盾構(gòu)穿越淤泥質(zhì)地層姿態(tài)控制QC

1、目錄一、工程簡(jiǎn)介2二、小組簡(jiǎn)介3三、選題理由3四、現(xiàn)狀調(diào)查3五、設(shè)定目標(biāo)4六、原因分析46.1始發(fā)過(guò)程中始發(fā)基座偏差46.2操作手的操作水平和操作經(jīng)驗(yàn)56.3根據(jù)管片姿態(tài)測(cè)量成果調(diào)整盾構(gòu)姿態(tài)56.4管片拼裝（盾尾間隙和管片選型）與盾構(gòu)姿態(tài)56.5掘進(jìn)參數(shù)6七、制定對(duì)策8八、對(duì)策實(shí)施9實(shí)施一：管片拼裝9實(shí)施二：掘進(jìn)參數(shù)選擇13九、效果檢查16十、制定鞏固措施18十一、總結(jié)和下一步打算18盾構(gòu)穿越淤泥質(zhì)地層姿態(tài)控制城市軌道交通工程分公司蘇州II-Y-TS-02標(biāo)項(xiàng)目部QC小組一、工程簡(jiǎn)介蘇州地鐵2號(hào)線(xiàn)延伸線(xiàn)2標(biāo)盾構(gòu)工程包括邀湖路站尹山湖中路站、尹山湖中路站東方大道站、東方大道站獨(dú)墅湖南站三個(gè)區(qū)間，

2、區(qū)間盾構(gòu)隧道均設(shè)計(jì)為雙線(xiàn)單圓隧道。區(qū)間隧道縱坡呈“V”型，最大坡度25，最小坡度3.5，與車(chē)站相連端的豎曲線(xiàn)半徑為3000m，其余為5000m。地質(zhì)以2層粉土夾粉質(zhì)粘土層和Y層淤泥質(zhì)黏土層為主，土體相對(duì)軟弱，具有一定的觸變特性，屬于典型的長(zhǎng)江下游淤泥質(zhì)軟弱地層。圖1-1 盾構(gòu)始發(fā)二、小組簡(jiǎn)介表2-1 小組成員簡(jiǎn)介小組名稱(chēng)蘇州2號(hào)線(xiàn)盾構(gòu)項(xiàng)目部QC小組成立時(shí)間2014年1月1日課題名稱(chēng)盾構(gòu)穿越淤泥質(zhì)地層姿態(tài)控制登記號(hào)序號(hào)姓名年齡性別職務(wù)職稱(chēng)組內(nèi)職務(wù)組內(nèi)分工1楊琪41男工程師組長(zhǎng)組織協(xié)調(diào)2劉學(xué)28男工程師副組長(zhǎng)技術(shù)指導(dǎo)3吳院生28男助理工程師副組長(zhǎng)技術(shù)指導(dǎo)4郭春林26男助理工程師副組長(zhǎng)現(xiàn)場(chǎng)排查5高勛

3、29男助理工程師組員現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督6金康24男助理工程師組員現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督7譚從龍25男助理工程師組員方案實(shí)施8趙亞24男助理工程師組員方案實(shí)施9蔣中華45男高級(jí)技工組員機(jī)械檢查10杜榮根24男盾構(gòu)司機(jī)組員方案實(shí)施11趙強(qiáng)37男拼裝手組員方案實(shí)施小組類(lèi)型攻關(guān)型活動(dòng)時(shí)間2014年1月1日2014年10月20日三、選題理由在盾構(gòu)隧道施工中，盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)控制是至關(guān)重要的，它直接關(guān)系到隧道的施工質(zhì)量，所以在進(jìn)行隧道軸線(xiàn)控制中，除了要做好嚴(yán)格的測(cè)量及檢驗(yàn)工作，更要對(duì)盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)控制充分的重視起來(lái)，由于盾構(gòu)施工是由盾構(gòu)機(jī)在深層土體進(jìn)行暗挖的一種施工工藝，盾構(gòu)機(jī)所處土層的土質(zhì)情況、隧道軸線(xiàn)的平面及高程的設(shè)計(jì)情況、盾構(gòu)掘

4、進(jìn)參數(shù)、管片形式及施工中管片的選型、管片的楔形處理等因素都將直接影響到盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)控制，從而對(duì)隧道的成型質(zhì)量產(chǎn)生至關(guān)重要的影響。蘇州地鐵2號(hào)線(xiàn)延伸線(xiàn)2標(biāo)盾構(gòu)隧道所處地層屬于典型的長(zhǎng)江下游淤泥質(zhì)軟弱地層，盾構(gòu)姿態(tài)難以控制，為了保障成型隧道質(zhì)量，同時(shí)節(jié)約后期的維護(hù)成本。對(duì)此我們深入展開(kāi)QC活動(dòng)分析，結(jié)合本公司在蘇州地鐵2號(hào)線(xiàn)的施工現(xiàn)狀，全面剖析掌握盾構(gòu)在淤泥質(zhì)地層中姿態(tài)控制細(xì)節(jié)，提高工程施工的技術(shù)水平。四、現(xiàn)狀調(diào)查調(diào)查（一）蘇州地鐵于2007年12月正式開(kāi)工建設(shè)，截至目前1號(hào)線(xiàn)和2號(hào)線(xiàn)主線(xiàn)已開(kāi)通運(yùn)營(yíng)，隨著蘇州地鐵的快速發(fā)展，蘇州盾構(gòu)隧道的施工技術(shù)規(guī)范和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)也隨著更加嚴(yán)格。再加上受蘇州地區(qū)用地條

5、件的限制，大部分地鐵均位于地下，而蘇州地鐵盾構(gòu)隧道穿越的地層主要為含水飽和的淤泥質(zhì)軟土地層（以粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粘土為主），地層含水量大，土層壓縮性強(qiáng)；淤泥質(zhì)軟土地層這一地質(zhì)條件使得盾構(gòu)在掘進(jìn)中姿態(tài)控制難度較大。調(diào)查（二）盾構(gòu)姿態(tài)是在盾構(gòu)法隧道的施工過(guò)程中,為滿(mǎn)足盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)的施工需要，由自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)或人工測(cè)量系統(tǒng)經(jīng)過(guò)測(cè)量或計(jì)算所得到的盾構(gòu)機(jī)主機(jī)偏離設(shè)計(jì)軸線(xiàn)的狀態(tài),其主要參數(shù)有水平偏差,垂直偏差(俯仰角)，旋轉(zhuǎn)角等。水平偏差反映盾構(gòu)在水平方向上偏離設(shè)計(jì)軸線(xiàn)的平曲線(xiàn)的情況；垂直偏差(俯仰角)反映盾構(gòu)在豎直方向上偏離設(shè)計(jì)軸線(xiàn)的豎曲線(xiàn)的情況；旋轉(zhuǎn)角反映盾構(gòu)自身的旋轉(zhuǎn)情況。結(jié)合本工程施工情況，小組成員對(duì)當(dāng)

6、前掘進(jìn)的東獨(dú)左線(xiàn)五百環(huán)一千環(huán)盾構(gòu)姿態(tài)進(jìn)行比選研究，發(fā)現(xiàn)在淤泥質(zhì)軟土地層中影響盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)的主要因素有：地質(zhì)情況、設(shè)計(jì)情況、始發(fā)基座偏差、操作手的水平及經(jīng)驗(yàn)、管片姿態(tài)的測(cè)量、管片拼裝（盾尾間隙、管片選型）等。五、設(shè)定目標(biāo)圖5-1目標(biāo)設(shè)定圖六、原因分析6.1始發(fā)過(guò)程中始發(fā)基座偏差盾構(gòu)機(jī)在始發(fā)階段是位于始發(fā)基座上的，因而始發(fā)基座的水平位置、高程等直接決定了盾構(gòu)始發(fā)階段的盾構(gòu)姿態(tài)，所以在施工準(zhǔn)備階段對(duì)盾構(gòu)始發(fā)基座準(zhǔn)確定位，保證在始發(fā)時(shí)盾構(gòu)機(jī)的中心線(xiàn)、高程與盾構(gòu)鋼環(huán)中心線(xiàn)、高程一致，并保證始發(fā)基座的加固牢靠，防止在盾構(gòu)組裝過(guò)程中始發(fā)基座的變形。6.2操作手的操作水平和操作經(jīng)驗(yàn)盾構(gòu)司機(jī)的操作水平高低和操作經(jīng)

7、驗(yàn)的豐富與否直接會(huì)影響到盾構(gòu)姿態(tài)的好壞，因?yàn)樗麄冎苯硬倏v著盾構(gòu)機(jī)的“方向盤(pán)”，他們是第一個(gè)能夠知道盾構(gòu)姿態(tài)和盾構(gòu)走勢(shì)的人，所以這就要求盾構(gòu)司機(jī)時(shí)刻要注意盾構(gòu)姿態(tài)走勢(shì)，發(fā)現(xiàn)盾構(gòu)機(jī)有跑偏現(xiàn)象時(shí)，及時(shí)進(jìn)行糾偏，遵循“勤糾少糾”的糾偏原則，正確調(diào)節(jié)盾構(gòu)推進(jìn)千斤頂各區(qū)油壓，直到盾構(gòu)姿態(tài)不再變大時(shí)為止，在施工過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)禁避免過(guò)大糾偏，這樣不僅會(huì)造成管片碎裂，還容易造成盾尾刷的永久變形從而失去密封作用導(dǎo)致隧道漏漿、漏水等事故，更嚴(yán)重的還會(huì)造成盾尾鋼殼變形出現(xiàn)測(cè)量誤差。6.3根據(jù)管片姿態(tài)測(cè)量成果調(diào)整盾構(gòu)姿態(tài)本標(biāo)段盾構(gòu)穿越長(zhǎng)距離淤泥質(zhì)地層段，且在曲線(xiàn)轉(zhuǎn)彎過(guò)程中，此過(guò)程中安裝超挖滾刀，盾構(gòu)開(kāi)挖面大，地層含水量豐

8、富，地基軟弱，易造成管片下沉，故需根據(jù)前期管片測(cè)量成果，對(duì)盾構(gòu)姿態(tài)進(jìn)行適當(dāng)向軸線(xiàn)上部調(diào)整，保證隧道成型后的質(zhì)量。6.4管片拼裝（盾尾間隙和管片選型）與盾構(gòu)姿態(tài)盾構(gòu)機(jī)設(shè)定有兩個(gè)虛擬參考點(diǎn)：前點(diǎn)、后點(diǎn)。前點(diǎn)在盾構(gòu)機(jī)切口環(huán)處、后點(diǎn)在盾構(gòu)機(jī)中盾與尾盾的連接處。盾構(gòu)自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)會(huì)通過(guò)測(cè)量計(jì)算出盾構(gòu)前點(diǎn)和后點(diǎn)水平和垂直的偏差。通過(guò)偏差我們可以計(jì)算出盾構(gòu)機(jī)軸線(xiàn)的方向。即為盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)所示。前點(diǎn)O1坐標(biāo)：X1 、Y1、Z1，其中X1是水平偏差、Y1是垂直偏差、Z1是里程，后點(diǎn)O2坐標(biāo)：X2 、Y2、Z2，其中X2是水平偏差、Y2是垂直偏差、Z2是里程。上述兩坐標(biāo)均由盾構(gòu)機(jī)測(cè)量系統(tǒng)自動(dòng)測(cè)量得出。水平趨向、垂直趨向

9、是角度值，數(shù)值以弧度來(lái)表示。水平趨向1= （X1- X2）/L （L為前后點(diǎn)的距離，約為4米）。垂直趨向1= （Y1- Y2）/L （L為前后點(diǎn)的距離，約為4米）。盾構(gòu)機(jī)軸線(xiàn)為Z軸，管片軸向也分解為水平方向X豎直方向Y，假設(shè)4個(gè)行程傳感器油缸的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1、L2、L3、L4如圖6.4-1則:水平夾角= (L3-L1)/Lp1p3豎直夾角=（L4-L2）/Lp4p2知道盾構(gòu)機(jī)與設(shè)計(jì)軸線(xiàn)的夾角、管片與盾構(gòu)機(jī)的夾角，則可計(jì)算出管片與設(shè)計(jì)軸線(xiàn)夾角。 管片與設(shè)計(jì)軸線(xiàn)水平夾角2=1+ 管片與設(shè)計(jì)軸線(xiàn)垂直夾角2=1+ 管片選型就是要通過(guò)選擇管片的型號(hào)和點(diǎn)位來(lái)使管片與設(shè)計(jì)軸線(xiàn)水平夾角2、管片與設(shè)計(jì)軸線(xiàn)垂直夾角2

10、向零靠近，以適應(yīng)盾構(gòu)姿態(tài)。圖6.4-1盾構(gòu)姿態(tài)坐標(biāo)示意圖6.5掘進(jìn)參數(shù)盾構(gòu)機(jī)是一種很笨重的機(jī)具，操縱及糾偏是受很多技術(shù)參數(shù)制約的，怎樣合理地把這些參數(shù)科學(xué)的統(tǒng)一起來(lái)，是影響盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)姿態(tài)的關(guān)鍵。同步注漿可以迅速填充管片脫出盾尾后所形成的建筑空隙，有效控制地面沉降；可以加強(qiáng)防水，防止泥沙涌入盾構(gòu)機(jī)內(nèi)部，使管片外側(cè)的土體盡快趨于穩(wěn)定，防止因管片浮動(dòng)和變形而影響盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)的控制。也可以利用同步注漿產(chǎn)生的作用力來(lái)調(diào)整管片姿態(tài)，從而達(dá)到控制盾構(gòu)姿態(tài)的目的。要因確認(rèn)：表6.5-1要因確認(rèn)計(jì)劃表序號(hào)末端原因確認(rèn)方法確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)負(fù)責(zé)人完成日期1始發(fā)過(guò)程中始發(fā)基座偏差現(xiàn)場(chǎng)復(fù)測(cè)始發(fā)基座的水平位置、高程等符合設(shè)計(jì)要求高

11、勛2014年1月1日2操作手的操作水平和操作經(jīng)驗(yàn)人員培訓(xùn)考核，現(xiàn)場(chǎng)提問(wèn)是否具備崗位能力劉學(xué)吳院生2014年4月1日4月5日3管片姿態(tài)測(cè)量成果現(xiàn)場(chǎng)復(fù)測(cè)驗(yàn)證測(cè)量成果是否準(zhǔn)確高勛2014年4月30日4管片拼裝（盾尾間隙和管片選型）現(xiàn)場(chǎng)旁站驗(yàn)證,查看管片拼裝記錄表盾尾間隙是否偏差過(guò)大，管片選型是否合理吳院生譚從龍趙亞2014年4月5日5月20日5掘進(jìn)參數(shù)現(xiàn)場(chǎng)旁站驗(yàn)證所選參數(shù)、同步注漿方式是否能夠保證盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)良好譚從龍趙亞2014年4月5日5月20日確認(rèn)一：始發(fā)過(guò)程中始發(fā)基座偏差2014年1月1日東獨(dú)左線(xiàn)始發(fā)和2014年3月3日東獨(dú)右線(xiàn)始發(fā)時(shí)測(cè)量組均對(duì)始發(fā)基座進(jìn)行測(cè)量復(fù)核，水平位置、高程等符合設(shè)計(jì)要

12、求。結(jié)論：始發(fā)基座偏差 非要因確認(rèn)二：人員培訓(xùn)不到位圖6.5-1人員培訓(xùn)考核人員培訓(xùn)不到位2014年4月1日2014年4月5日，由項(xiàng)目外聘專(zhuān)家對(duì)4名盾構(gòu)機(jī)司機(jī)培訓(xùn)，培訓(xùn)結(jié)束后，對(duì)4名培訓(xùn)人員考核，成績(jī)均在80分以上。合格率達(dá)100%?，F(xiàn)場(chǎng)提問(wèn)2014年4月6日，由項(xiàng)目總工和工程部長(zhǎng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作的盾構(gòu)機(jī)司機(jī)就現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題提問(wèn)，都能答出問(wèn)題要害，并均能提出一些施工過(guò)程中總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)。4名盾構(gòu)機(jī)司機(jī)培訓(xùn)考核均合格，其中2名司機(jī)從事盾構(gòu)機(jī)操作工作已有5年。從現(xiàn)場(chǎng)施工來(lái)情況，員工操作較規(guī)范、熟練。圖6.5-1要因確認(rèn)流程圖結(jié)論：操作手的操作水平和操作經(jīng)驗(yàn) 非要因確認(rèn)三：管片姿態(tài)測(cè)量成果2014年4月30日5月2

13、0日多次組織對(duì)之前所測(cè)得管片姿態(tài)進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)證，均未發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，說(shuō)明測(cè)量人員在盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程中所提供的管片姿態(tài)真實(shí)準(zhǔn)確。結(jié)論：管片姿態(tài)測(cè)量成果 非要因確認(rèn)四：管片拼裝派專(zhuān)人對(duì)管片拼裝過(guò)程中的管片盾尾間隙、法面、管片選型和拼裝點(diǎn)位進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)當(dāng)盾尾間隙、法面發(fā)生較大變化或管片選型、拼裝點(diǎn)位發(fā)生變化時(shí)，盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)均會(huì)出現(xiàn)較大變化，甚至難以有效控制。結(jié)論：管片拼裝 要因確認(rèn)五：掘進(jìn)參數(shù)盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)過(guò)程中對(duì)推力、鉸接、推速、刀盤(pán)轉(zhuǎn)速、扭矩、糾偏量、同步注漿量等進(jìn)行收集整理并和前期盾構(gòu)推進(jìn)所采用的參數(shù)進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)當(dāng)糾偏量和同步注漿量等參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，盾構(gòu)姿態(tài)均會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化。結(jié)論：掘進(jìn)參數(shù) 要因七、制定對(duì)策

14、表8-1對(duì)策實(shí)施表序號(hào)要因?qū)Σ吣繕?biāo)措施負(fù)責(zé)人1管片拼裝規(guī)范管片拼裝和選型、勤測(cè)盾尾間隙和管片超前量為盾構(gòu)姿態(tài)的掌控提供良好的依托1、安排專(zhuān)人對(duì)現(xiàn)場(chǎng)管片選型、拼裝點(diǎn)位、盾尾間隙及管片超前量進(jìn)行旁站，并形成記錄。2、拼裝時(shí)要及時(shí)復(fù)緊螺栓，根據(jù)盾尾間隙適當(dāng)?shù)恼{(diào)整管片選型和拼裝點(diǎn)位。吳院生譚從龍2掘進(jìn)參數(shù)選擇對(duì)不同時(shí)期的掘進(jìn)參數(shù)進(jìn)行比選，選出最優(yōu)參數(shù)來(lái)進(jìn)行盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)控制保證盾構(gòu)姿態(tài)在設(shè)計(jì)軸線(xiàn)±30mm以?xún)?nèi)1、安排值班人員對(duì)掘進(jìn)過(guò)程中的相關(guān)掘進(jìn)參數(shù)進(jìn)行收集，并與之前的參數(shù)進(jìn)行比較，選出適合淤泥質(zhì)軟土地層掘進(jìn)的最優(yōu)參數(shù)。2、對(duì)掘進(jìn)中糾偏量進(jìn)行嚴(yán)格控制（糾偏量不得大于6mm每環(huán)）.3、對(duì)同步注漿量

15、和不同的注漿點(diǎn)位進(jìn)行統(tǒng)計(jì)比對(duì)，并形成記錄，掌握不同注漿方式對(duì)管片姿態(tài)的影響吳院生譚從龍趙亞八、對(duì)策實(shí)施實(shí)施一：管片拼裝1、管片拼裝方法 1）管片選型以滿(mǎn)足隧洞線(xiàn)型為前提，重點(diǎn)考慮管片安裝后盾尾間隙要滿(mǎn)足下一掘進(jìn)循環(huán)限值，確保有足夠的盾尾間隙，以防盾尾直接接觸管片而導(dǎo)致盾構(gòu)姿態(tài)惡化。2）本工程采用通用管片，管片選型時(shí)使k塊位于隧道上半斷面，安裝從隧洞底部開(kāi)始，然后依次安裝相鄰塊，最后安裝封頂塊。這樣可以減小縱縫張開(kāi)量。有利于管片封頂快的安裝。3）封頂塊安裝前，對(duì)止水條進(jìn)行潤(rùn)滑處理，安裝時(shí)先徑向插入50cm，調(diào)整位置后緩慢縱向頂推。4）管片塊安裝到位后，及時(shí)伸出相應(yīng)位置的推進(jìn)油缸頂緊管片，其頂推力

16、大于穩(wěn)定管片所需力，然后方可移開(kāi)管片安裝機(jī)。5）在管片環(huán)脫離盾尾后要對(duì)管片連接螺栓進(jìn)行二次緊固。2、管片與盾構(gòu)機(jī)位置關(guān)系（盾尾間隙）控制由于盾構(gòu)機(jī)的平行移動(dòng)管片與盾構(gòu)機(jī)的關(guān)系如圖8.1-1所示。圖8.1-1 盾構(gòu)與管片軸線(xiàn)偏差示意圖假設(shè)管片與盾構(gòu)不失圓，管片與盾尾的上下左右間隙值t、b、r、l可在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)得，管片中心(Og)與盾構(gòu)機(jī)盾構(gòu)平行移動(dòng)示意圖中心(Od)的偏差 v、h，如圖1所示。則可用以下公式計(jì)算：因min>0，故盡管盾尾前部與尾端存在間隙，但如v2h2>1600時(shí)，管片與盾構(gòu)機(jī)的尾部就有可能相接觸。實(shí)際情況管片拼裝后為橢圓形，如圖8.2-2所示。如果橢圓度為4%，管片水平

17、方向直徑至少增加22mm。相應(yīng)一側(cè)盾尾間隙減小11mm。此時(shí)最小盾尾間隙為：。圖8.1-2 管片失圓示意圖如果上述情況發(fā)生在管片拼裝前，管片K塊設(shè)在間隙大的一側(cè)，使管片中心向盾構(gòu)中心移動(dòng)；如果上述情況發(fā)生在管片拼裝后，盾構(gòu)軸線(xiàn)與管片軸線(xiàn)位于隧道設(shè)計(jì)軸線(xiàn)一側(cè)，盾構(gòu)最好沿原來(lái)的方向掘進(jìn)，然后通過(guò)下一環(huán)管片進(jìn)行調(diào)整，或調(diào)整盾構(gòu)軸線(xiàn)遠(yuǎn)離隧道設(shè)計(jì)軸線(xiàn)。如果盾構(gòu)軸線(xiàn)與管片軸線(xiàn)位于隧道設(shè)計(jì)軸線(xiàn)兩側(cè)，調(diào)整盾構(gòu)姿態(tài)，使盾構(gòu)中心向管片中心移動(dòng)。本標(biāo)段管片為六分塊，共16點(diǎn)位，22.5度一個(gè)點(diǎn)位如圖4.3-1。以封頂塊所在位置，參考時(shí)鐘進(jìn)行點(diǎn)位編號(hào)，分別為0、1、2、3、4、5、7、8、9、10、11、12、13、

18、14、15。最大楔形量=48mm 偏轉(zhuǎn)角=0.46°。圖8.1-3管片點(diǎn)位示意圖隨機(jī)選取掘進(jìn)中某一環(huán)盾尾間隙參數(shù)為例：盾尾間隙：上部：70mm 下部：85mm 左部：95mm右部：100mm由于盾尾間隙狀態(tài)良好優(yōu)先按照隧道軸線(xiàn)選擇管片。ZED導(dǎo)向系統(tǒng)顯示盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)：前點(diǎn):水平偏差25mm 垂直偏差-21mm，后點(diǎn):水平偏差11mm 垂直偏差-39mm。控制界面顯示油缸行程： P1行程傳感器：1778mm、P2行程傳感器：1851mm、P3行程傳感器：1766mm、P4行程傳感器：1749mm。首先計(jì)算盾構(gòu)機(jī)的軸向：水平趨向：1=（25-11）/4=3.5，垂直趨向：1=（-21+39

19、）/4=4.25。管片軸向與盾構(gòu)軸向偏差：水平夾角：=(P3-P1)/5.7=(1766-1778)/5.7=-2垂直夾角：=（P4-P2)/5.7=(1749-1851)/5.7=-18，管片軸向與設(shè)計(jì)軸線(xiàn)水平夾角：2= 1+ =1.5。管片軸向與設(shè)計(jì)軸線(xiàn)垂直夾角2=1+=-13.75經(jīng)計(jì)算得：表8.1-1不同管片型號(hào)點(diǎn)位及超前量右轉(zhuǎn)環(huán)左轉(zhuǎn)環(huán)點(diǎn)位糾偏量(mm)點(diǎn)位糾偏量(mm)水平豎直水平豎直036-120-3612124-241-2424212-362-123630-4830484-12-36412365-24-24524246-36-12636127-48074808-3612836-1

20、29-2424924-2410-12361012-3611048110-4812123612-12-3613242413-24-2414361214-36-121548015-480所以，我們選擇右轉(zhuǎn)13點(diǎn)位或左轉(zhuǎn)3點(diǎn)位的管片，能最好的調(diào)節(jié)管片軸向。原管環(huán)軸線(xiàn)與新管環(huán)軸線(xiàn)水平夾角=L/6=0mm/m,原管環(huán)軸線(xiàn)與新管環(huán)軸線(xiàn)垂直夾角=L/6=8mm/m，故拼裝管片后：新管環(huán)軸線(xiàn)與設(shè)計(jì)線(xiàn)路軸線(xiàn)水平夾角=1.5+0=1.5，新管環(huán)軸線(xiàn)與設(shè)計(jì)線(xiàn)路軸線(xiàn)垂直夾角=-13.75+8=-5.75。3、管片選型和超前量控制本工程采用通用楔形管片作為隧道襯砌。其不同的旋轉(zhuǎn)位置，將產(chǎn)生不同的上、下、左、右超前量，通

21、過(guò)不同位置管片的拼裝，實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道軸線(xiàn)的擬合。因此拼裝前管片的選型至關(guān)重要。選擇正確的管片旋轉(zhuǎn)角度，能保證拼裝工作的順利進(jìn)行提高拼裝質(zhì)量，保證構(gòu)筑隧道符合設(shè)計(jì)軸線(xiàn)。另外，盾構(gòu)推進(jìn)施工中，成環(huán)管片作為盾構(gòu)推進(jìn)后座，對(duì)盾構(gòu)推進(jìn)起到一種導(dǎo)向作用。為此，在盾構(gòu)推進(jìn)尤其是曲線(xiàn)推進(jìn)時(shí)，應(yīng)通過(guò)嚴(yán)格的計(jì)算和量測(cè)來(lái)確定管片的超前量。同時(shí)應(yīng)用盾構(gòu)本身數(shù)據(jù)系統(tǒng)結(jié)合盾構(gòu)姿態(tài)，合理選取管片旋轉(zhuǎn)位置，以達(dá)到管片相應(yīng)的超前量，使管片環(huán)面始終垂直于設(shè)計(jì)軸線(xiàn)。實(shí)施二：掘進(jìn)參數(shù)選擇1、參數(shù)對(duì)盾構(gòu)掘進(jìn)姿態(tài)的影響（1）推力對(duì)掘進(jìn)的影響 如果推進(jìn)過(guò)程中出現(xiàn)一側(cè)推力比另一側(cè)推力大，但推進(jìn)油缸的行程顯示卻是推力小的一側(cè)變化快，這種現(xiàn)象多出現(xiàn)

22、在小半徑施工，增加推力，使得壓差變大，以滿(mǎn)足轉(zhuǎn)彎的需要，用降低掘進(jìn)速度的辦法來(lái)保證掘進(jìn)的連續(xù)性，同時(shí)也避免刀盤(pán)被卡死。 管片拼裝的好壞會(huì)影響推進(jìn)油缸的有效推力，所以要充分挖掘盾構(gòu)機(jī)的有效推力，要避免不必要的推力損失，這也解釋了為什么有時(shí)加大推力而速度依然無(wú)法獲得提升。圖8.2-1盾構(gòu)導(dǎo)向操作系統(tǒng)（2）鉸接對(duì)掘進(jìn)姿態(tài)的影響 在糾偏過(guò)程中一側(cè)的鉸接拉得太長(zhǎng)是件很頭痛的事情，收鉸接會(huì)加大不利的趨勢(shì)，嚴(yán)重時(shí)這環(huán)的糾偏可能前功盡棄，一定要做到收鉸接時(shí)間不可太長(zhǎng)，壓力不要太高，盡量把趨勢(shì)從正值糾到負(fù)值（或負(fù)值到正值），并使之過(guò)2個(gè)趨勢(shì)點(diǎn)再收鉸接，這樣就會(huì)把姿態(tài)調(diào)到了有利的一側(cè)，這時(shí)收鉸接才會(huì)對(duì)姿態(tài)糾偏起到

23、事半功倍的效果。 （3）速度對(duì)掘進(jìn)的影響 如果掌子面裂隙水豐富，或是在通過(guò)含水豐富地層時(shí)，要全速前進(jìn)，在出土量有保證的前提下，盡可能提高掘進(jìn)速度，這樣做的好處是快速通過(guò)含水層，避免出現(xiàn)盾構(gòu)姿態(tài)漂浮不定。（4）刀盤(pán)轉(zhuǎn)速及扭距對(duì)掘進(jìn)的影響 刀盤(pán)的轉(zhuǎn)速要滿(mǎn)足的條件便是與掌子面的充分切削，基本操作原則是黏土層用低轉(zhuǎn)速，硬巖用高轉(zhuǎn)速，同時(shí)注意推力的調(diào)整，以提高或降低刀盤(pán)對(duì)土體的慣入度。扭距不可太大，超過(guò)2000KN.m時(shí)不但應(yīng)該提高泡沫劑等的用量，也要通過(guò)降低掘進(jìn)速度的措施，來(lái)保證盾體不會(huì)發(fā)生旋轉(zhuǎn)。 （5）同步注漿對(duì)管片姿態(tài)的影響適當(dāng)?shù)耐阶{能有效填充管片脫出盾尾形成的空隙，但是在淤泥質(zhì)軟土地層中，成型隧道管片處于懸浮狀態(tài)，容易產(chǎn)生不定向的偏移，此時(shí)我們就可以采用同步注漿對(duì)管片進(jìn)行加固，或通過(guò)單側(cè)注漿來(lái)阻止管片向一側(cè)偏移。圖8.2-2同步注漿范圍示意圖圖8.2-3注漿壓力與管片移動(dòng)方向示意圖2、掘進(jìn)參數(shù)以蘇州地鐵2號(hào)線(xiàn)延伸線(xiàn)2標(biāo)東方大道站獨(dú)墅湖南站區(qū)間左線(xiàn)101環(huán)200環(huán)未進(jìn)行參數(shù)比選前和701環(huán)800環(huán)比選確定掘進(jìn)參數(shù)后的掘進(jìn)過(guò)程中盾構(gòu)姿態(tài)進(jìn)行比較。表8.2-1 101200環(huán)掘進(jìn)參數(shù)統(tǒng)計(jì)表序號(hào)掘進(jìn)參數(shù)參數(shù)值備注1掘進(jìn)速度3075mm/min2刀盤(pán)轉(zhuǎn)速0.8r/min3刀盤(pán)扭矩9002200KN.m4總推力100001450