过江段隧道施工风险预防及应急预案--4-15 - 图文(6)

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（1，2号盾构）隧道工程 穿越钱塘江段施工技术方案

术专家评审会意见，及成都地铁施工经验基础上，对本工程所采用的盾构机进行了针对性的设计。

盾构机场景照片

盾构机主图

3.1刀盘和刀具

刀盘和刀具除了要适应本工程的砂性地层外，最主要是要满足过江段圆砾层段

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施工要求。

（1）刀盘

根据2次盾构机专家评审会的意见，除了在刀盘、刀具、螺旋机都部位按原要求加强耐磨外，还根据补勘结果，及总结成都地铁施工情况，对盾构机进行了改进：

1）增大盾构机开口率。开口率由原来的30%扩大到约40%； 2）配有2套刀具磨损检测装置。

（2）刀具

刀具设计根据本工程地质及成都地铁施工经验的基础上不断进行调整和改进。 1）刀具数量由原来的144把调整为191把。切削刀70把，弧面切削刀12把，中心刀1把，贝壳刀52把，撕裂刀21把，周边刀35把；

2）对撕裂刀的形状和耐磨程度作了改良，使刀具更加适应地层。

杭州地铁1原设计撕裂刀号线工程滨江站～富春路站区间项目管理部 现改良型撕裂刀 第 14 页

盾构机刀盘

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3.2盾尾密封

盾构施工理论上有“护头护尾”之说。而护尾就是指盾尾的防渗防漏。特别是在长距离江河底下及含承压水的砂性土层段施工时，盾尾密封的好坏尤关重要。

本工程盾构机盾尾密封设计为三道盾尾密封，呈钝角形。采用焊接式钢丝密封刷二道和钢板刷一道，钢板刷的设置是提高刚性，使密封刷不易折断，更好的保证密封性能。 在充足盾尾油脂的前提下，其盾尾密封结构能抵抗６Kg以上的水压。过江段区间隧道盾尾油脂采用优质进口材料。 3.3螺旋机

螺旋机作为渣土的主要出口，也是承压水和沼气喷涌这两风险控制的关键所在。故螺旋机设计是本工程施工的一个重要组成部分，也是较为关键、重要的一个部分。

根据工程勘探资料和有毒有害气体勘察报告，本工程螺旋机设计如下： （1）针对过江段圆砾层可能存在直径较大的卵石，故本工程采用是直径达∮800mm的大直径叶片螺旋机，其可提高出土效率和实现大颗粒出土。

（2）螺旋机的壳体上设有2个加泥加水口，用来改善土体流动性。必要时可通过两加泥加水孔进行纳基膨润土或高分子聚合物等的加注，充填、密实螺旋机，使其快速起到土塞效应，防止和控制水气土结合，从螺旋机处发生喷涌现象。 （3）设置2道液压控制闸门，在发生喷涌现象时，可起到关闭螺旋机，截断水气土等喷涌通道。

（4）在螺旋机上部预留应急孔法兰与螺旋机间增设球阀，若出现喷涌现象持续，无法按正常恢复施工时，通过关闭球阀，法兰盘上外接保压泵，进行恢复施工。

（5）针对本工程隧道断面较长距离处圆砾层和砂性土层施工，故本工程盾构机螺旋机内部采用高强度耐磨材料处理。

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盾尾密封

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设置球阀，必要时安装保压泵

3.4加泥加水口

除了上述在螺旋机上设置2个加泥加水口外，在土仓和刀盘正面各设置了4个加泥加水口，以改良刀盘正面渣土和土仓内的渣土。刀盘正面加纳基膨润土等，除改良渣土外，还能起到一定的保护刀盘、刀具作用。 3.5应急注浆孔的设置

在切口环和支承环后部设置2道应急注浆孔。在发生施工风险，需盾构前端紧急注浆时（入盾尾渗漏严重、气压换刀时气从盾构外向后漏气、盾构机姿态不好时等），均可进行应急注浆。

预留注浆孔 螺 旋 机

液压闸门 杭州地铁1号线工程滨江站～富春路站区间项目管理部 第 16 页

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3.6同步注浆系统

同步注浆系统为独立液压控制系统的注浆系统，它由搅拌桶和斯维英泵组成。

预留注浆孔位置示意图

斯威英泵

3.7有毒有害气体监测装置

考虑到本工程穿越钱塘江段，盾构穿越断面存在有毒有害气体。故盾构机设计时就在螺旋机出口、盾尾上部、及第一节车架前端设置有毒有害气体自动监测报警装置。

4、前期准备工作

4.1沼气释放试验

根据第二次有害气体的勘察，本区间段沼气分布较第一次地质详勘所示的范围要广，且显示的流量和压力均很大。最大压力0.4MPa，最大48.85m3/h。若预先不采取措施，由于沼气压力和流量均较大，盾构穿越过程中极易产生瞬间喷涌和沼气含量剧增等状况，施工风险将极大。为此，需采取下列措施来确保盾构穿越沼气段施工的安全。

根据3月18日业主组织的穿越钱塘江施工技术方案专家评审会意见，为确保在盾构在沼气段的安全施工，在施工前必须预先对盾构穿越区域内的沼气进行泄压

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