一種盾構(gòu)掘進(jìn)的加工方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種盾構(gòu)掘進(jìn)的加工方法，該方法利用盾構(gòu)機(jī)在地下進(jìn)行穿越施工，根據(jù)盾構(gòu)機(jī)頂管與建筑物的距離將穿越段進(jìn)行分階段劃分，在穿越中階段，盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)速度控制在0.5～1.5cm/min，減少土體擾動(dòng)，以每20cm為一掘進(jìn)單元，通過盾構(gòu)機(jī)的液壓系統(tǒng)增設(shè)節(jié)流閥，控制千斤頂油量，保持掘進(jìn)速度的穩(wěn)定，增設(shè)冷卻系統(tǒng)防止油溫過高。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可以根據(jù)地面沉降監(jiān)測(cè)信息的反饋，精確測(cè)定地層的變形，及時(shí)調(diào)整水土壓力和泥漿比重，從而科學(xué)合理的設(shè)置泥漿壓力值及相應(yīng)的推進(jìn)速度等參數(shù)。
【專利說明】一種盾構(gòu)掘進(jìn)的加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及盾構(gòu)掘進(jìn)領(lǐng)域，尤其是涉及一種盾構(gòu)掘進(jìn)的加工方法。
背影技術(shù)
[0002]目前在電力隧道式施工作業(yè)時(shí)，在施工前期應(yīng)詳細(xì)了解工程影響范圍內(nèi)的地下障礙物、地下構(gòu)筑物及地下管線等的信息，制定相應(yīng)的施工控制措施及應(yīng)急預(yù)案，以便在穿越施工時(shí)針對(duì)實(shí)際情況加強(qiáng)施工控制，避免因施工擾動(dòng)過大引起的工程事故。應(yīng)對(duì)工程影響范圍內(nèi)的道路、交通流量、地面建(構(gòu))筑物及文物等進(jìn)行詳細(xì)地了解，根據(jù)環(huán)境保護(hù)要求建立穿越施工中的建(構(gòu))筑物分級(jí)分階段預(yù)警體系，對(duì)需要加固或基礎(chǔ)托換的建(構(gòu))筑物做詳細(xì)的調(diào)查，必要時(shí)應(yīng)作鑒定，并提前做好施工方案，其中防水密封是極為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)于整個(gè)隧道的施工情況起決定性的作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種。
[0004]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0005]一種盾構(gòu)掘進(jìn)的加工方法，該方法利用盾構(gòu)機(jī)在地下進(jìn)行穿越施工，根據(jù)盾構(gòu)機(jī)頂管與建筑物的的距離將穿越段進(jìn)行分階段劃分，
[0006]距離建筑物200m-50m時(shí)為穿越前階段,距離建筑物50m_機(jī)頭脫離建筑物IOm為穿越中階段，機(jī)頭脫離建筑物IOm?機(jī)頭脫離建筑物IOOm為穿越后階段，
[0007]在穿越中階段，盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)速度控制在0.5?1.5cm/min，減少土體擾動(dòng)，以每20cm為一掘進(jìn)單元，通過盾構(gòu)機(jī)的液壓系統(tǒng)增設(shè)節(jié)流閥，控制千斤頂油量，保持掘進(jìn)速度的穩(wěn)定，增設(shè)冷卻系統(tǒng)防止油溫過高。
[0008]盾構(gòu)機(jī)在穿越中階段的土倉(cāng)壓力控制在主動(dòng)土壓力的1.5?1.8倍，，總頂力控制在被動(dòng)土壓力的0.8?0.9。
[0009]盾構(gòu)機(jī)在穿越中階段的刀盤速率要使正面土體控制在半切削、半擠壓狀態(tài)。
[0010]盾構(gòu)機(jī)在穿越中階段的頂進(jìn)速度要與出土量保持平衡。
[0011]盾構(gòu)機(jī)的出口處的注漿壓力達(dá)到靜止土壓力的1.5?1.8倍，注漿量達(dá)到注漿間隙的140%?200%ο
[0012]在穿越中階段增設(shè)預(yù)埋注漿管，盾構(gòu)穿越后對(duì)該區(qū)段隧道周圍土體進(jìn)行加固，使加固后的土體有良好的均勻性和較小的滲透系數(shù)，加固土體強(qiáng)度為0.2?0.3MPa。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可以根據(jù)地面沉降監(jiān)測(cè)信息的反饋，精確測(cè)定地層的變形，及時(shí)調(diào)整水土壓力和泥漿比重，從而科學(xué)合理的設(shè)置泥漿壓力值及相應(yīng)的推進(jìn)速度等參數(shù)，同時(shí)根據(jù)地面荷載的情況，重新計(jì)算水土壓平衡設(shè)定值，并根據(jù)地面隆沉值加以調(diào)整，便頂管據(jù)蘇推進(jìn)，防止超挖和欠挖，以減少對(duì)土體的擾動(dòng)。
【具體實(shí)施方式】[0014]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0015]實(shí)施例
[0016]盾構(gòu)(頂管)下穿越施工擾動(dòng)受推進(jìn)速度、注漿量、注漿壓力、正面穩(wěn)定性、糾偏量等多種因素綜合影響，合理選定施工參數(shù)對(duì)減小土體擾動(dòng)有重要意義。
[0017]地下穿越施工時(shí)，根據(jù)盾構(gòu)(頂管)與建筑物的距離關(guān)系將穿越段進(jìn)行階段性劃分，主要分為穿越前(距離穿越目標(biāo)200?50m)、穿越中(距離穿越目標(biāo)50m?機(jī)頭脫離穿越目標(biāo)IOm)和穿越后(機(jī)頭脫離穿越目標(biāo)IOm?機(jī)頭脫離穿越目標(biāo)100m)三個(gè)階段。當(dāng)盾構(gòu)(頂管)距離穿越建(構(gòu))筑物30m時(shí)，進(jìn)入試穿越階段。
[0018]盾構(gòu)(頂管)在推進(jìn)至試穿越階段時(shí)，適當(dāng)放慢推進(jìn)速度，使盾構(gòu)(頂管)勻速慢速施工，掘進(jìn)速度控制在0.5?1.5cm/min，減少土體擾動(dòng)。以每20cm為一施工段，盾構(gòu)(頂管)每推進(jìn)20cm后分析總結(jié)施工數(shù)據(jù)，再一次確定新的施工參數(shù)來(lái)指導(dǎo)施工。盾構(gòu)掘進(jìn)速度可通過盾構(gòu)機(jī)的液壓系統(tǒng)增設(shè)節(jié)流閥，控制千斤頂油量，進(jìn)而使速度穩(wěn)定在低速，同時(shí)增設(shè)冷卻系統(tǒng)防止油溫過高。
[0019]盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)，要合理調(diào)整優(yōu)化施工參數(shù):
[0020](I)將土倉(cāng)壓力控制在主動(dòng)土壓力的1.5?1.8倍，略小于被動(dòng)土壓力?？傢斄刂圃诒粍?dòng)土壓力的0.8?0.9。
[0021](2)確保盾構(gòu)比較勻速地穿越加固區(qū)，同時(shí)保證刀盤對(duì)加固土體進(jìn)行充分切削。掘進(jìn)速度可通過盾構(gòu)機(jī)的液壓系統(tǒng)增設(shè)節(jié)流閥，控制千斤頂進(jìn)油量，進(jìn)而使速度穩(wěn)定在低速，同時(shí)增設(shè)冷卻系統(tǒng)防止油溫過高。盾構(gòu)推進(jìn)施工要根據(jù)監(jiān)測(cè)情況做必要的調(diào)整，如必要時(shí)可推進(jìn)10?30cm,然后暫停10?20min,再推進(jìn)10?30cm,依次組織施工以便更好地控制沉降。
[0022](3)刀盤轉(zhuǎn)速不宜過快，如果盾構(gòu)機(jī)的開口率在40%?50%時(shí)，刀盤速率要使正面土體在半切削、半擠壓狀態(tài)，轉(zhuǎn)速越快，對(duì)四周土體的擾動(dòng)范圍越大。
[0023](4)頂進(jìn)速度要與出土量保持平衡，即出土量不能時(shí)少時(shí)多。
[0024](5) 土壓力設(shè)定值根據(jù)盾構(gòu)埋深、所在位置的土層狀況、前段隧道施工情況以及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理調(diào)整。嚴(yán)格控制出土量，防止超挖和欠挖，根據(jù)地面及隧道內(nèi)監(jiān)測(cè)結(jié)果合理調(diào)整出土量，并根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行不斷的調(diào)整。盾構(gòu)掘進(jìn)要保持開挖面穩(wěn)定還必須通過計(jì)算來(lái)合理設(shè)定平衡壓力值。
[0025](6)要嚴(yán)格控制同步注漿量，確保漿液填充盾尾管片與土體間的建筑空隙，注漿壓力和注漿量的控制應(yīng)根據(jù)推進(jìn)時(shí)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)控制，同步注漿采用可硬性漿液，做到頂進(jìn)與珠江同步進(jìn)行。注漿量一定要能夠填充管片外徑與盾構(gòu)機(jī)外徑之間的環(huán)間間隙。出口處的注漿壓力達(dá)到靜止土壓力的1.5?1.8倍。注漿量達(dá)到注漿間隙的140%?200%。
[0026](7)嚴(yán)格控制管片拼裝工序。管片拼裝時(shí)用足千斤頂，決不允許可用千斤頂閑置。在盾構(gòu)推進(jìn)結(jié)束后回縮的千斤頂應(yīng)盡可能的少，滿足管片拼裝即可，管片拼裝完畢及時(shí)頂上相應(yīng)千斤頂，以減少千斤頂回縮過多前方壓力損失過大造成盾構(gòu)機(jī)后退，而引起較大擾動(dòng)，地面出現(xiàn)過大沉降。油壓要達(dá)到頂進(jìn)油壓的80%或達(dá)到盾構(gòu)機(jī)未安裝管片時(shí)的姿態(tài)(即恢復(fù)原來(lái)千斤頂?shù)男纬?。拼裝完畢后及時(shí)調(diào)整千斤頂?shù)捻斄Γ乐苟軜?gòu)姿態(tài)發(fā)生突變。
[0027](8)管片全部安裝好后，需重新測(cè)量盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)與千斤頂行程，如果發(fā)現(xiàn)千斤頂行程小于安裝前行程，必須在下一環(huán)頂進(jìn)時(shí)，直到千斤頂行程達(dá)到原來(lái)的行程時(shí)才能出土，也就是在安裝管片過程中，千斤頂不能有回縮現(xiàn)象。
[0028](9)在穿越過程中的管片增設(shè)預(yù)埋注漿管，盾構(gòu)穿越后對(duì)該區(qū)段隧道周圍土體進(jìn)行加固，使加固后的土體有良好的均勻性和較小的滲透系數(shù)，加固土體強(qiáng)度為0.2?
0.3MPa。在盾構(gòu)機(jī)支承環(huán)上方開孔設(shè)置注漿管路，必要時(shí)使用該管路注漿，以減小擾動(dòng)。
[0029]一般認(rèn)為土體滲透系數(shù)是控制注漿量的主要因素(控制在建筑間隙的1.5倍)，但在含水量較大的粘土中頂進(jìn)，土質(zhì)較軟，管外壁建筑間隙在注漿壓力作用下將增大，實(shí)際注漿量漿遠(yuǎn)大于1.5倍，同時(shí)本區(qū)間存在曲線段，故同步注漿量設(shè)定為6?8倍，直線段補(bǔ)漿量為建筑間隙的2倍。
[0030]在施工穿越過程中，在確保正面沉降控制良好的情況下，盡可能勻速、直線通過，減少糾偏量和糾偏次數(shù)。推進(jìn)時(shí)不急糾、不猛糾，多注意觀察管片(管道)與盾殼(機(jī)頭)的間隙，相對(duì)區(qū)域油壓的變化量隨出土箱數(shù)和千斤頂行程逐漸變化。
[0031]頂管推進(jìn)時(shí)，根據(jù)地面沉降監(jiān)測(cè)信息的反饋，精確測(cè)定地層的變形，及時(shí)條真會(huì)過水土壓力和泥漿比重，從而科學(xué)合理的設(shè)置泥漿壓力值及相應(yīng)的推進(jìn)速度等參數(shù)，同時(shí)根據(jù)地面荷載的情況，重新計(jì)算水土壓平衡設(shè)定值，并根據(jù)地面隆沉值加以調(diào)整，使頂管據(jù)蘇推進(jìn)，防止超挖和欠挖，以減少對(duì)土體的擾動(dòng)。
【權(quán)利要求】
1.一種盾構(gòu)掘進(jìn)的加工方法，該方法利用盾構(gòu)機(jī)在地下進(jìn)行穿越施工，根據(jù)盾構(gòu)機(jī)頂管與建筑物的的距離將穿越段進(jìn)行分階段劃分，距離建筑物200m-50m時(shí)為穿越前階段，距離建筑物50m_機(jī)頭脫離建筑物IOm為穿越中階段，機(jī)頭脫離建筑物IOm?機(jī)頭脫離建筑物IOOm為穿越后階段，其特征在于，在穿越中階段，盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)速度控制在0.5?1.5cm/min,減少土體擾動(dòng)，以每20cm為一掘進(jìn)單元，通過盾構(gòu)機(jī)的液壓系統(tǒng)增設(shè)節(jié)流閥，控制千斤頂油量，保持掘進(jìn)速度的穩(wěn)定，增設(shè)冷卻系統(tǒng)防止油溫過高。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種盾構(gòu)掘進(jìn)的加工方法，其特征在于，所述的盾構(gòu)機(jī)在穿越中階段的土倉(cāng)壓力控制在主動(dòng)土壓力的1.5?1.8倍，，總頂力控制在被動(dòng)土壓力的0.8 ?0.9。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種盾構(gòu)掘進(jìn)的加工方法，其特征在于，所述的盾構(gòu)機(jī)在穿越中階段的刀盤速率要使正面土體控制在半切削、半擠壓狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種盾構(gòu)掘進(jìn)的加工方法，其特征在于，所述的盾構(gòu)機(jī)在穿越中階段的頂進(jìn)速度要與出土量保持平衡。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種盾構(gòu)掘進(jìn)的加工方法，其特征在于，所述的盾構(gòu)機(jī)的出口處的注漿壓力達(dá)到靜止土壓力的1.5?1.8倍，注漿量達(dá)到注漿間隙的140%?200%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種盾構(gòu)掘進(jìn)的加工方法，其特征在于，在穿越中階段增設(shè)預(yù)埋注漿管，盾構(gòu)穿越后對(duì)該區(qū)段隧道周圍土體進(jìn)行加固，使加固后的土體有良好的均勻性和較小的滲透系數(shù)，加固土體強(qiáng)度為0.2?0.3MPa。
【文檔編號(hào)】E21D9/08GK103437774SQ201310364204
【公開日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月20日
【發(fā)明者】蔡鈞, 陸小龍, 金永祥 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)上海市電力公司, 上海市區(qū)供電設(shè)計(jì)有限公司