盾构机,全名叫盾构隧道掘进机,是一种隧道掘进的专用工程机械,现代盾构掘进机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体,具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能,涉及地质、土木、机械、力学、液压、电气、控制、测量等多门学科技术,而且要按照不同的地质进行“量体裁衣”式的设计制造,可靠性要求极高。盾构掘进机已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。
隧道盾构施工的难点:
隧道多采用盾构法施工,盾构法施工使隧道与地层间形成了一定的空隙,并通过壁后注浆技术进行充填,壁后空隙的充填往往存在不及时或不密实现象,如果不能及时发现,会导致隧道施工期间出现隧道成型质量差、地表沉降等问题,还会引起地铁运营期间的隧道不稳定、隧道渗漏等。
同步注浆实时监测系统——为盾构机加上智慧“眼睛”
为了解决隧道盾构施工中的难点,近期,武汉世隆科技有限公司联合中国中铁十局、中铁北京工程局集团有限公司研发出同步注浆实时监测系统,采用探地雷达进行同步注浆实时监测,给盾构机加上一双智慧“眼睛”,从而提高工程的安全性和施工效率。
同步注浆实时监测系统
武汉世隆科技有限公司创造性的将探地雷达雷达与盾构机进行结合,当盾构机在前进作业的时候,探地雷达可以对隧道管壁情况进行实时探测,由于水和混凝土对电磁波的反馈不一样,通过探地雷达实时扫描,可以准确判断管片与土体间的介质组成,更准确地判断管片背后注浆材料的填充情况,盾构掘进过程中,同步注浆实时监测系统,将浆液及时送达盾构外壳和管片背部之间形成的建筑空隙中,从而使脱离盾尾的管片依附浆液在周围土体间及时获得支撑,以防止管片周围土体的坍塌,控制地表的沉降,如果壁后出现漏水、空洞的情况,就可以及时进行二次补注浆,这将大大提高施工安全性和效率。
目前,该系统已经被中国中铁十局和中铁北京工程局集团有限公司运用到济南轨道交通6号线上,整体反馈效果良好,工作效率提升50%以上,集团领导表示,后期该系统将会被推广到更多的隧道盾构施工项目中。