盾构法隧道施工技术

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1、盾构法隧道施工技术宏润建设集团股份有限公司2008年5月盾构法隧道施工是一种在地面下暗挖建造隧道的施工方法，利用盾构作为开挖地下土体及支护土体和拼装隧道衬砌的机具，掘进1环，拼装1环，循环工作，直至完成整条隧道。盾构法施工介绍盾构（shield）是一种钢制的活动防护装置，是通过软弱含水层，特别是河底、海底，以及城市居民区修建隧道的一种机械。头部可以安全地开挖地层，尾部可以装配预制管片，迅速地拼装成隧道永久衬砌。盾构推进主要依靠液压千斤顶。盾构法施工特点盾构法施工主要有以下几点：①该施工方法属暗挖法施工，不受地面交通、河道、航运、潮汐、季节等条件的影响；②工作面稳定，地表变形小；③机械自动化程

2、度高，施工速度快；④振动小、噪声低，对环境无污染；⑤对沿线居民生活、地下和地面建筑物影响小。⑥适用于松软含水地层及城市地下管线密布、施工条件困难地段的隧道施工，可在砂砾、砂、粉砂、黏土等压密程度低，软硬相间的地层，以及砂砾、砂层等地层中使用。盾构法隧道施工发展史用盾构法修建隧道开始于1818年，法国工程师布鲁诺尔；1825年在英国泰晤士河下首次用矩形盾构建造隧道；近代，日本盾构法得到了迅速发展，用途越来越广，并研制了大量新型盾构；我国于1957年北京排水工程中首次出现2.6m小盾构。盾构机选型根据地质情况，对隧道掘进机进行选型。土质类型一般分为：软土，复合土，岩石。土压平衡式盾构(适合软土）

3、盾构机选型复合式土压平衡盾构盾构机选型硬岩盾构盾构机构造通常由盾构壳体、推进系统、拼装系统、出土系统等四大部分组成。盾构机出土方式出土方式一般有三种：（1）有轨运输：皮带运输机－矿车－洞口－垂直起吊至地面。（2）无轨运输：自卸卡车（3）管道运输：混合泥浆，压力输出，出土连续化盾构法隧道施工主要分以下几个部分：（1）前期准备（2）出洞段施工（3）正常段施工（4）进洞段施工盾构法隧道施工前期准备根据现场地貌情况，对现场进行布置。根据隧道长度，隧道直径，工作井尺寸，选择隧道运输系统。运输系统包括：水平运输系统和垂直运输系统。根据盾构机出洞施工需求，进行井内布置（包括盾构基座、后盾支撑体系等）。根据

4、隧道沿线建筑，以及公共设施情况，进行监测点设置盾构机下井组装、调试盾构法隧道施工前期准备运输系统配置主要包括：垂直运输系统和水平运输系统垂直运输系统该系统主要指行车。行车配置需要考虑以下几点：（1）根据土箱及渣土总重量，决定行车的起吊吨位（2）根据工作井结构尺寸、施工场地具体布置情况等来确定行车跨度（3）若行车两侧需起吊重物，则需根据吊物位置设置行车主梁有效悬挑长度盾构法隧道施工前期准备水平运输系统水平运输系统的高效与否，直接关系到隧道施工进度。水平运输系统主要由以下组成：电机车、土箱车、管片车、送浆车、轨枕（双轨运输，单轨运输）、轨道、道岔等在条件容许的情况下，尽量减少每环的运输次数，隧道

5、一次掘进超过1公里，应考虑在隧道中部放置道岔盾构法隧道施工前期准备井内布置主要包括以下几个方面：（1）盾构基座安放（2）后靠及其后部支撑体系制作（3）导向轨安装（4）出洞防水装置安装盾构法隧道施工前期准备盾构机下井组装、调试出洞段施工出洞段施工主要内容负环拼装洞门混凝土凿除盾构机进入加固区，刀盘开始切削加固土体盾构机头出加固区，施工参数及时调整盾构机尾部脱离洞圈，开始封洞门100m试推进及车架转接出洞段施工出洞段施工控制要点盾构出洞施工前必须对加固土体进行取芯检测，洞圈内打探孔；第一环负环拼装施工定位必须非常准确，可在盾壳上烧电焊条进行定位，要保证管片和盾构机下部的合理间隙；洞门混凝土凿除后

6、，需对洞圈内进行彻底清理；刀盘面接触到加固区土体后，注意适当加水减磨；盾尾出工作井内壁后，立即用钢板与洞口环的预埋件焊接并进行同步注浆加固，若洞口出现漏水现象严重则由预设注浆管向洞圈周围内压注聚氨酯。正常段施工重点控制内容隧道轴线衬砌防水土体沉降正常段施工隧道轴线隧道轴线控制的好坏决定其是否满足使用要求，必须控制在允许限界范围内。主要措施如下：（1）千斤顶编组（2）区域油压设定（3）管片排片（控制管片楔形量）正常段施工衬砌防水衬砌防水决定了隧道的使用年限，施工中需重点加以控制。主要控制点如下：（1）管片防水材料粘贴及防潮控制（2）管片拼装过程中的保护（避免管片碎裂、防水材料脱落等）（3）渗水

7、点及时修补止水（4）控制好同步注浆，封闭管片与土体间渗漏通道（5）嵌缝及手孔封堵正常段施工土体沉降盾构推进中土体沉降是否稳定，决定了其对周边环境的影响程度及隧道的长久稳定，须严格加以控制。关键控制点如下：（1）切口水土压力控制（2）同步注浆控制（浆液配比、注浆压力、注浆量、压注的同步性、浆液收缩性）（3）后期补压浆进洞段施工盾构进洞施工应注意以下几点：盾构进洞前必须进行一次隧道定向测量复核；进洞前，对盾构机主