CN107165642A - 可精确控制地表沉降的盾构施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可精确控制地表沉降的盾构施工方法，解决了在盾构过程中不能精确控制地表沉降的技术问题。盾构机的注浆浆液是采用厚浆，厚浆的配比为，膨润土：粉煤灰：砂：水=10：40：68：43；先计算出盾构机向前推进一环的理论注浆量，盾构机在推进过程中控制每环的同步注浆量为：向前推进一环的理论注浆量的1.2‑1.3倍；盾构机在同步注浆时，采取：左上出浆口与右下出浆口同步出浆，左下出浆口与右上出浆口同步出浆，并且上述两组出浆口轮换交替出浆的方式；并且，在每环掘进过程中，上述两组出浆口轮换交替出浆的轮换次数至少为3‑5次。极大地提高了隧道的质量，保证了地面构筑物的安全。
Description
技术领域
本发明涉及一种盾构施工方法，特别涉及一种可精确控制地表沉降的盾构施工方法。
背景技术
在地铁盾构施工过程中，需要对地表沉降进行实时监测，以保证地面现有构筑物的安全。在盾构掘进过程中，掘进隧道上方地表的沉降单次变形应每天小于或等于5毫米,沉降稳定后，累计沉降变形要求为隆起10毫米到沉降30毫米。在盾构机的盾尾壳体上沿圆环方向等间隔弧度地设置有左上出浆口、左下出浆口、右上出浆口和右下出浆口，该四个出浆口设置在成环管片与掘进形成的洞壁之间，在盾尾的注浆管上设置有进浆球阀，进浆球阀通过输浆软管与浆液桶连通，在浆液桶上设置有注浆泵，注浆泵和进浆球阀由盾构机上的注浆操作台控制，浆液桶中的浆液量为每推进一环后所形成的成环管片与掘进洞壁所形成的空间的所需注浆量，浆液桶中的浆液是由隧道中的电瓶车补充运送的。盾构机的掘进是步进式的，当刀盘停止切割土体后，盾尾中的管片拼装机在盾尾中拼装管片成环，此时盾尾壳体对拼装成环的管片外侧的土体起支撑作用，然后盾构机开始下一环的向前掘进，此时盾尾壳体随盾构机向前移动，拼装成环的管片露出到盾尾壳体外部，在露出盾尾壳体的管片与洞壁之间形成较大环形空腔，导致土体沉降，为了抵消该土体沉降，盾构机同步注浆系统向该空腔中注入惰性浆液，以起到填充空隙的作用。因此，盾构同步注浆系统注浆的密实度直接影响到地表沉降量。现有的盾构机同步注浆系统存在注浆量控制不精确，4个注浆口注浆转换不及时，直接影响注浆的密实度；另外，盾构机在推进过程中，盾构机姿态调整的不及时，也导致注浆控制沉降效果的不理想。
发明内容
本发明提供了一种可精确控制地表沉降的盾构施工方法，解决了在盾构过程中不能精确控制地表沉降的技术问题。
本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：
一种可精确控制地表沉降的盾构施工方法 ，其特征在于以下步骤：
（1）盾构机的注浆浆液是采用厚浆，厚浆的配比为：膨润土100kg、粉煤灰400kg、砂680kg、水430kg；
（2）先计算出盾构机向前推进一环的理论注浆量，盾构机在推进过程中控制每环的同步注浆量为：向前推进一环的理论注浆量的1.2-1.3倍；
（3）盾构机在同步注浆时，采取：左上出浆口与右下出浆口同步出浆，左下出浆口与右上出浆口同步出浆，并且上述两组出浆口轮换交替出浆的方式；并且，在每环掘进过程中，上述两组出浆口每掘进10厘米轮换1次。
（4）在盾构机每环掘进中，及时调整盾构机姿态，使盾构机前盾的轴线偏差值与尾盾轴线的偏差值相差小于5厘米。
本发明通过精确控制盾构机姿态，科学调配厚浆配比，合理控制每环注浆量，以及合理设置注浆轮换方式，达到了精确控制地表沉降的目的，极大地提高了隧道的质量，保证了地面构筑物的安全。
具体实施方式
下面对本发明进行详细说明：
盾构机在地下盾构施工中，由于盾构机是将一个圆柱体的钢组件沿隧道轴线方向推进，同时对土壤进行挖掘。该圆柱体组件的壳体即护盾，对挖掘出的还未衬砌的隧洞段起着临时支撑的作用，承受周围水土压力，并隔绝地下水。盾构后管片成环并注入浆液凝固后完成衬砌的隧洞，也会对土体起到支撑的作用，引起地表沉降的最大因素是：拼装成环的管片露出到盾尾壳体外部时，在露出盾尾壳体的管片与洞壁之间会形成较大环形空腔，极易导致土体沉降，因此，这时的注浆和注入浆液的密实度，会直接影响到土体的沉降量，本发明的一种可精确控制地表沉降的盾构施工方法，正是致力与该薄弱环节：
首先，摸索出可提高浆液密实度的厚浆的配比，即盾构机的注浆浆液是采用厚浆，厚浆的配比为：用100公斤的膨润土、400公斤的粉煤灰、680公斤的砂子、430公斤的水配成厚浆。其次，严格控制盾构机向前推进的每环的注浆量，先计算出盾构机向前推进一环的理论注浆量，然后，盾构机在推进过程中控制每环的同步注浆量为向前推进一环的理论注浆量的1.2-1.3倍，浆液的注入量少于此量会影响到终凝后的密实度，大于此量，会造成浆液的浪费，甚至地表的隆起；
再其次，盾构机在同步注浆时，浆液的注入的位置和频次也会对浆液凝结后的密实度产生影响，本发明是采取：左上出浆口与右下出浆口同步出浆，左下出浆口与右上出浆口同步出浆，并且上述两组出浆口轮换交替出浆的方式；并且，在每环掘进过程中，上述两组出浆口每掘进10厘米轮换1次。
最后，在盾构机每环掘进中，及时调整盾构机姿态，使盾构机前盾的轴线偏差值与尾盾轴线的偏差值相差小于5厘米。这些同心度的一致性直接影响到管片与洞体间所形成空间的均匀度，也间接影响到注入浆液的密实度，都会对地表沉降产生影响。
Claims (1)
1.一种可精确控制地表沉降的盾构施工方法 ，其特征在于以下步骤：
（1）盾构机的注浆浆液是采用厚浆，厚浆的配比为，膨润土：粉煤灰：砂：水=10：40：68：43；
（2）先计算出盾构机向前推进一环的理论注浆量，盾构机在推进过程中控制每环的同步注浆量为：向前推进一环的理论注浆量的1.2-1.3倍；
（3）盾构机在同步注浆时，采取：左上出浆口与右下出浆口同步出浆，左下出浆口与右上出浆口同步出浆，并且上述两组出浆口轮换交替出浆的方式；并且，在每环掘进过程中，上述两组出浆口每掘进10厘米轮换1次；
（4）在盾构机每环掘进中，及时调整盾构机姿态，使盾构机前盾的轴线偏差值与尾盾轴线的偏差值相差小于5厘米。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108060931A (zh) * | 2018-01-18 | 2018-05-22 | 中铁十局集团城市轨道工程有限公司 | 用于有效控制地面沉降的新型注浆系统及注浆工艺 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1854462A (zh) * | 2005-04-28 | 2006-11-01 | 上海市基础工程公司 | 盾构无影响土层施工方法 |
| CN101294496A (zh) * | 2008-06-25 | 2008-10-29 | 上海隧道工程股份有限公司 | 注浆控制盾构姿态和纠偏的施工方法 |
| CN101982747A (zh) * | 2010-11-05 | 2011-03-02 | 上海隧道工程股份有限公司 | 盾构同步注浆量与注浆压力的标定方法 |
| CN103742162A (zh) * | 2014-01-20 | 2014-04-23 | 中铁工程装备集团有限公司 | 盾尾顶部设置有同步注浆装置的盾构机及同步注浆装置 |
| CN203769790U (zh) * | 2014-01-20 | 2014-08-13 | 中铁工程装备集团有限公司 | 盾尾顶部设置有同步注浆装置的盾构机及同步注浆装置 |
| CN203905954U (zh) * | 2014-06-06 | 2014-10-29 | 中铁工程装备集团有限公司 | 一种超大矩形断面盾构顶管机 |
| CN104989412A (zh) * | 2015-06-11 | 2015-10-21 | 北京市市政四建设工程有限责任公司 | 土压平衡式盾构长距离穿湖施工技术 |
| CN106295057A (zh) * | 2016-08-23 | 2017-01-04 | 中南大学 | 一种土压平衡盾构土仓进排土引起的地表沉降预测方法 |
| CN106285710A (zh) * | 2016-08-23 | 2017-01-04 | 中南大学 | 一种基于地表变形的土压平衡盾构掘进参数控制方法 |
| CN106437723A (zh) * | 2016-08-08 | 2017-02-22 | 中国矿业大学(北京) | 一种控制盾构穿越风险源时地层沉降的注浆方法 |
-
2017
- 2017-06-06 CN CN201710419665.XA patent/CN107165642A/zh active Pending
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1854462A (zh) * | 2005-04-28 | 2006-11-01 | 上海市基础工程公司 | 盾构无影响土层施工方法 |
| CN101294496A (zh) * | 2008-06-25 | 2008-10-29 | 上海隧道工程股份有限公司 | 注浆控制盾构姿态和纠偏的施工方法 |
| CN101982747A (zh) * | 2010-11-05 | 2011-03-02 | 上海隧道工程股份有限公司 | 盾构同步注浆量与注浆压力的标定方法 |
| CN103742162A (zh) * | 2014-01-20 | 2014-04-23 | 中铁工程装备集团有限公司 | 盾尾顶部设置有同步注浆装置的盾构机及同步注浆装置 |
| CN203769790U (zh) * | 2014-01-20 | 2014-08-13 | 中铁工程装备集团有限公司 | 盾尾顶部设置有同步注浆装置的盾构机及同步注浆装置 |
| CN203905954U (zh) * | 2014-06-06 | 2014-10-29 | 中铁工程装备集团有限公司 | 一种超大矩形断面盾构顶管机 |
| CN104989412A (zh) * | 2015-06-11 | 2015-10-21 | 北京市市政四建设工程有限责任公司 | 土压平衡式盾构长距离穿湖施工技术 |
| CN106437723A (zh) * | 2016-08-08 | 2017-02-22 | 中国矿业大学(北京) | 一种控制盾构穿越风险源时地层沉降的注浆方法 |
| CN106295057A (zh) * | 2016-08-23 | 2017-01-04 | 中南大学 | 一种土压平衡盾构土仓进排土引起的地表沉降预测方法 |
| CN106285710A (zh) * | 2016-08-23 | 2017-01-04 | 中南大学 | 一种基于地表变形的土压平衡盾构掘进参数控制方法 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 杨继范: "单液厚浆技术在越江隧道工程中的应用", 《上海建设科技》 * |
| 王辉: "建（构）筑物下盾构掘进施工隆沉控制", 《铁道工程学报》 * |
| 谭新根: "南京地铁软土地层盾构施工沉降控制", 《城市轨道交通研究》 * |
| 黄春来等: "软土地层盾构施工地表沉降分析及控制措施", 《山西建筑》 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108060931A (zh) * | 2018-01-18 | 2018-05-22 | 中铁十局集团城市轨道工程有限公司 | 用于有效控制地面沉降的新型注浆系统及注浆工艺 |
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