粉砂性土层中盾构施工措施地优化改进.pdf

现代隧道技术 1w’7’l工—k／五 VLfu从14 TECHNOLOGY㈣黔L咖 粉砂性土层中盾构施工措施的优化改进I，目7I他—-1日们“V 文章编号：1009—6582(2014)05一0186—07 粉砂性土层中盾构施工措施的优化改进 王湛1吕学金2王金昌3洪成泼4 (1中交四航工程研究院有限公司，广州510288；2浙江建设职业技术学院，杭州311231； 3浙江大学，杭州310058；4上海市机械施工有限公司，上海200072) 摘要文章以杭卅I地铁一号线隧道工程为依托，分析了土压平衡盾构在粉砂性土层中推进易碰到的问题，并 进行了相应的改进；针对实际掘进中盾构刀盘和螺旋机叶轮的磨损规律，通过试验对比，提出了切实有效的耐磨加固 措施，并取得了很好的效果；通过对原泡沫系统的不足进行优化改进，使泡沫系统简单化、成本节约化：针对不同大 小的推进力进行试验，得到了该地层施工中的最优推进力。通过一系列优化改进措施，本工程得以安全、高效地完工， 可为今后粉砂性土层盾构隧道施工提供借鉴。 关键词粉砂性土盾构施工优化改进 中图分类号：U457+．4；U455．3+1文献标识码：A 构刀盘进行改造，以适应长距离砂砾地层施工。李光 1 前 言 朋和李光圈通过分析盾构推进油缸的密封问题，优 随着城市建设加速发展，地下交通网线的规划 化了盾构推进油缸的密封组合，使得保压性能及使 越来越受到重视。盾构法由于其施工速度快、地层 用寿命得到显著提高。张成【9】对盾构泡沫系统的缺 适应性强、环境影响小等优势得以普及应用。在实际 陷进行了分析，包括泡沫管路的设计缺陷、显示面板 施工过程中，盾构机在不同地质情况会碰到一系列 的控制缺陷和泡沫注入口的设计缺陷，主要解决了 技术问题，如砂卵石使得刀具磨损快、土质不好使得 泡沫管易堵塞的问题。王杜娟和陈例·0】对其自主开 盾构推进速度慢等【㈣，这就必须针对现有的盾构进 发的复合式土压平衡盾构泡沫系统的设计原理、参 行改进，以适应快速安全施工的需要。 数计算及主要元件进行了介绍，与原进口泡沫系统 对于盾构机械及施工技术的改进措施，前人已 相比，其成本可节约50％左右。程永亮【11】对盾构配 进行一定的研究。丁志诚等【4】结合广州地铁二号线 置的泡沫系统进行了一定优化，提高了泡沫系统的 盾构施工实际情况，阐述了刀盘刀具对不同土层的 可操控性和发泡效果。 切削机理，并结合实际情况对刀盘的布置进行了优 前人的工作集中在刀头和泡沫系统的改进方 化。张公社【5】针对南京长江隧道原装刀具失效现状。 面，且主要是针对卵石地层或软土地层【12，捌。对粉砂 全面分析了失效原因，并在此基础上提出了加大刀 土中盾构施工的优化改进仍不够。本文以杭州地铁 刃断面尺寸和单块合金宽度、改进焊接工艺的刀具 一号线工程地铁盾构在粉砂性土层中的施工为依 改进方案。夏晓中[司针对盾构穿越砂卵石地层时刀 托，对小松EP6340型土压平衡式盾构机在推进过 具的异常磨损问题进行分析，提出了刀具的改进方 程中碰到的问题进行分析研究，并对刀盘刀具、螺旋 案，改进后盾构在卵石地层中施工使用寿命大大提 机设备、推进力控制针对性地提出了优化改进措施。 高。刘永强等川对适用于软弱地层中的土压平衡盾 在确保本工程安全、高效完工的同时，为今后粉砂性 修改稿返回日期：2014一07—31 基金项目：杭州建委科技项目(2010391)． 作者简介：王湛(1985一)，男，工学博士，工程师，主要从事盾构隧道施工设计、桩基工程研究，E—mail：w”gzharIzju@163．com． Q苎!!堂苎!塑!璺