2015年3月31日,南宁市轨道交通1号线土建施工11标火朝盾构区间右线密闭钢套筒始发通过了南宁市建委、轨道公司的条件验收;4月3日,盾构完全进入端头圆砾地层。南宁市轨道交通1号线土建11标盾构第5次顺利始发。
火朝区间右线隧道全长747.3 m,始发端头地层主要为富水圆砾层,覆土较深,盾构始发端头十分临近建筑物(天成一品,地下3层、地面32层),盾构隧道水平距离建筑物围护桩0.85 m,垂直距离建筑物地下室底板仅1.43 m,周边环境复杂(区域存在锚索)、管线密布、地层水压大,普通的加固措施效果不明显且不经济,加之盾构始发风险极高,地层加固如果没有达到要求,盾构穿越连续墙有可能会引起突发性涌水和流砂,甚至会导致大范围的地层突然塌陷,危及建筑物安全。根据这一情况,创造性地采用密闭套筒法盾构始发技术。套筒式盾构整体始发新技术与以往的始发方式相比,创建了一种完全密闭的施工环境,保障临近建构筑物与隧道结构的安全。
套筒式密闭始发工法施工是在盾构始发井内先安装底部钢套筒;然后在套筒内进行盾构组装,盾构组装完成后再将钢套筒上盖封闭;向钢套筒与盾壳之间灌入填充物将其填充密实形成一个密闭空间,通过钢套筒这个密闭的空间提供平衡掌子面的水土压力,与隧道土体形成一个统一体,规避了洞门圈喷沙涌水的风险;从而杜绝了因地层无法加固或加固效果不好,在盾构始发时洞门防水装置渗漏而引起的地面沉降、地面坍塌及破坏车站整体结构安全等问题。
此外,密闭套筒在盾构始发过程中可以全面监控掘进各项参数变化,可以根据套筒上的数据变化适当调整盾构推进的速度和推力来达到安全顺利始发的目的。
火朝区间右线隧道首次成功运用套筒式密闭工法在富水圆砾层中顺利始发为今后类似工程盾构始发提供成功借鉴。