小半径曲线隧道盾构施工工艺工法

1、小半径曲线隧道盾构施工工艺工法1前言 1.1工艺工法概况小半径曲线盾构隧道是指曲线半径在250400米的曲线隧道，由于施工采用盾构法施工，盾构机的设计转弯能力 直接影响到隧道的施工难易程度，目前使用较多的德国海瑞 克6280mm的土压平衡盾构机的最小水平转弯半径为200米、日本小松TM625PM盾构机最小水平转弯半径为150米，可以满足小半径曲线的施工要求。但施工过程中需采用相应 的辅助措施及加强施工各个方面的控制才能有力确保小半 径曲线隧道施工质量。1.2工艺原理盾构掘进过程中通过刀盘的超挖刀，推进油缸的压力、行程差、铰接油缸的行程差使盾构机根据隧道的设计曲 线前行以完成曲线段的隧道施工通过

2、增大每环管片的楔型量、减少环宽以增大管片 转弯的能力来拟合隧道较小的设计曲线。2工艺工法特点有效减小了建筑物密集区等特殊条件下隧道选线的难 度，适用于较小半径曲线盾构隧道的施工，施工具有安全、 经济、高效的特点。3适用范围适用于小半径曲线盾构隧道。4主要引用标准4.1地铁设计规范(GB50157)4.2地下铁道工程施工及验收规范(GB50299)4.3混凝土结构设计规范(GB50010)4.4混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204)4.5地下防水工程质量验收规范(GB50208)4.6建筑防腐蚀工程施工及验收规范(GB50212)5施工方法小半径曲线盾构隧道施工是在土压平衡的前提下，采

3、用VMT导向系统控制掘进方向、 通过刀盘的超挖刀扩挖掌子面、 推进油缸压力差使盾构机沿曲线方向前行、盾构铰接油缸行 程差使盾体与盾尾有效的拟合曲线，最后通过楔型量较大的 管片拼装来拟合盾构机开挖的曲线形成小半径曲线隧道。6工艺流程及操作要点6.1施工工艺流程图1施工工艺流程图6.2操作要点施工准备工程开工前了解隧道地质情况、地面建筑物情况，做好盾构机的选型工作，确保使用盾构机满足小半径曲线的施工能力。进入小半径曲线掘进前2个月前做好施工的各项准备工作，准备工作的重点为小半径曲线使用管片的生产。622掘进控制1进入小半径曲线启用超挖刀、仿形刀，使开挖空间满足盾构机转弯的能力。掘进过程中根据掘进参

4、数选择合适的超挖量，示：般超挖量2050mm装有超挖刀的刀盘如图 2所2在小半径曲线隧道中盾构机每推进一环，由于推进油 缸与管片受力面不垂直，在油缸的推力作用下产生一个水平 分力，使管片拖出盾尾后，受到侧向分力的影响向曲线外侧 偏移，因此盾构机提前进入小半径曲线掘进，盾构机水平姿 态向曲线内侧偏2040mm如图3管片受力分析图所示:边缘刮刀图2装有超挖刀适应于软土地层的刀盘布置刮刀3采用VMT自动导向系统和人工测量辅助进行盾构姿态监测，采用分区操作盾构机推进油缸控制盾构掘进方向，被 动铰接装置在曲线掘进过程中形成油缸行程差，使盾构机有 效拟合曲线，小半径（250400米）曲线段主要控制参数如 下：表1小半径曲线段掘进控制参数序号项目单位控制数值备注1掘进速度mm/min20-40根据地层相应调整2总推力T1000 1500根据地层相应调整3推进油缸行程差mm0604推进油缸压力bar452005推进油缸压力差bar501006铰接压力bar302007铰