浅谈轨道交通盾构机试掘进施工的重要性
试推进阶段是全过程的前奏，所以施工监测显得更为重要，下面是小编搜集整理的一篇探究轨道交通盾构机试掘进施工重要性的论文范文，欢迎阅读参考。
摘 要：地铁盾构区间施工中，通过一定距离的试掘进，能够在较短时间内掌握盾构机械设备的操作性能，确定盾构推进的施工参数设定范围及取值，对整个隧道的各项控制指标的圆满实现，具有非常重要的意义。
关键词：地铁;盾构机;试掘进
1 概述
在地铁盾构区间施工中，盾构进洞后，为了更好地掌握盾构的各类参数，施工时注意对推进参数的实时设定优化，地面沉降与施工参数之间的关系，并对推进的各项技术数据进行采集、统计、分析，争取在较短时间内掌握盾构机械设备的操作性能，确定盾构推进的施工参数设定范围，将开始掘进的一段距离作为试推段。
2 试掘进重点工作
试推进阶段重点是做好以下几方面的工作：
(1)用最短的时间掌握盾构机的操作方法，机械性能，改进盾构的不完善部分。
(2)了解和认识隧道穿越的土层的地质条件，掌握这种地质下的各式盾构的施工方法。
(3)通过本段施工，加强对地面变形情况的监测分析，掌握盾构推进参数及同步注浆量参数。
3 试掘进阶段的参数确定
3.1 参数确定
盾构初始掘进是从理论和经验上选取各项施工参数，在施工过程中根据监测数据及反馈的各种信息，对施工参数及时加以调整。
盾构机出洞后，初始掘进分以下几个阶段实施。
首先在盾构机穿越加固土层后，以日进度3～4m的速度推进，对密封仓土压力、刀盘转速及压力，推进速度，千斤顶推力，注浆压力及注浆量等，分别采用几组不同施工参数进行试掘进。通过地表沉降的测量和数据反馈，确定一组适用的施工参数。
然后提高日进度为4～5m，通过施工监测，根据地层条件、地表管线、周边建筑情况，对施工参数作慎密细微的调整，以取得最佳施工参数。
完成上述的工作要点后，将推进速度提高到正常的计划进度6环/日，但以满足地表沉降要求为标准，以确保建(构)筑物、管线的安全为准则。
通过此阶段的试掘进，对隧道的轴线控制，衬砌安装质量均有了各项具体的保证措施，进一步掌握施工参数，能根据地下隧道覆土厚度、地质条件、地面附加荷载等变化情况，适时地调整盾构掘进参数，为整个区间隧道施工进度、质量管理奠定了良好的基础。对区间沿线建(构)筑物、管线的保护也掌握了初步的规律，并以此指导全过程施工。
试推进是相对于正常掘进而言，在此期间，试推进也是对盾构机的整机性能进行全面的检验，通过试推进检验配套设备的配合能力，可及时修正和加强。
另外，管片与土体的摩擦力可提供进入正常掘进推进千斤顶足够的反力，以隧道衬砌后内径为5500mm，管片的厚度为350mm，外径6200mm，试推进100m为例，估算如下：
F=S×f=(3.14×6×100×2.5)t=4710t
其中：
S- 100m管片外表面面积;
f-管片与衬背压浆形成的水泥土之间的综合摩擦系数，取2.5t/m2。
大于一般推进时用到的推进力(约1000-2000t)，足够提供推进需要的反力。
3.2 控制要点
在盾构未进入加固土体区时就应严格控制盾构机的操作，适当对开挖面注水或注入膨润土泥浆等，并低速推进、低速转动大刀盘，严防超负荷运转，以免产生盾构进入接收井之前，刀盘被水泥土搅拌桩卡住而强行推进的不利现象，亦减少盾构刀盘磨损。
通过初始掘进，完善施工组织设计方案;完善盾构施工各个工种工序岗位的操作规程、作业工法;通过施工监测反馈回的数据及分析成果，总结出最佳掘进参数，包括推进力、推进速度与螺旋输送器转速的关系、刀盘转速、土压力上限下限值，掌握控制土体沉降的方法。
3.2 注意事项
(1)盾构靠近洞门。待出洞装置、导轨安装完毕后，盾构以最快速度靠上洞门，缩短洞门暴露时间。
(2)防止盾构旋转、上飘。盾构出洞时，正面加固土体强度较高，由于盾构与地层间无摩擦力，盾构易旋转，应加强对盾构姿态的测量，如发现盾构有较大转角，可以采用大刀盘正反转的措施进行调整。盾构刚出洞时，推进速度宜缓慢，大刀盘切削土体中可加水降低盾构正面压力，防止盾构上飘，加强后盾支撑观测，尽快完善后盾钢支撑。
(3)洞圈封堵。盾构全部进入洞门，立即封堵洞圈，焊接扇形钢板，以防洞口漏浆，盾尾离开洞门约3m时，应对洞口压注聚胺酯或双液浆封堵，并同时开启同步注浆及盾尾油脂系统，以免注浆液倒灌，堵死浆管。
4 试掘进阶段的施工监测
盾构在推进阶段，做好盾构出洞后地表面、地下管线、地面建(构)筑物的施工监测，对施工中可能产生的各种地表隆沉、变形，及时采取相应的措施及保护手段。
试推进阶段是全过程的前奏，所以施工监测显得更为重要。对地表变形监测，采用沿轴线方向布设沉降监测点，包括深层沉降点，并加设横断面监测点;对地下管线，按要求的距离布设沉降点;对建筑物在调查研究的基础上，对轴线两侧盾构机影响区域范围的建筑物，布设沉降监测点。并布设相应的倾斜、裂缝监测点。上述测点的监测，每天不少于2次，并根据需要，适时加密监测频度。
由于上述各类变形往往不是即时出现的，也就是说待到变形时，盾构已越过原本造成变形的地下对应作业区，故需及时地进行分类监测，掌握盾构机掘进作业与地下土层变形、地表变形和地下管线、建筑物沉降等的内在规律，及时反馈信息数据，指导盾构掘进作业。监测工作在盾构作业即将进入影响区开始，直至盾构作业脱离影响区，且地表滞后变形渐趋稳定的整个期间内跟踪测量与监测。
5 试验段掘进参数的选择分析
5.1 拟达到的目的
盾构机掘进的前一段距离作为试掘进段，通过试掘进段拟达到以下目的：
(1)用最短的时间对新盾构机进行调试、熟悉机械性能。
(2)了解和认识本工程地质条件，掌握各地质条件下盾构施工方法。
(3)收集、整理、分析及归纳总结各地层的掘进参数，制定正常掘进的操作规程。
(4)熟练管片拼装的操作工序，提高拼装质量，加快施工进度。
(5)通过本段施工，加强对地面变形情况的监测分析，反映盾构机出洞时以及推进时对周围环境的影响，掌握盾构推进参数及同步注浆量。
5.2 施工记录
盾构机在完成前试掘进后，将对掘进参数进行必要的调整，为后续的正常掘进提供条件。并做好施工记录，记录内容有：
(1)隧道掘进：施工进度，油缸行程、掘进速度，盾构推力、土压力，刀盘、螺旋机转速，盾构内壁与管片外侧环形空隙(上、下、左、右)等等
(2)同步注浆：注浆压力、数量、稠度，注浆材料配比、注浆试块强度。
(3)测量：盾构倾斜度、隧道椭圆度、推进总距离、隧道每环衬砌环轴心的确切位置。
6 结论
通过对盾构一定距离的试推进，并加强过程控制，用最短的时间掌握了盾构机的操作方法和机械性能，并改进了盾构的不完善部分，同时了解和认识了隧道穿越的土层的地质条件，掌握这种地质下的各式盾构的施工方法和施工参数。盾构机完成试掘进施工后，将要进行整体验收。验收之后，盾构施工将进入新的阶段。
参考文献
[1]王吉华.土压平衡盾构始发掘进施工技术[J].山西建筑，2009,(9).
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