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泥水盾構(gòu)活塞式密封鋼環(huán)接收技術(shù)

文檔作者：常鑫文檔來源：中鐵十二局集團有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2025年10月31日
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施工技術(shù)
CONSTRUCTION TECHNOLOGY
2017年1月上
第46卷第1期
DOI：10．7672／s舀s2017010106
泥水盾構(gòu)活塞式密封鋼環(huán)接收技術(shù)
常鑫
(中鐵十二局集團有限公司，山西太原030032)
[摘要]泥水盾構(gòu)接收中常因加固缺陷造成人工破除圍護樁時發(fā)生涌水涌砂。以沈陽地鐵9號線曹仲站泥水盾構(gòu)
接收施工為例，通過研發(fā)出活塞式封閉接收鋼環(huán)，利用鋼板樁和在鋼環(huán)內(nèi)回填砂土，實現(xiàn)了左右線泥水盾構(gòu)安全
接收。
[關(guān)鍵詞】地鐵；盾構(gòu)；活塞式密封鋼環(huán)；接收；施工技術(shù)
[中圖分類號]U455．43 [文獻標識碼]A [文章編號]1002—8498(2017)ol-0106-03
Piston Sealing Steel Ring Receiving Technology of Slurry Shield
Chang Xin
(China Railway 12th Bureau Group Co．，Ltd．，Taiyuan，Shanxi 030032，China)
Abstract：Water and sand gushing often Occurs in artificial breaking pile of slurry shields．Based on
engineering practice of Shenyang Subway Line 9，piston sealing steel ring was developed which used steel
plate pile and backfill sand in steel ring to make the slurry shield receiving safe．
Key words：subways；shields；piston sealing steel ring；receiving；construction
1工程概況
沈陽地鐵9號線汪河路站一曹仲站區(qū)間長
2 430m，區(qū)間下穿渾河，設(shè)計采用2臺泥水盾構(gòu)從汪
河路站始發(fā)，在曹仲站接收，接收端為富水砂卵石
地層，接收端埋深為18m，地下水位在地面以下6m，
接收端設(shè)計采用間距0．6m袖閥管注漿，加固長度
為8m，加固范圍為隧道上下、左右各3m。左線接收
離交通主干道不足4m，離渾河不足800m，接收端上
方有一污水管。
2端頭加固探討
2．1設(shè)計缺陷分析
2．1．1設(shè)計理念與參數(shù)
設(shè)計以“滲透注漿擠密加固地層實現(xiàn)人工破除
鋼筋混凝土圍護樁，靠止水簾布止水接收盾構(gòu)”的
理念。設(shè)計采用梅花形布設(shè)、間距為0．6m的袖閥
管注水泥漿加固，水平加固長度為8m，加固范圍是
隧道外3m。
2．1．2設(shè)計加固形式缺陷
在富水砂卵石地層，由于承壓水的作用，該加
固形式無法起到止水效果，不僅給人工破除鋼筋混
凝土帶來涌水涌砂風險，而且考慮泥水盾構(gòu)掘進時
[作者簡介]常鑫，工程師，E-mail：55245384@qq．corn
[收稿日期]2016-03-16“修訂日期]2016-09-20
的水壓，泥水盾構(gòu)接收施工將面臨涌砂塌方的巨大
風險。而曹仲站接收端頭設(shè)計加固長度只有8m，不
能滿足9．8m盾體接收。在有條件的情況下，盾構(gòu)
出洞的加固長度范圍為超出盾構(gòu)機本體長度約2m，
當?shù)侗P抵達圍護樁后，整個盾體處于加固地層范圍
內(nèi)，尾盾后加強注漿止水效果，一定程度上防止從
盾體與開挖土體之間通道涌水涌砂。
2．1．3傳統(tǒng)接收止水簾布缺陷
傳統(tǒng)接收方案是在接收洞門外側(cè)安設(shè)提前加
工好的止水簾布，利用簾布與盾體、簾布與管片的
貼合進行密封止水，但因盾體與洞門的姿態(tài)偏差、
盾體與簾布之間渣土間隙等難以避免等因素影響，
洞門簾布止水方式密封無法承受地層泥水壓力，不
適合承壓水砂卵石地層下的盾構(gòu)接收施工。
2．1．4增加降水措施分析
如果在端頭加固體四周施工降水井，盾構(gòu)接收
前把水降到隧道底3m，這種輔助措施能杜絕涌水、
涌砂，但由于端頭周邊的污水管道及機動車道占據(jù)
有利的降水井施作空間，且由于加固漿液在土體內(nèi)
的流竄，改變地層原有地下水徑流通道，故降水效
果難以保證。
2．2現(xiàn)場加固條件
曹仲站因征地影響，施工進度節(jié)點緩慢，盾構(gòu)
萬方數(shù)據(jù)
常鑫：泥水盾構(gòu)活塞式密封鋼環(huán)接收技術(shù)107
左線接收時，曹仲站只能提供接收條件，無法提供
加固時間。且受施工現(xiàn)場降水井抽排、污水管位置
影響，端頭加固的效果無法達到設(shè)計要求。
3 其他接收方法可行性研究
3．1灌水接收
在端頭加固存在缺陷時，當破除圍護結(jié)構(gòu)后，
利用向接收井中灌水或回填土的方式，使盾體外土
體壓力得到平衡，從而杜絕涌水、涌砂。南京長江
隧道在加固失敗的情況下，采用冷凍補救措施后進
行灌水接收，該技術(shù)主要難點是圍護結(jié)構(gòu)的破除和
接收井修建水池。
成都地鐵、武漢地鐵和北京地鐵在接收洞門圍
護結(jié)構(gòu)中采用玻璃纖維筋代替鋼筋，實現(xiàn)了盾構(gòu)機
直接破除洞門接收，杜絕了人工破除洞門安全事
故。曹仲站接收處圍護樁已經(jīng)施工，無法改為玻璃
纖維筋，另外，車站正在施工主體結(jié)構(gòu)，無法提前修
建四周封閉水池。因此，該技術(shù)不適用于本區(qū)間。
3．2鋼套筒接收
該技術(shù)是在洞門環(huán)外連接長12m全封閉鋼套
簡裝置，并充填滿砂，盾構(gòu)破除素連續(xù)墻后繼續(xù)在
鋼套筒內(nèi)掘進，待盾尾脫離洞門后進行管片壁后注
漿后拆除鋼套筒。曹仲站鋼筋混凝土圍護樁已施
工，給鋼套筒接收帶來難度，且加工鋼套筒周期需
要2個月，無法滿足工期要求。
4接收新技術(shù)研發(fā)
該端頭加固設(shè)計由于場地與工期原因無法達
到預期設(shè)計加固效果。灌水接收和鋼套筒接收考
慮與曹仲站主體交叉施工及鋼套筒制作周期長因
素，現(xiàn)場實施并無優(yōu)勢。為了確保接收安全和工
期，必須研發(fā)接收新技術(shù)。
4．1施工技術(shù)啟示
4．1．1 SMW工法樁
SMW工法連續(xù)墻于1976年在日本問世，SMW
工法是以多軸型鉆掘攪拌機在現(xiàn)場向一定深度進
行鉆掘，同時在鉆頭處噴出水泥系強化劑而與地基
土反復混合攪拌，在各施工單元之間則采取重疊搭
接施工，然后在水泥土混合體初凝前插入H型鋼或
鋼板作為其應力補強材料，至水泥結(jié)硬，便形成一
道具有一定強度和剛度的、連續(xù)完整的、無接縫的
地下墻體。
本工程盾構(gòu)接收處鋼筋混凝土圍護樁已經(jīng)施
工，盾構(gòu)接收前必須人工破除，為保障破除車站圍
護結(jié)構(gòu)后出現(xiàn)涌水涌沙情況，根據(jù)SMW工法原理，
在圍護樁后面施作SMW工法連續(xù)墻后，再破除已
施工車站鋼筋混凝土圍護樁。
4．1．2盾尾刷密封止水
盾構(gòu)始發(fā)前，于盾構(gòu)尾盾中設(shè)置盾尾刷裝置，
通過人工細密涂抹尾刷，泵送油脂填充尾刷之間空
隙，緊貼管片外壁形成止水環(huán)，封閉刀盤前方泥水
及地下承壓水。
采用SMW工法連續(xù)墻，在破除車站鋼筋混凝
土圍護樁后，于接收洞門環(huán)內(nèi)安設(shè)盾尾刷裝置，并
外接油脂注入管，在鋼環(huán)端用鋼板封閉，拔出隧道
斷面的H型鋼或鋼板樁后，刀盤頂推前移。可以實
現(xiàn)泥水盾構(gòu)接收。
4．2活塞式鋼環(huán)接收方案總體思路
由于本工程泥水盾構(gòu)接收車站和區(qū)間施工工
期緊的特殊性，首先是在車站主體施工完后接收洞
門圍護樁外施工SMW工法連續(xù)墻，人工破除洞門
處圍護樁后，在其位置焊接安裝特制止水鋼板刷和
環(huán)狀注漿管。然后利用洞門外螺桿將特制接收鋼
環(huán)端蓋板頂入圍護樁鋼環(huán)內(nèi)，使鋼板刷內(nèi)翻形成活
塞式接收鋼環(huán)。其次是拔出H型鋼板，并從地面進
行壓實處理。當盾構(gòu)刀盤進入內(nèi)翻式鋼板刷后，從
注漿管內(nèi)注入聚氨酯(止水漿液)封堵開挖面與盾
體之間縫隙，并向鋼絲刷與橡膠密封板油脂腔內(nèi)泵
送密封油脂，徹底封住地層的砂和水，停止轉(zhuǎn)動刀
盤，利用泥水盾構(gòu)頂推系統(tǒng)頂推接收鋼環(huán)蓋板做活
塞運動，并調(diào)節(jié)頂推螺桿，使活塞密封端蓋緩慢前
移，受螺桿行程限制，當蓋板快離開洞門環(huán)時通過
前端封閉鋼板預留閘閥觀察鋼板刷無滲水后拆除
活塞鋼蓋板，并使盾體前移同時進行同步注漿，當
盾尾離開洞門后結(jié)束盾構(gòu)接收。
4．3關(guān)鍵技術(shù)研究
4．3．1鋼環(huán)安裝
1)洞門鋼筋混凝土鑿除時機
車站主體施工完成后，在盾構(gòu)接收洞門鉆孔樁
外施工SMW工法連續(xù)墻，臨時擋住富水砂層。啟
動車站開挖降水系統(tǒng)后采用人工鑿除洞門處鉆
孔樁。
2)鋼環(huán)設(shè)計與安裝
支承鋼環(huán)由圓環(huán)鋼板體作為主體，并在其內(nèi)側(cè)
焊接加長鋼絲刷、安裝橡膠密封板與支撐翻板，外
側(cè)環(huán)形布置注漿管，內(nèi)側(cè)環(huán)形布置油脂管組成，具
體鋼環(huán)如圖1所示。根據(jù)具體尺寸，鋼絲刷、翻板與
橡膠密封板內(nèi)徑均比盾體直徑小20em以上，確保
能有效內(nèi)翻并牢固搭接于盾體上。鋼環(huán)寬度與圍
護樁寬度一樣，加工好后焊接在已鑿除鉆孑L樁鋼筋
上，為確保牢固，其外端與洞門預埋鋼環(huán)焊接。
4．3．2充填油脂和吹填改良土
1)把加工好的活塞端蓋板放入主體鋼環(huán)內(nèi)，利
用洞門鋼環(huán)外螺桿把端蓋板頂入圍護樁鋼環(huán)內(nèi)。
萬方數(shù)據(jù)
108 施工技術(shù)第46卷
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圖1洞門環(huán)安裝示意
Fig．1 The portal rigid ring installation
2)利用油脂泵通過油脂管將密封油脂注入橡
膠密封板與鋼絲刷之間的環(huán)型腔內(nèi)，使黏稠油脂充
滿油脂腔。
3)在端蓋板觀察孔內(nèi)吹填改良土。
4)拔出鋼板樁，并對端頭土體進行壓密處理。
4．3．3泥水盾構(gòu)接收技術(shù)
1)盾構(gòu)刀盤進入圍護樁鋼環(huán)后，從注漿管內(nèi)注
入聚氨酯漿液堵塞盾體與土體四周空隙，松開固定
螺桿，利用盾構(gòu)推力把活塞端蓋板頂?shù)蕉撮T外固定
位置。
2)從端蓋板觀察孔卸壓，并觀察無滲水后，拆
除活塞端蓋板使盾體前移。當有滲水時，加強密封
油脂和止水漿液的注入，滲水量大時，停止盾體前
移，直到將水止住后繼續(xù)前移盾體。
3)當盾體與尾盾鉸接連接處到達密封翻板時，
停止盾體前移，調(diào)整翻板，并繼續(xù)充填油脂，補充止
水漿液，無滲漏水后繼續(xù)進行盾構(gòu)出洞施工。
5方案實施效果評價
1)SMW工法連續(xù)墻確保富水端頭不加固就能
安全破除鋼筋混凝土圍護樁
在未加固端頭施工SMW工法連續(xù)墻后，直接
破除鋼筋混凝土圍護樁，鑿除過程中無滲水，鑿除
后安裝止水鋼環(huán)，地面無變形沉降，施工安全可控。
2)止水環(huán)作用顯著
利用一種簡潔的活塞式盾構(gòu)接收裝置杜絕泥
水盾構(gòu)接收時噴水涌砂，解決了泥水盾構(gòu)接收止水
簾布密封失效、風險大等難題，將泥水盾構(gòu)在富水
砂層接收過程中的不可控因素轉(zhuǎn)變?yōu)榭煽匾蛩兀?
體前移整過過程中無滲水，止水環(huán)止水效果顯著。
3)施工成本低
取消端頭加固，大大簡化盾構(gòu)接收施工工藝，
節(jié)約上百萬元加固費用，增加止水鋼環(huán)和SMW工
法連續(xù)墻費用約15萬元，施工成本低。
6 結(jié)語
活塞式封閉接收鋼環(huán)實現(xiàn)了富水砂層在不加
固端頭下泥水盾構(gòu)的順利接收，接收時有效控制了
涌水涌砂現(xiàn)象，杜絕了泥水盾構(gòu)接收安全事故發(fā)
生，風險可控；簡化了泥水盾構(gòu)接收工藝，具有工藝
簡單、技術(shù)先進、實用性強等優(yōu)點，推廣前景好。但
在今后施工中有以下建議。
1)在車站圍護樁施工時，可以直接把洞門環(huán)處
圍護樁優(yōu)化為SMW工法連續(xù)墻，不僅可以減少施
工成本，而且可以減少洞門環(huán)鋼筋混凝土破除。
2)提前把封閉止水鋼環(huán)加工好，車站主體施工
時直接運用起重機吊裝預埋，既節(jié)約工期，又減少
施工工序，大大減少體力勞動，提高施工工效。
3)盾構(gòu)接收時，應采用稠度適中的改良油脂注
入鋼環(huán)，確保接收過程中盾體姿態(tài)變化時油脂能及
時封閉空隙。
參考文獻：
[1] 王弘騎．土壓盾構(gòu)機穿越高水壓條件下較深中間風井施工技
術(shù)[J]．城市建筑理論研究，2011(32)：14—16．
[2] 陳計明．淺談隧道盾構(gòu)施工離進站的技術(shù)措旖[J]．鐵道標準
設(shè)計，2002(9)：58_59．
[3] 呂寶偉．大直徑盾構(gòu)小曲線段接收技術(shù)探討[J]．鐵道標準設(shè)
計，2010(11)：94-96．
[4] 邢慧堂．超大型泥水盾構(gòu)水中接收施工技術(shù)[J]．鐵道建筑，
2010(8)：62-65．
[5] 李文，袁天海，郭譜．地鐵盾構(gòu)鋼套筒接收施工技術(shù)方案研究
[J]．施工技術(shù)。2016。45(11)：76-79．
教育部：實行直屬高校建設(shè)工程管理審計全覆蓋
教育部要求，高校建設(shè)工程管理審計要實現(xiàn)兩
個全覆蓋，一是項目類型全覆蓋，即高校各類資金
來源的新建、改擴建及修繕工程均應納入審計范
圍；二是項目過程全覆蓋，即建設(shè)工程的投資立項、
勘察設(shè)計、施工準備、施工過程、竣工驗收等各階段
的業(yè)務和管理活動均應納入審計范圍。
近日，教育部印發(fā)《關(guān)于加強直屬高校建設(shè)工
程管理審計的意見》。《意見》提出，各高校應科學
規(guī)劃，統(tǒng)籌安排，突出重點，講究實效，制定切實可
行的時間表，積極穩(wěn)妥推進，逐步實現(xiàn)審計全覆蓋
目標。

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