盾构机盾尾密封漏浆的原因分析及应对措施.doc

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1、盾构机盾尾密封漏浆的原因分析及应对措施摘要：结合南京纬三路N线过江隧道的施工，详细介绍大直径泥水盾构机盾尾密封漏浆的常见原因和处理方法，盾构机盾尾漏浆涉及到盾构施工的注浆压力、注浆量、盾构机的掘进姿态、地质状况、盾尾油脂、管片拼装、盾尾刷自身质量等多种因素。关键词：纬三路；盾尾；漏浆；管片；原因；措施Abstract:combiningtheNanjingweftthreewayNlinerivertunnelconstructionareintroducedindetail,largediametermuddywatershieldmachineshieldtailsea

2、lleakslurrycommoncausesandtreatmentmethod,shieldmachineshieldtailleakslurryshieldconstructioninvolvesthegroutingpressure,groutingquantity,shieldtunnelingattitude,geologicalcondition,theshieldtailoil,segmentassembly,shieldtailbrushtheirownqualityandsoonthemanykindsoffactors.Keywords:weftthr

3、eeway;Shieldtail;Leakslurry;Segment;Reason;measures　　一、工程概况南京市纬三路过江通道位于纬七路过江通道下游5km、南京长江大桥上游4.5km处，连接南京主城区与浦口规划新市区中心。通道采用X型8车道双管盾构隧道过江方案。盾构隧道外径为14.5m，内径为13.3m，环宽2m。江底最大水压达0.74Mpa。隧道主要穿过淤泥质粉质粘土、粉质黏土、砂层、卵石圆砾地层及部分岩层。管片为双边楔形量为48mm的通用环管片每环分10块即：“7+2+1”（B1—B7共7块标准块、L1和L2两块邻接块及一块封顶块F块）。N线盾构施工采用一台

4、三菱、JTSC和中交天和机械联合生产的泥水加压平衡式盾构机，其中盾构机直径为14.93m，刀盘开挖直径为15.02m。在施工中盾构机始发及正常掘进至195环—215环时，发现盾尾出现漏浆现象。此时泥水仓压力为0.40Mpa，注浆压力为0.20—0.40Mpa。二、盾构机盾尾注浆系统和盾尾密封系统的结构盾构机盾尾密封及注浆结构示意如图1所示。从图1可以看出，盾尾有5道密封刷，盾尾密封刷之间的间隙通过注入盾尾密封油脂，保证盾尾管片背后同步注浆的浆液不会从管片和盾构机外壳体之间的间隙漏出，同时防止地下水渗漏到盾构机内。如果盾尾刷损坏，导致盾尾漏浆，地表下沉严重，地下水流入隧道，后

5、果将不堪设想。图1盾构密封及注浆结构示意三、盾尾注浆的目的及分类1、注浆目的1.1控制地层变形由于盾构机刀盘的开挖直径大于管片外径，管片拼装完毕并脱出盾尾后，与土体间形成一个环形间隙，简称盾尾间隙(图2)。盾尾间隙如果不及时得到填充，势必造成地层变形，使相邻地表、建(构)筑物沉降或隧道本身偏移。盾尾注浆的最重要目的就是及时填充盾尾间隙，防止因盾尾间隙的存在导致地层发生较大变形。盾尾脱离管片后，土体与管片存在着间隙，此时浆液迅速及时填充空隙，可大大减小土层的移动，从而减少地表的变形。图2管片和盾构机开挖边界间隙示意图(单位：mm)1.2提高隧道的抗渗性盾尾同步注浆的浆液凝固后

6、，一般都有一定抗渗性能，可作为隧道的第一道止水防线，从而提高隧道抗渗性能。1.3确保隧道的稳定性盾构法隧道是一种管片衬砌与围岩共同作用的结构稳定的构造物，管片背面空隙均匀密实地注入、填充浆液是确保土压力均匀作用的前提条件。具备一定早期强度的浆液及时填充盾尾间隙，可确保管片衬砌的早期和后期稳定性。2、注浆系统分类2.1根据注浆与盾构掘进的关系，从时效性上可将盾尾注浆分为三大类(1)同步注浆盾尾间隙形成的同时，立即注浆，使浆液即时填充盾尾间隙。(2)及时注浆掘进1环或数环后，盾尾已存在大量间隙空间，才对盾尾间隙进行注浆。这种注浆方式由于不能迅速对盾尾间隙进行填充，增大了对土体的

7、扰动性，不利于地面沉降控制，而且由于早期管片脱出盾尾后处于悬空状态，受力状态较差，容易发生错台。因此，该方式仅在地质情况良好、对地表沉降要求较低时才能使用。(3)二次注浆同步注浆效果不理想时，需要通过二次注浆对前期注浆进行补充。一般在隧道发生偏移、地表沉降异常时或在一些特殊地段(盾构进出洞、联络通道附近、地面有重要建筑物存在)使用。2.2根据注浆的位置不同，可将盾构注浆方式分为两大类(1)通过在盾构机制造期间预先安装在盾构机盾尾上的注浆管注浆如图1所示，这种注浆方式大多采用同步注浆。注浆管的埋设形式有2种，可分为内