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盾构机通过矿山法开挖段管片衬砌施工工法

盾构法隧道硬岩段矿山法开挖管片衬砌施工工法

随着城市轨道交通事业的快速发展,盾构法施工技术在上海、广州、深圳、北京、南京等城市地铁建设中得到广泛应用。目前国内使用的复合式土压平衡盾构机对于软土及岩石单轴抗压强度小于80Mpa的硬岩地层施工是完全适应的,但是对于长度超过100m、岩石单轴抗压强度超过100Mpa的地层,在国内用盾构法施工还没有先例,在国外也没有这方面的成功经验报到。

广州市轨道交通三号线(大石南~汉溪站~市桥北区间)盾构工程,其中左右线隧道共有427.5m岩石单轴抗压强度达118Mpa的硬岩地层,存在较大的施工难度。为减少施工风险,拓展土压平衡盾构在较长距离与硬岩地层中的施工配套技术,开展了专项科研课题研究,采用了钻爆法开挖与初期支护、盾构机空载推进拼装管片通过、管片背后吹米石与注浆结合的新工艺,并取得了圆满成功。在此基础上,总结形成本工法。

工法特点

1、将钻爆法施工与盾构法施工相结合,局部硬岩地段用钻爆法开挖支护、盾构法衬砌,极大地拓展了盾构法施工的适用范围。

2、避免了盾构法在岩层太硬、距离偏长的地层中施工对设备的损坏和对盾构法应用的限制。

3、施工速度快、工期效应明显。盾构机拼装管片通过硬岩段可以达到平均每天11m的施工进度,其综合进度比盾构法在一般软岩地段的进度还快。4、避免了盾构机在岩层段掘进时的刀具磨损及意外破坏。相比之下有较大成本节约,效益好。5、工艺可操作性强,在只要采取相应方法和措施满足城市环境条件即可推广使用。

适用范围

本工法适用于采用盾构机或双护盾TBM施工的城市地铁、铁路、公路、水工隧道等地下工程中有较长距离硬岩地层的地段。

 工艺原理

在盾构机到达硬岩地层前,利用钻爆法开挖硬岩地层并进行必要的初期支护,隧道底部施作弧形钢筋混凝土导向平台。盾构机在导向平台上空载推进、拼装管片通过,管片背后与钻爆法初期支护间的空隙利用吹米石与注浆结合的方式充填密实。达到全隧道的净空、结构和防水设置一致。

关键技术

1、硬岩段钻爆法施工。

2、盾构机到达段的掘进施工。

3、盾构机进入接收段后的工作。

4、盾构机步进、拼装管片通过硬岩隧道段。

5、管片背衬回填。

6、监控量测。

工法编号

集团(企业级):GZSJGF07-04-02,文件号:隧总函[2004]84号

河南省(省级):EJGF04-2006,文件号:豫建建[2006]277号

国家级:YJGF227-2006

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