盾構(gòu)施工技術(shù)圖文詳解

盾構(gòu)機(jī)施工技術(shù)學(xué)習(xí)--圖文詳解

一、盾構(gòu)機(jī)的簡(jiǎn)介I

1、盾構(gòu)的起源

1806年，法國(guó)工程師麥克?布魯內(nèi)爾發(fā)到

一種蛀蟲(chóng)（船蛆）鉆出孔道，船蛆是一

殼，在鉆穿木板時(shí)，分泌出液體涂在孔爰

護(hù)殼，用以抵抗木板潮濕后的膨脹，以1

鉆孔的啟示下，布魯內(nèi)爾發(fā)現(xiàn)了盾構(gòu)掘三

在英國(guó)注冊(cè)了專(zhuān)利。

1825年布魯內(nèi)爾開(kāi)始在倫敦泰晤

6.8m,寬H.4m的矩形盾構(gòu)隧道，歷

年布魯內(nèi)爾完成了全長(zhǎng)370m的隧道

次特大涌水犧牲了6人。（具體請(qǐng)看

起源》）

睢要分類(lèi)

迄今為止，盾構(gòu)主要分為四代盾構(gòu)多

手掘式盾構(gòu)機(jī)、第二代是半機(jī)械式至

代是閉胸式盾構(gòu)機(jī)、第四代大斷面J

斷面多樣化盾構(gòu)機(jī)。根據(jù)工作原理玲

式盾構(gòu)、泥水平衡式盾構(gòu)和復(fù)合式展

目部目前所用的是土壓平衡式盾構(gòu)，

述土壓平衡式盾構(gòu)。

1974年在日本東京使用了第一臺(tái)土壓

外徑為3.72%土壓平衡式盾構(gòu)機(jī)的

構(gòu)掘進(jìn)時(shí)，其前端刀盤(pán)旋轉(zhuǎn)掘削土層

來(lái)的土體進(jìn)入土艙。當(dāng)土體充滿(mǎn)土施

壓與掘削面實(shí)現(xiàn)平衡，即保持艙內(nèi)的

的士的壓力和掌子面上的水的壓力保

刀盤(pán)不斷的切削掌子面的土體，慢慢

3、盾構(gòu)機(jī)的主要構(gòu)造組成

盾構(gòu)機(jī)從前至后依次由刀盤(pán)、切口目

支撐環(huán)（中盾）、盾尾。盾尾后是超

橋與1#臺(tái)車(chē)相連，1#臺(tái)車(chē)后依次為2

車(chē)、4#臺(tái)車(chē)、5#臺(tái)車(chē)。

各主機(jī)大件的基本

名稱(chēng)直徑長(zhǎng)度重量

(mm)(mm)

刀盤(pán)628074055

前體62501709；

中體6240258031.

盾尾623032852(

1）刀盤(pán)

寥

刀盤(pán)包括焊接結(jié)構(gòu)件和刀架。刀盤(pán)菜

磨層，圓周區(qū)域有耐磨格柵構(gòu)成的銀

轉(zhuǎn)，挖出的渣土被運(yùn)到刀盤(pán)的8個(gè)開(kāi)

部開(kāi)口向內(nèi)傾斜，這樣的結(jié)構(gòu)使渣zt

容易流向螺旋輸送機(jī)。焊接的攪拌震

改良添加劑和挖出的渣土在刀盤(pán)后通

2）前盾

前盾又稱(chēng)切口環(huán)，它里面裝有支撐主

送機(jī)的鋼結(jié)構(gòu)。螺旋輸送機(jī)從盾尾斜

機(jī)。前盾前沿呈鍥形，以防止渣土粘

流到底部的螺旋輸送機(jī)。

壓力隔板將前盾的開(kāi)挖艙和主艙分離

面的門(mén)可以讓人進(jìn)入開(kāi)挖艙進(jìn)行保養(yǎng)

此外，隔板有幾個(gè)開(kāi)口，可以控制渣

和以及作為修理時(shí)輸電線(xiàn)的接線(xiàn)盒接

的隔板上的四個(gè)攪拌器，水、膨潤(rùn)土

至開(kāi)挖艙。攪拌器均勻分布使土倉(cāng)內(nèi)

充分?jǐn)嚢琛?/p>

3）中盾

中盾又稱(chēng)支撐環(huán)，前盾和中盾是用螺

在一起的。

在中盾內(nèi)布置了推進(jìn)缸支座和管片安

安裝機(jī)支架通過(guò)相應(yīng)的法蘭面和管片

起來(lái)。推進(jìn)缸和連接盾尾的較接油缸

為穩(wěn)定巖石和用掘進(jìn)設(shè)備進(jìn)行試掘進(jìn)

殼上焊接了帶球閥的超前鉆機(jī)孔。中

使用的是預(yù)緊密封。如果密封出現(xiàn)問(wèn)

潤(rùn)滑，水還是能夠進(jìn)入盾殼；那么較

可膨脹的應(yīng)急氣囊密封臨時(shí)保護(hù)，防

氣囊最大膨脹壓力為lObar。注意：女

密封時(shí)，則不允許掘進(jìn)。

盾尾通過(guò)14個(gè)被接油缸和中盾相連。

護(hù)下用管片拼裝機(jī)安裝管片；而在尾

裝好的管片之間用盾尾刷密封。

■」、盾構(gòu)機(jī)內(nèi)部的主要構(gòu)造

?

1）刀盤(pán)和刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)

刀盤(pán)的旋轉(zhuǎn)靠位于盾殼中心的軸承。

內(nèi)齒圈、外圈和中間的三排圓柱滾相

法蘭和盾殼聯(lián)接，內(nèi)齒圈和刀盤(pán)通亢

八個(gè)液壓馬達(dá)通過(guò)行星齒輪驅(qū)動(dòng)小法

齒輪共同驅(qū)動(dòng)內(nèi)齒圈進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而

刀具轉(zhuǎn)動(dòng)。

2）推進(jìn)油缸

推進(jìn)缸主要用于推進(jìn)和安裝管片，尾

的推力靠推進(jìn)油缸提供，盾構(gòu)機(jī)上一

缸［單個(gè)油缸的最大推力為1J40KN

大行程為2000mm。

3）管片拼裝機(jī)

管片拼裝機(jī)用法蘭連接安裝在盾尾行

上，管片拼裝機(jī)由拖架梁、旋轉(zhuǎn)架、

夾緊系統(tǒng)的十字梁組成。管片拼裝機(jī)

裝管片，如果需要進(jìn)行超前鉆探時(shí)亙

機(jī)的適配器板上安裝超前鉆機(jī)設(shè)備。

管片拼裝機(jī)的運(yùn)動(dòng)情況是根據(jù)現(xiàn)有不

設(shè)計(jì)的，它可以對(duì)管片進(jìn)行精確定任

轉(zhuǎn)和移動(dòng)等功能都是比例控制的，月

功能的設(shè)定壓力可以使其對(duì)各元件邊

管片拼裝機(jī)通過(guò)安裝在拖架梁上的伸縮7

輸送小車(chē)之間移動(dòng)。在用手將起吊螺桿才

由管片輸送機(jī)抓起并運(yùn)到盾尾。

4）螺旋輸送機(jī)

螺旋輸送機(jī)用于渣土的運(yùn)輸，前盾的底1

機(jī)，螺旋輸送機(jī)從隔板到臺(tái)車(chē)沿中心線(xiàn)

m筋機(jī)各組件參數(shù)表

見(jiàn)附表i

構(gòu)機(jī)后配套系統(tǒng)

后配套系統(tǒng)總共包括2輛電瓶車(chē)和5個(gè)獨(dú)工

車(chē)上都裝有盾殼前進(jìn)所需要的輔助裝置。

另外，盾構(gòu)機(jī)工作所需的冷卻水、新鮮名

高壓電纜都通過(guò)臺(tái)車(chē)管線(xiàn)輸送進(jìn)去，而于

臟水從盾構(gòu)機(jī)的盾殼底部被運(yùn)送出去。

臺(tái)車(chē)連接在管片安裝機(jī)的托架梁上，隨建

掘進(jìn)方向運(yùn)動(dòng)。拖車(chē)在鋪設(shè)的軌道上行月

臺(tái)車(chē)的結(jié)構(gòu)可以使電瓶車(chē)進(jìn)入第二臺(tái)臺(tái)為

片、砂漿、備件和其它油料。

宅3盾構(gòu)的施工準(zhǔn)備

1、地面施工準(zhǔn)備,j]

①出土、管片存放/

隧道正式推進(jìn)前，施工場(chǎng)地先平整、硬4

車(chē)站端頭井處設(shè)置集土坑、管片存放場(chǎng)Ji

和挖掘機(jī)的場(chǎng)地。組織專(zhuān)用運(yùn)土車(chē)輛，

路線(xiàn)以及棄土場(chǎng)地運(yùn)輸渣土。

②漿液制備

每環(huán)同步注漿量為6.1m3,根據(jù)實(shí)際需要

統(tǒng)，供盾構(gòu)推進(jìn)時(shí)注漿用。為減少砂漿白

設(shè)備設(shè)在井口旁，拌漿設(shè)備采用30m3/hW

站，為減輕勞動(dòng)強(qiáng)度及減少灰塵飛揚(yáng)，身

煤灰及膨潤(rùn)土、另外攪拌站旁還設(shè)外摻齊

20m3貯水箱。

③集土坑

隧道施工時(shí)分別在盾構(gòu)左右始發(fā)井旁各t

坑上設(shè)置倒土架；根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)每環(huán)出二

假設(shè)每班最多可完成9環(huán)，集土坑容積要

才能滿(mǎn)足施工的連續(xù)性。

④垂直運(yùn)輸

如果左右線(xiàn)的工作面間距不超過(guò)23nL可匕

門(mén)吊，若工作面間距大于23m,超過(guò)龍匚

考慮用2臺(tái)龍門(mén)吊，主要考慮龍門(mén)吊出土

管片方便。使用2臺(tái)龍門(mén)吊時(shí)，在架設(shè)龍

龍門(mén)吊之間的間距，要保證2臺(tái)龍門(mén)吊吊

得出現(xiàn)龍門(mén)吊“打架”現(xiàn)象。

⑤進(jìn)、始發(fā)口土體加固

為保證盾構(gòu)安全始發(fā)、接收，隧道進(jìn)、H

好的自立性和密實(shí)性，使洞口土體在盾農(nóng)

塌，地下水不涌入端頭井內(nèi)，為此必須為

固。加固方法一般采用旋噴樁加固和冷V

施工準(zhǔn)備,

1）發(fā)射架安裝骸

發(fā)射架作為臺(tái)車(chē)下井過(guò)渡工具以及盾構(gòu)對(duì)

于盾構(gòu)機(jī)以及后配套到場(chǎng)安裝完。r

發(fā)射架的安裝應(yīng)注意始發(fā)段隧道所處的￡

條件，確保盾構(gòu)中心軸線(xiàn)的坡度與隧道電

應(yīng)，考慮到隧道后期沉降因素，盾構(gòu)中（

線(xiàn)略抬高10?20mm,特別注意在對(duì)始發(fā)重

計(jì)進(jìn)行準(zhǔn)確的定位，嚴(yán)格控制標(biāo)高及中4

后對(duì)發(fā)射架加設(shè)支撐加固和固定，防止豐

架應(yīng)具有足夠的剛度和強(qiáng)度，導(dǎo)軌必須加

n

Z)I

J

rnr

D

發(fā)射架俯視圖

發(fā)射架側(cè)視圖

發(fā)射架詳圖

2）盾構(gòu)安裝與調(diào)試I

在車(chē)站范圍內(nèi)盾構(gòu)掘進(jìn)相反方向80米鋪超

鋼軌，并將鋼軌延伸到始架上。發(fā)射架￥

上方放置路基箱板和軌枕，車(chē)站底板和勞

用鋼軌及連接板連接之后，臺(tái)車(chē)依次吊”

始發(fā)托架的鋼軌上，拖入車(chē)站內(nèi)。臺(tái)車(chē)］

發(fā)射架上的鋼軌、軌枕以及路基箱板，。

盾構(gòu)分段吊入井下，并在井下始發(fā)托架」

位，并連接臺(tái)車(chē)，完成后由專(zhuān)業(yè)技術(shù)人步

注：盾構(gòu)下井吊裝順序：組裝下井的順月

—4#臺(tái)車(chē)一3#臺(tái)車(chē)一2#臺(tái)車(chē)一1#臺(tái)車(chē)一於

車(chē)一螺旋輸送機(jī)一中盾一前盾一刀盤(pán)一唱

3）后盾系統(tǒng)安裝'孽

盾構(gòu)機(jī)的后盾系統(tǒng)應(yīng)滿(mǎn)足盾構(gòu)推進(jìn)所需善

平整度。后盾系統(tǒng)由鋼立柱、后座基座、

負(fù)環(huán)襯砌組成。負(fù)環(huán)管片根據(jù)實(shí)際情況，

環(huán)拼裝。為預(yù)留出硝口，負(fù)環(huán)管片一律訝

上方的拼裝模式，并且第?8至第?3環(huán)負(fù)環(huán)

三塊。同時(shí)，為保證給盾構(gòu)機(jī)提供足夠白

的安全，在第?3環(huán)負(fù)環(huán)管片加設(shè)144?；。?/p>

支撐將其支撐于負(fù)環(huán)鋼管片上。

為保證管片點(diǎn)位的準(zhǔn)確，拼裝第?8環(huán)負(fù)五

確控制好底部標(biāo)準(zhǔn)塊的位置。另外，半專(zhuān)

必須焊接牢固，確保后盾系統(tǒng)的可靠性。

后盾系統(tǒng)詳圖

盾構(gòu)基座

4）盾構(gòu)就位姿態(tài)的測(cè)量復(fù)核?

在盾構(gòu)開(kāi)始掘進(jìn)前對(duì)盾構(gòu)的姿態(tài)進(jìn)行測(cè)雪

縱向坡度、橫向旋轉(zhuǎn)角、平面偏離值、:

里程，盾構(gòu)姿態(tài)的偏差應(yīng)滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求，

監(jiān)理工程師審查。

5）洞門(mén)密封裝置安裝I

由于工作井洞圈直徑與盾構(gòu)殼體存在環(huán)開(kāi)

防止盾構(gòu)始發(fā)和施工期間土體從該空隙濯

保證盾尾通過(guò)后能立即進(jìn)行背襯注漿填子

洞門(mén)圈預(yù)埋環(huán)形鋼圈，盾構(gòu)始發(fā)前在洞「

圈安裝由簾布橡膠板、圓環(huán)板、翻板和於

發(fā)密封裝置，以起到施工階段臨時(shí)的防功

用。

■盾構(gòu)推進(jìn)施工工藝

一

潞

?

之

4窗

Z

旅

.一

1、盾構(gòu)始發(fā)準(zhǔn)備工

盾構(gòu)掘進(jìn)施工的豎井

始發(fā)工作井：

滿(mǎn)足盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)安裝和出洞施

工作井：

盾構(gòu)隧道掘進(jìn)完成后進(jìn)入接收

拆卸或轉(zhuǎn)場(chǎng)吊裝移位的工作空間要目

豎井施工方法：

沉井法、地下連續(xù)墻圍護(hù)、鋼

盾構(gòu)掘進(jìn)施工的豎井

⑴鑿除洞門(mén)混凝土肯

施工流程：搭設(shè)腳手架一開(kāi)孔制

f鑿除洞門(mén)第一層混凝土一苦

板和翻板一安裝防磕頭裝置。

盾構(gòu)始發(fā)前需在洞門(mén)上開(kāi)16個(gè)觀察孔,

滲漏水現(xiàn)象，若有滲漏水現(xiàn)象，馬上全

采用冷凍法加固的洞門(mén)，繼續(xù)冷凍，兔

采用旋噴樁加固的洞門(mén)，采用注漿法U

察孔不再滲漏水為止。

當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)滿(mǎn)足以下要求時(shí)才

⑴工作井已按設(shè)計(jì)要求完成并通過(guò)驗(yàn)

軸線(xiàn)、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)符合之

求并能滿(mǎn)足盾構(gòu)施工各階段受力要求

尺寸和洞門(mén)中心已復(fù)核且符合設(shè)計(jì)要，

⑵盾構(gòu)推進(jìn)、始發(fā)/到達(dá)施工方案已

審，評(píng)審意見(jiàn)已予落實(shí)或整改，監(jiān)理?

批；

⑶測(cè)量、監(jiān)測(cè)方案已審批，監(jiān)測(cè)控制

案布置好，且已測(cè)取初始值；

⑷井下控制點(diǎn)已布設(shè)且固定;

⑸要求的各項(xiàng)端頭措施（端頭加固、器

經(jīng)完成，各項(xiàng)指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求為

⑹洞門(mén)探孔已打，未發(fā)現(xiàn)異常情況并幫

求；

⑺始發(fā)/接收托架架已經(jīng)設(shè)計(jì)驗(yàn)算，”

求；

⑻對(duì)盾構(gòu)隧道沿線(xiàn)的建（構(gòu)）筑物、售

況及其承受變形的能力已完成調(diào)查，劣

行的防御措施；

⑼施工現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)交底（含各施工工藝?yán)?/p>

完成；

⑩人員、機(jī)械、材料按要求到位(盾本

設(shè)備拼裝就位，并通過(guò)相關(guān)部門(mén)驗(yàn)收［

(11)對(duì)本工程潛在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行辯識(shí)和分布

可操作性的應(yīng)急預(yù)案編制完成并落實(shí)搶

人員、方案等；

?已落實(shí)設(shè)計(jì)、專(zhuān)項(xiàng)施工方案及規(guī)范關(guān)

①在洞圈內(nèi)側(cè)沿發(fā)射架軌道直線(xiàn)方向焊書(shū)

置，高度與鋼軌保持一致?！?/p>

②盾構(gòu)初期掘進(jìn)時(shí)前期出土及管片下井口

進(jìn)行。當(dāng)臺(tái)車(chē)完全進(jìn)入隧道后，出土及唱

井開(kāi)口環(huán)處進(jìn)行。

洞圈正面圖

防磕頭裝置詳圖

③當(dāng)盾構(gòu)進(jìn)入洞圈立即進(jìn)行洞圈簾布白

構(gòu)機(jī)通過(guò)防磕頭裝置時(shí)不旋轉(zhuǎn)刀盤(pán)。、

④初始發(fā)時(shí)盾構(gòu)平推，用刀盤(pán)切削土々

固區(qū)域內(nèi)，土體較硬，為控制軸線(xiàn)、保

力應(yīng)略低于理論值，保持在0.15MPa,W

快，宜小于2.0cm/min；并在推進(jìn)時(shí)按d

在盾構(gòu)的正面加入發(fā)泡劑，以減少刀盤(pán)

低總推力，改善刀盤(pán)受力情況，同時(shí)改

便于土體排出。出加固區(qū)后為防止盾構(gòu)

衡土壓力值設(shè)定稍高于理論值；盾構(gòu)推

設(shè)計(jì)坡度。同時(shí)根據(jù)地層變形量等監(jiān)控

力設(shè)定值、推進(jìn)速度等施工參數(shù)及時(shí)調(diào)

⑤盾構(gòu)始發(fā)要注意盾構(gòu)推進(jìn)力不能大弓

受力，要觀察鋼后靠的變形情況，如發(fā)

及時(shí)采取措施，以免管片上浮。負(fù)環(huán)管

橡膠板緩沖墊。

⑥洞口洞圈環(huán)形鋼板上預(yù)留開(kāi)啟的2#

尾全部始發(fā)時(shí)，固定好扇形板，啟動(dòng)盾

盾尾后空腔，待閥門(mén)出漿后關(guān)閉閥門(mén)，

步注漿。

⑦當(dāng)盾尾脫出工作井壁后，調(diào)整洞圈1

環(huán)板并與洞門(mén)特殊管片焊接成一體，防

失造成地面塌陷或下沉。

2、盾構(gòu)試掘進(jìn)

區(qū)間隧道采用土壓平衡盾構(gòu)掘進(jìn)，土E

構(gòu)機(jī)切削的泥土充滿(mǎn)密封倉(cāng)并保持適當(dāng)

衡開(kāi)挖面的土體，從而達(dá)到對(duì)盾構(gòu)機(jī)前

支護(hù)的目的。因此，盾構(gòu)推進(jìn)過(guò)程中，

質(zhì)、覆土厚度、地面建筑情況并結(jié)合地

果及時(shí)調(diào)整設(shè)定土倉(cāng)壓力，推進(jìn)速度要

穩(wěn)，控制好每次的糾偏量，減少對(duì)土體

片拼裝創(chuàng)造良好的條件。同步注漿量要

出楂量和地表監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)調(diào)整，將施

軸線(xiàn)的偏差及地層變形控制在允許的范

根據(jù)施工要求，始發(fā)口100m范圍作為

施工要對(duì)推進(jìn)參數(shù)認(rèn)真控制，將推進(jìn)1

（如推力、推進(jìn)速度、出土量、正面:

面沉降結(jié)合起來(lái)進(jìn)行收集、統(tǒng)計(jì)、分7

層的盾構(gòu)合理的推進(jìn)參數(shù)，以科學(xué)地指

(1)掘進(jìn)土壓的控制：掘進(jìn)時(shí)，如給

壓通常靠改變螺旋輸送機(jī)的速度來(lái)控:

的速度快，渣土排出的就快，土壓就，

土排出的慢，土壓就相應(yīng)地上升。一」

變掘進(jìn)速度也可以控制土壓。減慢掘j

降低；加快掘進(jìn)速度，土壓就增加。

(2)出殖量的控制

每環(huán)理論出楂量(實(shí)方)為：

[(nXD2)4-4]XL=[(nX6.28

義1.5=46.44方/環(huán)

虛方約為實(shí)方的1.5的膨脹系數(shù)，約70：

(3)推進(jìn)速度

盾構(gòu)始發(fā)在試驗(yàn)段推進(jìn)速度在正常情Z

40nim/min,并根據(jù)地面測(cè)量數(shù)據(jù)及時(shí)V

心土壓力。

(4)盾構(gòu)推進(jìn)中的硝土改良飛

理論上殖土在土壓平衡工況模式下支*

有以下特征：

a、良好的流塑狀態(tài)；

b、良好的粘一軟稠度；

c、低的內(nèi)摩擦力；

d、低的透水性。

但一般地層巖土不會(huì)自然具有這些特不

摩擦增大，工作負(fù)荷增加。同時(shí)，密封

狀態(tài)差時(shí)，在壓力和攪拌作用下易產(chǎn)生

結(jié)等現(xiàn)象，從而無(wú)法形成有效的對(duì)開(kāi)挖

的排土狀態(tài)。當(dāng)楂土透水性強(qiáng)時(shí)，硝士

內(nèi)排出時(shí)無(wú)法形成有效的壓力遞降，土

無(wú)法達(dá)到穩(wěn)定的控制狀態(tài)。

當(dāng)硝土滿(mǎn)足不了這些要求時(shí)，需通過(guò)正

螺旋輸送機(jī)內(nèi)注入添加劑對(duì)硝土進(jìn)行改

加劑種類(lèi)主要是泡沫和泥漿。

4、盾構(gòu)正式掘進(jìn)

1）盾構(gòu)正式掘進(jìn)中加強(qiáng)施工監(jiān)測(cè)，隨

數(shù)，不斷完善施工工藝，控制地表最大

30?+10mm范圍內(nèi)。

2）掘進(jìn)推進(jìn)過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制盾構(gòu)方

際中線(xiàn)與設(shè)計(jì)偏差在上、下、左、右均

時(shí)應(yīng)勤糾偏，坡度和方向不能突變，隱

變化不能大于0.4%。在緩和曲線(xiàn)、圓成

程控制掘進(jìn)方向和偏轉(zhuǎn)角度。

筑物或與地下構(gòu)筑物很近時(shí)推進(jìn)速度應(yīng)

防推進(jìn)造成周?chē)馏w較大的擾動(dòng)。

4）推進(jìn)出土量控制

每環(huán)出土量在98?100%間，同時(shí)考慮送

良，每環(huán)出土70m3左右。

5）上述各項(xiàng)工作，必須逐項(xiàng)、逐環(huán)、

錄。具體要求如下：節(jié)

①隧道掘進(jìn)

——環(huán)號(hào)

——掘進(jìn)速度

——盾構(gòu)正面土壓力

——刀盤(pán)轉(zhuǎn)速、油壓、螺旋機(jī)轉(zhuǎn)速

——盾構(gòu)推力、千斤頂開(kāi)啟數(shù)量及位電

——盾構(gòu)內(nèi)壁與管片外側(cè)環(huán)形空隙（J

四處）

②同步注漿一

——注漿壓力、數(shù)量、稠度

——注漿材料配比

——注漿試塊強(qiáng)度（每日取樣試驗(yàn)）

——實(shí)際注漿量和理論注漿量的百分匕

③測(cè)量中

——盾構(gòu)傾斜度

——盾構(gòu)旋轉(zhuǎn)角度

——隧道橢圓度

——推進(jìn)總距離

——隧道每環(huán)襯砌環(huán)軸心（X、Y、Z）

偏差

④隧道滲漏水統(tǒng)計(jì)展示圖及滲漏水量

施工中應(yīng)及時(shí)將上述記錄提交給監(jiān)理口

管片拼裝分為通縫拼裝和錯(cuò)縫拼裝

:（1）通縫拼裝——前后環(huán)縱縫對(duì)齊的一種拼

法，其特點(diǎn)（圖3-4）

1）整條隧道整體性差因各環(huán)之間僅有縱

向螺栓連接圓環(huán)，管片間無(wú)牽連。

2）圓環(huán)變形大，由于縱向螺栓孔徑間隙

產(chǎn)生管片位置的變動(dòng)，使圓環(huán)變形量大。

3）環(huán)面平整度差。由于環(huán)縫壓密量不一

而引起，并使誤差累計(jì)

4）由于環(huán)面累計(jì)誤差存在造成環(huán)向螺栓

難穿。

5）圓環(huán)二塊管片結(jié)縫質(zhì)量差，易產(chǎn)生噴

叭、轉(zhuǎn)角、內(nèi)弧面不平及管片相對(duì)旋轉(zhuǎn)等。

片拼裝一拼裝方法

（2）錯(cuò)縫拼裝——前后環(huán)縱縫錯(cuò)開(kāi)的一種拼法，

有1/2或1/3管片弧長(zhǎng)的二種，其特點(diǎn)：

（圖3—5）

1）整條隧道整體性強(qiáng)，縱向變形少；

2）由于每塊管片受到其前環(huán)、后環(huán)與

本環(huán)六塊管片的限制，所以圓環(huán)變形小；

3）圓環(huán)質(zhì)量好同樣對(duì)拼裝的質(zhì)量要求

也很高，不然將影響下環(huán)管片拼裝精度；

4）環(huán)面產(chǎn)生的不平整量不產(chǎn)生累計(jì)，而是產(chǎn)

生下一環(huán)騎縫管片的斷裂。

盾構(gòu)施工的區(qū)間隧道，管片襯砌是隧頁(yè)

節(jié)。管片拼裝的質(zhì)量直接影響到隧道壽

能力，因此嚴(yán)格控制管片安裝質(zhì)量至關(guān)

1）管片質(zhì)量要求

管片表面不得出現(xiàn)裂縫、破損、掉角等

術(shù)規(guī)范要求。

序項(xiàng)目

號(hào)

1拼裝成環(huán)后水平直徑與垂直直徑

允許偏差（漿液凝固后）

2第一片管片定位量允許偏差

3相鄰管片（環(huán)與環(huán)、塊與塊）間

的“踏步”

4相鄰管片肋面允許不平整度

5環(huán)縫張開(kāi)

6縱縫張開(kāi)

2）管片的運(yùn)輸、堆放

管片由運(yùn)送車(chē)輛從管片生產(chǎn)工廠運(yùn)至方

工場(chǎng)地安裝彈性密封條、傳力襯墊等，

運(yùn)輸指令經(jīng)工地門(mén)吊垂直運(yùn)送到編組列

瓶車(chē)運(yùn)至隧道內(nèi)工作面進(jìn)行拼裝。在這

工序應(yīng)注意以下問(wèn)題：

①制定專(zhuān)門(mén)的管片運(yùn)輸作業(yè)指導(dǎo)書(shū)，Z

直運(yùn)輸過(guò)程中，所有運(yùn)輸過(guò)程中應(yīng)特別

保護(hù)，避免造成損壞；

②管片的存放物場(chǎng)地必須平整，并用

鋪設(shè)成管片堆放墊墩；

③管片的堆放層數(shù)不可超過(guò)三塊，以夕

壞，堆放時(shí)塊與塊之間應(yīng)以方木支墊；

④在管片經(jīng)門(mén)吊進(jìn)行垂直時(shí)必須采用W

確保施工的安全；

⑤管片的供應(yīng)順序、型號(hào)等必須根據(jù)方

師下達(dá)的管片運(yùn)送指令進(jìn)行，避免因管

致工序時(shí)間的耽誤。

3）防水等材料的安裝.

①?gòu)椥悦芊鈮|、自粘性橡膠薄板、傳歹

及石棉橡膠板的使用必須按設(shè)計(jì)要求進(jìn)

漏用；

②密封墊等材料的安裝要制定專(zhuān)門(mén)的彳

要求在施工中必須嚴(yán)格執(zhí)行。在彈性密

前應(yīng)清除管片上預(yù)留凹槽接觸面的灰塵

剝離、脫落。安裝時(shí)應(yīng)特別注意，彈性

確的粘貼在凹槽的正中位置，以保證管

密封墊能以緊大接觸面積。

潮設(shè)備，避免密封墊或軟木傳力襯墊淋

壞；

④在管片拼裝前，若因故導(dǎo)致彈性密生

條發(fā)生了預(yù)膨脹，則必須重新更換彈性

⑤石棉橡膠的使用必須按工程師的技1

決杜絕使用錯(cuò)誤。以免引起拼裝困難等

⑥按設(shè)計(jì)本標(biāo)段區(qū)間工程管片均采用，

拼裝時(shí)先拼裝底部標(biāo)準(zhǔn)塊，然后按左彳

拼裝兩側(cè)的標(biāo)準(zhǔn)塊和鄰接塊，最后拼2

塊拼裝時(shí)先搭結(jié)二分之一環(huán)寬，徑向1

入。

4)縱、環(huán)向螺栓連接

本標(biāo)段均采用M30彎螺栓，每環(huán)縱向1(

根，計(jì)22根/環(huán)。

管片連接是保證管片拼裝質(zhì)量的重要

質(zhì)量十分重要。施工時(shí)對(duì)管片連接件E

進(jìn)行抽查，連接件還應(yīng)經(jīng)防腐處理，鹽

間做兩次。同時(shí)，在施工過(guò)程中還應(yīng)加

做到以下幾點(diǎn)：

①為防止管片拼裝時(shí)產(chǎn)生“踏步”，緊是

真的進(jìn)行對(duì)位；

②管片連接螺栓必須擰緊，螺栓緊固:

方式。管片拼裝過(guò)程中安裝一塊初緊j

結(jié)束后應(yīng)及時(shí)對(duì)環(huán)縱向螺栓進(jìn)行二次:

下一環(huán)時(shí)，借助推進(jìn)油缸推力的作用,

有螺栓尤其縱向螺栓。隧道貫通后，，

向螺栓進(jìn)行復(fù)緊；

5）環(huán)面超前量的控制

定期檢查管片環(huán)面超前量，當(dāng)超前值委

楔塊給予糾正，保證管片整環(huán)環(huán)面與隧

度。

6）其他注意點(diǎn)

為保證管片的拼裝質(zhì)量，應(yīng)制定專(zhuān)門(mén)白

指導(dǎo)書(shū)，對(duì)拼裝施工人員必須進(jìn)行崗位

要求在施工中還必須做到：

①在管片拼裝之前要清除盾尾拼裝部不

物，并檢查管片的型號(hào)、外觀以及密封

況，若型號(hào)與管片運(yùn)送指令不符應(yīng)立即

必須修復(fù)后才可拼裝；

②拼裝時(shí)應(yīng)避免損壞管片和密封條，M

損傷，應(yīng)更換完好的管片拼裝并對(duì)受損

補(bǔ)，密封條受損也必須更換。

③腐蝕性地層必須在管片外側(cè)涂抹防品

6、同步注漿和二次注漿

盾構(gòu)施工引起的地層損失和盾構(gòu)隧道萬(wàn)

剪切破壞的重塑土的再固結(jié)以及地下水

致地表沉降的重要原因。為減少和防止

盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程中，要盡快在脫出盾尾的

同步注入足量的漿液材料充填盾尾環(huán)形

1）注漿目的F

管片襯砌背后注漿是盾構(gòu)施工中的一工

序，其目的主要有以下三個(gè)方面：

①及時(shí)填充盾尾建筑空隙，支撐管片片

地控制地表沉降；

②凝結(jié)的漿液作為盾構(gòu)施工隧道的第一

增強(qiáng)隧道的防水能力；

③為管片提供早期的穩(wěn)定并使管片與月

化，有利于盾構(gòu)掘進(jìn)方向的控制，并能

的最終穩(wěn)定。

2）注漿方式和特點(diǎn)

本標(biāo)段區(qū)間隧道穿越及施工影響范圍吐

要為粉質(zhì)粘土及淤泥質(zhì)粘土層。地層自

構(gòu)掘進(jìn)后受擾動(dòng)的圍巖不能自穩(wěn)，易產(chǎn)

從而引起地表沉降，采用同步注漿及時(shí)

再以二次補(bǔ)強(qiáng)注漿進(jìn)一步填充，確保對(duì)

填充密實(shí)。

①同步注漿.

根據(jù)隧道洞身穿越地層的特點(diǎn)，為能￡

筑空隙及時(shí)支撐管片周?chē)鷰r體，防止地

形而危及周?chē)h(huán)境安全，采用盾構(gòu)邊掘

式，通過(guò)盾構(gòu)機(jī)自設(shè)的同步注漿系統(tǒng)及

孔，注漿在盾構(gòu)尾建筑空隙形成的同時(shí)

同步注漿使盾尾建筑空隙得到及時(shí)填子

地表沉降得到控制，在漿液凝固后，強(qiáng)

但可能有局部不夠均勻或因漿液固結(jié)收

因此為提高背襯注漿層的防水性及密實(shí)

補(bǔ)充以二次注漿，進(jìn)一步填充空隙并形

層，同時(shí)也達(dá)到加強(qiáng)隧道襯砌的目的。

二次注漿一般在管片與巖壁間的空隙;

致使地表沉降得不到有效控制或管片1

滲漏的情況下才實(shí)施。施工時(shí)采用地J

反饋，結(jié)合洞內(nèi)超聲波探測(cè)管片襯砌,

方法，綜合判斷是否需要進(jìn)行二次注漿

3）注漿材料、漿液配比及性能指標(biāo)

盾構(gòu)施工背襯注漿宜選用具有料源廣、!

久耐用、固結(jié)實(shí)體強(qiáng)度能達(dá)到設(shè)計(jì)要求

周?chē)h(huán)境無(wú)毒性污染、價(jià)格低廉等特點(diǎn)

漿液要流動(dòng)性好，便于盾構(gòu)移動(dòng)過(guò)程中

漿，而一環(huán)注漿結(jié)束后，漿液凝固有較

有膨脹性，避免后期收縮變形，二次注

性強(qiáng)，能補(bǔ)充同步注漿的缺陷，對(duì)同步

補(bǔ)充作用。

同步注漿、二次注漿初步采用的注漿本

能指標(biāo)如下表。

漿液配比和性能指標(biāo)

，■▼|V...V*|VM■

凝夠K

叔，腕匕球K，N酎

赫加'林

（咻伙

同步

5Mo.以5,u-0M97MG11，

蹋

二次

5.M*川QM，0*2*0M75.岡雄43~

玲

當(dāng)?shù)叵滤貏e豐富時(shí)，需百

同時(shí)為了及早建立起漿液的高粘度，I

隙中充填的同時(shí)將地下水疏干（將地i

處），獲得最佳充填效果，這時(shí)需要;

間調(diào)整到1?4min,必要時(shí)二次注漿可:

雙液漿。

4）注漿設(shè)備

同步注漿采用盾構(gòu)機(jī)后配套附帶的同

強(qiáng)注漿采用自備的KBY-50/70雙液注為

同步注漿漿液在洞外拌制，采用自行

站，拌制好的漿液由轉(zhuǎn)駁泵運(yùn)到洞內(nèi)?

的儲(chǔ)漿罐中待注。

吊裝孔的配套能力，能夠?qū)崿F(xiàn)快速接:

漿的功能，并配備泄?jié){閥。

①注漿壓力

同步注漿時(shí)要求在地層中的漿液壓力3

水壓力及土壓力之和，做到盡量填補(bǔ)同

裂。注漿壓力過(guò)大，管片周?chē)翆訉?huì)

造成后期地層沉降及隧道本身的沉降，

漿；而注漿壓力過(guò)小，漿液填充速度過(guò)

足，會(huì)使地表變形增大，依據(jù)深圳地質(zhì)

漿壓力一般為0.27).5Mpa,二次注漿壓

②注漿量W

同步注漿量理論上是充填盾尾建筑空以

慮盾構(gòu)推進(jìn)過(guò)程中的糾編、漿液滲透（

關(guān)）及注漿材料固結(jié)收縮等因素。注漿

行計(jì)算：

Q=VX式中：Q——注漿量（m3）

人——注漿率（取1.4?2。曲線(xiàn)地段2

取較大值，其它地段根據(jù)實(shí)際情況選定

V---------盾尾建筑空隙（m3）

6）質(zhì)量保證措施一

①施工前應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)的漿液配比試驗(yàn),!

漿材料、添加劑及漿液配比，保證所選

度、耐久性等物理力學(xué)指標(biāo)滿(mǎn)足工程的

②制定詳細(xì)的注漿施工設(shè)計(jì)和工藝流下

制程序，并制定專(zhuān)門(mén)的作業(yè)指導(dǎo)書(shū)。嚴(yán)

注漿、檢查、記錄、分析，及時(shí)做出P

Q（注漿量）一t（時(shí)間）曲線(xiàn)，分析注

指導(dǎo)下次注漿，并及時(shí)報(bào)監(jiān)理工程師；

③注漿作業(yè)由專(zhuān)人進(jìn)行，上崗前應(yīng)通天

程應(yīng)由富有經(jīng)驗(yàn)的土木工程師負(fù)責(zé)注漿

作；

④根據(jù)洞內(nèi)管片襯砌變形和地面及周日

測(cè)結(jié)果，及時(shí)進(jìn)行信息反饋，修正注漿

法，發(fā)現(xiàn)情況及時(shí)解決。

⑤做好注漿設(shè)備的維修保養(yǎng)、注漿材*

注漿作業(yè)順利連續(xù)不中斷的進(jìn)行；

⑥做好注漿孔的密封，保證其不漏水。

6、盾尾油脂和泡沫的加注一

⑴盾尾油脂

為防止盾構(gòu)推進(jìn)時(shí)，地下水及同步注共

入隧道，須在盾尾鋼絲刷位置注盾尾油

構(gòu)的密封功能。為了能安全并順利地完

掘進(jìn)任務(wù)，必須切實(shí)地做好盾尾油脂的

由于本地層風(fēng)化巖層較多，透水性較弓I

注油脂。

⑵泡沫

當(dāng)盾構(gòu)機(jī)遭遇硬風(fēng)化巖層或者在加

增加，這時(shí)候需要往開(kāi)挖倉(cāng)前注泡沫或

壤。另外，淤泥質(zhì)土層會(huì)影響土倉(cāng)中土

常工作，這會(huì)帶來(lái)地表隆沉超標(biāo)等一系

時(shí)同樣需要加注泡沫或者水，使得土壓

應(yīng)開(kāi)挖面的土壓。

盾構(gòu)進(jìn)洞、

7、盾構(gòu)接收

盾構(gòu)的接收到達(dá)是指從盾構(gòu)機(jī)到達(dá)下一站接收井之有

隧道進(jìn)入車(chē)站接收井被推上盾構(gòu)接收基座的整個(gè)施口

達(dá)相對(duì)于區(qū)間隧道的施工有其特殊性和重要性。其二

位及接收洞