广州地铁盾构到达密闭接收装置技术应用.pdf

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1、广州地铁盾构到达密闭接收装置技术应用［摘要］广州地铁南浦站～洛溪站区间盾构到达端头地质情况差，存在盾构到达端头加固范围管线拆改困难、加固质量难以保证等问题。施工中，首次制造并使用了盾构到达密闭接收装置技术，该装置主要基于平衡到达理念，制造一个直径和长度比盾构略大的密闭钢筒状结构与硐门密闭连接，通过在结构内灌入填充物2台达到与土层平衡的压力，模拟盾构在土体中的掘进，使盾构直接通过硐门，安全进入接收装置。该技术保证了2台盾构成功接收，具有适用性广、加固简单、工期短、安全可控等优点。［关键词］广州地铁;盾构;密闭接收装置;端头加固目前，各大城市都在大力发展轨道交通工程，盾构施工到达出现的问题也有增

2、多的趋势，出现了各种险情，比如喷水、涌砂、地面坍塌、隧道下陷等事故，如何确保盾构顺利、安全地进入到达井一直是业界关注的重点。对于盾构到达的安全措施，传统工艺主要采用端头加固处理，也有采用冷冻法、水中到达等方式，采用盾构到达密闭接收装置技术为国内外首次，该创新为盾构到达提供了一个新的技术和思路。1、工程概况广州地铁南浦站～洛溪站区间到达端头地质情况较差，隧道洞身范围主要地层为③1粉细砂、⑦强风化泥质粉质岩、⑧中风化泥质粉质岩地层，隧道拱顶部位覆盖③1粉细砂、③2中粗砂，砂层很厚，覆盖层稳定性差，而且邻近三支香水道，地层透水性强，水源充足，端头必须进行处理。按传统加固工艺施工到达端头存在以下问题

3、:①加固范围管线迁改困难;②端头加固场地移交滞后，不能保证工期;③周边均是商住楼房，加固场地需增加征地不现实;④加固深度深，地层透水性强，加固质量难以保证。因此必须考虑一种占地小、工期短、质量可靠的方法，于是提出了盾构到达密闭接收装置的设想。2、盾构密闭接收装置密闭接收装置技术主是基于平衡到达理念，制造一个直径比盾构略大、长度比盾构略长的密闭钢筒状结构与硐门密闭连接，通过在结构内灌入填充物和压力水达到与土层平衡的压力，模拟盾构在土体中的掘进状态，使盾构直接通过硐门，安全进入接收装置内。采用密闭接收装置技术要解决以下几个问题。1)结构强度要求装置能承受一定的压力和盾构推进时的作用力。2)整体密

4、封性装置必须达到密闭承压效果，考虑安全系数，设计时按2倍的泥水压力计算。3)应力应变调整在泥水压力和盾构掘进力作用下，钢结构接收装置必然有少量弹性变形，从而造成应力集中，结合部位易拉裂，因此如何抵消装置的变形是一个关键点。4)防止盾构磕头盾构重心进入接收装置后，需要防止盾构磕头，与装置碰撞、摩擦，对装置产生破坏。5)装置密闭盾构进入装置后，需要封堵盾构开挖直径与管片外径的缝隙，防止外部地层的砂、水涌入，保证盾构安全到达。6)硐门安全保证在车站围护结构破除时须保证硐门安全。7)密闭接收装置还需要考虑运输、安装、拆解及盾构拆解工作。通过设计计算及对以上问题的分析论证，制造出了第一套密闭接收装置，

5、如图1所示。3、端头处理原硐门围护结构为钢筋混凝土地下连续墙，在盾构掘进时需人工予以破除。因此为保证破除硐门的安全，在围护结构外侧施工了1道素混凝土地下连续墙，硐门范围墙体长8.0m，深度超过隧道底2m，考虑盾构切削要求，混凝土强度不能太高，设定为C20。地下连续墙两端用旋喷桩加强止水效果，如图2所示。4、硐门凿除及回筑硐门分3层凿除，而且每次凿除完均回筑2m厚水泥砂浆墙，砂浆强度为M7.5。通过一道低强度等级水泥砂浆墙的过渡，既保证了硐门凿除的安全，也避免了外侧素混凝土墙被盾构大块推裂或剥落。硐门凿除如图3所示。5、密闭接收装置制作与安装5.1密闭接收装置制作密闭接收装置结构由筒体、后端盖

6、板、反力架、顶推托轮组和前后左右支撑等部分组成。接收装置主要采用钢结构体系。1)筒体长9600mm，直径(内径)6500mm。纵向分3段，每段3200mm，每段又分为上下两个半圆。每段筒体的外周焊接纵、环向筋板以保证筒体刚度。上下两半圆以及两段筒体之间均采用螺栓连接。在筒体底部制作托架，托架也相应分3块制作，与筒体底部焊接固定成一体。后端盖由冠球盖和平面环板组成，反力架紧贴后盖平面板安装，冠球部分不与反力架接触。反力架依靠与车站结构连接的斜撑提供作用力。在接收装置的顶部预留下料口，在底部预留排浆口。2)密闭接收装置与硐门环板之间设一过渡连接板，硐门环板与过渡连接板采用烧焊连接，接收装置法兰端

7、与过渡连接板也采用烧焊连接。3)为防止盾构在接收装置内磕头，在接收装置内安装了6组可伸缩的托轮组，采用间隔布置的方式，在刀盘通过一组托轮后，顶伸该组托轮以支撑盾体。5.2密闭接收装置安装安装时要使筒体轴线与硐门轴线一致。密闭接收装置在现场的安装流程:（1）机具材料到位，人员就位，120t吊机进场;（2）开始安装，定好井口盾体中心线，修整钢筒高度(根据底板标高定);（3）吊下第1节筒体的下半段，定位;（4）依次