中国中铁隧道股份有限公司

复合盾构施工系列工法

复合盾构主要是指盾构的最大特点具有复合性:一是刀盘布置与刀具的可更换性,使得盾构破岩方式既可采用滚压破岩,又可采用切削破岩,或者是二者的复合;二是掘进模式的复合性,根据被掘进地层的岩土特性可分别采用敞开式、半敞开式或土压平衡式掘进,且各种掘进模式能够进行快速转换。

随着城市轨道交通事业的快速发展,已需要在软硬互层的地层中进行盾构法隧道施工。但如何判断地层的变化并及时有效的转换到合理的掘进模式,如何合理的选择掘进模式满足环境保护的要求等成为迫切需要解决的问题。

广州地铁二号线越三盾构区间工程地质条件复杂,各种地层直互交错、软硬不均、岩石强度差异大,区间隧道穿越范围内上方建(构)筑物密布。隧道所穿越的地层从上到下主要有残积土可塑层、残积土硬塑层、全风化岩、强风化岩、中等风化岩、微风化岩。

中铁隧道集团有限公司在承建广州地铁2号线越秀公园站~三元里站区间盾构工程中,组织科研及工程施工技术人员对此进行了研究,取得的科研成果已通过河南省科学技术厅鉴定,为盾构实现快速掘进、高效优质建设该工程创造了条件,并在广州地铁3号线大石南~汉市区间盾构工程施工中进行了完善,在此基础上总结形成本工法。此工法已被评为国家级工法。

 

工法的特点及适用范围:1、复合盾构掘进施工能保证连续可控,各子系统同时运转、各配套工序有序进行,施工速度快。2、能适应不同地层,可根据不同地层的特点灵活地选择掘进模式与掘进参数,以达到高效率、低成本的目标。3、通过掘进参数的调整,能有效控制地层沉降,能确保施工和附近地层和地面建筑物的安全。4、适用于在不同地层中采用复合盾构或土压平衡盾构施工的城市地铁、铁路、公路、水工隧道等地下工程。

 

工艺原理:1、敞开式掘模式(OPEN)。盾构切削下来的渣土进入土仓后即被螺旋输送机排出,土仓基本处于清空状态,掘进中刀盘和螺旋输送机所受反扭矩较小,土仓不能支撑开挖面地层和防止地下水渗入。该模式适用于能够自稳、地下水少的地层。2、半敞开式(SEMI-OPEN)。半敞开式又称为局部气压模式。掘进中土仓内的渣土末充满土仓,通过盾构保压系统向土仓内输入压缩空气与渣土共同支撑开挖面和防止地下水渗入。该模式适用于具有一定自稳能力和地下水压力不太高的地层,其防止地下水渗入的效果主要取决于压缩空气的压力。3、土压平衡式(EPB)。掘进中切削下来的渣土充满土仓,通过控制盾构推进速度和螺旋输送机的排土量产生与掌子面土压力和水压力相平衡的土仓压力来稳定掌子面地层和防止地下水的渗入。通过测量土仓内的土压力来随时调整盾构推进速度和螺旋输送机的转速,控制出渣量。该模式适用于不能自稳的软土和富水地层。

 

工法编号:YJGF16-2004

关于我们 | 新闻中心 | 项目中心 | 法律声明 | 联系我们

豫IPC备11007972号 | zszz@cnteg.com | 0371-67283800

河南省郑州高新科技开发区科学大道99号

中国中铁隧道股份有限公司新闻中心 © 2018-2020 版权所有