超大直径泥水盾构始发建舱技术.pdf

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1、第6卷第3期现代交通技术Vol.6No.32009年6月ModernTransportationTechnologyJune2009超大直径泥水盾构始发建舱技术陈健1，2（1.中国地质大学（武汉），湖北武汉430074；2中铁十四局集团有限公司，山东济南250014）摘要：结合南京长江隧道Ф14.96m的超大直径泥水盾构在始发时采用的压力建舱综合控制措施，针对洞门双密封环结构、建舱压力确定、密封泥浆配制及建舱操作程序等关键技术进行了详细的阐述，系统地总结了泥水盾构在始发前的双密封压力建舱技术，为同类工程施工中避免始发风险提供借鉴。关键词：隧道；

2、泥水盾构；建舱技术；压力控制；密封中图分类号：U445.43文献标识码：A文章编号：1672－9889（2009）03－0077－03ChamberConstructionTechniqueforMix-shieldwithSuper-largeDiameterChenJian1，2（1.ChinaUniversityofGeosciences，Hubei430074，1China；2.ChinaRailway14thGroupCo.，Ltd，Shandong250014，China）Abstract：Accordingtothetechniq

3、ueofchamberestablishmentwithcomprehensivecontrolmeasurestakenintheΦ14.96mmix-shieldlaunchingofNanjingYangtzerivertunnel，thispaperintroducespreparation，operatingprocedureandpressurecontrolofchamberconstructiondetailed.Thetechniqueofpressurechamberconstructionwithdoublesealsis

4、summarizedsystematicallywhichcouldbereferedforavoidinglaunchingrisksinsimilarprojects.Keywords：tunnel；mix-shield；techniqueofchamberestablishment；pressurecontrol；seal1泥水盾构简介5.5m，压力建舱时泥水压力计算设定精确度高，避免因压力过小或过大，引起地表塌陷或冒浆；南京长江隧道工程是南京市规划的重要过江（4）盾构直径超大，始发时洞门密封装置承受通道工程。隧道采用泥水平衡式盾构施工方

5、案，盾的试验压力大，安装精度高，橡胶密封帘布承压强构段隧道长3022m，开挖直径14.96m，管片环外径度高，技术控制难度大。14.5m，内径13.3m，是目前世界上超大直径盾构隧道之一。由于受线路控制影响，始发段线路设计为4％的下坡，隧道覆土厚度为5.5m，仅有0.37D（D为开挖直径），始发段盾构穿越地层详见图1，属于超浅埋［1］，施工技术难度和施工风险非常大，尤其是始发前的泥水建舱技术是超大直径泥水盾构安全始发成败的关键，存在以下难点：（1）南京长江隧道工程始发段覆土厚度超浅埋，极易发生地表冒浆，一旦建压失效，将引起地表坍塌，工作井结构遭

6、受破坏，盾构机被掩埋；（2）始发段下部地质为⑦-1粉细砂层，透水性强，与江水有贯通联系作用，压力建舱失效后，极易图1始发段地层分布图造成管涌，引起掌子面塌方，造成大的施工风险；（3）隧道开挖直径达到14.96m，覆土厚度仅有本隧道盾构机采用的是直径为14.96m的气垫作者简介：陈健（1973-），男，山东泗水人，硕士研究生，主要从事地下开挖和地下非开挖工程施工领域技术管理及技术研究。·78·现代交通技术2009年平衡式泥水盾构［2］，其工作原理为利用专用管道将泥水输送到盾构机泥水舱，通过调整气压舱的压力使泥水在开挖面上形成致密泥膜，利用泥水的压

7、力传递支撑掌子面的稳定，同时泥水将刀盘切削下来的碴土颗粒通过排浆系统输送到地面，经过地面泥水分离设备分离后再送回泥水舱，这样反复循环，完成掘进作业。其工作参数见表1：表1Φ14.96m泥水盾构工作参数表名称工作参数备注图2密封钢环结构示意图最高扭矩/kN·m39945最大推力/kN1980002.3建舱压力确定工作压力/kPa750由于始发地段地质以淤泥质粘土为主，且工作泥浆管径DN500进出2道井前方18m地段采用高压旋喷桩进行了加固处理，最大进浆流量/（m3·h-1）2500依据朗金土压力理论［3］和实际地质现状，采用水土最大出浆流量/（m

8、3·h-1）2800合算方式计算建舱压力。盾构机掘进时的切口泥水压力设定介于理论计算值上下限之间，并根据地表建构筑物的沉降情2压力建舱实施方案况和地质