一、主要应用领域和技术原理
技术原理:(1)本项目使用盾构机分四节,第一节为动力刀切削系统,长度4500mm.;第二节排土仓长度,长度2935mm;第三节盾构机操作仓,长度3000mm;第四节管节顶进及管片拼装系统,长度5000mm,盾构机整机重约130吨,总容量230KW。
(2)当工作井内后靠背、导轨、顶镐及止水环安装完成后采首先用顶管法施工,当主推进千斤顶达到最大推力或达到顶管管节设计承载压力时,启用盾构法施工。
二、主要技术性能指标
本工程主要涉及盾构机和整体节段式矩形箱涵顶进构件、上下节段式矩形箱涵盾构构件、膨润土、钢模板、顶盾转换装置几种材料。
(1)顶管施工:顶进速度控制在30毫米~50毫米/分钟,出洞后的前10米以及纠偏时用较低速度,以后视出土情况、刀盘扭矩情况适当加快顶进速度。
(2)纠偏:顶盾过程中如发生偏移大于20毫米,预测机头又有向偏差大的方向发展的趋势时,要采取纠偏措施。纠偏时开动纠偏千斤顶。纠偏时每1米测量一次,并做机头和机尾的数据比较,有回归趋势时,保持一段顶进距离后,要停止纠偏,防止左右摆动。
(3)减阻注浆:在机头尾部设置有触变泥浆注浆孔,顶进施工的同步注入触变泥浆,以形成原始浆套;每节混凝土管均有三个注浆孔,顶进过程中,通过注浆孔持续补浆。注浆使用挤压式注浆泵,注浆口压力控制在0.13~0.22 MPa。视储浆池内触变泥浆下降的速度及顶镐压力表读数调节注浆压力。
(4)顶盾转换:当主推进千斤顶达到最大推力或达到顶管管节设计承载压力时,启用盾构法施工。
(5)盾构掘进:每次掘进长度控制在1.5m左右,盾构掘进过程中,水平偏差反映盾构在水平方向上偏离设计轴线的平曲线的情况;垂直偏差(俯仰角)反映盾构在竖直方向上偏离设计轴线的竖曲线的情况;旋转角反映盾构自身的旋转情况:
(6)管片拼装:管片拼装须在机头在停止顶进的状态下进行,刀盘转3~5分钟,在停机和同时螺旋输送机出土的情况下,排土液压门关闭,并断电以保证土压仓土压达到平衡。
(7)泥浆置换:使用的泥浆置换材料为水泥加粉煤灰浆,其配比为水:水泥:粉煤灰=5:1:3,通过管道内部的压浆孔压注,注浆次数不少于三次,两次间隔时间不大于24小时。
一、推广应用前景
(1)矩形箱涵顶进与盾构结合施工技术,能尽可能的减少城市道路结构破除量,减少施工区域封闭,缓解城市交通;
(2)在管线错综复杂区域,减小施工难度,减小工作量;
(3)顶进与盾构相结合的施工技术能够加快施工进度,充分发挥了节能降耗的作用,节约施工成本,极具社会效益。
二、推广应用措施
(1)加大对“矩形箱涵顶进与盾构相结合”的施工技术宣传力度;
(2)加速推进该施工方法实施的广泛性;
(3)做好示范样板,提高科技、社会认可度;
(4)形成规范的、成套的、可实施的矩形箱涵顶进与盾构施工技术。