一种富水岩层SAMSON系统辅助保压推进方法技术方案

本发明专利技术涉及隧道施工技术领域，更具体而言，涉及一种富水岩层SAMSON系统辅助保压推进方法。包括以下步骤：S1、SAMSON气体管路改造；S2、SAMSON系统调试，确保系统工作压力稳定；S3、依据盾构机顶部水土压力设置土仓压力；S4、设置SAMSON系统的保压参数；S5、启动SAMSON系统，阻止掌子面上方水流入土仓；S6、土仓内1/2仓位渣土掘进；S7、SAMSON气压大于计算掌子面水土压力0.2pa；S8、检查SAMSON系统供气状况。该方法解决了螺旋机喷涌现象，避免了地面沉降、塌方风险，具有施工进度快等特点，同时本施工方法工艺简单，方法新颖，操作方便，适应性广。本发明专利技术主要应用于富水岩层保压推进方面。

【技术实现步骤摘要】
一种富水岩层SAMSON系统辅助保压推进方法
本专利技术涉及隧道施工
，更具体而言，涉及一种富水岩层SAMSON系统辅助保压推进方法。
技术介绍
随着社会经济高速发展，城市化建设呈现飞速发展，随之而来的是交通拥堵等生活问题，因此，城市轨道交通快速建设，盾构法隧道以其安全、高效、经济、效率性广泛运用于地铁施工中。盾构法施工的安全与否，绝大控制措施体现在盾构推进过程中，盾体推进过程的施工安全受土仓压力的控制、渣土改良的效果影响。在富水岩层中掘进，易发生喷涌、地面沉降过大等施工风险，为了防止富水岩层发生喷涌和控制地面沉降，掘进过程中要保压掘进，使用常规保压方法，会导致刀盘扭矩大、掘进时间长、施工效率低等施工问题。
技术实现思路
为克服上述现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种富水岩层SAMSON系统辅助保压推进方法，该方法解决了螺旋机喷涌现象，避免了地面沉降、塌方风险，同时具有施工进度快等特点。为解决上述技术问题，本专利技术采取的技术方案为：一种富水岩层SAMSON系统辅助保压推进方法，包括以下步骤：S1、SAMSON气体管路改造；S2、SAMSON系统调试，确保系统工作压力稳定；S3、依据盾构机顶部水土压力设置土仓压力；S4、设置SAMSON系统的保压参数；S5、启动SAMSON系统，阻止掌子面上方水流入土仓；S6、土仓内1/2仓位渣土掘进；S7、SAMSON气压大于计算掌子面水土压力0.2pa；S8、检查SAMSON系统供气状况。所述步骤S1中，盾构机装机期间，在土仓顶部通过土仓壁板安装一路气体管路，SAMSON系统和土仓顶部安装气体管路连接。所述步骤S2中，所述系统调式为确保盾构机两台空压机都正常工作，SAMSON系统管路无漏气情况，SAMSON系统气压设定装置正常工作。所述步骤S3中，盾构机推进土仓压力的设定要根据盾构机顶部埋深，通过计算水土压力值计算所得。所述步骤S4中，SAMSON系统的保压参数为盾构机推进过程中土仓上部压力的控制值，SAMSON系统气体压力设定值要大于0.2pa盾构机顶部水土压力计算值。所述步骤S5中，使用SAMSON系统辅助盾构机保压推进，能较好的控制掌子面及盾体后面来水，防止螺旋机喷涌发生。所述步骤S6中，所述土仓内1/2仓位渣土的判定标准为盾构机顶部土仓压力和中部土仓压力相同，此时认定土仓内为一半渣土，一半为气压。所述步骤S7中，盾构机在推进期间或者是停机期间SAMSON系统要处于工作状态，且SAMSON系统工作压力要大于掌子面水土压力的0.2pa，当SAMSON系统工作压力达到设定压力值后，系统停止工作，当土仓压力小于设定值压力时，SAMSON系统自动开启工作。所述步骤S8中，SAMSON系统工作期间要检查系统的供气率，自动供气速率控制在0.3左右。与现有技术相比，本专利技术所具有的有益效果为：使用SAMSON系统持续的向土仓内供气建压，始终把土仓压力稳定在设定值，阻止了地下水流入土仓，避免了螺旋机喷涌的发生；土仓内留有1/2渣土掘进，减少了渣土改良的数量，节约了渣土改良材料，同时降低了刀盘扭矩，减少了刀具磨损；盾构机推进过程中解决了螺旋机喷涌现象，避免了地面沉降、塌方风险，具有施工进度快等特点，同时本施工方法工艺简单，方法新颖，操作方便，适应性广。附图说明图1为本专利技术施工流程示意图。具体实施方式下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，一种富水岩层SAMSON系统辅助保压推进方法，包括以下步骤：S1、SAMSON气体管路改造；S2、SAMSON系统调试，确保系统工作压力稳定；S3、依据盾构机顶部水土压力设置土仓压力；S4、设置SAMSON系统的保压参数；S5、启动SAMSON系统，阻止掌子面上方水流入土仓；S6、土仓内1/2仓位渣土掘进；S7、SAMSON气压大于计算掌子面水土压力0.2pa；S8、检查SAMSON系统供气状况。优选的，步骤S1中，盾构机装机期间，在土仓顶部通过土仓壁板安装一路气体管路，增加位置为土仓顶部向下50mm位置，SAMSON系统和土仓顶部安装气体管路连接。优选的，步骤S2中，系统调式为确保盾构机两台空压机都正常工作，SAMSON系统管路无漏气情况，SAMSON系统气压设定装置正常工作。优选的，步骤S3中，盾构机推进土仓压力的设定要根据盾构机顶部埋深，通过计算水土压力值计算所得，根据地质物理特性和地下水情况，结合地面沉降数据，综合考虑设置土仓压力。优选的，步骤S4中，SAMSON系统的保压参数为盾构机推进过程中土仓上部压力的控制值，SAMSON系统气体压力设定值要大于0.2pa盾构机顶部水土压力计算值。优选的，步骤S5中，使用SAMSON系统辅助盾构机保压推进，能较好的控制掌子面及盾体后面来水，防止螺旋机喷涌发生。优选的，步骤S6中，土仓内1/2仓位渣土的判定标准为盾构机顶部土仓压力和中部土仓压力相同，此时认定土仓内为一半渣土，一半为气压。通过SAMSON系统建立土仓上部压力，替代了由刀盘切削下来的渣土进行建压；推进过程中渣土可选择1/3或1/2仓位推进，土仓内压力采用SAMSON系统建压。1/3仓位推进时，上部土仓压力传感器和下部土仓压力传感器一致，1/2仓位推进时，下部压力传感器比上部压力传感器高0.2bar。根据富水岩层段的埋深情况，计算盾构机所处位置的理论土仓压力，根据理论土仓压力再确定设定SAMSON系统的设定压力。依据现场实际数据，SAMSON系统设定压力大于土仓上部压力0.2bar，施工参数最佳。便于渣土改良，降低刀盘扭矩，推进速度较稳定，提高施工效率，岩层强度大，推进时间长等施工特点，使用SAMSON系统辅助建压减少刀具磨损，减少了刀具更换次数。优选的，步骤S7中，盾构机在推进期间或者是停机期间SAMSON系统要处于工作状态，且SAMSON系统工作压力要大于掌子面水土压力的0.2pa，当SAMSON系统工作压力达到设定压力值后，系统停止工作，当土仓压力小于设定值压力时，SAMSON系统自动开启工作。优选的，步骤S8中，SAMSON系统工作期间要检查系统的供气率，自动供气速率控制在0.3左右。上面仅对本专利技术的较佳实施例作了详细说明，但是本专利技术并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利技术宗旨的前提下作出各种变化，各种变化均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种富水岩层SAMSON系统辅助保压推进方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、SAMSON气体管路改造；/nS2、SAMSON系统调试，确保系统工作压力稳定；/nS3、依据盾构机顶部水土压力设置土仓压力；/nS4、设置SAMSON系统的保压参数；/nS5、启动SAMSON系统，阻止掌子面上方水流入土仓；/nS6、土仓内1/2仓位渣土掘进；/nS7、SAMSON气压大于计算掌子面水土压力0.2pa；/nS8、检查SAMSON系统供气状况。/n

【技术特征摘要】
1.一种富水岩层SAMSON系统辅助保压推进方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、SAMSON气体管路改造；
S2、SAMSON系统调试，确保系统工作压力稳定；
S3、依据盾构机顶部水土压力设置土仓压力；
S4、设置SAMSON系统的保压参数；
S5、启动SAMSON系统，阻止掌子面上方水流入土仓；
S6、土仓内1/2仓位渣土掘进；
S7、SAMSON气压大于计算掌子面水土压力0.2pa；
S8、检查SAMSON系统供气状况。


2.根据权利要求1所述的一种富水岩层SAMSON系统辅助保压推进方法，其特征在于：所述步骤S1中，盾构机装机期间，在土仓顶部通过土仓壁板安装一路气体管路，SAMSON系统和土仓顶部安装气体管路连接。


3.根据权利要求1所述的一种富水岩层SAMSON系统辅助保压推进方法，其特征在于：所述步骤S2中，所述系统调式为确保盾构机两台空压机都正常工作，SAMSON系统管路无漏气情况，SAMSON系统气压设定装置正常工作。


4.根据权利要求1所述的一种富水岩层SAMSON系统辅助保压推进方法，其特征在于：所述步骤S3中，盾构机推进土仓压力的设定要根据盾构机顶部埋深，通过计算水土压力值计算所得。


5.根据权利要求1所述的一种富水岩层SA...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏飞，李自力，武鑫星，郭波，李艳辉，程家琛，崔军华，冀兴俊，曹志勇，唐亮，
申请(专利权)人：中铁十二局集团有限公司，中铁十二局集团第二工程有限公司，哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：山西;14