浅谈土压平衡盾构机在富水砂层下穿风险源的施工技术

在富水砂层中采用土压平衡盾构下穿河流及既有建筑物施工,具有较大的风险和难点。结合北京地铁6号线工程土压平衡盾构施工的成功实例,从盾构机设备的性能配置、施工工艺参数(掘进参数)、辅助措施(渣土改良)等方面,分析、论证了在富水砂层中采用土压平衡盾构机掘进施工的关键技术。     

富水砂层土压平衡盾构渣土改良试验与应用

依托南昌市轨道交通4号线一期工程,针对土压平衡盾构穿越富水砂层时遇到排渣不畅、喷涌等工程技术难题,展开渣土改良试验研究。介绍了砂性地层中常用的三种改良剂泡沫剂、膨润土和高分子聚合物,并针对此工程中的富水砂性地层,选取泡沫剂+聚合物的复合改良方式。开展改良后渣土的坍落度和渗透性试验,测试其流动性和渗透性,通过试验可以得到最优改良方案。对改良后盾构机掘进参数进行监测,如掘进推力、刀盘扭矩、推进速度、刀盘转速,数据表明该富水砂层盾构掘进采用"泡沫剂+聚合物"的渣土改良手段效果很好,降低了该地层的渗透性及内摩擦角,提高了粘聚力,解决了盾构在富水砂性地层开挖的技术难题,达到了土压平衡盾构掘进的要求,保证了盾构施工的高效、安全掘进。     

盾构泡沫膨润土系统的优化设计

用于南昌地铁1号线6标盾构施工的土压平衡盾构为例,对土压平衡盾构的渣土改良系统进行了介绍,针对富水砂层的地质结构对原设计的泡沫膨润土系统进行了优化,提出了富水地层渣土改良的设计解决方法。     

土压平衡盾构河底长距离全断面富水砂层施工技术

土压平衡盾构机在富水砂层掘进时易出现喷涌现象,造成地面沉降、坍塌等环境风险,当其在河底穿越长距离类似地层时,风险大幅增加.论文依托福州地铁4号线某盾构工程,从设备管理、渣土改良、掘进及注浆、应等方面进行研究,并采取针对性措施使工程顺利实施,为类似工程提供借鉴.     

土压平衡式盾构泡沫控制系统的研究与设计

土压平衡式盾构主要适用于黏土层掘进,在砂土层掘进时,通常因为渣土不具有良好的塑性流动性而使推进缓慢.利用泡沫对渣土进行改良,可有效解决上述问题.但对泡沫各组成部分的精确配比要求,又制约着使用效果.通过分析土压平衡式盾构泡沫系统工作原理,确定泡沫系统精确控制的设计方法.实际应用证明,该系统可以实现对泡沫配比的精确控制,从而最大限度地发挥泡沫系统对渣土的改良作用,减少浪费.     

西安地铁某区间土压平衡盾构掘进全断面砂层施工参数研究

以西安地铁4号线凤城九路站—凤城十二路站区间土压平衡盾构施工为背景,基于测试数据研究了土压平衡盾构在砂层中掘进参数及控制措施。现场情况表明:通过动态调整参数及渣土改良,使得盾构刀盘扭矩、掘进速度、出土量、注浆压力和注浆量分别控制在3 500~4 500k N·m,40mm/min,50~55m3,0.2~0.4MPa,4.86~6m3/环时,能够使土压平衡盾构较好地适应砂层。     

土压平衡式盾构穿越全断面砂层渣土改良技术研究

以西安地铁二号线北客站—北苑站区间为依托工程,总结土压平衡式盾构机在全断面砂层掘进施工中的开挖面土体与渣土改良技术,成果可为土压平衡式盾构机在全断面砂层或类似地质条件施工提供借鉴。     

青岛富水复杂地层盾构施工渣土改良技术研究

土压平衡式盾构机在富水复杂地层中掘进时会遇到喷涌、结泥饼等常见施工问题,这些问题将会严重影响施工进度和施工安全,以青岛地铁1号线某区间左线隧道穿越富水复杂地层盾构施工为背景,针对施工中遇到的喷涌及结泥饼问题,提出了适应青岛地区地质情况的新型渣土改良技术措施,并在工程实践中应用,取得了良好的改良效果。     

富水砂卵石地层土压平衡盾构掘进渣土改良技术

土压平衡盾构机在富水砂卵石地层掘进过程中,由于土体流塑性差,土舱内的渣土无法及时排出,导致推进速度缓慢,盾构推力及刀盘扭矩增大等现象,易出现地表塌陷事故.为此,文章以成都地铁17号线一期项目盾构隧道工程为背景,进行砂卵石地层土压平衡盾构隧道施工土体改良试验研究.试验结果表明:采用泡沫剂或泡沫剂+膨润土作为土体改良剂对砂...     

富水砂卵石地层土压平衡盾构刀盘中心注水系统改造研究

成都地区拥有独具特色的富水砂卵石地层,虽然随着我国隧道施工工艺技术的发展,盾构施工工法已日趋成熟,但是针对该地层的盾构掘进施工却一直未能取得良好效果。在此背景下,针对现有的土压平衡盾构进行改造,添加刀盘中心注水系统,使得土压盾构的适用范围大大增加,有效解决了喷涌及沉降控制不佳等难题,提高了渣土塑流性,保障了盾构在富水砂卵石地层掘进顺利。     

全断面富水砂层土压平衡盾构喷涌控制技术研究

以西安地铁十四号线盾构下穿灞河工程为依托,通过对盾构下穿高水压全断面砂层过程中喷涌问题进行原因分析,并针对性地提出多种喷涌控制手段,有效地抑制了喷涌的再次发生.研究表明:对于全断面富水砂层盾构喷涌的控制,采用泡沫剂+钠基膨润土等常规材料进行渣土改良是可行的;盾构掘进参数优化、降低开挖面水头、盾尾水流通路封堵及停机保压是...     

北京地区典型地层土压平衡盾构渣土改良技术

北京地区地层条件复杂,土压平衡盾构施工过程中渣土改良困难,易发生刀具磨损严重、地表塌陷等风险事故。在分析北京地区典型地层工程特点的基础上,结合主要渣土改良材料的特性及作用原理,对典型地层渣土改良技术进行了研究,得出了北京地区3种典型地层在不同水文地质条件下的土压平衡盾构渣土改良技术。     

土压平衡盾构全断面砂层施工关键技术

砂层中细颗粒成分少,砂层具有黏聚力小、内摩擦角大、渗透系数大、稳定性差以及密度大等特点,土压平衡盾构在全断面砂层掘进时存在掘进参数不协调、土压平衡掘进模式难以建立、设备磨损严重以及沉降难以控制等技术问题,分析认为,砂层的物理力学性质是盾构掘进困难的主因,采用工程试验、理论分析和实践应用相结合的方法,对注入膨润土泥浆为主、辅以注入泡沫进行碴土改良和沉降控制等施工关键技术进行了研究和工程实践,取得了较好的效果,并对施工经验进行了总结.     

哈尔滨地区富水砂层盾构施工的渣土改良技术研究

针对哈尔滨地区的富水砂层盾构施工难题,进行了实验室内的渣土改良研究。试验采用膨润土泥浆和高分子吸水树脂等添加剂,以改善渣土性状,并测试渣土的坍落度和渗透系数。其后,将实验室研究的配比结果应用于现场盾构施工,并设置试验段来测试盾构采用不同渣土改良手段后的扭矩变化。研究结果表明:采用1.05 g/ml的膨润土泥浆,配合质量百分数为0.3%的高分子吸水树脂溶液,注入量为渣土质量的5%～7%,可以满足盾构在富水砂层施工中的渣土改良要求。     

南宁泥质粉砂岩地层中土压平衡盾构掘进渣土改良技术

南宁地铁1号线泥质粉砂岩地层中土压平衡盾构掘进土施工中,为使仓渣土达到塑性流动状态以提高掘进效率,采用泡沫剂作为渣土改良材料,通过发泡率、稳定性、坍落度等室内试验确定渣土改良参数并应用于施工,达到了预期效果。     

富水砂层土压平衡盾构渣土改良试验研究

为得到3种不同富水砂层土中最佳膨润土泥浆体积的注入比，通过膨润土泥浆优化试验、坍落度试验、渗透试验研究了膨润土泥浆对不同种类富水砂土的改良作用。结果表明：钠基膨润土更有利于渣土改良。在细砂层、中砂、粗砂地层，钠基膨润土泥浆体积注入比差别较大。将试验结果应用于盾构施工，发现经改良优化后盾构掘进参数明显改善，渣土流塑性良好，渗透系数呈数量级降低，有效防止了喷涌现象的发生。     

富水砂层条件下盾构穿越铁路及CFG桩群的施工技术

盾构下穿铁路过程中需要严格控制地表变形,当铁路下方存在桩基时,更需要控制盾构的推力、掘进速度、扭矩、土压力、同步注浆量等施工参数确保穿越施工的安全性。笔者研究了盾构在富水砂层中下穿铁路及CFG桩群的施工技术,通过实施刀盘加固、控制施工参数和渣土改良技术,成功保证了盾构下穿铁路的施工安全。     

土压平衡盾构机渣土运输系统设计

以某地铁线土压平衡盾构区间的渣土出运设计为例,介绍了土压平衡盾构的渣土运输系统,从渣土车选择、电瓶车运输能力选择等方面,阐述了电瓶车编组的方式,通过对其运输系统工效的分析,指出该工程采用的渣土运输设计方案,提高了盾构掘进速度,缩短了施工工期。     

复合地层长距离土压平衡盾构施工关键技术

针对土压平衡盾构在包含全断面碎石的复合地层掘进施工时,刀盘和刀具磨损严重、推力和扭矩增大、易导致掘进困难以及沉降不易控制等问题,对渣土改良、刀盘和刀具的配置优化以及泡沫系统改造等关键技术进行工程实践,结果表明,膨润土泥浆和泡沫对砂层渣土改良效果及地表沉降控制效果显著;配合泡沫系统改造,盾构掘进过程中推力和扭矩减小,掘进速度提高;刀盘和刀具优化改造后,磨损程度明显降低,同时避免通常采用的预设加固区等开仓换刀,减少经济成本和人员作业风险,实现一种既能满足工程施工需要,同时控制施工成本的方法。     

浅埋富水全断面砂层盾构施工渣土改良初步研究

在隧道工程施工过程中,对于富水全断面砂层一般使用盾构进行施工。在施工的过程中,对渣土进行改良是施工中的重点和难点。本文以实际工程为例,对富水全断面砂层盾构施工渣土改良技术进行研究。