成都地铁砂卵石地层盾构带压进舱技术 ［摘 要］根据成都地铁1号线盾构施工实践经验，总结了含水砂卵石地层带压进舱的技术要点。 ［关键词］土压平衡盾构；带压进舱；砂卵石地层 成都地铁砂卵石地层石英含量高，刀具磨损快，据施工统计，每掘进130～200m就需进行刀具的检查与更换。由于砂卵石地层含水丰富且气密性差，很难实现敞开式检查和维修保养及刀具更换，通过人舱进行带压作业可以安全快速地解决这一难题。 1 工程概况 成都地铁1号线盾构4标段起于省体育馆站南端，止于火车南站北端，共分为省体育馆路-倪家桥-桐梓林-火车南站3个区间。左线隧道长2 328.2m，采用1台德国海瑞克土压平衡盾构施工；右线隧道长2 572.23m，采用1台德国海瑞克泥水盾构施工；2台盾构均从火车南站始发。 本标段内地表多为第四系全新统人工填土覆盖，其下为全新统冲积层黏性土、粉土、砂土、卵石土，其下为第四系上更新统冰水、冲积层为卵石土夹砂层透镜体；下伏基岩为白垩系上统灌口组紫红色泥岩。 据初勘钻探及探井揭露，漂石最大粒径为270mm；一般含量为5%～10％，局部富集成层高达20%～30%；漂石分布随机性较强，但主要分布于卵石层中下部，一般埋深6.5m以下；漂石单轴极限抗压强度最大值9 4.3 M P a，最小值92.8MPa，平均值93.7MPa。 左线土压平衡盾构在切口里程到达ZDK13+630（582环）,掘进里程到达ZDK13＋630.60停机,准备带压进舱换刀。本次采用带压0.8bar进舱检查更换刀具。盾构始发后至此次带压换刀时累计掘进了582环，前一次换刀后掘进了90环。 2 带压进舱原理 经过对刀盘前方地层进行处理后，在保证刀盘前方周围地层和土舱满足气密性要求的条件下，通过在土舱建立合理的气压来平衡刀盘前方的水、土压力，达到稳定掌子面和防止地下水渗入的目的，为在土舱内进行检查刀盘刀具和更换刀具创造工作条件。其工作原理如图1所示。
3 准备工作
3.1 设备及材料准备
成都地铁砂卵石地层的气密性差，为保证土压平衡盾构带压进舱气压的稳定，除了要确保保压系统设备的完好外，还应具备大容量空压机和膨润土泥浆。
1）大容量空压机 准备较大容量的空气机，以加强压缩空气的供给。成都地铁在带压进舱前准备了30m3/h的空压机。
2）地层封堵用泥浆 对盾构土舱周围的土体采用泥浆进行封堵，以减少气体逃逸。封堵地层间隙的材料应严格按相关要求进行进货检验，并按要求搅拌均匀。成都地铁盾构带压进舱用于封堵的材料为泥浆，其配合比见表1。
3.2 注浆封堵
带压进舱主要应保证刀盘前方周围地层和土舱满足气密性要求，因此封堵效果及进行封堵的位置至关重要，带压进舱前主要应对以下几个部位进行注浆封堵：①利用盾构中体、前体上四周的润滑孔，对盾构主机周围进行注浆封堵，以防止压缩空气从盾壳与地层之间逃逸。②利用盾构上的加泥系统，对掌子面进行封堵。在掘进进舱里程前5环（第578～582环）时，加入泥浆对开挖碴土进行改良,以便在盾构开挖直径的四周能渗透一定厚度的泥浆，从而填充带压进舱时土舱周围土体的空隙。
3.3 碴土置换
带压进舱前确保加泥系统做好注浆准备（需要注浆口和排浆口），确保准备的膨润土泥浆量至少为土舱容量的70%。
掘进到进舱里程后，停止掘进，这时土舱内充满已得到很好改良的碴土。用泥浆置换土舱内的砂卵石，通过螺旋输送机将土舱内的碴土排空。在排碴的同时，通过加泥系统向土舱的顶部泵送膨润土稠泥浆。泥浆的压力必须高于预定的进舱气压，泥浆的压力可通过土舱内的土压传感器进行持续监测，应比地下水压力高1.2～1.4bar。当螺旋输送机出来的碴土中砂卵石含量非常少时，停止出碴，继续向土舱内注入泥浆，让泥浆充分渗透到地层，形成泥膜。为防止刀盘面板前的掌子面无泥浆渗透，可慢速转动刀盘5°～10°。
3.4 泥浆置换
启动自动保压系统，用气[1][2][3]下一页
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