浅析土压平衡盾构机过全断面砂层施工技术(2)

　　（7）

　　刀盘转速=1.0rpm时扭矩一般为5830kN•m，刀盘的最大扭矩为7580kN•m（脱困扭矩）。正常掘进时，扭矩应低于最大扭矩；当工作扭矩超过最大扭矩时，刀盘将停止转动，如多次正反转启动未果，即可启动脱困扭矩，使刀盘重新启动。

　　4）螺旋器转速

　　，根据维持土仓压力的需要或出土口处的出土情况进行调整，根据掘进的经验，当速度达到30r/min左右时，应尽可能的调高螺旋器转速和将出土口开至最大，以保证出土的顺畅，也可在一定程度上避免泥饼的形成。

　　5）掘进速度

　　根据土质、扭矩、推力和土仓压力等综合确定，受土质影响最大。，前期一般，正常掘进速度可达到3~7cm/min左右。

　　6）同步注浆量与注浆压力

　　同步注浆量理论上市充填盾尾建筑空隙，但同时要考虑盾构推进过程中的纠偏、浆液渗透（与地质情况有关）及注浆材料固结收缩等因素。根据本标段的地质及线路情况，注浆量一般为理论注浆量的200%~225%，并应通过地面变形观测来调节。注浆量按下式进行计算：

　　（9）

　　式中，为注入量（m3）；为注浆率（取200%~225%，曲线地段及砂性地层段取较大值，其它地段根据实际情况选定）；为盾尾空隙（m3），，为盾构切削土体直径（即为刀盘直径6.18m），为管片外径（6.0m），为管片宽度（1.2m）。

　　即，则。

　　是在注浆处的水土压力的基础上相应提高0.5~1.0kg/cm2，且使浆液不会进入土仓和压坏管片，并保证地面的隆陷值在允许范围内（+10，-20mm）。二次补强注浆量根据地质情况及注浆记录情况，分析效果，结果监测情况，由注浆压力控制为主，注浆量为辅助。

　　8）土体改良剂的配比与应用

　　刀盘的中心刀注入孔和周边注入孔大流量的泥浆（60L/min~100L/min），其他注入孔注入泡沫剂。发泡剂的掺量和空气的配合比例主要根据地质情况和发泡剂的发泡效果确定，一般情况下，，。

　　此标段为富水地层，采用，，在施工时可进行微调。

　　4通过砂层采用的主要技术措施

　　1）据本标段区间隧道通过地层的特点，在掘进施工时，采用土压平衡模式掘进，掘进过程中加强渣土管理，严格控制出土量，确保土仓压力以稳定工作面和控制地表沉降。

　　2）科学地选取合理的掘进参数，根据隧道所处地层的水、土压力通过计算确定土仓压力，在掘进参数实施过程中，结合地表变形监测结果进行分析并进行优化，选取最优的掘进参数进行实施。

　　3）渣土改良采用添加泥浆与添加泡沫剂相结合的方式，刀盘面板以注入泡沫为主，改善渣土性能，减少刀盘的磨损，提高渣土的流动性和止水性，防止涌水、涌沙和喷涌现象的发生。

　　4）适当缩短同步注浆浆液凝结时间，保证同步注浆质量，减少地层损失以控制地表沉降。

　　5预防与应急措施

　　考虑该盾构区间有一条河流穿过，施工时最可能遇到的是喷涌问题，可采用如下方法进行预防和应急处理：

　　1）采用超前钻探的方式，加强对前方地层的超前探测，若发现水囊，及时进行处理；

　　2、出现喷涌现象时，即时关闭出土闸门，继续往前掘进，直至土仓压力达到压力上限值时停止掘进，使土仓满土后停止，然后稍开出土闸门，不启动螺旋机，让土压把砂土挤出，待砂土挤出速度较慢甚至不自动流出时再启动刀盘往前掘进。

　　3）保持连续掘进，减少盾构机停顿时间；

　　4）适当调整浆液的配比，保证注浆质量，控制注浆压力和注浆量，确保地表沉降在设计要求的范围内；

　　4）运用导向系统和分区操控推进油缸，控制盾构姿态，防止盾构抬升。

　　富水砂层的承重能力较低，加上盾构机在掘进过程中的震动，姿态较易往下沉。因此在地层中盾构机的姿态宜保持向上，但趋势宜控制在±4。若出现机头往下掉的情况，需及时通过千斤顶行程调节姿态。调节不可过急，宜通过千斤顶行程及选取最优管片两者结合来调节，否则会使得盾尾间隙过小，以致管片错台。

转载请注明来自：http://www.uuqikan.com/jixielw/3331.html