盾构施工介绍
盾构施工介绍
一、盾构机选型
盾构的机型是指在根据工程地质和水文地质条件，盾构所采用的最有效的开挖面支护形式。
1.选型依据
(1) 土质条件、岩性、（抗压、抗拉、粒径、成分等个参数）
(2) 开挖面稳定（自立性能）
(3) 隧道埋深、地下水位
(4) 设计隧道的断面
(5) 环境条件、沿线场地（附近管线和建筑物及其结构特性）
(6) 衬砌类型
(7) 工期
(8) 造价
(9) 宜用的辅助工法
(10) 设计路线、线形、坡度
（11）电气等其他设备条件
地层渗透系数对于盾构的选型是一个很重要的因素。通常，当地层的渗透系数小于10-7m/s时，可以选用土压平衡盾构机；渗透系数大于10-4 m/s时，一般选用泥水盾构；介于两者之间的既可以用土压平衡的，也可用泥水盾构。根据地层渗透系数与盾构类型的关系，若地层以各种级配富水的砂层、砂砾层为主时，宜选用泥水盾构；其它地层宜选用土压平衡盾构。我们一号井的盾构机选用海瑞克生产的S592盾构机。
二、盾构机介绍
1.TBM概述
机器类型土压平衡盾构安装功率 4000千瓦
TBM长度+后配套长度约88米 TBM重量约750吨
曲率半径（最小） 500米
2.盾构概述
（1）盾构钢结构
前盾（直径） 8800毫米（长度） 2800毫米
中盾（直径） 8785毫米（长度） 3000毫米
盾尾（直径） 8770毫米（长度） 4100毫米加4排密封刷（2）盾尾铰接油缸（被动）
数量 15个
行程 150毫米
标准推力在215巴时6500千牛
（3）掘进
主推进油缸数量 19×2个
行程 2500毫米
推力在350巴时70000牛
（4）人孔闸
数量 1个类型平行闸
前舱容积 2430升前舱容纳人数 2个
主舱容积 4170升主舱容纳人数 4个
工作压力 6巴
（5）螺旋输送机
数量 1台长度 15175毫米
功率 400 千瓦速度 0-22.1/分钟扭矩（额定） 217千牛米
3.刀盘概述
开挖直径 8830毫米重量（含刀具） 116吨
滚刀（一圈） 45 滚刀（中心） 4
滚刀直径 432毫米齿刀 58
中间刀具 1 铲刀 16
磨损保护 3个传感器
4.主驱动概述
主驱动电动马达 14个
功率 14×160千瓦速度 0-4.2 /分钟
扭矩（额定） 8121千牛米扭矩（过载） 11369千牛米
断裂扭矩 12181千牛米主驱动直径 4000毫米
5.管片拼装机概述
驱动液压重量（管片拼装机带主横梁） 71.25吨
抓取系统真空车道 2200毫米
旋转速度 1/2 转/分（带/不带管片）旋转角度 +/-200度
4．后配套系统概述
拖车数量 4 总长约78米
后配套系统重量 255.7吨
（1）连接桥
上层（左）水箱和膨润土泵
上层（右）注浆罐和两个注浆泵，其中注浆罐大小为13方
在连接桥的下部有管片起重机的牵引梁和喂片机，主要的作用是将管片运至管片拼装机处。
（2）1号台车
上层（右）主要是操作室，操作室内的数据显示概述：
所有测量值都显示在控制室内的屏幕上，按照机器类型，各显示屏的内容可分为具体的功能组;
F1: 掘进—--土压、注浆、盾尾铰接、驱动力
F2：关闭泡沫安装—--实际值/设置值、水/聚合物泵
F3：刀盘—--变频器、拼装机、螺旋输送机、膨润土系统、紧急制动概览
F4：处理技术操作数据----温度、流量、压力、电流、液位、饱和度、气体检测、拖车/隧道皮带输送机、操作时间
F5：盾尾密封润滑油脂
F6：故障
F7：其它操作数据----齿轮油、润滑油脂、电流/电压
F8：未被使用
使用键盘上的《F1>到《F8》功能键，操作员可以显示各个显示画面。操作员可以通过菜单、鼠标或键盘来控制。
下层（左）和（右）主驱动的电柜控制箱
（3）2号台车
上层（右）二次注浆罐
下层（右）包括盾尾密封、润滑脂等
下层（左）膨润土箱
另外，在连接桥、1号和2号台车上，还有像皮带输送机、物料起重机、枢轴起重机、风筒和相应的管路等后配套系统。
在盾构机里管道的颜色代码为：
管道内的介质颜色管道内的介质颜色
工业用水黄绿色盾尾密封油脂黄色
固定排水黄绿色注浆棕色
应急排水黄绿色空气（已简化）天蓝
饮用水黄绿色呼吸空气（已简化）天蓝
加压水黄绿色真空回路天蓝
冷却回路黄绿色
油脂黄色
润滑油黄色
三．盾构掘进介绍
土压平衡盾构是在机械式盾构的前部设置隔板，使土仓和排土用的螺旋输送机内充满切削下来的泥土，依靠推进油缸的推力给土仓内的开挖土渣加压，使土压作用于开挖面使其稳定。土压平衡盾构的支护材料是土壤本身，由盾壳、刀盘、刀盘驱动、螺旋输送机、皮带输送机、管片安装机、人仓、液压系统等组成。
土压平衡盾构的工作原理为：刀盘旋转切削开挖面的泥土，破碎的泥土通过刀盘开口进入土仓，泥土落到土仓底部后，通过螺旋输送机运到皮带输送机上，然后输送到停在轨道上的渣车上。盾构在推进油缸的推力作用下向前推进，盾壳对挖掘出的还未衬砌的隧道起着临时支护作用，承受周围土层的土压、承受地下水的水压以及将地下水挡在盾壳外面。掘进、排土、衬砌等作业在盾壳的掩护下进行。基本配置为
1.刀盘
刀盘的主要功能
刀盘主要具有以下三大功能：
（1）开挖功能。刀盘旋转时，刀具切削隧道掌子面的土体，对掌子面的地层进行开挖，开挖后的渣土通过刀盘的开口进入土仓。
（2）稳定功能。支撑掌子面，具有稳定掌子面的功能。
（3）搅拌功能。对于土压平衡盾构，刀盘对土仓内的渣土进行搅拌，使渣土具有一定的塑性，然后通过螺旋输送机将渣土排出。
2.盾构推力
S592盾构机推进油缸为19×2个，可分为6个区域，具体为：
Group A :18、19、1号 Group D：8、9、10、11号
Group B：2、3、4号 Group E：12、13、14号
Group C：5、6、7号 Group F：15、16、17号
在设计盾构推进装置时，必须考虑的主要阻力有以下6项：①盾构推进时盾壳与周围地层的阻力F1；②刀盘面板的推进阻力F2；③管片与盾尾间的摩擦阻力F3；④切口环贯入地层的贯入阻力F4；⑤转向阻力（曲线施工和纠偏）F5⑥牵引后配套拖车的牵引阻力F6.
推力必须留有足够的余量，总推力一般为总阻力的1.5到2倍。
F e=A F d
式中：F
e----
盾构装备总推力,kN；
A---安全储备系数，一般为1.5到2；
F
d-----盾构推进总阻力，F
d
=F1+F2+F3+F4+F5+F6
有时，也可按下式估算：F
d =0.25 ? D×D P
j
式中：D---盾构外径，m；
P
j
---单位掘削面上的经验推力，也称比推力；一般比推力装备的标准，敞开式盾构为700-1100KN/m2,闭胸式盾构为1000-1500KN/m2。
3.同步注浆系统
同步注浆的目的主要有以下三个方面：
（1）及时填充盾尾建筑空隙，支撑管片周围岩体，有效地控制地表沉降。
（2）凝结的浆液作为盾构施工隧道的第一道放水屏障，防止地下水或地层的裂隙水向
管片内泄漏，增强盾构隧道的防水能力。
（3）为管片提供早期的稳定并使管片与周围岩体一体化，限制隧道结构蛇形，有利于盾构姿态的控制，并能确保盾构隧道的最终稳定。
同步注浆系统能力：
每环管片的理论注浆量Q=0.25?（D×D-d×d）L
式中：Q----每环管片的建筑空隙，即每环管片的理论注浆量，m3；
D----刀盘开挖直径，m；
d----管片外径，m；
L----管片宽度，m;
4. 盾尾密封系统
盾尾密封系统是盾构正常掘进的关键系统，盾构法隧道施工所发生的安全事故常常发生在盾尾。铰接式盾构的盾尾密封系统包括铰接密封和盾尾密封。盾尾止水采用钢丝刷密封装置，是集弹簧钢、钢丝刷及不锈钢金属网于一体的结构。盾尾油脂泵向每道钢丝刷密封之间供应油脂，以提高止水性能。
土压平衡盾构开挖面的稳定由下列各因素的综合作用而维持：
（1）土仓内的土压力平衡地层压力盒水压力；
（2）螺旋输送机调节排土量；
（3）适当保持泥土的流动性，根据需要调节添加剂的注入量。
5.掘进控制
渣土具有的特性
在土压平衡工况模式下渣土应具有以下特性：
（1）良好的流塑状态；
（2）良好的黏---软稠度；
（3）低的内摩擦力；
（4）低的透水性；
一般地层岩土不一定具有这些特性，从而使刀盘摩擦增大，工作负荷增加，所以经常需通过向刀盘、混合仓内注入添加剂对渣土进行改良，采用的添加剂种类主要是泡沫和膨润土。泡沫的主要技术特点为：
（1）在砂土及砂软土地层中，泡沫的支撑作用使切削土体的流动性增强，土仓内的渣
土不会因压密而固结，不会产生拥堵，刀盘或螺旋输送机的驱动扭矩减小，刀具磨损减小；
（2）微细泡沫置换了土壤中的孔隙水，增强了土体的止水性，能较容易地开挖强渗透性或地下水位较高的砂软石地层，有效地防止螺旋输送机喷涌；
（3）在黏性土地层中，泡沫起着界面活性剂的作用，可有效地防止切削下来的粘性土附着于刀盘和土仓内壁，防止结泥饼现象；
（4）泡沫的可压缩性，使开挖面的土压力波动减小，有利于开挖面的稳定；
（5）泡沫的90%是空气，排出的渣土中的泡沫在短时间内会逐渐消除，很快就可以恢复到注入泡沫前的状态，不造成环境污染
盾构机英语词汇
accumulator 蓄能器
adjacent switch 接近开关
agitator 搅拌机
air bubble 气泡
air-buffer 气体缓冲器
air cleaner 空气滤清器
air-compressor 空气压缩机
air-conditioner 空调
air filter 空气过滤器
air-lock 气闸
air outlet 放气，排气
air pump 气泵
air tank 空气箱
air valve 气阀
air vent 气孔
align cylinder 校正油缸
allowed variation 容许偏差
alternator 交流发电机
angle 角度
antenna 天线
anti-rotation device 反转装置，防止旋转装置
anti-wear plate 耐磨板
arm 臂
arm retainer 臂固定架
articulation cylinder 关节油缸articulation jack 铰接千斤顶articulation jack pin 铰接千斤顶连接销articulation jack pin mounting jig 铰接油缸连接销安装夹具
articulation lip seal 关节法兰盘密封articulation rubber sponge seal 关节海绵橡胶密封
assembly 装配，组装
auto grease lubricator 自动滑脂润滑器auto oil lubricator 自动注油器automatic control 自动控制
automatic drain 自动放泄阀
valve 自动排水阀
automatic feed water pump 自动供水泵automatic oil lubrication 自动润滑auxiliary cutter bit 辅助切削刀
auxiliary transformer 辅助变压器
back filling injection device 壁后注浆装置
back filling injection port 壁后注浆孔backlash 间隙，齿隙
back up 后配套装置
balancing value 平衡阀
ball joint 球窝接头
ball tap 球形旋塞
ball valve 球阀
band 嵌条
base plate 底座
beam 梁
bearing 轴承
bearing house 轴承座
bearing house stopper 轴承座挡块bearing lubrication unit 轴承润滑装置bearing pad 轴承垫
belt 皮带
belt conveyor 皮带输送机
belt tensioning cylinder 皮带张紧油缸bend 弯管，弯头
binder 粘合剂
blade 叶片，刀片
blind plug 废堵，盲塞
block （阀）板，（阀）块
bogie 转向架，车轮
bolt 螺栓
boom 起重臂
bore diameter 孔径
boring machine 钻机
boss 轮毂
bracket 托架，支柱
brake 制动器
breakdown 故障
breaker 断路器，开关（电）
breather 通气孔；通风装置
broken line 虚线，点线
brush 刷子，毛刷
brush seal 刷子密封
bucket 铲斗，挖斗
built-in stroke sensor 内置式行程传感器bulkhead 舱壁，隔板
bush 衬套，轴瓦
butterfly valve 碟型阀
butt joint 对接
button 按钮
cable 电缆
cable bearer 电缆支架
cable duct 电缆导管
cable rack 电缆架
cable reel 电缆卷盘
cable tray 电缆桥架
cable way 电缆通道
cable with connector 带接头的电缆cam follower 凸轮从动件can 罐头
cap 盖，帽
cardan joint 万向接头
carriage 车架
cat walk 走道，过道，通道
cat walk bracket 走道支架
center cutter 中心转刀
center line 中心线
center shaft 中轴
center slide deck 中间的移动平台centralized grease system 集中润滑系统
centrifugal pump 离心泵
chain 链条
chain block 导链滑车
chain link 链节
chamber 室
charge 装料；充电
charger 装料设备，装（送）料机charging hopper 装料料斗
chart 图，图表
check valve 单向阀
chemical grouting 化学灰浆
chute 斜槽；滑槽
circuit 电路
circuit breaker 断路开关
clamp 钳，夹紧
clay 粘土
cleaner 滤清器
cleaning pump 洗涤泵
cleaning water injection port 清洗水注入孔
clearance （机器零件之间的）间隙clevis 弹簧钩，U形夹
clogging 堵塞
clutch 离合器
collapse detector 土体塌陷探测器collar 轴衬
colour display 彩显
column 立柱
component 部件
compressed air 压缩空气
compressor 空气压缩机
computer 计算机
connecting beam 联结双梁connecting pin fixing plate 联结销固定
板
connecting shaft 联结轴
connecting stay 联结支柱
connection tool 联结工具
connector 接头
consent 插座
contactor 接触器，开关
contra fan 逆流式通风机
control 控制
control box 控制箱
control cabin 控制室
control panel 控制面板
control room 控制室
controlled inlet valve 可控进给阀controlled outlet valve 可控压力阀controller 控制装置
cooling water pump 冷却水泵
copy cutter 仿形刀
copy cutter bit 仿形刀刀片
copy cutter jack 仿形刀千斤顶
coupler 联结器
coupling 联结器
coupling for cutter detector 刀盘探测器的联结器
cover 盖子
cover plate 盖板
current 电源
current failure 断电，停电
curve 曲线
cushion rubber 缓冲橡胶
cutting edge 切消刃
cutter bit 刀盘切割刀，硬质合金刀cutter bit hold 切削刀刀架，硬质合金刀刀架
cutter chamber 刀盘隔仓
cutter driving motor 刀盘驱动马达cutter drive power 刀盘驱动电源
cutter driving unit 刀盘驱动装置
cutter drum 刀具盘体
cutter head 刀盘刀头
cutter head gear motor 刀盘减速箱cutter ring 刀圈
cutter seal 刀盘密封
cutter spoke 刀盘轮辐
cutter tooth 刀齿
cutter torque 刀盘扭矩cutter motor 刀盘驱动马达
cycle 周期，循环
cylinder 油缸
cylinder guide ring 油缸导向环
data 数据
deck 平台；面板
deck handrail 平台扶手
deck stand 平台架子
deck stand support 平台支柱dedusting system 除尘系统
delay time 延期
detail 细节
detector 探测器
dewatering 排水
dewatering pump 排水泵
diagram 图表
diameter 直径
digger 挖掘机
disc cutter 盘形滚刀
discharge valve 放泄阀，排气阀discharge hopper 卸料斗displacement 位移
displacement detector 位移传感器distribution 分配
distribution valve 分配阀
distributor 配电器
drain 排出口
drainage water lifting pump 排水提升泵drawing 图纸
drill equipment 钻头装置
drill machine 钻机
drive 驱动
drive system 驱动系统
driving motor 驱动马达
driving motor cooling system 驱动马达冷却系统
drum 滚筒
double arm 双臂（式）
double blade 双刀片
double gate 双闸门
double nut 双螺母
dust wiper 除尘器
earth collapse detector 土体勘查装置earth and sand destruction 土砂破坏检测装置
detection device
earth and sand seal 土砂密封
earth load gauge 土压测量计
earth pressure balance shield 土压平衡盾构
earth pressure detector 土压勘查装置elastic ring 弹性圈
elbow joint 弯管接头
electric motor 电动马达
electric valve 电磁阀
eletronic component 电气元件elongation capacity 延性
end plate 端板
emergency dewatering hose 紧急排水软管
emergency dewatering pump 紧急排水泵
emergency light 应急灯
emergency break 紧急制动器emergency stop 紧急停机
encoder 编码器
engineering plastic knob 工程塑料捏手equalizer 平衡器
equipment 设备
erector 拼装机
erector grip assembly 拼装机夹紧装置erector torque 拼装机扭矩
excavation 开挖
excavation diameter 开挖直径excavation face 开挖面
excavation speed 开挖速度
expansion tank 油枕
extend-retract 伸缩
extension 伸
extension jack 伸缩油缸
extension port 延伸出口
eye plate 眼板
eye bolt 带圈螺栓
fan 风扇，风机
fault 故障
feed 供给；送料
feed valve 进给阀
feeder hopper 加料器
feeder hopper 进料斗
filter 过滤器
fishtail cutter 鱼尾形切削刀
fixing bolt 紧固螺栓fixing plate 固定板
flange 法兰
flapper 铰链板
flapper 有铰链大门
float switch 浮动球阀开关
floor drain 地面排水
flow 流量
flow control valve 流量控制阀
flow conveyor 流动输送机（输送水泥用）flow-meter 流量计
flow ing carriage 后续车架
flow rate 流量
flow pipe 输送管
flow sheet 流程图
fluorescent light 荧光灯
foam 泡沫
force 力
frame 支架
front trunk 前壳体
full bore ball valve 球阀（四面都带接头）fuse 保险丝
grantry 台架
gap 空隙
gasket 垫片
gate 闸门
gate plate 闸门板
gear 齿轮
gear box 齿轮箱，减速器
gear box with brake 带制动器的减速箱gear pump 齿轮泵
generator 发电机
gland 电缆封头；密封套
globe valve 球（形）阀
gouging 表面切割
governor 调节器，调速器
grease 油脂
grease gun 润滑脂枪，牛油枪
grease lubrication 滑脂润滑
grease pump 油脂泵
grease seal 润滑脂密封
grip 夹具，把手
grip bolt 夹紧螺栓
grip cylinder 夹紧油缸
gripper 夹具装置
gripper shoe 夹具撑靴
ground 地面
guide pipe 导管
guide rod 导杆
guide roller 导向滚筒
gyro 陀螺仪
half coupling 半联结器
hammer 锤
handle 摇柄
handrail 栏杆，扶手
hanger 吊钩
hand-operating device 手动操作hexagon head bolt 六角头螺栓hexagon nut 六角螺母
hexagon socket screw 内六角螺栓
high density slurry 高密度泥浆
high density slurry shield 高密度泥水盾构
high-pressure VCB panel 高压VCB配电板
hinge 铰链
hob 齿轮滚刀
hoist 葫芦
hoist beam 起吊运输梁
hoist rail 起吊运输轨道
holder 刀架
hole 孔
hollow shaft 空心轴
hook 弯钩；吊钩
hood 盖，套；防护罩
hopper 料斗
horizontal thrust 水平方向
hose 软管
hose clamp 软管夹
hose rack 软管托架
H.V cable reel 高压电缆卷筒
H.V cell 高压电池
hydraulic 液压
hydraulic control unit 液压控制系统hydraulic drive 液压驱动
hydraulic oil tank 油箱
hydraulic motor 液压马达
indicator 指示灯
injection 加注
injection hole 注入孔
injection pipe 注浆管
injection pump 注浆泵
injection valve 喷射阀；注浆阀inlet valve 进给阀
inner diameter 内径
inner tube 内壳体
inside diameter 内径
inspection 检查
inspection cover 观测盖板，检查盖inspection hole 检查孔
inspection lamp 检修（用）灯inspection window 观察窗
installation 安装
installation board 安装板
interlock 联锁
interlock pin 联锁销
intermediate beam 中间梁intermediate bearing 中间轴承intermediate coupling device 中间联结（藕合）装置
intermediate shaft 中间轴
inverter 变换器，倒相器
jack 油缸，千斤顶
jet valve 喷射阀
jib 旋臂
jib crane 旋臂起吊装置
jig 夹具
joint 接头
junction valve 连接阀
key 键
key plate 止转板
kit 工具箱
knock pin 定位销
ladder 梯子
lap 搭接；重叠
laser 激光
laser beam 激光束
laser sensor 激光传感器
leader pin 导销
leak 泄漏
left 左
level 水平，水位
level gauge 液位计
lever sensor 水平传感器
lifetime 使用寿命
lift 升降机；电梯
lift cylinder 提升油缸
lift jack 提升油缸
lifting beam 提升梁
lifting piece 吊攀
lifting rod 提升杆
light 光，灯光
lighting 照明
lime 石灰
limit 限制
limiter 限制器
limit switch 限位开关
line filter 线路滤波器
liner 衬套，衬垫
lining 衬板，衬垫
link chain 扁节链，平环链lip seal 唇形密封
load 载荷
lubrication 润滑lubricating unit 润滑装置
machine plane 机加工面
main bearing 主轴承
maker 生产厂家，制造厂商
manhole lid 人行孔盖
manifold 阀板
man lock 人行闸
manipulator 操纵装置，机械手material 材料
measure 测量；量度
measure stroke sensor 测量行程传感器middle beam 中间梁
mode 模式
molten metal 熔融金属
海瑞克盾构设备－英汉对照英文汉语
proportional valve block 流量阀brake valve 闸阀
double prestress valve 流量阀proportional valve block 流量阀valve 闸阀
valve 闸阀
ball valve 球阀
ball valve w/lever/ 球阀
shuttle valve 闸阀
ball valve 球阀
check valve sae11/2 闸阀
valve 闸阀
ball valve 球阀
nozzle 喷嘴
proportional valve 流量阀
pressure reducing valve 减压阀plate 连接块
plate 连接块
erector 管片安装机
cutting wheel drive 刀盘主驱动
tank 水箱
cylinder 液压油缸
waggon 运输料槽
jack 千斤顶
thrust jacks unit+stroke meas 主推进油缸
planetary gear 齿轮箱
gear oil cooler 齿轮油冷却器thermometer 0-80 degrees c 温度计
ball valve 球阀
valve 闸阀
control block 接线板
plate 连接块
mechanical directional control 方向控制器pressure control valve 流量阀
control block 接线板
slide block 滑动轴承阻挡块
hydraulik block 液压阀组
pressure reducing valve 减压阀
non return valve 止回阀
one-way restrictor zp 闸门
directional control valve 流量阀
pressure reducing valve zp 流量阀
ball valve dn13 球阀
block ball valve 球阀
nonreturn valve 止回阀
ball valve dn13 球阀
pressure transducer 压力传感器hydraulic block 液压阀组
ball valve dn13 球阀
control block 接线板
current dividing coil 线圈
pressure fuse 保险融管
pressure switch with indicatio 压力计shaft 连接轴
flowmeter 流量计
interlock means 管接头
compressed air pump 压缩空气泵washer 垫片
cylinder head screw 螺丝
screw / m24x360 螺丝
washer 垫片
nut m24 螺母
filter 过滤器
round cord 密封圈
screw / m16x40 螺丝
ventilation filter 过滤器
measuring device 测量装置
binding 扎带
dive motor pump 排液泵
sheet metal package 盾体连接块erector parts 安装机连接梁
rail 导轨
gate valve 闸阀
pressure gauge , type 213.53 压力表
hexagon nut 螺帽
lamp 灯泡
pump 冷却泵
thrust jacks unit+stroke meas 推进油缸
compensator 补偿器
seal 密封件
placa de goma 密封件
plug 销子
load support 支架
screw fitting 管接头
screw pump 螺旋泵
high pressure filter 过滤器
level control 水平控制仪
steel tank 水箱
sound absorber 吸音器
pressure gauge
hard rock tunnel boring machine 岩石隧道钻挖机tunnel boring machine 隧道掘进机
tunnel boring works 隧道挖掘工程hard-rock tunnel boring 硬岩平巷掘进机钻进法
盾构机tunnel boring machine (TBM); 土压平衡盾构隧道技术Pressurized TBMs, EPB; 泥水加压平衡盾构Slurry Shield TBM; TBM 硬岩全断面隧道TMB for hard rock。
盾构法施工工艺流程
盾构法地铁施工工艺流程 袁存防 1 前言盾构法作为目前最为安全有效、品质兼优的城市轨道施工工艺，已经被绝大多数市政工程所青睐，在21 世纪中国社会、经济高速发展的时代，全国范围内各大中型城市都倾向于城市地铁及类似的市政工程的修建，因此盾构法施工在目前国内的市场不可估量。 盾构法施工糅合了传统和现代的各项技术革新，有着固定的施工工艺流程，包含了诸多施工环节，每一个环节或工序都必须有技术含量较高的专项方案指导施工，并辅以经验丰富的管理操作人员，才能充分发挥盾构法施工的优越性，实现工程的最大收益。现将盾构法地铁施工工艺流程总结如下，各分部、分项工程施工应参考专项方案。 2 场地规划 2.1 临建设施根据项目所在地政府和业主等上级主管部门的要求，确定临建设施所需板材和样式，围挡等临建应当和项目所在地同类项目一致建设。 生活区和生产区应该严格区分，并在场地内各显著位置悬挂安全生产标语。生活区应该包括办公区和住宿区，应合理规划，办公区要划分会议室和办公室，同时还要单独确定食堂和厨房位置，绝对避免安全隐患。 生产区应该设置进出口，并用专用围栏和生活区隔断，在进出口位置悬挂安全生产标语。生产区内应该合理规划库房和材料堆放地等。 2.2 临时设施（1）碴坑碴坑设置于始发井旁边，原则是利于出渣用吊机倾倒渣土，并便于土方车外运。碴土坑 采用 C20砼，底板及侧墙厚不低于30cm。每个碴土场四周设置挡碴板，碴土场总存碴能力》1500m3。 （2）管片堆放场根据盾构施工龙门吊设置情况，管片堆放场设置在吊机轨道之间，原则是利于吊机吊放，同 时考虑管片运输车便于进场。正式管片堆放场的管片存放能力》210块（35环）。 （3）砂浆拌合站结合盾构施工列车编组情况及盾构施工预留口位置，将拌合站设置在始发井入口区域内。拌 合站包括拌合楼、砂石料场、水泥储存罐、粉煤灰储存罐及砂浆储存罐。 砂浆拌合站场地全部钢筋混凝土硬化，并施作储存罐基础。 （4）冷却塔及砂浆中转站冷却塔及砂浆中转站设置在始发井出口位置附近，用H 型钢或工字钢搭设冷却塔放置平台。 （5）通风机通风机临时设置在盾构始发井出口位置，根据掘进情况，在过站后可在车站口位置另行设置。
超大直径盾构隧道工程技术发展
超大直径盾构隧道工程技术的发展 傅德明周文波 上海市土木工程学会 摘要：论文介绍了日本、德国的直径大于14m的盾构法隧道工程技术的开发及在越江跨海和城市地下道路工程中的应用过程。近6年来，我国上海在越江道路隧道工程中采用φ14.89m 盾构施工2条双层4来4去8车道的超大断面隧道；又在长江底下采用2台φ15.43m盾构连续掘进2条长7.5km的3来3去6车道的超大断面隧道；还在市中心外滩道路下掘进了1条双层3来3去的车行隧道。论文展望了国内外超大断面盾构隧道工程技术的发展和应用前景。 关键词：盾构隧道超大直径工程技术 1．超大直径盾构隧道工程技术的发展 国外盾构法隧道工程技术在近20年来向大深度、大断面、长距离的方向发展并建成一批超大直径的海底隧道和城市道路隧道。世界上第一个直径大于14m的超大直径盾构隧道工程是日本东京湾的海底道路隧道工程[1]。长9.4km的隧道采用8台φ14.14m泥水盾构掘进施工,于1996年竣工，见图1所示。盾构采用先进的自动掘进管理系统、自动测量管理系统和自动拼装系统,8台盾构各掘进了约 2.6km并在海底实现了对接,体现了高新技术在盾构法隧道工程中的应用。隧道最大埋深60m，在粘土和砂性土中掘进，隧道管片分为11块，厚度65cm，结构计算采用弹性地基梁模型，接头弹簧系数经管片接头实验取得。 图1a 东京湾道路隧道工程平、剖面图 1997年6月，日本东京营团地铁7号线麻布站工程[2]，采用1台Φ14.18m母子式泥水盾构掘进机，掘进一条长364m的3线地铁隧道后进入通风井，然后从大盾构中推出Φ9.70m的盾构掘进777m的双线隧道。这是世界是第一台大直径的母子式盾构，体现了盾构技术的新发展。
盾构施工安全质量相关试题
盾构施工安质试题 （含单选题90题、填空题35题、简答题15题) 一、选择题：（共90题） 1、盾构施工作业环境内，空气中氧气含量不得小于（）。 A、20% B、30% C、40% 2、盾构施工作业环境内，隧道内温度不应高于（）。 A、33℃ B、32℃ C、31℃ 3、班组安全例会每（）进行一次。 A、月 B、旬 C、周 4、正确使用安全带的方式为（）。 A、高挂低用 B、低挂高用 C、高挂高用 5、施工单位安全生产工作必须坚决贯彻（）方针。 A、安全第一预防为主综合治理 B、安全生产人人有责 C、安全第一预防为主 6、( )是指在劳动过程中容易发生伤亡事故，对操作者本人，尤其是对他人和周围设施的安全有可能造成重大危害的作业： A、特别施工 B、特殊岗位 C、特种作业 8、认真学习安全生产的各项（）。 A、法律法规和规章制度 B、管理和指挥 C、义务和权利 9、进入施工现场必须正确佩戴好（）。 A、安全绳 B、安全帽 C、口罩 10、劳动保护用品的发放和管理，坚持“（）”的原则。 A、谁用工、谁负责 B、谁采购、谁负责 C、作业人员自负 11、操作转动的机器设备时，不应佩戴（）。 A、戒指 B、手表 C、手套 12、井下低压安全供电的“三大保护”是保护接地、（）保护、过电流保护。 A、漏电 B、断接保护 C、双绝缘保护 13、人工挖基坑时，操作人员之间要保持安全距离，一般大于（）m；多台机械开挖，挖土机间距应大于（）m，挖土要自上而下，逐层进行，严禁先挖坡脚的危险作业。 A、5；8 B、2.0；8 C、2.5；10 14、建设项目安全设施的设计人、设计单位对安全设施设计负责，必须按照（）承担相应的安全设施设计，不得擅自超越（）及业务范围承接任务。 A、工程大小；项目大小 B、项目内容；工程级别 C、资质等级；资质等级 15、实行总承包的工程，（）对安全设施工程质量负责。实行分包的工程，（）
地铁盾构施工工法专业技术
地铁盾构施工工法专业技术2009-10-22 12:58:06 阅读126 评论2 字号：大中小 工法之一：土压平衡盾构施工工法 1、特点 1.1 盾构施工为多工序程序化作业，其自动化程度高，施工速度快、质量好、安全性高。 1.2 盾构掘进不需降水辅助施工，且管片属工厂预制，有利于环境保护和减少施工对城市正常生活秩序的干扰。 1.3 通过建立并保持密封仓内土压与开挖面水土压力的动态平衡，减少了施工对土层的扰动，工作面稳定，能有效地控制地表隆陷。 1.4 与泥水盾构工法相比，其所需场地面积小，施工成本低。 2、工艺原理
土压平衡式盾构机的工作原理是随着盾构机的推进，刀盘切削下来的土体进入密封仓，利用该部分土体使仓内维持适当压力，使之与开挖面水土压力相平衡。同时，通过螺旋输送机及其排土阀门等排土机构的控制，实现排土量与盾构推进量的匹配，形成盾构推进的同时保持开挖面稳定的动态平衡。 3、应用实例 北京地铁四号线角门北路站～北京南站区间工程，作为北京地铁四号线工程一部分。整个工程自南四环马家楼，向北沿终至龙背村，线路全长28.14km，共设24座车站。其中角门北路站～北京南站区间盾构法施工隧道长：2392.922m（见图3所示），其中左线长：1161.488m，右线长：1231.434m。 区间管片外径6000mm，内径5400mm，宽1200mm，每环6块。隧道埋深约10～17m，线路最小水平曲线半径350m，最大水平曲线半径600m，线间距12～21.49m；最小竖曲线半径3000 m，最大竖曲线半径5000m；区间线路纵坡成“V”字形，角门北路站位于纵坡最大坡度2‰上坡段，出站后区间线路以15‰的坡率下坡，至最低点后左右线分别以6.863‰和6.906‰的坡率上坡，北京南站位于纵坡2‰上坡段。 工法之二：小半径曲线段盾构始发施工工法
地铁盾构法隧道施工技术方案
地铁盾构法隧道施工技 术方案 标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]
地铁盾构法隧道施工技术方案
地铁盾构法隧道施工技术方案 1.施工流程图 1.1盾构法隧道施工流程图 图1盾构隧道施工流程图 1.2盾构始发流程图 图2 始发流程 图 2.盾构机下井 盾构机从盾构工作井吊入，每台盾构机本身自重约200t ，分解为 5 块，最大块重约60t 。综合考虑吊机的起吊 能力和工作半径，安排1 台200t 和一台40t 汽车吊机进行吊入任务。盾构机下井拼装顺序见图3。 图3盾构机下井拼装示意图 在吊入盾构机之前，依次完成以下几项工作： 1.将测量控制点从地面引到井下底板上； 2.铺设后续台车轨道； 3.依次吊入后续台车并安放在轨道上； 4.安装始发推进反力架，盾构管片反力架示意图见图4； 5.安装盾构机始发托架，盾构始发托架示意图见图5。 图4盾构管片反力架示意图 掘进
图5 盾构始发托架示意图 3.盾构机安装调试 3.1盾构机的安装主要工作 1.盾构机各组成块的连接； 2.盾构机与后续设备及后续台车之间各种线路、管线和机械结构的连接。 3.盾构机内管片安装器、螺旋输送器、保园器的安装； 4.台车顶部皮带机及风道管的连接； 5.刀盘上各种刀具的安装。 3.2盾构机的检测调试主要内容 1.刀盘转动情况：转速、正反转； 2.刀盘上刀具：安装牢固性、超挖刀伸缩； 3.铰接千斤顶的工作情况：左、右伸缩； 4.推进千斤顶的工作情况：伸长和收缩； 5.管片安装器：转动、平移、伸缩； 6.保园器：平移、伸缩； 7.油泵及油压管路； 8.润滑系统； 9.冷却系统； 10.过滤装置； 11.配电系统； 12.操作控制盘上各项开关装置、各种显示仪表及各种故障显示灯的工作情况。 盾构机在完成了上述各项目的检测和调试后（具体应遵照盾构机制造厂家提供的操作手册进行），即可判定该盾构机已具备工作能力。 4.盾构进洞 1.盾构进洞前50 环进行贯通测量，以确定盾构机的实际位置和姿态。此后的掘进不允许有大的偏差发生，逐渐按偏差方位调整盾构机姿态和位置，满足盾构进洞尺寸要求。这一调整应在盾构刀盘进入洞前加固土前完成，以避免盾构进洞发生意外。
盾构质量控制要点
第一章盾构施工质量控制要点 1.1 盾构掘进施工 1.1.1 盾构设备制造质量，必须符合设计要求，整机总装调试合格，经现场试掘进50?100m距离合格后方可正式验收。 1.1.2 盾构组装时的各项技术指标应达到总装时的精度标准，配套系统应符合规定，组装完毕经检查合格后方可使用，盾构使用应经常检查、维修和保养。 1.1.3 盾构掘进施工必须严格控制排土量、盾构姿态和地层变形。 1.1.4 盾构进出洞时应视地质和现场以及盾构形式等条件对工作井洞内外的一定范围内的地层进行必要的地基加固，并对洞圈间隙采取密封措施，确保盾构的施工安全。 1.1.5 在盾构推进施工中应及时进行各项中间隐蔽工程的验收，并填写下列记录： （1 ）竖井井位坐标； （2）竖井预留的洞圈制作精度和就位后标高、坐标； （3）预制管片的钢模质量； （4）盾构推进施工的各类报表； （5）内衬施工前，应对模板、预埋件等进行检查验收。 1.1.6 盾构机进出竖井洞前，必须对洞口土体进行加固处理，以防止洞门打开时土体和地下水涌入竖井内引起地面坍陷和危及盾构施工。
1.1.7 隧道洞口土体加固方法、范围和封门形式应根据地质、洞口尺寸、覆土厚度和地面环境等条件确定。 1.1.8 检查盾构始发的准备工作，测量盾构机始发的姿态（盾构机垂直姿态略高于设计轴线0~30mm防止“栽头”），检查盾构机防滚转措施及负环管片、始发台的稳定性；检查反力架刚度。最后一层钢筋的割除，应自下而上进行才比较安全。 1.1.9 盾构工作竖井地面上应设防雨棚，井口应设防淹墙和安全栏杆。 1.1.10 在盾构推进过程中应控制盾构轴线与设计轴线的偏离值，使之在允许范围内。 1.1.11 盾构中途停顿较长时，开挖面及盾尾采取防止土体流失的措施。 1.1.12 盾构掘进临近工作竖井一定距离时应控制其出土量并加强线 路中线及高程测量。距封门500mn左右时停止前进，拆除封门后应连续掘进并拼装管片。 1.1.13 盾构掘进速度，应与地表控制的隆陷值、进出土量、正面土压平衡调整值及同步注浆等相协调，如盾构停歇时间较长时，必须及时封闭正面土体。 1.1.14 盾构机到达检查进站的准备工作，测量盾构机接收架位置和 盾构机姿态（盾构机垂直姿态略高于设计轴线0~ 30mm防止“栽头”）, 确保两个姿态一致（接收架垂直姿态要略低于盾构姿态，以使盾构顺利爬上接收架）；检查接收台的固定牢靠，防止盾构在推力作用下发生位移；检查进站前约10 环的管片是否对纵向进行加强连接，防止盾构在推力下降时发生管片“松脱” 渗水和减轻盾构姿态发生突变时的管片错台、破损。盾构机应慢速进站，直到盾构安全上到托架。 1.1.15 盾构掘进中遇有下列情况之时，应停止掘进，分析原因并采取措施：
盾构工法
第五章盾构法施工 第一节概述 盾构法是暗挖隧道的专用机械在地面以下建造隧道的一种施工方法。盾构是与隧道形状一致的盾构外壳内，装备着推进机构、挡土机构、出土运输机构、安装衬砌机构等部件的隧道开挖专用机械。采用此法建造隧道，其埋设深度可以很深而不受地面建筑物和交通的限制。近年来由于盾构法在施工技术上的不断改进，机械化程度越来越强，对地层的适应性也越来越好。城市市区建筑公用设施密集，交通繁忙，明挖隧道施工对城市生活干扰严重，特别在市中心，若隧道埋深较大，地质又复杂时，用明挖法建造隧道则很难实现。而盾构法施工城市地下铁道、上下水道、电力通讯、市政公用设施等各种隧道具有明显优点。此外，在建造水下公路和铁路隧道或水工隧道中，盾构法也往往以其经济合理而得到采用。 盾构法是一项综合性的施工技术。盾构法施工的概貌如图5－1所示。构成盾构法的主要内容是：先在隧道某段的一端建造竖井或基坑，以供盾构安装就位。盾构从竖井或基坑的墙壁预留孔处出发，在地层中沿着设计轴线，向另一竖井或基坑的设计预留孔洞推进。盾构推进中所受到的地层阻力，通过盾构千斤顶传至盾构尾部已拼装的预制衬砌，再传到竖井或基坑的后靠壁上。盾构是一个能支承地层压力，又能在地层中推进的圆形、矩形、马蹄形及其他特殊形状的钢筒结构，其直径稍大于隧道衬砌的直径，在钢筒的前面设置各种类型的支撑和开挖土体的装置，在钢筒中段周圈内安装顶进所需的千斤顶，钢筒尾部是具有一定空间的壳体，在盾尾内可以安置数环拼成的隧道衬砌环。盾构每推进一环距离，就在盾尾支护下拼装一环衬砌，并及时向盾尾后面的衬砌环外周的空隙中压注浆体，以防止隧道及地面下沉，在盾构推进过程中不断从开挖面排出适量的土方。 盾构是进行土方开挖正面支护和隧道衬砌结构安装的施工机具，它还需要其它施工技术密切配合才能顺利施工。主要有：地下水的降低；稳定地层、防止隧道及地面沉陷的土壤加固措施；隧道衬砌结构的制造；地层的开挖；隧道内的运输；衬砌与地层间的充填；衬砌的防水与堵漏；开挖土方的运输及处理方法；配合施工的测量、监测技术；合理的施工布置等。此外，采用气压法施工时，还涉及到医学上的一些问题和防护措施等。
浅谈地铁盾构法施工过程的安全管理
浅谈地铁盾构法施工过程的安全管理 发表时间：2018-11-08T18:49:29.900Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第21期作者：覃仁捧[导读] 在这里浅谈地铁盾构法施工过程的安全管理，抛砖引玉，希望对我国盾构施工安全管理有促进作用。 广州轨道交通建设监理有限公司摘要：随着我国经济的发展，有条件的城市都在考虑进行地铁建设，地铁是解决城市交通运行的有效途径。地铁隧道建设的方法有明挖法、矿山法、盾构施工法等，目前盾构法施工得到广泛应用。盾构法的主要设备是盾构机，盾构机问世至今已有近180年的历史，其始于英国，发展于日本、德国，近年来，我国发展很快。盾构法施工提高了效能，也具有一定的安全性，但是地质、环境、设备等因素复杂， 盾构施工法同样存在很多事故隐患，甚至很严重，引起同行及国家的重视。在这里浅谈地铁盾构法施工过程的安全管理，抛砖引玉，希望对我国盾构施工安全管理有促进作用。 关键词：盾构机；安全管理；隐患；施工；有限空间；控制 一、盾构法施工及盾构机工作原理 盾构法施工是我国目前地铁建设的常用工法，盾构机开始由进口转为的国产，使我国大规模地铁建设成为可能。所谓盾构法施工是指地铁隧道施工的主要机械设备是盾构机。它是将盾构机在地层中推进，通过盾构外壳和管片支撑隧道围岩防止发生往隧道内的坍塌。同时在开挖面前方用切削装置对土体进行切削开挖，通过出土机械运出洞外，靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机械化施工方法。 盾构机是一种带有护罩的专用设备。利用尾部已装好的管片衬砌块作为支点向前推进，用刀盘切割土体，同时排土和拼装后面的预制混凝土衬砌块。盾构机掘进的出碴方式有机械式和水力式，以水力式居多。水力盾构在工作面处有一个注满膨润土液的密封室。澎润土液既用于平衡土压力和地下水压力，又用作输送排出土体的介质。 盾构机既是一种施工机具，也是一种强有力的临时支撑结构。盾构机外形上看是一个大的钢管机，较隧道部分略大，它是设计用来抵挡外向水压和地层压力的。它包括三部分：前部的切口环、中部的支撑环以及后部的盾尾。大多数盾构的形状为圆形，也有椭圆形、半圆形、马蹄形及箱形等其他形式。 其工作原理是： （1）盾构机的掘进：液压马达驱动刀盘旋转，同时开启盾构机推进油缸，将盾构机向前推进，随着推进油缸的向前推进，刀盘持续旋转，被切削下来的碴土充满泥土仓，此时开动螺旋输送机将切削下来的渣土排送到皮带输送机上，后由皮带输送机运输至渣土车的土箱中，再通过竖井运至地面。 （2）掘进中控制排土量与排土速度：当泥土仓和螺旋输送机中的碴土积累到一定数量时，开挖面被切下的渣土经刀槽进入泥土仓的阻力增大，当泥土仓的土压与开挖面的土压力和地下水的水压力相平衡时，开挖面就能保持稳定，开挖面对应的地面部分也不致坍塌或隆起，这时只要保持从螺旋输送机和泥土仓中输送出去的渣土量与切削下来的流入泥土仓中的渣土量相平衡时，开挖工作就能顺利进行。 （3）管片拼装：盾构机掘进一环的距离后，拼装机操作手操作拼装机拼装单层衬砌管片，使隧道—次成型。 二、盾构法施工的优缺点 1、优点：用盾构机进行隧洞施工具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响、开挖时可控制地面沉降、减少对地面建筑物的影响和在水下开挖时不影响水面交通等特点，在隧洞洞线较长、埋深较大的情况下，用盾构机施工更为经济合理。对于过江、过海长隧道的施工具有明显的优势。 2、缺点：盾构法施工对断面多变区段适应能力差，对地质的认识不足会造成很大风险，如地下水、流沙、孤石、软硬地层、溶洞、有毒气体，有限空间作业等会造成事故隐患，因此对安全管理提出了很高的要求。 三、盾构法施工的安全管理 根据盾构机的工作原理，盾构法施工安全管理具有一般的工程建设安全管理特点，又具有特殊的要求，因为盾构机是在地下有限空间作业，一般埋深十几米到几十米不等，地下地质复杂，各种土层、岩石、地下水、流沙、溶洞、孤石、软硬地层、有毒气体等难以探明及控制；地下压力大，过江、过河、过重要建筑等存在很多不安全因素，风险大，其安全管理是个复杂而艰巨的任务。因此盾构法施工的安全管理非常重要，安全管理不到位，有可能发生重特大事故，对人员的生命造成巨大威胁，财产损失大，对社会影响大，是国家和政府重点关注的行业。因此地铁盾构法施工首先要满足国家的安全生产管理要求，符合法律法规、规章制度、标准、勘察设计、施工合同等的要求，执行当地政府对地铁建设的要求，科学化、精细化、信息化施工，从源头上预防事故的发生，确保工程安全顺利进行。 （一）工程自身风险的管理 工程自身风险是指在工程施工过程中因工法不合理、施工工艺不合理、操作不当或违反操作规程、施工流程错误以及受较复杂的工程地质条件影响，造成在施工过程中发生的设备损坏、人员伤亡、结构倒塌、土体坍塌等施工风险。主要包括如下各项： 1、盾构吊装、吊拆； 2、盾构始发、接收； 3、洞门破除； 4、盾尾刷更换； 5、刀盘维修、刀具更换； 6、电瓶列车脱轨； 7、螺旋机喷涌； 8、盾构机非正常停机； 9、盾构过软硬不均地层；
大直径盾构施工控制重难点(成都地铁首次应用)
大直径盾构机首次应用是本项目监理控制重难点重难点分析 本项目设计运行速度快，车站及区间设计标准高，本工程区间隧道内径为7.5m，管片厚度400mm,隧道外径8.3m,因此盾构机刀盘外径尺寸不小于8.5m。该盾构机型为成都地铁项目首次应用，需要专门设计定制，施工单位也没有相关盾构工作经验；由于盾构区间隧道断面大，势必在施工过程中较之前盾构施工相应增加以下控制重难点： 一、大直径盾构机的开挖断面增大，在掘进过程中对周边土体的扰动范围较大，导致在掘进过程及穿越风险源的时加大了地面及周边建构筑物异常沉降的风险。 二、大直径盾构区间，由于管片尺寸和重量增加导致拼装难度增大，影响成型管片质量。 三、大直径盾构机的开挖面较大，掌子面地质情况更复杂，影响盾构掘进。 四、大直径盾构机第一次在成都地铁掘进中应用，参建方无相关施工经验。 针对性措施 一、严格控制出土方量，严禁连续超方情况出现，尽可能将风险降至最低；在穿越风险源前，严格按照地铁公司管理办法组织相关条件验收工作，保证预加固满足方案和设计要求，相关准备工作已完善后方可允许穿越；加强地面监测巡查，发现异常情况及时采取有效措施进行处理，并控制事态发展和影响。 二、加强管理人员及相关作业人员的安全技术交底，且拼装手必须选用有多年经验的人员来操作，保证拼装安全和质量；加强管片进场到拼装全过程监控，特别是止水带软木衬垫粘贴质量及螺栓复紧的控制；加强对隧道能行管片检查，做好管片姿态测量工作，并根据管片变化情况适当调整盾构机掘进，以保证成型管片质量；大直径盾构区间管片与土体间间隙增大，需相应增大同步注浆量，同步注浆浆液必须根据相关条件综合考虑浆液凝固时间来选择适当的配比，以保证同步注浆效果。同时在同步注浆过程中采取注浆量和注浆压力双控的原则，避免出现管片错台或上浮等情况。
盾构施工质量控制要点
盾构施工质量控制要点 一、盾构法隧道施工质量控制要点 （一）审查盾构施工总体方案，需重点注意的内容 1.施工场地总平面布置图； 2.盾构推进方案（始发、掘进、到站或掉头）； 3.盾构推进计划； 4.管片的质量控制； 5.施工测量方案、沉降监测方案； 6.同步注浆和二次补浆的质量控制； 7.盾构设备性能参数及操作方法； 8.出土方案和弃土安排； 9.端头和联络通道地层加固方案； 10.建筑物、管线等调查及保护方案； 11.补充地质勘探方案； 12.洞门密封及处理方案； 13.盾构设备组装调试； （二）进场设备检查 应对进入施工现场的各种设备进行检查，包括注浆设备、起吊设备、管片运输设备、管片防雨设施、给排水系统、供电设备等。在盾构始发井前，这些设备应处于可正常工作的状态。 （三）控制测量复核 盾构施工前，应对所使用的水准点和控制点进行复核，确认
没问题后才可使用。 （四）临时管片安装和盾构设备推进前的检查 应对以下方面进行检查，确认没问题后，才可以开始安装临时管片和进行盾构设备推进。 1.盾构设备定位； 2.反力架安装； 3.洞口橡胶密封条和端墙凿除； 4.临时管片固定方式； 5.盾构设备操作方式； 6.同步注浆和二次补浆方式； 7.垂直运输和水平运输设备及其运输方法； （五）盾构设备掘进与管片拼装检查 1.在盾构设备推进前，承包商应提交详细的施工进度安排 报监理和业主批准； 2.监理应通过承包商提供的施工进度报表和现场检查来判 断盾构设备的掘进与管片拼装的情况，出现异常情况时 须及时分析原因，必要时采取相应措施； （六）进场管片检查 1.要求承包商在管片安装之前，必须有专人对以下内容进 行检查，并填写检查表（检查表应有承包商提交给监理 备案）：（1）管片表面损坏情况；（2）管片生产日期；（3） 管片类型编号；（4）止水带封条的粘贴（位置和牢固性）；
盾构井逆筑施工工法1介绍
盾构井逆作施工工法 工法编号： 编制单位：中国建筑一局（集团）有限公司 主要执笔人：张鹏、丁海明 1 前言 北京地铁四号线工程北京南站～陶然亭站区间在右线K4＋074处设置3号盾构接收井，在左线K4＋077.261处设置4号盾构接收井，盾构接收井二衬结构的净空尺寸为15×9m。盾构接收井围护结构原设计采用Φ800@1200钻孔灌注桩与钢支撑体系，接收井内衬模筑钢筋混凝土结构采用顺做法施工，即先进行土方开挖与钢支撑安装，土方开挖至设计井底标高后，再由下而上施做内衬结构。后根据现场施工条件与工期情况，内衬结构采用逆作法施工，节省了工程造价并提前了工期，取得了良好的社会效益和经济效益。 2 工法特点 2.1逆作法施工结构受力良好合理，围护结构变形量小，因而对邻近建筑的影响亦小。 2.2逆作法施工，土方开挖可较少或基本不占总工期。 2.3采用逆作法施工，可省掉钢支撑安装与拆除这一工序，节省材料、人力物力；二次衬砌支模用的模板及钢管架料可达到轮换倒用，大大节约了模板、架料的投入。 3 适用范围 3.1本工法适用于盾构工程始发井、接收井施工，也可用于暗挖竖井的施工。 4 工艺原理 先沿盾构井周围施工地下钻孔灌注桩或其他支护结构，随后逐层向下开挖土方和浇筑各层井壁内衬结构，直至底板封底。 5 施工工艺流程及操作要点 5.1 施工工艺流程 冠梁施工→开挖工作面→初喷混凝土→打设抗滑锚杆并注浆→挂网喷射混凝土→绑扎二衬钢筋→支模→二衬混凝土浇筑→拆模→砼强度达到设计值的75%后，安装钢管斜撑→开挖下一层土方 5.2 操作要点
5.2.1 冠梁施工 1、冠梁结构形式 冠梁截面尺寸为800×1500（高×宽），配筋为主筋：21Ф25，箍筋为Φ10＠200的双支箍，Ф22抗剪筋，Ф10拉结筋，浇筑C30S8砼,详见冠梁配筋图5-1。 图5-1 冠梁配筋图 2、工艺流程
隧道盾构掘进施工主要工艺
隧道盾构掘进施工主要工艺 1、盾构始发与到达掘进技术 1.1 始发掘进 所谓始发掘进是指利用临时拼装起来的管片来承受反作用力，将盾构机推上始发台，由始发口贯入地层，开始沿所定线路掘进的一系列作业。本工程中每台盾构机都要经过两次始发掘进，第一次是盾构机组装、调试完后从三元里站始发，第二次是盾构机通过广州火车站后二次始发。 1.1.1 始发前的准备工作 （1）始发预埋件的设计、制作与安装 盾构机始发时巨大的推力通过反力架传递给车站结构，为保证盾构机顺利始发及车站结构的安全，需要在车站的某些位置预埋一些构件。同时盾构机盾尾进入区间后为减小地层变形需要立即进行回填注浆，为了防止跑浆也需要在车站侧墙上预埋构件以实现临时封堵。 三元里车站始发预埋件大样及预埋位置如图：隧盾-施组-SD01、02所示。 （2）洞门端头土体加固 三元里车站隧道端头上覆2米厚〈8〉类土（岩石中等风化带），开挖后侧壁基本稳定。始发前不对端头进行加固。 （3）端头围护桩的破除 始发前需要对洞门端头围护桩予 以拆除，确保盾构机顺利出站。三元里 站端头围护桩厚1.1米，洞门预留孔直 径6.62米。计划对围护桩进行分块拆除 如图7-1-1。 环形及横向拉槽宽度50cm，竖向 拉槽宽度20cm，竖向槽沿围护桩接缝凿 除。 盾构机推进前割断连接钢筋，拉开 钢筋砼网片，清理石碴并处理外露钢筋 头，避免阻挂盾壳。围护桩拆除后，快 速拼装负环管片，盾构机抵拢工作面，避免工作面暴露太久失稳坍塌。拉槽 图7-7-1 凿除分块示意图
1.2 盾构机始发流程 盾构机始发前首先将反力架连接在预埋件的位置，吊装盾构机组件在始发台上组装、调试；然后安装400宽的负环钢管片，盾构机试运转；最后拆除洞门端墙盾构机贯入开挖面加压掘进。 盾构机始发流程见下图： 盾构机始发时临时封堵操作工艺流程如下： 安装反力架、始发台 盾构机组件的吊装 组装临时钢管片、 盾构机试运转 拆除端头维护桩 盾构机贯入开挖面加压掘进（拼装临时管片） 盾尾通过入，压板加 固、壁后回填注浆 端头地层加固 检查开挖面地层 始发准备工作 拆除端头围护桩 掘 进 安装螺栓、橡胶帘布板及钢压板 上拉压板，置于盾构机通过位置 盾尾通过始发口 下拉压板 盾尾同步注浆
盾构施工质量保证措施
1.1管片质量保证措施 （1）管片生产质量保证措施 1）严格控制管片模具的精度，按照精度要求对管片钢模定期进行检查和校正。 2）要求混凝土所使用的原材必须符合设计及施工规范的要求，应有出厂合格证和相应的试验报告。 3）严格审查管片生产工艺和质量保证措施,认真做好过程控制。指派专门的管片质量检查人员每周不定期去构件厂检查管片生产过程的质量、原材料及生产工艺的控制情况，要求构件厂提供从原材、生产及试验的所有资料，并结合检查记录分析等形成质量周报，并报业主及监理等单位。 4）要严格做好出厂检验及现场的验收工作，事先制定出厂检查及现场质量验收标准。 5）事先计划好现场管片的存放、运输及拼装作业。要有管片的使用计划。 （2）管片拼装质量保证措施 1）选取管片时要多方面考虑，选取管片时也要本着“勤纠偏、小纠偏”的原则进行，以减小片拼装时的错台。 2）确保质量合格、管片类型符合工程师指令的管片才准进洞。 3）严格按指定的拼装工艺进行拼装。 4）拼装过程中经尺量管片错台符合拼装要求后，再将管片就位。 （3）管片衬砌防水质量保证措施 1）确保管片的自身防水符合设计要求，并对管片弹性密封垫入洞前进行严格的验收。 2）严格控制拼装工艺，提高管片拼装的质量。 3）在管片拼装前先于弹性密封垫上涂抹润滑剂，以减少弹性密封垫在拼装中出现的错位。 4）安装管片螺栓接头前检验止水垫圈完整方可安装螺栓。 5）盾构掘进时盾尾空隙注浆要严格控制配比，以形成稳定均匀的管片防水层。
（1）盾构施工轴线控制措施 1）所使用盾构机须装备有高度现代化的自动实时监控测量指引系统。 2）在盾构隧道施工之前，要严格按要求建立起一套严密的人工测量和自动测量控制系统，根据自动的精度和工程的精度要求决定人工控制测量和复核的内容及频率。 3）认真做好盾构机的操作控制，按“勤纠偏、小纠偏”的原则，通过严格的计算，合理选择和控制各千斤顶的行程量，从而使盾构和隧道轴线在容许偏差范围内，切不可纠偏幅度过大，以控制隧道平面与高程偏差而引起的隧道轴线折角变化不超过0.4%。 4）合理使用超挖刀和铰接千斤顶来控制盾构机轴线，从而实现对隧道轴线的线形控制。 5）管片的类型和拼装方式的控制，依据隧道中线和设计中线以及盾构机和管片的关系，通过计算修正曲线来确定管片的类型和超前量。 （2）盾构施工沉降控制措施 认真进行现场环境条件的调查，并结合线路的走向做好地面的监测工作。准备进行的与沉降有关的监测项目有：地表沉降监测、地面建（构）筑物变形监测、地下管线变形监测、河底沉降监测、隧道收敛监测。 1）监测点的观测频率、范围与数据处理 2）盾尾注浆压力和注浆量是直接影响地面沉降的关键因素，在施工中要严格按规定程序和下达的施工指令进行注浆操作，精确控制注浆压力和注浆量。 3）严格控制盾构机的姿态 在盾构掘进施工过程中，盾构姿态变幅越大，盾构机越难控制，对地面沉降的影响也越大，要坚持“勤监测、勤纠偏、小纠偏”的原则，尽量实现盾构的平缓推进；严禁一次性大幅度纠偏，造成过大超挖和对周围土层的扰动。每次盾构机的纠偏量应不超过3cm（0.5%D）。 1.3联络通道施工质量保证措施 （1）测量放线准确，从地面引测后，尽早从隧道内进行检测。 （2）衬砌之间的防水板接缝严密，焊钢筋时设隔垫板保护。
盾构注浆施工工艺工法
盾构注浆施工工艺工法 1 前言 1.1 工艺工法概况 盾构注浆通过盾体及管片上的预留注浆孔向有盾体和管片背后注入水泥浆液、化学浆液、混合浆液等，以达到填充空隙、控制地层沉降、堵水或加固地层作用的施工技术，主要包含同步注浆和二次注浆。盾构注浆施工技术是盾构工法中必不可少的关键性辅助工法，是控制地表沉降、确保管线及建构筑物安全的关键，亦是确保隧道防水质量及成型隧道线型质量的关键。 1.2 工艺原理 盾构注浆施工主要包括同步注浆和二次注浆。 1.2.1 同步注浆工艺原理 在盾构掘进的同时利用注浆泵，在管片背部和刀盘开挖轮廓面之间形成空隙的同时，用具有长期稳定性及一定流动性、微收缩性，并能保证适当初凝时间的浆液，在盾尾空隙形成的短时间内将其充填密实，从而使围岩土体获得及时支撑，可有效的防治土体坍塌，控制地表沉降，原理如图1所示。
图1 同步注浆原理图 1.2.2 二次注浆工艺原理 以水泥浆液（或水泥浆、水玻璃混合浆液）为介质，通过在管片吊装孔安装注浆管，注浆填充管片背后的孔隙，达到控制地表下沉、阻断隧道漏水通道的目的。 2 工艺工法特点 2.1 通过注浆压力、注浆量、注浆速度的控制可有效的降低对于地层的扰动，并可以促进管片及隧道的早期稳定，避免了地表沉降破坏、隧道线型超限等。 2.2 从材料选择到浆液配比优选、拌浆、运输、注浆全过程，工艺简单、可操作性强，可形成标准化作业，安全、质量受控。 3 适用范围 本工法适用于土压平衡盾构掘进过程中盾尾同步注浆、盾构隧道的二次注浆施工。 4 主要引用标准 4.1《盾构法隧道施工与验收规范》（GB50446）； 4.2《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299）； 4.3《地下防水工程质量验收规范》（GB50208）； 4.4《通用硅酸盐水泥检测标准》（GB175）； 4.5《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB1956）；
盾构法施工特点及工艺流程
①地下施工，必须面对复杂的地质条件和敏感的地面环境。 ②所用设备集成度高，技术含量高。 ③涉及的专业领域较多，对复合型人才有较多需求。 2、盾构法施工的优点 （1）盾构法隧道施工不受地面自然条件的影响。 在盾构支护下进行地下工程暗挖施工，不受地面交通、河道、航运、潮汐、季节、气候等条件的影响，能较经济合理地保证隧道安全施工。 （2）盾构法施工隧道机械化、自动化程度高。 盾构的推进、出土、衬砌拼装等可实行自动化、智能化和施工远程控制信息化，掘进速度较快，施工劳动强度较低。 （3）地面人文自然景观受到良好的保护，周围环境不受盾构施工干扰。 在松软地层中，开挖埋置深度较大的长距离、大直径隧道，具有经济、技术、安全、军事等方面的优越性。
①需要隧道衬砌管片预制、运输、衬砌、衬砌结构防水及堵漏、施工测量、场地布置、机械安装等施工技术的配合，系统工程协调复杂； ②施工过程变化断面尺寸困难；只能前进，不能后退，当隧道曲线半径过小或隧道埋深较浅时，施工难度大，在饱和含水的松软地层中施工，地表沉陷风险较大； ③盾构机制造周期长，造价较昂贵，盾构的拼装、转移等较复杂，建造短于750m的隧道经济性差。 4、盾构施工工艺流程 4.1大流程：盾构总体施工流程 大流程：盾构总体施工流程 始发井交付使用→盾构托架就位→盾构机下井、安装、调试→初始掘进（L=约100m）→负环拆除及其它调整→正常掘进→盾构机到达中间站→盾构机通过中间站→盾构机再次安装、调试→盾构机再次初始掘进→正常掘进→盾构机到达终点站→盾构机解体外运→隧道清理准备验收。 4.2小流程：盾构掘进流程 准备工作→转动刀盘→启动次级运输系统（皮带机）→启动推进千斤顶→启动首级运输系统（螺旋机）→停止掘进→安装管片→回填注浆→准备下一环掘进。 开挖→出土→拼装→注浆。
土压平衡盾构始发工艺流程
土压平衡盾构始发工艺流程 3.4.1工艺概述盾构始发是隧道盾构法施工的一大关键环节，也是盾构法施工隧道的难点之一， 始发的成败 将对隧道施工质量、进度、安全、工期及经济效益产生决定性的影响。 3.4.2作业内容主要作业内容：包括始发端头地层加固、始发台定位安装、盾构机下井组装并调 试、反力架 定位安装、洞门围护桩破除、洞门导轨安装、洞门密封装置安装、负环管片安装等。 3.4.3质量标准及验收方法 一、附属设施 1．始发基座主要作用是用于稳妥、准确地放置盾构，并在基座上进行盾构安装与试掘进，所以基座必须有足够的强度、刚度和安装精度，并且考虑盾构安装调试作业方便。 -209-
2．对始发台、反力架进行全面的检查与修理，反力架受力要检算，安装固定必须在定位完成后进行，反力架支柱底部必须以钢板垫实，始发台必须通过加固挡块固定于地面上，近洞门端须支撑于车站二衬墙上； 3．洞门防水装置安装时必须将连接螺栓栓接牢固，根据实际情况合理对扇形压板的位置进行调整，防止帘布橡胶板外翻影响防水效果；在进行洞门凿除、始发台加固等施工操作时，注意对帘布橡胶板的保护；确保将洞门圈周边的钢筋及混凝土清除干净，避免对盾构掘进造成影响； 二、始发掘进 1．洞口拆除后必须尽快将盾构向前推进，使盾构刀盘切入土层，尽量缩短正面土体的暴露时间，在拆除封门的同时，作好盾构掘进和管片拼装的准备工作。 2．洞门凿除前，应对洞门经改良后的土体进行质量检查，合格后方可进行洞门凿除；应制定洞门围护结构破除方案，采取适当的密封措施，保证始发安全。 3．第一环负环管片定位时，应先保证管片横断面应与路线中线垂直，待管片完成定位后，将管片与反力架之间的空隙填充密实。 4．盾构空载调试运转正常后开始盾构始发施工，在开始进行负环管片后移时，应通过控制推进油缸行程的方法控制负环管片后移，所有推进油缸行程应尽量保持一致。 5．盾构在始发基座上向前推进时，应注意对反力架的保护，根据反力架的强度制定推力限制，并尽量做到不调向，油缸均匀施加推力。 6．始发掘进过程中应严格控制盾构的姿态和推力，并加强监测，根据检测结果调整掘进参数。 7．为防止管片发生旋转，始发阶段应注意扭矩控制，一般情况下，始发阶段的盾构扭矩值不得大于正常掘进的70%，并可在盾壳与始发台接触部位焊接“防扭挡块”，在推进过程中注意及时割除。 8．在盾构始发阶段，应注意各部位油脂的使用和消耗情况。 3.4.4工艺流程图 图3.4.4-1 土压平衡盾构始发流程框图 -210-
超大直径盾构施工技术综述
超大直径盾构施工技术综述
超大直径盾构施工技术综述
超大直径盾构施工关键技术综述 王华伟 （中铁十四局集团有限公司） 一、工程概况 1.1地理位置 南京长江隧道工程位于南京长江大桥与三桥之间，连接河西新城区-梅子洲-浦口区，是南京市跨江发展战略的重要标志性工程，它的建成将彻底改变目前南京市长江单一的桥梁过江交通方式，对于缓解跨江交通压力，促进沿江经济发展，造福百姓，具有十分重要的意义。 南京长江 1.2水文和地质条件 盾构隧道穿越的江面宽度约2600m，最大水深约28.8m，最大水压力为6.5kg/cm2，江中最小覆土厚度为10.49m
（0.7D）。隧道所穿越的主要地层包括：填土和淤泥质粉质粘土、粉土、粉砂、粉细砂、砾砂、圆砾以及少量强风化粉砂质泥岩。其中盾构穿越强透水地层（渗透系数达10-2-10-3cm/s）2672m，占盾构段总长度的88.4%，对刀具磨损严重、造成掘进困难的砾砂、圆砾复合地层地段长1325m，占整个隧道长度的43.8％。 1.3设计情况 南京长江隧道工程全长5853m，按双向6车道快速通道规模建设，设计车速80公里/小时。其中左线盾构施工段长3022m，右线盾构施工段长3015m。隧道施工采用两台直径14.93m的泥水平衡盾构机，由江北工作井始发向江心洲接收井同向掘进。 盾构隧道管片内径13.30m，外径14.50m，厚度60cm。每环衬砌由10块管片组成，环宽2m。管片拼装设计为7块标准块、2块相邻块和1块封顶块，分Z型Y型两种管片模式。管片设计强度C60，防水等级S12。 二、国内外超大直径盾构隧道建设情况介绍 盾构法隧道施工技术问世至今已有近200年，作为隧道建造的一种先进技术——盾构法已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电隧道等工程领域，但超大直径盾构隧道工程实例并不多见，国内外典型的工程项目主要有： 1、国外超大型水下盾构工程典型项目 （1）日本东京湾横断公路隧道：1997年建成，跨海双向4车道公路隧道，盾构机直径Φ14.14m，隧道总长度9.1公里，被人工岛分为4.6公里和4.5公里长的两段，每段由两台盾构机对向各掘进约2.5公里；主要地质为软弱的冲积、洪积黏性土层
地铁盾构施工总结
盾构工作总结 2015年在各位领导和部门的帮助，盾构工区顺利的完成了领导交办的各项工作任务。现对一年来的工作进行总结与归纳，并对新一年的工作作出展望，如有不妥之处恳请领导批评指正。 一、2015年盾构工区工作总结 在公司的大力支持下，2015年公司首次购置两台土压平衡盾构机，规格型号为CTE6250，投入到合肥地铁项目中。 盾构工区在项目部各部门的鼎力支持下，4月1日两台盾构机经过15天时间组装、调试完成。6月24日“铁兵一号”118#盾构机顺利始发；7月16日“铁兵二号”119#盾构机顺利始发，9月24日顺利到达接收，10月18日119#盾构机二次顺利始发。 2016年1月25日“铁兵一号”118#盾构机顺利接收，2016年3月11日“铁兵一号”118#盾构机在广德站二次顺利始发，3月27日“铁兵二号”119#盾构机在和县路站顺利接收。截止到2016年4月19日118#盾构机掘进里程1005米，119#盾构机掘进里程1905米。 1 盾构施工管理 项目部内部设置盾构施工组织机构，成立了盾构工区。盾构施工管理人员、盾构机操作司机、土木工程师、盾构机维修保养、地面调度、测量作业等为项目部自主配置人员；盾构施工管片粘贴止水条、龙门吊司机、盾构管片运输与拼装、洞内文明施工等进行临时招工，项目部统一管理。 在这种管理组织模式下，优缺点并存。 1.1 管理模式缺点： 1）项目部前期需要投入大量的培训时间，同时需要投入施工的人员较多，增加管理成本和人员投入。 2）前期施工经验不足，需要大量的时间去摸索施工经验，存在较大的安全、质量风险。 1.2 管理模式优点：
1）管理体系健全，能够直接有效的对现场进行管理，能够最直接掌握盾构施工信息并及时处置。 2）对于公司盾构技术人员的培养和提高有极大的帮助，有助于形成专业系统的盾构施工经验，有利于提高公司在地铁施工市场的竞争力。 3）可以有效的控制施工耗材的使用量。 2 盾构机日常维保 盾构施工设备是关键，盾构施工的正常进行，离不开盾构机及相关配套设备的正常运行，要想维持设备的良好的运行状态，使设备能够及时满足盾构施工的需要，则少不了机电技术人员对机械设备的维修保养工作。 2.1维保方式 盾构工区成立维修保养班负责机械设备的日常管理工作，根据施工要求配置盾构机操作及维护保养人员，盾构机操作以自有员工和少量外聘人员结合的方式组成，盾构机维保全部为自有员工，掘进过程中由项目部领导带班负责，及时发现隐患及时进行处理。 盾构施工过程中盾构机维保以“养修并重，预防为主”为主要原则，设备在使用过程中既要注重平时的保养维护，又要及时维修处理，这样才能保证盾构施工的顺利进行。盾构机及相关配套设备的日常保养分为日检、周检、月检等，具体内容根据物资设备部的设备保养计划，由机电技术人员按时进行保养，施工负责人负责督促检查。机械设备出现故障时，操作人员会及时通知当班维保人员，同维保人员一起做好设备的维修工作；故障难以排除时，由机电工程师组织进行设备维修工作。盾构机完成广龙区间的施工后，对盾构机状况进行全面检测评估，并对处理困难大的故障，利用转场时间进行专项维保。转场期间主要对刀盘主轴承密封圈进行了检修，因在掘进过程中处理难度大，无法维修。 2.2优缺点 项目部机电技术人员多数为刚毕业的学生，工作经验少，形式较单一，相对地铁施工综合性较高，大部分年轻人达不到独挡一面的程度，仍需要大量经验的积累。对于盾构机来说，若得不到机电技术人员的合理养护，随着盾构机使用年