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盾构掘进的移动“降水箱”

发布时间:2022-11-17阅读次数:

“这个‘降水箱’很好用,再也不担心从注浆孔往外喷水了!”中交二航局深圳地铁6号线支线项目部技术员崔孟雷拧紧手中的注浆管说道,隧道内的工人也露出笑容。这意味着,隧道盾构施工快速降低地下水位有了保障。

2022年11月,深圳地铁6号线支线即将开通初期运营,这是光明区的第二条地铁线路,也是深圳临莞片区的重要轨道交通线路。该线路全长约6公里,采用盾构法施工,在盾构掘进时,项目团队没少为解决注浆孔冒水问题花费精力。

在施工现场,每次注浆崔孟雷都小心翼翼,生怕一不小心被喷得满身泥水。盾构机掘进至翠新区间左线200环柴山硬岩段山体时,该段属于微风化混合花岗岩、强风化花岗岩、中风化花岗岩地层,基岩裂隙水含量丰富。崔孟雷做好二次注浆准备工作后,把注浆阀拧开,突然一股地下水从注浆孔喷涌而出。由于喷出的水无泥沙杂质极为清澈,地层为中风化、微风化花岗岩自稳性良好,为降低管片壁后水压、减少水量汇聚至土仓、防止螺旋机喷涌,他立即连接水管将水排至隧道底。就这样排了1个多小时,水量才慢慢减少。注浆只能从另外一个孔进行。

“每次排水都需要投入大量人力物力,而且操作繁琐,影响施工进度,必须主动常态化降水。”项目部总工吴道沅说道。

隧道在盾构掘进过程中经常会遇到富水层,在地下水影响下开挖面的稳定性将会降低,合理排水至关重要。吴道沅立即组织项目部技术团队展开研究,但试验了几次都不理想。一次,崔孟雷在基坑边巡查,看到了降水井,“如果采用一种移动降水装置,进行自动降水不就解决了?”随后,在项目研讨会上,崔孟雷说出了自己的想法,大家听后纷纷表示赞同。有了明确目标后,研究进展很快。

经过技术团队10多天的努力,一套用于隧道盾构施工快速降低地下水位的系统诞生了。系统包括支撑架、设在支撑架上的水泵、水泵的抽排水管、水箱和用于与盾构管片注浆孔相连通的管道引水管等。技术团队在台车尾部中风化地层位置选择排水点,将注浆头和球阀安装在管片注浆孔位置,然后利用钢钎打穿注浆孔后立即关闭球阀,将水箱固定在排水孔旁,连接管路将水引至水箱内,安装固定水泵,再将水泵管路连接至台车污水箱。管片壁后排出的水进入水箱后,启动水泵将水输送至污水箱后,从盾构污水管排出隧道。这样既可降低地下水位,也可减少盾构机后方来水,减少螺旋机喷涌。

但自动降水系统在项目盾构现场实地测试时,“每次都要安排人爬上爬下打开电源,更不知什么时候打开,存在进水溢出水箱现象。”吴道沅组织现场技术员、作业工人讨论后,决定加装一套水位控制装置。大家分头行动,很快在水箱内部安装了传感器,并与水泵连接。在地下水含量较少或者在排水的前期阶段,传感器位于水面之上,此时水泵不运行;在地下水含量较多或者在排水的后期阶段,水箱中的液面高度不断上升,直到与传感器相接触,此时水泵开始运行,成功实现了排水自动化。

看到排出的基岩裂隙水十分清澈,吴道沅又安排工人,架设了一条PVC管道,将水直接排到地面循环水池进行循环利用,还节约了自来水费。

“现在可以实现盾构掌子面精准降水了!”看着自动关停的降水系统,吴道沅开心地笑了。(班品木)


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