土压平衡式盾构长距离穿湖施工技术的制作方法
【技术领域】：
[0001] 本发明涉及盾构隧道施工技术领域，具体涉及土压平衡式盾构长距离穿湖施工技 术。
【背景技术】：
[0002] 盾构机长距离穿湖施工，掘进断面砂层分布较广，湖底隧道，埋深较浅，受沉降或 隆起敏感等因素影响，盾构施工存在较大风险，且持续时间长。
【发明内容】
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[0003] 本发明的目的是提供土压平衡式盾构长距离穿湖施工技术，它根据本段地层岩性 特点合理选择刀盘，严格控制掘进速度，正确把握注浆材料、注浆时间、注浆压力、注浆范围 及注浆方法使较大空隙做到及时加固填充，避免导致过大的湖底沉降，防范喷涌或者大面 积塌方等事故影响工程安全及环境安全。
[0004] 为了解决【背景技术】所存在的问题，本发明是采用以下技术方案：它的工艺流程：
[0005] (1)穿湖前，认真对盾构机刀盘、刀具、注浆系统、密封系统、推进千斤顶、监控系统 等设备检查，确保顺利穿湖；
[0006] (2)合理设置土压力值，严格控制出土量
[0007] 项目部将从盾构始发起，对土压力值进行严格的控制，并结合环境监测数据对土 压力值进行调整；
[0008] 对由于盾构在湖底部穿越时其上部覆土厚度与穿越前后有所变化，故需要重新计 算设置土压力，并结合实际监测数据调整，进行信息化施工；
[0009] 穿越湖部位原则上应按理论出土量出土，可适当欠挖，保证土体密实，以免湖水渗 透入土体并进入盾构。严格控制盾构到达湖区前土体的沉降值，尽量做到微隆不沉；
[0010] ⑶降低推进速度，控制总推力
[0011] 盾构机在穿越湖时，宜采取适度的速度推进，速度一般控制在< 60mm/min，严格控 制千斤顶总推力，减少土层扰动，以免顶破湖底土体；
[0012] (4)调整好盾构姿态，减少纠偏次数及纠偏量
[0013] 在穿越推进过程中，连续测量盾构机的姿态偏差，盾构司机根据偏差及时调整盾 构机的推进方向，尽可能减少纠偏，特别是要杜绝大量值纠偏，减少土体的扰动，从而保证 盾构机平稳地从湖下方穿越。
[0014] (5)优化浆液配比，合理设定注浆量及注浆压力
[0015] 选取快凝、早强、渗透性好、止水性强的同步注浆材料，确保很好地起到填充、隔水 作用；注入量按理论空隙的180% -200%进行控制，注浆压力不超过0? 35MPa，以免应压力 过大而击穿湖底土体，导致与隧道上部的土层贯通，湖水通进入盾构施工区。
[0016] 在穿越过程中，根据实际注浆效果，对浆液配比进行调整优化，缩短浆液凝胶时 间、确保衆液质量。
[0017] (6)严防盾尾漏水
[0018] 采用三道密封刷，防止盾尾透水；控制好管片姿态，居中拼装，防止盾构建筑空隙 过大形成透水通道。
[0019] 盾构机采用三道盾尾钢丝密封刷，能有效防止盾尾透水。掘进中加强盾尾密封油 脂的注入，选择止水性能及泵送性能较高的盾尾油脂；水下盾构施工时加大盾尾油脂注入 量，不低于陆地条件下注入量的1. 5倍；确保盾尾密封油脂压力不小于0. 35MPa ;加强中体 与盾尾铰接处的密封检查，及时调节密封压板螺栓，保证其密封效果，防止地下水涌入。
[0020] 控制好管片姿态，居中拼装，防止盾构建筑空隙过大形成透水通道，必要时在管片 外侧粘贴海绵用于止水，封堵管片与盾构间的间隙。
[0021] 采取上述措施后，基本可控制盾尾渗漏。如果盾尾发生渗漏，则从管片注浆孔压注 聚氨酯，形成环圈，封闭涌水通道。
[0022] (7)加强施工质量，提高隧道自防水能力
[0023] 在湖底段掘进时加强盾构掘进姿态控制及管片选型，加强螺栓复紧和盾尾间隙控 制，减小管片错台、裂缝、漏水，保证较好的隧道线形，提高隧道防水质量。
[0024] (8) 土体改良
[0025] 加强塑流化改造。合理选择注入配比，以此降低刀盘扭矩，一般控制在额定扭矩的 60 %以下，减少对土体的扰动；合理选择塑流化材料，采用高品质膨润土及泡沫，配合高分 子聚合物，使土仓内与刀盘前方之间土体起到一定的隔水作用。
[0026] (9)二次补注浆
[0027] 管片脱离盾尾适当位置（一般为6环），应及时进行二次补注浆，注入量控制在 350L-600L，注浆压力不超过0? 45MPa。
[0028] (10)减阻浆液注入。为减少盾构穿湖过程中对土体的扰动，应增加盾构机壁外减 阻，降低盾构机对土体的水平位移影响。
[0029](11)在盾构穿越湖底后，对区间影响范围内湖底进行径向注浆加固。
[0030] 为降低湖区对已成型隧道的土体不稳定的影响，应当在台车脱离管片后5-10环 起采用径向补偿注浆，以此固化管片外围土体，使成型隧道长期稳定。
[0031] A、为防止地下水渗漏，先将与管片吊装孔配套外有螺纹长50cm的钢管安装在管 片吊装孔中，钢管安装时螺纹处用生料带缠绕，钢管外露l〇cm并接上单向止浆阀。
[0032] B、成孔时，注意保护管口不受损、变形，以便与注浆管路连接。
[0033] C、在台车脱离管片适当位置实施径向补偿注浆措施。
[0034] D、注衆导管采用042,长度为2. 6m，壁厚为3. 75mm。径向补偿式注衆加固至隧洞 外侧2. 5m，注浆量受砂卵石地层的渗透率、泄露损失、浆液的种类和注浆压力等多种因素的 影响，为保证注浆效果、控制地层沉降，浆液为P.0.42. 5水泥浆液，水灰比按1 : 1试配，注 浆终压为0. 35MPa左右，每孔加固体约为2. 3方，扩散半径为0. 6m。并应根据施工情况和实 验段监测值及时对注浆压力和注浆量进行调整，以达到最优效果。注浆后期采用高标号防 水砂浆回填钻孔，进行防水密封处理。
[0035] (12)确保隧道和地面的通讯畅通
[0036] 以有线电话为主，对讲机为辅，两套通讯设施，确保通讯通畅。
[0037] 本发明的有益效果：它根据本段地层岩性特点合理选择刀盘，严格控制掘进速度， 要注意压力平衡方式，由于穿湖部分区段隧道围岩自稳能力差，特别是下穿朝阳公园北湖 段应对注浆加固以控制沉降量，可辅以壁后注浆加固围岩，正确把握注浆材料、注浆时间、 注浆压力、注浆范围及注浆方法等，使较大空隙做到及时加固填充，避免导致过大的湖底沉 降，防范喷涌或者大面积塌方等事故影响工程安全及环境安全。
【具体实施方式】：
[0038] 本【具体实施方式】采用技术方案：它的工艺流程：
[0039] (1)穿湖前，认真对盾构机刀盘、刀具、注浆系统、密封系统、推进千斤顶、监控系统 等设备检查，确保顺利穿湖；
[0040] (2)合理设置土压力值，严格控制出土量
[0041] 项目部将从盾构始发起，对土压力值进行严格的控制，并结合环境监测数据对土 压力值进行调整；
[0042] 对由于盾构在湖底部穿越时其上部覆土厚度与穿越前后有所变化，故需要重新计 算设置土压力，并结合实际监测数据调整，进行信息化施工；
[0043] 穿越湖部位原则上应按理论出土量出土，可适当欠挖，保证土体密实，以免湖水渗 透入土体并进入盾构。严格控制盾构到达湖区前土体的沉降值，尽量做到微隆不沉；
[0044] (3)降低推进速度，控制总推力
[0045] 盾构机在穿越湖时，宜采取适度的速度推进，速度一般控制在< 60mm/min，严格控 制千斤顶总推力，减少土层扰动，以免顶破湖底土体；
[0046] (4)调整好盾构姿态，减少纠偏次数及纠偏量
[0047] 在穿越推进过程中，连续测量盾构机的姿态偏差，盾构司机根据偏差及时调整盾 构机的推进方向，尽可能减少纠偏，特别是要杜绝大量值纠偏，减少土体的扰动，从而保证 盾构机平稳地从湖下方穿越。
[0048] (5)优化浆液配比，合理设定注浆量及注浆压力
[0049] 选取快凝、早强、渗透性好、止水性强的同步注浆材料，确保很好地起到填充、隔水 作用；注入量按理论空隙的180% -200%进行控制，注浆压力不超过0? 35MPa，以免应压力 过大而击穿湖底土体，导致与隧道上部的土层贯通，湖水通进入盾构施工区。
[0050] 在穿越过程中，根据实际注浆效果，对浆液配比进行调整优化，缩短浆液凝胶时 间、确保衆液质量。
[0051] (6)严防盾尾漏水
[0052] 采用三道密封刷，防止盾尾透水；控制好管片姿态，居中拼装，防止盾构建筑空隙 过大形成透水通道。
[0053] 盾构机采用三道盾尾钢丝密封刷，能有效防止盾尾透水。掘进中加强盾尾密封油 脂的注入，选择止水性能及泵送性能较高的盾尾油脂；水下盾构施工时加大盾尾油脂注入 量，不低于陆地条件下注入量的1. 5倍；确保盾尾密封油脂压力不小于0. 35MPa ;加强中体 与盾尾铰接处的密封