盾构施工水软化
『壹』 泥水分离盾构机施工进洞安全应该注意哪些方面
盾构施工的地方叫区间,区间为两个站台或基坑之间的隧道。盾构从一个站台开始挖专掘到另一个属站台,叫掘进或推进(盾构机是靠液压油缸来供给动力的所以也叫推进)。在站台或基坑的两头设计时会根据隧道的挖掘需要,预留工作井。以便盾构机再此组装,拆卸或完成掉头,维修和隧道挖掘时的垂直运输等工作。工作井从地面一直通到隧道的平行面,从地面看起来像个大洞一样。
盾构从这个工作开始挖掘,这个过程就叫出洞了。到另一头的工作井就叫进洞了或叫接收。
『贰』 泥水加压平衡盾构施工过程中地面冒浆怎么办
冒浆不严重就无所谓,影响地面建筑就降低压力。压力大于土压力了呗。再不行就地面进行导管超前加固。再不行,就冻结法,有点费电。
『叁』 土压平衡式盾构的工作原理是什么与泥水加压式的区别是什么
土压平衡式盾构又称削土密闭式或泥土加压式盾构。
其施工方法是保持开挖面的稳定,在切削刀盘后面的密封腔内充满开挖下来的土砂,并保持一定土压力。
特点:施工中基本不使用土体加固等辅助施工措施,节省技术措施费,并对环境无污染;根据土压变化调整出土和盾构推进速度,易达到工作面的稳定,减少了地表变形;对掘进土量能形成自动控制管理,机械自动化程度高、施工速度快。
原理:土压平衡盾构掘进机是利用安装在盾构最前面的全断面切削刀盘,将正面土体切削下来进入刀盘后面的贮留密封仓内,并使舱内具有适当压力与开挖面水土压力平衡,以减少盾构推进对地层土体的扰动,从而控制地表沉降,在出土时由安装在密封仓下部的螺旋运输机向排土口连续的将土碴排出。
泥水平衡盾构是通过支承环前面装置隔板的密封仓中,注入适当压力的泥浆使其在开挖面形成泥膜,支承正面土体,并由安装在正面的大刀盘切削土体表层泥膜,与泥水混合后,形成高密度泥浆,由排浆泵及管道输送至地面处理,整个过程通过建立在地面中央控制室内的泥水平衡自动控制系统统一管理。
特点:
在易发生流砂的地层中能稳定开挖面,可在正常大气压下施工作业,无需用气压法施工;
泥水压力传递速度快而均匀,开挖面平衡土压力的控制精度高,对开挖面周边土体的干扰少,地面沉降量的控制精度高;
盾构出土由泥水管道输送,速度快而连续;减少了电机车的运输量,施工进度快;
刀具、刀盘磨损小,易于长距离盾构施工;
刀盘所受扭矩小,更适合大直径隧道的施工;
需要较大规模的泥水处理设备及设置泥水处理设备的场地。
『肆』 盾构法施工前用降水吗
一般不会用,除非竖井施工。一般盾构掘进利用同步注浆及二次注浆完全可以阻止水流入成性隧道内
『伍』 如何在隧道施工过程对渗漏水进行控制
管棚法,是先在开挖断面外钻孔,然后在管子的内外注浆,以加固开挖断面。这种方法,可以加固堆积层和断层破碎带等不稳定围岩,能有效防止开挖的围岩松动。但此法需要大量的设备。挡墙施工法,是在隧道的两侧(或一侧)设置挡墙,控制隧道开挖时产生的松动范围。有混凝土连续墙法和钢管、H型钢和钢插板等挡墙施工法。从地表打锚杆法,是在隧道开挖之前,先从地表大致垂直地打入锚杆,四周用砂浆固结起来,这种方法能有效地防止地表下沉。特殊钢插板施工法又称麦塞尔插板法,可以加固开挖面前方的围岩,防止围岩松动。这种施工方法是采用特殊加工的钢插板,用千斤顶将其顶入围岩中。但岩层中夹有鹅卵石时,施工困难,在砂岩和泥岩中效果显著。(4)动态施工力学法,这种方法是由朱维申教授总结完善的,这种方法强调勘察、设计、施工、科研各环节的紧密配合,能有效减少围岩的松动区,抑制地表沉降量。3.4.2盾构法盾构法是在地下暗挖隧道的一种有效方法。施工中,先在隧道的某一端建造竖井或基坑,以供盾构安装就位。盾构从竖井或基坑的墙壁开孔处出发,在地层中沿着设计轴线,向着另一竖井或基坑的设计孔洞推进。盾构推进中所受的阻力,通过盾构千斤顶传至盾构尾部已拼装的预制隧道衬砌结构,再传到竖井或基坑的后靠壁上。盾构是这种施工方法中最主要的独特的施工机具,它是一个既能支承地层压力又能在地层中推进的圆形或矩形或马蹄形等特殊形状的钢筒结构。在钢筒结构的前面设置各种类型的支撑和开挖土体的装置,在钢筒中段周圈内面安装顶进所需的千斤顶,钢筒尾部是具有一定空间的壳状体,在盾尾可以拼装1~2环预制的隧道衬砌环。盾构每推进一环距离,就在盾尾支护下拼装l环衬砌,并及时地向紧靠盾尾后面的开挖坑道周边与衬砌环外周之间的空隙中压注足够的浆体,以防止隧道及地面下沉。盾构施工中引起的地层损失和盾构隧道周围受扰动或受剪切破坏的重塑土的再固结,是地面沉降的基本原因。(一)地层损失地层损失是盾构施工中实际开挖土体体积与竣工隧道体积之差。周围土体在弥补地层损失中发生地层移动,引起地面沉降。引起地层损失的施工及其他因素是:(1)开挖面土体移动。当盾构掘进时,开挖面土体受到的水平支护应力小于原始侧向力,开挖土体向盾构内移动,引起地层损失而导致盾构上方地面沉降;当盾构推进时,如作用在正面的土体的推力大于原始侧向力,则正向土体向上、向前移动,引起地层损失(欠挖)而导致盾构前上方土体隆起。(2)盾构后退。在盾构暂停推进中,由于盾构推进千斤顶漏油回缩而可能引起盾构后退,使开挖面土体坍落或松动,造成地层损失。(3)土体挤入盾尾空隙。由于盾尾后面隧道外周建筑空隙中压浆不及时,压浆量不足,压浆压力不恰当,使盾尾后周边土体失去原始三维平衡状态,而向盾尾空隙中移动,引起地层损失。(4)改变推进方向。盾构在曲线推进、纠偏、抬头推进或叩头推进过程中,实际开挖面不是圆形而是椭圆,因此引起地层损失。(5)盾构移动对地层的摩擦和剪切。(6)在土压力作用下,隧道衬砌产生的变形也会引起少量的地层损失。(二)受扰动土的固结盾构隧道土体受到盾构施工的扰动后,便在盾构隧道的周围形成超孔隙水压力区(正值或负值)。当盾构离开该处地层后,由于土体表面压力释放,隧道周围的孔隙水压力便下降。在超孔隙水压力释放过程中,孔隙水排出,引起地层移动和地面下降。此外,由于盾构推进中的挤压作用和盾尾后的压浆作用的施工因素,使周围地层形成正值的超孔隙水压区。其超孔隙水压力,在盾构隧道施工后的一段时间内复原,在此过程中地层发生排水固结变形,引起地面沉降。土体受扰动后,土体骨架还会有持续很长时间的压缩变形,在此过程中发生的地面沉降称为次固结沉降。在孔隙比和灵敏度较大的软塑和流塑性粘土中,次固结沉降往往要持续几年以上,它所占的沉降量比例可高达35%以上。从盾构法施工引起地面沉陷的原因可以看出,控制盾构施工参数如推力、推速、正面土压、同步注浆量和压力等,可有效地抑制其引起的地面沉陷。3.5沉降控制案例:深南路~红岭路人行地道工程深南路~红岭路人行地道位于深南中路与红岭路相交十字路口,西南角建有红岭大厦,西北角建有“******画像”,东北角为大剧院下沉广场,东南角有金融中心。该路口深南中路宽50米,红岭路宽40米,人行地道设计为互通式,十字路四角方向均布有出入口。深南路~红岭路人行地道工程施工地层由上向下依次为:1、人工填土层(Qml):上部为路面及路基块石;下部褐黄、灰黄、褐红等色,由粘性土混30~40%的碎石、块石组成,底部由粘性土混少量植物根须组成。堆填时间10年以上已基本完成自重固结,结构稍密~中密。场地内各钻孔均见该层,层厚2.0~5.8m。2、第四系全新统海陆交互沉积层(Q4ml):中砂(含淤泥质)(Z/S),灰~灰黑、褐灰等色,成分为石英质,混少量淤泥及有机质,局部夹淤泥质土团块。饱和,松散。厚薄不均,层厚1.6~4.7m.3、四系晚更新统冲积层(Q3alpl):粘性:褐黄、灰白、灰黄等色,湿,可~硬塑。含少量粉细砂。光滑,摇振反应无,干强高度,韧性高。该层主要分布于场地南侧,层厚1.2~3.3m。砾砂:褐黄、灰白、灰黄等色,成分为石英质,不均匀混少量粘土,局部夹团状粘性土。饱和稍密~中密。场地范围内孔20外,其于钻孔均可见,层厚1.0~5.4m.4、四系中更新统残积层(Qel)砾质粘土:灰白、褐黄、灰黄等色,由粗粒花岗岩风化残积而成,原岩结构尚可辩。无摇反应,稍有光滑,干强度中等,韧性中等。很湿~湿,可~硬塑状态。该土遇水极易软化。层厚不详。地下水丰富,属孔隙型潜水,略具承压性质。稳定水位埋深0.3~4.1m,地下水主要赋存于第四系全新系统海陆交互沉积中砂和晚更新冲洪积砾砂层中,地下水主要靠大气降水补给。场地地下水在强透水砂层中对混凝土具弱碳酸型腐蚀型。地铁区间隧道施工造成深南中路和红岭路交叉路口较大范围地表沉降,且沉降值达50cm以上;沿深南中路、红岭路两侧各有现状铸铁给水管,因地表沉降以对给水工程造成一定程度的影响及破坏;深南中路和红岭路交叉路口,发现有“囊状风化带”等不良情况,并且出现了坍塌现象;A通道暗通过地铁隧道上方地段;该地道工程埋深浅且邻近地下管线。施工条件差。深南中路红岭地下通道的人行地道包括A、B、C三段暗挖通道和7段明挖梯道。暗挖通道总长为188.26m,明挖梯道总长为262.75m。暗挖通道按“新奥法”原理进行支护结构设计,“浅埋暗挖法”进行设计和施工。结构采用复合式衬砌结构,初期支护采用格栅钢架、网、喷砼联合支护形式,辅以临时支撑、小导管超前支护及预注浆加固地层。二次衬砌为模注钢筋砼结构,初期支护与二次衬砌间设防水层防水。明挖梯道采用直壁开挖,砂浆锚杆、型钢网喷混凝土支护。辅以临时支撑、小导管预注浆加固地层。二次衬砌为模注钢筋砼结构,初期支护与二次衬砌间设防水层防水。在施工过程中,每开挖循环进尺50cm就开始支护,并严格进行地表沉降数据的及时监测、及时分析,有效控制了沉降事故的发生。4、地铁工程沉降事故的应急处置地铁工程中地表沉降事故的发生,一般由地下空间的塌方、爆破、支护不当或者失效等事故直接引起,容易造成人员伤亡和财产损失。所以,针对地铁施工中沉降事故的发生,制定和实施一套健全的应急预案是相当重要的。应急预案是指未来加强对重大事故的处理能力,防止事故扩大,使事故损失降到最低限度,而根据实际情况制定的事故应急救援对策。通过制定应急预案并进行必要的演练,事故发生时采取正确的应对措施,一方面可以控制事故的影响范围,降低人员伤害呵财产损失,另一方面可以避免人为措施的失当造成的事故扩大。
『陆』 盾构施工什么情况下采用双浆液注浆
注浆量是抄开挖直径减去管片外径计算出来的,注浆压力根据地层情况确定:
同步注浆应执行以下标准:
1.初始注浆压力0.2~0.4MPa,注浆量每环计算的立方数;
2.注浆速度应与掘进速度相适应,一般取值为140~200L/min;
3.砂浆标准配比:水∶水泥∶粉煤灰∶细砂按比例混合,外加剂:膨润土/粘土及速凝剂等
4.凝结时间<12h,
二次补强注浆应执行以下标准:
1.扩散方式:渗透~劈裂; 浆液扩散半径:1m;
2.有效加固范围:2m(柱状间隔加固);
3.注浆压力:0.3~0.5MPa;
4.每环注浆量:70m3左右
5.注浆速度:10~25L/min;凝结时间:<30~180min;
6.浆液基准配比:A液:水+水泥+外加剂:膨润土/粘土/微膨胀剂NaH2PO3等
B液:水玻璃
A:B=1:1~0.3
7.结束标准:达到注浆压力,注浆量达到设计的80%以上。达到设计注浆量。
8.在施工过程中,注浆参数要根据现场具体情况来进行调节。
『柒』 在泥水平衡式盾构掘进施工中 泥浆性能如何控制
在钻进深井和超深井时,利用自动化仪表要对泥浆进行定时取样内,自动检测,性能参数自动打印容,遇突然情况自动报警等作业。
此外还能显示返回泥浆池的液面高度。这些参数的数值均可以定时打印出来。如果性能参数严重低于规定要求,泥浆自检仪表立即发出报警信号。它还可以预报进入油层和监视井喷。
『捌』 盾构机在洞内长时间停机后还继续加压泥水吗咋样保证长时间停机,施工安全
如果是泥水平衡来盾构,长时间停机源之前,要全面清洗管路
【外清洗】
可以拌合较稀的膨润土浆液冲洗、填充管道(进、出泥浆管和同步注浆管),水洗也不是不行,只是考虑向盾体外注入太多的水不好,同时纯水洗冲不动管路里残存的大结块;
【内清洗】
如果盾构机给力,有【内清洗】系统,水洗也是可行的,冲出的水留在隧道里,抽走就好,最后记得关闭注浆口等闸门,防止回流。
【建土压】
停机久了千斤顶容易松掉,定时派司机下去开机重新建立设定土压,确保地面稳定;
【转刀盘】
同理,为防刀盘粘连,定时派司机下去开机慢速转动刀盘,保持活动性;
【螺闸门】
停机前最后一班撤走时记得关闭螺旋机闸门。
【沼气检测】
停机期间,应当有安全员或土木技术员持专用的沼气检测仪,在机头、螺闸门等部位做重点检测;
【土压平衡盾构】相比前者就简单些,进、出泥浆管不涉及,所以【同步注浆管】的清洗时重点,后面注意事项同前文。
『玖』 盾构施工如何降排水
最重要的是打降水井了,在就是在扩大端处防止水泵,利用污水管将水排出
『拾』 盾构隧道如何防水
盾构隧道防水方法:
1、采用高效减水剂、高活性微矿粉掺料,选择合理的拌和物配合比参数,配制以抗裂、耐久为重点的高性能混凝土,并在管片外喷涂防水涂层。
2、内衬结构混凝土自身防水:
为提高内衬结构混凝土自防水功能,需提高混凝土的抗渗能力和减少裂缝。混凝土的抗
渗等级可采用S8(0.8MPa)。为减少裂缝的产生,考虑采用如下措施:
⑴采用低水化热水泥,添加优质磨细粉煤灰(不低于二级灰的技术性能指标)与其它活
性粉料(≤25%水泥用量);
⑵施工中采取基坑内降水和局部地基加固,严格控制基坑开挖过程中的地下连续墙变形
和沉降,减少对底板下卧层土体挠动,从而尽可能减少因变形和不均匀沉降对结构产生的影响;
⑶每隔20~30m
左右设置一道变形缝,以控制纵向不均匀沉降对结构的影响;
⑷添加有补偿收缩功能的膨胀防水剂,添加高效减水剂;限制水泥的用量(≤320kg/m3);
控制水胶比(≯0.48),入模塌落度(12~16cm),加强养护:顶板蓄水养护、侧墙前期喷水、
后期挂湿土工布或涂养护剂、延长养护期以控制混凝土初期开裂和收缩裂缝。
3、弹性密封垫防水:
弹性密封垫是接缝防水的主要防线。
绝大多数盾构隧道只设单道弹性密封垫,只有近14m
大直径盾构隧道才出现设双道防
线(如汉堡易北河四隧,见图8-2-1),这样也免去了错缝拼装缓冲材料。
4、注浆防水:
作为衬砌管片防水的第一道防线,提供长期、均质、稳定的防水功能。注浆有着其很重
要的防水作用。