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盾構(gòu)法隧道施工技術(shù)講義中國(guó)工程院xx講座內(nèi)容盾構(gòu)法隧道的發(fā)展歷史、技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展動(dòng)向盾構(gòu)法隧道的基本原理及特點(diǎn)盾構(gòu)機(jī)的分類(lèi)及選型盾構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)盾構(gòu)法隧道施工發(fā)展史盾構(gòu)法隧道的發(fā)展歷史18世紀(jì)末英國(guó)人提出在倫敦地下修建橫貫通泰晤士河隧道的設(shè)想,并于1798年開(kāi)始著手工作希望實(shí)現(xiàn)這個(gè)構(gòu)想,但由于豎井挖不到預(yù)定深度,計(jì)劃受挫,4年后Torevix決定在另一個(gè)地方建造連接兩岸的隧道,隨后工程再次開(kāi)工,當(dāng)掘進(jìn)到最后30m時(shí),開(kāi)挖面激劇浸水,工程再次受阻。工程從開(kāi)工到被迫終止用了5年時(shí)間,此后修建橫貫泰晤士河隧道的計(jì)劃在以后10年內(nèi)沒(méi)有任何進(jìn)展。1818年,Brunel觀察小蟲(chóng)腐蝕木船底板成洞的經(jīng)過(guò),從而得到啟發(fā),在此基礎(chǔ)上提出了盾構(gòu)工法,并得到專(zhuān)利。這就是所謂開(kāi)放型手掘式盾構(gòu)的原型,Brunel對(duì)自己的新工法非常自信,于1823年擬定了修建另一條泰晤士河隧道的計(jì)劃,隨后這個(gè)計(jì)劃得到英國(guó)國(guó)會(huì)批準(zhǔn),于1825年動(dòng)工,初期,工程進(jìn)展順利,但后來(lái)由于地層下沉,工程被迫中止。但Brunel并沒(méi)有灰心,總結(jié)了失敗的教訓(xùn)后,對(duì)盾構(gòu)做了7年改進(jìn)后,于1834年再次開(kāi)工,又經(jīng)過(guò)7年施工,終于在1841年貫通隧道。自Brunel向泰晤士河隧道發(fā)起戰(zhàn)到勝利,前后經(jīng)歷了20個(gè)春秋,此時(shí),他已是72歲的老人。Brunel對(duì)盾構(gòu)工法的貢獻(xiàn)極為卓著,這是后人的一致評(píng)價(jià)。盾構(gòu)法隧道施工發(fā)展史盾構(gòu)法隧道的發(fā)展歷史自Brunel的方形盾構(gòu)后,盾構(gòu)技術(shù)經(jīng)過(guò)23年的改進(jìn),到1869年修建橫貫通泰晤士河的第二條隧道,這個(gè)項(xiàng)目由Great負(fù)責(zé),從起初Torevix的反復(fù)失敗,到Brunel的盾構(gòu)工法,進(jìn)而改進(jìn)為Great的盾構(gòu)工法,前后經(jīng)歷了80年的漫長(zhǎng)歲月。19世紀(jì)到20世紀(jì)中葉,盾構(gòu)工法相繼傳入美國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、日本、蘇聯(lián)等國(guó),并得到不程度的發(fā)展。在這一段時(shí)期,盾構(gòu)工法雖然有一定進(jìn)步,但這一時(shí)期仍主要是盾構(gòu)工法在世界各國(guó)的推廣與普及。20世紀(jì)60至80年代盾構(gòu)工法繼續(xù)發(fā)展完善,成績(jī)顯著。這一時(shí)期出現(xiàn)了多種盾構(gòu)工法,以泥水式、土壓式盾構(gòu)工法為主。1990至2003年,這一段時(shí)間盾構(gòu)工法的技術(shù)進(jìn)步極為顯著。歸納起來(lái)有以下幾個(gè)特點(diǎn):(1)盾構(gòu)隧道長(zhǎng)距離化、大直徑化。這一時(shí)期英法兩國(guó)修建了長(zhǎng)達(dá)48km的英吉利海峽隧道,隧道斷面直徑達(dá)8.8m,采用的是土壓盾構(gòu)工法。(2)盾構(gòu)多樣化。出現(xiàn)了矩形、橢圓形、多園搭接形等多種異圓斷面盾構(gòu)。(3)施工自動(dòng)化。盾構(gòu)掘進(jìn)中和方向、姿態(tài)自動(dòng)控制系統(tǒng),施工信息化、自動(dòng)化的管理系統(tǒng)及施工故障自診斷系統(tǒng)。盾構(gòu)法隧道施工發(fā)展史盾構(gòu)法隧道的技術(shù)現(xiàn)狀當(dāng)前是泥水盾構(gòu)、土壓盾構(gòu)技術(shù)的普及與推廣時(shí)期,但有些技術(shù)細(xì)節(jié)還有待完善及改進(jìn)。多種特種盾構(gòu)的相繼問(wèn)世,大大地?cái)U(kuò)展了盾構(gòu)工法的應(yīng)用范圍,使用盾構(gòu)工法的前景更加寬廣。但由于這這些特種工法問(wèn)世時(shí)間不長(zhǎng),施工實(shí)例還不夠多,有些細(xì)節(jié)仍有待改進(jìn)。近年來(lái)交通工程、下水道工程、共同溝工程存在大直徑盾構(gòu)隧道的構(gòu)建需求,所以大直徑、長(zhǎng)距離、高速施工等施工措施、施工設(shè)備的研發(fā)與成功應(yīng)用也較為迫切。盾構(gòu)法隧道的基本原理及特點(diǎn)盾構(gòu)法隧道的基本原理是用一件有形鋼質(zhì)組件沿隧道設(shè)計(jì)軸線開(kāi)挖土體而向前推進(jìn)。盾構(gòu)由通用機(jī)構(gòu)與專(zhuān)用機(jī)構(gòu)組成。通用機(jī)構(gòu)一般由外殼、掘土機(jī)構(gòu)、推進(jìn)機(jī)構(gòu)、擋土機(jī)構(gòu)、管片組裝機(jī)構(gòu)、附屬機(jī)構(gòu)等組成。專(zhuān)用機(jī)構(gòu)因機(jī)種而異,如對(duì)于土壓盾構(gòu)而言,專(zhuān)用機(jī)構(gòu)即為排土機(jī)構(gòu)、攪拌機(jī)構(gòu)、添加材注入裝置;而對(duì)于泥水盾構(gòu)而言,專(zhuān)用機(jī)構(gòu)系指送排泥機(jī)構(gòu)、攪拌機(jī)構(gòu)。盾構(gòu)法隧道的基本原理及特點(diǎn)外殼設(shè)置盾構(gòu)外殼的目的是保護(hù)掘削、排土、推進(jìn)、做襯等所有作業(yè)設(shè)備、裝置的安全,故整個(gè)外殼用鋼板制作,并用環(huán)形梁加固支承。一臺(tái)盾構(gòu)機(jī)的外殼沿縱向從前到后分為前、中、后三段,通常又將這三段稱(chēng)為切口、支承、盾尾三部分。盾構(gòu)法隧道基本原理及特點(diǎn)切口該部位裝有掘削機(jī)械和擋土設(shè)備,故又稱(chēng)掘削擋土部。支承支承部即盾構(gòu)的中央部位,是盾構(gòu)的主體構(gòu)造部。因?yàn)橐С卸軜?gòu)的全部荷載,所以該部位的前言和后方均設(shè)有環(huán)狀梁和支柱,由梁和柱支承其全部荷載。盾尾盾尾部即盾構(gòu)的后部。盾尾部為管片拼裝空間,該空間內(nèi)裝有拼裝管片的舉重臂。為了防止周?chē)貙拥耐痢⒌叵滤氨澈笞⑷氲奶畛錆{液竄入該部位,物設(shè)置尾封裝置。盾構(gòu)法隧道基本原理及特點(diǎn)尾封盾尾密封是為了防止周?chē)貙拥耐辽?、地下水、背后注入漿液、開(kāi)挖面上的泥水、泥土從盾尾間隙流向盾構(gòu)而設(shè)置的封裝措施。尾封通常使用鋼絲刷、尿烷橡膠或者兩者的組合。尾封的示意圖如上圖所示。另外,最近作為防止高壓地下水的措施,有人在鋼絲刷之間的空隙處加壓注入密封材和潤(rùn)滑劑等填充材及采用4層鋼絲刷密封,從而把耐地下水壓的能力提高到1.1MPa。盾構(gòu)法隧道基本原理及特點(diǎn)中折裝置在小曲率半徑曲線段施工時(shí),可以把盾構(gòu)機(jī)做成可以折成2節(jié)、3節(jié)的中折形式。中折裝置的設(shè)置不僅可以減少曲線部位的超挖量,而且由于彎曲容易,使盾構(gòu)千斤頂?shù)呢?fù)擔(dān)得以減輕,推進(jìn)時(shí)作用在管片上的偏壓減小,故使施工性得以提高。盾構(gòu)法隧道基本原原理及特點(diǎn)推進(jìn)機(jī)構(gòu)盾構(gòu)機(jī)的推進(jìn)是靠靠設(shè)置在支承環(huán)內(nèi)內(nèi)側(cè)的盾構(gòu)千斤頂頂?shù)耐屏ψ饔迷诠芄芷?,進(jìn)而通過(guò)過(guò)管片產(chǎn)生的反推推動(dòng)力使盾構(gòu)前進(jìn)進(jìn)的。擋土機(jī)構(gòu)擋土機(jī)構(gòu)是為了防防止掘削時(shí),掘削削面地層坍塌和變變形,確保掘削面面穩(wěn)定而設(shè)置的機(jī)機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)因盾盾構(gòu)種類(lèi)的不同而而不同。對(duì)泥水盾構(gòu)而言,,擋土機(jī)構(gòu)是泥水水艙內(nèi)的加壓泥水水和刀盤(pán)面板。對(duì)對(duì)土壓盾構(gòu)而言,,擋土機(jī)構(gòu)是土艙艙內(nèi)的掘削加壓土土和刀盤(pán)面板。掘削機(jī)構(gòu)對(duì)機(jī)械式盾構(gòu)、封封閉式(土壓式、、泥水式)盾構(gòu)而而言,掘削機(jī)構(gòu)即即掘削刀盤(pán)。刀盤(pán)的構(gòu)成及功能能掘削刀盤(pán)即作轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)或搖動(dòng)的盤(pán)狀掘掘削器,由掘削地地層的刀具、穩(wěn)定定掘削面的面板、、出土槽口、轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)或搖動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)、軸承機(jī)構(gòu)等等構(gòu)成。刀盤(pán)設(shè)置置在盾構(gòu)機(jī)的最前前方,其功能是既既能掘削地層土體體,又能對(duì)掘削面面起一定支承作用用從而保證掘削面面的穩(wěn)定。盾構(gòu)法隧道基本原原理及特點(diǎn)排土機(jī)構(gòu)就土壓盾構(gòu)而言,,排土機(jī)構(gòu)由螺旋旋輸送機(jī)、排土控控制器及盾構(gòu)機(jī)以以外的泥土運(yùn)出設(shè)設(shè)備構(gòu)成。螺旋輸輸送機(jī)的功能是把把土艙內(nèi)的掘削土土運(yùn)出、經(jīng)排土控控制器送給盾構(gòu)機(jī)機(jī)外的泥土運(yùn)出設(shè)設(shè)備(至地表)。。盾構(gòu)機(jī)的主要部件件刀盤(pán)、切口環(huán)、、支撐環(huán)、盾尾、、拼裝機(jī)、螺旋機(jī)機(jī)。刀盤(pán)切口環(huán)支撐環(huán)拼裝機(jī)盾構(gòu)法隧道的基本本原理及特點(diǎn)盾構(gòu)法隧道的基本本原理及特點(diǎn)土壓平衡盾構(gòu)工作作原理盾構(gòu)推進(jìn)時(shí),其前前端刀盤(pán)旋轉(zhuǎn)掘削削地層土體,切切削下來(lái)的土體體進(jìn)入土艙。當(dāng)土土體充滿土艙時(shí),,其被動(dòng)土壓與掘掘削面上的土、水水壓基本相同,故故掘削面實(shí)現(xiàn)平衡衡(即穩(wěn)定)。這這類(lèi)盾構(gòu)靠螺旋輸輸送機(jī)將渣土(即即掘削棄土)排送送至土箱,運(yùn)至地地表。由裝在螺旋旋輸送機(jī)排土口處處的滑動(dòng)閘門(mén)或旋旋轉(zhuǎn)漏斗控制出土土量,確保掘削面面穩(wěn)定。盾構(gòu)法隧道的基本本原理及特點(diǎn)土壓平衡盾構(gòu)工法法示意圖土壓平衡盾構(gòu)掘進(jìn)進(jìn)機(jī)與工法泥土在盾構(gòu)壓力艙艙中的增減受到有有效控制,推進(jìn)壓壓力與土層壓力和和地下水壓力相抗抗衡,使得掘進(jìn)工工作面保持穩(wěn)定。。盾構(gòu)法隧道的基本本原理及特點(diǎn)土壓平衡盾構(gòu)工法法示意圖土壓平衡盾構(gòu)掘進(jìn)進(jìn)機(jī)與工法盾構(gòu)法隧道基本原原理及特點(diǎn)幾種不同直徑的土土壓平衡盾構(gòu)掘進(jìn)進(jìn)機(jī)盾構(gòu)法隧道的基本本原理及特點(diǎn)泥水平衡盾構(gòu)工作作原理泥水盾構(gòu)系靠盾構(gòu)構(gòu)機(jī)的推進(jìn)力使泥泥水(水、粘土及及添加劑的混合物物)充滿封閉式盾盾構(gòu)的密封艙(也也稱(chēng)泥水艙),并并對(duì)掘削面上的土土體施加一定的壓壓力,該壓力稱(chēng)為為泥水壓力。通常常取泥水壓力大于于地層的地下水壓壓+土壓,所以盡管盾盾構(gòu)刀盤(pán)掘削地層層,但地層不會(huì)坍坍落,即處于穩(wěn)態(tài)態(tài)。刀盤(pán)掘削下來(lái)的土土砂進(jìn)入泥水艙,,經(jīng)設(shè)置在艙內(nèi)的的攪拌裝置拌和后后成為含掘削土砂砂的高濃度泥水,,再經(jīng)泥漿泵將其其泵送到地表的泥泥水分離系統(tǒng),待待土、水分離后,,再把濾除掘削土土砂的泥水重新壓壓送回泥水艙。如如此不斷循環(huán)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)掘削、排土、推推進(jìn)。因靠泥水壓壓力使掘削面穩(wěn)定定故得名泥水加壓壓盾構(gòu),簡(jiǎn)稱(chēng)泥水水盾構(gòu)。盾構(gòu)法隧道基本原原理及特點(diǎn)泥水平衡盾構(gòu)掘進(jìn)進(jìn)機(jī)與工法泥水盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)對(duì)對(duì)于隧道面可被泥泥水加壓所支撐的的土質(zhì)條件很理想想,適用于應(yīng)付各各種困難地層和控控制地表沉降。挖挖出的土以泥水形形式由管道運(yùn)輸,,而礫石可壓碎后后被管道運(yùn)輸或在在管道輸送中途被被移走。泥水平衡加壓式盾盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)工法示示意圖1工作井施工加固區(qū)2盾構(gòu)吊裝加固區(qū)3盾構(gòu)出洞4盾構(gòu)推進(jìn)出土過(guò)過(guò)程5推進(jìn)拼裝拼裝成環(huán)后的管管片環(huán)面盾構(gòu)法隧道施工工發(fā)展史盾構(gòu)機(jī)的分類(lèi)及及選型盾構(gòu)按開(kāi)挖面與與作業(yè)室之間隔隔板構(gòu)造可分為為全敞開(kāi)式、半敞開(kāi)式式及閉胸式三種種。手掘式半機(jī)械式機(jī)械式全敞開(kāi)式半敞開(kāi)式擠壓式泥水式土壓式閉胸式盾構(gòu)土壓平衡式加泥式土壓平衡式盾構(gòu)法隧道施工工發(fā)展史盾構(gòu)機(jī)的分類(lèi)及及選型盾構(gòu)按開(kāi)挖面與與作業(yè)室之間隔隔板構(gòu)造可分為為全敞開(kāi)式、半敞開(kāi)式式及閉胸式三種種。手掘式半機(jī)械式機(jī)械式全敞開(kāi)式半敞開(kāi)式擠壓式泥水式土壓式閉胸式盾構(gòu)土壓平衡式加泥式土壓平衡式國(guó)內(nèi)外根據(jù)各種種使用條件的不不同,使用的盾盾構(gòu)也不同,特特別是面板及刀刀具的形式多種種多樣。目前,應(yīng)用最廣廣的是泥水盾構(gòu)構(gòu)和土壓平衡盾盾構(gòu)?!羰志蚴蕉芏軜?gòu)◆半機(jī)械式式盾構(gòu)◆網(wǎng)格式盾盾構(gòu)盾構(gòu)機(jī)的的分類(lèi)及及選型新干線TUNNEL開(kāi)敞式閉胸式SHIELD盾構(gòu)機(jī)的的分類(lèi)及及選型閉胸式SHIELD盾構(gòu)機(jī)的的分類(lèi)及及選型SHIELDO.D.:φ141140mm東京灣橫橫斷道路路TUNNEL閉胸式SHIELD盾構(gòu)機(jī)的的分類(lèi)及及選型SHIELDO.D.:88446×1174440mmm19955年3圓泥水式盾構(gòu)(3MF)地下鉄車(chē)站部?區(qū)間同時(shí)施工工閉胸式SHIELD盾構(gòu)機(jī)的的分類(lèi)及及選型盾構(gòu)選型型的基本本原則開(kāi)挖面穩(wěn)穩(wěn)定地層的適適應(yīng)性地下水處處理沉降施工適宜宜性安全性輔助工法法環(huán)境及公公害盾構(gòu)機(jī)的的分類(lèi)及及選型盾構(gòu)類(lèi)型型與滲透透性的關(guān)關(guān)系盾構(gòu)機(jī)的的分類(lèi)及及選型盾構(gòu)類(lèi)型型與滲透透性的關(guān)關(guān)系地層滲透透系數(shù)對(duì)對(duì)于盾構(gòu)構(gòu)的選型型是一個(gè)個(gè)很重要要的影響響因素。。根據(jù)歐歐美和日日本的施施工經(jīng)驗(yàn)驗(yàn),當(dāng)?shù)氐貙拥耐竿杆禂?shù)數(shù)小于10-7m/s時(shí),可以以選用土土壓平衡衡盾構(gòu);;當(dāng)?shù)貙訉拥臐B水水系數(shù)在在10-7m/s和10-4m/s之間時(shí),,既可以以選用土土壓平衡衡盾構(gòu)也也可以選選用泥水水式盾構(gòu)構(gòu);當(dāng)?shù)氐貙拥耐竿杆禂?shù)數(shù)大于10-4m/s時(shí),宜選選用泥水水盾構(gòu)。盾構(gòu)機(jī)的的分類(lèi)及及選型盾構(gòu)類(lèi)型型與顆粒粒級(jí)配的的關(guān)系一般來(lái)說(shuō)說(shuō),細(xì)顆顆粒含量量多,碴碴土易形形成不透透水的塑塑流體,,容易充充滿土倉(cāng)倉(cāng),在土土倉(cāng)中可可以建立立壓力,,平衡開(kāi)開(kāi)挖面的的土體。。粗顆粒粒含量高高的碴土土塑流性性差,實(shí)實(shí)現(xiàn)土壓壓平衡困困難。盾構(gòu)類(lèi)型型與顆粒粒級(jí)配的的關(guān)系詳詳見(jiàn)下圖圖,圖中中藍(lán)色區(qū)區(qū)域?yàn)橛儆倌嗾惩镣羺^(qū),為為土壓平平衡盾構(gòu)構(gòu)適應(yīng)范范圍,綠綠色區(qū)域域?yàn)榇稚吧?、?xì)砂砂區(qū),即即可使用用泥水盾盾構(gòu),也也可經(jīng)土土質(zhì)改良良后使用用土壓平平衡盾構(gòu)構(gòu),黃色色區(qū)域?yàn)闉槁咽[礫石粗砂砂區(qū),為為泥水盾盾構(gòu)適用用的顆粒粒級(jí)配范范圍。盾構(gòu)機(jī)的的分類(lèi)及及選型盾構(gòu)類(lèi)型型與水壓壓的關(guān)系系當(dāng)水壓大大于0.3MPa時(shí),適宜宜采用泥泥水盾構(gòu)構(gòu)。如采采用土壓壓平衡盾盾構(gòu),螺螺旋輸送送機(jī)難以以形成有有效的土土塞效應(yīng)應(yīng),在螺螺旋輸送送機(jī)排土土閘門(mén)處處易發(fā)生生碴土噴噴涌現(xiàn)象象,引起起土倉(cāng)中中土壓力力下降,,導(dǎo)致開(kāi)開(kāi)挖面坍坍塌。當(dāng)水壓大大于0.3MPa時(shí),如因因地質(zhì)原原因需采采用土壓壓平衡盾盾構(gòu),則則需增大大螺旋輸輸送機(jī)的的長(zhǎng)度,,或采用用二級(jí)螺螺旋輸送送機(jī)。盾構(gòu)機(jī)的的分類(lèi)及及選型我國(guó)典型型地區(qū)盾盾構(gòu)選型型我國(guó)盾構(gòu)構(gòu)應(yīng)用較較多或較較早的地地區(qū)是上上海、廣州及北北京地區(qū)區(qū),可以以說(shuō)這三三個(gè)地區(qū)區(qū)分別代代表了我國(guó)國(guó)三大區(qū)區(qū)域的土土層特征征,盾構(gòu)構(gòu)特征。。上海是軟軟土區(qū)域域,廣州州是軟弱弱不均區(qū)區(qū)域,北北京是砂卵卵石地層層為特點(diǎn)點(diǎn)。盾構(gòu)機(jī)的的分類(lèi)及及選型1.根據(jù)地質(zhì)質(zhì)條件選選擇盾構(gòu)構(gòu)機(jī)類(lèi)型型砂質(zhì)土類(lèi)類(lèi)自立性性能較差差的地層層,應(yīng)盡盡量使用用密閉型型的盾構(gòu)構(gòu)施工。。若為地地下水較較豐富且且透水性性較好的的砂質(zhì)土土,則應(yīng)應(yīng)優(yōu)先考考慮使用用泥水平平衡盾構(gòu)構(gòu);對(duì)粘粘性土,,則可首首先考慮慮土壓平平衡盾構(gòu)構(gòu)。砂礫礫和軟巖巖等強(qiáng)度度較高的的地層自自立性能能較好,,應(yīng)考慮慮半機(jī)械械式或敞敞口機(jī)械械式盾構(gòu)構(gòu)施工。。因在相相同條件件下,盾盾構(gòu)復(fù)雜雜,操作作困難,,造價(jià)高高,反之之,盾構(gòu)構(gòu)簡(jiǎn)單,,制造使使用方便便,造價(jià)價(jià)低。針對(duì)地下下水條件件,若其其壓力值值較高((大于0.1MPa),就應(yīng)應(yīng)優(yōu)先考考慮使用用密封型型的盾構(gòu)構(gòu),以保保證工程程的安全全,條件件許可也也可采用用降水或或氣壓等等輔助方方法。對(duì)于礫徑徑較小的的地層,,可以考考慮各種種盾構(gòu)的的使用。。若礫徑徑較大,,除自立立性能較較好的地地層可考考慮采用用手掘式式或半機(jī)機(jī)械式盾盾構(gòu)外,,-般應(yīng)應(yīng)使用土土壓平衡衡盾構(gòu),,若需采采用泥水水平衡盾盾構(gòu)的話話,須增增加一個(gè)個(gè)鱷式碎碎石機(jī),,在輸出出泥漿前前,先將將大石塊塊粉碎。。盾構(gòu)機(jī)的的分類(lèi)及及選型2.盾構(gòu)機(jī)機(jī)選型的的其它條條件除了地質(zhì)質(zhì)條件以以外的盾盾構(gòu)機(jī)選選型的制制約條件件還很多多,如工工期、造造價(jià)、環(huán)環(huán)境因素素、基地地條件等等。工期制約約條件因?yàn)槭志蚓蚴脚c半半機(jī)械式式盾構(gòu)機(jī)機(jī)使用人人工較多多,機(jī)械械化程度度低,所所以施工工進(jìn)度慢慢。其余余各類(lèi)型型盾構(gòu)機(jī)機(jī)因?yàn)槎级际菣C(jī)械械化掘進(jìn)進(jìn)和運(yùn)輸輸,平均均掘進(jìn)速速度比前前者快。。造價(jià)制約約因素一般敞口口式盾構(gòu)構(gòu)機(jī)的造造價(jià)比密密閉式盾盾構(gòu)機(jī)低低,主要要原因是是敞口式式盾構(gòu)機(jī)機(jī)個(gè)象密密閉式盾盾構(gòu)機(jī)那那樣有復(fù)復(fù)雜的后后配套系系統(tǒng),在在地質(zhì)條條件允許許的情況況下,從從降低造造價(jià)考慮慮,宜優(yōu)優(yōu)先選用用敞口式式盾構(gòu)機(jī)機(jī)。環(huán)境因素素的制約約敞口型的的盾構(gòu)機(jī)機(jī)引起的的地表沉沉降大于于網(wǎng)格式式盾構(gòu),,更大于于密閉式式的掘進(jìn)進(jìn)機(jī)。盾構(gòu)機(jī)的的分類(lèi)及及選型基地條件件的制約約泥水平衡衡式的掘掘進(jìn)機(jī)必必須配套套大型的的泥漿處處理和循循環(huán)系統(tǒng)統(tǒng),若需需使用泥泥水平衡衡盾構(gòu)開(kāi)開(kāi)挖隧道道,就必必須具備備較大的的地面空空間。設(shè)計(jì)線路路、平面面豎向曲曲線形狀狀的制約約若隧道轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)彎曲率率半徑太太小,就就需考慮慮使用中中間鉸接接的盾構(gòu)構(gòu)。將其其分為前前后鉸接接的兩段段,顯然然增加了了施上中中轉(zhuǎn)彎的的靈活性性。盾構(gòu)機(jī)的的分類(lèi)及及選型3.輔助工工法的使使用掘進(jìn)機(jī)施施工隧道道的輔助助工法一一般有::壓氣法法、降水水法、凍凍結(jié)法、、注漿法法等。前前三種屬屬于物理理方法,,注漿法法屬于化化學(xué)方法法。這些些方法也也主要是是用于保保證隧道道開(kāi)挖而而的穩(wěn)定定,注漿漿法還能能減少盾盾構(gòu)機(jī)開(kāi)開(kāi)挖過(guò)程程中引起起的地表表沉降。。一般密密閉式掘掘進(jìn)機(jī)使使用最多多的是注注漿法。。盾尾注注漿用以以填補(bǔ)建建筑間隙隙,以減減少地面面沉降。。在地層層自立性性能差的的情況下下,若采采用手掘掘進(jìn)、半半機(jī)械式式或網(wǎng)格格式掘進(jìn)進(jìn)機(jī)施工工,就需需采用壓壓氣法輔輔助施工工,以高高氣壓保保證開(kāi)挖挖面的穩(wěn)穩(wěn)定,在在這一輔輔助工法法下,施施工人員員易患?xì)鈿鈮郝殬I(yè)業(yè)病。當(dāng)當(dāng)盾構(gòu)機(jī)機(jī)在砂質(zhì)質(zhì)土或砂砂礫層中中施工時(shí)時(shí),可考考慮使用用降水的的方法改改變地層層的物理理力學(xué)指指標(biāo),增增加其自自立性能能,確保保開(kāi)挖面面的穩(wěn)定定。凍結(jié)結(jié)法的施施工成本本較高,,一般情情況下不不采用,,但在長(zhǎng)長(zhǎng)隧道的的盾構(gòu)對(duì)對(duì)接中使使用。盾構(gòu)機(jī)的的分類(lèi)及及選型4.盾構(gòu)工工法的選選定程序序流程圖圖盾構(gòu)機(jī)的的分類(lèi)及及選型(一)盾盾構(gòu)的始始發(fā)盾構(gòu)隧道道始發(fā)技技術(shù)是盾盾構(gòu)法施施工技術(shù)術(shù)的關(guān)鍵鍵,也是是盾構(gòu)施施工成敗敗的一個(gè)個(gè)標(biāo)志,,必須要要全力做做好。始始發(fā)階段段存在以以下幾種種特殊情情況:盾構(gòu)施工工關(guān)鍵技技術(shù)-始發(fā)(1)始發(fā)推推進(jìn)前需需鑿除車(chē)車(chē)站的圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)(主要要是處理理鋼筋砼砼結(jié)構(gòu))),鑿除除圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)后的的土體在在一定的的時(shí)間段段內(nèi)必須須保持自自穩(wěn),不不能有水水土流失失;盾構(gòu)施工工關(guān)鍵技技術(shù)-始發(fā)(2)始發(fā)階階段盾構(gòu)構(gòu)機(jī)主體體在始發(fā)發(fā)導(dǎo)軌上上不能進(jìn)進(jìn)行調(diào)向向;(3)始發(fā)階階段的姿姿態(tài)及地地面沉降降控制比比正常推推進(jìn)階段段更困難難;(4)始發(fā)期期間一些些設(shè)備如如管片小小車(chē)、管管片吊機(jī)機(jī),包括括出渣都都不能正正常使用用。有時(shí)時(shí)也會(huì)存存在盾構(gòu)構(gòu)機(jī)因?yàn)闉檐?chē)站結(jié)結(jié)構(gòu)的原原因而不不能整機(jī)機(jī)始發(fā)。。盾構(gòu)施工工關(guān)鍵技技術(shù)-始發(fā)綜上所述,盾盾構(gòu)在初始階階段的施工難難度很大。因因此,應(yīng)確保保盾構(gòu)連續(xù)正正常地從非(泥水)土壓平衡工況況過(guò)渡到(泥水)土壓平衡工況況,以達(dá)到控控制地面沉降降,保證工程程質(zhì)量等目的的。盾構(gòu)施工關(guān)鍵鍵技術(shù)-始發(fā)始發(fā)技術(shù)包括括⑴洞口端頭處理理(軟土無(wú)自自穩(wěn)能力的地地層中));⑵洞門(mén)砼鑿除((主要針對(duì)鋼鋼筋砼圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu));⑶盾構(gòu)始發(fā)基座座的設(shè)計(jì)加工工、定位安裝裝;⑷始發(fā)用反力架架的設(shè)計(jì)加工工、就位;⑸支撐系統(tǒng)、洞洞門(mén)環(huán)的安設(shè)設(shè);⑹盾構(gòu)組裝、盾盾構(gòu)始發(fā)方案案;盾構(gòu)施工關(guān)鍵鍵技術(shù)-始發(fā)始發(fā)洞口的地地層處理在盾構(gòu)始發(fā)之之前,一般要要根據(jù)洞口地地層的穩(wěn)定情情況評(píng)價(jià)地層層,并采取有有針對(duì)性的處處理措施。地地層處理一般般采取如“固固結(jié)灌漿”、、“冷凍法””措施進(jìn)行地地層加固處理理。選擇加固固措施的基本本條件為加固固后的地層要要具備最少一一周的側(cè)向自自穩(wěn)能力,且且不能有地下下水的損失。。常用的具體體處理方法有有攪拌樁、旋旋噴樁、注漿漿法,SMW工法、冷凍法法等。選擇哪哪一種方法要要根據(jù)地層具具體情況而定定,并且嚴(yán)格格控制整個(gè)過(guò)過(guò)程。盾構(gòu)施工關(guān)鍵鍵技術(shù)-始發(fā)盾構(gòu)機(jī)始發(fā)前前的洞門(mén)加固固盾構(gòu)施工關(guān)鍵鍵技術(shù)-始發(fā)反力架、始發(fā)發(fā)臺(tái)的安裝反力架、負(fù)環(huán)環(huán)管片位置的的確定依據(jù)反力架的位置置確定主要依依據(jù)洞口第一一環(huán)管片的起起始位置、盾盾構(gòu)的長(zhǎng)度以以及盾構(gòu)刀盤(pán)盤(pán)在始發(fā)前所所能到達(dá)的最最遠(yuǎn)位置確定定。盾構(gòu)施工關(guān)鍵鍵技術(shù)-始發(fā)盾構(gòu)機(jī)座的運(yùn)運(yùn)輸盾構(gòu)施工關(guān)鍵鍵技術(shù)-始發(fā)盾構(gòu)機(jī)座延伸伸段盾構(gòu)機(jī)座的加加固盾構(gòu)施工關(guān)鍵鍵技術(shù)-始發(fā)反力架及負(fù)環(huán)環(huán)管片示意圖圖安裝反力架及及負(fù)環(huán)管片示示意盾構(gòu)施工關(guān)鍵鍵技術(shù)-始發(fā)始發(fā)洞口維護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)的切除除根據(jù)經(jīng)驗(yàn),一一般在始發(fā)前前至少一個(gè)月月開(kāi)始洞口維維護(hù)結(jié)構(gòu)的切切除。整個(gè)施施工一般分兩兩次進(jìn)行,第第一次先將圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)主體體鑿除,只保保留維護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的鋼筋保護(hù)護(hù)層,在盾構(gòu)構(gòu)始發(fā)前將保保護(hù)層混凝土土鑿除。在鑿除完最后后一層混凝土土之后,要及及時(shí)檢查始發(fā)發(fā)洞口的凈空空尺寸,確保保沒(méi)有鋼筋、、混凝土侵入入設(shè)計(jì)輪廓范范圍之內(nèi)。盾構(gòu)施工關(guān)鍵鍵技術(shù)-始發(fā)探孔位置示意意圖探孔實(shí)際位置置圖在盾構(gòu)出洞之之前要在洞圈圈內(nèi)開(kāi)探測(cè)孔孔,觀測(cè)槽壁壁后的土體是是否穩(wěn)定,有有無(wú)泥水漏出出。盾構(gòu)施工關(guān)鍵鍵技術(shù)-始發(fā)在盾構(gòu)出洞之之前,需把洞洞圈封門(mén)破除除。封門(mén)破除除分二次,第第一次破除其其厚度的一半半。然后將槽槽壁剩下的部部分分成九塊塊,在盾構(gòu)將將要出洞之前前予以割除。。洞圈封門(mén)分塊塊圖破除方法:在在洞圈外圍打打設(shè)腳手架,,在井上接兩兩臺(tái)空壓機(jī),,人工用風(fēng)鎬鎬采取從上到到下的順序進(jìn)進(jìn)行鑿除。盾構(gòu)施工關(guān)鍵鍵技術(shù)-始發(fā)第一次封門(mén)鑿鑿除完畢后,,將安裝洞圈圈防水裝置。。安裝順序::用行車(chē)吊著著襪套,先從從上向下安裝裝。襪套安裝裝完畢后,再再安裝鉸鏈板板。注:在安裝裝鉸鏈板之之前,需先先對(duì)鉸鏈板板進(jìn)行實(shí)地地放樣,實(shí)實(shí)地?cái)[放,,編號(hào)。鉸鏈板安裝裝從上至下下。當(dāng)安裝裝到最后一一塊時(shí),如如果鉸鏈板板長(zhǎng)出,需需將長(zhǎng)出部部分割除。。盾構(gòu)施工關(guān)關(guān)鍵技術(shù)-始發(fā)防水裝置安安裝流程圖圖組盾構(gòu)施工關(guān)關(guān)鍵技術(shù)-始發(fā)在負(fù)環(huán)拼裝裝之前需事事前將盾尾尾油脂填滿滿盾尾鋼絲絲束內(nèi)。盾尾油脂此時(shí)負(fù)環(huán)拼拼裝完畢后后,前期盾盾構(gòu)出洞準(zhǔn)準(zhǔn)備工作就就緒。等待待盾構(gòu)正式式出洞前期負(fù)環(huán)管管片拼裝完完畢盾構(gòu)施工關(guān)關(guān)鍵技術(shù)-始發(fā)在盾構(gòu)出洞洞之前,在在洞圈內(nèi)左左、右兩邊邊各焊接一一段導(dǎo)向軌軌。此導(dǎo)向向軌是基座座軌道的延延長(zhǎng)線,但但比基座軌軌道底2cm,以免盾構(gòu)構(gòu)出洞刀盤(pán)盤(pán)旋轉(zhuǎn)碰到到此導(dǎo)向軌軌。此導(dǎo)向向軌的作用用是為了防防止盾構(gòu)進(jìn)進(jìn)入洞圈后后,盾構(gòu)磕磕頭,盾尾尾下沉。盾構(gòu)出洞時(shí)時(shí)要先將洞洞門(mén)鋼筋割割除,分九九大塊,從從上向下進(jìn)進(jìn)行。為保保護(hù)電焊工工的人生安安全,防止止割除下來(lái)來(lái)的砼塊砸砸傷人,在在割除之前前先在洞圈圈上焊接安安裝倒腳手手架。圖23倒腳手架圖25保護(hù)刀盤(pán)刀刀頭圖24保護(hù)防水裝裝置盾構(gòu)施工關(guān)關(guān)鍵技術(shù)-始發(fā)準(zhǔn)備工作就就緒,開(kāi)始始割除洞門(mén)門(mén)鋼筋。采采用從下到到上的方式式分九塊上上、中、下下三部分割割除。另外外,要在割割除塊處事事先掛上鋼鋼絲繩。下下方鋼筋割割除完后,,為保證人人員安全,,電焊工需需爬到事先先搭設(shè)好的的腳手架上上在割除上上方鋼筋,,以免砼塊塊掉落砸傷傷人圖26開(kāi)始破槽壁壁割除鋼筋筋圖圖27電焊工在腳腳手架上圖組28拉除下部三三塊砼盾構(gòu)施工關(guān)關(guān)鍵技術(shù)-始發(fā)下部砼拉除除后,先將將第一層腳腳手架割除除,電焊工工爬到第二二層腳手架架上開(kāi)始割割除中部砼砼塊。圖29割除腳手架架圖30拉除第二層層槽壁以上述方法法類(lèi)推,直直至全部砼砼分塊割除除完畢。全全部槽壁割割除完畢后后,要把最最上方遺留留的腳手架架全部盡快快割除。將將洞圈臟物物清理完畢畢,掉落的的砼塊吊運(yùn)運(yùn)到旁邊,,包括保護(hù)護(hù)刀盤(pán)刀頭頭和防水裝裝置的方木木。圖31盾構(gòu)施工關(guān)關(guān)鍵技術(shù)-始發(fā)環(huán)管片下部部支撐工作準(zhǔn)備就就緒,盾構(gòu)構(gòu)開(kāi)始推進(jìn)進(jìn),向洞圈圈土體靠攏攏。在這期期間,施工工速度一定定要快。在在保證人員員安全的情情況下,盡盡量加快負(fù)負(fù)環(huán)管片的的拼裝速度度,配合盾盾構(gòu)機(jī)以最最快的速度度靠近洞圈圈土體,防防止土體暴暴露時(shí)間過(guò)過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致土土體塌方。。盾構(gòu)推進(jìn)過(guò)程中中,當(dāng)負(fù)環(huán)管片片脫離盾尾時(shí),,管片和盾構(gòu)基基座間將產(chǎn)生一一定間隙。為防防止管片下沉導(dǎo)導(dǎo)致環(huán)縫開(kāi)口,,要在管片與盾盾構(gòu)基座間用錐錐木塞住。另外,此時(shí)負(fù)環(huán)環(huán)管片是開(kāi)口環(huán)環(huán),為開(kāi)口環(huán)管片支撐撐防止盾構(gòu)推進(jìn)導(dǎo)導(dǎo)致管片標(biāo)準(zhǔn)塊塊產(chǎn)生外張現(xiàn)象象,在管片兩邊邊各焊接一支撐撐柱。盾構(gòu)出洞是盾構(gòu)構(gòu)施工中非常重重要的環(huán)節(jié),也也是危險(xiǎn)性最大大的環(huán)節(jié)。所以以,盾構(gòu)出洞最最關(guān)節(jié)的是要快快。因此在破除除洞門(mén)之前所有有工作都應(yīng)就緒緒,保證所有設(shè)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常。。各施工環(huán)節(jié)都都應(yīng)配合到位,,力保盾構(gòu)順利利靠上洞門(mén)土體體。圖34以上為盾構(gòu)出洞洞工藝的介紹。。盾構(gòu)施工關(guān)鍵技技術(shù)-始發(fā)始發(fā)臺(tái)兩側(cè)的加加固由于始發(fā)臺(tái)在盾盾構(gòu)始發(fā)時(shí)要承承受縱向、橫向向的推力以及約約束盾構(gòu)旋轉(zhuǎn)的的扭矩。所以在在盾構(gòu)始發(fā)之前前,必須對(duì)始發(fā)發(fā)臺(tái)兩側(cè)進(jìn)行必必要的加固。盾構(gòu)施工關(guān)鍵技技術(shù)-始發(fā)負(fù)環(huán)管片的拼裝裝類(lèi)型在安裝井內(nèi)的負(fù)負(fù)環(huán)管片的拼裝裝類(lèi)型通常采取取通縫拼裝,主主要是因?yàn)槎軜?gòu)構(gòu)井一般只有一一個(gè),在施工過(guò)過(guò)程中要利用此此井進(jìn)行出渣、、進(jìn)管片。所以以采用通縫拼裝裝可以保證能及及時(shí)、快速的拆拆除負(fù)環(huán)管片。。盾構(gòu)施工關(guān)鍵技技術(shù)-始發(fā)始發(fā)時(shí)盾構(gòu)姿態(tài)態(tài)的控制主要通過(guò)盾構(gòu)機(jī)機(jī)的推油缸行程程來(lái)控制姿態(tài)。。盾構(gòu)施工關(guān)鍵技技術(shù)-始發(fā)始發(fā)時(shí)盾構(gòu)推進(jìn)進(jìn)參數(shù)的控制在保證盾構(gòu)正常常推進(jìn)的情況下下,稍微降低總總推力和刀盤(pán)扭扭矩。盾構(gòu)施工關(guān)鍵技技術(shù)-始發(fā)洞口注漿在盾尾完全進(jìn)入入洞體后,調(diào)整整洞口密封,進(jìn)進(jìn)行洞口注漿。。漿液不但要求求順利注入,而而且要有早期的的強(qiáng)度。盾構(gòu)施工關(guān)鍵技技術(shù)-始發(fā)反力架、負(fù)環(huán)管管片的拆除反力架、負(fù)環(huán)管管片的拆除時(shí)間間根據(jù)背襯注漿漿的砂漿性能參參數(shù)和盾構(gòu)的始始發(fā)掘進(jìn)推力決決定。一般情況況下,掘進(jìn)100M以上(同時(shí)前50環(huán)完成掘進(jìn)7日以上),可以以根據(jù)工序情況況和工作整體安安排,開(kāi)始進(jìn)行行反力架、負(fù)環(huán)環(huán)管片拆除。盾構(gòu)施工關(guān)鍵技技術(shù)-始發(fā)盾構(gòu)始發(fā)實(shí)況盾構(gòu)施工關(guān)鍵技技術(shù)-始發(fā)加固效果不好端頭土體加固的的效果不好是在在始發(fā)過(guò)程中經(jīng)經(jīng)常遇到的問(wèn)題題。采取的主要要措施是必須根根據(jù)端頭土體情情況選擇合理的的加固方法,而而且要加強(qiáng)過(guò)程程控制,特別是是要嚴(yán)格控制一一些基本參數(shù)。。對(duì)于加固區(qū)與與始發(fā)井間形成成的必然間隙要要采取其它方式式處理。盾構(gòu)施工關(guān)鍵技技術(shù)-始發(fā)常見(jiàn)問(wèn)題處處理開(kāi)洞門(mén)時(shí)失穩(wěn)開(kāi)洞門(mén)時(shí)失穩(wěn)主主要表現(xiàn)為土體體坍塌和水土流流失二種,其主主要原因也是由由端頭加固效果果不好所致。在在小范圍的情況況下可采用邊破破除洞門(mén)砼,邊邊利用噴素砼的的方法對(duì)土體臨臨空面進(jìn)行封閉閉。如果土體坍坍塌失穩(wěn)情況嚴(yán)嚴(yán)重時(shí),只有封封閉洞門(mén)重新加加固。盾構(gòu)施工關(guān)鍵技技術(shù)-始發(fā)始發(fā)后盾構(gòu)機(jī)“叩頭”始發(fā)推進(jìn)后,在在盾構(gòu)機(jī)抵達(dá)掌掌子面及脫離加加固區(qū)時(shí)容易出出現(xiàn)盾構(gòu)機(jī)“叩叩頭”的現(xiàn)象,,根據(jù)地質(zhì)條件件不同有些可能能出現(xiàn)超限的情情況。為此,通通常采用抬高盾盾構(gòu)機(jī)的始發(fā)姿姿態(tài)、合理安裝裝始發(fā)導(dǎo)軌以及及快速通過(guò)的方方法盡量避免““叩頭”或減少少“叩頭”的影影響。盾構(gòu)施工關(guān)鍵技技術(shù)-始發(fā)密封效果不好洞門(mén)密封的主要要目的也是在始始發(fā)掘進(jìn)階段減減少土體流失。。當(dāng)洞門(mén)加固達(dá)達(dá)到預(yù)期效果時(shí)時(shí),對(duì)于洞門(mén)環(huán)環(huán)的強(qiáng)度要求相相對(duì)較低,否則則要在盾構(gòu)推進(jìn)進(jìn)前徹底檢查和和確定洞門(mén)環(huán)的的狀況。在始發(fā)發(fā)過(guò)程中若洞門(mén)門(mén)密封效果不好好時(shí)可即時(shí)調(diào)整整壁后注漿的配配合比,使注漿漿后盡早封閉,,也可采用在洞洞門(mén)密封外側(cè)向向洞門(mén)密封內(nèi)部部注快凝雙液漿漿的辦法解決。。盾構(gòu)施工關(guān)鍵技技術(shù)-始發(fā)盾尾失圓在很多情況下,,始發(fā)階段由于于自重及其他原原因,盾尾一般般都會(huì)出現(xiàn)失圓圓的情況,有些些可能達(dá)到10CM之多??梢圆捎糜枚軜?gòu)機(jī)自帶的的整圓器進(jìn)行整整圓,在必要的的情況下,可采采用錯(cuò)縫拼裝以以保證在管片拼拼至隧道內(nèi)時(shí)管管片自身的橢圓圓度控制在誤差差以內(nèi)。盾構(gòu)施工關(guān)鍵技技術(shù)-始發(fā)支撐系統(tǒng)失穩(wěn)支撐系統(tǒng)在某些些情況下由于盾盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)中的的瞬時(shí)推力或扭扭矩較大而產(chǎn)生生失穩(wěn),這樣將將導(dǎo)致整個(gè)始發(fā)發(fā)工作的失敗。。對(duì)于支撐系統(tǒng)統(tǒng)的失穩(wěn)只能從從預(yù)防角度進(jìn)行行,同時(shí)在始發(fā)發(fā)階段對(duì)支撐系系統(tǒng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)。。盾構(gòu)施工關(guān)鍵技技術(shù)-始發(fā)地面沉降較大由于始發(fā)施工的的特殊性,始發(fā)發(fā)階段的地面沉沉降值均較大,,因此在始發(fā)階階段需盡早建立立盾構(gòu)機(jī)的適合合工況并嚴(yán)密注注意出土量及土土壓情況,同時(shí)時(shí)加大監(jiān)測(cè)頻率率,控制地面沉沉降值。盾構(gòu)施工關(guān)鍵技技術(shù)-始發(fā)小結(jié)結(jié)盾構(gòu)機(jī)的始發(fā)成成功主要由始發(fā)發(fā)條件及始發(fā)施施工技術(shù)中每一一環(huán)節(jié)的處理決決定。在前期的的地質(zhì)勘探,特特別是對(duì)端頭土土體的液限、塑塑限、滲透系數(shù)數(shù)、含水量等各各種物理力學(xué)指指標(biāo)進(jìn)行全面的的調(diào)查及評(píng)估是是相當(dāng)有必要的的;同時(shí)應(yīng)對(duì)始始發(fā)技術(shù)施工中中的每一個(gè)環(huán)節(jié)節(jié)加強(qiáng)全面、細(xì)細(xì)致的控制,以以確保各種處理理措施達(dá)到預(yù)期期效果。因?yàn)槭际及l(fā)技術(shù)與各個(gè)個(gè)工程的始發(fā)條條件息息相關(guān),,所以始發(fā)時(shí)每每一個(gè)細(xì)節(jié)如采采用什么端頭加加固方式、連續(xù)續(xù)墻破除方式、、始發(fā)臺(tái)及反力力架的定位等均均需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條條件選擇最合適適的方法。盾構(gòu)施工關(guān)鍵技技術(shù)-始發(fā)盾構(gòu)接收(進(jìn)洞洞)階段掘進(jìn)是是盾構(gòu)法隧道施施工最后一個(gè)關(guān)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。盾構(gòu)構(gòu)能否順利進(jìn)洞洞關(guān)系到整個(gè)隧隧道掘進(jìn)施工的的成敗。在盾構(gòu)構(gòu)進(jìn)洞前后需做做好充分的盾構(gòu)構(gòu)接收的準(zhǔn)備工工作,確保盾構(gòu)構(gòu)以良好的姿態(tài)態(tài)進(jìn)洞,就位在在盾構(gòu)接收基座座上。盾構(gòu)施工關(guān)鍵技技術(shù)-接收盾構(gòu)到達(dá)前須慎慎重考慮的事項(xiàng)項(xiàng)如下:①選定加固工法加加固到達(dá)部位近近旁地層及設(shè)置置出口密封圈。。②為了確保盾盾構(gòu)機(jī)按規(guī)定計(jì)計(jì)劃路線順利到到達(dá)預(yù)定位置,,需要認(rèn)真討論論測(cè)定盾構(gòu)位置置的方法和隧道道內(nèi)外的聯(lián)絡(luò)方方法。③討論低速推推進(jìn)的起始位置置、慢速推進(jìn)的的范圍。④討論泥水盾盾構(gòu)泥水減壓的的起始位置。⑤討論盾構(gòu)推推進(jìn)到位時(shí),由由于推力的影響響是否需要在豎豎井內(nèi)側(cè)井壁到到達(dá)口處采取支支護(hù)等措施。⑥討論掘削到到達(dá)面的方法及及其起始時(shí)間。。⑦認(rèn)真考慮防防止從盾構(gòu)機(jī)外外殼板和到達(dá)面面間的間隙涌水水、涌砂的措施施。⑧盾構(gòu)機(jī)停止止推進(jìn)的位置的的討論。⑨討論到達(dá)部部位周?chē)谋澈蠛笞{工法。⑩應(yīng)周密的考考慮拉出盾構(gòu)機(jī)機(jī)到井內(nèi)時(shí)的盾盾構(gòu)承臺(tái)等臨時(shí)時(shí)設(shè)備的配備及及設(shè)置狀況。盾構(gòu)施工關(guān)鍵技技術(shù)-接收盾構(gòu)進(jìn)洞土體加加固盾構(gòu)進(jìn)洞區(qū)域土土體加固一般與與出洞區(qū)域土體體加固是同時(shí)進(jìn)進(jìn)行,對(duì)盾構(gòu)進(jìn)進(jìn)洞土體加固效效果的檢驗(yàn)可參參照對(duì)盾構(gòu)出洞洞土體加固。盾構(gòu)施工關(guān)鍵技技術(shù)-接收盾構(gòu)接收基座設(shè)設(shè)置盾構(gòu)接收基座用用于接收進(jìn)洞后后的盾構(gòu)機(jī),由由于盾構(gòu)進(jìn)洞姿姿態(tài)是未知的。。在盾構(gòu)接收((進(jìn)洞)前仍需需復(fù)核接收井洞洞門(mén)中心位置和和接收基座平面面、高程位置((一般以低于洞洞圈面為原則)),確保盾構(gòu)機(jī)機(jī)進(jìn)洞后能平穩(wěn)穩(wěn)、安全推上基基座。盾構(gòu)施工關(guān)鍵技技術(shù)-接收進(jìn)洞前盾構(gòu)姿態(tài)態(tài)監(jiān)控在盾構(gòu)進(jìn)洞前100環(huán)對(duì)已貫通隧道道內(nèi)布置的平面面導(dǎo)線控制點(diǎn)及及高程水準(zhǔn)基點(diǎn)點(diǎn)做貫通前復(fù)核核測(cè)量,是準(zhǔn)確確評(píng)估盾構(gòu)進(jìn)洞洞前的姿態(tài)和擬擬定進(jìn)洞段掘進(jìn)進(jìn)軸線的重要依依據(jù)。復(fù)核數(shù)據(jù)據(jù)應(yīng)通過(guò)反復(fù)比比較,分析誤差差是否在允許偏偏差之內(nèi),從而而正確的指導(dǎo)進(jìn)進(jìn)洞段盾構(gòu)推進(jìn)進(jìn)的方向。盾構(gòu)施工關(guān)鍵技技術(shù)-接收洞門(mén)圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)鑿除(進(jìn)洞洞側(cè))盾構(gòu)進(jìn)洞前需需對(duì)接收井內(nèi)內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)背背水面鋼筋進(jìn)進(jìn)行割除及砼砼鑿除,通過(guò)過(guò)打探孔實(shí)際際驗(yàn)證盾構(gòu)進(jìn)進(jìn)洞區(qū)域土體體加固的效果果。在洞門(mén)圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)鑿除除后同樣需對(duì)對(duì)其后土體自自立性、滲漏漏等情況進(jìn)行行觀察,判斷斷進(jìn)洞區(qū)域土土體的實(shí)際加加固效果是否否滿足盾構(gòu)安安全進(jìn)洞的要要求,否則應(yīng)應(yīng)采取補(bǔ)救措措施。盾構(gòu)施工關(guān)鍵鍵技術(shù)-接收盾構(gòu)接收進(jìn)洞洞盾構(gòu)接收(進(jìn)進(jìn)洞)準(zhǔn)備工工作就續(xù)后,,盾構(gòu)機(jī)向前前推進(jìn),在前前端刀盤(pán)露出出土體直至盾盾構(gòu)殼體順利利推上接收基基座的過(guò)程稱(chēng)稱(chēng)為“盾構(gòu)接接收進(jìn)洞”。。該關(guān)鍵環(huán)節(jié)節(jié)要重點(diǎn)做好好以下工作::⑴觀察進(jìn)洞洞洞口有無(wú)滲漏漏的狀況,發(fā)發(fā)現(xiàn)洞口滲漏漏應(yīng)及時(shí)封堵堵。⑵及時(shí)安裝洞洞口拉緊裝置置,并檢查其其牢固性。盾構(gòu)施工關(guān)鍵鍵技術(shù)-接收為防止盾構(gòu)進(jìn)進(jìn)洞時(shí)盾構(gòu)機(jī)機(jī)鏟到基座,,將基座降低2cm。盾構(gòu)施工關(guān)鍵鍵技術(shù)-接收盾構(gòu)施工關(guān)鍵鍵技術(shù)-接收盾構(gòu)施工關(guān)鍵鍵技術(shù)-接收進(jìn)洞前洞圈弧弧行鋼板的焊焊接盾構(gòu)進(jìn)洞前,,為了縮小盾盾殼與洞圈的的間隙、便于于塞添海面及及防止盾構(gòu)進(jìn)進(jìn)洞時(shí)洞圈產(chǎn)產(chǎn)生出水、漏漏泥等問(wèn)題,,在洞圈內(nèi)焊焊接一整環(huán)鋼鋼板。在盾構(gòu)構(gòu)機(jī)靠上此鋼鋼板時(shí),為確確保鋼板順利利外翻,在鋼鋼板一圈以10cm間距開(kāi)縫,縫縫深約10cm。洞圈下部是盾盾構(gòu)進(jìn)洞的薄薄弱點(diǎn),是最最容易出現(xiàn)險(xiǎn)險(xiǎn)情的部位,,因此在洞圈圈底部鋼板內(nèi)內(nèi)、外層各加加焊一道擋泥泥板加焊在洞洞圈底部6m弧度位置,距距離洞圈底部部位置25cm處,10mm厚,高100mm,內(nèi)弧鉉長(zhǎng)2m鋼板三道,間間距20cm用于盾構(gòu)進(jìn)洞洞時(shí)清理盾構(gòu)構(gòu)底部的泥土土便于盾構(gòu)順順利騎上基座座。盾構(gòu)施工關(guān)鍵鍵技術(shù)-接收盾構(gòu)施工關(guān)鍵鍵技術(shù)-接收洞門(mén)破除完畢畢后,盾構(gòu)開(kāi)開(kāi)始推進(jìn)。由由于刀盤(pán)已出出洞圈前方無(wú)無(wú)土層存在故故此時(shí)推進(jìn)無(wú)無(wú)出土,每推推進(jìn)1.2米應(yīng)立即拼裝裝盡快完成,,從而縮短進(jìn)進(jìn)洞時(shí)間防止止發(fā)生意外。。推進(jìn)至盾尾尾還剩70cm在槽壁內(nèi)停止止推進(jìn)盾構(gòu)一一次進(jìn)洞結(jié)束束。盾構(gòu)施工關(guān)鍵鍵技術(shù)-接收洞圈密封、注注漿加固一次進(jìn)洞后停停止推進(jìn)立即即安裝一整圈圈花紋鋼板,,鋼板與洞圈圈采用段焊,,當(dāng)焊接完畢畢后用速凝水水泥封堵弧形形鋼板上的所所有間隙。盾構(gòu)施工關(guān)鍵鍵技術(shù)-接收此時(shí)洞圈封堵堵完畢,準(zhǔn)備備開(kāi)始進(jìn)行壁壁后注漿。盾構(gòu)施工關(guān)鍵鍵技術(shù)-接收隧道內(nèi)注漿的的同時(shí)考慮到到漿液有可能能順著盾殼和和管片間的間間隙流出,所所以在鋼板上上下左右4個(gè)位置開(kāi)設(shè)注注漿孔在必要要時(shí)進(jìn)行補(bǔ)壓壓漿,漿液達(dá)達(dá)到設(shè)定強(qiáng)度度時(shí)開(kāi)始二次次進(jìn)洞。盾構(gòu)施工關(guān)鍵鍵技術(shù)-接收防止管片被拉拉開(kāi)的措施為防止盾構(gòu)完完全進(jìn)洞后,,千斤頂離開(kāi)開(kāi)管片,管片片反作用力的的釋放而拉開(kāi)開(kāi)管片間的間間隙,造成滲滲漏水現(xiàn)象,,在管片的縱縱向螺栓上焊焊接4根拉桿桿,上部焊接接兩根,左右右腰部各焊接接一根.盾構(gòu)施工關(guān)鍵鍵技術(shù)-接收盾構(gòu)施工關(guān)鍵鍵技術(shù)-接收把最后20環(huán)管片連接接一起,先連連接547環(huán)環(huán)到561環(huán)環(huán),為保險(xiǎn)起起見(jiàn)此后每拼拼裝好一環(huán)就就焊拉桿連接接.管片脫出出盾尾后,螺螺栓有可能松松動(dòng)也會(huì)造成成滲漏水現(xiàn)象象,所以要加加強(qiáng)對(duì)螺栓復(fù)復(fù)緊、補(bǔ)緊。。(注:拉桿桿材料為10號(hào)槽鋼)盾構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)術(shù)-接收盾構(gòu)正常推進(jìn)階段段是千斤頂頂住管管片向前前進(jìn),而而此次推進(jìn)已無(wú)管管片。故使用頂管管法,在千斤頂與與管片之間加頂管管使盾構(gòu)機(jī)向前推推進(jìn)。當(dāng)推進(jìn)至盾盾尾離槽壁3.5米處停止推進(jìn),((共推進(jìn)4.2米)二次進(jìn)洞結(jié)束束。盾構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)術(shù)-接收二次進(jìn)洞后同一次次進(jìn)洞相同,用弧弧型鋼板焊接一圈圈,當(dāng)焊接完畢后后用速凝水泥封堵堵弧形鋼板上的所所有間隙,開(kāi)始進(jìn)進(jìn)行注漿加固。盾構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)術(shù)-接收砂性地層中盾構(gòu)推推進(jìn)的影響存在的問(wèn)題土壓平衡盾構(gòu)施工工成功的關(guān)鍵之—是合理進(jìn)行土壓力力管理,使開(kāi)挖面面保持穩(wěn)定。為保保證密封艙內(nèi)的土土壓力能夠真實(shí)反反映,需要要將開(kāi)開(kāi)挖面切削下來(lái)的的土體在密封艙內(nèi)內(nèi)調(diào)整成一種“塑塑性流動(dòng)狀態(tài)”的的土體。如果地層層是淤泥質(zhì)枯土層層的話,只要在密密封艙內(nèi)通過(guò)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)翼板攪拌,就可可滿足這種狀態(tài)順順利進(jìn)行施工。但但是,如果地層是是粘粒(粒徑小于0.005mm)的含量較少(小于10%)的卵石層、砂土地地層、粉土層、風(fēng)風(fēng)化巖地層,進(jìn)入入密封艙的土體就就很難形成這種““塑性流動(dòng)狀態(tài)””,從而給土壓力力保持帶來(lái)困難,,導(dǎo)致施工出現(xiàn)以以下問(wèn)題。盾構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)術(shù)-沙性土中盾構(gòu)推進(jìn)進(jìn)①開(kāi)挖面失穩(wěn)當(dāng)盾構(gòu)開(kāi)挖面中心心水、土壓力與盾盾構(gòu)機(jī)密封艙內(nèi)壓壓力無(wú)法平衡的時(shí)時(shí)候,將產(chǎn)生開(kāi)挖挖面失穩(wěn)。土壓平平衡盾構(gòu)在砂性土土層中施工時(shí),由由于砂性土流動(dòng)性性極差,切削下來(lái)來(lái)的土體并不能充充滿整個(gè)密封艙,,進(jìn)入艙內(nèi)砂性土土大顆粒沉積在密密封艙的底部,而而細(xì)小顆粒浮在上上層,出現(xiàn)分層離離析、表層失水、、開(kāi)挖面上部的土土壓力無(wú)法被艙內(nèi)內(nèi)壓力平衡,發(fā)生生土體失穩(wěn)。高水頭壓力下,大大刀盤(pán)切削振動(dòng)可可能引起工作面附附近砂土液化,孔孔隙水壓力上升,,有效應(yīng)力減小,,抗剪強(qiáng)度降低甚甚至喪失。液化引引起的管涌流砂使使工作面失去穩(wěn)定定平衡。土體失穩(wěn)穩(wěn)將引起大幅度的的地層位移,使得得相鄰的建、構(gòu)筑筑物產(chǎn)生差異沉降降,管線破裂,地地表發(fā)生大范圍沉沉陷,造成巨大的的經(jīng)濟(jì)損失。盾構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)術(shù)-沙性土中盾構(gòu)推進(jìn)進(jìn)產(chǎn)生開(kāi)挖面穩(wěn)定問(wèn)問(wèn)題的原因如下::土壓平衡式盾構(gòu)構(gòu)是將開(kāi)挖下來(lái)的的土料泥土化,由由刀盤(pán)上輪輻開(kāi)孔孔進(jìn)入開(kāi)挖面后的的密封艙,通過(guò)施施加適當(dāng)?shù)耐翂毫αΣ⒖刂瞥鐾亮?,,使密封艙土體擠擠壓密實(shí),保持與與工作面水、土體體側(cè)壓力動(dòng)態(tài)平衡衡,開(kāi)挖面處于穩(wěn)穩(wěn)定狀態(tài)。要保證開(kāi)挖面的穩(wěn)穩(wěn)定必須注意以下下幾個(gè)環(huán)節(jié):首先先,盾構(gòu)施工過(guò)程程中必須在開(kāi)挖面面和隔板之間充滿滿土料,這里土料料是作為一種荷載載傳遞的介質(zhì),將將密封艙的壓力由由刀盤(pán)上的開(kāi)孔傳傳遞到開(kāi)挖面上,,以維持工作面的的穩(wěn)定;其次,在在盾構(gòu)推進(jìn)挖土和和管片拼裝過(guò)程中中,始終保證盾構(gòu)構(gòu)機(jī)密封艙內(nèi)壓力力孔始終略微大于于正面主動(dòng)側(cè)壓力力PS和水壓力Pw之和。盾構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)術(shù)-沙性土中盾構(gòu)推進(jìn)進(jìn)土壓平衡式盾構(gòu)在在砂性土層中比較較容易喪失穩(wěn)定性性主要是由于砂性性土、砂質(zhì)粉土等等土層由于土的滲滲透性好,受擾動(dòng)動(dòng)后產(chǎn)生水土分離離流出,土與水不不能形成具有一定定流動(dòng)性的土料,,無(wú)法完全充滿開(kāi)開(kāi)挖面與隔板之間間的土艙,致使在在開(kāi)挖面上局部區(qū)區(qū)域壓力不平衡從從而導(dǎo)致工作面失失穩(wěn)。由此可見(jiàn)要要保證土壓平衡式式盾構(gòu)在砂性土等等特殊土層中施工工時(shí)工作面的穩(wěn)定定,應(yīng)當(dāng)增加砂性性土的保水性,改改善其流動(dòng)性。盾構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)術(shù)-沙性土中盾構(gòu)推進(jìn)進(jìn)②盾構(gòu)推進(jìn)時(shí)周?chē)镣馏w發(fā)生液化導(dǎo)致致土體沉降雖然土壓平衡盾構(gòu)構(gòu)施工時(shí)不會(huì)對(duì)盾盾構(gòu)周?chē)馏w造成成影響,但在砂性性土等粘粒含量較較少的特殊土層中中的盾構(gòu)推進(jìn)過(guò)程程會(huì)發(fā)生一個(gè)特殊殊現(xiàn)象,尤其是顆顆粒級(jí)配不理想和和相對(duì)密度較小的的土層中容易發(fā)生生液化。盾構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)術(shù)-沙性土中盾構(gòu)推進(jìn)進(jìn)由于粉細(xì)砂層顆粒粒與顆粒之間吸引引力相對(duì)很小,幾幾乎沒(méi)有連接,且且含水量較高,所所以在循環(huán)荷載作作用的一開(kāi)始,就就產(chǎn)生一個(gè)較大的的瞬間變形。主要要原因是顆粒受到到擠壓后,孔隙體體積被壓縮,孔隙隙比減小,此時(shí)部部分有效應(yīng)力發(fā)生生轉(zhuǎn)移,由超孔隙隙水壓力來(lái)承擔(dān),,土骨架強(qiáng)度降低低,土體產(chǎn)生殘余余變形。當(dāng)施加的的動(dòng)應(yīng)力小于臨界界動(dòng)應(yīng)力時(shí),隨著著振動(dòng)時(shí)間的增長(zhǎng)長(zhǎng),土體顆粒經(jīng)過(guò)過(guò)不斷調(diào)整,已能能夠適應(yīng)變化了的的壓力環(huán)境,此時(shí)時(shí)變形已趨于緩和和,這是一個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)再造階段。最后后,當(dāng)振動(dòng)時(shí)間繼繼續(xù)增長(zhǎng)時(shí),土體體結(jié)構(gòu)差異性調(diào)整整已不明顯,結(jié)構(gòu)構(gòu)參數(shù)的變化大多多趨于平緩,新的的結(jié)構(gòu)體系已基本本形成;在壓力的的進(jìn)一步作用下,,新體系的結(jié)構(gòu)要要素僅做適當(dāng)調(diào)整整以求得更加鞏固固的平衡結(jié)構(gòu)。這這時(shí)的永久變形值值基本上已趨于穩(wěn)穩(wěn)定。但是當(dāng)施加加的動(dòng)應(yīng)力大于臨臨界動(dòng)應(yīng)力時(shí),隨隨著振動(dòng)次數(shù)增多多,土體結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)過(guò)一段時(shí)間的調(diào)整整仍不能適應(yīng)新的的壓力環(huán)境,而在在這過(guò)程中,孔隙隙水壓力不斷上升升,有效應(yīng)力不斷斷下降,最后導(dǎo)致致土體強(qiáng)度喪失,,也即粉細(xì)砂層達(dá)達(dá)到了液化狀態(tài)。。在砂性土層中盾構(gòu)構(gòu)推進(jìn)時(shí),因盾構(gòu)構(gòu)前進(jìn)、盾構(gòu)內(nèi)部部設(shè)備的振動(dòng)和其其他等因素,容易易使周?chē)纳巴涟l(fā)發(fā)生液化,這在推推進(jìn)速度較慢和推推進(jìn)持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)長(zhǎng)等情況下更加明明顯。砂土發(fā)生液液化后,不可避免免地造成土體的沉沉降。盾構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)術(shù)-沙性土中盾構(gòu)推進(jìn)進(jìn)③密封艙內(nèi)砂土積聚聚,切削推進(jìn)困難難土壓平衡式盾構(gòu)穿穿越砂性土地層時(shí)時(shí),若砂土中含有有少量粘粒,則在在盾構(gòu)密封艙內(nèi)的的壓力較高時(shí),渣渣土往往無(wú)法順利利排出,在這樣的的情況下如果繼續(xù)續(xù)強(qiáng)行推進(jìn),那么么密封艙內(nèi)的砂粒粒失水固結(jié)越壓越越緊,將會(huì)使千斤斤頂?shù)捻斖屏υ黾蛹?,刀盤(pán)的扭矩變變大盾構(gòu)無(wú)法正常常推進(jìn),甚至?xí)故沟毒邠p傷,主軸軸承斷裂,盾構(gòu)嚴(yán)嚴(yán)重?fù)p傷。上海地地鐵明珠二期I臨平路—溧陽(yáng)路區(qū)間盾構(gòu)隧隧道,在粉砂地層層中施工,盾構(gòu)推推進(jìn)時(shí)遇到這個(gè)問(wèn)問(wèn)題,密封艙的閉閉塞密封艙內(nèi)壓力力失控、扭矩變大大、盾構(gòu)推進(jìn)困難難,同時(shí)還引起較較大的地層位移和和地表沉降。密封艙閉塞問(wèn)題產(chǎn)產(chǎn)生原因:土壓平平衡式盾構(gòu)在砂性性土層中掘進(jìn)時(shí),,密封艙壓力較在在粘性土中掘進(jìn)時(shí)時(shí)高。含有少量粘粘粒的砂性土經(jīng)刀刀盤(pán)切削進(jìn)入密封封艙后,由于砂性性土本身具有較大大的內(nèi)摩擦力,加加上少量粘粒所提提供的粘結(jié)力,使使得渣土在較高的的密封艙壓力作用用下,發(fā)生應(yīng)力重重分布,在螺旋出出土器的進(jìn)出口附附近容易產(chǎn)生拱作作用,拱外渣土無(wú)無(wú)法進(jìn)入出土器,,造成密封艙閉塞塞。消除密封艙閉閉塞現(xiàn)象的關(guān)鍵在在于消除壓力拱,,參照普氏理論,,壓力拱形成的一一個(gè)重要原因就是是松散體之間存在在較大摩擦力和粘粘結(jié)力,因而應(yīng)當(dāng)當(dāng)從降低渣土的內(nèi)內(nèi)摩擦角著手考慮慮。盾構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)術(shù)-沙性土中盾構(gòu)推進(jìn)進(jìn)④艙內(nèi)泥砂“結(jié)餅””當(dāng)土壓平衡式盾構(gòu)構(gòu)在粘聚力和內(nèi)摩摩擦角都比較大的的土層中施工時(shí),,在密封艙內(nèi),主主軸承附近的土體體往往會(huì)排水固結(jié)結(jié),形成餅狀,若若不及時(shí)采取措施施,結(jié)餅的范圍將將不斷的擴(kuò)大,最最終充滿整個(gè)密封封艙,使得刀盤(pán)扭扭矩增大、切削困困難甚至無(wú)法進(jìn)行行。2002年,深圳地鐵一期期工程就遇到了這這樣的問(wèn)題,最后后不得不停止推進(jìn)進(jìn),打開(kāi)密封艙人人工處理,由此引引起了臨近建筑物物沉降,地表塌陷陷,對(duì)工程的影響響巨大。密封艙結(jié)餅現(xiàn)象問(wèn)問(wèn)題產(chǎn)生原因:在在礫質(zhì)粘性土等同同時(shí)具有較大的粘粘聚力和內(nèi)摩擦角角的土層中進(jìn)行盾盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí),由于于刀盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)較慢,,密封艙中的土體體受到的攪拌作用用的影響由周邊向向中間遞減,在密密封艙主軸處的土土體基本上只受到到沿盾構(gòu)軸向的壓壓力,在此荷載下下,渣土中的孔隙隙水排出,發(fā)生固固結(jié),形成泥餅。。若不及時(shí)處理,,泥餅將向周邊不不斷擴(kuò)大直至充滿滿整個(gè)密封艙。與與密封艙閉塞現(xiàn)象象相似,引起結(jié)餅餅現(xiàn)象的關(guān)鍵在于于礫質(zhì)粘性土本身身所具有的較大的的粘聚力和內(nèi)摩擦擦角,如何降低渣渣土的粘聚力和內(nèi)內(nèi)摩擦角是解決結(jié)結(jié)餅問(wèn)題的核心。。盾構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)術(shù)-沙性土中盾構(gòu)推進(jìn)進(jìn)⑤排土口噴涌,污染染盾構(gòu)作業(yè)面通常情況下,在螺螺旋出土器的出口口處,所排出的渣渣土中的水的壓力力為零,渣土在自自重作用下落入傳傳輸帶,然而在滲滲透性較大的砂性性土中施工時(shí),密密封艙和排土器內(nèi)內(nèi)的土體不能完全全有效地抵抗開(kāi)挖挖面上較高的水壓壓力,會(huì)在螺旋出出土器的口部產(chǎn)生生噴涌。采用土壓壓平衡式盾構(gòu)施工工的深圳地鐵曾經(jīng)經(jīng)遇到過(guò)這樣的問(wèn)問(wèn)題,廣州地鐵施施工中也出現(xiàn)過(guò)因因?yàn)閲娪慷鴩?yán)重影影響施工工期的情情況。噴涌發(fā)生問(wèn)題產(chǎn)生生原因:盾構(gòu)正面面的砂土中的水頭頭壓力所產(chǎn)生的向向螺旋出土器出口口的滲流力經(jīng)過(guò)密密封艙以及螺旋出出土器過(guò)程的水頭頭損失,還會(huì)在螺螺旋出土器的出口口產(chǎn)生噴涌。噴涌發(fā)生的主體是是強(qiáng)度較低的擾動(dòng)動(dòng)土,發(fā)生路徑是是筒狀的螺旋出土土器,而且土體本本身處于運(yùn)動(dòng)中,,只是由于運(yùn)動(dòng)的的速度和壓力失控控發(fā)生的現(xiàn)象。噴噴涌發(fā)生的關(guān)鍵是是砂性土具有良好好的滲透性,不能能對(duì)流經(jīng)的水造成成較大的水頭損失失。盾構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)術(shù)-沙性土中盾構(gòu)推進(jìn)進(jìn)管片分類(lèi)管片寬度為1.2m,厚度為350mm;隧道拼裝形式一般般分為以下三種:1、通縫拼裝;2、錯(cuò)縫拼裝;管片類(lèi)型:鋼管片鋼筋混凝土管片盾構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)術(shù)-管片拼裝技術(shù)名詞解釋管片端頭──每塊塊管片的二個(gè)縱向向端面;張角──兩塊管片片端面接頭縫在徑徑向向外張開(kāi)稱(chēng)外外張角,反之稱(chēng)內(nèi)內(nèi)張角;喇叭──兩塊管片片端面接頭縫在縱縱向向推進(jìn)方向張張開(kāi)叫前喇叭,反反之稱(chēng)后喇叭;踏步──前后兩環(huán)環(huán)管片內(nèi)弧面的不不平整度;縱向螺栓──環(huán)與與環(huán)之間的連接螺螺栓;環(huán)向螺栓──同一一環(huán)管片塊與塊之之間的連接螺栓;;端肋──管片中每每塊管片兩端頭的的肋板;環(huán)肋──管片環(huán)向向的肋板;縱肋──管片在縱縱向的加勁肋;橢圓度──圓環(huán)垂垂直、水平兩直徑徑之差值;超前──指圓環(huán)環(huán)環(huán)面與推進(jìn)設(shè)計(jì)軸軸線垂直度的誤差差,有上、下超前前和左、右超前之之分。盾構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)術(shù)-管片拼裝管片成環(huán)后的尺寸寸隧道管片成環(huán)后,,其管片外徑為6200mm,內(nèi)徑為5500mm;(指單圓隧道,,盾構(gòu)直徑為6340mm)盾構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)術(shù)-管片拼裝管片進(jìn)場(chǎng)必須對(duì)其其進(jìn)行驗(yàn)收,保證證管片質(zhì)量,對(duì)管片的生產(chǎn)日期期和養(yǎng)護(hù)期、合格證進(jìn)行校對(duì)對(duì)管片吊卸必須小心心輕放,防止管片片被撞壞,影響管管片的質(zhì)量管片進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收管片堆放時(shí),管片片與管片之間必須須防止枕木,防止止管片受力不均,,使管片產(chǎn)生裂縫縫管片的堆放高度不不得高于3塊管片的高度盾構(gòu)施工關(guān)關(guān)鍵技術(shù)-管片拼裝管片防雨設(shè)設(shè)施管片堆場(chǎng)放放置移動(dòng)遮遮雨棚;可以在雨天天中用來(lái)遮遮雨,并在在雨天中可可進(jìn)行管片片涂料工作作移動(dòng)遮雨棚棚盾構(gòu)施工關(guān)關(guān)鍵技術(shù)-管片拼裝1-4管片遮蓋防防雨油布在下雨天中中,用油布布遮蓋管片片,對(duì)管片片的止水帶帶起保護(hù)作作用;止水帶遇水水膨脹,失失去止水作作用;盾構(gòu)施工關(guān)關(guān)鍵技術(shù)-管片拼裝防水橡膠膨膨脹止水帶帶的制作止水帶制作包角粘子盾構(gòu)施工關(guān)關(guān)鍵技術(shù)-管片拼裝管片的垂直直運(yùn)輸管片依靠32T行車(chē)的吊運(yùn)運(yùn)進(jìn)行垂直直運(yùn)輸,吊吊運(yùn)至井下下使管片平穩(wěn)穩(wěn)的堆放在在電機(jī)車(chē)托托運(yùn)的平板板車(chē)上盾構(gòu)施工關(guān)關(guān)鍵技術(shù)-管片拼裝水平運(yùn)輸管片水平運(yùn)運(yùn)輸靠電機(jī)機(jī)車(chē)進(jìn)行水水平運(yùn)輸;;運(yùn)輸至車(chē)架架內(nèi),井下下施工人員員使用車(chē)架架內(nèi)的單、、雙軌梁對(duì)對(duì)管片進(jìn)行行調(diào)運(yùn)、安安放;管片運(yùn)輸車(chē)車(chē)雙軌梁運(yùn)輸輸管片盾構(gòu)施工關(guān)關(guān)鍵技術(shù)-管片拼裝同步注漿拌拌漿作業(yè)盾構(gòu)機(jī)在推推進(jìn)時(shí),必必須壓注同同步注漿漿漿液,控制制地面的沉沉降;管片與盾構(gòu)構(gòu)間的建筑筑間隙,由由單液漿對(duì)對(duì)其進(jìn)行有有效的填充充,減小盾盾構(gòu)推進(jìn)時(shí)時(shí)對(duì)地面管管線、建筑筑物的影響響。并進(jìn)行漿液液稠度測(cè)試試,測(cè)試值值為9~11。單液漿的材材料:1、黃砂2、水泥3、粉煤灰4、膨潤(rùn)土5、水稠度儀拌漿間盾構(gòu)施工關(guān)關(guān)鍵技術(shù)-管片拼裝同步注漿的的作用同步注漿可可以對(duì)管片片的環(huán)與環(huán)環(huán)之間的高高差進(jìn)行有有效的控制制,以免管管片推出盾盾尾后管片片下沉或上上浮量過(guò)大大,引起管管片碎裂。。如圖所示盾構(gòu)施工關(guān)關(guān)鍵技術(shù)-管片拼裝盾構(gòu)同步注注漿孔位置置盾構(gòu)注漿孔孔一般分為為6個(gè)注漿點(diǎn),,可以隨時(shí)時(shí)根據(jù)管片片姿態(tài)與盾盾構(gòu)姿態(tài)對(duì)對(duì)盾構(gòu)的注注漿點(diǎn)進(jìn)行行更換。如圖所示盾構(gòu)施工關(guān)關(guān)鍵技術(shù)-管片拼裝管片拼裝形形式一般分為三三種:1、為通縫拼拼裝;2、錯(cuò)縫拼裝裝;通縫拼裝隧隧道錯(cuò)縫拼裝隧隧道盾構(gòu)施工關(guān)關(guān)鍵技術(shù)-管片拼裝管片拼裝的的特點(diǎn)通縫拼裝:各環(huán)管片片的縱縫對(duì)對(duì)齊的拼裝裝方法,這這種拼裝方方法在拼裝裝時(shí)定位容容易,縱向向螺栓容易易穿進(jìn),拼拼裝施工應(yīng)應(yīng)力小,但但容易產(chǎn)生生環(huán)面不平平,并有較較大累計(jì)誤誤差,導(dǎo)致致環(huán)向螺栓栓很難穿進(jìn)進(jìn),環(huán)縫壓壓密量不夠夠。錯(cuò)縫拼裝:錯(cuò)縫拼裝裝即前后環(huán)環(huán)管片的縱縱縫錯(cuò)開(kāi)拼拼裝,一般般錯(cuò)開(kāi)1/2~1/3塊管片弧長(zhǎng)長(zhǎng),用此法法建造的隧隧道整體性性好,拼裝裝施工應(yīng)力力大,縱向向穿螺栓困困難,縱縫縫壓密差。。但環(huán)面較較平正,穿穿環(huán)向螺栓栓比較容易易。盾構(gòu)施工關(guān)關(guān)鍵技術(shù)-管片拼裝成環(huán)隧道的的直徑`成環(huán)管片外外徑為?6200mm;成環(huán)管片的的內(nèi)徑為?5500mm;管片拼裝成環(huán)環(huán)一共由6塊管片組成::1塊落底塊D塊、2塊標(biāo)準(zhǔn)塊B1、B2塊、2塊鄰接塊L1、L2塊、1塊封頂塊F塊。如右圖所示紅色為外徑;;藍(lán)色為內(nèi)徑;;盾構(gòu)施工關(guān)鍵鍵技術(shù)-管片拼裝管片拼裝順序序管片拼裝順序序一般為:先先下后上的拼拼裝順序;第一步:拼裝裝落底塊D塊;第二步:拼裝裝標(biāo)準(zhǔn)塊B1、B2,左右交叉;;第三步:拼裝裝鄰接塊L1、L2左右交叉;第第四步:拼裝裝封頂塊F,縱向插入;;成環(huán)后管片位位置盾構(gòu)施工關(guān)鍵鍵技術(shù)-管片拼裝拼裝落底塊拼裝鄰接塊拼裝標(biāo)準(zhǔn)塊拼裝封頂塊管片拼裝順序序示意圖第一步第二步第四步第三步盾構(gòu)施工關(guān)鍵鍵技術(shù)-管片拼裝拼裝前的準(zhǔn)備備管片拼裝前,,盾尾夾倉(cāng)必必須清理干凈凈,里面不能能有管片碎裂裂或小石塊,,以免使落底底塊拼裝時(shí),,無(wú)法使其與與上一環(huán)管片片環(huán)面相平;;管片拼裝時(shí),,檢查管片的的止水帶有無(wú)無(wú)脫落的現(xiàn)象象,以免在管管片拼裝時(shí)翻翻到槽外,使使與前一環(huán)的的環(huán)面不密貼貼,引起管片片的滲漏水現(xiàn)現(xiàn)象;檢查管片的環(huán)環(huán)面是否平整整,如果不平平整,應(yīng)用及及時(shí)采用黏貼貼楔子,對(duì)其其進(jìn)行管片的的糾偏;一般楔子的厚厚度分為種::1mm、2mm、3mm;楔子的黏貼貼量一般最厚厚為6mm,并且在黏貼貼時(shí)在膨脹止止水帶上多黏黏貼一條紅色色止水條,楔楔子的黏貼一一般以階梯式式進(jìn)行黏貼,,楔子的黏貼貼不易過(guò)厚,,以免使管片片產(chǎn)生裂縫,,影響隧道質(zhì)質(zhì)量;盾構(gòu)施工關(guān)鍵鍵技術(shù)-管片拼裝封頂塊F塊的拼裝拼裝封頂塊F塊,為縱向插插入式;在其左右兩側(cè)側(cè)涂刷潤(rùn)滑劑劑,使在插入入時(shí)不會(huì)過(guò)緊緊,使止水帶帶向外逃出,,影響下一環(huán)環(huán)管片的拼裝裝;止水帶外外逃直接影響響下一環(huán)管片片在拼裝時(shí)管管片鄰接塊L1、L2兩角部容易碎碎裂,并引起起管片滲漏水水;盾構(gòu)施工關(guān)鍵鍵技術(shù)-管片拼裝管片成環(huán)后盾構(gòu)施工關(guān)鍵鍵技術(shù)-管片拼裝管片超前量的的制作管片的超前量量直接控制著著整條隧道的的質(zhì)量,管片片的超前量一一般由井下測(cè)測(cè)量人員使用用垂線對(duì)其進(jìn)進(jìn)行垂吊,并并計(jì)算出管片片的超前量;施工隊(duì)按照管管片的實(shí)際超超前量與設(shè)計(jì)計(jì)超前量并與與盾構(gòu)機(jī)現(xiàn)在在的盾構(gòu)姿態(tài)態(tài),對(duì)管片的的超前量做出出相應(yīng)的調(diào)整整;如果實(shí)際際管片的超前前量比設(shè)計(jì)超超前量過(guò)多,,并且落低塊塊已經(jīng)與盾殼殼相碰,那么么此時(shí)應(yīng)對(duì)管管片做下超,,相反為上超超,如果管片片標(biāo)準(zhǔn)塊B1與盾殼相碰或或間隙過(guò)小,,那么管片應(yīng)應(yīng)做右超,相相反為左超。。如果管片的楔楔子不及時(shí)跟跟上,會(huì)引起起在盾構(gòu)推進(jìn)進(jìn)時(shí)管片外弧弧被盾殼拉壞壞,引起管片片的滲漏水。。盾構(gòu)施工關(guān)鍵鍵技術(shù)-管片拼裝管片超前量的的制作施工隊(duì)根據(jù)隧隧道的設(shè)計(jì)軸軸線、管片的的設(shè)計(jì)超前量量、盾構(gòu)目前前的盾構(gòu)姿態(tài)態(tài)與井下實(shí)測(cè)測(cè)管片的超前前量相比較,,制定出下一
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