盾构施工法在地铁工程中设计和应用

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1、盾构施工法在地铁工程中设计和应用　　摘要：随着城市地下交通的发展，地铁隧道施工越来越多。如何选取一种安全可靠的隧道施工工法成为工程成功与否的关键，也是施工进度与工程效益的重点。由于盾构施工工法对周围环境影响相对较小、成形质量高、安全可靠、施工进度快等优点，盾构技术是地铁隧道施工工法的首选。本文首先对盾构施工的概况做了说明，然后对几种主要的盾构机做了说明，并以工程实例重点探讨了地铁盾构机施工法的设计及应用，最后对其地表沉降的问题做了分析。关键词：盾构机；土压平衡；掘进；始发；地表沉降Abstract:withthedevelopmentofthe

2、urbanundergroundtraffic,undergroundtunnelconstructionmoreandmore.Howtoselectasafetunnelconstructionmethodsbecomethekeytothesuccessofengineering,isalsothefocusoftheconstructionprogressandengineeringbenefit.Becauseofshieldconstructionmethodisrelativelysmallimpactontheenvironme

3、nt,highformingquality,safeandreliableandfastconstruction,shieldtunnelingtechnologyisthefirstselectionofmetrotunnelconstructionmethods.Atfirst,13thispapersummarizethegeneralsituationofshieldconstruction,andthenseveralmainshieldconstructionmachinemade,andtheengineeringexamples

4、,probesintothedesignofthemetroshieldmachineconstructionmethodandapplication,andfinallymadeaanalysisofthesurfacesettlementoftheproblem.Keywords:shieldmachine;Earthpressurebalance;Tunneling;Starting;Thesurfacesubsidence中图分类号：U455.43文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)盾构施工概况（一）盾构法概念盾构法施

5、工是使用盾构机在地下掘进，在护盾的保护下，在机内安全的进行掌子面开挖和管片衬砌作业，从而构筑成隧道的施工方法。盾构施工法是由稳定开挖面、盾构机挖掘和衬砌三大部分组成。（二）盾构法的优点13盾构机开挖断面为圆形，承压稳定性好。由于用机械方法切削成型，没有爆破法的危险因素，减少了周围围岩层松动、冒顶的可能性，因此也减少了支护的工作量，作业人员在护盾内工作，大大提高了作业的安全性；根据使用效果看，在均质岩层中，掘进速度每月可达600m以上，掘进速度相对较快；用盾构法施工大大的节省了劳动力，降低了劳动强度；机械法破碎的渣土多成中块或粉状，粒径均匀，可由

6、皮带运输机直接排出，大大的提高了工程的施工进度；由于集中控制操作，有实现远距离操作和自动化。（三）盾构法的缺点一次性投资较大，自身尺寸大，重量大，机器结构复杂，生产周期长，装运费时、费事、费钱，刀具的消耗和维修费用很昂贵；对地质变化的适应性较差；目前国际上，盾构机设计和断面开挖局限于圆形，对于其他形状的断面，需要进行二次开挖，导致施工作业率低。施工中的外接电缆延伸、洞壁保护、水管路延长及机器方向调整等工序，一般约占整个作业时间的50%左右；能耗大，纯机械开挖破岩，石渣过分破碎，耗费能量大且粉状石渣难于再利用。盾构机简介（一）泥浆式盾构13泥浆式

7、盾构包括了所有用加压泥浆支撑工用面的盾构。用泥浆式盾构掘进隧道己被证明是一种具有低沉陷且安全的施工方法。它可以适用于各种松散地层,有无地下水均可,在稳定的地层中使用该法优点很多。在开挖掌子面，刀盘在泥浆中旋转，挖掘下的渣土与泥浆混合。盾壳区域内，刀盘旋转进行开挖的部分称为开挖舱，压力舱板将它与盾壳分隔开来。开挖舱内的土压和水压被压力泥浆平衡，从而避免了不受控制的土壤掺入并保证了隧洞开挖面的稳定。泥浆通过气垫对隧洞开挖面施加压力从而实现支撑作用。对开挖面施加压力的控制由压缩空气控制单元进行。气垫调节仓内的压缩空气气垫产生支持压力并将该压力传至泥浆

8、，调节液位高度。受到压力后的泥浆，其液位则刚好达到机器轴线的位置。承压泥浆产生的支持压力传输到开挖舱，这时，整个开挖舱内完全充满承压的泥浆。开挖舱内泥