盾构过小半径曲线段施工技术

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盾构过小半径曲线段施工技术

作者：张为善苏斌

来源：《建筑工程技术与设计》2014年第06期

摘要：本文以郑州地铁1号线会展中心站～黄河东路站盾构区间350m半径转弯为例，分析和探讨盾构掘进过小半径曲线段的技术要点和措施，形成一篇盾构施工技术总结，以便对今后盾构施工进行借鉴和参考。

关键词：盾构施工土压平衡管片选型小半径曲线

1 工程概况

黄河东路站～会展中心站区间大体呈反"S"形，线路左线设二条平曲线，曲线半径分别为350m、400m；右线设两条平曲线，曲线半径分别为350m、410m。区间覆土厚度为8.6～

18m，区间最小坡度3.10‰，最大坡度21.50‰。会黄区间350m小半径右线盾构掘进于里程ZH+252.231～720.261；左线350m小半径盾构掘进于里程ZH+242.675～710.705，盾构隧道主要穿过粉土、粉质黏土、粉砂、细砂，隧道下部以粉质黏土、粉砂地层为主。

2 难点分析

2.1 盾构机掘进时隧道轴线控制难度大，纠偏困难。

盾构机本身为直线形刚体，不能与曲线完全拟合。曲线半径越小则纠偏量越大，纠偏灵敏度越低，轴线就比较难于控制。而且由于拐弯弧度大，需要左侧油缸和右侧油缸形成一个很大的推力差才能满足盾构机转弯的要求，致使左右两侧的油缸推力可调范围很小，从而可用于姿态调整的油缸推力调整量很小，这就更加大了隧道轴线控制和纠偏的难度。转弯段盾构施工参数需要经过计算并结合地质条件、施工经验等因素综合考虑后方可确定。

曲线上盾构机掘进过程中所穿越的孔洞将不再是理论上的圆形（实际为椭圆形），需要配套使用超挖刀装置进行超挖。

2.2 管片容易在水平分力作用下发生较大的位移，造成管片侵限现象。

隧道管片衬砌轴线因推进水平分力而向圆曲线外侧（背向圆心一侧）偏移。在小半径曲线隧道中盾构机每掘进一环，由于管片端面与该处轴线产生夹角，在千斤顶的推力作用下产生一个水平分力，使管环脱出盾尾后，受到侧向分力的影响而向曲线外侧偏移。

2.3 对地层扰动大，容易产生较大的地面沉降。