盾构技术在广州地铁的应用及发展.pdf

《盾构技术在广州地铁的应用及发展.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第#期广东土木与建筑&12#!""#年#月#$%&#’(&#%)*+,-.*-$).*,/,0.&#,&..),̕!""#盾构技术在广州地铁的应用及发展袁敏正竺维彬!广州市地下铁道总公司广州’)44(4"摘要!总结广州地铁工程在复杂地质条件下应用盾构技术的成功经验#包括盾构穿越复合地层$江底$富水断层$花岗岩球状风化岩等施工技术#以及提高管片混凝土质量$控制隧道沉降$盾构端头加固等措施%关键词!地铁&盾构技术&复合地层确定的基本原则#并已融入工法中$由于目前在机型!广州地铁盾构技术发展概况方面除00%123外已没有太多的选择#因此本文着重探讨土压平衡盾

2、构机刀盘型式及其刀具配置的问题$我国盾构技术的开发应用始于&*世纪+*年代#!刀盘到%*年代后期上海地铁一号线通过设备引进和技广州地铁中曾使用过的几种刀盘型式如图)所术合作等方式应用盾构技术修建地铁隧道#使我国示#大体分为两种#一是以刮刀为主的刮滚结合复合盾构技术特别是软土盾构技术取得了长足的进步#刀盘!即双刃滚刀"#用于开挖软土%软岩或单轴抗压自此盾构技术在地下空间开发中逐步得到应用#但强度(4526以下的复合地层&二是以滚刀为主的滚主要局限于软土地层$刮结合复合刀盘!即单刃滚刀"#用于开挖单轴抗压)..’年#广州地铁以修建一号线为契机#利用强度(4526以

3、上的岩层$盾构技术通过国际招标方式在软土和复合地层中成功修建地铁隧道#结束了多年来广州地区修建隧道仅采用矿山法施工的历史$)...年后#广州地铁二%三号线更是大量采用盾构技术进行隧道修建!其使用情况见表)"#并在复合地层施工方面积累了宝贵的经验$盾构技术表!广州地铁盾构机使用状况在两种不同性质地线路盾构隧道盾构机层!上海软土地层线路总长比例数量名称和广州复合地层"!!""!#"!台"的成功应用#为其一号线$%&’(在国内各大城市地二号线)%(*+铁工程%穿越长江%三号线(++,)’图!广州地铁施工中的几种刀盘型式四号线+%)’)*黄河项目以及其它"刀具五号线(

4、)-.’*)%地区地下空间开发广州地铁盾构工程中遇到了复合地层可能遇到广佛线(&%,)/领域的推广应用奠的各种土层及复合土层#经多年统计分析#对适应各定了良好基础$地层的刀具组合有了明确认识#现概括如下’#白垩纪红层!软岩"’其适用刀具为)/!双刃"复合地层盾构施工技术要点滚刀(’",4把#配以足够数量的锐角刮刀#要求两者高差!(4""$&-)盾构机选型$花岗岩!硬岩"’其适用刀具为)/!或),!单刃通过多年对广州%深圳%南京等城市复合地层盾滚刀共,4",’把#配以足够数量的边缘滚刀和刮刀#构施工的全程跟踪%研究和总结#建立了盾构机机型要求两者高差!(4""$

5、(!""#年!月第!期袁敏正等!盾构技术在广州地铁的应用及发展123!""##$%!!上软下硬地层!其适用对前方土体进行加固$如图&%"目的是稳定开挖面刀具为球面型刀盘"布置全断后利开仓和更换刀具&面滚刀超过!"把"辅以足够数量的刮刀#国外在对付上软下硬地层方面已有成功经验"如韩国釜山地铁盾构过苏阳河时就遇到与广州地区类似的上软下硬地质$如图#%"在原盾构机采用的平面直角刀盘无法达到图#盾构机前方断层土体加固示意图要求掘进速度的情况下"被迫图"典型地质(实例()在三号线某区间盾构机在断层施工中剖面示意图将原刀盘更换成布置有!!把遇到类似情况"所不同的是在对前方

6、断层土体进行滚刀的球面型刀盘"使盾构机每日掘进速度由原先加固后仍无法阻止异常丰富的地下水渗出"后来只$%&!’提高到!%$’"按时完成了施工任务&能利用盾构机仓壁上的预(%(盾构过江技术留孔"穿过刀盘中间空隙在广州地铁盾构施工中"我们注意到盾构机在向盾构机前方断层内插入富水松散地层’断层或江底等地质条件下的掘进速引水管$如图/%"引排水度对其施工安全有着重要影响"因此保证盾构机完量一度达("""’&0"有效好是保证顺利通过这些不良地层的关键"其技术要降低了地下水压"保证了点总结如下!稳定切削面的稳定"实现图$盾构机前方插入"过江前仔细检查大轴承’盾壳铰接和盾尾

7、的了安全开仓和更换刀具&引水管示意图密封状况"以保证完好和提高过江安全性"同时及时(%/盾构过花岗岩球状风化体技术更换损坏刀具"并保证配件供应和盾构机各系统始笔者早在(""$年就首次提出深圳地铁和广州终处于正常工作状态"提高掘进速度"避免盾构机在地铁三号线市番’天华等区间盾构机将遇到花岗岩江底作不必要的停留"以降低风险#球状风化体的问题"并提出盾构机通过此类岩层的#施工中注意设置和控制盾构机施工参数"特基本思路&根据对多处具有球状风化特征地段的跟别是利用声纳法’水压力感应器法等信息化反馈手踪’分析和总结"得出盾构机过花岗岩球状风化体时段"及时摸清江底隆沉情况"

8、以及时调整盾构机施工的处理方法分别如下