摘要:城市化的发展越来越快,同时也给交通的发展带来了机会。城市轨道交通在不断的发展,但是在施工时,我们需要利用一些关键的技术,这些技术发挥着重要的作用,其中一项重要的技术就是盾构技术。它主要应用在各种地下管道的构建当中,比如说地下的铁道等。本文对盾构技术进行了详细的分析。
关键词:城市轨道交通;盾构施工;关键技术;拼装;密封;压浆
隧道在广泛的建设,盾构法工艺也在不断的应用,这一技术的发展越来越快,但是盾构法在施工时还面临着一些难题。本文对盾构法的拼装,密封等这些技术进行了一些分析。
一、盾构的类型
盾构在施工时要把握好它的性能,要考虑到性能是否是施工过程中所需要的,因此要选择合适的盾构类型,这是一项十分重要的工作,它对工程的进行起着重要的作用。我们会按照一定的规定来对盾构的类型进行命名。盾构机械在施工时必须要解决三项技术问题。第一是支护技术。我们要考虑到以什么样的技术来支护盾构正面的土地和地层,会对土地起到一个保护作用,防止其流失,并且还不会出现坍塌。第二是挖土技术。隧道施工就是要挖去底层的土体,形成一个空间,然后在空间内建设隧道。然而盾构正面的面积是有限的,我们应该要考虑用什么样的技术来挖土。第三是排土。等挖土完成后应该考虑怎样把这些土排出去,用什么样的技术,把切下来的土排出土层,然后运送到地面。这里的排土是指土能否顺利的进入到土层,然后运送到地面,为开挖工作提供一个便利,可以使其继续的进行开发和推进,为其创造建设的空间。如果想要使得这三项技术满足工程的需要,首先我们就需要了解盾构断面土体的性能和特征,还要知道土体会对盾构造成什么样的影响,在施工时会产生哪些作用。
二、盾构的灵敏度
盾构的直径除以长度就是盾构的灵敏度,工作人员由于长时间的进行施工,从而对其有了全新的认识,盾构在地层当中施工时,它会被土包围着,特别是在正面,然而仅有的一点空间就在管片和盾尾之间。所以在盾构的头部,它无法进行灵敏的活动,甚至根本就动不了,然而在盾尾可以进行适当的活动。因此在施工时,要调整盾构的姿态主要就是依靠盾尾。比如说在北京的地区,盾构在施工时,它的土层虽然是粘土,但是是一个半固体的切入土,那是无法进行互动的。在推进时,盾构只能顺势前进。然而,盾构纵坡出现了变化,就是因为盾尾在进行活动,在软土可塑图层当中盾构出现缺口是因为切口挤压的地方使得土体出现了塑涌,这就控制了切口的位置。因此,仅靠直径和长度的比值来控制,这没有很大的实际意义。盾尾覆盖管片的长度,反而还会限制盾构的自由,使其无法自由前进,这实际上反映了盾构的灵敏度。
三、管片拼装环缝衬垫作用
盾构在推进时会对前后两个管片接缝的地方造成很大的压力,因此我们要在接缝之间放置一个橡胶软木的沉淀,这样会使得压力变得均匀,避免对其造成局部的受力,这样可以对两环管片之间的应力进行改善。不会对管片造成严重的伤害,出现两种力互相硬碰,从而造成破碎,为盾构起到了保护的作用。在进行管片拼装时,我们通常会利用通缝和错缝这两种办法。当我们在采用环缝衬垫时应用两种办法会起到不同的作用。这两种拼装方法有它们各自的特点。
3.1通缝拼装
通缝拼装很容易使圆环出现变形,并且也会影响相邻的圆环,使它们同样出现变形,这样就会降低隧道的整体刚度,使其出现纵向的变形。拼装环缝在进行压密时,会使得顶力出现差异,从而会产生误差并且不断的累积,使得环面变得不平整。在相邻的两个管片之间,它会出现位差,因此加大了穿环向螺栓的难度。
3.2错缝拼装
在错缝拼装的过程中,它的管片会进行互相牵制,对管片起到一个固定的作用,并且圆环也不会出现变形,保持好一个完整的圆度,同时也提高了隧道的整体刚度。但是环缝压缩量不能产生误差的累计,而是由管片内部的压力来进行克服,这会增加施工的应力,并且管片在骑缝处容易出现裂缝。
橡胶软木衬垫如果受到的外力作用,很容易出现变形,因此盾构在推进时,在控制姿态的时候还要稳定圆环。每个管片的顶力是不同的。这就使得环缝压密量是不一样的,会出现较大的差异,从而使得环面变得不平整。要利用特殊的工具来修整平面,使其变得平整。错缝拼装就是利用沉淀在工作时会产生一些不同的压力,然后对管片进行调节来制作误差,从而减少施工时出现的应力。这样可以避免管片出现纵向的开裂。
四、盾构进洞时对洞口管片纵向拉紧的措施
如果盾构完全进入洞中之后,压力就不会在切口的正面出现。因此,盾构前进时就会减少顶力。管片就不会受到盾构上部的顶力,减少了它的压力。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了能够固定好管片,使其不会随意移动,在施工的过程中会利用管片环缝将其拉开,进洞的过程中利用钢筋来拉住管片的上部,它在施工时起到了一些作用,但是也增加了工作量,在盾构进洞之后,还需要将其拆除。
五、盾构进洞时洞口密封技术的探讨
当我们开始建设隧道时,会利用盾构法来进洞,当结束时,盾构法施工就会出洞,它是建设隧道的开始与结束。现有的施工技术比较成熟的就是密封橡胶圈再加上单项的铰链板,这是一个很好的洞口密封技术,但是在进洞时还没有一个良好的密封技术。这些给施工单位的技术人员带来了一定的影响。由于进洞洞口的密封问题没有解决,因此在进洞时会有着很大的危险,我们需要对其进行技术的研究,争取解决这一问题。盾构在进洞时的运动方向和洞口活动的位置之间有着一定的关系,因此随着盾构的运动,会对密封装置带来影响,甚至会损坏,如果只建立一道密封圈,无法起到良好的密封作用。但是如果利用气囊来作为密封的装置,就会取得比较好的效果。在一个凹进去的地方安装气囊,这样就不会被盾构前进时所破坏,那么气囊建设过程时要增加它的圈数,并且每一圈的气囊的充气管是单独存在的,不会由于其中的一个气囊受到损坏而影响其他的气囊,这样会加大密封的作用。当盾构进入气囊位置的时候,给气囊充气,在充气的过程中盾构要顶紧气囊。要根据盾构进洞时的实际情况来确定气囊的充气圈数。如果盾尾离开了气囊区,就要进行第二次的充气,保证气囊里的气体充足,并且在充气时同样要气囊顶紧于隧道管片。在洞口洞圈和盾构之间就是气囊的位置,当气囊充气后会产生张力,这样就会形成一个密封圈,气囊内的气体就会起到良好的密封作用。每一个工程在利用气囊时,要考虑到洞口的条件以及环境等情况,来设计好气囊的圈数。特别是在盾构进洞时要对气囊进行保护,避免受到损害。
六、盾构施工中应该注意的问题
6.1计算施工参数
盾构机在施工之前要计算出施工的相关参数,提前建立好土压的平衡。在决定过程中还要提前设置好试验的地段,采集数据并分析,根据结果来获取施工的参数。
6.2推进速度
盾构机在前进过程中要控制好它前进的的速度,要考虑周围的环境,以及土地的实际情况。一个合适的速度可以使得盾构机的姿态和土地平衡,并且还可以顺利的切削洞口加固后的土地,通常我们所设置初始的速度为一分钟十毫米。
6.3管片拼装
在拼装时要注意管片和管片之间的缝隙,在拼装时要注意他的质量,特别是圆整度,在拼装的过程,中药将螺丝拧紧,并且还要利用紧线器拉紧。
6.4控制出土量
当盾构机在刚开始前进的过程中,要控制好出土的数量,并且要在一定的范围内控制出土量,设置好相关的参数,并对其进行合理的配置,同时还要填写相关记录,这样为下一环节的出土量提供依据,避免地面发生沉降,对其起到一定的保护作用。
6.5注浆量
盾构机的尾部在第一环节到第三环节的时候要加大注浆量,并且还要利用早期的注浆材料对其进行注浆,避免洞口出现沉降的情况。当盾构机进入终端工作时工作井就会被拆除,如果施工需要,也可以穿越工作井向前进。这样就可以加固洞口的土地,根据洞口土质的条件,我们通常会利用旋喷桩来加固,同时还要加强对地表沉降的监测。
七、隧道压浆工艺的改革设想
盾构在施工前进的时候会进行压浆,它是来填充在施工过程中所留下的那些缝隙,将其进行填满,避免地层出现回弹,从而使得地层沉降。填充之后可以使得地下管线以及地面建筑物进行安全的使用,为其提供安全保障,因此,在压浆填充时要保证好时间,在压浆时要押入充足的浆,出口的压力还要适当,不要过大或过小。压浆功能是一些比较常规的知识,现如今的工艺已经取得了一些进步,我们采用了同步注浆的方式,这样可以对其进行同步的控制,这是一个比较好的技术。
结束语
城市轨道交通在建设时必须要注重盾构技术的应用,它可以为轨道交通隧道的建设奠定基础。施工过程中离不开技术,盾构法隧道施工技术已经被充分的应用,并且在不断的改进,我们要加大力度来研发这一技术,使其充分的发挥它的作用,这样可以提升我国的盾构法施工技术的整体,同时也为城市轨道交通隧道的建设提供了安全的保障。
参考文献
[1]孟前程.城市轨道交通隧道盾构施工关键技术探讨[J].四川水泥,2019(01):299.
[2]李彦辰.城市轨道交通隧道盾构施工关键技术探讨[J].建材与装饰,2018(35):261-262.
[3]王军飞.城市轨道交通隧道盾构施工关键技术探讨[J].工程建设与设计,2018(04):169-170.
论文作者:黄俊铮
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/8/27
标签:盾构论文; 管片论文; 气囊论文; 隧道论文; 技术论文; 洞口论文; 作用论文; 《基层建设》2019年第16期论文;