地铁盾构机穿越复杂地质施工技术研究

地铁盾构机穿越复杂地质施工技术研究
吕剧王定保借当摘要:近年来地铁线路的修建数量急剧上升,盾构机成为了地铁施工中的主要设备。地铁工程可能会存在着地层软硬不均、中微风化或是地层孤石等众多不同类型的地质结构问题。因此面对众多复杂地质结构,需要对盾构机施工技术加以调整。本文通过对地铁盾构机在上述三种类型的地质中应用进行研究,分析了盾构机刀具更换、盾构装置、排土输送等相关技术内容,确保盾构机顺利穿越复杂地层完成施工。
关键词:地铁盾构机;复杂地质;盾构施工
引言
随着我国逐渐扩大交通基础设施建设体量,促使地铁成为了众多大中型城市当中缓解交通压力的主要工具。而对地铁建设体量以及流程进行研究分析,发现其中最为关键的施工环节就是有关盾构施工的内容。由于在实际当中的工程地质可能会出现较为复杂的种类,在使用盾构机进行施工的过程当中很可能会存在着一定的技术难题影响施工质量。因此分析盾构机在穿越地铁复杂地质施工中的技术要点尤为重要。
中国经济硬着陆1 工程概况
myie2以某城市交通中的地铁在建工程为例进行研究,该地铁工程在实际建设当中的长度为32.15km,线路上的站点共计为22座。其中在该地铁线路当中,前半部分的10座站点当中使用到明挖施工方式,建设地下2层的框架结构。而在后5座站点全长8.12km的路程建设当中应用到的施工方式为盾构法,在施工过程中发现这一施工阶段当中所经过地质结构相对较为复杂,其中包含了白云岩、辉绿岩以及花岗岩等众多不同类型的地质。并且该段路程的最小曲线半径为600m,对其坡度结构进行研究,发现最大坡度参数达到25.18‰,线间距处于18~20m之间。在该段路程的施工过程当中,以由东向西的方式进行敷设,对该区间的地铁地质情况进行实地勘察,发现在实际当中的区间地势相对较为复杂,且起伏程度较大,拥有更加多样的地质结构条件,因此需要在施工过程当中对盾构施工技术加以研究[1]2013河南中招试题。
2 穿越复杂地质时的盾构机施工技术
2.1盾构机在地层软硬不均下的施工技术
骗纸根据上述工程案例进行研究分析,发现在地铁盾构机施工过程当中,很可能会遇到地层软硬程度不均匀的问题,在这样的地层当中进行施工建设,需要对盾构机进行科学合理的调节。
通过调查研究发现,在该地铁施工路段中,后5座站点进行盾构施工建设时所经过的地质结构上下分为两种不同的类型,其中在该区段中的上层土质结构相对较软,表现出强风化以及全风化状态,而下层当中的土质结构表现为硬度较大的特征,风化程度相对较为微弱。在实际当中,使用盾构机挖掘施工时由于面临的土质硬度存在着一定的差异,因此对盾构掘进参数加以调节,能够保障形成正确的施工路线,避免隧道施工出现明显的偏移问题。
盾构施工中,对地质特性加以考虑,灵活调整刀盘转速。刀盘在转动中,若掘进到土质较软的地层中,可能会产生较大的扰动问题,促使土压失衡,出现路线偏移的问题。并且严重时可能会出现掌子面坍塌的问题,造成安全事故。
基于这样的现象,在施工中首先需要对盾构机的掘进速度加以控制,缓慢掘进。且考虑到岩层硬度若较强,将会严重磨损刀具,因此,需要减小盾构机的推力,减缓刀盘转动速度。结合工程实际,在掘进中,刀盘的速度控制在1.0r/min,且将每圈的实际贯入量控制
欧姆定律教案在5mm左右。实际开展掘进施工时,完成一段距离的掘进之后需要及时的进行检查,包括检查刀盘以及刀具等是否现损伤等。
随后需要注重掘进施工中盾构机装置的调节,做好推进油缸及铰接处理,并调整刀盘的倾角,保障刀盘施工合理,对硬质岩石有效切削。
检测控制盾构机推进油缸油压,若岩石结构硬度增加,适当的增加油压,反之适当的降低油压。
将超挖刀安装在刀盘结构上,这一举措的目的在于掘进施工中若出现开挖直径偏差能够通过超挖刀完成快速超挖,进而确保盾体通过及姿态偏移现象加以纠正,保障盾构机施工始终能够与设计轴线处于相一致的状态。
对盾构机的刀具进行更换时,避免在土层结构相对较差的区域进行更换。若必须在这样的环境中更换刀具,要求分析同类型地质刀具磨损情况以及对地质情况进行详细的分析,在全面确定适合换刀的位置之后,率先加固地层结构,等待地层满足相应的强度要求之后,可以开展常压换刀或带压换刀作业。
停机后,及时封闭土舱,保障对压力起到良好的维持作用,避免出现掌子面坍塌的问题。并且为了全面避免在盾构施工过程当中出现坍塌事故,对地质情况进行全方位的调查研究之后,需要对地质不良位置进行加固处理。应根据实际工程的施工需求,结合地质详勘,在施工前期对换刀位置进行合理的安排,保障能够顺利开展施工作业[2]
2.2盾构机在中、微风化岩层中的施工技术
与此同时,在该段地铁盾构施工路段当中,同样存在着风化岩层较为微弱的路段,这一区域当中的地质结构硬度较大,在开展盾构掘进的施工时施工难度较大,刀具容易出现较为频繁的磨损更换需求,难以在既定的施工时间中完成岩体切割作业。刀具出现严重的磨损问题,将会对岩体的破碎情况产生不良影响,岩石碎片的规整性以及大小等存在着一定的差异,不利于螺旋输送机完成排渣输送以及施工进度无法保障。
因此在施工中,首先优化盾构机的施工模式,选择半敞开或是全敞开的施工方式提升掘进效率。
其次是在盾构施工到达硬质岩石地段之后,由专业的施工人员进入土仓中更换盾构机刀具。使用滚刀破岩的施工方式对该地段的掌子面进行切削,达到良好的掘进施工效果。
与此同时,必须保证足量的泡沫剂对刀具起到一定的润滑保护作用,避免刀具在掘进施工中出现较快的磨损问题。通过降低刀盘的实际扭矩参数,破碎岩石效率加快,并促进掘进作业高效完成。在土仓使用泡沫剂之后,能够在一定程度上提升仓体当中土体的和易性,避免促使螺旋叶片过快磨损。在施工中若发现刀具出现较为严重的磨损,及时更换耐磨刀具。
2.3孤石段盾构施工技术
孤石段也是在该地铁盾构施工过程当中遇到的复杂地质结构之一,孤石为体积相对较大的石块,且硬度较高,通常情况下以单体形式横亘在土层当中。这样的石块破碎难度相对较大,在盾构施工中,使用滚刀破碎施工方式。起点为线,在强化拉伸力的作用下,促使孤石破碎。若遇到的孤石直径超过1m,在使用滚刀破碎施工方式的过程中,将会产生较长的处理时间,当发现渣土中已经出现了大量剥落的碎石之后,表明孤石已经破裂,可以通过提升切割强度,实现彻底破碎。
遇到这样的石块,将会促使盾构机的刀具出现较为明显的磨损问题。使用具有更高耐磨性的刀具,在完成孤石的破碎处理之后,做好排除作业。若孤石的直径不超过0.2m,可使用
传统方式完成排除,结合实际盾构施工效果,在孤石段施工中,刀盘的配套装置需要科学选择,可选择包括滚刀、刮刀、切刀以及撕裂刀在内的等众多不同的类型[3]
与此同时,结合工程地质情况进行研究,若在实际当中无法通过盾构机完成对孤石的破碎处理,首先需要加固孤石周边风化的土层,为盾构机的破岩以及人工破岩等提供条件。在隧道内以静态爆破的方式对孤石进行爆破,降低盾构施工难度。或是在盾构机通过前期通过在地面钻孔爆破、冲孔爆破等方式完成对孤石的破除处理。
3结束语
地铁施工建设中应用盾构机进行挖掘作业,可能会遇到多种复杂地质结构,同时不可预见的问题也会增多,因此在施工中对地质进行深入的了解与探讨,然后合理选择盾构施工技术,制定盾构施工方案,避免因复杂地质条件给盾构施工所带来的影响,确保最终盾构机能够顺利完成复杂地质结构的穿越施工,打造高质量的盾构掘进作业。
参考文献:
[1]刘臣. 地铁盾构机穿越复杂地质施工工艺[J]. 设备管理与维修,2022,(08):146-148.
[2]牛国强,王帅. 地铁盾构机穿越复杂地质施工技术[J]. 建筑技术开发,2022,49(01):39-41.
[3]王贯洲. 地铁盾构机穿越复杂地质施工技术[J]. 工程建设与设计,2021,(09):121-123.

本文发布于:2024-09-21 04:36:14,感谢您对本站的认可!

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