矩形顶管洞门止水装置改良——日本相铁东急直通线新纲岛站马蹄形隧道工程

日本相铁东急直通线新纲岛站采用 矩形顶管工艺构筑马蹄形隧道 。顶管施工中，发现了洞门处发生渗漏水，因此对后续顶管施工洞门止水装置进行改良。让我们一起去看看~~

工程概况

相铁东急直通线新纲岛站全长240m，其中有34.5m采用了暗挖施工。由于暗挖区间内需设置站台，因此净空断面达到224m ² （H=14m、B=19m），采用了马蹄形断面。

马蹄形隧道采用顶管施工工艺，矩形管节为钢板焊接形成1m×1m正方形断面，管节间采用凹、凸型锁扣接头相互连接并推进。

施工顺序：①将接头部位土体置换成低强度的改良土→②施工42根矩形管节：分为上半部分（17根）和下半部分（25根）两个阶段顶进施工→③接头部位和管节内填充混凝土，完成封闭→④马蹄形隧道内部土体开挖→⑤主体结构施工。

洞门渗漏情况

虽然在矩形钢顶管施工前已对洞门止水装置进行了试验验证，但在完成上半部分（17根）矩形钢管节顶进施工后发现：矩形管节的凹接头和凸接头以及洞门止水装置的橡胶板的缝隙间存在渗漏。

相比上半部分，下半部分的顶管施工埋深更大，渗漏水风险更高。因此为了防止造成地面沉降，在下半部分（25根）施工前需进行洞门止水优化处理。

洞门止水装置改良

洞门止水装置介绍

洞门止水装置由设有2道橡胶密封（以下称“橡胶板”）的止水件和固定件组成，止水装置安装在挡土墙的定位环上。

装置改良情况

由于上半部分施工时渗漏水集中发生在接头部位，因此针对接头进行了追加试验，包括止水性能确认试验和对于新增的止水橡胶的耐久性能确认试验。

追加试验完成后，对洞门止水装置结构进行以下调整：

①止水橡胶从1片结构改为止水橡胶和辅助橡胶组合的2片结构；
②橡胶板形状加工成曲线部位与凹接头曲线部位可重合。
③辅助橡胶设定为硬度65°、厚度10mm。

工程进展情况

下半部分顶管施工中，发现在洞门止水装置内有部分密封材料外流，且洞门还是发生渗漏水情况，掘进时漏水量控制在5L/min以内，止水装置中的橡胶板没有出现较大的劣化现象。对该工程的洞门止水装置进行了改良后，下半部分顶管完成后洞内涌水量整体达到平均25L/min左右（上部分顶管施工时平均15L/min），该工艺还需在今后更加关注止水措施的实行。