摘要:结合广州市轨道交通三号线[天"华]区间盾构工程为实例,阐述了海瑞克土压平衡盾构机在地铁盾构隧道施工中的主要内容,并针对施工中遇到的一些具体问题提出了解决办法。
关键词:地铁 盾构 隧道
1、工程概况
广州市轨道交通三号线[天"华]区间盾构工程分为两个区间(天河客运站"五山站区间以及五山站"华师站区间),主要由两条圆形盾构隧道为主组成,双线长6259.615m。隧道标称内径为5400mm;埋深为11"28m;平面最小曲线半径为350m;最小竖曲线半径为3000 m;最大坡度为19‰;最小坡度为3‰。
天"五区间隧道主要是在残积层和全风化层中穿过,顶底板差异不大,在中部偶见夹有球状微风化岩石。近五山段顶板出现少量砂层。隧道洞身天然单轴抗压强度最大值为153.40MPa。
五"华区间隧道主要是在强风化层中穿过,顶底板岩土分层有一定差异,存在上软下硬或有夹层现象。中部为瘦狗岭断层破碎带,以北均为花岗岩、花岗片麻岩带或风化层,以南为白垩系红层岩系。靠近华师站段隧道全断面在微风化层中穿过。地表地形地貌变化也比较大。白垩系红层隧道上方发育有较长段含水砂层。
2、盾构掘进
2.1刀具配置
地质情况对刀具配置起决定作用,隧道围岩为I、II类(按《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》中隧道围岩分类)时,一般采用刮刀(俗称羊角刀),而对于III"VI类围岩则使用盘形滚刀效果较好。盘形滚刀又有单刃和双刃之分,单刃滚刀适合较硬岩或强度不均匀的围岩,而双刃滚刀适合一般硬岩及强度均匀的围岩。针对本工程的地质情况,均配置单刃盘形滚刀。
2.2掘进参数控制
(1)、控制刀盘扭矩。根据保护刀具、降低刀具磨损的要求,必须将刀盘扭矩控制在某一容许范围内,而控制扭矩的主要依靠以下方法:
◆ 减小推力:这是最简单、有效的方法,但同时也会降低掘进速度。
◆ 减小刀具的贯入度:即在保持掘进速度基本不变的情况下,提高刀盘转速,一般达2.5"3r/m左右。当开挖面为全断面硬岩时,减小刀具贯入度,能显著降低刀盘扭矩。但刀盘高转速不适用有孤石的围岩,因为孤石很容易造成刀具崩裂。
◆ 向开挖面、土仓内加入土质改良剂:
常见的土质改良剂及适用地层
膨润土
适用砂"砂砾地层
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