富水砂卵石地层大直径盾构刀具的磨损与适应性

以北京地下直径线盾构隧道试验段工程为依托,基于现场实测数据,系统分析了富水砂卵石地层大,直径盾构施工刀具的磨损规律及磨损原因,并对不同类型盾构刀具在该地层条件下的适应性进行了研究.结果表明:地层中卵石和砂的含量变化明显且存在强度很高的胶结物是刀具产生严重磨损的主要原因;单刃滚刀除有一小部分偏磨损坏外,其余均未出现严重磨损,更换较少,对该地层具有较好的适应性;重型撕裂刀在短距离掘进后即发生刀头脱落的情况,对该地层的适应性差;正常掘进过程中,外周边滚刀掘进距离约为120 m,刀盘中间部分的滚刀掘进距离约为230 m,可据此数据确定合理的刀具检查及更换距离.盾构隧道试验段研究成果可为本工程后续施工起到重要的指导作用.

富水砂卵石地层泥水盾构施工地层变形规律

研究目的:富水砂卵石地层颗粒间空隙大、无黏聚力且灵敏度高,在此类地层进行大直径盾构隧道施工所引起的地层变形规律尚不明确。本文以北京地下直径线为依托,通过对地表沉降和深部土体水平位移的实测和分析,得出富水砂卵石地层盾构隧道施工引起地层变形的基本规律。研究结论:(1)通过对盾构刀盘改造,可使富水砂卵石地层泥水盾构施工引起的地表沉降显著降低,隧道两侧深部土体的水平位移也相应降低,说明合理的盾构刀盘设计对富水砂卵石地层变形控制至关重要;(2)盾构隧道掘进过程中,最大沉降发生在盾构通过阶段,地表沉降的纵向影响范围约为盾构隧道工作面前方1.25倍隧道洞径和工作面后方4.15倍隧道洞径;(3)盾构刀盘改造前后,Peck公式均可以很好地拟合地表沉降槽曲线,但地层损失率和沉降槽宽度系数有一定变化;(4)研究成果可为类似工程提供借鉴及参考。

富水砂卵石地层土压平衡盾构带压换刀技术

成都地铁1号线的盾构掘进表明，在砂卵石地层中开挖刀具的磨耗非常严重，平均120～150m需全面更换一次刀具。结合成都地铁1号线盾构3标项目，对浅埋富水砂卵石地层条件下的土压平衡盾构带压换刀技术进行了有益尝试并获得成功，从而形成了相关成套技术。主要包括带压换刀工作气压值的经验计算公式，膨润土泥浆的配合比和制备流程，以及按“到达预定换刀地点前”、“到达时”、“换刀结束后的恢复掘进”三阶段控制的施工工艺。

南昌富水砂砾石地层土压平衡盾构渣土改良技术研究

以南昌轨道交通1号线土建六标工程项目的彭家桥站—师大南路站区间施工所采取的渣土改良技术为背景,对富水砂砾石地层条件下土压平衡盾构施工渣土改良系统的优化创新、渣土改良剂的选择、配合比试验、添加剂注入量的确定等措施进行了详细的研究试验,实践结果表明,通过该项渣土改良技术改良出的渣土具有良好的流塑性和止水性,有效地减小了刀盘扭矩,控制了地表沉降,并安全地下穿了浆砌块石基础的老石拱桥。

大埋深富水砂卵石地层泥水盾构带压换刀及动火焊接技术

通过北京铁路地下直径线工程盾构施工实践经验,总结了大埋深富水砂卵石地层泥水盾构施工中带压换刀技术以及特殊情况下的带压动火焊接技术。带压换刀的技术主要有两个方面:一是选择合理换刀地点及进舱工作压力,保证掌子面土体的稳定;二是进行开挖舱高浓度泥浆的置换和中盾高浓度泥浆的注入,有效地防止了气体的逃逸。在施工中成功实现了带压进舱250余次,工作压力从0.9bar(1bar=100kPa)增加到2.8bar,未发生任何安全事故。

富水砂卵石地层超细水泥注浆模型试验与工程应用研究

通过室内模型试验进行超细水泥注浆研究,提出了富水、围岩松散等复杂条件下斜井全断面超前预注浆、地面预注浆、壁后注浆的综合处理方法。跟踪监测结果表明,注浆后围岩的稳定性和承载力大幅提高,巷道涌水及断面收敛变形的现象得到有效控制。通过工程实践发现,超细水泥注浆起到止水及加固围岩的作用,对富水巷道需不断止水的状况有所改善,达到了预期的安全性和可行性要求。

保压泵出渣技术在土压平衡盾构施工中的应用

为应对在富水砂卵石地层盾构掘进施工易发生喷涌的问题,依托南昌市轨道交通1号线土建六标工程为背景,成功实践出采用保压泵装置在喷涌发生条件下出渣施工技术,结果表明在存在承压(微承压)水的富水砂卵石地层盾构施工中,合理使用保压泵装置进行出渣是有效控制喷涌的方法之一。

富水砂卵石地层土压平衡盾构施工关键技术

以成都地铁一号线盾构4标(火车南站-省体育馆区间隧道)工程为依托,介绍了针对成都地铁富水砂卵石地层,采用土压平衡盾构施工的关键技术。

泥水平衡盾构穿越富水砂砾层施工技术研究

文章依托沈阳地铁十号线11标长青桥站—浑南大道工程,该工程区间全长1.6 km,采用?6240 mm泥水平衡盾构施工,穿越段以富水砂砾层为主,最大粒径110 mm,在施工过程中,通过优化调整刀盘的合理选型和泥浆参数,有效地减少了刀盘的磨损,全程未更换刀具。研究表明:通过分析盾构设计阶段刀盘的选型配置和隧道贯通后刀具的磨损情况,提出了一套有针对性的泥水盾构刀盘配置;通过分析施工掘进参数可知,提高泥浆粘度虽然可以增加泥浆支护效果,但易在盾构刀盘的正面形成泥饼,导致正面砾石无法顺利进入土舱内,进而造成扭矩及推力的异常;通过分析不同粘度、比重下盾构机扭矩及推力的变化,总结了富水砂砾层中泥浆参数的合理指标,对今后类似工程的施工具有借鉴意义。

富水砂卵石地层盾构穿越铁路股道施工技术

介绍成都地铁1号线某盾构隧道穿越正在运营的火车南站铁路股道,采用有限元理论分析了盾构穿越铁路股道的风险因素,提出控制沉降的技术措施:采用扣轨加固为主,严格控制盾构机掘进参数、加强监测和信息化管理。严格按方案实施,确保盾构安全顺利通过。

富水砂砾(卵)石地层冷冻法施工技术研究

以沈阳地铁长浑区间联络通道冻结法施工为研究背景,针对沈阳地铁在富水砂砾(卵)石地层中联络通道施工时遇到的主要技术难题,对制冷系统运行情况、测温孔降温情况、泄压孔压力变化、冻结壁发展情况等进行全面分析,以期为降低富水砂砾(卵)石地层联络通道施工风险提供参考。

强富水砂砾地层盾尾刷更换施工技术

盾构机在富水砂砾地层中连续长距离掘进时,一旦出现因尾刷失效导致盾尾漏浆漏水,将严重影响连续掘进进度和管片拼装成型质量及盾构施工安全,此时必须在隧道内更换盾尾刷。为保证隧道内更换盾尾刷的可行性、安全性、经济性,提出了采用管片壁后注浆快速固结土体技术应对强富水砂砾地层自稳性差、水压力大等问题的解决思路。尾刷更换前对盾尾15 m范围内通过管片吊装孔进行二次注浆加固,并在中盾环向预留孔注入油溶性聚氨酯,防止二次注入的双液浆“抱死”盾体。实践证明,在富水砂砾地层采用二次注浆封水效果理想,为安全快速更换盾尾刷提供了必要的施工条件,可为后续类似工程提供一定的借鉴与参考。

富水砂层的盾构刀具配置

盾构在高石英含量的富水砂（卵）砾地层中掘进施工，加大了刀盘、刀具的磨损，不同的盾构刀具适用于不同的地层。在刀盘结构已确定的情况下，根据地质条件的不同，合理配置刀具，最大限度的减小刀具的磨损，延长刀具的使用寿命；及时分析刀具磨损的因素，结合后续掘进的地质条件，确定刀具检修与调整方案，保证盾构顺利掘进并降低刀具的成本。