制與反饋 繼 續(xù) 調(diào)整掘進(jìn)參數(shù)或進(jìn)行 二次補(bǔ)強(qiáng)注漿 調(diào)整千斤頂 推力參數(shù) 調(diào)整泡沫及 膨潤(rùn)土注入?yún)?shù) 調(diào)整螺旋輸送機(jī)轉(zhuǎn)速及出料口倉(cāng) 廣州市軌道交通六號(hào)線【水～天盾構(gòu)區(qū)間】土建工程 盾 構(gòu)掘進(jìn)方案 4 表 1 掘進(jìn)模式參數(shù)表 參數(shù) 模式 推 力（ t） 扭 矩 （ t 圖 1 盾構(gòu)掘進(jìn)作業(yè)工序流程圖 掘進(jìn)控制程序 盾構(gòu)隧道施工掘進(jìn)過(guò)程的控制制約著各個(gè)后續(xù)的工作，隧道掘進(jìn)關(guān) 鍵的點(diǎn)在于①刀具充分切削、破碎地層，②被破碎、切削下來(lái)的地層能被順利排出。 根據(jù)六號(hào)線總體工期策劃要求，左線盾構(gòu)機(jī)于 2020 年 6 月 31 日始發(fā)，右線盾構(gòu)機(jī)于 2020 年 7 月 31 日始發(fā)。 環(huán)形間隙采用同步注漿充填以控制地層變形，必要時(shí)采取二次注漿補(bǔ)強(qiáng)。管片混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C50、 S12；鋼筋為Ⅰ、Ⅱ級(jí)，管片的最小配筋率不小于 150kg/ m3。 本標(biāo)段盾構(gòu)盾構(gòu)隧道長(zhǎng)度：水蔭路站至沙河站區(qū)間盾構(gòu)法掘進(jìn) ， 左線 ， 右線 ；沙河站至天平架站區(qū)間盾構(gòu)法掘進(jìn) ， 左線 ， 右線 ；隧道覆土厚度： ～ ； 平面最小曲線半徑 300m；最大坡度為 ?； 隧道內(nèi)凈空φ 5400mm，管片外徑φ 6000mm。廣州市軌道交通六號(hào)線【水～天盾構(gòu)區(qū)間】土建工程 盾 構(gòu)掘進(jìn)方案 1 一、工程概況 【 水蔭路～天平架盾構(gòu)區(qū)間 】 屬?gòu)V州軌道交通六號(hào)線，地處 廣州市中心區(qū)東部，始發(fā)井處于禺東西路與廣州大道 北 交匯處的一片綠化地上。 本標(biāo)段盾構(gòu)隧道主要穿過(guò) 5 5 6H、 7H、 8H、 9H地層，并以〈 51〉、〈 52〉、〈 6H〉、〈 7H〉、〈 9〉地層為主。管環(huán)外徑 6000mm，內(nèi)徑 5400mm，厚 300mm，寬 1500mm。 二、掘進(jìn)時(shí) 間 及進(jìn)度計(jì)劃 掘進(jìn)時(shí)間安排 盾構(gòu)掘進(jìn)施工作業(yè)采用 2 班制，每天兩個(gè)工班掘進(jìn)施工，每六天輪班。盾構(gòu)掘進(jìn)開(kāi)工日期為 2020 年 5 月 31 日，完工日期為 2020 年 10 月 4 日，總工期為 492 天。故對(duì)于掘進(jìn)參數(shù)的選擇就顯得十分重要，尤其是針對(duì)地層的不同選擇不同的刀具布置方式、掘進(jìn)推力、轉(zhuǎn)速， 渣 土改良中泥水和泡沫的注入?yún)?shù)設(shè)定等。 m） 刀盤(pán)轉(zhuǎn)速 （ rpm） 土倉(cāng)壓力 (bar) 螺旋機(jī)轉(zhuǎn)速 (rpm) 備注 開(kāi)敞式 800～ 1500 80～ 160 1～ 2 無(wú) 4～ 12 半敞開(kāi)式 1000～ 1800 100～ 200 1～ 2 ～ 6～ 12 土壓平衡式 1200～ 2100 200～ 300 1～ 2 ～ 6～ 12 不同掘進(jìn)模式的特點(diǎn)及適用條件 根據(jù)本工程的工程地質(zhì)特點(diǎn)，對(duì)不同地層應(yīng)采取不同的掘進(jìn)模式， 掘進(jìn)模式和適用條件、應(yīng)采取的技術(shù)措施見(jiàn) 表 2。此時(shí)適當(dāng)降低轉(zhuǎn)動(dòng)的速度、同時(shí)適當(dāng)增大推力以便在確保掘進(jìn)速度的情況下防滾和減震。 在這種情況中，開(kāi)挖室中 渣 土 高度保持正好在螺 旋輸送機(jī)入口上方，以維持開(kāi)挖室里空氣壓力 的密閉性 。 廣州市軌道交通六號(hào)線【水～天盾構(gòu)區(qū)間】土建工程 盾 構(gòu)掘進(jìn)方案 5 表 2 掘進(jìn)模式列表 掘進(jìn)模式 適用范圍 土倉(cāng)及螺旋工作情況 掘進(jìn)技術(shù)技術(shù)措施 敞 開(kāi) 式 適用于自穩(wěn)、地下水少的巖層。 ⑷ 進(jìn)尺快。 半 敞 開(kāi) 式 適用于具有一定自穩(wěn)能力和地下水壓力不太高的地層。 ⑸進(jìn)尺較慢。 土 壓 平 衡 式 適用于不能穩(wěn)定的軟土和富水地層。 ⑷刀盤(pán)和螺旋機(jī)受扭力大。在該掘進(jìn)模式下，刀盤(pán)和螺旋輸送 機(jī)所受的反扭力較大。并在掘進(jìn)中不斷調(diào)整優(yōu)化。在實(shí)際掘進(jìn)施工中，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、排出的 渣 土狀態(tài)，以及盾構(gòu)機(jī)的各項(xiàng)工作狀態(tài)參數(shù)等動(dòng)態(tài)地調(diào)整優(yōu)化。因此，盾構(gòu)施工中必須采取有效技術(shù)措施控制掘進(jìn)方向，及時(shí)有效糾正掘進(jìn)偏差。該電腦 也可以?xún)?chǔ)存和允許輸入系統(tǒng)需要的信息。 ⑵ 采用分區(qū)操作盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)油缸控制盾構(gòu)掘進(jìn)方向 根據(jù)線路條件所做的分段軸線擬合控制計(jì)劃、導(dǎo)向系統(tǒng)反映的盾構(gòu)姿態(tài)信息，結(jié)合隧道地層情況，通過(guò)分區(qū)操作盾構(gòu)機(jī)的推進(jìn)油缸來(lái)控制掘進(jìn)方向。 ⑶ 在〈 7H、〈 8H、〈 9H號(hào)穩(wěn)定的硬巖段掘進(jìn)時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生較大的震動(dòng)和滾動(dòng)，此時(shí)，可以適當(dāng)加大推力、降低轉(zhuǎn)速，產(chǎn)生較大的滾動(dòng)時(shí)可以使刀盤(pán)朝相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，防止盾構(gòu)機(jī)發(fā)生過(guò)大的滾動(dòng)偏差。當(dāng)滾動(dòng)超限時(shí)，盾構(gòu)機(jī)會(huì)自動(dòng)報(bào)警，此時(shí)應(yīng)采用盾構(gòu)刀盤(pán)反轉(zhuǎn)的方法糾正滾動(dòng)偏差。同時(shí)安裝管片也應(yīng)注意，廣州市軌道交通六號(hào)線【水～天盾構(gòu)區(qū)間】土建工程 盾 構(gòu)掘進(jìn)方案 9 所選取的管片類(lèi)型應(yīng)考慮在安裝完畢以后的管片平面盡量與盾構(gòu)機(jī)的軸線垂直。達(dá)到警戒值時(shí)就應(yīng)該實(shí)行糾偏程序。 ⑷ 推進(jìn)油缸油壓的調(diào)整不宜過(guò)快、過(guò)大，且對(duì)應(yīng)的分組千斤頂?shù)膲毫Σ畈灰诉^(guò)大，否則可能造成管片局部破損甚至開(kāi)裂。 ⑵ 加入泥漿時(shí)，可以使 渣 土具有較好的止水性，使脆性巖屑具有更好的流動(dòng)性，以便順利排出。 泡沫的功效主要在于分離或中和粘性土中的陰陽(yáng)離子，降低其吸附性能，從而起到改善 渣 土的流動(dòng)性、潤(rùn)滑刀具等作用。 渣 土改良的主要技術(shù)措施 本工程隧道所通過(guò)的地層條件，如不作 渣 土改良，會(huì)出現(xiàn)如下問(wèn)題： ⑴在泥質(zhì)粉砂巖中和粘土層中盾構(gòu)掘進(jìn)會(huì)因 渣 土的流動(dòng)性不好和掘進(jìn)切削時(shí)的摩擦發(fā)熱，在刀盤(pán)面板上形成泥餅， 渣 土不能充分排出，刀具不能切入地層，造 成掘進(jìn)效率降低，甚至無(wú)法掘進(jìn)； ⑵當(dāng)?shù)叵滤容^豐富時(shí)，又可能會(huì)因 渣 土與水嚴(yán)重分離，噴涌嚴(yán)重而導(dǎo)致地層失水過(guò)多，引起地層變形加大，甚至產(chǎn)生地面環(huán)境受到破壞等問(wèn)題。泡沫的注入量為每立方米 渣 土300～ 600 升。對(duì)泡沫注入?yún)?shù)的設(shè)定建議：①原液比例 3～5％；②膨脹率（發(fā)泡率） 15～ 20；③泡沫注入率（按出土量計(jì)算） 15～ 25％。 泥餅產(chǎn)生時(shí)，掘進(jìn)速度 、 刀盤(pán)扭矩急劇下降，大大降低開(kāi)挖 進(jìn)尺 ，甚至無(wú)法掘進(jìn)。 ⑷ 必要時(shí)螺旋輸送機(jī)內(nèi)也要加入泡沫或泥水，以增加 渣 土的流動(dòng)性，利于 渣 土的排出。 廣州市軌道交通六號(hào)線【水～天盾構(gòu)區(qū)間】土建工程 盾 構(gòu)掘進(jìn)方案 12 在 軟土地層或滲水量大的地層，為減少管片安裝后的變形或使注入漿液在較短的時(shí)間內(nèi)起到止水的效果，也使用水泥水玻璃漿液。對(duì)于強(qiáng)透水地層和需要注漿提供較高的早期強(qiáng)度的地段，可通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)進(jìn)一步調(diào)整配比和加入早強(qiáng)劑，進(jìn)一步縮短膠凝時(shí)間，獲得早期強(qiáng)度，保證良好的注漿效果。 水泥水玻璃漿液： ① 膠凝時(shí)間： 15～ 50s。 ⑤ 水泥漿比重 :～ 。λ 其中：λ?注漿率（一般取大于 120%） V?盾構(gòu)施工引起的空隙（ m3） V=π （ D2d2） L/4 L?回填注漿段長(zhǎng)即預(yù)制管片每環(huán)長(zhǎng)度（預(yù)制管片每環(huán)長(zhǎng) ） 將實(shí)際數(shù)據(jù)代入得： Q＝ (－ 62) ，得出每環(huán)注漿量大于 ／環(huán)（ ），一般情況下為 。 ⑷ 注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn) ① 注漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)壓力，注漿量達(dá)到設(shè)計(jì)注漿量的 80%以上。 廣州市軌道交通六號(hào)線【水～天盾構(gòu)區(qū)間】土建工程 盾 構(gòu)掘進(jìn)方案 14 注漿可根據(jù)需要采用自動(dòng)控制或手動(dòng)控制方式，自動(dòng) 控制方式即預(yù)先設(shè)定注漿壓力，由控制程序自動(dòng)調(diào)整注漿速度，當(dāng)注漿壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，自行停止注漿。二次注漿單獨(dú)的注漿系統(tǒng)，位于 3＃臺(tái)車(chē)上。 ⑵ 必要時(shí)采用無(wú)損探測(cè)法進(jìn)行效果檢查。 ⑷ 根據(jù)洞內(nèi)管片襯砌變形和地面及周?chē)ㄖ镒冃伪O(jiān)測(cè)結(jié)果，及時(shí)進(jìn)行信息反饋，修正注漿參數(shù)設(shè)計(jì)和施工方法，發(fā)現(xiàn)情況及時(shí)解決。 管片拼裝質(zhì)量的好壞直接影響到隧道的防水、安全以及隧道的外觀，因此，在施工中應(yīng)從各個(gè)方面抓好管片拼裝工作。 ⑵ 錯(cuò)縫拼裝時(shí)，單塊管片的制作誤差，其寬度為177。一般情況下，管片選型與安裝位置根據(jù)推進(jìn)指令先行決定，使管片環(huán)安裝后推進(jìn)油缸行程差較小。 ⑸ 在管片環(huán)脫離盾尾后要對(duì)管片連接螺栓進(jìn)行二次緊固。 ⑵ 止水條及軟木襯墊粘貼前，應(yīng)將管片進(jìn)行徹底清潔，以確保其粘貼穩(wěn)定牢固。 ⑸ 負(fù)環(huán)管片安裝采用錯(cuò)縫拼裝。 ⑻ 同步注漿壓力必須得到有效控制，注漿壓力不得超過(guò)限值?？倽駶n面積不應(yīng)大于總防水面積的 6/1000，任意 100m2 防水面積上的濕漬不超過(guò) 4 處，單個(gè)濕漬的最大面積不大于 。為達(dá)廣州市軌道交通六號(hào)線【水～天盾構(gòu)區(qū)間】土建工程 盾 構(gòu)掘進(jìn)方案 18 到設(shè)計(jì)的防水標(biāo)準(zhǔn)，在施工中應(yīng)著重作好以下工作： ⑴ 管片自防水 ① 選擇合適的原材料、設(shè)計(jì)科學(xué)合理的配比、采取嚴(yán)格的生產(chǎn)過(guò)程控制措施、按照規(guī)定加強(qiáng)檢測(cè)，保證管片成品的抗?jié)B等級(jí)、強(qiáng)度 和各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)符合設(shè)計(jì)要求。 ② 止水條采用粘貼安裝，在現(xiàn)場(chǎng)地面堆放場(chǎng)粘貼施工，每環(huán)管片止水條的粘貼應(yīng)在安裝前 12～ 24h內(nèi)完成。 ④ 對(duì)粘貼好止水條的管片，在裝拼前應(yīng)采取措施防止雨淋、水浸；在運(yùn)輸和裝拼中應(yīng)避免擦碰、剝離、脫落或損傷。 ② 如要通過(guò)吊裝孔進(jìn)行注漿，注漿結(jié)束后將活動(dòng)端頭部分拆除，清除預(yù)留孔內(nèi)殘余物，填入膩?zhàn)有陀鏊蛎浿顾芊獠牧希缓笥梅浪皾{封固廣州市軌道交通