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盾構進出洞過程中盾構底座變形應采取哪些措施?

如果圍護結構外的土體為淤泥(軟弱地層)和砂層(強透水地層),直接人工拆除洞口會發生湧水、湧砂、湧泥等安全事故。隧道內外土體加固,起到止水加固土體的作用,穩定圍護結構外的土體,使盾構始發和接收時破碎隧道門更安全。目前的屏蔽端加固就是基於以上考慮。

盾構進出洞是盾構隧道施工的關鍵工序。在進出隧道的過程中,施工環節多,工作量集中,交叉施工頻繁,設備人員眾多,工作雜亂。因此,加強質量管理和控制尤為重要。

壹、盾構底座變形

現象

在盾構進出洞過程中,盾構底座變形,使盾構掘進軸線偏離設計軸線。

原因分析

(1)盾構底座中心夾角軸線與隧道設計軸線不平行,盾構在底座上糾偏產生過大側向力;

(2)盾構基礎整體剛度和穩定性不足,或局部構件強度不足;

(3)盾構姿態控制不好,盾構推進軸線與底座軸線夾角大,導致盾構底座受力不均;

(4)盾構底座的固定方法考慮不周;

預防措施

(1)盾構底座成型時,中心夾角軸線應與隧道設計軸線方向壹致。當進口段隧道設計軸線處於彎曲狀態時,可考慮盾構底座沿隧道設計曲線切線方向放置,切點必須在進口內側;

(2)基架結構的強度和剛度能夠克服隧道斷面穿過加筋土產生的推力;

(3)適當控制盾構姿態,盡量使盾構軸線與盾構底座中心夾角軸線壹致;

(4)盾構機機座底面與始發軸底板應墊平、墊實,保證接觸面積符合要求。

第二,盾構進出洞時,入口處流失了大量的土。

現象

進出洞時,大量泥土從洞口流入井內,造成洞外底面大量沈降。

原因分析

(1)入口處土體加固質量不好,強度滿足設計或施工要求,造成坍塌,或加固不均勻,防水效果差,造成漏水漏泥;

(2)洞門混凝土鑿開或洞門鋼板樁拔出後,盾構會及時靠在土體上,使前方土體失去支撐,造成滑坡;

(3)洞口密封裝置安裝不當,止水帶橡膠簾帶內翻,造成水土流失;

(4)洞口密封裝置強度不夠,不能承受較高的土壓力而被擠壓破壞。

(5)盾殼上有灌漿管等突出物,影響密封;

(6)入孔時未及時安裝孔圈鋼板;

(7)入洞時未及時降低土壓,造成洞口裝置損壞,井外大量土體坍塌入井。

預防措施

(1)應提高施工質量,保證加固後土體的強度和均勻性;

(2)洞口的出入口在關門前要做好充分的準備;

(3)洞口密封圈安裝要準確,盾構推進時要註意觀察,防止盾構刀盤周邊刀割破橡膠密封圈。密封圈可以塗上黃油,增加潤滑性;門架扇形鋼板應及時調整,以改善密封圈的受力狀況;

(4)在設計和使用入口密封時,應事先考慮屏蔽殼體上的突出物,並在相應位置設計可調節結構,以保證密封性能;

(5)盾構進洞時,要及時調整密封鋼板的位置,及時封孔;

(6)盾構將進入隧道入口處的加固區域,以減少正平衡壓力。

治理措施

(1)將變形的密封圈壓回孔內,恢復密封性能,及時固定弧形板,改善密封膠帶的工作狀態;

(2)灌漿堵漏,減少土壤流失。

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