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1、浅析盾构始发与接收钢套筒施工工艺胡爽子(中铁隧道集团有限公司勘测设计研究院,广东广州511400)摘要:传统的地铁盾构施工端头加固在适应性和安全控制上存在局限性,近年来,盾构始发与接收密闭钢套筒施工技术得到广泛应用。从工作原理、施工工艺以及施工控制等方面详细介绍了该技术,并分析了该技术在施工中的优势和缺点,让该技术得到更加广泛地应用并在实践中不断完善。关键词:盾构始发;盾构接收;钢套筒;施工工艺中图分类号:U455文献标志码:B文章编号:1672-4011(2016)10-0128-03DOI:10．3969/j
2、．issn．1672-4011．2016．10．0590前言图1始发钢套筒图2接收钢套筒1．2工作原理随着城市化进程的加速,地铁的建设规模日益庞大,盾构在始发和接收时,最主要的风险就是因盾构与开在地铁施工中,地质情况的复杂多变,给地铁施工带来巨挖面之间密闭性不足,造成开挖面欠压或者渗漏,从而引大的难度和不确定性。盾构隧道因其安全性较高、对环境发土体变形及地面沉降。钢套筒辅助盾构始发和接收,正[3]影响小等优点,在城市地铁建设中使用广泛。然而,地铁是基于避免此类风险而设计的。钢套筒始发和接收分别盾构隧道施工中,盾构
3、的始发和接收一直以来都是盾构施如图3~4所示。工风险较大的环节。盾构采用钢套筒始发时,钢套筒一端与洞门地下连续墙紧密连接,另一端通过千斤顶与反力架相连,并在套筒传统施工方法中,往往在盾构进出洞前对端头土体进[1]内部拼装负环管片。组装测试完成后,通过预留的注浆孔,行加固。加固的目的主要有两个方面:一方面是提高洞向钢套筒与盾构之间的空隙注入砂浆等填充物,此时,盾门挡墙后土体的强度和稳定性,防止盾构破墙后土体失稳,构机在进洞前就已经在钢套筒内形成稳定的掌子面压力,造成地层变形引发地面沉降甚至塌陷;另一方面是加固后而且
4、可以根据实际情况调整该压力的大小,以保证最佳掘的土体在洞口一定范围内可以形成有效的止水帷幕,以免进效果。如此,盾构机破墙后,即使墙后土体没有加固,洞门打开后地下水从洞口渗入工作井内,尤其是在地下水也不会发生渗漏和较大变形。位高、渗透性较大的砂性土层中,如果土层中地下水损失同理,采用钢套筒接收盾构时,钢套筒一端与洞门地较多也会造成地面沉降。下连续墙紧密连接,另一端安装后盖板后通过千斤顶与反目前,盾构始发端头加固的形式主要包括注浆加固、力架相连。组装测试完成后通过预留进料口向钢套筒内灌旋喷加固、搅拌桩加固以及冷冻法加
5、固等。但是实际工程入填充料和水,使筒内压力与墙后水土压力相同。如此,中,地层结构往往比较复杂,目前各种加固工艺和加固体盾构机破墙后任然处于平衡的压力环境中,接收施工风险[2]显著降低。检测手段具有一定的局限性,端头加固的效果不能完全保证,盾构始发风险尚不能完全控制。鉴于此,钢套筒始发方法应运而生,并以其安全经济、适用性强等优势在国内得到广泛应用。1盾构钢套筒1．1简介盾构钢套筒体系主要由钢制筒体、后盖板、顶推托轮图3钢套筒始发示意图组、托架及反力架等构成。筒体分上下两部分,一般由30mm厚钢板分段卷制并加焊纵向和
6、环向加筋肋,整套装置通过法兰和橡胶密封圈紧密连接。图1~2分别为实际工程中采用钢套筒辅助始发和接收。作者简介:胡爽子(1990-),男,河南信阳人,硕士研究生,助理工程师,主要从事隧道、地铁等地下工程的设计与科研工作。图4钢套筒接收示意图·128·1．3施工工艺1．3．2钢套筒接收工艺(见图6)1．3．1钢套筒始发工艺(见图5)1)TBM到达前,与始发长套筒一样,先在端头连续1)施工前,先在端头连续墙上植筋锚固洞门过渡钢墙上植筋锚固洞门过渡钢环,并同样保证安装精度;同时环,保证过渡环安装端面平整度和轴线精度,过渡
7、环与连可进行其他准备工作。续墙之间缝隙采用砂浆塞填,保证接缝密封无泄漏;同时2)分块安装钢套筒下半部分和上半部分,套筒与过渡可按设计位置同步安装尾部反力架。环、各分块之间安装橡胶垫密封,底座与底板之间用垫块2)分块安装钢套筒下半部分,套筒与过渡环、分块之垫实,保证安装精度和稳固;全部套筒安装完成后,安装间安装橡胶垫密封,底座与底板之间用垫块垫实,保证安钢套筒尾部盖板及反力架。装精度和稳固;下半部分套筒安装完成后,在套筒内下部3)采用液压千斤顶对套筒施加预推力,并最终紧固所60度弧形范围内铺设砂浆垫层,保证其弧面施
8、工精度,并有螺栓;在液压千斤顶顶紧的状态下,在钢套筒尾部和反作为后期TBM推进时的保护层。力架之间安装钢柱,用斜楔将钢柱顶紧,并对钢筒进行加3)在套筒内按TBM设计分块和拼装顺序,分步骤完固,防止在施工过程中发生移位。成TBM主机的组装,并校准TBM位置和坐标;在TBM主4)在套筒内下部60°范围内铺设砂浆垫层,保证其弧机组装完成后,及时完成与后配套的连接。面精度,并作为
