软硬不均地层盾构掘进技术交流汇报材料课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,软硬不均地层盾构掘进技术交流汇报材料,软硬不均地层盾构掘进技术交流汇报材料,1,优选软硬不均地层盾构掘进技术交流汇报材料,优选软硬不均地层盾构掘进技术交流汇报材料,2,刀具严重偏磨照片（中心滚刀）,别墅区内人工湖蓄水现场照片,3 小里程上软下硬段预裂爆破及注浆处理,区间隧道穿越地质主要为砾质粘性土、全风化粗粒花岗岩，在左右线里程DK7+480.,a:高粘度膨润土泥浆填满土仓,地层分布从上到下主要为：素填土、砂层、淤泥层、砾质粘性土层、全强中微风化粗粒花岗岩。,604米，该段线路最小曲线半径600m，线间距1337.,加入了高粘度泥浆，改变碴土的附着性，喷涌现象得到改善，碴土可以顺利通过皮带机输送。,在详勘基础上，加密布孔，保证沿线每5m有一个地质取芯资料，充分了解岩面变化情况，尽可能排查孤石分部情况。,主要原因为中心刀及外圈滚刀磨损严重，但该段区域地表无加固条件，带压进仓由于地下水影响，亦无条件作业，现场对地质情况估计不充分。,5rpm，掘进速度8mm/min，贯入度46mm，上部土仓压力1.,刀盘转速：1.,加入了高粘度泥浆，改变碴土的附着性，喷涌现象得到改善，碴土可以顺利通过皮带机输送。,上软下硬段大里程部位前期具备预处理条件，设计采用地表钻孔预裂爆破+深孔袖阀管预注浆工艺。,四、小里程段上软下硬掘进,一、工程概况,目,录,七、结论、结语,二、施工重难点分析,三、上软下硬段掘进前技术措施,四、小里程段上软下硬地层掘进,五、大里程段上软下硬地层掘进,六、经济效果分析,刀具严重偏磨照片（中心滚刀）一、工程概况,3,一、工程概况,车,红区间采取盾构法施工，全长约,5.5Km,。采用,4,台,6980,大盾构由中部始发井向两端车站掘进,。,一、工程概况车红区间采取盾构法施工，全长约5.5Km。采用,4,1.1,区间大里程段概况,深圳地铁,11,号线盾构始发井至红树湾站起止里程左线总长,1869.165,米,右线总长,1861.604,米，该段,线路最小曲线半径600m，线间距1337.6m；隧道最大纵坡24，最小纵坡4,，区间共设,3,个联络通道，联络通道兼做换刀加固区。,车红区间盾构井,-,红树湾站区间平面图,1.1 区间大里程段概况车红区间盾构井-红树湾站区间平面图,5,车红区间盾构井,-,红树湾站区间地质剖面图,1.2,水文及地质情况,车红区间盾构井-红树湾站区间地质剖面图1.2 水文及地,6,1.2,水文及地质情况,区间隧道穿越地质主要为砾质粘性土、全风化粗粒花岗岩，在左右线里程,DK7+480.5DK7+764.7,部位总计,284m,存在硬岩突起。,从取芯结果显示，岩体完整性较好，,岩层天然抗压强度为,37.3,126.1MPa,，平均值为,81.7MPa,。,左线地质断面图如下所示：,硬岩突起段取芯照片,1.2 水文及地质情况硬岩突起段取芯照片,7,全断面硬岩总计,121m,，头尾两侧均为上软下硬地层，基岩突起大里程段,72m,有条件施做预裂爆破注浆处理，该工作已于去年,7,月完成，小里程段由于地处欢乐海岸酒店绿化带，未进行预处理。,上软下硬大小里程段平面位置图,全断面硬岩总计121m，头尾两侧均为上软下硬地层，基岩突起,8,参数名称,单位,数值,最大转速,rpm,3.6,最大推力,T,5060,刀盘开口率（中心开口率）,%,33,（,38,）,中心双联滚刀（数量）,把,6,中心双联滚刀（高度）,mm,175,单刃滚刀（数量）,把,38,单刃滚刀（高度）,mm,175,切刀（数量）,把,60,切刀（高度）,mm,135,最大工作压力,Bar,3,最大扭矩,Kn.m,9700,盾构机主要参数表,1.3,盾构机设计概况,本区间设计的两台盾构机主要参数如下表：,参数名称单位数值最大转速rpm3.6最大推力T5060刀盘开,9,盾构机刀盘布置图,1.3,盾构机设计概况,针对软硬不均地层掘进，盾构机制作前已做如下设计优化,1,、主驱动采用大功率设计。,2,、中心部位设有面积足够大的开口率。,3,、,6,个泡沫口，,2,个膨润土口，单管单泵。,4,、轴式双碴门设计。,盾构机刀盘布置图1.3 盾构机设计概况,10,1.4,施工进展情况,区间左线于,2013,年,7,月始发，右线,9,月始发，截止,4,月,7,日左线已累计完成,826,环，占总量,66%,，右线完成,642,环，占总量的,52%,。,左右线盾构已全部通过硬岩段及上软下硬地层，上软下硬地层平均掘进速度,2.2m/d,，单台盾构月平均掘进,67m,。,盾构机吊装下井,1.4 施工进展情况 左右线盾构已全部通过硬岩段及上软,11,二、施工重难点分析,软硬不均地层掘进易造成地表沉降,软硬不均地层掘进刀具磨损严重,二、施工重难点分析,12,二、施工重难点分析,硬岩段掘进边滚刀磨损快，容易出现盾构卡壳,软硬不均地层掘进需频繁开仓检查刀具，开仓风险大,二、施工重难点分析,13,二、施工重难点分析,软硬不均段地处下坡，对掘进不利,爆破区掘进时，由于原有地表注浆孔可能存在封堵不密实，将会出现螺机喷涌、地表冒浆等问题,硬岩段人工换刀困难,二、施工重难点分析,14,d：间歇性注浆，注浆压力小于1兆帕,地层分布从上到下主要为：素填土、砂层、淤泥层、砾质粘性土层、全强中微风化粗粒花岗岩。,边滚刀最大磨损15mm，中心刀最大磨损25mm，超过该指标立即更换。,c:打开管片吊装孔注浆，由下至上，由掌子面向后延伸至第五环,地表沉降，尤其是管片脱出盾尾时尤为明显，主要原因是同步注浆无法有效填充管片与土体空隙。,五、大里程段上软下硬掘进,1MPa，平均值为81.,刀具严重偏磨照片（中心滚刀）,加入了高粘度泥浆，改变碴土的附着性，喷涌现象得到改善，碴土可以顺利通过皮带机输送。,软硬不均段地处下坡，对掘进不利,主要原因为中心刀及外圈滚刀磨损严重，但该段区域地表无加固条件，带压进仓由于地下水影响，亦无条件作业，现场对地质情况估计不充分。,及时进行二次注浆，管片外部每5环一道双液浆止水环封堵。,地层分布从上到下主要为：素填土、砂层、淤泥层、砾质粘性土层、全强中微风化粗粒花岗岩。,不断尝试渣土改良工艺，达到最佳效果,2 大里程段上软下硬掘进出现问题,三、软硬不均地层掘进前技术措施,3.1,加密补勘,在详勘基础上，加密布孔，保证沿线每,5m,有一个地质取芯资料，充分了解岩面变化情况，尽可能排查孤石分部情况。,d：间歇性注浆，注浆压力小于1兆帕 三、软硬不均地层掘进,15,三、软硬不均地层掘进前技术措施,3.2,孤石处理,补勘过程中发现孤石，采用以下步骤处理。,在欢乐海岸别墅区内，我部在前期补勘施工过程中发现,4,处疑似孤石，证明该区段球状风化体非常发育，对孤石我部均提前采取破碎处理。,发现取芯异常,周边加密勘察探孔,大致确定孤石形状,冲桩机破碎,砼回灌封堵,冲桩机破碎孤石,三、软硬不均地层掘进前技术措施发现取芯异常周边加密勘察,16,三、软硬不均地层掘进前技术措施,3.3,小里程上软下硬段预裂爆破及注浆处理,上软下硬段大里程部位前期具备预处理条件，设计采用地表钻孔预裂爆破,+,深孔袖阀管预注浆工艺。要求预裂爆破后岩石块径,30cm,，满足螺机出渣要求，现场爆破后检验孔显示爆破效果满足要求。,爆破作业施工现场,预注浆施工,三、软硬不均地层掘进前技术措施爆破作业施工现场预注浆施工,17,刀具磨损量大，应尽可能多的设置换刀加固区，进行常压换刀。,2m/d，单台盾构月平均掘进67m。,上软下硬段大里程部位前期具备预处理条件，设计采用地表钻孔预裂爆破+深孔袖阀管预注浆工艺。,在详勘基础上，加密布孔，保证沿线每5m有一个地质取芯资料，充分了解岩面变化情况，尽可能排查孤石分部情况。,详勘揭示微风化岩天然抗压强度为71125 MPa。,上软下硬大小里程段平面位置图,六、经济效果分析,c:打开管片吊装孔注浆，由下至上，由掌子面向后延伸至第五环,深圳地铁11号线盾构始发井至红树湾站起止里程左线总长1869.,补勘（间距5m）揭示微风化岩抗压强度为7090 MPa，极值为122Mpa。,e：相邻管片顶部吊装孔打开，保证压力不会瞬时过大造成管片受损。,软硬不均地层掘进易造成地表沉降,11,号线车红区间,人工湖,在建别墅,局部爆破范围,硬岩分布范围,补勘范围,V6,V14,V15,V12,V13,孤石发育范围,上软下硬地层爆破施工平面示意图,刀具磨损量大，应尽可能多的设置换刀加固区，进行常压换刀。,18,岩面线,右线隧道,7m,284m,岩面线,左线隧道,6m,271m,补勘（间距,5m,）揭示微风化岩抗压强度为,70,90 MPa,，,极值为,122Mpa,。,补勘范围,补勘范围,详勘揭示微风化岩天然抗压强度为,71,125 MPa,。,地层分布从上到下主要为：素填土、砂层、淤泥层、砾质粘性土层、全强中微风化粗粒花岗岩。,隧道洞身主要位于微风化粗粒花岗岩中。,15m,15m,岩面线右线隧道7m284m岩面线左线隧道6m271m补勘（间,19,上软下硬段大里程部位前期具备预处理条件，设计采用地表钻孔预裂爆破+深孔袖阀管预注浆工艺。,全断面硬岩总计121m，头尾两侧均为上软下硬地层，基岩突起大里程段72m有条件施做预裂爆破注浆处理，该工作已于去年7月完成，小里程段由于地处欢乐海岸酒店绿化带，未进行预处理。,2 大里程段上软下硬掘进出现问题,边滚刀最大磨损15mm，中心刀最大磨损25mm，超过该指标立即更换。,刀具严重偏磨照片（中心滚刀）,软硬不均地层掘进需频繁开仓检查刀具，开仓风险大,贯入度不小于5mm进行控制。,165米,右线总长1861.,软硬不均段地处下坡，对掘进不利,全断面硬岩总计121m，头尾两侧均为上软下硬地层，基岩突起大里程段72m有条件施做预裂爆破注浆处理，该工作已于去年7月完成，小里程段由于地处欢乐海岸酒店绿化带，未进行预处理。,新刀安装需掏挖刀槽，高强度微风化岩层中，风镐作业效率低。,主要原因为中心刀及外圈滚刀磨损严重，但该段区域地表无加固条件，带压进仓由于地下水影响，亦无条件作业，现场对地质情况估计不充分。,V13,栋别墅,右线隧道,10m,左线隧道,V13,栋别墅,16m,15m,10m,袖阀管注浆,袖阀管注浆,26m,8080,6060,换刀加固,122MPa,65m,58MPa,70MPa,90MPa,5050,换刀加固,6060,8080,8080,73m,上软下硬段大里程部位前期具备预处理条件，设计采用地表钻孔预裂,20,别墅区内人工湖蓄水现场照片,别墅区人工湖现场照片,别墅区内人工湖蓄水现场照片别墅区人工湖现场照片,21,3.4,换刀点的设置及加固措施,区间联络通道范围均设计为换刀检查点，换刀点采用旋喷桩提前对隧道范围进行预加固处理。采用旋喷桩密排孔对隧道范围内进行预加固。硬岩段前后换刀检查点如下所示,换刀检查点平面位置图,爆破区换刀检查点,9#,联络通道换刀检查点,预加固施工照片,3.4 换刀点的设置及加固措施换刀检查点平面位置图爆破区换刀,22,换刀加固区面积为，加固高度为隧道底部下,1,米至隧道顶部上,3,米，施工平面图和断面图如下所示：,换刀加固区面积为，加固高度为隧道底部下1米至隧,23,四、小里程段上软下硬掘进,4.1,推进参数,专家会拟定参数：,上软下硬段刀盘转速,1.2r/min,，推力,2000t,，扭矩不超过,2000KNm,。贯入度不小于,5mm,进行控制。,边滚刀最大磨损,15mm,，中心刀最大磨损,25mm,，超过该指标立即更换。,实际推进参数：,左右线在