软硬不均地层土压平衡盾构隧道下穿铁路既有线施工方法

摘要

本发明公开了一种软硬不均地层土压平衡盾构隧道下穿铁路既有线施工方法，具体步骤是：1.下穿工况数学模拟分析；2.设置施工参数；3.盾构掘进施工：A掘进参数设定；B.盾构掘进方向设定；C.同步注浆设定；D.二次注浆设定；4.管片拼装；5.盾尾保护。本发明研究了软硬不均地层土压平衡盾构隧道下穿铁路既有线施工方法，该方法能使铁路既有线安全运营的同时盾构隧道安全施工并下穿铁路既有线。

主权项

一种软硬不均地层土压平衡盾构隧道下穿铁路既有线施工方法，其特征在于：具体步骤如下：步骤1对软硬不均地层土压平衡盾构隧道下穿铁路的工况进行数学模拟分析；步骤2.根据步骤1得到的数学模拟结果及检测数据，设置施工参数，包括设定盾构机的掘进参数；设定盾构机的掘进方向；在盾构机支护的同时对机体与围岩间的空间进行注浆；根据注浆效果检测，选择缺陷区域周边的注浆孔作为二次注浆的点位进行注浆；步骤2的盾构机的掘进参数的设定包括：(1)掘进速度设定盾构机下穿过程中，掘进速度控制在30～35mm/min；(2)土仓压力设定通过调整排土量和掘进速度两种方法控制土仓压力；盾构开始掘进时首先打开泡沫注入系统进行渣土改良，其次调整盾构刀盘转速，再次增加千斤顶的油压，平衡盾构前体和刀盘的重力，防止盾构低头，当土仓压力升高到设计压力时开始出土；当土仓压力低于设定压力时，螺旋机转速调低，减小出土量，使土仓压力提高，当土仓压力高于设定压力时，螺旋机转速提高，增加出土量；(3)刀盘转速设定刀盘转速控制在0.75rpm～1rpm；步骤3按照步骤2的施工参数，利用盾构机掘进施工；在施工过程中不断向盾构机的土仓内注入水和泡沫；添加水量以土体达到液性指数I_L＝0.5为标准，即：I_L＝(w‑w_p)/(w_L‑w_p)，w＝I_L*(w_L‑w_p)+w_p，Δw＝w‑w₁；式中w_L为掌子面土体液限，w_p为掌子面土体塑限，w₁为掌子面土体实测含水率，w为理论加水量；Δw为实际加水量；泡沫的注入量取300～600L/m³；步骤4利用盾构机在隧道内进行管片拼装，实现对隧道的支护；步骤5对盾构机的尾部进行保护。