盾構法隧道施工全技術圖文并茂

SHIELDO.D.：φ１４１４０ｍｍxx道路TUNNEL閉胸式

SHIELD盾構機的分類及選型SHIELDO.D.：８８４６×１７４４０ｍｍ１９９５年３圓泥水式盾構（３ＭＦ）地下鉄車站部?區(qū)間同時施工閉胸式

SHIELD

盾構機的分類及選型盾構選型的基本原則開挖面穩(wěn)定地層的適應性地下水處理沉降施工適宜性安全性輔助工法環(huán)境及公害盾構機的分類及選型

盾構類型與滲透性的關系盾構機的分類及選型盾構類型與滲透性的關系

地層滲透系數(shù)對于盾構的選型是一個很重要的影響因素。根據(jù)歐美和日本的施工經驗，當?shù)貙拥耐杆禂?shù)小于10-7m/s時，可以選用土壓平衡盾構；當?shù)貙拥臐B水系數(shù)在10-7m/s和10-4m/s之間時，既可以選用土壓平衡盾構也可以選用泥水式盾構；當?shù)貙拥耐杆禂?shù)大于10-4m/s時，宜選用泥水盾構。盾構機的分類及選型盾構類型與顆粒級配的關系

一般來說，細顆粒含量多，碴土易形成不透水的塑流體，容易充滿土倉，在土倉中可以建立壓力，平衡開挖面的土體。粗顆粒含量高的碴土塑流性差，實現(xiàn)土壓平衡困難。盾構類型與顆粒級配的關系詳見下圖，圖中藍色區(qū)域為淤泥粘土區(qū)，為土壓平衡盾構適應范圍，綠色區(qū)域為粗砂、細砂區(qū)，即可使用泥水盾構，也可經土質改良后使用土壓平衡盾構，黃色區(qū)域為卵石礫石粗砂區(qū)，為泥水盾構適用的顆粒級配范圍。盾構機的分類及選型盾構類型與水壓的關系當水壓大于0.3MPa時，適宜采用泥水盾構。如采用土壓平衡盾構，螺旋輸送機難以形成有效的土塞效應，在螺旋輸送機排土閘門處易發(fā)生碴土噴涌現(xiàn)象，引起土倉中土壓力下降，導致開挖面坍塌。當水壓大于0.3MPa時，如因地質原因需采用土壓平衡盾構，則需增大螺旋輸送機的長度，或采用二級螺旋輸送機。盾構機的分類及選型我國典型地區(qū)盾構選型

我國盾構應用較多或較早的地區(qū)是上海、廣州及北京地區(qū)，可以說這三個地區(qū)分別代表了我國三大區(qū)域的土層特征，盾構特征。上海是軟土區(qū)域，廣州是軟弱不均區(qū)域，北京是砂卵石地層為特點。盾構機的分類及選型1.根據(jù)地質條件選擇盾構機類型

砂質土類自立性能較差的地層，應盡量使用密閉型的盾構施工。若為地下水較豐富且透水性較好的砂質土，則應優(yōu)先考慮使用泥水平衡盾構；對粘性土，則可首先考慮土壓平衡盾構。砂礫和軟巖等強度較高的地層自立性能較好，應考慮半機械式或敞口機械式盾構施工。因在相同條件下，盾構復雜，操作困難，造價高，反之，盾構簡單，制造使用方便，造價低。

針對地下水條件，若其壓力值較高（大于0.1MPa），就應優(yōu)先考慮使用密封型的盾構，以保證工程的安全，條件許可也可采用降水或氣壓等輔助方法。

對于礫徑較小的地層，可以考慮各種盾構的使用。若礫徑較大，除自立性能較好的地層可考慮采用手掘式或半機械式盾構外，－般應使用土壓平衡盾構，若需采用泥水平衡盾構的話，須增加一個鱷式碎石機，在輸出泥漿前，先將大石塊粉碎。盾構機的分類及選型

2．盾構機選型的其它條件

除了地質條件以外的盾構機選型的制約條件還很多，如工期、造價、環(huán)境因素、基地條件等。

工期制約條件

因為手掘式與半機械式盾構機使用人工較多，機械化程度低，所以施工進度慢。其余各類型盾構機因為都是機械化掘進和運輸，平均掘進速度比前者快。

造價制約因素

一般敞口式盾構機的造價比密閉式盾構機低，主要原因是敞口式盾構機個象密閉式盾構機那樣有復雜的后配套系統(tǒng)，在地質條件允許的情況下，從降低造價考慮，宜優(yōu)先選用敞口式盾構機。

環(huán)境因素的制約

敞口型的盾構機引起的地表沉降大于網格式盾構，更大于密閉式的掘進機。

盾構機的分類及選型

基地條件的制約

泥水平衡式的掘進機必須配套大型的泥漿處理和循環(huán)系統(tǒng)，若需使用泥水平衡盾構開挖隧道，就必須具備較大的地面空間。

設計線路、平面豎向曲線形狀的制約

若隧道轉彎曲率半徑太小，就需考慮使用中間鉸接的盾構。將其分為前后鉸接的兩段，顯然增加了施上中轉彎的靈活性。盾構機的分類及選型3．輔元助工倘法的著使用掘進鹿機施在工隧周道的等輔助悠工法爹一般特有：標壓氣較法、痛降水雜法、繪凍結嚷法、遷注漿樸法等粗。前高三種泉屬于惠物理抄方法渴，注尤漿法緣瑞屬于植化學利方法噴。這兼些方扇法也侄主要嚼是用禁于保旬證隧蟻道開名挖而醉的穩(wěn)秘定，刊注漿蓮法還陡能減聚少盾上構機拋開挖結過程壞中引央起的睡地表和沉降度。一丸般密懂閉式累掘進針機使丑用最苗多的犧是注距漿法這。盾圓尾注絨漿用裳以填凝補建凳筑間史隙，慮以減膛少地蠢面沉只降。臘在地媽層自饒立性驗能差心的情鞋況下齡，若扶采用借手掘臨進、資半機襲械式爸或網始格式西掘進涂機施炎工，沉就需特采用孕壓氣嗎法輔統(tǒng)助施足工，析以高柏氣壓井保證脆開挖辣面的予穩(wěn)定死，在箱這一呀輔助叼工法裂下，扁施工拔人員侮易患牢氣壓浩職業(yè)阿病。池當盾執(zhí)構機翻在砂堅質土疾或砂謹?shù)[層劉中施竿工時登，可牢考慮球使用綱降水明的方稠法改瘦變地你層的瞞物理齊力學殼指標見，增擁加其端自立帆性能嘩，確盆保開劑挖面筍的穩(wěn)破定。錦凍結筐法的傳施工加成本衰較高驅，一僚般情不況下載不采巾用，梳但在除長隧遍道的夸盾構四對接堤中使柏用。盾構膽機的模分類車及選罰型4．盾串構工考法的杜選定踩程序逼流程拍圖盾構褲機的球分類通及選同型（一諒）盾疊構的我始發(fā)盾構旺隧道悲始發(fā)沫技術趙是盾怒構法程施工咐技術粱的關倒鍵，芹也是稿盾構獄施工矛成敗陽的一叢個標惜志，啞必須屯要全辮力做拜好。啊始發(fā)寧階段擴存在悶以下饞幾種藝特殊和情況閃：盾構諷施工私關鍵吃技術-始發(fā)（1）始四發(fā)推魚進前飛需鑿粱除車犧站的恭圍護漏結構通（主掘要是喜處理組鋼筋鳴砼結項構）臣，鑿爪除圍流護結忽構后魂的土贈體在絮一定致的時盲間段鵝內必產須保堅持自事穩(wěn)，年不能血有水荒土流忙失；盾構熊施工矮關鍵始技術-始發(fā)（2）始胞發(fā)階匙段盾都構機敬主體攔在始成發(fā)導咸軌上林不能秤進行乓調向座；（3）始湯發(fā)階拆段的早姿態(tài)黎及地聞面沉柴降控濁制比塊正常饞推進爐階段朱更困窗難；（4）始低發(fā)期框間一聽些設榮備如頭管片瓣小車斯、管夸片吊冰機，斥包括傘出渣些都不緩能正側常使售用。宗有時櫻也會第存在酷盾構過機因脫為車爽站結襖構的點原因批而不度能整穩(wěn)機始礎發(fā)。盾構要施工惑關鍵授技術-始發(fā)綜上墾所述夸，盾顧構在浙初始舉階段混的施脆工難常度很趕大。乳因此腿，應那確保嗎盾構花連續(xù)放正常繼地從忽非(泥水)土壓毫平衡剛工況狀過渡鏡到(泥水)土壓映平衡蔽工況魯，以判達到曉控制養(yǎng)地面習沉降罷，保閘證工那程質胃量等煤目的勻。盾構蠻施工燈關鍵夫技術-始發(fā)始發(fā)器技術黎包括⑴洞口具端頭料處理儀（軟尤土無然自穩(wěn)熄能力忍的地賤層革中塊）；⑵洞門持砼鑿曉除（騎主要沾針對教鋼筋唉砼圍朝護結葵構）；⑶盾構墊始發(fā)診基座丘的設秧計加勻工、濟定位葬安裝玻；⑷始發(fā)沙用反哪力架鹿的設氧計加駱工、保就位揪；⑸支撐寬系統(tǒng)孕、洞君門環(huán)善的安選設；⑹盾構附組裝椅、盾膠構始黑發(fā)方蛛案；盾構允施工顫關鍵宣技術-始發(fā)始發(fā)深洞口坊的地帳層處暮理在盾晶構始城發(fā)之蹤蝶前，藍一般臣要根愧據(jù)洞文口地釘層的靠穩(wěn)定抄情況秀評價似地層射，并脈采取伏有針唇對性攝的處科理措咐施。引地層毒處理筒一般犬采取創(chuàng)如“避固結碧灌漿姻”、豎“冷乓凍法餡”措腥施進診行地釀層加畏固處兇理。奧選擇懶加固束措施克的基辯本條租件為商加固折后的賴地層界要具器備最釘少一伏周的拔側向憲自穩(wěn)細能力幟，且班不能系有地上下水燃的損性失。廈常用暗的具投體處沙理方桂法有犯攪拌克樁、拘旋噴墨樁、圍注漿嗎法，SM語W工法薦、冷鎖凍法鴨等。件選擇以哪一慚種方快法要厭根據(jù)駕地層識具體風情況帝而定險，并褲且嚴律格控宗制整吩個過提程。盾構閘施工聚關鍵境技術-始發(fā)盾構存機始剖發(fā)前侵的洞揉門加旁固盾構撫施工蠻關鍵絮技術-始發(fā)反力遭架、弱始發(fā)版臺的臣安裝反力魯架、稅負環(huán)碎管片拖位置寒的確醬定依文據(jù)反力腫架的館位置僑確定辛主要懇依據(jù)總洞口田第一彎環(huán)管藍片的囑起始碗位置戴、盾嘗構的視長度經以及跌盾構森刀盤漠在始柿發(fā)前毯所能圣到達腎的最宅遠位暮置確辛定。盾構辯施工很關鍵咬技術-始發(fā)盾構強機座灑的運樓輸盾構坐施工核關鍵將技術-始發(fā)盾構喝機座拉延伸怒段盾構蠅機座以的加怠固盾構斃施工瞧關鍵眨技術-始發(fā)反力異架及悅負環(huán)組管片飄示意議圖安裝是反力窮架及臟負環(huán)眾管片驕示意盾構道施工沒關鍵威技術-始發(fā)始發(fā)蠻洞口博維護眾結構戒的切擇除根據(jù)降經驗穴，一甚般在陡始發(fā)攻前至功少一乘個月阿開始芬洞口羊維護腰結構駕的切星除。柿整個貝施工頁一般鐮分兩孫次進醒行，普第一嶄次先隨將圍持護結飼構主許體鑿匪除，熄只保樓留維治護結爆構的固鋼筋術保護滅層，棵在盾添構始匯發(fā)前蜂將保險護層橋混凝姥土鑿桶除。在鑿臘除完設最后端一層孤混凝橫土之原后，臣要及丈時檢刺查始原發(fā)洞嬸口的隱凈空踩尺寸獵，確膠保沒皮有鋼稠筋、殖混凝今土侵肝入設引計輪脾廓范臺圍之洪內。盾構河施工蛋關鍵充技術-始發(fā)探孔之位置談示意亦圖探孔賀實際劑位置墻圖在盾鍋構出吐洞之禮前要祝在洞碌圈內快開探轟測孔輸，觀技測槽企壁后涉的土圓體是漠否穩(wěn)除定，悔有無撥泥水婦漏出廢。盾構嶼施工伐關鍵私技術-始發(fā)在盾蹈構出褲洞之炒前，劇需把絮洞圈慢封門貸破除趁。封酷門破般除分當二次觀，第藝一次廁破除網其厚腐度的斥一半獲。然你后將菊槽壁歷剩下文的部馬分分勿成九椅塊，芝在盾母構將炎要出奔洞之伸前予嘉以割遮除。洞圈漸封門器分塊爛圖破除躁方法到：在菌洞圈艙外圍滅打設耽腳手企架，張在井平上接段兩臺唇空壓哭機，轉人工嶄用風盜鎬采畏取從舒上到炸下的圾順序探進行筒鑿除貝。盾構癥施工夸關鍵箭技術-始發(fā)第一絨次封冊門鑿仇除完蘿畢后刑，將每安裝株洞圈娛防水恩裝置升。安誦裝順吵序：致用行隨車吊叉著襪擋套，鏡先從絮上向織下安子裝。乖襪套牛安裝免完畢具后，朽再安果裝鉸傲鏈板財。注：植在安覽裝鉸注鏈板屢之前錫，需溫先對熟鉸鏈惰板進采行實辰地放鑒樣，憑實地丟擺放喊，編幣號。鉸鏈炎板安口裝從堆上至挑下。茫當安菜裝到狐最后泛一塊活時，黎如果蔑鉸鏈甘板長獲出，古需將絲式長出鍋部分側割除米。盾構虛施工神關鍵烤技術-始發(fā)防水況裝置沿安裝些流程甩圖組盾構積施工海關鍵煙技術-始發(fā)在負揪環(huán)拼弊裝之惹前需歷事前尚將盾鳥尾油壺脂填充滿盾郵尾鋼姐絲束落內。盾尾扯油脂此時結負環(huán)石拼裝借完畢超后，授前期扣盾構烤出洞霞準備洲工作惜就緒陪。等幸待盾全構正輔式出雕洞前期游負環(huán)要管片蔑拼裝篇完畢盾構鉗施工賀關鍵息技術-始發(fā)在盾順構出默洞之廊前，苦在洞付圈內噸左、砌右兩償邊各犯焊接政一段塔導向罩軌。鞠此導受向軌隱是基鳴座軌木道的謝延長歇線，燈但比燃基座繪軌道化底2c肯m，以砍免盾均構出召洞刀刃盤旋爐轉碰雪到此尤導向麻軌。已此導獻向軌陜的作貝用是濃為了寶防止盆盾構柳進入挺洞圈閃后，氏盾構費磕頭尊，盾奮尾下矩沉。盾構吉出洞脫時要杜先將犬洞門低鋼筋罩割除艘，分轉九大銜塊，梁從上爐向下呀進行術。為鄰保護朋電焊先工的做人生徐安全勵，防丘止割女除下滋來的薪砼塊尺砸傷捏人，胞在割悄除之抗前先收在洞華圈上形焊接而安裝泄倒腳翠手架區(qū)。圖23倒腳混手架圖25保護筑刀盤倘刀頭圖24保護死防水鄭裝置盾構帖施工啊關鍵懼技術-始發(fā)準備庫工作答就緒慮，開證始割軟除洞世門鋼福筋。承采用圖從下鞏到上柏的方惕式分暴九塊階上、誕中、添下三糾部分兔割除潔。另密外，扣要在皇割除努塊處州事先碼掛上群鋼絲失繩。渾下方鞋鋼筋毛割除躍完后條，為宮保證交人員魯安全摩，電已焊工癥需爬放到事喂先搭傍設好餐的腳折手架遮上在室割除壘上方周鋼筋骨，以例免砼梨塊掉柄落砸近傷人圖26開始郊破槽騙壁割溝除鋼玻筋群圖27電焊伴工在當腳手眉架上圖組28拉除頂下部脅三塊詢砼盾構士施工宿關鍵披技術-始發(fā)下部武砼拉縱除后畜，先譜將第嘩一層繁腳手蔑架割醉除，尼電焊釘工爬誤到第坦二層冠腳手故架上預開始布割除儲中部律砼塊票。圖29割除膛腳手點架圖30拉除那第二報層槽個壁以上銀述方程法類盲推，莊直至扇全部鐮砼分趙塊割暮除完局畢。悉全部蒼槽壁襖割除蔽完畢鮮后，變要把娃最上端方遺播留的砌腳手士架全謠部盡拴快割帝除。咐將洞蟲圈臟怕物清循理完說畢，抖掉落套的砼汪塊吊澡運到努旁邊縫，包丸括保睛護刀槽盤刀旺頭和旺防水亡裝置慣的方紗木。圖31盾構觀施工廢關鍵顫技術-始發(fā)環(huán)管展片下仰部支貧撐工作渣準備窮就緒寄，盾唇構開材始推艷進，將向洞挽圈土縮慧體靠謠攏。喂在這張期間干，施忘工速姿度一向定要練快。壩在保眾證人付員安商全的達情況盞下，贈盡量般加快琴負環(huán)居管片豪的拼潛裝速貌度，努配合伸盾構誰機以臘最快圖的速脖度靠弟近洞欣圈土費體，紫防止休土體校暴露項時間糠過長炒導致門土體蠟塌方絨。盾構磨推進粘過程鮮中，應當負迎環(huán)管土片脫嗎離盾馳尾時賢，管般片和冷盾構勒基座圣間將動產生疾一定破間隙色。為葬防止別管片雁下沉側導致唐環(huán)縫莫開口悉，要易在管色片與飯盾構芝基座梨間用李錐木叢塞住護。另外索，此膏時負右環(huán)管獲片是執(zhí)開口果環(huán)，眨為開口慌環(huán)管拳片支討撐防止隨盾構啦推進介導致令管片泳標準蘆塊產蒸生外冠張現(xiàn)俱象，虹在管謊片兩盜邊各胸焊接濤一支包撐柱傭。盾構半出洞骨是盾攤構施賽工中昨非常培重要舌的環(huán)姑節(jié)，遙也是絲式危險褲性最剩大的傅環(huán)節(jié)掃。所解以，腳盾構補出洞庫最關暈節(jié)的歡是要纖快。開因此喇在破哀除洞悲門之鼻前所京有工顯作都劈燕應就種緒，賞保證驗所有題設備浸運轉耕正常徑。各執(zhí)施工鍋環(huán)節(jié)棗都應鞏配合睡到位極，力逢保盾瞇構順絲式利靠年上洞臂門土皮體。圖34以上冬為盾炒構出椒洞工庫藝的且介紹臘。盾構殊施工抬關鍵跡技術-始發(fā)始發(fā)恰臺兩愁側的貸加固由于持始發(fā)妙臺在尿盾構姐始發(fā)煎時要焰承受盈縱向帳、橫眨向的黑推力睛以及穴約束穿盾構市旋轉是的扭崗矩。運所以臥在盾鞠構始據(jù)發(fā)之灑前，徐必須葬對始脈發(fā)臺敬兩側畏進行噸必要具的加興固。盾構原施工托關鍵合技術-始發(fā)負環(huán)稍管片亦的拼淋裝類蓋型在安銷裝井悲內的認負環(huán)敢管片含的拼雖裝類勉型通恐常采摔取通絕縫拼修裝，罷主要陳是因騾為盾瞞構井兔一般耗只有熔一個統(tǒng)，在纏施工與過程總中要娛利用燥此井橫進行晝出渣下、進止管片扒。所耳以采顆用通誕縫拼淡裝可淋以保割證能側及時偏、快菌速的語拆除副負環(huán)兩管片血。盾構猴施工殼關鍵蛋技術-始發(fā)始發(fā)亞時盾費構姿乞態(tài)的呈控制主要