《富水复合地层中的土压平衡盾构开仓技术》
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摘 要 在富水复合地层的施工过程中,土压平衡盾构在掘进作业环节,会出现刀具磨损严重、泥饼固结的情况,影响了整个富水复合地层的掘进质效.为保证掘进施工的顺利开展,往往需要对土压平衡盾构进行带压开仓处理,实现盾构结构的更换以及维护.文章基于这种需求,以现有的技术手段为支撑,结合具体的施工案例,对富水复合地层施工区域,土压平衡盾构开仓技术方案进行必要进行深入探讨,旨在形成完备高效的土压平衡盾构开仓模式.
关键词 富水复合地层;盾构;开仓技术;技术方案
前言
富水复合地层中含有石英,土压平衡盾构在掘进的过程中,刀盘刀具的磨损速度较快,对整个掘进工作产生了较大的消极影响.同时由于水分含量较高,土质中含有一定的黏性颗粒,土压平衡盾构刀盘在使用过程中极易出现泥饼固结的情况,增大施工安全事故的发生概率.为做好土压平衡盾构机刀盘的维护、管理工作,推动盾构机开仓工作的有序进行,最大程度地保证盾构开仓过程中富水复合地层的结构稳定性以及气密性,技术人员需要立足于实际,依托现有的技术手段,扎实做好富水复合地层中土压平衡盾构开仓工作.
1富水复合地层土压平衡盾构开仓方案
富水复合地层土压平衡盾构开仓的科学、高效开展,要求技术人员,结合富水复合地层的特点,制定详细的土压平衡盾构开仓方案,明确带压开仓技术要点,增强开仓的准确性.
1.1 富水复合地层刀盘后部止水方案
在土压平衡盾构开仓之前,为避免开仓过程中富水复合地层内的地下水进入到土仓内部,影响整个开仓工作的整体质效.工作人员需要根据实际情况,切实做好相关区域的加固工作,在加固工作完成后,继续操控土压平衡盾构,使得刀盘进入到预定的加固区域,通常情况下,刀盘在加固区域要掘进7厘米的深度,以保证后续注浆止水工作的顺利进行[1].在完成上述准备工作之后,工作人员向盾构尾部注入一定量的油脂,使得土压平衡盾构的止水效果得到提升,并且增强二次注浆过程中,盾构发生泥结的情况,使得土压平衡盾构的性能稳定性得到充分的保障,避免了在止水操作后,进行设备性能调试等相关工作[2].同时工作人员可以借助于土压平衡盾构壳体预留的孔洞,向盾构四周注入一定规格的膨润土泥浆,通常情况下,膨润土泥浆的密度需要保持在1.05g/cm3到1.10g/cm3的范围之内,这种处理方式,能够最大程度地避免在刀盘后部止水过程中,出现浆液回流引发盾构结构泥结的情况,保证整个开仓工作的质效,减轻后续盾构设备维护处理的难度.在整个注浆过程中,技术人员通过计算注浆压力以及做好相应的止水准备工作,其数字公示为：QL 等于π·Rk2·L·η·β式中：QL --注浆量,m3;
Rk --浆液扩散半径,m,取0.8～1.0m,L--长度,m;有效长度1.5m;η--围岩孔隙率;取0.3;β--浆液损耗系数.借助于数学模型,工作人员在较短的时间内完成了相关开场工作,确保了整个土压平衡盾构设备的正常运转,为后续施工作业奠定了坚实的基础.
1.2 土压平衡盾构掌子面泥膜止水方案
在土压平衡盾构开仓的过程中,为减少意外情况的发生,技术人员带压开仓,进行掌子面泥膜止水之前,需要做好土压计算工作,以保证整个止水工作的有效性,增强富水复合地层的结构稳定性.在实际的操作环节,需要根据静止土压,借助于水土分算的方式,进行相关区域内的土压大小进行计算[3].从实际情况来看,开仓过程中,整个施工区域处于封閉状态,所以工作人员在选取数据参数时,可以将地面附加荷载排除在计算过程之中,并按照数学模式的要求,进行土压数据的计算与获取.在计算环节,工作人员需要根据施工区域的实际情况,灵活调整各项参数.出于确保土压平衡盾构带压开仓时,整个区域的风区域的效果,工作人员需要在前期获取的土压数据的基础上,在土压平衡盾构的掌子面、刀盘位置建立相应泥膜,为开仓工作营造出良好的外部环境.根据过往经验来看,在掌子面泥膜构建的过程中,需要选用钠基膨润土,将其黏度控制在80秒到120秒的范围之内.在实际的掌子泥膜构建环节,工作人员可以操控螺旋机,将盾构土仓中的渣土运送到盾构中心的轴线位置,对土压平衡盾构机的受力结构进行合理优化,在完成上述操作后,将提前准备好的膨润土注入土仓内,并进行加压处理,形成掌子面泥膜.
2土压平衡盾构开仓模拟计算方法
土压平衡盾构开仓过程中,为提升富水复合地层的结构稳定性以及气密性,技术人员在进行带压开仓作业的过程中,需要技术人员在相关数学模型的辅助下,做好模拟计算工作,旨在增强土压平衡盾构开仓的质效,避免施工安全事故的发生.
在土压平衡盾构开仓模拟的过程中,工作人员需要对不同压力状态下,开仓过程中,沉降情况进行模拟计算.考虑到整个模拟计算涉及的数据较多,在实际的计算环节,可以使用相应的设备,分别进行不同的缝隙,形成移位云图,以直观的方式,将开仓位移情况,进行分析助力.富水复合地层在进行土压平衡盾构开仓的过程中,考虑到整个开仓流程较为烦琐,开仓技术要求较高,为确保开仓技术方案与实际的开仓作业的有效衔接.以北京地铁昌平线二段工程为例,由十三陵风景保护区内的涧头村,穿越京包高速,京通铁路后,在京银路下穿行向南接入西关环岛中间风井.区间线路主要穿越圆砾卵石层,中粗砂层,粉细砂层,粉质黏土层.考虑到实际施工区域地形复杂,在整个开仓过程中,由主管刀盘、刀具的工程师及机电总工制定具体施工方案,并在开仓前针对施工过程中的操作注意事项组织施工人员进行技术交底.
3结束语
为保证土压平衡盾构开仓工作的有序进行,推动富水复合地层掘进施工的高效开展,强化土压平衡盾构的管理维护能力.文章通过对土压平衡盾构开仓方案的制定、优化以及数据模拟计算,结合某富水复合地层土压平衡盾构开仓的案例,对土压平衡盾构带压开仓工作技术方案以及实践技巧进行总结,逐步形成完备的开仓技术方案.
参考文献
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[2] 林旭红.土压平衡盾构机下穿既有地铁线路施工技术控制要点[J].广东土木与建筑,2018,（4）：54-55.
[3] 王博,郭宏智,李金求.郑州粉土粉砂层土压平衡盾构渣土改良研究[J].交通科学与工程,2019,（7）：99-101.
本文结论，该文是适合技术论文写作的大学硕士及关于土压平衡盾构本科毕业论文，相关土压平衡盾构开题报告范文和学术职称论文参考文献.
土压平衡盾构引用文献:
[1] 土压平衡盾构参考文献格式范文 土压平衡盾构毕业论文范文2万字
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[3] 土压平衡盾构硕士学位论文范文 土压平衡盾构方面专科毕业论文范文10000字
