盾构姿态及沉降控制实例总结.ppt

集团有限公司玛丽市轨道交通1号线二期工程土建施工三标段项目经理部盾构机被困及脱困情况河玉区间左线在过江堤前进行盾构机检查维护，停机2天后恢复掘进，推力达到3900T，速度仅有1-2mm/min，采用活动铰接，分区活动推进油缸、后拖车轨道抹黄油减少阻力等方式，均未取得脱困效果。脱困过程中加辅助油缸盾构脱困掘进参数集团有限公司玛丽市轨道交通1号线二期工程土建施工三标段项目经理部盾构机被困主要原因集团有限公司玛丽市轨道交通1号线二期工程土建施工三标段项目经理部盾构机脱困采取的措施在盾构机被困，项目采取常规方法，辅助油缸加载最多时达9*200T，盾构机推力及速度并无改观，遂邀请公司领导现场指导施工，经过多次尝试后盾构机得以脱困。盾构机于1475环完成脱困，拥有10-30mm/min左右速度，但此时盾构机姿态已超限至500mm，偏右趋势还未消除，直至1485环偏离至702mm时姿态开始回转。集团有限公司玛丽市轨道交通1号线二期工程土建施工三标段项目经理部刀具磨损长距离砂层掘进导致刀盘边刮刀磨损严重，掌子面开挖轮廓不足，是导致姿态超限的主要原因。盾构机脱困由于长时间停机，导致盾构机被困，在脱困过程中难以进行姿态调整，加剧姿态超限情况。地质影响盾构掘进段位于2-4砂层，属于致密性砂层，标贯值大，收敛快，导致盾构机掘进困难，影响盾构姿态调整。曲线、大坡度上坡等不利设计因素盾构机处于450圆曲线段且30%上坡段，盾构机掘进所受侧向分力较大。集团有限公司玛丽市轨道交通1号线二期工程土建施工三标段项目经理部增大铰接角度根据盾构机铰接设计，理论上在铰接角度为0.64deg时满足R450m曲线段掘进，但由于长距离砂层掘进导致刀盘刀具磨损，掌子面开挖直径不足，导致盾构机掘进转向困难，为能达到盾构转向要求，需将铰接角度进行调整至1.3deg，遏制姿态恶化趋势，使掘进姿态向设计曲线拟合。纠偏段盾构机水平铰接角度线性图盾构机刀盘刀具配置图仿形刀实物图（出洞后磨损照片）经实测仿形刀磨小了60mm开启仿形刀由于盾构机长距离处于砂层掘进，导致刀盘刀具磨损比较严重，这时掌子面开挖直径已严重不足，为增大盾构机开挖直径，达到转向要求，需开启盾构机刀盘配置仿形刀，对靠近设计轴线侧掌子面进行扩挖；初始仿形刀伸出量为40-60mm，为防止过量超挖加大地层扰动，仿形刀伸出量采用2*40+1*60mm的方式进行调整。后续根据掘进情况进行适当调整。严格控制管片选型要求现场值班工程师严格根据盾构机盾尾间隙、油缸行程差以及盾构掘进姿态进行合理选型；加强管片拼装质量，螺栓进行2次复紧，防止脱出盾尾后错台。加强同步注浆及二次注浆为防止脱出盾尾管片发生沉降位移，将每环同步注浆量调整为6.0-7.5m3，注浆压力控制在3-5bar，浆液初凝时间缩短为6h左右;为防止盾尾压力过大，发生漏水漏浆等情况，将盾尾密封油脂注入量每环增加至25kg。根据盾构机掘进情况，对脱出盾尾后5环管片进行二次注浆，进一步稳固管片。注浆浆液为双液浆，浆液初凝时间45-70s，注浆范围为管片底部及两侧管片。加强洞内管片及盾构机姿态人工复测规定5-6环进行一次搬站作业，并对前后视点进行复测，每天对每一环管片姿态进行测量，比对盾构机尾部姿态；联系第三方测量及精测队对洞内控制点进行复测，对测量数值及时进行比对，差异过大必须进行复测，确保测量数据的准确性。现场严格按照纠偏方案进行掘进施工，盾构姿态缓慢拟合设计轴线，于1513环达到设计允许范围（±50mm），后续掘进至左线贯通接收，姿态均未出现超限等情况。后续掘进情况证明：盾构姿态纠偏措施可行，达到纠偏效果。左线盾构纠偏段盾构掘进姿态三、泥水盾构掘进施工沉降控制盾构掘进引起地表沉降主要因素开挖面稳定情况由于掘进两与排土量不等的原因，开挖面土压力、水压力与压力舱压力不平衡，致使开挖面失去平衡状态，从而产生地基变形。掘进对围岩的扰动盾构推进时，由于盾构的盾壳与围岩摩擦对围岩的扰动，从而引起地基下沉或隆起，特别是蛇形修正和曲线推进时进行的超挖，是产生围岩松动的主要原因。盾尾空隙的发生和壁后注浆不充分由于盾尾空隙的发生使受盾壳支撑的围岩朝着盾尾空隙变形而产生地基下沉。衬砌管片的变形与变位接头螺栓紧固不足，管片环容易变形，盾尾空隙的实际量增大，盾尾脱出后外压不均等使衬砌变形或变位，从而增大地基沉降。地下水位下降来自开挖面的涌水或衬砌管片产生漏水时，地下水位下降而使地表收缩下沉。河玉区间盾构从玉湖站始发，依次下穿玉湖停车场、侧穿太阳桥、松花江、松花江道里堤、人民广场、于人民广场站接收。玉湖停车场人民广场松花江太阳桥松花江防渗墙松花江道里堤