一种小半径曲线盾构机掘进姿态控制及管片选型施工工法制造技术

本发明专利技术公开了一种小半径曲线盾构机掘进姿态控制及管片选型施工工法，涉及盾构机施工技术领域，包括以下步骤：S1、进行线路、设备、地层以及周边环境的分析；S2、对盾构机进行设备分析；S3、对盾构机进行设备检查；S4、进行盾构提前预转弯处理；S5、进行盾构掘进的参数控制；S6、进行管片选型；S7、进行监控量测；S8、进行二次注浆。该小半径曲线盾构机掘进姿态控制及管片选型施工工法通过在掘进前对线路进行充分分析，明确盾构所需掘进的小半径曲线长度、周边环境、地质环境，掘进过程中严格控制掘进参数、选择合适的管片类型与点位，同时利用盾构机自身铰接系统来进行转弯，从而保证盾构按设计线路掘进、成型隧道质量符合要求。成型隧道质量符合要求。

【技术实现步骤摘要】
一种小半径曲线盾构机掘进姿态控制及管片选型施工工法


[0001]本专利技术涉及盾构机施工
，具体为一种小半径曲线盾构机掘进姿态控制及管片选型施工工法。

技术介绍

[0002]地铁盾构施工技术日益成熟，盾构施工过程需严格按设计线路进行掘进，但盾构施工过程中受线路设计、设备情况、地层情况、测量误差、盾构掘进参数控制不当等因素影响，盾构施工过程中常常会出现盾构机偏离设计轴线的情况。因此，如何保证盾构机在小半径曲线上按设计轴线掘进，一直是研究的课题与追求的目标。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种小半径曲线盾构机掘进姿态控制及管片选型施工工法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种小半径曲线盾构机掘进姿态控制及管片选型施工工法，包括以下步骤：
[0005]S1、进行线路、设备、地层以及周边环境的分析；
[0006]S2、对盾构机进行设备分析；
[0007]S3、对盾构机进行设备检查；
[0008]S4、进行盾构提前预转弯处理；
[0009]S5、进行盾构掘进的参数控制；
[0010]S6、进行管片选型；
[0011]S7、进行监控量测；
[0012]S8、进行二次注浆。
[0013]进一步优化本技术方案，所述步骤S1中，进行分析后，绘制曲面段平面图以及曲面段纵断面图。
[0014]进一步优化本技术方案，所述步骤S2中，设备分析包括分析盾构机的铰接形式、行程、角度、总推力以及水平转弯半径。
[0015]进一步优化本技术方案，所述步骤S3中，对盾构机进行设备检查进一步包括以下具体步骤：
[0016]S301、在掘进圆曲线时首先对盾构机的铰接开度进行调整；
[0017]S302、根据掘进参数进行判断目前刀具情况，看是否存在推力、扭矩参数出现异常情况；
[0018]S303、在进入圆曲线之前对盾构机导向系统进行复核，复核是否存在偏差情况；
[0019]S304、针对圆曲线掘进，储备二次注浆机，确保后续二次注浆的及时跟进。
[0020]进一步优化本技术方案，所述步骤S4中，盾构机在缓和曲线进入圆曲线时，在掘进缓和曲线段盾构机水平姿态需要以
‑
(20mm～30mm)开始掘进，以保证进入圆曲线时顺利转
弯。
[0021]进一步优化本技术方案，所述步骤S5中，盾构掘进的参数控制进一步包括基本参数控制以及注浆量、铰接控制。
[0022]进一步优化本技术方案，所述基本参数控制具体包括以下内容：
[0023]1)速度：盾构机掘进段地层较硬同时处于小半径曲线上，速度控制在25
‑
35mm/min；
[0024]2)土仓压力：土仓压力控制在1.5
‑
1.7bar之间，可适调整
±
0.2bar，以保护刀具；
[0025]3)推力及扭矩：推力控制在1000
‑
1500t、扭矩控制在2200
‑
2600KN.m；
[0026]4)刀盘转速及出土量：刀盘的转速控制在1.3
‑
1.5rpm、出土量控制在55
‑
57m3/环。
[0027]进一步优化本技术方案，所述注浆量、铰接控制具体包括以下内容：
[0028]1)注浆量：注浆量控制在4
‑
6m3/环、注浆压力控制在1.8
‑
2.2bar；
[0029]2)铰接控制：铰接左右差控制在8
‑
10cm之间，可根据姿态情况进行调整。
[0030]进一步优化本技术方案，所述步骤S6中，管片选型包括管片排版以及管片点位选择；
[0031]其中，管片排版包括以下具体内容：
[0032]根据圆曲线偏角计算：α＝180L/(πR)，式中：L为线路中心线长度；R为曲率半径；
[0033]每条平曲线上的转弯环个数为：N＝(α+β总)/θ，根据计算圆曲线上管片排版比例为1：2(一环标准环+两环转弯环)；
[0034]其中，管片点位选择包括以下具体内容：
[0035]管片点位选择需要考虑推进千斤顶的行程差、盾尾间隙、铰接油缸的行程差以及盾构机掘进方向与设计轴线的相对关系。
[0036]进一步优化本技术方案，所述步骤S7中，监控量测进一步包括管片复测和地表监测，其中：
[0037]管片复测：曲线段加强管片人工复测，每日进行复测，出现管片左右偏差或垂直偏差时及时反馈进行盾构姿态调整；
[0038]地表监测：由专职监测人员对掘进段地表进行监测，若出现地表沉降或隆起时及时反馈操作手进行参数调整。
[0039]与现有技术相比，本专利技术提供了一种小半径曲线盾构机掘进姿态控制及管片选型施工工法，具备以下有益效果：
[0040]1、该小半径曲线盾构机掘进姿态控制及管片选型施工工法，通过在掘进前对线路进行充分分析，明确盾构所需掘进的小半径曲线长度、周边环境、地质环境，掘进过程中严格控制掘进参数、选择合适的管片类型与点位，同时利用盾构机自身铰接系统来进行转弯，从而保证盾构按设计线路掘进、成型隧道质量符合要求。
[0041]2、该小半径曲线盾构机掘进姿态控制及管片选型施工工法，工艺简单，实施效率高且后期隧道成型质量符合要求，可防止盾构姿态发生偏差时盾构纠偏对地表的影响，同时避免姿态偏差导致成型隧道出现错台、渗漏、破损等情况，可有效的保护盾尾刷，降低后期盾尾漏水、漏浆的风险，降低施工风险。
附图说明
[0042]图1为本专利技术提出的一种小半径曲线盾构机掘进姿态控制及管片选型施工工法的流程示意图。
具体实施方式
[0043]下面将结合本专利技术的实施例，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。
[0044]实施例一：
[0045]请参阅图1，一种小半径曲线盾构机掘进姿态控制及管片选型施工工法，包括以下步骤：
[0046]S1、进行线路、设备、地层以及周边环境的分析。
[0047]其中，所述步骤S1中，进行分析后，绘制曲面段平面图以及曲面段纵断面图。
[0048]S2、对盾构机进行设备分析。
[0049]其中，所述步骤S2中，设备分析包括分析盾构机的铰接形式、行程、角度、总推力以及水平转弯半径。
[0050]进一步的，盾构机铰接形式为主动铰接(行程190mm、角度：水平
±
1.5
°
、垂直
±1°
、总推力3200t)、水平转弯半径
±
250m。
[0051本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种小半径曲线盾构机掘进姿态控制及管片选型施工工法，其特征在于，包括以下步骤：S1、进行线路、设备、地层以及周边环境的分析；S2、对盾构机进行设备分析；S3、对盾构机进行设备检查；S4、进行盾构提前预转弯处理；S5、进行盾构掘进的参数控制；S6、进行管片选型；S7、进行监控量测；S8、进行二次注浆。2.根据权利要求1所述的一种小半径曲线盾构机掘进姿态控制及管片选型施工工法，其特征在于，所述步骤S1中，进行分析后，绘制曲面段平面图以及曲面段纵断面图。3.根据权利要求1所述的一种小半径曲线盾构机掘进姿态控制及管片选型施工工法，其特征在于，所述步骤S2中，设备分析包括分析盾构机的铰接形式、行程、角度、总推力以及水平转弯半径。4.根据权利要求1所述的一种小半径曲线盾构机掘进姿态控制及管片选型施工工法，其特征在于，所述步骤S3中，对盾构机进行设备检查进一步包括以下具体步骤：S301、在掘进圆曲线时首先对盾构机的铰接开度进行调整；S302、根据掘进参数进行判断目前刀具情况，看是否存在推力、扭矩参数出现异常情况；S303、在进入圆曲线之前对盾构机导向系统进行复核，复核是否存在偏差情况；S304、针对圆曲线掘进，储备二次注浆机，确保后续二次注浆的及时跟进。5.根据权利要求1所述的一种小半径曲线盾构机掘进姿态控制及管片选型施工工法，其特征在于，所述步骤S4中，盾构机在缓和曲线进入圆曲线时，在掘进缓和曲线段盾构机水平姿态需要以
‑
(20mm～30mm)开始掘进，以保证进入圆曲线时顺利转弯。6.根据权利要求1所述的一种小半径曲线盾构机掘进姿态控制及管片选型施工工法，其特征在于，所述步骤S5中，盾构掘进的参数控制进一步包括基本参数控制以及注浆量、铰接控制。7.根据权利要求6所述的一种小半径曲线盾构机掘进姿态控制及管片选型施工工法，其特征在于，所述基本参数控制具体包括以下内容：1)速度：盾构机掘进段地层较硬同时处于小半径曲线上，速度控制在25
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王迪，刘双红，李冬，林国毅，郭美郁，魏东，
申请(专利权)人：中国建筑第四工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：