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泥水盾构技术7.2技术措施

2018-09-11 1页 doc 14KB 5阅读

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泥水盾构技术7.2技术措施第七章 二、技术措施 1盾构研制   在确定要采用直径10m的巨型泥水加压式盾构来施工双线圆隧道后,紧接着就面临着下列一些主要问题。   ①在盾构制造方面——当时(1978年)日本制造泥水加压式盾构的水平尚处在直径7m的尺寸范围,还没有一家日本公司曾制造过外直径大于7m的泥水加压式盾构,因而面临众多难题。   ②对开挖面的观察问题——采用泥水加压式盾构掘进时,对盾构开挖面的状况不可能直接用肉眼观察到,而需要设法用间接的方法来进行观察。   ③对漂石的处理——在盾构掘进过程中可能会遇到40cm大小尺寸的漂石,需要考虑相应的技...
泥水盾构技术7.2技术措施
第七章 二、技术措施 1盾构研制   在确定要采用直径10m的巨型泥水加压式盾构来施工双线圆隧道后,紧接着就面临着下列一些主要问题。   ①在盾构制造方面——当时(1978年)日本制造泥水加压式盾构的水平尚处在直径7m的尺寸范围,还没有一家日本公司曾制造过外直径大于7m的泥水加压式盾构,因而面临众多难题。   ②对开挖面的观察问题——采用泥水加压式盾构掘进时,对盾构开挖面的状况不可能直接用肉眼观察到,而需要设法用间接的方法来进行观察。   ③对漂石的处理——在盾构掘进过程中可能会遇到40cm大小尺寸的漂石,需要考虑相应的技术处理措施。   ④开挖面稳定措施——在准备采用的方法中,要保证必须确定一个完全稳定的开挖面。一旦突然遭遇到盾构开挖面发生崩塌的情况,就需要有相应的措施来对付。     2技术措施   经过多方面的调查研究,日本为当时要制造的第一台直径10m的巨型泥水加压式盾构所面临的上述主要问题取得了解决的技术措施。   ① 以前修建的泥水盾构是属于中心筒体式举重臂或是传统的环向支撑式举重臂。在中心筒体式中,筒体承受着非常大的荷载,它使结构的弯矩计算产生了困难。而另一 方面,如果采用传统的环向支撑式举重臂的话,由于在隧道断面下半部存在硬粘土层,而有可能使结构产生薄弱环节。因此了一种中间支撑式举重臂以消除这两 种早期类型盾构的弱点。采用中间支撑式不仅解决了问题,而且几乎给予了同样半径的机械密封(曾成功应用于7m盾构)。当配备有一种钢丝刷的盾尾密封时,盾 构能防止盾构尾板内面和管片外表面之间的泥浆渗漏。   ② 非常难于判断切削面的情况,最好的办法是量测开挖下来的弃土体积,所以决定采用一项通过对弃土重量测重来确定开挖状态的方法。用电磁流量计和γ射线密度计 相结合是最精确的量测方法。土壤情况的变化或开挖面的崩塌会使开挖的弃土体积产生迅速的变化。在正常的土壤情况下,在一环长度内不会产生显著的弃土体积的 不同。所以对已经开挖的一环的弃土体积可以与下一环的开挖的弃土体积进行比较,这个方法使它有可能建立起开挖的状态。这种控制对于一个整环来说是由计算机 在电视屏幕上显示出来,如果在开挖下来的弃土体积内有明显变化的话,这可能指出在开挖面有崩塌的危险或土壤有变化的可能。   如 果情况变得有危险的话,则开挖工作停止,但是如果危险程度相对低时,则在开挖完一环以后用探测机械在开挖面的圆拱冠处调查土层的情况。这项器械是在钻杆的 头部装上一只传感器以量测其推力,并通过在此点把一根钻杆钻入土层来确定土层的特性。在开挖时,开挖面的情况将由此项方法予以探测。   ③盾构泥浆排放管的入口装有一种设在隔舱内的捣碎器,它能把直径50cm的漂石击碎。在设置捣碎器前,先将实际要用的捣碎器进行现场试验,以确认捣碎器的实际功率及其把漂石捣碎到所需大小尺寸的碎石的实际能力。   小于30cm的石子通过隔舱内捣碎器并经过两次捣碎至最小为5cm后与泥浆一起排放出去。    ④ 泥浆需要有某种物理性质以稳定其切削面。要调查适合于冰川町土壤情况的泥浆,审查泥浆密度、粘滞性、颗粒大小的分布以及泥浆压力,然后决定必要的泥浆性 质。如果盾构使用的泥水是符合要求的泥浆的话,则有可能防止切削面的崩塌。然而,亦需要有一个应付意想不到的开挖面崩塌的反措施。盾构掘进机装有钻机及其 它设备以便在紧急事故时进行化学注浆,盾构掘进机上还应预留孔眼以便钻过胸板及切削面板。   根据以上的技术研究及试验,得出的结论是大直径泥水加压式盾构是适宜于隧道掘进工程的。
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