深圳地铁复合地层盾构换刀加固施工技术

深圳地铁11号线红树湾站~后海站盾构区间工程穿越上软下硬复合地层,盾构机的刀具磨损较为严重,为保证正常掘进,在复合地层中需要多次进行换刀作业。在地质情况复杂的地层中,带压换刀保压困难,需要进行地面加固。沙河高尔夫球场地面施工场地狭小,传统加固工法受限。论文结合深圳地铁11号线采取隧道内克泥效浆液保护盾体、刀盘周围建立膨润土泥膜、管片二次注浆等辅助措施后,采用WSS工法注浆技术进行换刀加固的施工,总结已完成的施工经验,为以后解决此类施工难题树立典型案例。     

富水砂层上软下硬地层中盾构换刀技术研究

频繁的换刀作业是盾构施工中一项常规性工作,但在富水地层中,开仓换刀面临着地层自稳性差及地下水双重干扰。为了解决这一施工难题,提出了采用砂浆填仓+地表深孔注浆(WSS注浆技术)加固常压开仓换刀技术,在加固换刀过程中辅助进行停机后周边地表的沉降监测,实时监控、反馈加固换刀进展,保证富水砂层上软下硬地层中盾构换刀的安全。该技术成功应用于福州地铁6号线滨海新城站—壶井站区间右线隧道工程,解决了富水砂层上软下硬地层中的开仓换刀问题。该技术可为今后类似地层的盾构换刀施工提供参考。     

海底岩溶地层盾构刀盘刀具设计及应用

针对海底岩溶破碎带复杂地层,大直径泥水盾构施工过程中存在刀具易异常损坏、带压换刀作业效率低风险大、刀盘振动和结构偏载受力频繁等问题,结合大连地铁5号线跨海隧道,通过分析隧道穿越地层情况,针对性选型设计一种12m级全断面滚刀及刮刀常压更换新型复合刀盘,中心滚刀采用了较小刀间距布置,正面及边缘采用19寸双轴双刃滚刀,加强了常压滚刀刀座及刀具抗冲击设计,并通过有限元对刀盘结构强度刚度进行校核验算。工程应用表明,刀盘刀具具有较好的地质适应性,可为类似越江跨海隧道地层盾构刀盘刀具选型设计提供一定参考。     

盾构法施工开仓换刀风险管控重点研究

盾构法施工过程中,刀盘磨损严重或遇到复杂地层从而导致盾构机掘进参数出现异常,无法正常施工作业时,有可能需要进行开仓换刀作业,开仓换刀作业存在着较大的危险性。研究盾构法施工开仓换刀风险管控重点对盾构施工安全生产具有重要意义,结合沈阳市地下综合管廊工程盾构区间常压开仓换刀作业,通过对开仓换刀时风险管控重点的详尽阐述,为同类工程提供参考。     

清华园隧道泥水盾构停机点位置选择及地层加固方案探讨

随着泥水盾构技术的广泛使用,保证泥水盾构换刀安全和地层稳定问题越来越突出,选择合适的换刀地点及地层加固方案显得越来越重要。文章基于新建京张铁路清华园隧道工程,对该工程盾构区间换刀位置选择及地层加固方案进行研究,重点介绍了盾构区间停机位置的选取原则并确定了本工程的合适换刀位置,在此基础上进行了换刀地点加固方法研究,介绍了二重管高压旋喷法在本工程中的应用情况,主要介绍了该方法的工艺原理、工艺流程及相关技术要点。本文相关结论可以对以后类似工程的隧道盾构区间施工问题提供参考。     

盾构带压开仓作业控制要点

在地铁盾构法隧道施工过程中,因地质条件复杂,特别是碰到上软下硬地层,对刀具磨损特厉害,经常需要开仓进行换刀作业,采用带压开仓作业对施工工艺要求较高,在地质条件差的情况下,建压和保压容易失败,仍存在很大的风险性。本文根据工程实例,通过采取开仓前准备、开仓过程控制、刀具更换、监控量测等各种安全技术措施顺利完成换刀作业,希望对相同或相近的盾构开仓作业起到借鉴作用。     

海底复杂环境下泥水盾构掘削面稳定性研究

针对盾构隧道海底带压换刀开挖面的稳定问题,以厦门轨道交通2号线跨海区间盾构隧道工程为依托,采用颗粒流方法对典型地层中带压换刀时开挖面的稳定性进行模拟分析,指导现场带压换刀位置的选择;针对跨海区间渗透性大的砂层,通过开展室内泥膜渗透试验,发现增加泥浆中的砂含量可降低渗入地层的浆液量,相同压力下相同材料配制的泥浆形成的泥膜渗透性能基本一致。     

盾构穿越竖井施工带压换刀技术研究

盾构施工过程中刀具不适应掘进地层时,通常需要进行刀具更换。以武汉轨道交通8号线赵—黄区间隧道穿越竖井工程为例,对换刀过程中地面加固、刀具检查、开仓换刀等技术进行研究,确保盾构穿越施工过程中带压换刀的安全。     

海底隧道盾构刀盘刀具选型综述

盾构机的合理刀盘选型及刀具配置是确保正常掘进的重要基础。海底盾构隧道在施工过程中可能面临更为复杂多变的地质情况,对盾构刀盘刀具的选型及其地层适应性提出了很高要求。为更好地指导珠三角水资源配置工程海底隧道的工程实践和研究,对国内代表性海底盾构隧道工程的刀盘刀具选型及优化措施进行了回顾,随后重点分析当前代表性海底盾构隧道工程建设过程中存在的主要挑战与相应研究思路。分析结果表明,进一步研究的重难点主要有刀具适应性理论及技术研究、刀盘刀具耐磨材料研究、刀盘刀具监测装置的研制与开发和常压换刀刀盘换刀技术的优化。     

上软下硬花岗岩地层盾构刀具减磨措施研究

依托深圳地铁6号线银湖站—八卦岭站区间隧道工程,针对盾构在上软下硬花岗岩复合地层中出现的掘进速度慢、刀具磨损量大、换刀频繁等情况,对刀具磨损特性等进行分析,并提出刀具配置优化措施。研究结果表明,正面刀磨损量随着切削轨迹的增加呈递增趋势,在变轨迹处达最大;周边刀受刀间距影响,磨损量随着切削轨迹的增加呈递减趋势,但总体磨损量差距较小。建议盾构连续掘进40～45m时进行刀具检查与更换,并结合沿线地质条件和地面建筑物情况,设置合理的主动检查、换刀点,减少被动检查、换刀作业,以降低施工风险,提高施工效率。     

WSS注浆技术在城市地铁盾构施工中加固土体的应用

WSS工法注浆是以加固改良地层为目的,既可以增加土体强度,又可以止水防渗漏。论文针对青岛地铁2号线浮山所站至燕儿岛路站盾构区间,从注浆材料的选择与配比、注浆参数、钻孔布置及施工工艺等方面进行系统的研究。结果表明:采用WSS工法对盾构区间的土体进行加固,土体强度得到了有效加强,控制了地层的沉降,为盾构机正常施工和换刀作业提供了安全保障。     

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...     

土压平衡盾构在上软下硬复合地层中的施工技术

上软下硬复合地层是盾构隧道中的不良地层之一。文章针对这类地层的主要特征,分析了土压平衡盾构机掘进通过时容易产生姿态上抬、刀具损坏、地面沉降、土仓结泥饼、卡螺旋机的风险,提出刀具配置和更换、掘进控制、预设换刀区几方面的对策,并列举了一些对掘进时异常情况的辨别和处理方法,可为类似工程提供参考。     

广州地铁4号线盾构带压进仓换刀技术

依据广州地铁交通4号线大学城专线仑头～大学城区间隧道工程施工实例,介绍了在砂岩及其风化带地层中对盾构刀盘刀具进行带压进仓换刀的技术要点及注意事项,可供类似工程参考。     

上软下硬富水复合地层水泥砂浆护壁保压换刀技术应用

南京地铁3号线新庄站—鸡鸣寺站区间穿越玄武湖,盾构机所处湖底地层以粉质黏土、粉质黏土夹卵砾石、强风化角岩化泥岩为主,该地层上软下硬、自稳性差、透水性强,盾构开舱风险高。通过盾构造型及刀盘配置,合理选择开舱位置,通过分析换刀风险,决定采用水泥砂浆护壁技术进行保压换刀施工,并详细介绍水泥砂浆护壁技术对掌子面土体稳定性、气密性的改善,解决上软下硬富水复合地层条件下安全换刀的问题。     

复杂地质条件下盾构土体加固开仓技术研究

受地质条件的影响,盾构机在掘进一段距离后必须进行刀具更换,以便于更好的掘进。盾构机开仓换刀危险性高,若是采取措施不当很容易造成安全事故。以深圳地铁11号线[红树湾站]-[后海站]盾构右线开仓换刀为例,在复杂地质条件情况下,选择了土体加固开仓方案,研究了复杂地层中盾构土体加固开仓换刀的具体步骤和方案,为类似地铁盾构施工提供借鉴。     

大直径泥水盾构在上软下硬岩性多变地层中的适应性设计

大直径泥水盾构在上软下硬岩性多变地层长距离掘进时,容易出现沉降控制难、盾构姿态不易控制、刀具磨损严重和刀盘结泥饼等现象。以环城北路—天目山路提升改造工程01标段为工程依托,针对工程盾构直径大、盾构隧道穿越地层变化大和上覆土浅的特点,从盾构隧道刀盘选型、刀具布置等方面对盾构机进行针对性设计,总结了上软下硬岩性多变地层盾构选型的具体措施,有效提高施工效率,降低带压换刀的风险,保证施工质量,显著提高经济效益和社会效益。     

土岩复合地层中盾构施工引起的地表位移预测

盾构穿越上软下硬土岩复合地层时极易引起地表沉降。为探究其规律，分析了盾构开挖面在复合地层中的收敛模式，考虑了层状地层对地表位移的影响，对传统的随机介质理论进行了简化，推导了复合地层中盾构施工引起的地表位移计算公式，依托杭州环城北路—天目山路盾构隧道工程进行了地表沉降的计算和可靠性验证，搜集并分析了26组地表沉降实测数据，反分析计算得到了对应的土体损失率，并进一步分析了土体损失率的分布及取值规律。结果表明：简化方法与传统随机介质理论计算结果相近，计算曲线与实测数据相吻合；复合地层中的土体损失率分布在0.09%～2.2%，与黏性土中类似；同一工程（区段）中土体损失率随硬岩比的增大而减小，且大致呈线性相关。     

基于复合地层的盾构刀具磨损优化研究

伴随城市地铁的快速建设，隧道盾构技术的应用日益广泛。刀具作为隧道掘进的执行部件，其使用寿命对掘进效率具有直接影响。本文结合某地铁施工，综合复合地层的地层分布及地层条件，确定硬质地层对掘进面物理特性的影响。基于不同的单一地层条件下刀盘的合理转速，提出了复合地层隧道施工中刀盘转速的确定方法。通过对掘进机工作中刀盘扭矩变化情况的监测，提前调节刀盘转速。该方法可有效降低盾构在复合地层施工过程中的刀盘磨损速度，延长刀盘使用寿命，提高施工效率。     

上软下硬复合地层盾构施工技术及控制策略研究

针对上软下硬地层盾构施工关键难点,依托和燕路过江通道某区间盾构隧道工程开展研究,首先介绍该区段上软下硬地层的地层分布,探究盾构施工技术的主要难点,然后通过施工中记录的掘进参数,分析掘进换刀前、后主要掘进参数的波动情况,基于推进平均速度、刀盘转矩、总推力以及管片浮动的变化情况,探究掘进过程中掘进参数控制方式,最后针对上软下硬复合地层的施工关键问题给出相应的控制策略,可为类似盾构施工工程提供建议。