盾構(gòu)施工發(fā)展、盾構(gòu)機(jī)選型與施工技術(shù)介紹

1、盾構(gòu)施工發(fā)展、盾構(gòu)機(jī)選型與施工技術(shù)介紹目錄 一、盾構(gòu)施工發(fā)展 二、盾構(gòu)機(jī)選型 三 、盾構(gòu)施工主要技術(shù)常用隧道施工方法明挖法礦山法掘進(jìn)機(jī)（Tunnel Boring Machine）常用隧道施工方法TBM硬巖掘進(jìn)機(jī)盾構(gòu) 一、盾構(gòu)施工發(fā)展 一、盾構(gòu)施工發(fā)展 1802年，英國采礦工程師阿貝爾馬蒂厄提出修建英吉利海峽隧道的計(jì)劃，設(shè)計(jì)從英法兩岸用一種有掩體結(jié)構(gòu)的挖掘機(jī)修筑隧道，每側(cè)各挖掘18.7km，最后在瓦恩班克淺灘對(duì)接貫通。1803年，爆發(fā)英法戰(zhàn)爭(zhēng)，使該計(jì)劃未能實(shí)施。阿貝爾馬蒂厄設(shè)計(jì)的隧道 起源盾構(gòu)機(jī)問世至今已有近180多年的歷史，其源于英國，發(fā)展于日本、德國等。 一、盾構(gòu)施工發(fā)展起源1818年，法

2、國工程師布魯諾爾（Mare Isambard Brunel）在倫敦從船蛀在船板上蛀孔，再用分泌物涂在孔的四周中得到啟示，發(fā)現(xiàn)了盾構(gòu)法掘進(jìn)隧道的原理。后來，布魯諾爾完善了構(gòu)思，注冊(cè)了專利。布魯諾爾注冊(cè)專利的盾構(gòu) 一、盾構(gòu)施工發(fā)展起源布魯諾爾在倫敦泰晤士河下的隧道工程中首次使用這種盾構(gòu),設(shè)想成為現(xiàn)實(shí)。矩形盾構(gòu)斷面尺寸為11.3m6.7m。泰晤士河下的隧道工程始于1825年，施工期間遇到了許多困難，在經(jīng)歷了五次以上特大洪水后，直到1843年才全部完工。泰晤士河底隧道施工時(shí)涌水 一、盾構(gòu)施工發(fā)展其后隨著盾構(gòu)機(jī)的設(shè)計(jì)、制造能力的逐漸發(fā)展，盾構(gòu)施工得到了快速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用就其開挖斷面不同，發(fā)展的有單圓

3、盾構(gòu)、雙園盾構(gòu)、三圓盾構(gòu)、矩形盾構(gòu)、異形盾構(gòu)、自由斷面盾構(gòu)等。 分類就其穩(wěn)定掌子面介質(zhì)的不同，分為土壓平衡盾構(gòu)、泥水平衡盾構(gòu)。其中土壓平衡盾構(gòu)根據(jù)地層條件可采用敞開式（大氣壓力）、氣壓平衡式（壓縮空氣）、土壓平衡式（改良后的碴土）三種模式掘進(jìn)。 一、 盾構(gòu)施工發(fā)展三圓盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī) 分類（按開挖斷面不同）單圓盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī) 一、盾構(gòu)施工發(fā)展異型盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)矩形盾構(gòu)開挖成型隧道 分類（開挖斷面不同） 一、盾構(gòu)施工發(fā)展 分類（穩(wěn)定掌子面介質(zhì)）泥水平衡盾構(gòu) 根據(jù)平衡開挖面平衡介質(zhì)（出渣方式）可分為土壓平衡盾構(gòu)和泥水平衡盾構(gòu)。土壓平衡盾構(gòu) 一、盾構(gòu)施工發(fā)展土壓（泥水）平衡原理 土壓（泥水）平衡模式是在盾構(gòu)開挖時(shí)

4、，利用土倉內(nèi)的土壓（泥水壓）或加注輔助材料產(chǎn)生的壓力來平衡開挖面的土壓及地下水壓力，以避免掌子面坍塌或地層失水過多而引起地表下沉的一種盾構(gòu)掘進(jìn)模式。二、盾構(gòu)機(jī)選型 類型選擇二、盾構(gòu)機(jī)選型從國內(nèi)外施工實(shí)例來看，主要從土壓平衡盾構(gòu)和泥水盾構(gòu)中選擇 比較項(xiàng)目土壓平衡式盾構(gòu)機(jī)泥水加壓式盾構(gòu)機(jī)設(shè)備費(fèi)用6.3m直徑約0.30.5億元6.3m直徑約0.450.65億元施工場(chǎng)地施工場(chǎng)地較小。需泥漿處理場(chǎng)，施工場(chǎng)地較大。對(duì)周圍環(huán)境影響渣土運(yùn)輸對(duì)環(huán)境產(chǎn)生一定影響泥漿處理設(shè)備噪音、振動(dòng)及渣土運(yùn)輸對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響較大。開挖面穩(wěn)定能力通過排（進(jìn)）土量控制，較好。通過泥漿壓力及流通控制，好。開挖效率加入合適的添加劑后增加流

5、動(dòng)性和止水性，可提高掘進(jìn)效率；添加劑管理容易。泥漿循環(huán)分離費(fèi)時(shí)，泥漿管理難。泥土輸送方式螺旋機(jī)出土，皮帶機(jī)、軌道車輛運(yùn)輸，輸送間斷不連續(xù)，相較泥水式速度慢泥水管道輸送，可連續(xù)輸送，輸送速度快而均勻；占用隧道空間小，但設(shè)備故障影響很大。兩種機(jī)型比較 類型選擇土壓平衡盾構(gòu)對(duì)地質(zhì)條件的要求地層顆粒級(jí)配與地層含水量 細(xì)顆粒含量：對(duì)于土壓平衡盾構(gòu)機(jī)來說，最能適應(yīng)的土層就是含有足夠細(xì)顆粒的地層。理想的顆粒尺寸的地層包括粘土、淤泥、砂，并且含有25-30%的水分。當(dāng)?shù)貙又袥]有足夠的細(xì)顆粒含量時(shí)，例如砂卵石地層，應(yīng)采取輔助的處理措施，比如注射泡沫、聚合物或非常高濃度的泥漿幫助解決細(xì)顆粒問題。以便使土壓平衡盾構(gòu)

6、機(jī)能適應(yīng)這種地層。二、盾構(gòu)機(jī)選型 類型選擇二、盾構(gòu)機(jī)選型土壓平衡盾構(gòu)對(duì)地質(zhì)條件的要求地層顆粒級(jí)配與地層含水量 類型選擇土壓平衡盾構(gòu)對(duì)地質(zhì)條件的要求 上圖左邊白顏色區(qū)域?yàn)槁咽[石粗砂區(qū)，為泥水平衡盾構(gòu)機(jī)適用的顆粒級(jí)配范圍。右邊藍(lán)顏色區(qū)域?yàn)榧?xì)砂淤泥粘土區(qū)，為土壓平衡盾構(gòu)機(jī)適用的顆粒級(jí)配范圍。級(jí)配圖說明細(xì)顆粒含量多則碴土能形成不透水的塑流體，容易并能夠充滿土倉的每個(gè)部位，以便建立壓力并傳遞到切削面支撐土體，而又不發(fā)生堵倉。可以實(shí)現(xiàn)土壓平衡。粗顆粒含量高的碴土不能形成具備這種功能的碴土，因而不能實(shí)現(xiàn)土壓平衡機(jī)理。只能借助于大比重的泥漿懸浮，傳遞壓力并被輸送。從掘進(jìn)的角度，泥水平衡盾構(gòu)機(jī)也適用于細(xì)顆粒土

7、層，但細(xì)顆粒漿液的泥水分離難度大，設(shè)備需要多，除非場(chǎng)地條件非常優(yōu)越和必須使用泥水平衡方式，否則不會(huì)在細(xì)顆粒地層采用泥水平衡方式。因此，圖中的區(qū)域劃分考慮了綜合因素。地層顆粒級(jí)配與地層含水量 類型選擇土壓平衡盾構(gòu)對(duì)地質(zhì)條件的要求地層的滲透系數(shù) 地層的滲透系數(shù)大于10-4m/s且地下水壓力大，地下水量豐富的地層不適合于采用土壓平衡盾構(gòu)掘進(jìn)。在此種條件下，即使采用平衡模式，帶壓力的地下水會(huì)稀釋泡沫效果，渣土失去流塑性在螺旋機(jī)中不能形成土塞止水作用而發(fā)生噴涌，土倉不能維持壓力，輸送帶斜坡段不能向上輸送渣土，導(dǎo)致施工不能正常進(jìn)行。此時(shí)可以采用高濃度膨潤土漿液、高分子聚合物進(jìn)行改良保持渣土的流塑性，但膨潤

8、土漿液實(shí)施難度大、高分子聚合物價(jià)格高昂，實(shí)際上很難作為常規(guī)手段。 類型選擇土壓平衡盾構(gòu)對(duì)地質(zhì)條件的要求地層的滲透系數(shù)主要部件選型土壓平衡盾構(gòu)主要組成部件及工作原理簡(jiǎn)介 刀盤旋轉(zhuǎn)切削開挖面的泥土，破碎的泥土通過刀盤開口進(jìn)入土倉，泥土落到土倉底部后，通過螺旋輸送機(jī)運(yùn)到皮帶輸送機(jī)上，然后輸送到停在軌道上的碴車上。盾構(gòu)在推進(jìn)油缸的推力作用下向前推進(jìn)。盾殼對(duì)挖掘出的還未襯砌的隧道起著臨時(shí)支護(hù)作用，掘進(jìn)一環(huán)管片的長度后停止掘進(jìn)，在盾殼的掩護(hù)下安裝管片襯砌。1、刀盤 2、主軸承 3、推進(jìn)油缸 4、壓力倉 5、螺旋輸送機(jī) 6、管片安裝機(jī) 7、閘門 8、管片小車 9、管片吊機(jī)、 10、皮帶輸送機(jī) 11、后配套約

9、20個(gè)系統(tǒng)和裝置二、盾構(gòu)機(jī)選型二、盾構(gòu)機(jī)選型土壓平衡盾構(gòu)主機(jī)工作原理主要部件選型刀盤刀盤結(jié)構(gòu)面板式輻條式二、盾構(gòu)機(jī)選型二、盾構(gòu)機(jī)選型二、盾構(gòu)機(jī)選型二、盾構(gòu)機(jī)選型 主軸承主要部件選型主驅(qū)動(dòng)刀盤驅(qū)動(dòng)方式變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)定速電機(jī)驅(qū)動(dòng) 液壓驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)部外形尺寸 中 大 小后續(xù)設(shè)備 少 少 較多效率 0.95 0.9 0.65起動(dòng)力矩 大 較小 較大起動(dòng)沖擊 小 大 較小轉(zhuǎn)速微調(diào)控制 好不能無級(jí)調(diào)速 好噪聲 小 小 大盾構(gòu)溫度 低 較低 較高維護(hù)保養(yǎng) 易 易 較復(fù)雜二、盾構(gòu)機(jī)選型二、盾構(gòu)機(jī)選型主要部件選型刀具主要部件選型二、盾構(gòu)機(jī)選型盾體按照鉸接方式分為2種：1）主動(dòng)鉸接：鉸接油缸和推進(jìn)油缸均有調(diào)向功能，鉸接

10、缸在推進(jìn)缸前面，可直接迫使刀盤轉(zhuǎn)向。調(diào)向時(shí)可采用主動(dòng)轉(zhuǎn)向方式也可采用被動(dòng)轉(zhuǎn)向方式。調(diào)向性能好，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，造價(jià)較高。2）被動(dòng)鉸接：鉸接油缸隨動(dòng)，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，造價(jià)較低。二、盾構(gòu)機(jī)選型主要部件選型人倉按照艙室數(shù)量分為2種：1）雙倉：主倉和副倉，副倉也稱為材料倉。主倉和土倉在不減壓狀態(tài)下，通過副倉的獨(dú)立降壓升壓，分別與主倉隔斷和連接，完成進(jìn)倉作業(yè)過程中外部刀具材料的運(yùn)進(jìn)，提高作業(yè)有效時(shí)間和效率。結(jié)構(gòu)復(fù)雜。2）單倉：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但帶壓進(jìn)倉作業(yè)的有效時(shí)間短，效率低。主要部件選型螺旋輸送機(jī) 螺旋輸送機(jī)由筒體、驅(qū)動(dòng)裝置、螺旋軸、出碴閘門組成。是土壓平衡盾構(gòu)的排土裝置，主要有以下三個(gè)功能： 1）碴土在螺旋機(jī)內(nèi)

11、向外排出的過程中形成密封土塞，碴土壓力從前至后依次遞減。 2）在保持土倉土壓的同時(shí)，將盾構(gòu)土倉內(nèi)的土體向外連續(xù)排出。 3）將土倉內(nèi)的土壓值自動(dòng)與螺機(jī)轉(zhuǎn)速值進(jìn)行比較，隨時(shí)調(diào)整向外排土的速度，實(shí)現(xiàn)連續(xù)的動(dòng)態(tài)土壓平衡過程，確保盾構(gòu)連續(xù)正常向前掘進(jìn)。二、盾構(gòu)機(jī)選型二、盾構(gòu)機(jī)選型主要部件選型螺旋輸送機(jī)按照螺旋軸結(jié)構(gòu)分為2種：1）帶式螺旋軸：在相同的筒體直徑下，可輸送更大粒徑的卵石或石塊，但止水密封效果較差。2）軸式螺旋軸：在相同的筒體直徑下，輸送的粒徑小于帶式軸，但止水密封效果好。主要部件選型皮帶輸送機(jī) 皮帶輸送機(jī)，將碴土從螺旋輸送機(jī)的出碴口運(yùn)到碴車內(nèi)。二、盾構(gòu)機(jī)選型 右圖：塑流狀的碴土二、盾構(gòu)機(jī)選型主

12、要部件選型皮帶輸送機(jī) 右下圖：改良不佳的砂質(zhì)碴土 左下圖：改良不佳的砂質(zhì)碴土發(fā)生噴涌主要部件選型管片安裝機(jī) 管片安裝機(jī)在盾尾內(nèi)部拼裝管片。有46個(gè)自由度動(dòng)作，包括旋轉(zhuǎn)、提升、縱向移動(dòng)、XYZ三個(gè)軸向的擺動(dòng)。管片抓取有2種方式。 機(jī)械抓取式 真空吸盤式地鐵盾構(gòu)一般采用機(jī)械抓取式二、盾構(gòu)機(jī)選型主要部件選型同步注漿系統(tǒng)同步注漿系統(tǒng)的目的主要有以下四個(gè)方面： 1、 及時(shí)填充盾尾建筑空隙，支撐管片周圍巖土，控制地表沉降； 2、 凝結(jié)的漿液作為盾構(gòu)施工隧道的第一道防水屏障，防止地下水或地層的裂隙水向管片內(nèi)泄漏； 3、 保證管片環(huán)周向的均勻受力，形成受力拱殼，為管片提供早期的穩(wěn)定并使管片與周圍巖體一體化。

13、4、 限制隧道結(jié)構(gòu)蛇行變化，有利于盾構(gòu)姿態(tài)的控制，并能確保盾構(gòu)隧道的最終穩(wěn)定。二、盾構(gòu)機(jī)選型主要部件選型同步注漿系統(tǒng)安裝在后配套拖車上的注漿泵及砂漿罐二、盾構(gòu)機(jī)選型主要部件選型盾尾密封系統(tǒng) 盾尾止水一般采用鋼絲刷密封裝置，是集彈簧鋼板、鋼絲刷及不銹鋼金屬網(wǎng)于一體的結(jié)構(gòu)。盾尾油脂泵向每道鋼絲刷密封之間的腔室提供壓力油脂，以提高止水性能。二、盾構(gòu)機(jī)選型主要部件選型測(cè)量導(dǎo)向系統(tǒng) 導(dǎo)向系統(tǒng)由激光全站儀、ELS靶（前視棱鏡）、后視棱鏡、控制盒及顯示屏等組成?？刂朴行Ь嚯x200m，控制精度2秒。二、盾構(gòu)機(jī)選型主要部件選型測(cè)量導(dǎo)向系統(tǒng)盾構(gòu)姿態(tài)顯示屏二、盾構(gòu)機(jī)選型主要部件選型泡沫系統(tǒng)和膨潤土添加系統(tǒng) 該系統(tǒng)是

14、實(shí)現(xiàn)土壓平衡最重要的系統(tǒng)，大部分地層都不具備天然適于土壓平衡掘進(jìn)需要的碴土特性，需要通過添加泡沫膨潤土或高分子聚合物對(duì)碴土進(jìn)行改良，使之具有塑流性，充滿土倉傳遞壓力；具有止水密封性能，在螺機(jī)內(nèi)形成土塞；較低的剪切力能夠被刀盤攪拌；較好的潤滑性避免在刀盤及土倉結(jié)構(gòu)粘附；二、盾構(gòu)機(jī)選型主要部件選型膨潤土添加系統(tǒng)和泡沫系統(tǒng)二、盾構(gòu)機(jī)選型三 、盾構(gòu)施工主要技術(shù)三 、 盾構(gòu)施工主要技術(shù)盾構(gòu)掘進(jìn)施工主要模式敞開掘進(jìn)模式 敞開模式掘進(jìn)的基本條件：在埋深合適、地層能夠自穩(wěn)、地層無地下水、地面無建筑物或地表下無地下各類管線的條件下，可以采用敞開模式掘進(jìn)。例如在弱風(fēng)化巖微風(fēng)化巖地層中，巖體整體性良好，巖體能夠形成

15、承力環(huán)，開挖面在一定時(shí)間內(nèi)保持自穩(wěn)不發(fā)生坍塌等。 敞開模式掘進(jìn)的優(yōu)點(diǎn)：敞開式模式掘進(jìn)時(shí)，土倉渣土處于半倉甚至小半倉狀態(tài)，刀具的二次磨損大為減少；刀盤的攪拌力矩減少，驅(qū)動(dòng)扭矩可降低到滿倉掘進(jìn)時(shí)的50%以下；泡沫注入基本停止；由于土倉在常壓下工作，主軸承油脂的用量可以減少、推力荷載將減少300900t（1bar3bar時(shí)）左右；等，因此在地質(zhì)條件允許時(shí)采用敞開模式掘進(jìn)比較有利。三 、 盾構(gòu)施工主要技術(shù)盾構(gòu)掘進(jìn)施工主要模式氣壓掘進(jìn)模式 氣壓模式掘進(jìn)的基本條件：在埋深合適，地層滲透系數(shù)小，或隧道頂板上部存在較厚的不透氣隔離層、地面上沒有重要建筑物和重要危險(xiǎn)管線時(shí)，可采用氣壓模式，通過向土倉進(jìn)行氣體加壓

16、保壓方式來掘進(jìn)。此時(shí)土倉渣土至少是半倉以上，同時(shí)必須向土倉加水及泡沫，保持渣土流塑狀態(tài)以便在螺旋機(jī)內(nèi)形成土塞止水保壓作用。采用氣體保壓模式掘進(jìn)時(shí)，工程師必須確?；蜃C實(shí)地層的滲透性弱，氣體向地層的滲透較少，空壓機(jī)的排量有足夠的能力補(bǔ)償氣體向地層的泄漏量。同時(shí)空壓機(jī)需要連續(xù)工作的時(shí)間在有效掘進(jìn)時(shí)間的50%以下。三 、 盾構(gòu)施工主要技術(shù)盾構(gòu)掘進(jìn)施工主要模式氣壓掘進(jìn)模式 氣壓模式掘進(jìn)的優(yōu)點(diǎn)：氣壓式模式掘進(jìn)時(shí)，土倉渣土可處于半倉狀態(tài)，刀具的二次磨損減少；刀盤的攪拌力矩減少，驅(qū)動(dòng)扭矩可降低；由于氣體對(duì)傳感器壓力作用比較均衡，傳感器反映的土倉壓力比較準(zhǔn)確，有利于掘進(jìn)沉降的控制；由于氣體的可壓縮性大，當(dāng)出土過

17、快或過慢時(shí)氣體的壓縮和膨脹可容讓或彌補(bǔ)土倉渣土容積的變化保持土倉壓力的恒定，有利于掘進(jìn)沉降的控制；三 、 盾構(gòu)施工主要技術(shù)盾構(gòu)掘進(jìn)施工主要模式平衡掘進(jìn)模式 平衡模式掘進(jìn)的優(yōu)點(diǎn)：平衡模式是盾構(gòu)機(jī)最常用的掘進(jìn)模式，盾構(gòu)利用土倉渣土壓力平衡開挖面的地層壓力，使盾構(gòu)周圍的土體基本保持在原始的原狀土狀態(tài)，確保地表的沉降在規(guī)定的誤差范圍內(nèi)以保證地面建筑物和地下管線的安全。平衡模式掘進(jìn)的風(fēng)險(xiǎn)： 1、碴土改良不佳：導(dǎo)致：1）堵倉，刀盤阻力矩增大不能轉(zhuǎn)動(dòng)，土倉難以建立壓力。2）噴涌。 3）刀盤泥餅及土倉泥餅。 2、超挖導(dǎo)致地表沉降。 3、同步注漿不足導(dǎo)致地表沉降。 4、土倉壓力設(shè)定失誤導(dǎo)致地表沉降。 5、刀具異

18、常磨損損壞。 6、刀盤磨損。 7、卡刀盤。 8、卡盾。 9、始發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。 10、到達(dá)風(fēng)險(xiǎn)。 11、進(jìn)倉作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。 12、主軸承密封失效。 13、鉸接密封失效。 14、尾刷密封失效。 15、螺旋機(jī)卡轉(zhuǎn)、異常磨損。 16、中線超差。 17、盾構(gòu)調(diào)向困難 等等三 、 盾構(gòu)施工主要技術(shù)盾構(gòu)掘進(jìn)施工主要模式盾構(gòu)施工中各個(gè)工序介紹盾構(gòu)始發(fā)工序 條件要求：車站站臺(tái)層結(jié)構(gòu)施工完成的長度能夠容納整機(jī)擺放的空間，一般須75米。另外離端頭75米左右處預(yù)留出土口。地面提供管片堆放和出土吊機(jī)行走的場(chǎng)地。 整機(jī)始發(fā)指盾構(gòu)機(jī)整機(jī)均放在車站底板上組裝并連接，始發(fā)掘進(jìn)時(shí)整機(jī)整體向前移動(dòng)的方式。始發(fā)階段管片、材料、渣土均從出土口吊

19、運(yùn)。 整機(jī)始發(fā)和延長管線始發(fā)兩種模式三 、 盾構(gòu)施工主要技術(shù)盾構(gòu)始發(fā)模式 始發(fā)和正常掘進(jìn)階段管片、材料、渣土均從盾構(gòu)井吊運(yùn)。施工效率低，費(fèi)用高，在沒有整機(jī)始發(fā)的條件時(shí)才不得不采用。延長管線始發(fā)三 、 盾構(gòu)施工主要技術(shù) 延長管線始發(fā)模式：始發(fā)時(shí)將后配套車架放在地面，主機(jī)吊放到井下，通過主機(jī)和車架之間的延長管線提供主機(jī)前進(jìn)的電、氣、液等動(dòng)力。待掘進(jìn)約60環(huán)后，拆除延長管線和負(fù)環(huán)管片，將后配套車架和連接橋吊放到洞內(nèi)和主機(jī)連接，進(jìn)入正常掘進(jìn)狀態(tài)。盾構(gòu)始發(fā)模式 下面主要以整機(jī)始發(fā)模式下簡(jiǎn)介各道工序三 、 盾構(gòu)施工主要技術(shù) 車站結(jié)構(gòu)要求： 盾構(gòu)井吊裝孔尺寸不小于11.57.5m，滿足盾構(gòu)整機(jī)始發(fā)車站結(jié)構(gòu)須

20、完成75m，離始發(fā)端墻約73m以后處設(shè)置盾構(gòu)臨時(shí)出土口。盾構(gòu)類型高壓電要求低壓電要求日本系列（電驅(qū)動(dòng)）10KV/項(xiàng)目所需容量10KV/380V-400kVA歐洲系列（液壓驅(qū)動(dòng)）10KV/項(xiàng)目所需容量10KV/380V-400kVA盾構(gòu)始發(fā)對(duì)車站的接口要求水接口：提供50管徑的施工用水接口 電接口：三 、 盾構(gòu)施工主要技術(shù)端頭加固 軟土地層不能自穩(wěn)，加固一是保證始發(fā)時(shí)圍護(hù)結(jié)構(gòu)鑿除后掌子面土體能夠保持自穩(wěn)，二是在盾尾進(jìn)入洞門密封裝置前防止洞口地層涌砂涌水。加固目的盾構(gòu)始發(fā)三 、 盾構(gòu)施工主要技術(shù)端頭加固加固范圍加固范圍以包裹盾構(gòu)主機(jī)并預(yù)留一定的封堵滲漏通道的區(qū)域?yàn)樵瓌t。結(jié)合上海、南京、蘇州等軟土地

21、層的加固實(shí)例，加固范圍確定為隧道縱向方向?yàn)?m（到達(dá)端頭9米），橫向?yàn)樗淼垒喞€外3m。盾構(gòu)始發(fā)三 、 盾構(gòu)施工主要技術(shù)常用的方法有：高壓旋噴樁法 深層攪拌樁法高壓旋噴樁法深層攪拌樁法冰凍法：垂直冰凍和水平冰凍兩種加固方法（工法選擇）工法介紹端頭加固盾構(gòu)始發(fā)三 、 盾構(gòu)施工主要技術(shù)加固方法（工法選擇）工法比較 攪拌樁旋噴樁加固費(fèi)用較高，加固時(shí)間6個(gè)月后強(qiáng)度過高不利于掘進(jìn)。但旋噴漿液可以有效達(dá)到每個(gè)縫隙，達(dá)到止水的效果，在碰到小型障礙物時(shí)攪拌樁無法加固的盲區(qū)、旋噴樁可以擬補(bǔ)。均需占用地面場(chǎng)地。 凍結(jié)法施工因其良好的防水性和強(qiáng)度指標(biāo)在富水地層得到了較好的應(yīng)用。特別是水平凍結(jié)加固、幾乎不用占用地面場(chǎng)

22、地。但后期融沉的時(shí)間較長，注漿作業(yè)和盾構(gòu)掘進(jìn)干擾。另外較旋噴和攪拌加固，工期須增加1個(gè)月左右。端頭加固盾構(gòu)始發(fā)三 、 盾構(gòu)施工主要技術(shù)加固方法旋噴攪拌方案介紹主要采用深層攪拌樁加固，攪拌樁和圍護(hù)結(jié)構(gòu)之間的間隙采用高壓旋噴樁補(bǔ)充。端頭加固盾構(gòu)始發(fā)三 、 盾構(gòu)施工主要技術(shù)加固方法旋噴攪拌方案介紹 攪拌樁樁徑800mm，間距600，梅花形布置。旋噴樁樁徑800mm，樁間距600mm，搭接200mm。攪拌樁樁位 旋噴樁樁位端頭加固盾構(gòu)始發(fā)三 、 盾構(gòu)施工主要技術(shù)加固方法加固質(zhì)量要求 加固后土體的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度1MPa，滲透系數(shù)小于110E-8cm/s編號(hào)檢查項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)檢查方法備注1加固土體強(qiáng)度1MPa在

23、每條隧道開挖線外側(cè)2米施工2個(gè)鉆孔取芯檢查。取巖土芯進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)2加固體滲透性0.2立方/d不得漏泥砂在洞門范圍上下左右及中心各施工鉆孔1個(gè)，檢查其滲水量。鉆孔要打穿圍護(hù)墻3加固體勻質(zhì)性加固體均勻利用鉆孔取芯進(jìn)行檢查現(xiàn)場(chǎng)判定端頭土體加固檢查方法和標(biāo)準(zhǔn)表備注：適用于攪拌或旋噴加固的土體端頭加固盾構(gòu)始發(fā)三 、 盾構(gòu)施工主要技術(shù)加固方法水平冰凍法介紹 在土體中施工水平凍結(jié)管、在凍結(jié)管中循環(huán)低溫鹽水，帶出土體中熱量，使土體在10攝氏度左右，形成防水性好、強(qiáng)度高的止水帷幕。盾構(gòu)在凍結(jié)帷幕的保護(hù)下始發(fā)。端頭加固盾構(gòu)始發(fā)三 、 盾構(gòu)施工主要技術(shù)加固方法水平冰凍法施工圖片端頭加固盾構(gòu)始發(fā)凍結(jié)管鹽水管路三

24、、 盾構(gòu)施工主要技術(shù)加固方法加固質(zhì)量要求 加固后土體的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度一般3MPa，無滲水。編號(hào)檢查項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)檢查方法備注1加固土體強(qiáng)度一般3MPa根據(jù)測(cè)溫孔溫度和去回路鹽水溫度計(jì)算理論計(jì)算2加固體滲透性無滲水在洞門范圍上下左右及中心各施工鉆孔1個(gè)，檢查其滲水量。鉆孔要打穿圍護(hù)墻3加固體勻質(zhì)性加固體均勻利用鉆孔取芯進(jìn)行檢查現(xiàn)場(chǎng)判定端頭土體加固檢查方法和標(biāo)準(zhǔn)表備注：適用于冰凍法加固土體端頭加固盾構(gòu)始發(fā)三 、 盾構(gòu)施工主要技術(shù)洞門砼鑿除 在檢查端頭土體加固滿足要求后并在盾構(gòu)組裝后對(duì)洞門進(jìn)行破除 第一步：先鑿除圍護(hù)結(jié)構(gòu)保護(hù)層，并將外層的鋼筋全部割除取出，并鑿除至剩余內(nèi)排鋼筋。 第二步：待盾構(gòu)機(jī)始發(fā)時(shí)抵?jǐn)n

25、掌子面和到達(dá)時(shí)盾構(gòu)機(jī)抵?jǐn)n圍護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，割除圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)層鋼筋，再開始掘進(jìn)。盾構(gòu)始發(fā)三 、 盾構(gòu)施工主要技術(shù)始發(fā)設(shè)施安裝始發(fā)基座安裝始發(fā)基座 始發(fā)基座（始發(fā)架）起導(dǎo)向和支撐盾構(gòu)的作用。依據(jù)隧道設(shè)計(jì)軸線定出盾構(gòu)始發(fā)姿態(tài)空間位置，然后反推出始發(fā)基座的空間位置。并固定牢固。盾構(gòu)始發(fā)三 、 盾構(gòu)施工主要技術(shù)始發(fā)設(shè)施安裝洞門密封安裝目的：防止泥砂或地下水從洞門圈與盾構(gòu)殼體間的空隙涌入盾構(gòu)工作井內(nèi)，影響盾構(gòu)機(jī)開挖面土倉壓力、開挖面土體的穩(wěn)定。形式：采用折葉式壓板。盾構(gòu)始發(fā)三 、 盾構(gòu)施工主要技術(shù)三 、 盾構(gòu)施工主要技術(shù)盾構(gòu)始發(fā)始發(fā)設(shè)施安裝洞門密封安裝反力設(shè)施安裝 反力架為盾構(gòu)機(jī)始發(fā)時(shí)提供反推力，在安裝反力架時(shí)，

26、反力架端面應(yīng)與始發(fā)基座水平軸垂直。對(duì)反力架固定前應(yīng)按設(shè)計(jì)對(duì)其進(jìn)行精確的定位。反力架與工作井結(jié)構(gòu)連接部位的間隙用型鋼墊實(shí)，以保證反力架腳板有足夠的受力面，負(fù)環(huán)砼管片緊靠在反力架上。以保證混凝土負(fù)環(huán)管片受力均勻。始發(fā)設(shè)施安裝盾構(gòu)始發(fā)反力架負(fù)環(huán)管片負(fù)環(huán)管片后部型鋼支撐三 、 盾構(gòu)施工主要技術(shù)盾構(gòu)機(jī)組裝步驟 （1）后配套下井（2）450T吊機(jī)進(jìn)場(chǎng)就位。（3）主機(jī)三大件下井。（4）主機(jī)井底連接。（5）后配套和主機(jī)管線連接。盾構(gòu)機(jī)組裝調(diào)試盾構(gòu)始發(fā)三 、 盾構(gòu)施工主要技術(shù)盾構(gòu)貫入加固體 洞圈砼鑿除后，盾構(gòu)推進(jìn)刀盤進(jìn)入洞門密封裝置，切入土體，出土開始正常掘進(jìn)、并逐漸增加土壓，在刀盤出加固區(qū)1環(huán)前將土倉壓力設(shè)定至理論土壓，正常掘進(jìn)。 盾尾進(jìn)入密封裝置一環(huán)后開始進(jìn)行同步注漿，及時(shí)充填盾尾間隙。 前4環(huán)采用凝結(jié)速度較快的漿液。在刀盤推出加固區(qū)前用雙液漿封堵洞口，防止密封漏漿、漏泥。盾構(gòu)始發(fā)三 、 盾構(gòu)施工主要技術(shù)信息化施工（監(jiān)測(cè)及信