各类风化岩层中盾构施工技术与设备研究.doc
《各类风化岩层中盾构施工技术与设备研究.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《各类风化岩层中盾构施工技术与设备研究.doc(3页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、 用心专注,服务专业摘要本文根据深圳水库流域污水截排工程盾构的成功施工实践,介绍了在各类风化岩层中薄覆土层、强透水条件下进行盾构施工的技术,通过对旧盾构机刀盘系统等的改造,确保了盾构施工的成功。 关键词风化岩薄覆土层强透水空仓无压气压平衡盾构复合刀盘 盾构法施工无需开挖、对周围环境影响较小,目前在众多工程中得到广泛应用,诸如地铁、隧道、城市排水、水气油输送管道程等等。但以往盾构工程的地质条件相对比较单一,而在各类风化岩层相互交错、薄覆土层、强透水条件下的工程施工比较罕见。本文结合深圳水库工程的成功实例,介绍了一种在各类风化岩层中盾构的施工方法,对今后同类工程具有一定的参考价值。 1工程概况及难
2、点分析 深圳水库流域污水截排工程是确保深圳水库水质对水库流域内污染源进行综合整治的项目工程见图1。盾构法施工段总长1363.72m,隧道内径4000mm、最大轴线坡度5.94、最小覆土仅5.94m、最小曲率半径320m,隧道衬砌为钢筋砼衬砌,衬砌厚度250mm、衬砌宽度1000mm、衬砌强度为C50、S8。 图1深圳水库流域污水截排工程示意图 隧道沿线水陆交替,穿越深圳水库梧桐山河口阶地、沙湾河等微地貌单元,地层分布错综复杂且多变,渗透系数在10-310-2之间。盾构穿越断面主要地层有:全微风化细粒花岗岩(最高强度达120MPa以上)、全微风化长石石英砂岩、粉(砂)质粘土(N2245)、卵石层
3、(粒径最大300mm,含粒率约80)、断裂带(7处)等,总体地质条件十分复杂,盾构施工难度很大,主要地层工况如图2所示。 图2地层工况 工程难点分析如下。 1)由于地质条件复杂且深圳水库是供深港居民的饮用水,其水质不允许有严重污染发生,因此盾构施工时要保证环境不受污染。 2)盾构覆土厚度较小,且多为卵石层和流动性淤泥,容易造成漏气、喷发、上浮、坍方等,对盾构掘进控制十分不利。 3)沿线地表水丰富,且各类地层透水性强、断裂带存在承压水,在盾构掘进时易造成管涌、流砂、冒顶等现象。 4)盾构开挖面土体复杂多变、软硬不均,对盾构掘进施工造成很大困难,刀具更换困难,同时对盾构机设备提出更高的要求。 2盾
4、构机改造 针对本工程地层复杂特点,对原日本进口的土压平衡盾构机进行局部改造: 2.1刀盘设计 针对隧道通过地层情况错综复杂,我们采取了面板式结构刀盘,刀盘面板开口率3035%,混合型布刀。用于岩石地层掘进用的盘状滚刀刀盘共布置19把17盘状滚刀,先导刀和标准面刀主要在软土层中起掘进作用。盘状滚刀都能从盾构土仓内进行拆装,此功能满足了两方面的需要:一是滚刀磨损后能安全地在土仓内更换滚刀,二是盾构机在软土掘进时,拆除部分滚刀以提高刀盘面进土的开口率,防止刀盘开口堵塞。大刀盘开口部分用可拆装隔栅将开口尺寸控制在300mm范围,以阻止在卵石层掘进时,大粒径卵石进入土仓。 刀盘中心装有回转接头其中一路水
5、管、一路泥管,用于向刀盘面板注水或注泥,以润滑刀盘面和进行超前注浆,注泥管最高压力为2MPa。 2.2螺旋输送机 螺旋输送机采用螺杆式,螺距为250mm,为防止水土喷发造成安全事故,在出泥口采用两道液压闸口。 2.3土仓供气系统设计 由于隧道施工区间段地下水丰富,采用气压平衡掘进工艺,在盾构机土仓胸板上设置两处气阀,一处水阀。 3全断面硬岩段掘进施工 盾构出洞后有100m全断面微风化细粒花岗岩段,岩石强度60120MPa,存有一定裂隙水,可保证刀盘正面支撑稳定,采用空仓无压掘进。在空仓掘进过程中必须保证土仓处于无压状态,同时防止螺旋机出土时土仓产生类真空状态而引起坍方,采取上部气阀打开进气、下
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 各类 风化 岩层 盾构 施工 技术 设备 研究
链接地址:https://www.31doc.com/p-2058941.html