湖底双线隧道曲线段盾构相向平行推进施工技术研究_王盛.pdf
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1、64建筑科技2023 年 第 3 期湖底双线隧道曲线段盾构相向平行推进施工技术研究Research on the Construction Technology of Double Line Tunnel Under Lake Bed with Shield Facing and Parallel王盛(中铁十七局集团上海轨道交通工程有限公司,上海 200333)摘 要:双线隧道掘进多采用盾构同向先后施工方法,湖底曲线段盾构相向平行对穿方法极为少见。以苏州市轨道交通8号线济学路站-中间风井区间为依托,对盾构湖底曲线段相向平行推进的关键技术进行研究。实践表明,湖底曲线段两盾构相向平行推进方法安全可
2、行;盾构曲线段相向平行交汇施工时,停机盾构机土仓压力宜增加0.01 MPa,推进盾构机速度宜在2030 mm/min;对脱出的先停盾构机盾尾前10环管片进行拉紧,每5环打1道环箍使其对管片进行支撑,能有效减小盾构机间的相互影响;湖底曲线段两盾构相向平行施工相互影响较小,交汇段成型隧道错台变化最大为2 m,隧道收敛及拱底沉降情况良好。相关经验可为类似工程提供参考。关键词:湖底;双线隧道;曲线段;盾构平行对穿中图分类号:U25 文献标识码:A 文章编号:2096-3815(2023)03-0064-030引言我国正大力加速城市市政工程建设,城市轨道交通建设更是如火如荼。盾构法以建设速度快、施工安全
3、、对地面建筑和交通干扰小等优势成为城市地下工程建设的首选方法。双线隧道掘进多采用盾构同向先后施工方法,但有些工程因场地限制或工期需要,需采用2台盾构机从区间两个端头始发,相向平行推进施工,此类施工案例较少,湖底曲线段盾构相向平行对穿更为少见,相应的施工经验和研究也极为有限。本文以苏州市轨道交通8号线济学路站-中间风井区间为依托,对盾构湖底曲线段相向平行推进的关键技术进行了研究。1工程概述1.1工程概况济学路站-中间风井区间左线长1 912.772 m,右线长1 927.966 m,其中约1.3 km穿越阳澄湖,隧道距离阳澄湖底最小距离为10.2 m。受施工场地限制,左右线2台盾构机分别从中间风
4、井小里程端和济学路站大里程端始发,相向推进,平行交汇于湖底和半径450 m圆曲线段位置,线间距约13.614.6 m,管片净间距为78 m。交汇停机时,2台盾构机刀盘相距30环,右线(内隧道)掘进至315环,线路处于7.791下坡阶段,左线(外隧道)掘进至1 219环,线路处于7.662%上坡阶段。盾构施工平面示意图如图1所示。图1盾构施工平面示意图65建筑科技2023 年 第 3 期1.2水文地质条件交汇段地层自上而下主要为:1黏土、2粉质黏土、3黏质粉土、2粉砂夹粉土、1粉质黏土、1黏土、2粉质黏土。交汇停机位置盾构机所处土层为1粉质黏土、1黏土(少量)。盾构机停机位置为左右线交汇处,此处
5、上部阳澄湖水深约2.4 m,隧道顶距离湖底约10.4 m,湖水对盾构机施工影响较小1。2工程重难点分析(1)针对盾构曲线段相向平行推进的特殊施工方法,如何减小交汇段隧道间的相互影响,防止管片产生横向位移和盾构机姿态变化,是项难点工作。(2)曲线段两盾构对穿施工,交汇段中部土体应力场将产生交错和重叠现象,易使中间土体不稳定,从而导致出土量及土体稳定发生变化,出现中间土体空洞及地面坍塌等状况,因此减少对土体的扰动也是项难点工作。(3)交汇位置位于半径450 m圆曲线段,确定内外2条拐角隧道的推进顺序是一项重点工作。(4)交汇施工可能导致洞内测量基座扰动,从而影响盾构掘进测量精度,造成测量数据偏差较
6、大,因此确保对穿施工测量基座稳定是项重点工作。3盾构湖底曲线段相向平行推进施工技术3.1总体方案为降低盾构施工时的双向叠加影响2,在左右线2台盾构机刀盘相隔30环时,右线(曲线内侧隧道)隧道1台盾构机先停机保压,左线(曲线外侧隧道)隧道另1台盾构机匀速推进。当2台盾构机盾尾错开10环后,内隧道盾构复推,完成平行交汇施工。平行交汇示意图如图2所示。图2平行交汇施工示意图3.2测量准备(1)交汇施工里程复测。在2台盾构机交汇施工前,内隧道盾构机停机后需对2台盾构机的里程进行复测,复测所用的控制点需从地面业主交桩的大网平面及高程控制点传递至隧道内进行复测,为盾构交汇段的掘进和绘制掘进动态图提供依据。
7、(2)管片姿态及错台测量。内隧道盾构停机后,对停机隧道管片姿态及错台初始值进行测量,以便和交汇时的测量值进行对比分析,判断外隧道盾构机推进的挤压力及单侧卸载后地层的反作用力对内隧道的影响情况。3.3内隧道盾构停机风险控制(1)盾构机交汇区段隧道顶部为2粉砂夹粉土,下部为1粉质黏土,为典型的上软下硬土层,且盾构机处于湖底局部缺少隔水的黏土层。考虑盾构机停机期间盾体可能轻微上漂,盾构机停机姿态略微低于设计高程,高程控制在切口-15 mm,盾尾-20 mm;水平姿态与设计轴线偏差控制在10 mm,且切口与盾尾偏差10 mm,在盾构机到达预停机位置前10环时开始进行姿态的调整。(2)盾构机停机前1环,
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