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4台泥水-土压复合盾构高速建设技术(施工篇)——日本千叶印西区隧道

发布于:2024-05-11 11:09:11 来自:道路桥梁/隧道工程 [复制转发]


     
盾构设计        
该工程4台盾构机是在泥水盾构的基础上构建的,设计同时考虑到要能够以土压盾构模式来掘进。        
盾构配置了6根刀盘辐条,辐条之间装备6块扇形的面板,开口率为40.6%。安装了泥浆管道和旁路管道用作泥浆系统,并使用螺旋输送机作为泥浆排放管道。其他为了作为土压式盾构来使用,装备了鱼尾和搅拌叶片。        

       
图8  盾构构造图(3号机)        


         

盾构泥水/土压转换情况

从泥水式切换到土压式,按①~⑤的顺序进行。

①送入的泥水切换到旁路管道。

②通过控制阀,控制工作面水压。

③进行低速掘进,吸入土舱内的挖掘渣土。

④关闭螺旋输送机闸门,使螺旋输送机倒转。

⑤将土舱内取进来的渣土塑性流动化。

刚刚切换完毕后,舱室内尚未塑性流体化,处于喷涌状态,因此必须根据闸门开度来调整工作面土压力。反过来,从土压式切换到泥水式时,则是在掘进停止状态下,将送入的泥水导入土舱内,将舱内的泥土慢慢置换为泥水。

               

                 
                 

                 

                 

                 

                 

泥水式掘进时流体输送的流动 


                 

                 

土压式掘进时流体输送的流动


               

                 
                 

                 

                 


盾构实际施工情况              
最终,4台盾构掘进用时484d 。其中,1号机最大月进尺为663m。1号机和2号机由泥水掘进转为土压掘进后,掘进距离分别为896m和1011m。3号机和4号机采用泥水法掘进,没有改用土压法。为评估土压式盾构的性能,在4号机的一个区间内设置了一个测量区间,该区间采用土压式盾构掘进。


             
盾构机掘进实绩


             
掘进数据(以1号机为例)
1号机在始发段使用泥土压式盾构进行掘进,随后使用泥水式盾构进行掘进,在掘进距离896m处切换到泥土压式盾构。泥水/泥土压式切换前后的施工数据如下图所示。

泥土压式切换前后的掘进数据(1号机)


该盾构掘进中,一般区间使用的管片为宽1.3m的钢筋混凝土管片,曲线区间使用的则是0.6m的HB管片。
最终,1号盾构机在土压模式下可确保约62.8mm/min的平均挖掘速度(不包括启动、到达和挖掘风井),而在泥水模式下平均速度约为71.7mm/min。

供稿: JIN

编审: SS

制图:TT

排版:海绵小新

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