基于盾构管片上浮控制的同步浆液初凝时间研究

目前少有同步浆液初凝时间对盾构施工期管片上浮影响的定量研究,导致较难为各种施工情况提供合理的浆液初凝时间建议。鉴于此,笔者建立了考虑隧道埋深影响的盾构隧道施工上浮纵向解析模型,并基于同步浆液初凝时间与盾构管片纵向受浮力作用区段长度之间的关系,系统研究了中风化泥岩地层中盾构隧道施工期同步浆液合理初凝时间的选择问题,结果表明:浆液初凝时间对盾构隧道施工期的最终累积纵向性态指标有重要影响,表现为浆液初凝时间越长,上浮荷载引起的管片累积上浮量值、纵向弯矩及纵向剪力均越大,且随着浆液初凝时间的等间距增长,相应性态指标的增大量值会有一定幅度的增大;从盾构隧道施工上浮控制的角度看,同步浆液初凝时间与盾构平均掘进速度应具备一定的匹配关系,盾构平均掘进速度越快,合理的浆液初凝时间也应越短;通过配合比设计,将同步浆液初凝时间调整为约5 h后,依托工程施工上浮问题得到了明显改善。

大直径泥水盾构隧道浆液初凝后管片上浮规律研究

为了研究大直径泥水盾构隧道管片的上浮变化规律,对管片结构在施工过程中的受力进行分析,将管片的上浮分为浆液初凝前的急剧上浮和初凝后的缓慢上浮两个阶段,并引入地基沉降的弹性力学公式,在考虑地层应力、千斤顶反力、环间摩阻、螺栓抗剪力以及管片浆液自重因素下,建立了浆液初凝后管片上浮量计算模型。然后以上海地区正在修建的北横通道西线盾构隧道工程为背景,分析管片上浮量实时监测数据,找出管片上浮量的发展规律,确定浆液初凝后管片上浮量在整体上浮量中所占比例。并采用该比例根据实测上浮量求得浆液初凝后上浮量,与理论模型计算结果相比,二者较为接近,验证了浆液初凝后管片上浮量计算模型的合理性。