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时间:2018-10-18
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1、盾构推进及管片拼装一、盾构推进1、现象(土压平衡盾构正面阻力过大)盾构推进过程中,由于正面阻力过大造成盾构推进困难和地面隆起变形。原因分析:1)盾构刀盘的进口开口率偏小,进土不通畅;2)盾构正面地层土质发生变化;(观察出土土质情况、刀盘扭矩变化)3)盾构正面遭遇较大块状障碍物;(刀盘扭矩)4)推进千斤顶泄露,达不到本身的最高额定油压;5)土压力设定过大;(合理设定土压力,加强地面监测,动态管理)2、现象(土压力过量波动)原因分析:1)推进速度与螺旋机的转速不匹配;2)当盾构机在砂土中施工时,螺旋机摩擦力
2、大或形成土塞而被堵住,出土不畅,使开挖面土压力急剧上升;3)盾构后退,使开挖面土压力下降;4)压力表故障造成实际土压力与设定土压力的偏差。预防措施:1)正确设定施工参数,使推进速度与螺旋机出土能力相匹配;2)当土体强度高,螺旋机排土不畅时,在螺旋机或土仓内适当加泡沫水,提高出土效率。当土体很软,排土很快影响正面压力的建立时,适当的关小螺旋机的闸门,保证土压力平衡。3)管片拼装作业,要正确伸、缩千斤顶,严格控制油压和伸出千斤顶的数量,确保拼装时盾构不后退;4)正确设定土压力值3、现象(螺旋机出土不畅)原因
3、分析1)盾构开挖面土压力设定过低,无法在螺旋机内形成足够压力,螺旋机不能正常出土;(土压力提高,推进速度提高,使其正常出土)2)螺旋机螺杆安装与壳体不同心,运转过程中壳体磨损,使叶片与壳体间隙增大,出土效率降低;3)大块的砾石进入螺旋机,卡住螺杆;4)螺旋机驱动电机因长时间高负荷工作,过热、或油压过高而停止工作;(螺旋机中加水、泡沫,使土与螺旋机外壳的摩擦力降低,减小电动机的负荷)4、盾构掘进轴线偏差原因分析及预防:1)超挖、欠挖,导致盾构轴线产生过量的偏移;2)盾构处于不均匀土层中,即处于两种不同土层
4、相交的地带,两种土的压缩性、抗压强度、抗剪强度指标不同;(适当控制推进速度,多用刀盘切削土体,减少推进时的不均匀阻力,也可向开挖面注入泡沫水改善土体)3)盾构处于非常软弱的土层时,如推进停止的间歇时间太长,当土压力损失时会导致盾构下沉;(掌握推进速度与进土量的关系控制正面土体流失)4)拼装管片时,底块盾壳内清理不干净,有杂质夹在环缝中,使管片下部超前,轴线产生向上的趋势;5)同步注浆量不够或浆液质量不好,沁水后引起隧道沉降,影响轴线。6)浆液不固结使隧道在大的推力作用下引起变形。治理办法:1)调整盾构的
5、千斤顶编组或调整各区域油压及时纠正盾构轴线;2)对开挖面作局部超挖,使盾构沿被超挖的一侧前进;3)盾构的轴线受到管片位置的阻碍不能进行纠偏时,采用楔形环管片调整环面与隧道的垂直度,改善盾构后座面;一、管片拼装1、圆环管片环面不平整(导致环向螺栓穿进困难,并造成管片破碎)原因分析:1)管片制作误差尺寸累积2)拼装时前后两环管片间夹有杂物;3)千斤顶的顶力不均匀,使环缝的止水条压缩量不相同;4)贴片粘贴部位、厚度不符合要求;5)止水条粘贴不牢,拼装时翻到槽外,与前一环的环面不密贴,引起该块管片凸出;6)成环
6、管片的环、纵向螺栓没有及时拧紧及复拧。预防措施:1)管片拼装前检查前一环管片的环面情况,决定本环拼装时纠偏量及纠偏措施;2)清除环面和盾尾内的各种杂物;3)控制千斤顶顶力均匀;4)贴片质量5)检查止水条的粘贴情况,保证止水条粘贴可靠;6)盾构推进时骑缝千斤顶应开启,保证环面平整。2、管片环面与隧道轴线不垂直(盾构中心线与设计轴线夹角过大)原因分析1)两环管片间有夹杂物,使相邻块间环缝张开量不均匀;2)千斤顶顶力不均匀,使止水条压缩量不相同,累计后不垂直;3)贴片部位、厚度不符要求4)盾构推进单向纠偏过多
7、,使管片环缝压密量不均匀而使环面竖直度差。措施:1)曲线段增减楔形环进行纠偏2)贴片纠偏(6mm以上加贴挡水条)3)当垂直度偏差较大,造成管片拼装困难,盾壳卡管片严重时,可采用纠偏量大的刚性楔子。1、管片裂纹及破碎的影响因素3.1管片生产过程中造成的开裂分两个阶段显示:一是管片脱模后养护阶段,主要是以表面裂纹为主,能目测;二是出厂检查不易目测到的微细裂纹,在拼装时管片一旦受到集中应力作用,裂纹就迅速扩展。3.2盾构施工过程中的管片开裂1)环面不平整引起受力不均造成裂纹、破碎2)管片补压浆因压力控制过高导
8、致管片开裂;3)姿态较难控制时,过于纠偏使得盾尾间隙过小或推力不均导致裂纹;4)管片脱出盾尾后,受到浆液和地下水浮力作用引起上浮,而位于盾尾内刚拼装的管片则受到盾尾约束,使管状的隧道结构相当于悬臂梁,在盾尾附近的管片受到的弯矩最大,故管片开裂往往脱出盾尾后出现概率大;2、管片错台影响因素1)管片背面空隙的均匀填充是确保作用外力均匀的先决条件,所以防止管片因外力作用而引起的错台主要是靠壁后及时、充实的填充,但是注浆压力过大也会造成管片错台。2
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