大粒径漂石地层盾构机刀盘及刀具选型研究

北京地铁9号线06标段军事博物馆站～东钓鱼台站区间盾构工程穿越永定河引水渠、玉渊潭公园东湖及北小湖;盾构隧道穿越的地层为含大粒径漂石的砾岩层和湖底富水卵漂石⑦层,该种地层在国内外盾构隧道施工中均无类似工程实例,盾构机选型对于该工程至关重要,尤其是盾构刀盘选型和刀具配置更是重中之重。通过总结和分析盾构在两类地层结构中掘进的施工数据,为盾构今后穿越类似地层积累宝贵的经验。     

卵漂石地层盾构机刀具磨损研究

北京地铁9号线06标段军事博物馆站～东钓鱼台站区间工程,盾构穿越的地层为含大粒径漂石的砾岩层和富水卵漂石⑦层。此种地层在国内外均无类似工程实例,掘进施工过程中盾构机刀具磨损非常严重,通过分析和总结盾构实际掘进参数及刀具磨损规律,对盾构机的刀具配置进行有效改进,确保盾构的掘进施工顺利进行,延长盾构刀具的使用寿命。     

漂卵石地层盾构机刀盘卡停原因分析及脱困技术

盾构机被困是地铁隧道施工中的重大风险之一。成都地铁5、6号线区间隧道多位于漂卵石地层,由于该地层漂石含量多、粒径大,盾构机掘进时极易发生刀盘卡停现象,而且采用盾构机脱困扭矩不易直接脱困,严重影响盾构机正常掘进。文章以成都地铁5、6号线区间隧道施工为例,对大粒径漂卵石地层盾构机被困原因进行了分析,并提出了预防刀盘卡停及刀盘脱困的多项技术措施,详细介绍了惰性砂浆置换和膨润土泡仓刀盘脱困技术方案的实施,总结了应用效果,可为类似工程施工提供借鉴参考。     

大漂石高富水地层土压平衡盾构施工控制策略

对成都地铁4号线某区间隧道穿越大漂石高富水地层易出现的"卡"、"磨"、"塌"等典型施工问题进行了系统分析.结合现场测试数据,建议大漂石地层盾构施工采用动力配置较高的复合式盾构机,盾构施工过程每环超挖率控制在3.3％左右.     

红砂岩-卵石复合地层刀盘卡停分析及对策

富水红砂岩与大粒径砂卵石复合地层其骨架效应显著,且大粒径漂石随机分布,极易导致盾构施工过程中出现刀盘卡停等故障。本文以兰州2号线公定区间盾构刀盘卡死故障为例,结合工程实际分别从水文地质条件、盾构机性能、刀盘布局等方面分析刀盘卡死原因,并针对性提出渣土改良、盾构机自身减负及消除围岩对刀盘握裹力等技术处理措施,成功解决了红砂岩与大粒径砂卵石复合地层中盾构机卡顿问题,避免了进仓或地面加固后处理工序,实现了工期及成本效益双丰收,对同类型工程具有重要参考价值。     

盾构隧道下穿既有铁路路基及桥梁桩基施工过程影响分析

1 工程概况 北京地铁10号线草桥—樊家村站区间从东往西连续穿越京九铁路路基和京沪高铁桥梁群桩基础,区间隧道为6m直径的盾构隧道,隧道埋深14.9 m,静止水位埋深约25 m,隧道所处地层从上至下依次为杂填土、细中砂、砂质粉土、粉细砂、新近沉积卵石、粉质黏土、第四纪晚更新世冲洪积卵石等,下穿段隧道穿越地层为第四纪晚更新世冲洪积卵石层. 京九铁路为两股道,碎石道床,钢筋混凝土轨枕,轨道类型为60 kg/m,基础形式为路堤,高出正常路面4～5m.区间右线隧道与铁路斜交61°,相交段长约33 m;左线隧道与铁路斜交70 °,相交段长约30 m.     

盾构机进出换刀井施工技术研究

通过北京地铁九号线06标段军东区间盾构机在大粒径卵漂石地层中掘进时,每隔200 m左右需要在换刀井内进行刀具更换的施工实例,总结出盾构机在富水卵漂石地层中不完全进出洞的接收与始发施工技术。在满足施工需要的前提下,尽量减小换刀井的规模,既保证了换刀井内作业的安全高效,又降低了施工成本,为今后盾构在较困难地质条件下顺利掘进施工积累经验。     

砂卵石地层中泥水盾构机脱困技术方案分析

盾构机在砂卵石地层中卡机是目前地下施工项目面临的较大的危险源之一.以兰州轨道交通1号线一期工程迎马区间泥水平衡盾构机在砂卵石层中卡机故障为例,分析了在沙卵石地层推进中盾构机卡机的原因,介绍了盾构机脱困技术方案,详细阐述了该技术方案的实施步骤和相关技术细节。     

富水砂卵石地层盾构换刀方案

成都地铁1号线盾构隧道工程主要穿越地层为砂卵石地层,砂卵石对盾构机的刀具磨损较为严重,为保证盾构掘进的正常进行,需要频繁更换刀具。通过对成都地铁1号线施工中的几种盾构换刀方案进行比较,提出了富水砂卵石地质情况施工中合理换刀方案。     

富含大粒径漂石的砾岩层隧道开挖技术研究

针对砾岩层中大粒径漂石开挖及外运的难题,分别从大漂石的开挖及破除两个方面采取了具体的施工措施:对不侵结构的大漂石用网兜兜住直接凿除;对侵结构的大漂石采用断格栅,对漂石加固后进行初支施工,待过大漂石2 m后再进行处理;对粒径大于80 cm的大漂石进行爆破后再外运。实践证明该处理措施既能保证安全又能保证进度。     

地铁隧道通过浅覆土砂卵石地层段开挖面失稳盾构机脱困技术

以长沙地铁二号线盾构机过某砂卵石地层段时开挖面失稳,出现地表塌陷为实例,针对埋深较浅、砂卵石层较厚的地质特点,采取地表注浆加固与盾构机内部处理相结合的方法,较好地起到了固岩、堵水、减少扰动的作用。同时,运用监控量测的手段,及时优化施工,使隧道通过坍陷地段,盾构机成功地从砂卵石地层中脱困。     

兰州地铁穿黄工程泥水盾构掘进技术优化

文章以在建的兰州地铁1号线穿黄工程段为基础,对兰州地铁1号线世纪大道站—马滩站区间穿黄工程的特点进行了深入研究,重点分析了泥水盾构机的主要系统设计、盾构机掘进功效以及盾构机设计优化等,阐述了在富含水、砂卵石及漂石地层中盾构机设计应注意的事项和施工应对措施。     

砂卵石地层洞桩法车站成桩技术与创新

在砂卵石地层中,地铁车站洞桩法施工成桩问题备受关注。以北京地铁16号线二里沟车站为工程依托,针对其大粒径砂卵石地层特性,对单层导洞法施工中存在的洞内大直径机械成桩问题进行了研究。在施工过程中注重技术创新,首先采用履带式行进系统对钻机进行改进,提高钻机稳定性,解决了钻机在大粒径卵石地层成孔过程中晃动大,桩身垂直精度低的问题;其次对钻头进行改进,采用液压钻高频振动冲击破碎漂石以减小卵石粒径;最后通过分级钻进和调整泥浆配比的方法,解决了钻进过程中卵石堵管、卡钻、扩孔过大等问题。经施工优化后成桩过程钻进工序时间减少了90.20%,整体成桩时间减少了89.16%,提高了施工效率。     

砂卵石地层人工挖孔桩施工关键技术研究

北京地铁九号线丰台北路站施工范围穿越含大漂石的砂卵石地层,中间桩基础成孔采用人工挖孔,施工较为困难。分析了砂卵石地层人工挖孔的施工风险,并且提出了一套砂卵石地层人工挖孔桩施工的关键技术和安全保证措施,保证了人工成孔的顺利进行。     

土压平衡盾构过圆砾土层施工技术浅析

通过研究西安地铁一号线12标采用土压平衡盾构机穿越600 m全断面圆砾土地层的施工风险,提出了在盾构机设计、渣土改良,控制沉降等方面的各项措施,为以后类似工程施工提供借鉴。     

北京地铁创世界盾构施工最新纪录

3月12日上午，在北京地铁4号线动物园车站西端，随着6m盾构机缓缓钻出，进入正在施工的车站空间，由北京市政集团第四工程处承建的14标段盾构隧道胜利完成。至此，地铁4号线最长的盾构隧道标段全部贯通，并创造了应用6m盾构机，在全断面无水砂卵石地层中不更换刀盘，一次掘进1339．8m的最新世界纪录。北京地铁4号线14标段北起四通桥，南到动物园共有6条隧道，为全断面无水砂卵石地层，其地质结构堪称北京地铁盾构施工中难度之最。     

大粒径无水砂卵石地层土压平衡盾构机选型

大粒径无水砂卵石地层是北京西南地区较常见的地层,也是一种典型的力学不稳定地层。地铁隧道施工一般位于繁华街区,地表建筑物及地下管线较多,这就要求在施工中把对地上环境的影响降到最小,盾构法施工能满足该项要求。目前盾构机种类、形式多种多样,保证选型正确是盾构法能够顺利实施的前提和保证。     

跨海地铁泥水平衡盾构施工地层突遇孤石群处理方法

厦门市轨道2号线海沧大道站-东渡路站跨海隧道区间采用泥水平衡式盾构机施工。盾构机刀盘直径为7 043 mm,管片外径为6 700 mm,管片宽度为1 500 mm。跨海区间穿越地层地质条件非常复杂,先后穿越淤泥层,强风化、中风化变质砂岩以及微风化变质石英砂岩层等,其中隧道穿越F8、F10风化深槽。左线正常掘进施工至412环时出现异常现象,当推进至417环时,刀盘完全卡死无法转动,盾构机顶部海床塌陷,停止推进。经地质勘探后,探明原因为地层突变遇孤石群。打捞气泡舱底部淤积的石头及刀具,采取多种保压措施,满足高压进仓条件后带压进仓更换刀具、清理开挖仓、处理孤石。采取合理有效的措施后,左线417环出现的刀盘卡死、海床塌陷等异常情况得以解决,重新恢复掘进。     

富水弱胶结大粒径砂卵石地层盾构施工技术

兰州地区富水弱胶结砂卵石地层中修建的第一条盾构法隧道工程,施工中遇到许多技术难题,如掘削面前方大粒径卵石难以有效破碎;掘削面平衡土压力难以建立与欠压掘进;渣土改良效果较差与螺旋机喷涌;地层超挖明显、隧道上方地层出现空腔以及地表沉降现象难以控制等。针对以上问题进行深入分析,发现弱胶结砂卵石地层中高强度大粒径卵石的存在与渣土改良效果难以保证是导致盾构掘进困难、地层超挖与沉陷的主要原因,从施工技术角度提出了相应的应对措施,如加大盾构机额定扭矩和总推力,确保在有足够动力的前提下,适当减少滚刀数量,同时增加贝壳刀与撕裂刀的数量。从施工技术角度提出相应措施,可为今后类似工程提供参考。     

北京地铁4号线砂卵石地层盾构机选型

在盾构工程中盾构机选型是重点工作之一，盾构机型选择的正确与否是盾构隧道工程施工成败的关键。文章以北京地铁4号线四标段盾构工程为例，介绍了盾构机选型原则与依据，针对4号线四标段所处砂卵石地层特点，系统阐述了北京砂卵石地层盾构机选型的技术路线和过程。