富水砂层中土压平衡盾构施工的技术措施.pdf

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1、研年城市轨道交通究!""#富水砂层中土压平衡盾构施工的技术措施江招胜郭广才黄威然（广州市地下铁道设计研究院，!"##"#，广州!第一作者，工程师）摘要结合南京地铁$%"!标施工实例，从盾构设计、施工各阶段土体稳定，穿越浅基础建筑物等方面，分析了富水?盾构机设计要考虑的关键因素砂层中土压平衡盾构施工中的重点、难点。为增强盾构机的$%"!标盾构机由德国引进。本工程中主要对防水性能，对盾尾、铰接、将螺旋输送等密封系统做的技术上盾构机的密封系统和盾构机刀盘系统做了改进。的改进。介绍了盾构在富水砂层中安全始发、到达及浅基多?@?盾

2、构密封系统层建筑群下掘进的施工技术措施。富水砂层中的土砂在高水头压力下可能从各种关键词地铁，盾构法，施工控制，富水砂层间隙涌入隧道，为此盾构设计必须有良好的密封系中图分类号&’!!(’)统，其中重点保证盾尾系统、铰接系统和螺旋输送机的密封防水性能。!"#!$%&’&()*+,-%.*/0/+1)*2&(-3-45&*415(3&(67（"）盾尾密封系统*+,-./0,1203-.，45145,-.6,+，75,-.83+9,-盾构机盾尾设计了)排环形弹性较好的钢丝89:(3&%(:,23;1-$%"!236<+1-61-

3、2<956<+1-+-=,->+-.刷，每排钢丝间距)#6I，构成P个盾尾油脂仓；P个?3<91，<0+2@,@39,-,ABC32<03DE:3F6,G,<+-.+-H,<393;2,-;B仓共设R个油脂孔，掘进中自动或手动注入密封油2<9,<5IJ91I20+3A;;+2+.-，21+A2<,K+A+

4、<0,<<03DE:3F6,G,<+-.20,AAK3,.11;2,IL砂水进入盾构机。@A3J19<0393A,<+G361-2<956<+1-2+-M0+-,(（P）铰接密封系统;-1&6(./3’:&443-::N32+.-O-2<+<5<31J45,-.C015?3<91了应急橡

5、胶气囊。当橡胶止水条不能满足防水要求M19@19,<+1-，!"##"#，45,-.C015，M0+-,时，立即向橡胶气囊充气，使气囊膨胀暂时堵塞空隙，然后逐步缩回后体。土压平衡盾构在富水砂层中的施工面临着如何（)）螺旋输送机密封系统保证高灵敏性土体稳定的难点。本文结合南京地铁为有效防止“喷涌”，螺旋输送机设计了双闸门。$%"!标的施工实例，从盾构设计、施工各阶段的土前闸门通过螺旋轴伸缩来实现关闭，后闸门随时能体稳定、穿越浅基础建筑物等角度对此进行总结。关闭。如果施工人员带压进行土仓作业，前闸门可$%"!标盾构隧道要在全

6、断面的砂层中始发和进一步提高土仓的密封性。到达，并穿过约P#幢旧多层居民楼、高Q(RI的古?@A盾构机刀盘系统城墙和覆土最薄仅有R(RI的玄武湖液化砂层。地砂层软土地层中刀盘设计考虑切刀为主、刮刀层属古河道漫滩地貌。基岩埋藏较深，均大于P!辅助。本工程的盾构刀盘设计了切刀""P把、刮刀I。软弱土层较厚，主要为低塑性淤泥粘土、粉质粘"U把、中心刀"把，刀盘开口率达’#V。刀盘分成土及中到稍密的粉细砂。隧道所通过的粉细砂地层’块，有"U个碴槽（见图"）。碴槽布置与土碴开挖为良好的富水和透水地层，饱含地下水，渗透系数达量对应，

7、其中R个碴槽接近刀盘中心，既防止刀盘中!S"#T)6I／2。地层遇水极容易液化，施工中极易心部位“泥饼”的形成，也提高刀盘的开挖效率。为产生涌水、涌砂及开挖面失稳。隧道主体已于P##)改善砂层的塑性及粘度、降低透水性及内摩擦力，刀年安全优质完成。盘及密封隔板设计了泡沫、泥浆注入管路，通过压注·!R·第!期研究报告高性能泡沫，有效防止高水头水砂“喷涌”的发生。原则上先破除外层钢筋混凝土，保留里排钢筋和约!(0#厚的砼层；迅速安装橡胶帘布和扇形钢压板，往土仓里塞三分之二仓土坯。待以上准备工作完成后，由下往上，分块破除钢筋混凝

8、土，并尽快使盾构机前移直至刀盘顶到加固体撑子面。从安装橡胶帘布到盾构前移，应控制在!%5内完成，否则盾构撑子面暴露时间过长容易产生加固体失稳变形现象。盾构开始向前掘进时暂不出碴，超量注入泡沫，改良碴土，以建立土仓压力。至此盾构始发成功。图!刀盘示意图!盾构安全始发、到达的技术措施盾构始发或到达时须破除盾构井围护结构（