高瓦斯盾构隧道施工控制关键技术分析-隧道建设.pdf

　 高瓦斯盾构隧道施工控制关键技术分析 祝和意 （陕西铁路工程职业技术学院，陕西 渭南　７１４０００） 摘要：目前国内地铁工程采用盾构法在瓦斯地层中施工经验较少，且无相关规范参考。在论述高瓦斯隧道施工控制原理及工艺流 程的基础上，从前期准备、瓦斯压力段分区及涌出量计算、关键系统设计等方面展开分析与论述。为了适应高瓦斯隧道工程施工需 求，进行瓦斯监控系统、通风系统及盾构局部改造与设计；同时，从隧道内渣土运输、渣土改良、盾尾密封及盾构掘进参数控制等方 面，对高瓦斯隧道掘进过程关键控制技术进行全面研究。工程实践证明，通过应用瓦斯监控系统及其施工控制关键技术，实现了对 土压盾构掘进过程中隧道内瓦斯量的有效控制，达到了预期目标。 关键词：高瓦斯隧道；盾构；监测系统；施工控制 ＤＯＩ：１０．３９７３／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２－７４１Ｘ．２０１６．１１．０１３ 中图分类号：Ｕ４５　　　　　文献标志码：Ｂ　　　　　文章编号：１６７２－７４１Ｘ（２０１６）１１－１３６６－０６ ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＫｅｙＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｆｏｒ ＳｈｉｅｌｄＴｕｎｎｅｌｗｉｔｈＨｉｇｈＧａｓＣｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ＺＨＵＨｅｙｉ （ＳｈａａｎｘｉＲａｉｌｗａｙＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｗｅｉｎａｎ７１４０００，Ｓｈａａｎｘｉ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｓｈｉｅｌｄｔｕｎｎｅｌｉｎｇｉｎｇｒｏｕｎｄｗｉｔｈｈｉｇｈｇａｓｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆＭｅｔｒｏｐｒｏｊｅｃｔｓｉｓｎｏｔｃｏｍｍｏｎｉｎＣｈｉｎａ ｃｕｒｒｅｎｔｌｙ．Ｔｈｅｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ，ｓｅｃｔｉｏｎｉｎｇｏｆｇａｓ，ｇａｓｇｕｓｈｉｎｇｖｏｌｕｍｅａｎｄｋｅｙｓｙｓｔｅｍｄｅｓｉｇｎｏｆｓｈｉｅｌｄｔｕｎｎｅｌｗｉｔｈｈｉｇｈｇａｓ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎａｒｅａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｅｄｂａｓｅｄｏｎｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｔｈｅｇａｓｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍ， ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍａｎｄｌｏｃａｌｒｅｈａｂｉｌｉｔａｔｉｏｎａｎｄｒｅｄｅｓｉｇｎｏｆｓｈｉｅｌｄａｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｔｈｅｋｅｙｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，ｉ．ｅ．ｍｕｃｋｉｎｇ，ｇｒｏｕｎｄｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ，ｓｈｉｅｌｄｔａｉｌｓｅａｌｉｎｇａｎｄｓｈｉｅｌｄｂｏｒｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｃｏｎｔｒｏｌ，ａｒｅｓｔｕｄｉｅｄ． Ｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｐｒａｃｔｉｃｅｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｇａｓｖｏｌｕｍｅｃａｎｂｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｂｙｕｓｉｎｇａｂｏｖｅｍｅｎｔｉｏｎｅｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｕｎｎｅｌｗｉｔｈｈｉｇｈｇａｓｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ；ｓｈｉｅｌｄ；ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍ；ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌ ０　引言 钰［１１］分别以都汶高速公路紫坪铺隧道、兰渝铁路 目前在我国长三角地区（如上海、杭州、宁波、苏 ＬＹＳ－１０标段瓦斯隧道及发耳隧道为研究对象，对不 州）及内陆大江河流域城市（如武汉、南京）的地铁工 同工况下的高瓦斯隧道施工技术进行了分析总结，但 程勘察中发现的地下浅层有害气体（瓦斯），已成为地 在瓦斯隧道在线监测方面还需展开进一步的研究。本 铁建设中的一大危害［１－４］。到目前为止，国内地铁工 文针对高瓦斯隧道特点，从瓦斯判断、瓦斯计算、盾构 程采用盾构法在瓦斯地层中施工经验较少，亦无相关 设备改造、施工关键技术等方面开展研究论述，相关研 规范。瓦斯隧道分为低瓦斯隧道、高瓦斯隧道及瓦斯 究