关键词：大粒径卵砾石地层；现场试验；面板式；辐条式；地层适应性

基金项目：国家自然科学基金重点支持项目（U1261212）；北京市科技计划项目（D08050600390803）

作者单位

江华中国矿业大学 力学与建筑工程学院，北京 100083北京城建集团有限责任公司 博士后工作站，北京 100085

江玉生中国矿业大学 力学与建筑工程学院，北京 100083

张晋勋北京城建集团有限责任公司 博士后工作站，北京 100085

杨志勇中国矿业大学 力学与建筑工程学院，北京 100083

摘要

大粒径卵砾石地层是北京地铁修建过程中开挖难度最大的地层之一，给土压平衡盾构施工造成了一系列的难题。刀盘是土压平衡盾构的重要构件之一，合理的刀盘结构型式是大粒径卵砾石地层土压平衡盾构高效、可靠运行的前提。为了找出适用于大粒径卵砾石地层的刀盘结构型式，以北京地铁九号线盾构工程为背景，开展大粒径卵砾石地层土压平衡盾构开挖原型试验，基于“北京地铁盾构施工实时管理系统”和“北京地铁建设安全风险技术管理体系”收集盾构关键施工参数，以现场掘进试验数据有基础，对盾构掘进效能、盾构关键参数地层适应性及刀具磨损情况进行了对比研究。研究结果表明：1）大粒径砂卵石地层辐条式刀盘适应性更好，掘进效率更高，对刀具的磨损控制更为有利；2）辐条式刀盘可适当增大开口率至55%~65%；3）大粒径卵砾石地层，辐条式刀盘比面板式土压力控制更加稳定；提高盾构掘进速度的同时，应注意盾构土压力的控制，合理的盾构推进速度应为20~60 mm/min。