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一级建造师市政实务(50)盾构掘进技术

来源:个人技术集锦


轨道交通工程(26个考点)

盾构掘进技术 P152 ★★★ 要求:

1. 土压平衡盾构掘进; 2. 泥水加压盾构掘进; 3. 管片拼装; 4. 壁后注浆; 5. 盾构姿态控制; 盾构掘进技术 ★★★ 近三年考情: 2015年 2016年 盾构掘进技术 ★★★ 一、土压平衡盾构掘进

(一)土压平衡式掘进特点

2017年

盾构掘进技术 ★★★ (二)土仓压力管理 2. 基本思路是:作为上限值,以尽量控制地表面的沉降为目的而使用静止土压力;作为

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下限值,可以允许产生少量的地表沉降,但可确保开挖面的稳定为目的而使用主动土压力。

开挖面土压控制值=地下水压+土压+预备压; 3. 隔板上的土压计来确定土仓压力; 4. 推进过程中,土仓压力维持有如下的方法:① 用螺旋排士器的转数控制;② 用盾构千斤顶的推进速度控制;③ 两者的组合控制等。通常盾构设备采用组合控制的方式。

盾构掘进技术 ★★★ (三)排土量管理

1. 排土量和推进量相平衡;

2. 排土量管理方法分为容积管理法和重量管理法。容积管理法一般采用计算渣土搬运车台数或从螺旋排土器转数等进行推算。重量管理法,一般是用渣土搬运车重量进行验收。

盾构掘进技术 ★★★

3. 土压平衡盾构掘进控制程序:塑流化管理→泥土压管理→掘进速度→排土量→监测。 (四)渣土改良 1. 改良渣土的特性: (1)良好的塑流状态; (2)良好的教稠度; (3)低内摩擦力; (4)低透水性。

2. 常用的改良材料是泡沫或膨润土泥浆。 盾构掘进技术 ★★★

(五)土压平衡盾构掘进要点

1. 土仓压力应与水土压力平衡,排土量与开挖土量相平衡。

3. 掘进中应监测和记录盾构运转情况、掘进参数变化和排出渣土状况,并及时分析反馈,调整掘进参数和控制盾构姿态。

4. 应根据工程地质和水文地质条件,向刀盘前方及土仓注入改良剂,渣土应处于流塑状态。

盾构掘进技术 ★★★ 二、泥水加压盾构掘进

(一)泥水加压式掘进特点

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盾构掘进技术 ★★★ (二)泥水仓压力管理

2. 泥水仓压力管理的基本思路是:作为上限值,以尽量控制地表面的沉降为目的而使用静止土压力;作为下限值,在允许少量沉降,但以保持开挖面稳定为目的而使用主动土压力。

3. 掌握开挖面的稳定状态,一般是用设置在隔板上的水压计来确认泥水仓内的泥水压力。

盾构掘进技术 ★★★ (三)排土量管理

开挖时需要使排出和开挖的土量相平衡。泥水加压盾构施工,一般是从设置在送泥管和排泥管上的流量计和密度计取得数据,通过计算求出偏差流量和开挖干砂量,以把握开挖面的状态。

泥水加压盾构掘进控制程序:泥水质量管理→泥水压管理→掘削土量管理→掘进速度管理→监测。

盾构掘进技术 ★★★

(四)泥水处理系统和仓内破碎技术

1. 开挖面稳定的关键是在开挖面形成高质量的泥膜。

从泥浆中分离出固粒与砾、砂等,分离后剩余的泥浆,加上水、黏土、蒙脱土、增粘剂等,调整相对密度、浓度、黏性、再被输送到开挖面循环利用。

(五)泥水加压盾构掘进要点

1. 泥浆压力与水土压力平衡,排渣量与开挖量平衡。 2. 应根据工程地质条件,经试验确定泥浆参数,应对泥浆性能进行检测,并实施动态管理。

盾构掘进技术 ★★★

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盾构掘进技术 ★★★ 三、管片拼装 (一)拼装方法 1. 管片选型 2. 拼装顺序

标准(A)管片(下部→左右),邻接(B)管片,楔形(K)管片;

盾构掘进技术 ★★★ 3. 盾构千斤顶操作

随管片拼装顺序分别缩回该位置千斤顶,严禁全部缩回。

盾构掘进技术 ★★★ 4. 紧固连接螺栓

先紧固环向(管片之间)连接螺栓,后紧固轴向(环与环之间)连接螺栓。

盾构掘进技术 ★★★ 5. 楔形管片安装方法

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拼装径向插入型模形管片时,先径向重叠顶起,再纵向插入。

盾构掘进技术 ★★★ 6. 复紧连接螺栓

一环管片拼装后,利用全部盾构千斤顶均匀施加压力,充分紧固轴向连接螺栓。 待推进到千斤顶推力影响不到的位置后,用扭矩扳手等,再一次紧固连接螺栓。

盾构掘进技术 ★★★ (二)真圆保持

管片拼装呈真圆,并保持真圆状态,对于确保隧道尺寸精度、提高施工速度与止水性及减少地层沉降非常重要。

管片环从盾尾脱出后,到注浆浆体硬化到某种程度的过程中,多采用真圆保持装置。

盾构掘进技术 ★★★

关于管片拼装顺序以下说法错误的是( )。 A. 最后安装邻接管片 B. 先安装下部的标准管片 C. 最后安装楔形管片

D. 然后交替安装左右两侧标准管片 【答案】A

盾构掘进技术 ★★★ (三)管片拼装施工要点

4. 管片拼装完成,脱出盾尾后,应对管片螺栓及时复紧。 5. 拼装管片时,应防止管片及防水密封条损坏。 6. 对已拼装成环的衬砌环应进行椭圆度抽查。

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盾构掘进技术 ★★★

(四)管片拼装误差及其控制

1. 拼装管片时,各管片连接面要拼接整齐,连接螺栓要充分紧固。 2. 在盾构与管片产生干涉的场合,必须迅速改变盾构方向、消除干涉。

3. 盾构纠偏应及时连续,过大的偏斜量不能采取一次纠偏的方法,纠偏时不得损坏管片,并保证后一环管片的顺利拼装。

盾构掘进技术 ★★★ (五)管片修补

管片修补时,应分析管片破损原因及程度,制定修补方案。修补材料强度不应低于管片强度。

盾构掘进技术 ★★★ 四、壁后注浆 (一)注浆方法

盾构掘进技术 ★★★ (二)目的:

防水土流失,控制沉降;安定管片;管片保护。 (三)注浆材料性能:

1. 应通过试验确定注浆材料和配合比。

3. 应根据注浆量和注浆压力控制同步注浆过程,注浆速度应根据注浆量和掘进速度确定。

5. 同步注浆的充填系数应根据地层条件、施工状态和环境要求确定,充填系数宜为1.30-2.50。

6. 二次注浆的注浆量和注浆压力应根据环境条件和沉降监测结果等确定。 盾构掘进技术 ★★★ (四)壁后注浆施工要点

1. 注浆前,应根据注浆施工要求准备拌浆、储浆、运浆和注浆设备,并应进行试运转。

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6. 注浆作业应连续进行。作业后,应及时清洗。 7. 采用管片注浆口注浆后,应封堵注浆口。 盾构掘进技术 ★★★

壁后注浆的方法包括( )。 A. 一次注浆 B. 同步注浆 C. 即时注浆 D. 二次注浆 E. 堵水注浆 【答案】BDE

盾构掘进技术 ★★★ 五、姿态控制

线型控制的主要任务是通过控制盾构姿态,使构建的衬砌结构几何中心线线形顺滑,且偏离设计中心线的距离在容许误差控制范围内。

(一)推进管理测量

2. 在推进时,原则上每天进行两次实施推进管理测量; 盾构掘进技术 ★★★ (二)盾构姿态控制要点

1. 通过调整盾构掘进液压缸和铰接液压缸的行程差控制盾构姿态。

2. 应实时测量盾构里程、轴线偏差、俯仰角、方位角、滚转角和盾尾管片间隙,应根据测量数据和隧道轴线线型,选择管片型号。

3. 应对盾构姿态及管片状态进行测量和复核,并记录。

4. 纠偏时应控制单次纠偏量,应逐环和小量纠偏,不得过量纠偏。 盾构掘进技术 ★★★

5. 盾构横向或竖向偏差修正依靠调整液压缸分组控制的使用来进行。大的方向修正须用仿形刀向调整方向超挖。

盾构滚转角修正,可采取刀盘向盾构偏转同一方向旋转的方法,利用回转反力进行修正。

盾构掘进技术 ★★★

【2012】隧道线形控制的主要任务是控制()。 A. 盾构姿态 B. 盾尾密封 C. 注浆压力 D. 拼装质量 【答案】A

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锦囊妙记

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