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1、复合式土压盾构机在上软下硬地层中掘进浅析复合式土压盾构机在上软下硬地层中掘进浅析摘耍「本文介绍深圳地铁盾构在上软下硬地层掘进分析，着重介绍盾构机操作、参数的设定、掘进过程屮出现问题分析及解决措施,这些问题严重影响施工安全和质量。1、工程概况：1・1、水文及地质情况深圳地铁11号线盾构始发井至红树湾站起止里程左线ZDK7+025.256〜ZDK8+851.916,总长1869.165米。右线YDK7+029.695〜YDK8+854.009，总长1861.604米，该区间隧道穿越部分地质主耍为砾质
2、粘性土、全风化粗粒花岗岩，在左线里程ZDK7+480.5〜ZDK7+764.7存在硬岩突起，其中左线里程ZDK7+480.5〜ZDK7+564总计83.5米为上软下硬段，岩层单轴抗压强度为50Mpa~80Mpa,里程ZDK7+564〜ZDK7+685处总计121米为全断而硬岩，岩层单轴抗压强度为50Mpa〜120Mp&,均｛fl80Mpa,里程ZDK7+692.6〜ZDK7+764.8处经过预裂爆破注浆处理；右线里程YDK7+468.410〜YDK7+763.614存在硬岩突起，其中里程YDK7
3、+468.410〜YDK7+526.147为上软下硬段，YDK7+526.147〜YDK7+697.180段总计171米为全断面硬岩,YDK7+697.180-YDK7+763.614段为预裂爆破注浆段，上软下硬及硬岩段位于人工湖下而，人工湖与海连通,此处隧道纵坡24%。,该隧道最大坡度为28%oo2、掘进参数设定：根据详勘地质资料，在掘进至上软下硬前1至2环，将刀盘转速从1.8r/min降至1.5r/min,推进速度从56mm/min~62mm/min降至24mm/min〜28mni/min,
4、安排专人对渣土取样，取样频率耍高，对取出的渣土及时进行分析，当出现强风化粗粒花岗岩占的比率逐渐增多,略带屮风化粗粒花岗岩，刀盘扭矩随着增大，判断已进入上软下硬地层,将刀盘转速降至1.2r/min,推进速度不变掘进。这时在同等土压力及推进速度下，观察刀盘扭矩上下波动范围及导向系统所采集的刀盘滚动角的波动大小，不断调整掘进参数，最终推进速度控制在8mm~16mm/mino2.1掘进控制：@6980盾构机参数表及刀盘刀具配置图如下：盾构机参数表：序号项目参数单位1型号CTE69502开挖直径①6980
5、mm3刀盘开口率32(37)%4驱动总功率1120kw5额定转速1.37rpm6最大转速3.6rpm7额定扭矩7806KNm8脱困扭矩9757KNm9最大推进速度80mm/min10最大推力5060T11最大丁•作压力3bar12最大设计压力5bar13水平转弯半径250m14纵向爬坡能力±50%。刀盘刀具轨迹布置图：根据每把刀具的承载力，计算整盘刀具的承载力，该刀盘所配刀具为17寸滚刀，其单把滚刀承载力为25T,刀盘总共布置44把滚刀，50个刀刃，总承载力为50*25二1250T,计算盾构机空
6、推所需推力，推力二开挖仓内土压力对盾构机的阻力+盾构机主机在地层中的摩擦力+后配套的牵引力，根据空推推力和整盘刀具的承载力控制其总推力的大小。釆用膨润土泥浆进行渣土的改良及开挖仓的保压，减小泡沫原液比(0.5%)及泡沫流量保证管路不被堵塞，增大刀盘喷水量，防止刀盘结泥饼现象出现。此段地下水较为丰富，喷涌现象非常严重，导致渣土无法统计,地面沉降无保障，在掘进中控制螺旋输送机转速，双闸门开II大小以及开口时间极为重要，螺旋输送机转速控制在8~12r/min,上闸门开60%左右，下闸门开10%〜20%
7、让水能漏出即可，利用螺旋输送机离心力将开挖仓内渣土抽出，将大部分泥浆及水滤回开挖仓，根据掘进速度掌握闸门的开关，达到正常出渣。盾构机进入上软下硬姿态控制在隧道轴线以下2〜5cm以内进行掘进，推进系统四个区域压力设定使盾构机…玄处于隧道轴线以下掘进，盾尾较接油缸最大行程控制在50nini以内，较接位移量于隧道趋势相符。在同等掘进速度及刀盘转速下，由总推力变化趋势及刀盘的扭矩变化来判断刀盘刀具的磨损位置及刀具的磨损情况，组织人员带压进行对刀具检查及更换。3、地层沉降控制措施：(1)掘进采用高粘度泥浆
8、(粘度控制在80-90S)充满开挖仓，开挖仓顶部压力控制在理论计算压力土0.2左右，保证掌子面顶部强风化粗粒花岗岩及全风化粗粒花岗岩不受掘进扰动松动掉落，不形成空洞。(2)采用早强水泥配置同步注浆浆液，将浆液初凝时间控制在3h±lOmin,配合每环掘进时间为3.5h±30mino保证快速有效填充管片背后空隙。(3)每掘进5环停机釆用水泥-水玻璃双液浆进行管片背部注浆做止水环，在上次止水环和当次止水环之间注入砂浆进行封堵，彻底封堵在掘进过程中同步注浆遗留涌水通道，保证开挖面的稳定，保证盾构正常掘进
