中铁隧道局集团有限公司二〇二〇年十月
泥水平衡式盾构机在自前国内穿江越海、高水压高渗透性地层、大断面软土地层隧道施工中发挥着重要作用.施工所采用的泥水盾构机主要分为直排式泥水盾构及气垫式泥水盾构.我单位参建的华南片区泥水盾构项目,因气垫式泥水盾构机对前方开挖面及上覆土稳定性控制精度高、安全系数高等优势得到青睐.本文以我单位在建的汕头市苏埃通道工程为依托(该工程地质条复杂,对于气垫式泥水平衡式盾构机掘进施工较为典型),主要从气垫式泥水平衡盾构机施工原理,盾构掘进施工过程中的主要施工阶段、重点施工工艺及操作要点施进行说明.
从泥水盾构始发掘进施工、泥水盾构掘进施工及盾构接收施工三个主要施工环节进行介绍,针对每个施工环节的重要施工工序及操作要点进行重点针对性简绍.
最后对泥水盾构掘进施工过程中出现过的典型技术问题、技术难题进行总结反思,对泥水盾构施工的重点施工风险产生原因、危害、预控措施、处置措施进行简绍,为今后类似工程提供借鉴参考.
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一、工艺简介
泥水平衡盾构通过向开挖仓内加入泥浆来平衡开挖面的水土压力,刀盘刀具的旋转切削和推进在泥浆的环境下进行.渣土与泥浆混合通过泥浆泵抽出,新鲜泥浆是通过盾构泥浆环流系统进行持续补充.气垫式泥水平衡盾构机压力仓由泥水仓(开挖仓)和气垫仓组成,通过调节气垫仓的压力及液位控制间接调整泥水仓的工作压力,膨润土泥浆充满开挖仓并在开挖面形成泥膜,保持开挖面的稳定及控制地面沉降.