探究小半径曲线地铁隧道盾构法的掘进技术

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1、探究小半径曲线地铁隧道盾构法的掘进技术李东彬中铁一局集团城市轨道交通工程有限公司310086摘要：随着经济的迅速发展，城市轨道技术也有了较快的发展，但由于技术的限定，轨道建设也遇到了许多问题，木文分析了小半径曲线中地铁隧道盾构法施工易发生的问题，并提出了一些解决措施。关键词：地铁隧道；掘进技术；盾构法0.引言城市的迅速发展，也带动了城市轨道交通的建设，由于规划和建设的要求,建设材料的限制，这让轨道线变得更加复杂。与传统的建筑技术相比盾构法技术具有其独特的特点，我们相信，盾构法对以后相似的隧道施工具有一定的参考。1.施工中常见难点及修改措施1.1难

2、点一由于盾构机木身的刚性直线，不能完全拟合曲线。曲线半径变小，盾构机身则越长，拟合就会变得复杂。曲线半径小，则盾构机长，修正量就越大，灵敏度低，轴线变得更加难以控制。为了安全控制急曲线的隧道轴线的建设，需要提高盾构机的灵敏度。提高盾构机的灵敏度，最有效的措施，尽量缩短盾构长度（机头）。在盾构机中部加固铰链装置，它可以减少固定长度。用铰接装置，盾构掘进过程中，穿过的不再是理论上的洞孔圆形。因此，必须与仿形刀进行配合。所以控制隧道施工的急曲线重点是是如何利用好仿形刀和铰接装置1.1.1盾构机铰接装置的使用。盾构机的合理使用，它可以使曲线与盾构机的前后

3、筒趋于吻合，提前构建出曲线姿态，为后期工作提供更加好作业空间。如图所示，曲线结构中，当弯道内侧要完全超挖时，在曲线中心为零时,OA>；MaxOG,OH,0D）能够得到满足，盾构机则可以进行掘进。图1盾构掘进形态模式1.1.2使用仿形刀铰接装置是一种辅助技术，需仿形刀、内外侧的千斤顶等不冋推力配合在一起使用。仿形刀可以直接影响盾构机铰作用，超挖量如果过大会扰动土体，过小将无法发挥出铰接装置全部的作用，以致无法达到实际轴线要求的半径。1.2闲难二隧道在侧向分力作用下逐渐向外侧移动，隧道每前进一步，管片端面和该处的法线将产生一定的角度，由于受到千斤

4、顶的作用力产生一个侧向的分力。受侧向力的作用，隧道向外部弧形的横向偏移。曲线的大约半径确定吋，己可以肯定会对原状土产生影响，管板在侧向力作用下，足以使原状土的塑性破坏。因此研究横向力的原因和模式可有效地控制土壤的弹性范围。另外，由于管板外壁和盾构机外壳存在空隙，冋步注浆和挖掘产生的空隙产生空的空间无法完全同步符合要求。如果奋建筑间隙或者冋步灌浆早期的强度不足的现象，则该段将发生压力弧外的横向移动。如果不去考虑土壤弹性变形，则最大隧道偏移量为管板和盾构外围直径差值的二分之一。灌浆浆料宜采用一个双液体浆料，从而浆料作为瞬间冷凝浆料，早期强度较高，具奋

5、良好的均匀性和流动性，该建筑可以在很短的时间周期内填充间隙并i可以达到相对高的强度，与原状土壤的相同作用，有效地降低管片在压力的作用力下产生的的横向偏移。1.3难点三在盾构机进行掘进时，存在较人的纠偏量，对土体的扰动增加极易产生较人规模的沉降量，急曲线的隧道施工和直线段的施工相比较，除了直线段的隧道施工本有的地层因素外，还有以下方面的影响：①由于是沿急曲线在掘进，盾构机常处于纠偏的状态，实际的掘进面则为圆形，实际的挖掘量往往超出理论的挖掘量。②纠偏量比较大，土体扰动变大，会造成较长时间的沉降。实际的修改措施为进行信息化建设和动态化管理，控制住冋步

6、注浆吋的注浆用吋吋间及注浆份量。某些情况下，还有必要采取二次补浆。1.主要施工技术措施2.1轴线难以控制的解决措施2.1.1选用合适的盾构机应在具体施工吋，针对隧道出现的具体问题，仔细分析可能产生的影响，选用合适的盾构机，选用的盾构机应可以自由选择仿形刀，以便解决问题。2.1.2在曲线的内侧位置采用仿形刀进行超挖使用仿形刀应主要应该考虑两个方面，一是超挖范围。通过设置仿形刀，可以在圆形周围任一区域位置上进行超挖，该工程一般在曲线内侧的位置进行超挖，则可以有效的进行纠偏。二是仿形刀的超挖量。在缓和的曲线段，超挖量是一个在不断变化的函数值。因此在实际

7、超挖工作时，超挖量应根据隧道实际的设计轴线、管片的实际拼装状态、盾构机的摆放姿态等因素仔细考虑后才可以做出决策。2.2解决隧道偏移的措施2.2.1盾构进行掘进吋的预偏为了控制好隧道轴线的最终偏差，使其控制在实际规范的范围内，掘进时，应考虑给曲线隧道预留相对偏移量。盾构沿隧道内的割线走向进行挖掘时，吋轴线应位于曲弧线内侧，使管片在受到分力吋向弧线的外侧偏移留奋一定的预偏量。但预偏多少一般应依据计算和实际施工实践的综合性分析得出，也冋吋需要考虑前进区域的地层情况。2.2.2.控制千斤顶的推力与掘进速度在一般情况下的隧道施工，为了保证一定的进度，盾构机

8、的速度往往会达到50mm/min,则产生的推力较大。而在曲线隧道的施工中，根据施工经验，必须合理降低盾构机的掘进速度，千斤顶的推力相对降