泥水盾构技术6.2环境防护工程

第六章 二、环境防护工程 防 护工程的内容是沿线遇到的共同沟、桥梁、地下街、JR铁路线、楼房、步行街等各种构筑物，需要安全可靠的并且是短期的、经济性的防护。在考虑到与盾构掘进 机通过位置的关系和操作性的好坏、技术上的可靠性后，选择最适合各自情况的工法进行工程实施，收到了良好的防护效果结果。   1拦截墙工法 　　共 同沟和建筑物的防护方法拦截墙工法见图139，其结构是用桩中心间距为1m。在共同沟与盾构外侧的中间处进行直径50cmPIP桩施工不连续的墙。桩 长度根据盾构掘削的影响程度而定。地基是由夹有粉砂土层的砂砾和砂的互层组成，在开挖面附近N值为30～50左右，上部为10～20左右，尽管预测到受盾 构掘进的影响少，但为了万无一失，对共用性高的共同沟采取了防护措施。为了获得拦截墙防护效果的量测管理，在地表变形、地中垂直变位等防护处及非防护处都 进行了量测。    图139  标准拦截墙施工   　　地表变形，在防护处的共同沟正上方几乎看不到变形，但在非防护处显示5mm左右的变形。 　　地中垂直变形测定，在距盾构掘进机外侧2m左右方向。在防护处因掘进产生对桩背面地基的影响，表现为由桩来制约，其拦截效果好。此外地中水平变形在桩位置和背面与盾构掘进机前进方向相比，横断方向的变形大。 　　从这些量测结果可以评价用PIP桩拦截墙的防护效果已取得很大的成果。 　　本次施工的地基尽管没有进行桩的连续施工，但也已取得了防护效果。但是当预测到有塌方性极高的地层和沉降量大的软弱地层时，若考虑桩的连续施工，就必须探讨桩的横向变位及桩的直径尺寸大小。   　　2地基注浆防护 　　对 位于盾构掘进机正上方的桥梁(樱桥、北星桥)、共同沟(不能施行拦截墙工程地方)、地下街重要构筑物实施了地基加固，为了不影响这些构筑物还进行了防护地 基注浆。注浆范围是桥梁和地下街，是从盾构掘进机外圆上部至沿道建筑物结构物下面，注成马蹄状，来防止掘进时的初期沉降，并配合盾尾孔隙进行即时壁后注 浆。其结果是樱桥的相对沉降量能控制在考虑安全率后制定的10mm管理值以内。此外北里桥下的JR中央线铁路也没进行轨枕防护，已能在轨道保养范围内承 受。盾构掘进也没对沿道建筑物产生不良影响。 　　由于对盾构区间已设构筑物的防护需要，在纵断线形上对椿町、那古野和内三町三个工区设置中间泵房，其结构见图140。 图140  中间泵房施工实例 　　由于地下水位高，水量丰富，进行了如图140所示的注浆范围的地基改良，并按下列顺序进行施工。 　　①在泥水加压盾构掘进以前，从地表开始进行地下连续墙施工，并将其作为泵房主体结构； 　　②泥水加压盾构掘进1号和2号线隧道，拼装特殊结构的钢性管片； 　　③在隧道内设置支护材料； 　　④进行保护掘削部的地基注浆； 　　⑤从隧道上面起插入挡土材料，依次掘削到下面； 　　⑥建造联通掘削后泵房间的通道。 　　经过小心谨慎的快速施工，在建造过程中未发生任何意外情况。   　　3基础托换工法 　　在内山町工区通过民有土地的区间，有两栋楼房基础桩的前端靠近盾构掘进机顶端正上方。为了进行防护，采用基础桩支承施工，将承压板筑造在楼房地中梁的正下方，并放入液压千斤顶来托换楼房荷载，以处理盾构掘进时的地基变动，保持楼房稳定。 　　对 建筑物位移的监视是通过量测系统经常性地进行监视其不同沉降和横向位移。量测结果是在最靠近盾构掘进机正上方的承压板基础处发生了7mm左右的沉降，每次 出现变位，都能在进行修正的同时保持正常位置。基础的恢复工作是在盾构掘进机通过后认为地基已稳定的三个月后进行。为了推定已设基础桩的承压力，用拔桩试 验来测定桩的摩擦力，测定结果得出30～45t/根。将桩端支承力和耐压板基础合并考虑，确认了对于40t/根大楼基础桩荷重是十分安全的。   　　4噪音防范措施 　　由 于全部工区都采用泥水盾构掘进机，在道路内的出洞基地要有泥水处理设备，昼夜进行掘进施工，并需要尽量制定防止泥水处理设备和土砂搬运设备发出噪音的有效 措施。通过用隔音材料将泥水处理设备等通过外部的遮蔽来缓和对沿道居民的影响，见照片26。幸好设置出洞基地的道路是路面较宽的30m名古屋津岛线县道和 50m19号线国道，在路面上能设置隔音房，几乎没有发生市民的投诉情况。 照片26  防噪音设备