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富水岩溶发育坚硬地层盾构刀盘修复技术研究

2021-05-25周旋雷波熊若愚

魅力中国 2021年11期

周旋 雷波 熊若愚

(中建铁路投资建设集团有限公司,北京 102600)

一、工程基本概况

本工程盾构法区间单线长度约为770m,线路埋深9.31m~15.72m。该区间地下水为填土中的上层滞水、潜水及基岩裂隙水,且潜水及基岩裂隙水两层连通。区间地层为黏土、中风化泥灰岩及中风化灰岩复合地层,其中泥灰岩、灰岩均含有岩溶,且较为发育,钻孔见洞率75.7%,溶洞主要以充填型为主,充填物为硬可塑状褐黄黏土夹灰岩碎块。干燥单轴抗压强度平均值fr=47.99MPa,饱和单轴抗压强度平均值fr=36.12MPa(范围12.01MPa~109.35MPa)。

二、刀盘刀具损坏情况

区间右线掘进时,经开仓检查存在正面滚刀崩刃、中心滚刀磨损严重、刀箱隔板与刀梁焊接处,刀盘扭腿与回转中心面板及刀盘结构连接处均出现裂纹,扭腿焊缝处裂纹长度25~30cm,宽度约1mm,大圆环处的裂缝为贯穿性裂缝,裂缝从圆盘内圈延伸至外圈,长度约40cm,宽度约5mm,深度约7cm。经开仓检查,情况如下。

刀箱磨损

泡沫管损坏

滚刀磨损

刀盘裂纹

经综合考虑地层情况、盾体上部覆土厚度及盾构开仓作业条件验收专家论证会议判定区间右线刀盘所处地层稳定,掌子面无坍塌风险,修复均采用常压开仓作业。

三、刀盘刀具修复

(一)静力破碎工艺

掌子面与刀盘之间间隙小,且断面中心岩石嵌入中心刀箱,考虑掌子面围岩强度高,常规风镐施工困难,采用静态爆破法为修复创造作业面,然后进行刀盘刀具修复。

为保证人员安全,采用SCA 破碎剂静态爆破围岩,空间开挖总尺寸3m 宽、3m 高、2m 深(深度指向掌子面方向)根据土仓施工作业面特点,爆破顺序分步从区域1 至区域3,从外向内分两层打孔,每层孔深1 米,每次打、钻孔埋药1 m2区域范围。……

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