手掘式盾构施工法

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1、1、据说盾构法的设想是人们看到船蛆在木材上蛆孔，再用分泌物涂在孔的四周而想到的。约在150年前，生于法国的布鲁诺尔，最早使用盾构法，1918年他在英国取得该施工法的专利，1823年布鲁诺尔用他自己的想法制成盾构，并施工了泰晤士河的水底隧道。这条道路隧道的断面相当大（11.3*6.7），施工中遇到了坍方和水淹，加上隧道的损坏，当时处于难于进展的状态，从计划计划制定后花了18年才搞通。他用的盾构有很多类似点，在盾构中间分成能互相独立推进的构格这一复杂的结构，和现在的盾构又有所不同。当时的“盾构”型式是：什构中心装有旋转轴，在旋转轴上设置了用支架固定的刀盘，由刀盘的旋转开挖土层，此后英国美国和苏联对

2、机械式盾构作了很多改进。近年来日本开发了具有不同特点的盾构有：1、泥水加压盾构2、土压平衡盾构（A、削土加压式盾构B、加水式盾构C、加泥式盾构）3、局部气压盾构4、铰接盾构下面为最遑研究的盾构施工技术1、暗挖法车站施工法（1、插入梁法2、半盾构法3、管棚法）2、先导盾构法（1、先导盾构降低地下水位法2、先导盾构化学注浆法）3、建筑物防护法（1、托换基础法2、承压板临时支撑法）4、自动化小断面盾构法5、盾构隧道地下对接法盾构法的特点：1、除竖井外几乎无地面作业。噪音、振动引起的公害小，对交通影响也小。2、隧道的施工费用不受覆土量多少影响，适宜于建造覆土较深的隧道。3、开挖、拼装管片、推进等作业能

3、反复进行，施工管理较容易。4、当隧道穿过河底或其它建筑物时，不影响施工。5、只设法使盾构的开挖面稳定，则隧道越深，地基越差，土中影响施工的埋设物等越多，与明挖法相比，经济上，施工进度上越有利。缺点：1、当覆土极浅时，开挖面稳定甚为困难，甚至不能施工。要确保一定的覆土。2、竖井中长期有噪声和振动，要有解决的措施。3、在曲率半径较小的曲线段施工时，施工比较困难。4、用气压施工时，周围有发生“缺氧”和枯井的危险，必须提出解决的办法。5、不能完全防止以盾构正上方为中心的地表沉降。调查和基本计划施工沿线调查盾构工程中进行调查是为了作出适当的规划，设计、施工、选定隧道的平面及纵断面线形、竖井位置、盾构机种

4、及辅助的施工法等。调查内容包括：施工位置选择、影响施工的障碍物、地形和地质等。施工位置选择条件调查包括：隧道通过地区和周围的情况（住宅、学校、医院等），路面交通情况，土地利用率及河流、湖泊等情况。在调查基础上，研究确定竖井位置、竖井周围防噪声和振动的办法、保护环境的措施等。障碍物调查影响施工的障碍物调查，包括地面和地下的建筑物，沿线的建筑、地下埋设物、井和枯井等内容。对建筑物，要调查其规模，结构、基础、利用率等，这是盾构通过时按影响程度研究防护办法的原始资料。对埋设物，要调查其种类、规模、埋置深度等，这是决定是否要移位、撤除等的原始资料。调查井和枯井的目的，是为了防止在气压施工时压缩空气和缺氧

5、的空气喷出。地形和地质调查地形和地质调查一般分为搜集整理现有资料，实地踏勘和钻孔、作标准贯入试验等，如下表所列，调查的类别初步调查调查资料调查实地踏勘基本调查详细调查调查的目的1、地形、地质、地质构造的概要2、地质预测、资料调查地质纵剖面图详细调查的燃料详细设计决定施工方法方法必集原有资料现场踏勘钻探勘探土质、各种钻探、测定试验调查项目地形图地质图地层图调查观测记录地质调查记录原有建筑物的工程记录井、地下水、地基下沉1、地形、地质的观测2、地下水3、地形的变化标准贯入试验采集土样地下水位调查土的物理、力学试验孔隙水压测定水质调查有害气体、缺氧空气调查土体变形模量测定抽水试验透气试验地形调查一般

6、以城市地面图为基础进行调查。地质调查一般以50~100M为间距进行钻孔，测得构成地层的土的性质，N值、地下水位、孔隙水压。含水砂层、自立性不良的砂层、松散的砂砾层，软弱的淤泥层是须特别加以注意的地层。含水砂层和自立性不良的砂层，除须作土的物理力学试验外，还须作抽水试验和透水试验。此外，还希望作进一步试验以掌握泥水、泥浆或高浓度泥浆在地层中的渗透情况。在软弱的淤泥层施工时，选择盾构机种要用到地质调查的结果，因此对土的性质及数值须作仔细的调查。如用气压法施工，因氧化作用使空气呈缺氧状态中，要防止缺氧空气从邻近的井或地下室喷出。因此必须进行缺氧情况调查，调查范围一般为周围1000M。基本计划盾构隧道

7、的平面线形和纵断线形，起始竖井、到达竖井、中间竖井等的选定，各企业都根据自己的标准，自行掌握。一般而言，规程上地铁隧道平面线形的曲率半径须在160M以上，纵向坡度最大可为35/1000，最小为2/1000；用盾构法施工时，考虑到盾构施工精度和隧道完成后列车的运营，应把平面线形的最小曲率半径定为盾构外径的40倍，因此，外径10M的复线盾构施工最小曲率半径为400M，外径7M单盾构最小曲率半径为300