[發明專利]超深覆土盾構穿越復雜地層施工方法

有效

• 申請號: 201310586504.1
• 申請日: 2013-11-21
• 公開（公告）號: CN103603670B
• 公開（公告）日: 2019-03-05
• 發明（設計）人: 張子敏;李峰;顧解楨;黃平;朱文良
• 申請（專利權）人: 上海市基礎工程集團有限公司
• 主分類號: E21D9/06
• 分類號: E21D9/06
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根;王晶

本發明涉及一種超深覆土盾構穿越復雜地層施工方法，具體步驟是：1.盾構穿越⑥層土體改良措施；2.盾構穿越⑦1、⑦2層盾構姿態控制；3.盾構穿越⑦1、⑦2層總推力控制；4.砂性土承壓含水層內盾尾密封措施；5.超深覆土盾構小半徑轉彎施工措施。本發明能解決超深覆土工況下進行盾構法施工穿越⑥層硬土層、⑦1、⑦2層砂性土承壓含水層時所遇到刀盤扭矩控制、總推力控制、盾構姿態控制、盾尾密封及小半徑轉彎時的軸線控制等一系列施工問題。形成成熟的復雜地層中超深盾構法隧道掘進施工工藝、施工技術，為今后地下空間開發向深層發展打下基礎，解決了盾構工程在地下設施較多區域的局限性，保障地下盾構隧道工程開發的可持續發展和應用的廣泛性。

技術領域

本發明涉及一種超深覆土盾構穿越復雜地層方法。

背景技術

盾構法隧道作為城市軌道交通建設的重要施工方法，在上海、北京等國內城市的軌道交通建設的應用已有20余年的歷史，經過20余年的發展，施工技術日趨成熟，但此前由于城市地下空間的利用率不高，地下空間開發的條件相對較好，此前的盾構法隧道的施工絕大部分位于淺層地下空間內，城市軌道交通建設中涉及的盾構法隧道其埋深普遍不超過30m。而對于隧道埋深超過30m的超深盾構法隧道，無論是掘進設備還是施工技術，對于國內的盾構法隧道施工企業，均還在探索階段。

本發明針對隧道超大埋深、飽和砂性土和承壓水層中掘進、小半徑曲線段掘進的特點，針對盾構施工設備對超大埋深、飽和砂性土和承壓水層的適應性、飽和砂性土和承壓水層中盾構法隧道的施工技術、不利地質條件下小曲率隧道的施工技術進行研究，目標是形成一套針對類似條件的施工技術，提高企業的技術儲備，為以后類似工程的施工提供經驗。

發明內容

本發明是要提供一種超深覆土盾構穿越復雜地層施工方法。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種超深覆土盾構穿越復雜地層施工方法，具體施工步驟如下：

1）盾構穿越⑥層土施工措施

（1）選擇柱塞泵為加泥加水泵

（2）選擇盾構推進模式

故盾構機在⑥層土內推進施工時，采用手動土壓平衡模式，使推進速度-刀盤進土量-螺旋機轉速-刀盤正面土壓-螺旋機出土量-皮帶機上土量均處于相對恒定的狀態；

（3）優化刀盤加水操作方式

盾構推進時保持刀盤持續加水，扭矩出現下降后控制加水流量，當土倉內土體完全置換后，通過調節推進速度和增減加水流量，使推進速度和加水流量平衡；

（4）提高刀盤轉速

在⑥層土內進行盾構推進時，將刀盤轉速提升至最高檔位1.51rpm；

2）盾構穿越⑦1、⑦2層盾構姿態控制

（1）正面土壓力的設定

施工中土壓力設定遵循“計算理論值，調整實際值”的原則，進行土壓平衡的控制；

（2）二次環箍注漿

利用隧道管片注漿孔進行壁后環箍注漿，通過凝固后的漿液將管片托出，保持管片坡度，二次注漿采用單液水泥漿液，為避免漿液竄入盾尾損壞盾尾刷，待管片脫出盾尾10環后進行二次環箍注漿施工，每推進10環打設一道環箍，每環注漿量約1m3；

（3）貼片材料優化

在超深覆土下施工時，選用橡膠纖維板作為貼片材料，用于滿足調整管片坡度的要求；

3、盾構穿越⑦1、⑦2層總推力控制

（1）使用超挖刀