泥水盾构机特殊地层中纠偏控制技术

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1、广东建材2014年第4期施工技术泥水盾构机特殊地层中纠偏控制技术1前言陈智辉(广州地下铁道总公司建设事业总部)【摘要】盾构隧道成型后的轴线偏差对整体隧道使用功能影响巨大，如何在盾构掘进过程中控制好轴线偏差对隧道施工至关重要。本文结合实例对泥水盾构在特殊地层中的纠偏技术进行了探讨，给同类条件下掘进施工提供一种借鉴和参考。【关键词】泥水盾构机；特殊地层：盾构机姿态控制：纠偏盾构机在掘进完成后，通过拼装成环衬砌(即管片)最终成为隧道。如果隧道中管片出现超限的情况，基本是无法纠正的，对成型隧道影响巨大，因此盾构机在掘进过程中的姿态控制非常重要。

2、在实际施工中盾构机的掘进中线往往不能完全和隧道的设计轴线相吻合，而是有一定的偏差，当出现偏差后应采取怎样的措施来预防较大偏差的出现以及出现较大偏差后采用怎样的措施，在盾构机掘进施工中起到关键作用。2盾构的姿态控制盾构姿态控制的基本原则：(1)以隧道设计轴线为目标，偏差控制在设计范围内；(2)依照地质特点、线路特点等，掘进过程进行盾构姿态的调整。THfH垮TCrUHXR8．．一。◇态?步吣?@矿歹飞．n魁·蔷j兰二·。≮≯‘虿‘谢’穆@图1钢骨梁的最大跨度为8m，考虑到十字钢柱的截面减少量及钢柱牛腿的影响，钢骨梁的最大吊装跨度约6．5m，

3、因此其最大吊装重量为0．64×6．5×1．1=4．58t，显然小于钢柱的吊装重量。(2)钢梁吊装钢梁总体随钢柱的安装顺序进行，相邻钢柱安装完毕后，及时连接之间的钢梁使安装的构件及时形成稳定的框架，并且每天安装完的钢柱必须用钢梁连接起来，不能及时连接的应拉设缆风绳进行临时稳固。按“先主梁后次梁，先下层后上层”的安装顺序进行安装。(3)焊接平台设置焊装平台采用型钢构件焊接而成，周围设置防护栏杆，并满挂密目网用于安全防护之用。(4)钢梁的就位与临时固定钢梁吊装前，应清理钢梁表面污物；对产生浮锈的连接板和摩擦面在吊装前进行除锈。待吊装的钢梁应装

4、配好附带的连接板，并用工具包装好螺栓。所有梁吊装前应核查型号和选择吊点，以起吊后不变形为准，并平衡和便于解绳，吊索角度不得小于45。，构件吊点处采用麻布或橡胶皮进行保护。钢梁水平吊至安装部位，用两端控制缆绳旋转对准安装轴线，随之缓慢落钩。钢梁吊到位时，要注意梁的方向和连接板靠向，为防止梁因自重下垂而发生错孔现象，梁两端临时安装螺栓(不得少于该节点螺栓数的1／3，且不少于2颗)拧紧。钢梁找正就位后用高强螺栓固定，固定稳妥后方可脱钩。(5)钢梁安装注意事项在钢梁的标高、轴线的测量校正过程中，一定要保证已安装好的标准框架的整体安装精度。钢梁安

5、装完成后应检查钢梁与连接板的贴合方向。钢梁的吊装顺序应严格按照钢柱的吊装顺序进行，及时形成框架，保证框架的垂直度，为后续钢梁的安装提供方便。处理产生偏差的螺栓孔时，只能采用绞孔机扩孑L，不得采用气割扩孔的方式。安装时应用临时螺栓进行临时固定，不得将高强螺栓直接穿入。安装后应及时拉设安全绳，以便于施工人员行走时挂设安全带，确保施工安全。●一45—施工技术广东建材2014年第4期盾构推进过程中，依靠千斤项不断向前推进，为便于轴线控制，盾构机推进油缸分成不同的区域(4标盾构机共20组油缸，分成4个区域)，盾构推进过程应严格控制各区域的油压和千

6、斤顶的行程，合理纠偏，做到勤纠、慢纠，减小单次纠偏量实现盾构机沿需要的轴线方向推进。(1)盾构姿态在掘进施工中在不同的时期、不同的条件应该通过不同的方法控制。①盾构全程数据控制。采用隧道自动导向系统和人工测量辅助进行盾构姿态监测，为保证推进方向的可靠性，人工每50m测量来校核自动导向系统的测量数据并复核盾构的位置、姿态，确保盾构掘进方向的正确。②盾构掘进操作控制。根据导向系统反映的盾构姿态信息，结合隧道地层情况，通过分区操作盾构的推进油缸来控制掘进方向。③盾构始发、到达控制。依照洞门测量数据、盾构机实际姿态、线路坡度要求等进行掘进控制并

7、控制刀盘扭矩，防止盾体扭转。④盾构在特殊地质、特殊姿态时的控制。采用非常规的方法包括借助外力对盾构机进行纠偏(换刀、J'I-DN辅助油缸、给盾构机配重、改变盾构机极限参数等)。盾构掘进常规参数控制范围见表l。表1淼差糯塞滚动角嚣寻{瓣犍糕(2)一般情况下操作原则在上坡时，适当加大盾构下部油缸的推力：在下坡段掘进时，适当加大上部油缸的推力。在左转弯曲线段掘进时，适当加大右侧油缸推力；在右转弯曲线掘进时，则适当加大左侧油缸的推力。在直线平坡段掘进时，则应尽量使所有油缸的推力保持一致。在均匀的地质条件下，应尽量保持所有油缸推力一致。在软硬不均

8、的地层中掘进时，则应根据切削面地层具体的分布情况，遵循硬地层一侧推进油缸的推力适当减小、软地层--N油缸的推力适当加大的原则来操作。注意：管片拼装选择应根据盾尾间隙利用左、右转弯管片契型量对隧道线路、盾构推