位于日本爱知县名古屋市的302号鸣海综合管廊工程总长度6544m,其中3613m区间采用直径5960mm 土压平衡盾构掘进。施工地质包括黏土、粉土、砂砾,覆土厚度13.6~34.0m。掘进中面临 刀具磨损、快速施工、邻近地铁施工、始发接收洞门设置 等方面的挑战,如何应对,一起来了解一下。
刀具配置
此外,为了使强化先行刀具的容许磨损量不超过最大限值,在同一路径上配备了与其高度差40mm的刀具。
首先以第一道强化刀具为主进行切削,直到其达到了40mm的容许磨损量后,再以第二道强化刀具为主进行切削,对第一道强化刀具起到保护作用。由于40mm的磨损量是对应3613m的掘进长度,合并后刀具可应对7000m以上的掘进。
在通常掘进中,每2环的推进时间为 60min ,拼装时间为 40min ,总计 100min 。采用推拼同步后,每2环的施工时间可缩短至 75min 。
施工周期对比
② 盾构装备
为了适应快速施工,采用了连续皮带传送机进行渣土运输。隧道内使用宽度为900mm的连续皮带传送机将渣土从工作面运到洞门,然后从洞门的竖井下使用垂直皮带传送机将土方搬运到地面。通过这套设备,每小时可以搬运220t的渣土。
挑战: 本工程使用了其他工程中已建成的竖井,始发和接收处只能设置直径6100mm的洞门。相对于盾构外径5960mm,仅70mm余裕量。由于洞门密封装置无法设置在主体结构物的开口内,只能设置在主体结构物墙体外侧。该洞门密封装置的结构侵入了竖井的内部空间,需要在始发和到达后拆除。最深的鸣海竖井深度约33m,必须在0.3MPa水压环境下拼装负环管片、拆除洞门混凝土构件。
措施: 在每个竖井的始发和到达洞门,拆除了负环拼装管片和洞门混凝土。在拆除负环管片之前,首先确认了安装在管片上的止水阀的止水情况,发现虽然没有承受压力,但存在一些渗漏水情况。因此,在正环管片背面注入了水硬性硬质发泡聚氨酯。完成止水注浆后,拆除洞门密封装置和负环管片。