[发明专利]一种隧道盾构掘进始发端头孤石区盾构机的掘进参数的控制工艺

说明书

本发明公开了一种隧道盾构掘进始发端头孤石区盾构机的掘进参数的控制工艺，针对隧道存在孤石的情况，通过泥仓建压、盾构推进速度控制、渣土开挖量的控制、同步注浆及二次注浆的控制，基本消除孤石的存在对盾构施工的影响，实现盾构施工的安全顺利进行。

技术领域

本发明涉及一种盾构机掘进工艺，具体涉及一种隧道盾构掘进始发端头孤石区盾构机的掘进参数的控制工艺。

背景技术

近年来，随着社会不断发展，越来越多的轨道交通建设在大规模进行，基岩受地质构造条件、岩浆成分和围岩物质成分的控制和影响，在风化过程中很容易发育出未风化或者微风化的坚硬球状体，即“孤石”，在施工过程中将会遇到更复杂的工程地质条件，也将面临更多更难的工程地质问题。盾构施工自动化、信息化程度高，已成为我国地铁隧道施工的主要方式，孤石的存在对盾构施工影响极大，容易导致地面沉降和设备损坏，从而影响工期。

发明内容

本发明针对待挖掘隧道段孤石强度高、厚度大、分布范围广的特点，为了盾构施工的安全顺利进行，提供一种隧道盾构掘进始发端头孤石区盾构机的掘进参数的控制工艺。

一种隧道盾构掘进始发端头孤石区盾构机的掘进参数的控制工艺。包括以下步骤：

（1）泥仓建压

盾构孤石区掘进段，洞身上部以淤泥为主，洞地层以淤泥、淤泥质土及部分粉质粘土为主，地层透水性不强，以土粒与孔隙水共同组成的土体作为对象，直接用土的饱和重度计算侧压力，该段压力计算采用水土合算的计算方式确定：

Pa=γ*H*Ka+p

式中：γ--地层饱和重度(kN/m³)；

H--隧道顶部埋深(m)；

Ka--主动土压力系数Ka=tan2（45°-φ/2）；

p--地面荷载；

φ--地层内摩擦角度；

（2）盾构推进速度控制

始发端头孤石区掘进时，掘进参数要适时调整，根据孤石掘进刀具低贯入度的要求，严格控制盾构推进速度，结合贯入度、刀盘转速要求，孤石掘进速度设定为6-10mm/min；

（3）渣土开挖量的控制

渣土开挖量是泥水平衡盾构施工管理中的重要参数之一，根据进、排浆的流量计和密度仪测定的各种流量和密度，可以得出每环的实际开挖量：

式中：B―开挖量

Q _i、S _i―出浆流量、进浆流量(根据盾构流量计得出)

δ_i、β_i―出浆比重、进浆比重(根据盾构比重计得出)

t_i―每环掘进时间

每环盾构掘进设计开挖量：

式中：B'―设计开挖量

D―隧道开挖直径，

ρn―对应地层密度

Nn―n号地层在开挖面中占比。

进一步地，所述还包括步骤（4）同步注浆及二次注浆的控制，包括以下步骤：

①同步注浆