盾构应知应会技术培训.pptx

1、盾构应知应会技术培训 你认为盾构施工哪几个方面最重要一、识图二、地质分析三、相关参数计算四、管片选型五、同步注浆 目 录六、管片拼装七、盾构掘进控制八、二次注浆九、其它要求十、常见质量问题分析识 图一 识图 1、平面图2）影响曲线要素：偏移量：线路中线与隧道中心直线段重合，曲线段存在偏移量差长短链：路线桩号长于地面实际里程时叫短链,反之则叫长链1）曲线要素：ZH直缓HY缓和曲线YH圆曲线 左曲线偏角（转向角）=30R半径=1500mls缓和曲线长=55T切线长=71.338mL曲线长=142.646m 识图 2、纵断面图2）影响曲线要素：减振段（1910mm）与非减振段（1970mm）：超高：

2、1）曲线要素：坡度：上坡或下坡5.997竖曲线：R半径=3000mT切线长=28.5E外距=0.135（曲线中点到曲线切线交点的距离）地 质 分 析二 地质分析地质分析 区间地质情况区间地质情况 地质详勘布孔原则：钻孔沿左、右线两侧双排交叉布置在隧道结构外侧34m处（部分钻孔为避开管线稍有调整），单侧孔距约30m。联络通道在左右线之间增加1个钻孔，距离中部沿结构轮廓线约2.5m。强风化泥质粉砂岩：棕红色，原岩织结构大部分已破坏，矿物成分已显著变化，风化强烈，节理裂隙很发育，岩体极破碎，岩芯多呈坚硬土状、半岩半土状、碎屑、碎块状，局部呈碎块、大块状，局部夹较多中风化岩块，局部为强中风化层，土状者

3、遇水易软化、崩解。地质分析地质分析中风化砾岩中风化砾岩：棕红、棕灰色，砾状结构，层状构造，岩石层面基本为水平状，泥质胶结为主，少量钙质：棕红、棕灰色，砾状结构，层状构造，岩石层面基本为水平状，泥质胶结为主，少量钙质胶结，砾石含量约为胶结，砾石含量约为555570%70%，多呈次棱角状，主要成分为砂岩、灰岩，粒径约为，多呈次棱角状，主要成分为砂岩、灰岩，粒径约为2 24cm4cm，少数大于，少数大于7cm7cm，裂，裂隙发育，岩体破碎，多呈大块状，少量呈柱状。隙发育，岩体破碎，多呈大块状，少量呈柱状。中风化粉砂质泥岩中风化粉砂质泥岩：棕红色，泥质结构，层状构造，岩石层面基本为水平状，泥质胶结为主

4、，少量钙质：棕红色，泥质结构，层状构造，岩石层面基本为水平状，泥质胶结为主，少量钙质胶结，岩质较软，裂隙较发育，岩芯较破碎较完整，多呈大块状、短柱状，少量长柱状。胶结，岩质较软，裂隙较发育，岩芯较破碎较完整，多呈大块状、短柱状，少量长柱状。中风化泥质粉砂岩中风化泥质粉砂岩（K K2 2S S2b2b、K K2 2d d1 1）：棕红色，粉粒结构，层状构造，岩石层面基本为水平状，泥质胶结）：棕红色，粉粒结构，层状构造，岩石层面基本为水平状，泥质胶结为主，少量钙质胶结，岩质较软，裂隙较发育，岩芯较破碎较完整，多呈大块状、短柱状，少量长柱状。为主，少量钙质胶结，岩质较软，裂隙较发育，岩芯较破碎较完整

5、，多呈大块状、短柱状，少量长柱状。微风化泥质粉砂岩微风化泥质粉砂岩：棕红色，粉粒结构，局部含砾，层状构造，岩石层面基本为水平状，泥质胶结为主，：棕红色，粉粒结构，局部含砾，层状构造，岩石层面基本为水平状，泥质胶结为主，少量钙质胶结，裂隙少量发育，岩芯较完整，多呈长柱状，少量短柱状。少量钙质胶结，裂隙少量发育，岩芯较完整，多呈长柱状，少量短柱状。三相关参数计算1 1、管片排版计算、管片排版计算 转弯环偏转角的计算公式：转弯环偏转角的计算公式：=2=2arctg/D式中：式中：转弯环的偏转角转弯环的偏转角转弯环的最大楔形量的一半转弯环的最大楔形量的一半 D D管片外径管片外径将数据代入得出将数据代

6、入得出 0.40.40101根据圆心角的计算公式：根据圆心角的计算公式：180L/R L=R/180式中：式中：L L一段线路中心线的长度一段线路中心线的长度 R R曲线半径，取曲线半径，取750750mm而而 ，将之代入，得出，将之代入，得出L L5.24645.2464mm 上式表明，在上式表明，在750750mm的圆曲线上，每隔的圆曲线上，每隔5.24645.2464mm（3.4973.497环）要用一环转环）要用一环转弯环。以此类推，可以算出弯环。以此类推，可以算出R R为其他数值的拼装关系，结合线路就可以将管片为其他数值的拼装关系，结合线路就可以将管片大致排列出来。大致排列出来。2

7、2、土压力计算、土压力计算1.1.水土分算水土分算一般适用于碎石土和砂土，这些土无黏聚性或弱黏聚性，地下水在土颗粒间容易流动，重力水一般适用于碎石土和砂土，这些土无黏聚性或弱黏聚性，地下水在土颗粒间容易流动，重力水对土颗粒中产生孔隙水压力。对土颗粒中产生孔隙水压力。2 2、水土合算、水土合算适用于不透水和弱透水的黏土、粉质黏土和粉土。正面平衡压力：P=k0h+0.2barP：平衡压力（包括地下水）：土体的平均重度（kN/cm3），根据不同的土质选取不同的参数h：隧道埋深（m）k0：土的侧向静止平衡压力系数例如：简算P=k0h+0.2bar=0.33*(2.1*18.522+4.4*19.6+1

8、9.6*19.5)/100+0.2=1.87bar 3 3、出土量计算、出土量计算1.1.出土量计算出土量计算 推进出土量其中：d1刀盘开挖直径，6.28m；L 管片宽度，1.5m；松散系数，1.2-1.6一般强风化泥质粉砂岩取1.3 中风化泥质粉砂岩取1.4 微风化泥质粉砂岩取1.5作业：作业：1 1、思考通常按照、思考通常按照8080方控制依据是什么？方控制依据是什么？2 2、计算注浆量计算注浆量管片选型四管片选型2.1 管片的拼装点位 按照大部分盾构机油缸设置情况，管片拼装分16个点位，分别是1、1:30、2、3、4、4:30、5、7、7:30、8、9、10、10:30、11、12。管片

9、划分点位的依据有两个：管片的分块形式和螺栓孔的布置。且为保证隧道整体性及整圆度，盾构隧道管片要求错缝拼装，相邻两环管片不能通缝。管片选型2.1 管片的拼装点位选择管片选型2.1 管片的拼装点位选择管片选型 隧道衬砌由六块预制钢筋混凝土管片拼装而成。由封顶块（K）、邻接块（L1）、（L2）、标准块（B1、B2、B3）构成。衬砌采用错缝拼装，自下而上交叉拼装，封顶块和邻接块搭接2/3，最后纵向插入。管片选型2.2 根据盾尾间隙进行管片选型 如右图所示，通常将盾尾与管片之间的间隙叫盾尾间隙。如果盾尾间隙过小，盾壳上的力直接作用在管片上，则盾构机在掘进过程中盾尾将会与管片发生摩擦、碰撞。轻则增加盾构机

10、向前掘进的阻力，降低掘进速度，重则造成管片错台、破损、渗漏，盾构一边间隙过小，另一边相应变大，这时盾尾尾刷密封效果降低，在注浆压力作用下，水泥浆很容易渗漏出来，破环盾尾的密封效果。管片选型 盾尾间隙是管片选型的一个重要依据。比如，中铁山河盾构机盾尾间隙为75mm（扣除整容环高度，一般为30mm左右），每次安装管片之前和掘进到1m左右，对管片的上、下、左、右四个位置进行测量。如发现有一方向上的盾尾间隙接近50mm时，就要用转弯环对盾尾间隙进行调节（在盾构掘进过程中，应及时跟踪盾尾间隙，发现盾尾间隙有变小趋势，最好能通过千斤顶推力来调整间隙）。调整的基本原则是，哪边的盾尾间隙过小，就选择拼装反方向

11、的转弯环。管片选型2.3 根据油缸行程差进行管片选型 盾构机是依靠推进油缸顶推在管片上所产生的反力向前掘进的，我们把推进油缸按上、下、左、右四个方向分成四组。而每一个掘进循环这四组油缸的行程的差值反应了盾构机与管片平面之间的空间关系，可以看出下一掘进循环盾尾间隙的变化趋势。当管片平面不垂直于盾构机轴线时，各组推进油缸的行程就会有差异，当这个差值过大时，推进油缸的推力就会在管片环的径向产生较大的分力，从而影响已拼装好的隧道管片以及掘进姿态。同时也可以看出如果继续拼装标准环的话，下部的盾尾间隙将会进一步减小。通常我们以各组油缸行程的差值的大小来判断是否应该拼装转弯环，在两个相反的方向上的行程差值超

12、过40mm时，就应该拼装转弯环进行纠偏。Part 1Part 2管片选型2.4、盾构间隙与油缸行程之间的关系 在进行管片选型的时候，既要考虑盾尾间隙，又要考虑油缸行程的差值。而油缸行程的差值更能反映盾构机与管片平面的空间关系，通常情况下应把油缸行程的差值作为管片选型的主要依据，在盾尾间隙接近于警戒值（50mm）前，根据盾尾间隙进行管片选型。管片选型综上所述，选择正确的管片必须综合考虑以下因素：A）根据线路特点进行管片预排版 B）推进千斤顶的行程差（左右和上下）C）盾尾间隙（上、下、左、右）D）铰接油缸的行程差。E）盾构机掘进方向与设计轴线的相对关系 F）错缝拼装同步注浆五同步注浆一检查、二慢、

13、三同步、四预留、五控压、六管量砂浆质量砂浆方量掘进200mm后再注注浆与掘进同步预留1-2方砂浆保管注浆压力不得超过交底要求掘进完成后保证注浆方量管片拼装六管片拼装1、是否与选型一致，是否破损、裂纹2、安装顺序是否一致3、安装是否平整、错台4、装大、装小（看第一块，看K块）掘进控制七掘进控制1、严格按照交底给定参数范围控制，调整上报2、地质、地表应知应会3、气压辅助和全土压平衡互换模式4、调向不得超过10mm，趋势不得大于7；水平方向推进油缸压力差不得大于50bar，垂直方向推进油缸压力差不得大于100bar，上下、左右铰接行程差不大于50mm，油缸行程差不大于60mm5、掘进扭矩为额定的70

14、%-80%，波动不超20%6、推力与土压有关，持续波动大或上升均为异常7、土压波动超过0.3bar，速度瞬间波动或超过15mm/min均为异常8、掘进关注螺机压力和渣土改良（加气和混合液配比）二次注浆八二次注浆1、注浆顺序（先下后上，先上后下）2、单液浆和双液浆3、注浆压力4、注浆量5、注浆间距和位置 其它要求九值班工程师应知应会八条一、管片库存、地质地面信息了然于胸 对施工现场库存管片的数量、类型进行盘点，止水条粘贴是否合格，如管片库存量和类型不足，及时联系管片厂配货；地质类型、埋深、地面建筑物及管线、掌子面位置清楚防患于未然。二、管片质量与防水检查须仔细 到岗后，仔细检查管片外观质量（裂缝

15、、掉角、破损、螺栓孔堵塞），检查防水材料粘贴是否牢固，是否耸肩、脱落、翘起，如有问题，必须处理。三、工作交接很重要 到岗后，须与上一班当面进行工作交接，对当前地层变化、管片选型、管片姿态、地表沉降、浆液质量和注浆情况、碴土改良情况、异常情况逐项交接并记录。四、监测数据要参考 主动询问测量组地表及建筑物监测真实情况，并告知主司机，与主司机商量确定掘进参数和注浆参数。五、日常工作要到位 次序为新安装的10环管片螺栓复紧与否新安装管片有无破损和渗漏后配套砂浆罐砂浆存余量测量导向系统电缆是否拉紧导向系统靶位、仪器是否污染泡沫剂是否满足要求水箱是否加满实名制盖章是否完善路板、栏杆、水管、反光条是否完善洞

16、内文明施工是否到位。六、管片选型（重点）掘进开始前，准确测量盾尾间隙，该盾构机的标准盾尾间隙为65mm，控制油缸的上下、左右的行程差（推进油缸和铰接油缸）。七、管片拼装（重点）盾尾及管片清洁、检查防水及密封、注意管片旋转、K块安装切忌强顶八、掘进管理（重点）浆液质量、管片外观检查、盾构纠偏不大于9mm，渣温和水温监测、出渣控制（不超过80m3）及注浆量控制（不少于6.5m3），采用“双指标”控制，即注浆量和注浆压力相结合作为注浆结束的依据。常见质量问题分析十管片选型质量通病分析质量通病分析序号质量通病原因分析管片推力过大，受力不均管片拼装前检查不到位盾构纠偏调向过大盾构注浆压力大，浆液不凝固文明施工差管片选型不合理管片止水条破损或脱落管片拼装过大或过小、操作不当1管片渗漏水2管片错台3管片破损4管片上浮5管片裂缝谢 谢！汇报完毕汇报完毕