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郑州市轨道交通5号线盾构选型中的特殊因素

时间:2023-08-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:盾构选型合理与否直接影响盾构推进的成败,也关系到盾构设备费用投入。工程地属条件对盾购机技术参数配置的影响体现在以下几方面。砂性土层对刀具磨损较严重,并伴有损坏盾尾密封系统的现象。因此盾构机选型时,应将设备的推力、刀盘的扭矩、形式、开口率,以及加泥加泡沫系统等内容作为重点统筹考虑。

郑州市轨道交通5号线盾构选型中的特殊因素

盾构选型合理与否直接影响盾构推进的成败,也关系到盾构设备费用投入。盾构选型首先要适应工程水文地质条件,还要综合考虑其他选型条件,如顶进线性(顶进曲率半径)、断面尺寸、地面沉降的控制、扭矩系数及工程所处的周边环境与工期要求,合理选择盾构机,对保证施工质量,保护地面与地下建筑物安全和加快施工进度是至关重要的。盾构推进时受到千斤顶推力和土体对盾构的反作用力,盾构推进是在不断调整这两个力的相对关系之中向前推进,由于土质软硬误差或土质变化都会影响控制盾构轴向高程的技术指标;盾构掘进切削断面内的黏土粒含量、含砂率及卵石直径都会对盾构排土机构、切削机构的正确设计、刀盘、刀具和排土机构的耐磨性都有重要影响;地下水位承压水大小、施工深度也都影响到盾构机防水密封的合理设计,这表明盾构结构必须要适应工程水文地质条件。以上分析都关系到设备投资费用,盾构施工各条隧道所在位置的地层情况是复杂的,即使同一条隧道也会遇到不同地层情况。

工程地属条件对盾购机技术参数配置的影响体现在以下几方面。

1.黏性土及粉土层

盾构机在此地层中施工时,一般较容易控制,但常会发生刀盘黏附导致增大阻力和螺旋输送机的黏附堵塞,因而需要注重考虑刀盘形式、开口率、刀具、加泥位置等解决方法。

2.砂性土层(www.xing528.com)

盾构机在砂性土层中施工比在黏土层施工稍为困难。砂性土一般摩擦阻力大,渗透性好,在盾构机推进挤压下水分很快排出,土体强度提高,故不仅盾构机推进摩擦阻力大,而且开挖面土压力也较大,常会导致盾构机刀盘扭矩和总推力不足。另外,盾构机密封舱内刀具切削下来的砂土不易搅拌成均匀的塑流体,特别是在无水砂性土层中施工,有时甚至实现不了与开挖面土压力保持动态平衡的需要,操作不当会出现开挖面上方的局部坍塌。砂性土层对刀具磨损较严重,并伴有损坏盾尾密封系统的现象。因此盾构机选型时,应将设备的推力、刀盘的扭矩、形式、开口率,以及加泥加泡沫系统等内容作为重点统筹考虑。

3.粉质黏土、黏质粉土、中细砂互层

对于此类地层,盾构机施工比较容易,有时甚至不用加泥只需加水即能顺利施工。

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