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1、 拼装管片通过矿山法隧道 广州地铁三号线大汉盾构区间通过矿山法隧道的案例一、 概况广州地铁三号线大汉盾构区间位于大石汉溪区间，区间里程为YCK1585519829，其中 YCK16+71516+937 区间，在隧道通过范围内主要地层为中风化混合岩8z-2、微风化混合岩9z-2，属、类围岩，岩石抗压强度为 fc=62.5113MPa，属硬岩段。隧道平面为曲线曲线半径 R=1800M，纵断面为上坡坡度系数为 i=4。根据该段地层的地质特征，结合盾构机的性能、施工成本、施工工期的风险等原因。如果采用盾构法通过可能会出现刀具磨损严重、工期滞后及盾构机机械损坏等风险。中隧集团大汉项目部经充份研究，决定采
2、用在盾构机到达 前，先矿山法开挖，然后由盾构机步进、拼装管片通过该段地层，通过对比分析，采用矿山法通过硬岩段可以避开一些重大风险，并且不影响关键工期。二种施工方法通过硬岩段工期分析对比如表一隧道通过硬岩段工期分析、对比表一 实际通过暗挖段工期盾构法矿山法 左线右线 3745 天10 天1842二、 隧道开挖 采用矿山法通过硬岩段，必须在盾构机贯通前将隧道挖通，将导台接收台施工完毕并符合设计要求 ，否则会影响进度。 本例利用中间风机房竖井 进行隧道开挖，根据矿山法的施工进度 ，隧道开挖必须提前进行。 根据该区间地质特征，隧道采用人工光面爆破开挖，超前小导管、锚杆+钢筋网+喷射混凝土等支护措施，根
3、据 地质条件不同，采用不同的初期支护参数，见表二矿山法隧道初期支护参数表 表二锚杆围岩类 型喷砼 C20规格间距钢筋网厚 12022， L=2.5M 拱部设 置1.21. 26.5200 200,拱 部局部设 置 厚 80无无隧道的开挖其断面要满足盾构机安全平稳通过，本案例考虑了围岩的类型、施工误差，将开挖断面设计为外放 200MM，即开挖直径66406560，并设置盾构机导台，如图在施工暗挖段时，除了注意施工安全外，还要特别控制好隧道的中心线、隧道的超挖、欠挖、导台的标高、导台的弧度导台的中心线。在贯通前，应检查隧道的欠挖、导台的标高，如果不符合设计要求，要立即进行处理，否则会影响盾构机的步
4、进。三、 盾构机通过暗挖段隧道通后盾构机步进上导台，盾构机过暗挖段拼装管片主要有以下几道工序：盾构机步进、拼装管片、喷射豆砾石、管片背填注浆，工序流程如图盾构机过暗挖段工艺流程图盾构机步进盾构机上导台后要步进安装管片，盾构机在导台上步进，每步进1.5M 安装一环管片，在步进过程中要在盾构机前方提供反力，以确保管片安装质量要求，增强管片防水效果。本例提供反力约 300T，步进过程盾构机姿态的控制，主要依赖导台的施工质量。为了不影响施工进度，要将豆砾石准备充分。管片拼装管片拼装工艺与正常掘进时相同。通过盾构盾尾与管片外围间隙的控制，使管片符合设计轴线要求。在安装每一片管片时，先用人工将盾构机上导台
5、盾构机步进拼装管片喷射豆砾石管片背填注浆提供反力准备豆砾石补充注浆每片管片连接螺栓进行初步紧固；待安装完一环后，对螺栓进行进一步的紧固待管片出盾尾之后，重新对管片连接螺栓进行紧固背衬回填管片拼装完成后，要及时进行管片外围与地层间的背衬回填工作，回填工作是每隔 4.5M，在盾构机的切口四周用袋装砂石料围成一个围堰，防止注浆液、豆砾石从刀盘前方流出。然后用砼喷射机自刀盘前方向盾构后方吹入粒径 510mm 的豆砾石骨料；每步进 1.5M 即一环再一次用砼喷射机向管片背后吹入豆砾石，以确保管片背后充分密实。管片背衬回填是在刀盘前方，将 50 导管从盾构机盾壳外入到盾构中体或者后体进行。在背填时盾构机停
6、止步进。由于隧道开挖的不规整，每环豆砾石量不完全相等。见表三右线过暗挖段部分管片注浆量及豆砾石量一缆表 表三环号同步注浆量 （M3）补充注浆量 （M3）豆砾石量 （M3） 6465145.6 64751211.2 648511.2 64955.6 65057 65145.6 652565.6 653511.2 65459.8 655564.2 65652.8 65752.1 65854.2 6595184.266057 66154.266252.8 66354.62.1 6645121.4 66554.2 6665125.6 66754.2 6685125.6 66955.6 6705255.
7、6 管片背填注浆注浆浆采用水泥砂浆，配比为水泥：膨润土：粉煤灰：砂：水=120：60：381：779：460，注浆在每环管片喷射小碎石回填后进行，通过盾构机自身的同步注浆系统注浆，采用手控方式进行，注浆结束标准：采用双重标准控制。当注浆压力达到设定值（0.10.2Mpa）或注浆量达到小碎石理论空隙率的 80%以上时,即可暂停注浆。补充注浆由于管片背填注浆时，盾构机前方是敞开的，管片注浆效果肯定不理想，必须对管片进行补充注浆。管片安装 10 环后，间隔 6M 在管片吊装处开口检查注浆效果，根据检查结果，若注浆效果不好，则进行回填注浆。回填注浆采用水泥浆，通过普通注浆机，采用人工操作方式进行即可，
8、注浆结束标准：采用注浆压力单指标控制标准，即当注浆压力达到设定值时，即可认为达到了质量要求。盾构机通过左、右线暗挖段后，对管片的姿态、渗水、碎裂、错台进行检查，管片垂直偏差、水平偏差基本控制在50MM 以内，见表四。管片渗水、碎裂、错台现象比较少，右线暗挖段部分盾构机姿态、管片偏差一缆表 表四盾构机姿态管片偏差管片 环号里程导台 偏差水平垂直水平垂直 601167880403026 6024422421 60316791-514402529 6044453828 60516794-1810134030 60622333638 6071679717373241 6081453942 60916800-200394343 6105363245 6111680311215138 6125255334 61316806-434244431 61410105127 61516809-58414920 6162-55316 61716812-5-204711 6181-26415 61916815-675-3246-3 6200-374516
