土壓平衡盾構機盾尾滲漏原因分析及預防措施

1、<p>　　土壓平衡盾構機盾尾滲漏原因分析及預防措施</p><p>　　摘要：隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展和進步，科學技術的發(fā)展也得到了飛躍。城市作為人類生活的空間，交通設施建設的重要性也就不言而喻了，城市的飛速發(fā)展及現(xiàn)代化，隧道在城市中的建設施工也越來越多。而在隧道盾構法的施工過程中，如果土壓平衡盾構機發(fā)生了地下水、泥漿、油脂等污物滲漏的情況，必然會對施工中的掘進工作帶來不良的影響，極大地 影響盾構施工進

2、度，特別是這些污物如果通過盾尾和隧道中安裝的管片間間隙的泄漏，必然會對隧道盾構機的施工安全和使用壽命造成極大的威脅。不僅如此，盾尾滲漏的現(xiàn)象還會影響隧道的防水性能，而且造成地表土壤的沉降和隆起現(xiàn)象。本文就土壓平衡盾構機盾尾滲漏的原因進行分析和探討，并結合具體的施工工作提出一些可供參考的意見和措施，保證隧道盾構法施工的工程質(zhì)量安全和使用壽命。 </p><p>　　關鍵詞：土壓平衡；盾構機；盾尾滲漏；原因分析；預防

3、措施 </p><p>　　中圖分類號：TU74 文獻標識碼：A 文章編號： </p><p>　　一、土壓平衡盾構機的施工原理 </p><p>　　土壓平衡盾構機的原理實際上是利用安裝在盾構最前面的全斷面切削刀盤來運行工作的，土壓平衡盾構機全斷面切削刀片通過將正面土體切削下來進入刀盤后面的貯留密封艙內(nèi)達到使艙內(nèi)具有一定的壓力來實現(xiàn)與開挖面水土壓力平衡的作用，從而

4、以減少盾構推進對地層土體的擾動方式來達到控制地表沉降良好效果，土壓平衡盾構機在出土時則是由安裝在密封艙下部的螺旋運輸機向排土口連續(xù)不斷的將土渣排出。螺旋運輸機一般是利用轉速的控制來控制出土量的多少，因此，出土量與土壓平衡盾構機前面的全斷面切削刀片速率配合的十分緊密，從而有力的保證了密封艙內(nèi)合理的泥土容量，使密封艙內(nèi)有足夠的泥土而又不會出現(xiàn)飽滿導致問題發(fā)生的狀況。土壓平衡盾構機的利用避免了局部氣壓盾構主要缺點及問題的出現(xiàn)，也極大地節(jié)約了投

5、資成本，就是節(jié)約了用于泥水加壓盾構投資較大的控制系統(tǒng)、泥水輸送系統(tǒng)和泥水處理等設備的投資和使用。特別需要注意的是在盾構在進行掘進工作時，如果土壓平衡盾構機的掘進速度超出出土速度，必然會導致地表土壤的隆起；反之，土壓平衡盾構機的絕掘進速度小于出土速度時，就導致土壓力降低、地面沉降降幅加大的現(xiàn)象。因此在進行土壓平衡盾構機的掘進工作室，務必要使土壓</p><p>　　總而言之，土壓平衡盾構機主要是靠壓縮空氣在土艙保壓

6、中掘進，土壓和氣壓要和地面壓力，保壓這些也是要靠泡沫與壓縮空氣及水的配比有關的。這些都能夠有效的防止掘進工作工作中土壓平衡盾構機前方發(fā)生塌方的現(xiàn)象。土壓平衡式盾構在施工中基本不使用土體加固等輔助施工措施也是一大提點，很大程度上的節(jié)約了隧道土壓平衡盾構機的使用成本，不僅僅節(jié)省相關技術操作和應對措施的費用，而且對環(huán)境的污染可以忽略不計，具有較高的保護環(huán)境的能力。而且在實際的運行工作中它能夠根據(jù)土壓變化調(diào)整出土和盾構推進速度，保證土壓平衡盾構

7、機工作面的穩(wěn)定，避免了地面沉降和隆起等不利因素和問題的出現(xiàn)，不僅如此，土壓平衡盾構機有較高的自動化水平，極大地提高了施工效率，而且在施工中能夠對掘進土量能形成自動控制管理，也能較高的保證土壓平衡盾構機施工的工程質(zhì)量。 </p><p>　　二、土壓平衡盾構機盾尾滲漏的原因分析 </p><p><b>　　管片錯臺 </b></p><p>　

8、　隧道盾構法施工中發(fā)生管片錯臺問題，不僅僅會造成隧道的外觀，而且會極大的影響到隧道的使用壽命和質(zhì)量安全，并且在惡劣的環(huán)境下會發(fā)生管片破裂、管片滲漏等一系列的惡性問題，給隧道的安全造成了巨大的威脅。管片錯臺主要是因為管片拼裝后出現(xiàn)管片之間弧面不平整的情況。它分為兩種形式，相鄰管片之間和同一環(huán)相鄰管片之間的弧面不平整情況，相鄰管片之間的不平整稱為縱向錯臺，而同一環(huán)相鄰管片之間的弧面不平整則稱為環(huán)向錯臺。管片錯臺現(xiàn)象的發(fā)生會造成管片滲漏和破裂

9、的情況，從而造成盾尾無法緊包，形成滲水通道。使隧道出現(xiàn)嚴重的質(zhì)量問題并降低隧道的使用壽命。 </p><p><b>　　管片滲漏 </b></p><p>　　隧道盾構施工中管片滲漏現(xiàn)象的出現(xiàn)也是由于管片錯臺情況構成的，一般在隧道盾構施工中，管片拼裝之后的防水措施主要是采用三元乙丙橡膠彈性密封墊，在每一塊管片側面的相同位置通過一圈三元乙丙橡膠彈性密封墊進行密封，并且

10、利用相鄰及同一環(huán)管片之間的相互擠壓使三元乙丙橡膠密封墊接觸壓密來達到防水止水的效果。施工中一般采用的是寬度為34毫米左右的三元乙丙橡膠彈性密封墊，但是管片拼裝后錯臺一旦達到15毫米，三元乙丙橡膠彈性密封墊的壓密性會受到極大的影響，從而在地下水壓較大的情況下發(fā)生盾尾滲漏的情況。 </p><p><b>　　管片破裂 </b></p><p>　　管片破裂的問題在盾構施

11、工中出現(xiàn)的非常普遍，主要是因為隧道盾構施工過程中隧道的管片在盾構機千斤頂極大的反作用力以及周圍土體壓力的巨大壓力下管片出現(xiàn)裂縫的情況，而且剛剛拼裝好不久的管片上出現(xiàn)錯臺現(xiàn)象，是相鄰管片之間出現(xiàn)巨大的應力，這樣就會造成管片的破裂，甚至是崩角等質(zhì)量。在隧道盾構施工中主要分為管片的前開裂和后開裂兩種問題，管片裂縫的主要位置則是隧道的上半部分居多，從而損害土壓平衡盾構機盾尾刷，進而形成滲水通道，造成滲漏的情況。 </p><

12、p>　　三、土壓平衡盾構機盾尾滲漏的預防措施 </p><p>　　提高管片拼裝技術和工作人員素質(zhì) </p><p>　　科學合理的對隧道盾構施工的管片進行拼裝能夠有效的解決管片錯臺、管片滲漏、管片破裂的現(xiàn)象，而如何對管片進行拼裝則一定要遵循規(guī)范的程序。在管片的拼裝準備上務必要對盾尾的拼裝部位進行徹底的清理，比如污泥污水等，而且要特別注意前一環(huán)管片迎水面與盾尾之間的間隙部分的雜物清理

13、，只有確保盾尾沒有任何的雜物和污水的情況下才能進行管片的拼接工作。其次，拼接管片的工作人員要具備良好的專業(yè)素質(zhì)，管片的拼接工作要按照由下至上左右交叉、最后封頂?shù)钠唇禹樞?，遇到問題，要及時的運用管片安裝微調(diào)設備，保證安裝中的管片和已安裝管片能夠平順相接，并確保螺栓位置的正確及穿插能力，在管片安裝工作中，也要在保證管片安裝工作質(zhì)量的情況下提高效率，盡量的放緩拼裝動作，避免對以拼裝的管片發(fā)生撞擊，從而影響整個管片平面的弧度，導致土壓平衡盾構機

14、滲漏問題的出現(xiàn)。 </p><p><b>　　做好背填注漿工作 </b></p><p>　　如果沒有合理的配比雙液漿或是沒有具有專業(yè)素質(zhì)低工作人員進行操作，必然會造成雙液漿凝固時間過短而不能充分的填充管片間的空隙，造成注漿通道堵塞的問題，對后續(xù)補充的雙液漿壓力急劇增加，當高于土壓平衡盾構機盾尾刷和盾尾油脂量壓力時，就會發(fā)生擊穿土壓平衡盾構機盾尾的情況并發(fā)生竄漿。由

15、此可知，做好背填注漿工作對于土壓平衡盾構機的正常運行具有重要的意義，因此必須嚴格的控制雙液漿的配比，一旦出現(xiàn)問題要立即采取相關的解決措施。 </p><p>　　重視盾尾密封性的檢驗 </p><p>　　土壓平衡盾構機的盾尾密封性受到損壞一般是由土壓平衡盾構機密封裝置中的偏心管片受到擠壓而失去彈性，從而出現(xiàn)漿液滲漏的現(xiàn)象。因此必須要在土壓平衡盾構機工作運行前要進行嚴格的檢修并嚴格控制土壓

16、平衡盾構機推進過程中的糾偏量，避免偏心管片因彈性形出現(xiàn)的間隙不均的情形，通過嚴格的控制土壓平衡盾構機的姿態(tài)和掘進過程中千斤頂?shù)纳炜s量，并在科學合理的情況下及時更換土壓平衡盾構機盾尾刷，保證土壓平衡盾構機盾尾的密封性，避免土壓平衡盾構機在工作運行中出現(xiàn)滲漏而出現(xiàn)問題。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1]張鳳祥,朱合華,傅德明.