科技成果

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成果名称: 盾构穿越富水漂卵地层关键技术研究

成果登记号: 9612020Y0049

第一完成单位: 中铁二十局集团有限公司

联 系 人: 梁之海

成果类型: 应用技术

成果体现形式 : 新技术

技术领域: 现代交通

应用行业: 建筑业

成果简介:

   成都地铁6号线檬梓站~尚锦路站~红高路站~天宇路站(原天健路站~竹桥路站~广场路站~成都纺专站)盾构区间,区间出檬梓站后沿西区大道由西北向东南敷设,在西区大道前进入尚锦路站,出尚锦路站后继续向东南敷设,穿越红光支渠进入红高路站,出红高路站后向东南敷设,穿越绕城高速大院子桥,进入天宇路站,均采用盾构法施工。盾构区间隧道主要穿越卵石地层。

1.研究内容

1)针对富水、富含大漂石砂卵石地层的盾构机选型

2)针对富水、富含大漂石砂卵石地层螺旋输送机系统改进技术;

3)针对富水、富含大漂石砂卵石地层的盾构机刀具磨损规律及寿命分析;

4)富水、富含大漂石砂卵石地层中盾构施工难点及解决措施;

5)富水、富含大漂石砂卵石地层盾构关键参数匹配技术。

2.成果创新

成都六号线土建三标含大漂石的富水砂卵石地层,卵石粒径最大达到650mm,盾构施工会遇到诸多难题,通过分析该地层的特性,对盾构机进行适应性分析,再在分析的基础上盾构选型及一些施工技术等作出相对的研究,为含大漂石的富水砂卵石地层的施工提供经验,解决该地层的技术难题,填补了一项技术空白。

1)针对富水、富含大漂石砂卵石地层的盾构机选型(考虑砂卵石地层对盾尾刷磨损严重,将最后一道盾尾刷更换为一种由多片弹性钢板组成的盾尾止浆板,即采用2道盾尾钢丝刷+1道盾尾止浆板的盾尾密封系统;增加刀刃宽;降低刀盘刀座,将原设计17寸边滚刀更换为18寸边滚刀的同时不改变刀盘开挖直径。);

2)针对富水、富含大漂石砂卵石地层螺旋输送机系统改进技术

通过研究螺旋输送机排渣的输送机理及仿真。调整螺旋输送机整体结构,改良耐磨设置(螺旋输送机前端叶片镶嵌耐磨合金块和加焊耐磨焊增大螺旋输送机的耐磨性),增加排渣粒径,改善检修条件(设置快速检修窗口);

3)针对富水、富含大漂石砂卵石地层的盾构机刀具磨损规律及寿命分析(重点分析地层中大漂石对刀具的磨损影响及刀具在大漂石地层中的寿命分析)

4)富水、富含大漂石砂卵石地层中管线控制技术

采取封堵、跳排措施沿线下穿DN800老旧承压污水管,减少地面影响;洞内措施解决刀盘卡停及螺旋输送机卡停;含大漂石砂卵石地层滞后沉降过程分析及控制措施;

5)富水、富含大漂石砂卵石地层盾构关键参数匹配技术施工中数据搜集、总结并通过计算及仿真分析该地层盾构施工的各项参数。

3.应用推广情况

对盾构机选型及设备配置、掘进参数核算等相关数据进行整合,分析对比,并对掘进过程中穿越特(重)大危险源的施工技术、参数控制以及施工难点和地面控制技术要点进行研究分析及总结:根据成都地铁建设该标段具体的地质勘查状况、水文地质情况确定盾构机类型,再根据盾构机的地质适应情况确定盾构机选型以及设备配置,并且针对该标段地质情况对盾构机刀盘刀具进行可靠性、可行性以及适应性设计。根据实际勘测地质条件,针对盾构机主要技术参数进行验算,并且与盾构机原设计的相关额定参数进行对比分析,确定投入使用的盾构机在选型上的正确性和适应性。结合该项目在掘进过程中顺利安全穿越危险源的案例,针对期间的掘进参数控制、出渣控制以及地面应急处理措施,综合整理,形成在穿越危险源期间完整的控制指标和掘进施工的安全控制技术,并对相关数据进行系统的研究和总结。对该类地层制定出一套完整的有利于掘进施工安全的主要掘进参数合理控制范围和掘进施工关键技术方案。并根据实际施工情况进行效果验证对比,提出针对富含漂石的砂卵石地层中的掘进技术以供后续待建施工工程予以参考和指导性意义。