盾構(gòu)始發(fā)及盾構(gòu)推進(jìn)施工技術(shù)（PPT版共94頁）

1、盾構(gòu)始發(fā)及盾構(gòu)推進(jìn)施工技術(shù)中鐵四局城市軌道交通工程分公司李旭杰一、前言 城市地鐵盾構(gòu)施工具有快速、安全、對地面建筑物影響小等諸多優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)被越來越多的人們所認(rèn)可。我國地鐵隧道施工已開始使用盾構(gòu)法。隨著技術(shù)進(jìn)步、認(rèn)識提高、綜合國力的增強(qiáng)，特別是隨著該施工技術(shù)所顯現(xiàn)的優(yōu)勢，盾構(gòu)法越來越多地被國內(nèi)地鐵界所接受，上海、廣州、南京、北京、深圳、天津、西安、成都、沈陽、杭州等城市都使用這種方法。雖然盾構(gòu)有許多成功的工程實(shí)例，但是使用這種方法也有較大的風(fēng)險。如盾構(gòu)在隧道內(nèi)只能前進(jìn)，不可后退，一旦盾構(gòu)本身出現(xiàn)致命的故障，可能就會產(chǎn)生災(zāi)難性的后果。而且使用盾構(gòu)在對洞口進(jìn)行加固處理的始發(fā)時階段出問題的概率很高，即

2、使是非常有經(jīng)驗(yàn)的承包商也常會發(fā)生類似事故。 在城市地鐵施工中，盾構(gòu)始發(fā)作為盾構(gòu)施工的一個必經(jīng)階段。盾構(gòu)機(jī)始發(fā)是指盾構(gòu)機(jī)在施工豎井內(nèi)或車站結(jié)構(gòu)內(nèi)，自盾構(gòu)機(jī)主機(jī)開始定位，刀盤向前推進(jìn)貫入圍巖，沿設(shè)計線路向前掘進(jìn)，直至盾構(gòu)機(jī)完全進(jìn)入?yún)^(qū)間隧道，洞口反力架與負(fù)環(huán)管片拆除為止。（地鐵定額中規(guī)定盾構(gòu)始發(fā)后40m為盾構(gòu)始發(fā)段，盾構(gòu)到達(dá)5倍盾構(gòu)刀盤直徑為到達(dá)段）。1. 盾構(gòu)法的基本含義 盾構(gòu)施工法是“使用盾構(gòu)機(jī)在地下掘進(jìn)，在護(hù)盾的保護(hù)下，在機(jī)內(nèi)安全的進(jìn)行開挖和襯砌作業(yè)，從而構(gòu)筑成隧道的施工方法”。按照這個定義，盾構(gòu)施工法是由穩(wěn)定開挖面、盾構(gòu)機(jī)挖掘和襯砌三大部分組成。 二、盾構(gòu)法施工的原理及方法 盾構(gòu)法施工的概貌

3、如圖1所示。在隧道的一端建造豎井或基坑，將盾構(gòu)安裝就位，盾構(gòu)從豎井或基坑的墻壁開孔出發(fā)，在地層中沿著設(shè)計軸線，向另一豎井或基坑的孔壁推進(jìn)。 盾構(gòu)推進(jìn)中所受到的地層阻力，通過盾構(gòu)千斤頂傳至盾構(gòu)尾部已經(jīng)拼裝好的襯砌管片上。盾構(gòu)機(jī)是這種施工方法中主要的施工機(jī)具。 圖 1 盾構(gòu)法施工概貌圖車站碴土儲艙和料斗龍門吊車泥漿處理設(shè)備豎井皮帶運(yùn)輸機(jī)盾構(gòu)機(jī)螺旋輸送機(jī)管片運(yùn)輸車泥漿注入車斗車電瓶車2. 盾構(gòu)法施工的原理和過程3. 密封式(平衡)盾構(gòu)機(jī)的組成盾構(gòu)機(jī)組成(2) 壓力艙壓力測試攪拌系統(tǒng)壓力控制加漿系統(tǒng)(3) 排土、排泥系統(tǒng)排土器排漿管路攪拌裝置加漿裝置(4) 推進(jìn)裝置千斤頂選型和配置工作速度安全鎖總推力

4、千斤頂行程壓力墊盾 構(gòu) 機(jī)通用裝置軸承止水帶(1) 刀 盤超挖裝置刀盤開口旋轉(zhuǎn)速度形 式潤滑裝置刀 頭旋轉(zhuǎn)力矩支承方式(6) 附屬裝置盾尾止水裝置壁后注漿裝置開挖面崩壞探測裝置鎖定裝置測量裝置后方臺車接頭裝置起重臂真圓保護(hù)(5) 管片組裝裝置油壓機(jī)油油壓機(jī)油壓管路(7) 油壓裝置KBBA管 片AAA管片的組裝順序K管片(封頂塊)的嵌入半徑方向插入型BKKBBB盾構(gòu)機(jī)是根據(jù)每一施工區(qū)段設(shè)計的專用設(shè)備盾構(gòu)施工不可退后對施工的要求精度高占用的施工場地小對鄰近建筑物的影響小對周圍環(huán)境的影響較小4.盾構(gòu)施工的特點(diǎn)1、場地作業(yè)少，隱蔽性好，因噪音、振動引起的環(huán)境影響?。?、隧道施工的費(fèi)用和技術(shù)難度基本不受

5、覆土深淺的影響，適宜于 建造覆土深的隧道；3、穿越河底或海底時，隧道施工不影響航道，也完全不受氣候的 影響；4、穿越地面建筑群和地下管線密集區(qū)時，周圍可不受施工影響；5、自動化程度高、勞動強(qiáng)度低、施工速度較快。 盾構(gòu)法施工的優(yōu)點(diǎn)1、施工設(shè)備費(fèi)用較高；2、覆土較淺時，地表沉降較難控制；3、用于施工小曲率半徑隧道時，掘進(jìn)較困難。 盾構(gòu)法施工的缺點(diǎn)三、盾構(gòu)法主要施工程序1、建造盾構(gòu)工作井 2、盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)安裝就位3、出洞口土體加固4、初推段掘進(jìn)施工5、掘進(jìn)機(jī)設(shè)備轉(zhuǎn)換6、盾構(gòu)連續(xù)掘進(jìn)施工 7、接收井洞口土體加固8、盾構(gòu)進(jìn)入接收 井，并運(yùn)出地面四、盾構(gòu)掘進(jìn)施工的豎井始發(fā)工作井: 滿足盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)安裝和出洞施

6、工的要求接收工作井: 盾構(gòu)隧道掘進(jìn)完成后進(jìn)入接收井,滿足盾構(gòu)拆卸或轉(zhuǎn)場吊裝移位的工作空間要求豎井施工方法: 沉井法、地下連續(xù)墻圍護(hù)、鋼板樁圍護(hù)常見的洞口封門形式主要有：外封門形式內(nèi)封門形式特殊封門（井內(nèi)外封門）SMW工法施工洞口封門地下連續(xù)墻施工洞口封門鉆孔灌注樁施工洞口封門常見的洞門結(jié)構(gòu)形式在井內(nèi)或洞門口采取措施使之洞口外土體保持穩(wěn)定1、出洞時，洞口用外封門的技術(shù) 封門一般采用鋼板樁，常用槽鋼組合，封門的實(shí)施有兩種方法：其一是在沉井下沉施工時將封門安裝在洞口，然后與沉井一起下沉到位，另一種方法是待沉井下沉到位后再緊貼井外壁打入封門板樁。（見圖） 這外封門形式一般用于出洞施工，因受到拔出板樁的

7、難度及鋼板樁接長接頭的構(gòu)造和接頭牢固等原因，當(dāng)工程洞口埋深較深時不宜采用。2、內(nèi)封門措施 進(jìn)洞的封門一般采用內(nèi)封門的技術(shù)較為妥當(dāng)（見圖）。封門可用型鋼組合其有豎封門及橫封門兩種形式。內(nèi)封門進(jìn)洞示意圖3、井內(nèi)外封門形成（見圖） 當(dāng)工程埋深深，井外是砂性土滲透系數(shù)大、地下水位高，要平衡地下水壓力較為困難，則可采用井內(nèi)外封門形式作為出、進(jìn)洞技術(shù)措施。 井內(nèi)外封門示意圖4、用SMW工法作洞口封門（見圖） 當(dāng)工程工作井用圍護(hù)開挖施工工藝時，可在工作井出、進(jìn)洞口處用SMW工法作結(jié)構(gòu)施工圍護(hù)，出進(jìn)洞施工時當(dāng)掘進(jìn)設(shè)備靠出SMW樁拔除樁內(nèi)H型鋼，利用掘進(jìn)設(shè)備刀盤切削SMW的水泥土逐漸完成出、進(jìn)洞施工。SMW封門

8、示意圖盾構(gòu)選型 各工程在前期準(zhǔn)備工作時最重要的是做本工程所用盾構(gòu)的選型及設(shè)計，而盾構(gòu)選型必須根據(jù)工程所穿越的地層土質(zhì)條件進(jìn)行，選中的盾構(gòu)性能必須解決三個技術(shù)問題：1、支 護(hù)：用什么方法支護(hù)正面土體，在盾構(gòu)推進(jìn)施工中不 產(chǎn)生正面土體的流失，保持平衡。2、開挖掘進(jìn)：采用什么方法開挖正面土體；3、排 土：開挖下來的土渣如何迅速的排除使正面土倉內(nèi)土 渣排除速度與開挖速度相符。五、盾構(gòu)始發(fā)準(zhǔn)備1、施工現(xiàn)場平面布置根據(jù)業(yè)主提供的施工場地范圍，參照車站的現(xiàn)場情況，我們對施工場地和生活場地進(jìn)行布置，眠山站盾構(gòu)施工場地平面布置圖?，F(xiàn)場生產(chǎn)區(qū)臨建在生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)，需要布置隧道工程的各項臨建設(shè)施，包括：電力系統(tǒng)、給排水

9、系統(tǒng)、拌漿系統(tǒng)、渣土轉(zhuǎn)駁系統(tǒng)、運(yùn)輸系統(tǒng)等。場地硬化生產(chǎn)區(qū)內(nèi)全部采用混凝土硬化地面，普通段硬化采用C25素混凝土，厚15cm；管片以及出土車形式通道以及挖掘機(jī)形式通道采用C25鋼筋混凝土，厚15cm，鋼筋采用14mm300mm。現(xiàn)場臨時用電盾構(gòu)電源由箱變經(jīng)MYP325310高壓橡膠電纜將10kV高壓送至盾構(gòu)機(jī)上高壓開關(guān)柜，再由盾構(gòu)機(jī)上變壓器變壓后供盾構(gòu)機(jī)用電。其它施工用電經(jīng)兩臺630kVA變壓站三路供電。施工場地內(nèi)的用電設(shè)備、隧道內(nèi)照明及小型機(jī)具用電由箱變提供的8個380V/400A電源接口供電，供電方式為三相五線制，采用三級配電，兩級漏電保護(hù)。隧道內(nèi)供電采用分段箱控制，每100米設(shè)置一個分段控

10、制箱，照明采用低壓36V/55W節(jié)能燈，燈距為8環(huán)，安裝在隧道推進(jìn)方向的外側(cè)。隧道內(nèi)線路采用架設(shè)，架線的支架同時作為燈具的支架?，F(xiàn)場臨時用電采用電纜線供電，電纜線埋入地下，深度不小于600mm?，F(xiàn)場臨時用水生產(chǎn)用水由業(yè)主提供的自來水口徑250mm進(jìn)水管道供給并分流，分流后接入拌漿房、井下。現(xiàn)場供水水管埋入地下，深度不小于300mm，施工排水經(jīng)三級沉淀后，排入市政排水管道。集土坑集土坑施工1處，左右線共用，設(shè)置在東側(cè)端頭井的維護(hù)結(jié)構(gòu)外。每個集土坑入土5m，地上0.5m，長寬分別為24m和9m，為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)?？紤]到倒土架占用的空間，單個集土坑地下段有效容積為1080m3，約27環(huán)的出土量。為方

11、便倒土，集土坑設(shè)置倒土架2個，集土坑的出土方式見圖6.3-1，出土車輛從車站東大門進(jìn)出。集土坑出土示意圖拌漿系統(tǒng)現(xiàn)場設(shè)置2套拌漿系統(tǒng)（2臺拌漿機(jī)，共用1個拌漿房），供盾構(gòu)推進(jìn)時同步注漿使用。拌漿系統(tǒng)由拌漿房、膨潤土倉庫、水泥罐、粉煤灰罐和砂堆場組成；2套拌漿系統(tǒng)均設(shè)置在車站的頂板上，詳見圖6.3-2。拌漿系統(tǒng)示意圖垂直運(yùn)輸系統(tǒng)在東端頭井設(shè)置2臺門式行車，型號為32/5t負(fù)責(zé)洞內(nèi)出土及管片垂直吊運(yùn)，門吊基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆梁以及鋼箱梁相結(jié)合的方式，門吊軌道并設(shè)置接地裝置，與車站連續(xù)墻深層鋼筋連通。管片堆場管片堆場設(shè)置生活區(qū)外，管片防水材料的粘貼在管片堆場處進(jìn)行，因堆場下方是車站頂板，故管片堆高

12、3層，堆場共能存放31環(huán)管片。管片運(yùn)輸車從車站西大門進(jìn)出，管片堆場與門吊吊裝區(qū)間使用1臺12t叉車負(fù)責(zé)運(yùn)輸。沉淀池與洗車槽洗車槽設(shè)置在大門處，尺寸為3.9m5.12m，沉淀池設(shè)置在東門洗車槽北側(cè)，從地面直接開挖，尺寸為：長寬=2m2m，階梯狀磚砌結(jié)構(gòu)外抹水泥，共3個池子，三級沉淀，池子深度分別為1m、1.5m、2m。車站底板情況車站長度滿足車架全部下井條件，并且左右線均有臨時出土口，尺寸為3.5m5.0m，滿足渣土斗和管片的上下吊運(yùn)，故盾構(gòu)機(jī)無需進(jìn)行轉(zhuǎn)接，可以正常始發(fā)掘進(jìn)?，F(xiàn)場通訊及信息化項目部設(shè)立內(nèi)部電話，將盾構(gòu)操作室、洞口、拌漿房、管片場和辦公室聯(lián)系起來，方便施工時的工作協(xié)調(diào)和控制。項目部

13、通過外部電話和網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行外部聯(lián)系。物資供應(yīng)物資部負(fù)責(zé)在甲方合格物資供應(yīng)廠商名錄中進(jìn)行價格比選后，經(jīng)抽檢合格的供應(yīng)廠商，經(jīng)理部方可與之簽訂物資供應(yīng)合同。所購物資的質(zhì)量必須符合設(shè)計要求。技術(shù)準(zhǔn)備施工調(diào)查盾構(gòu)施工前須完成施工調(diào)查工作，主要內(nèi)容包括：工程概況、地質(zhì)水文、氣象、交通、工程設(shè)計等方面的資料。區(qū)間沿線地面地表建構(gòu)筑物、管線的分布情況，同時對建構(gòu)筑物的初始狀態(tài)應(yīng)做好詳細(xì)的圖像記錄。施工臨水臨電、工程造價、工期要求、工程重難點(diǎn)、施工文明建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)等。各材料、機(jī)具供應(yīng)方的考察與合同簽訂。地方風(fēng)俗民情、環(huán)保要求的考察等。測量與監(jiān)測盾構(gòu)施工前須完成GPS點(diǎn)的聯(lián)測、盾構(gòu)施工控制點(diǎn)的布設(shè)與復(fù)測，同時需完成區(qū)間

14、前200m的地面沉降監(jiān)測點(diǎn)的布設(shè)與初始值的測定。六、盾構(gòu)始發(fā)技術(shù)始發(fā)技術(shù)的重要性及關(guān)鍵技術(shù) 由于在始發(fā)階段存在以下幾種特殊情況：（1）始發(fā)推進(jìn)前需鑿除車站的圍護(hù)結(jié)構(gòu)（主要是處理鋼筋砼結(jié)構(gòu)），鑿除圍護(hù)結(jié)構(gòu)后的土體在一定的時間段內(nèi)必須保持自穩(wěn)，不能有水土流失；（2）始發(fā)階段盾構(gòu)機(jī)主體在始發(fā)導(dǎo)軌上不能進(jìn)行調(diào)向；（3）始發(fā)階段的姿態(tài)及地面沉降控制比正常推進(jìn)階段更困難；（4）始發(fā)期間一些設(shè)備如管片小車、管片吊機(jī)，包括出渣都不能正常使用。有時也會存在盾構(gòu)機(jī)因?yàn)檐囌窘Y(jié)構(gòu)的原因而不能整機(jī)始發(fā)。綜上所述，盾構(gòu)在初始階段的施工難度很大。因此，盾構(gòu)隧道始發(fā)技術(shù)是盾構(gòu)法施工技術(shù)的關(guān)鍵，也是盾構(gòu)施工成敗的一個標(biāo)志，必須

15、要全力做好。同時還應(yīng)確保盾構(gòu)連續(xù)正常地從非土壓平衡工況過渡到土壓平衡工況，以達(dá)到控制地面沉降，保證工程質(zhì)量等目的。 始發(fā)施工技術(shù) （一）始發(fā)階段工作內(nèi)容 始發(fā)技術(shù)包括洞口端頭處理（在軟土無自穩(wěn)能力的地層中）、洞門砼鑿除（主要針對鋼筋砼圍護(hù)結(jié)構(gòu)）、盾構(gòu)始發(fā)基座的設(shè)計加工、定位安裝；始發(fā)用反力架的設(shè)計加工、就位；支撐系統(tǒng)、洞門環(huán)的安設(shè)、盾構(gòu)組裝、盾構(gòu)始發(fā)方案、其他保證盾構(gòu)推進(jìn)用設(shè)備、人員、技術(shù)準(zhǔn)備等，直到始發(fā)推進(jìn)。 在盾構(gòu)機(jī)始發(fā)階段，要完成盾構(gòu)機(jī)設(shè)備的安裝與調(diào)試；始發(fā)輔助設(shè)備的安裝與定位，盾構(gòu)機(jī)初始定位與掘進(jìn)控制，盾構(gòu)機(jī)導(dǎo)向系統(tǒng)的安裝與調(diào)試以及區(qū)間隧道洞口的處理。（二）始發(fā)順序 洞口地層處理洞口始

16、發(fā)準(zhǔn)備盾構(gòu)主機(jī)定位、固定反力架定位、固定負(fù)環(huán)鋼管片的定位、安裝主機(jī)、后配套連接盾構(gòu)調(diào)試刀盤、刀具檢查負(fù)環(huán)管片安裝盾構(gòu)推進(jìn)下一循環(huán)拆除反力架、負(fù)環(huán)管片始發(fā)掘進(jìn)總結(jié)正式掘進(jìn)。盾構(gòu)機(jī)始發(fā)基座六、始發(fā)施工技術(shù) 盾構(gòu)機(jī)始發(fā)反力支撐系統(tǒng)六、始發(fā)施工技術(shù)（三）始發(fā)洞口準(zhǔn)備 1、始發(fā)洞口的地層處理 在盾構(gòu)始發(fā)之前，一般要根據(jù)洞口地層的穩(wěn)定情況評價地層，并采取有針對性的處理措施。地層處理一般采取如“固結(jié)灌漿”、“冷凍法”、“插板法”等措施進(jìn)行地層加固處理。選擇加固措施的基本條件為加固后的地層要具備最少一周的側(cè)向自穩(wěn)能力，且不能有地下水的損失。常用的具體處理方法有攪拌樁、旋噴樁、注漿法，SMW工法、冷凍法等。選擇

17、哪一種方法要根據(jù)地層具體情況而定，并且嚴(yán)格控制整個過程。 2、始發(fā)洞口維護(hù)結(jié)構(gòu)的切除 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般在始發(fā)前至少一個月開始洞口維護(hù)結(jié)構(gòu)的切除。整個施工一般分兩次進(jìn)行，第一次先將圍護(hù)結(jié)構(gòu)主體鑿除，只保留維護(hù)結(jié)構(gòu)的鋼筋保護(hù)層，在盾構(gòu)始發(fā)前將保護(hù)層混凝土鑿除。 在鑿除完最后一層混凝土之后，要及時檢查始發(fā)洞口的凈空尺寸，確保沒有鋼筋、混凝土侵入設(shè)計輪廓范圍之內(nèi)。六、始發(fā)施工技術(shù) 盾構(gòu)始發(fā)土體加固 加固土柱的徑向范圍和土體強(qiáng)度。常規(guī)的做法為徑向?yàn)槎軜?gòu)外3.0米，強(qiáng)度在1MPa左右。從目前的施工的技術(shù)和設(shè)備能力，強(qiáng)度非常容易達(dá)到，且同時要滿足強(qiáng)度和滲透性的要求，也是最低的投入。 六、始發(fā)施工技術(shù)取芯樣，芯

18、樣的連續(xù)性，芯樣的強(qiáng)度測試。取芯孔的觀察等，建議取樣孔的位置在樁與樁的搭接處。六、始發(fā)施工技術(shù)3、洞口密封 洞口密封是為盾構(gòu)在始發(fā)時防止背襯注漿砂漿外泄所用，按種類分有壓板式和折葉式兩種，其中折葉式越來越被人們所認(rèn)可。洞口密封的施工分兩步進(jìn)行施工，第一步是在車站結(jié)構(gòu)的施工工程中，做好始發(fā)洞門預(yù)埋件的埋設(shè)工作，要特別注意的是在埋設(shè)過程中預(yù)埋件必須與車站結(jié)構(gòu)鋼筋連接在一起；第二步在盾構(gòu)正式始發(fā)之前，應(yīng)先清理完洞口的碴土，再完成洞口密封的安裝。4、洞口始發(fā)導(dǎo)軌的安裝 在圍護(hù)結(jié)構(gòu)破除后，盾構(gòu)始發(fā)臺端部距離洞口圍巖必然產(chǎn)生一定的空隙，為保證盾構(gòu)在始發(fā)時不致于因刀盤懸空而產(chǎn)生盾構(gòu)“低頭”現(xiàn)象，需要在始發(fā)洞

19、內(nèi)安設(shè)洞口始發(fā)導(dǎo)軌，以防止盾構(gòu)在始發(fā)時不產(chǎn)生前傾現(xiàn)象。在安設(shè)始發(fā)導(dǎo)軌時應(yīng)注意，在導(dǎo)軌的末端預(yù)留足夠的空間，以保證盾構(gòu)在始發(fā)時，不致因安設(shè)始發(fā)導(dǎo)軌而影響刀盤旋轉(zhuǎn)。六、始發(fā)施工技術(shù)洞口密封 洞門臨時密封裝置 盾構(gòu)出洞防水裝置圖 四、始發(fā)施工技術(shù)（四）反力架、始發(fā)臺的安裝1、反力架、負(fù)環(huán)管片位置的確定依據(jù) 反力架的位置確定主要依據(jù)洞口第一環(huán)管片的起始位置、盾構(gòu)的長度以及盾構(gòu)刀盤在始發(fā)前所能到達(dá)的最遠(yuǎn)位置確定的。2、負(fù)環(huán)管片環(huán)數(shù)的確定 假定盾構(gòu)長度Ltbm=7m，安裝井長度Las=12m，過站豎井長Lcs=12m，洞口維護(hù)結(jié)構(gòu)在完成第一次鑿除后的里程Df=16498.2，設(shè)計第一環(huán)管片起始里程D1s=

20、16499.3，管片環(huán)寬Ws1.5m，反力架與負(fù)環(huán)鋼管片長Wr=1.5m。Dr為反力架端部里程，N為負(fù)環(huán)管片環(huán)數(shù)。 a、在安裝井內(nèi)的始發(fā)時最少負(fù)環(huán)管片環(huán)數(shù)確定 N= = =7環(huán) b、在中間車站內(nèi)的始發(fā)時最少負(fù)環(huán)管片環(huán)數(shù)確定 N= = =5.4環(huán) ，取整N=5環(huán)。 四、始發(fā)施工技術(shù)3、反力架、負(fù)環(huán)鋼管片位置的確定 在確定完始發(fā)最少負(fù)環(huán)管片環(huán)數(shù)后，即可直接定出反力架及負(fù)環(huán)管片的位置。 反力架端部里程DrD1stNWs4、反力架、始發(fā)臺的定位與安裝 在盾構(gòu)主機(jī)與后配套連接之前，開始進(jìn)行反力架的安裝。安裝時反力架與車站結(jié)構(gòu)連接部位的間隙要墊實(shí)，以保證反力架腳板有足夠的抗壓強(qiáng)度。 由于反力架和始發(fā)臺為盾

21、構(gòu)始發(fā)時提供初始的推力以及初始的空間姿態(tài)，在安裝反力架和始發(fā)臺時，反力架左右偏差控制在10MM之內(nèi)，高程偏差控制在5MM之內(nèi)，上下偏差控制在10MM之內(nèi)。始發(fā)臺水平軸線的垂直方向與反力架的夾角2，盾構(gòu)姿態(tài)與設(shè)計軸線豎直趨勢偏差2，水平趨勢偏差3。六、始發(fā)施工技術(shù)（五）盾構(gòu)的始發(fā)1、始發(fā)臺兩側(cè)的加固 由于始發(fā)臺在盾構(gòu)始發(fā)時要承受縱向、橫向的推力以及約束盾構(gòu)旋轉(zhuǎn)的扭矩。所以在盾構(gòu)始發(fā)之前，必須對始發(fā)臺兩側(cè)進(jìn)行必要的加固。加固的方式見右圖：六、始發(fā)施工技術(shù)2、負(fù)環(huán)管片安裝2.1負(fù)環(huán)管片安裝準(zhǔn)備 一般情況下，負(fù)環(huán)管片在盾殼內(nèi)的正常安裝位置進(jìn)行拼裝。在安裝負(fù)環(huán)管片之前，為保證負(fù)環(huán)管片不破壞盾尾尾刷、保證

22、負(fù)環(huán)管片在拼裝好以后能順利向后推進(jìn)，在盾殼內(nèi)安設(shè)厚度不小于盾尾間隙的方木（或型鋼），以使管片在盾殼內(nèi)的位置得到保證。六、始發(fā)施工技術(shù)2.2負(fù)環(huán)管片后移 第一環(huán)負(fù)環(huán)管片拼裝成圓后，用45組油缸完成管片的后移。 管片在后移過程中，要嚴(yán)格控制每組推進(jìn)油缸的行程，保證每組推進(jìn)油缸的行程差小于10MM。在管片的后移過程中，要注意不要使管片從盾殼內(nèi)的方木（或型鋼）上滑落。2.3負(fù)環(huán)管片與負(fù)環(huán)鋼管片的連接 負(fù)環(huán)管片的最終位置要以推進(jìn)油缸的行程進(jìn)行控制，在負(fù)環(huán)管片與負(fù)環(huán)鋼管片之間的空隙用早強(qiáng)砂漿或鋼板填滿。2.4負(fù)環(huán)管片的拼裝類型 在安裝井內(nèi)的負(fù)環(huán)管片的拼裝類型一般采取通縫拼裝，主要的優(yōu)點(diǎn)是保證能及時、快速的

23、拆除負(fù)環(huán)管片，在施工過程中要利用此井進(jìn)行出渣、進(jìn)管片。在中間豎井內(nèi)一般采取錯縫拼裝，以提高管片拼裝的成圓度和管片拼裝施工的安全。四、始發(fā)施工技術(shù)3、盾構(gòu)始發(fā)3.1空載推進(jìn) 盾構(gòu)在空載向前推進(jìn)時，主要控制盾構(gòu)的推進(jìn)油缸行程和限制盾構(gòu)每一環(huán)的推進(jìn)量。 要在盾構(gòu)向前推進(jìn)的同時，檢查盾構(gòu)是否與始發(fā)臺、始發(fā)洞發(fā)生干涉或是否有其他異常事件或事故的發(fā)生，確保盾構(gòu)安全的向前推進(jìn)。3.2始發(fā)時盾構(gòu)姿態(tài)的控制 盾構(gòu)在始發(fā)臺上向前推進(jìn)時，一般通過控制推進(jìn)油缸行程使盾構(gòu)機(jī)基本沿始發(fā)臺向前推進(jìn)。在保證盾構(gòu)正常推進(jìn)的情況下，稍微降低總推力和刀盤扭矩。 一般不進(jìn)行姿態(tài)調(diào)整，如盾構(gòu)出現(xiàn)較大的偏差時，可以通過適當(dāng)?shù)恼{(diào)整推進(jìn)油缸

24、行程進(jìn)行合理的糾偏，糾偏趨勢值原則上不大于2。3.3始發(fā)時盾構(gòu)推進(jìn)參數(shù)的控制 在始發(fā)掘進(jìn)，嚴(yán)格控制盾構(gòu)的各組油缸壓力不大于70bar，盾構(gòu)總推力小于600T，刀盤扭矩小于90bar。六、始發(fā)施工技術(shù)4、洞口注漿 在盾尾完全進(jìn)入洞體后，調(diào)整洞口密封，進(jìn)行洞口注漿。漿液不但要求順利注入，而且要有早期強(qiáng)度。常用的注漿采用速凝型砂漿，砂漿凝結(jié)時間小于4小時，砂漿強(qiáng)度大于10Mpa。洞口注漿壓力大于0.6bar，小于1.5bar。六、始發(fā)施工技術(shù)（六）反力架、負(fù)環(huán)管片的拆除 反力架、負(fù)環(huán)管片的拆除時間根據(jù)洞口地段的圍巖條件、背襯注漿的砂漿性能參數(shù)和盾構(gòu)的始發(fā)掘進(jìn)推力決定。（當(dāng)然包括盾構(gòu)機(jī)主機(jī)和后配套全部

25、進(jìn)入?yún)^(qū)間隧道、負(fù)環(huán)管片拆除工序工作的安排的時機(jī)結(jié)合來決定）一般情況下，要根據(jù)管片與圍巖之間的摩擦力的大小來決定（管片與圍巖之間存在著摩擦力、背襯注漿材料與管片的膠著力、注漿材料與管片之間的咬合力。膠著力因砂漿早期強(qiáng)度低，咬合力因管片背面比較光滑，二者都可以忽略不計），當(dāng)盾構(gòu)掘進(jìn)推力小于管片與圍巖之間的摩擦阻力后，即可根據(jù)工序情況和工作整體安排，開始進(jìn)行反力架、負(fù)環(huán)管片拆除。 管片與圍巖之間的摩擦力計算公式為： F=Df0E0 式中：F為管片與圍巖之間的摩擦力； D為管片的直徑； f0砂漿與圍巖之間的摩擦系數(shù)，一般取0.10.15； E0隧道中間位置的松弛土壓力。 我們的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)是掘進(jìn)100m以

26、上（同時前50環(huán)管片完成掘進(jìn)7日以上），可以根據(jù)工序情況和工作整體安排，開始進(jìn)行反力架、負(fù)環(huán)管片的拆除。六、始發(fā)施工技術(shù)（七）始發(fā)總結(jié) 在始發(fā)階段，對盾構(gòu)的各種性能進(jìn)行調(diào)試，同時也對掘進(jìn)模式、掘進(jìn)參數(shù)等進(jìn)行嘗試。在始發(fā)即將完成時，要對始發(fā)階段的各種嘗試和施工過程加以總結(jié)，以利于后續(xù)的施工決策。六、始發(fā)施工技術(shù)（八）始發(fā)機(jī)具與材料始發(fā)過程所需用的主要機(jī)具與材料如下表：序號名稱型號數(shù)量備注1空壓機(jī)10m/min1臺2風(fēng)鎬4把3電焊機(jī)2臺4管片運(yùn)輸車1輛5砂漿運(yùn)輸車6m31輛6出渣礦車16m33輛7機(jī)車1輛8門吊40T1臺9始發(fā)臺1個10反力架1付11負(fù)環(huán)鋼管片1環(huán)12洞門密封1套六、始發(fā)施工技術(shù)（

27、九）勞動組織根據(jù)施工工序合理安排勞動力。在始發(fā)過程中勞動力組織如下表：序號工種班次人數(shù)備注1主司機(jī)2班1人2管片司機(jī)“3人3注漿司機(jī)“1人4調(diào)車員“1人5機(jī)車司機(jī)“1人6門吊司機(jī)“1人7材料供應(yīng)“2人8攪拌司機(jī)“2人9值班工程師“1人10工班長“1人六、始發(fā)施工技術(shù)（十）質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)要求1、在安裝反力架和始發(fā)臺時，反力架左右偏差控制在10mm之內(nèi)，高程偏差控制在5mm之內(nèi)，上下偏差控制在10mm之內(nèi)。2、始發(fā)臺水平軸線的垂直方向與反力架的夾角2，盾構(gòu)姿態(tài)與設(shè)計軸線豎直趨勢偏差2，水平趨勢偏差3。3、管片在后移過程中，要嚴(yán)格控制每組推進(jìn)油缸的行程，保證每組推進(jìn)油缸的行程差小于10mm。4、始發(fā)

28、掘進(jìn)50m時，必須進(jìn)行始發(fā)控制測量復(fù)測。四、始發(fā)施工技術(shù)（十一）安全保證措施1、始發(fā)臺定位時，盾構(gòu)中心坡度與隧道設(shè)計軸線坡度保持一致，考慮隧道后期沉降因素，盾構(gòu)中線可比設(shè)計軸線抬高1020mm。2、在洞口開始注漿時，要在盾構(gòu)兩側(cè)派人嚴(yán)密監(jiān)測洞口密封是否有異常情況，是否需要封堵，或者采取其他加固措施。3、在管片的后移過程中，要注意不要使管片從盾殼內(nèi)的方木（或型鋼）上滑落。4、要在盾構(gòu)在向前推進(jìn)的同時，檢查盾構(gòu)是否與始發(fā)臺、始發(fā)洞發(fā)生干涉或是否有其他異常事件或事故的發(fā)生，確保盾構(gòu)安全的向前推進(jìn)。5、在始發(fā)階段由于推力較小，地層較軟，要特別注意防止盾構(gòu)低頭。同時要防止盾構(gòu)機(jī)旋轉(zhuǎn)、上飄。6、盾構(gòu)機(jī)始發(fā)

29、時負(fù)環(huán)管片周圍沒有約束，必須在管片四周盡可能地加上各種支撐，保證盾構(gòu)機(jī)向前推進(jìn)時負(fù)環(huán)管片不會失穩(wěn)。7、在盾構(gòu)機(jī)始發(fā)之前，為防止盾構(gòu)機(jī)在始發(fā)臺掘進(jìn)時發(fā)生旋轉(zhuǎn)，需要在盾構(gòu)機(jī)兩側(cè)盾殼焊接兩排防扭裝置，用來卡住始發(fā)臺，防止盾構(gòu)機(jī)發(fā)生旋轉(zhuǎn)。8、要嚴(yán)格控制負(fù)環(huán)管片的拆除時間，確保隧道整體穩(wěn)定。七、常見問題的預(yù)防和處理（一）加固效果不好 端頭土體加固的效果不好是在始發(fā)過程中經(jīng)常遇到的問題。采取的主要措施是必須根據(jù)端頭土體情況選擇合理的加固方法，而且要加強(qiáng)過程控制，特別是要嚴(yán)格控制一些基本參數(shù)。對于加固區(qū)與始發(fā)井間形成的必然間隙要采取其它方式處理。（二）開洞門時失穩(wěn) 開洞門時失穩(wěn)主要表現(xiàn)為土體坍塌和水土流失二

30、種，其主要原因也是由端頭加固效果不好所致。在小范圍的情況下可采用邊破除洞門砼，邊利用噴素砼的方法對土體臨空面進(jìn)行封閉。如果土體坍塌失穩(wěn)情況嚴(yán)重時，只有封閉洞門重新加固。（三）始發(fā)后盾構(gòu)機(jī)“叩頭” 始發(fā)推進(jìn)后，在盾構(gòu)機(jī)抵達(dá)掌子面及脫離加固區(qū)時容易出現(xiàn)盾構(gòu)機(jī)“叩頭”的現(xiàn)象，根據(jù)地質(zhì)條件不同有些可能出現(xiàn)超限的情況。為此，通常采用抬高盾構(gòu)機(jī)的始發(fā)姿態(tài)、合理安裝始發(fā)導(dǎo)軌以及快速通過的方法盡量避免“叩頭”或減少“叩頭”的影響。 七、常見問題的預(yù)防和處理（四）密封效果不好 洞門密封的主要目的也是在始發(fā)掘進(jìn)階段減少土體流失。當(dāng)洞門加固達(dá)到預(yù)期效果時，對于洞門環(huán)的強(qiáng)度要求相對較低，否則要在盾構(gòu)推進(jìn)前徹底檢查和確

31、定洞門環(huán)的狀況。在始發(fā)過程中若洞門密封效果不好時可即時調(diào)整壁后注漿的配合比，使注漿后盡早封閉，也可采用在洞門密封外側(cè)向洞門密封內(nèi)部注快凝雙液漿的辦法解決。（五）盾尾失圓 在很多情況下，始發(fā)階段由于自重及其他原因，盾尾一般都會出現(xiàn)失圓的情況，有些可能達(dá)到10CM之多?？梢圆捎枚軜?gòu)機(jī)自帶的整圓器進(jìn)行整圓，在必要的情況下，可采用錯縫拼裝以保證在管片拼至隧道內(nèi)時管片自身的橢圓度控制在誤差以內(nèi)。（六）支撐系統(tǒng)失穩(wěn) 支撐系統(tǒng)在某些情況下由于盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)中的瞬時推力或扭矩較大而產(chǎn)生失穩(wěn)，這樣將導(dǎo)致整個始發(fā)工作的失敗。對于支撐系統(tǒng)的失穩(wěn)只能從預(yù)防角度進(jìn)行，同時在始發(fā)階段對支撐系統(tǒng)加強(qiáng)監(jiān)測。（七）地面沉降較大 由

32、于始發(fā)施工的特殊性，始發(fā)階段的地面沉降值均較大，因此在始發(fā)階段需盡早建立盾構(gòu)機(jī)的適合工況并嚴(yán)密注意出土量及土壓情況，同時加大監(jiān)測頻率，控制地面沉降值。盾構(gòu)施工控制要點(diǎn)盾構(gòu)軸線控制基本操作要領(lǐng)：2、盾構(gòu)軸線控制過程中可采用的4種糾偏方法：盾構(gòu)糾偏千斤頂編組區(qū)域油壓控制超挖刀的使用絞接千斤頂?shù)氖褂?、盾構(gòu)推進(jìn)模式的選擇：盾構(gòu)軸線控制之基本技術(shù)要領(lǐng)盾構(gòu)推進(jìn)模式手動操作模式聯(lián)動操作模式盾構(gòu)推進(jìn)過程中的操作模式有兩種：一種是聯(lián)動方式，一種是手動方式。 1、聯(lián)動方式：優(yōu)點(diǎn)：操作簡單，避免了操作上可能存在的操作失誤。 缺點(diǎn)：PLC讀取正面土壓數(shù)據(jù)和自動調(diào)整螺旋機(jī)轉(zhuǎn)速這一過程具 有時間上的滯后性，如當(dāng)正面土壓

33、過低時，螺旋機(jī)會自動 停止，致使正面土壓迅速上升并超過設(shè)定土壓，螺旋機(jī)又 會進(jìn)入啟動及高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，迅速把土壓降至設(shè)定土壓以 下，這樣就形成了一個正面土壓控制不穩(wěn)定，土壓變化幅 度較大。 2、手動方式：優(yōu)點(diǎn)：操作員可根據(jù)正面土壓值的變化迅速調(diào)整推進(jìn)速度和螺旋 機(jī)轉(zhuǎn)速，正面土壓基本能保持設(shè)定土壓值，土壓控制比較 穩(wěn)定。 缺點(diǎn)：操作相對比較煩瑣，操作時，必須不斷調(diào)整螺旋機(jī)轉(zhuǎn)速或 推進(jìn)速度。盾構(gòu)軸線控制之基本技術(shù)要領(lǐng)盾構(gòu)推進(jìn)模式兩種推進(jìn)的操作方式的優(yōu)缺點(diǎn)比選： 千斤頂編組是通過對千斤頂?shù)倪x用，使千斤頂合力位置和外力合力位置組成一個有利于糾偏的力偶，從而調(diào)整高程位置和平面位置。 對千斤頂進(jìn)行編組時必須

34、注意以下幾點(diǎn)： 千斤頂只數(shù)應(yīng)盡量多； 管片縱縫處騎縫千斤頂（紅色標(biāo)注千斤頂） 一定要用； 不得停用作用于封頂塊的千斤頂；應(yīng)避免一次性大幅度糾偏，糾偏要做到“勤糾、 少糾”，避免大幅度糾偏。 每塊管片（除封頂塊外）保證至少2個千 斤頂受力；由于作用于封頂塊的千斤頂只有一個， 如停用該千斤頂，在盾尾的磨擦作用 下，封頂塊環(huán)縫將出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。 糾偏量數(shù)值不得超過操作規(guī)程的規(guī)定值；防止相鄰管片縱縫兩側(cè)受力不同，產(chǎn)生環(huán)面不平整。盾構(gòu)軸線控制之基本技術(shù)要領(lǐng)千斤頂編組千斤頂區(qū)域油壓調(diào)整盾構(gòu)軸線控制之基本技術(shù)要領(lǐng)區(qū)域油壓控制 盾構(gòu)將千斤頂分為上、下、左、右四個區(qū)域，每個區(qū)域?yàn)橐粋€油壓系統(tǒng)。 通過對各區(qū)域油壓開

35、度的調(diào)整，并結(jié)合各區(qū)段顯示的推力值增加或減小各區(qū)域油壓。 當(dāng)增加某區(qū)域或減小某區(qū)域油壓的方法無法達(dá)到糾偏量時，我們采取降低其它3個區(qū)域油壓，以此來進(jìn)一步增加糾偏力偶。推力中心上下左右751mm27mm同步設(shè)定22號17號5號同步設(shè)定推力Gr.A2906KNGr.D2806KNGr.B1845KNGr.C3543KN總推力11100KN推進(jìn)千斤頂行程22號789mm5號806mm5號779mm速度0.0cm/分17號2211123456789102120191817161514131230%30%90%70%10：30掘進(jìn)中不能追加選擇同步以外的千斤頂液壓泵起動推進(jìn)J選擇補(bǔ)助操作 當(dāng)無法通過千斤

36、頂區(qū)域油壓的調(diào)整和編組的方法完成糾偏時，我們通常采用超挖刀來改變前方阻力的合力位置，從而得到一個理想的糾偏力偶，來達(dá)到控制盾構(gòu)軸線的目的，特別是在加固區(qū)域推進(jìn)時，這種方法是非常有效的。盾構(gòu)軸線控制之基本技術(shù)要領(lǐng)超挖刀的使用 但超挖刀的使用必須要注意以下幾點(diǎn)： 1、在加固區(qū)剛開始開啟超挖刀時，超挖刀的伸出量應(yīng)該由小到大逐級調(diào)整，避免超挖刀的損傷；刀盤泵運(yùn)轉(zhuǎn)中伸出副主設(shè)定值現(xiàn)在值50mm-9mm050100超挖刀操作12345678910111213141516超挖刀角度超挖刀操作OFFON液壓泵起動推進(jìn)J選擇補(bǔ)助操作25 如右圖，當(dāng)在加固區(qū)開始采用超挖刀并初定超挖刀伸出設(shè)定值為50mm時，我們先

37、開啟刀盤先設(shè)定初始超挖量25mm，等刀盤旋轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)后，然后再把設(shè)定值調(diào)至50mm。165度刀盤泵運(yùn)轉(zhuǎn)中伸出副主設(shè)定值現(xiàn)在值50mm-9mm050100超挖刀操作12345678910111213141516超挖刀角度超挖刀操作OFFON165度設(shè)定超挖區(qū)實(shí)際超挖區(qū)液壓泵起動推進(jìn)J選擇補(bǔ)助操作挖刀的使用盾構(gòu)軸線控制之基本技術(shù)要領(lǐng) 2、由于超挖區(qū)域設(shè)定時，超挖起始點(diǎn)即為超挖刀開始伸出的位置，超挖終 點(diǎn)即為超挖刀開始縮進(jìn)的位置，因此在設(shè)定超挖區(qū)域時，應(yīng)充分考慮超 挖刀因伸出和縮進(jìn)的對起始點(diǎn)超挖產(chǎn)生的滯后性和超挖終點(diǎn)區(qū)域的擴(kuò)大 性。 如下圖所示，刀盤順時針旋轉(zhuǎn)時，設(shè)定超挖區(qū)域11、12、13、14，但實(shí)

38、際上超挖區(qū)域與設(shè)定超挖區(qū)有一定的偏差，實(shí)際超挖區(qū)域?yàn)?2、13、14、15區(qū)域，而且偏差量還跟刀盤的轉(zhuǎn)速和刀盤旋轉(zhuǎn)方向有關(guān)，實(shí)際設(shè)定超挖區(qū)域時，考慮以上情況。 3、當(dāng)超挖區(qū)域較小，超挖刀伸出設(shè)定值較大時，如刀盤轉(zhuǎn)速太快，會產(chǎn)生超挖刀還未伸至設(shè)定值就已經(jīng)轉(zhuǎn)過設(shè)定區(qū)域開始收縮，造成無法完成預(yù)期超挖量。刀盤泵運(yùn)轉(zhuǎn)中伸出副主設(shè)定值現(xiàn)在值100mm-9mm05010012345678910111213141516超挖刀操作超挖刀角度超挖刀操作OFFON165度液壓泵起動推進(jìn)J選擇補(bǔ)助操作超挖刀的使用盾構(gòu)軸線控制之基本技術(shù)要領(lǐng) 如右圖所示，由于刀盤轉(zhuǎn)速太快，超挖區(qū)域的超挖量只能達(dá)到50mm，而實(shí)際設(shè)定超挖

39、量為100mm； 當(dāng)出現(xiàn)以上情況時，我們可以適當(dāng)降低刀盤切削轉(zhuǎn)速，使超挖刀的伸出達(dá)到預(yù)先設(shè)定值。盾構(gòu)軸線控制之基本技術(shù)要領(lǐng)絞接千斤頂?shù)氖褂?絞接千斤頂是安裝在盾構(gòu)推進(jìn)千斤頂前方，用于改變刀盤切削方向的千斤頂，絞接千斤頂?shù)牟僮髦饕幸韵聨追N： 1、左絞：以左半?yún)^(qū)域絞接千斤頂回縮，右半?yún)^(qū)域絞接千斤頂伸出的方式使盾構(gòu)切口向左轉(zhuǎn)； 2、右絞：以右半?yún)^(qū)域絞接千斤頂回縮，左半?yún)^(qū)域絞接千斤頂伸出的方式使盾構(gòu)切口向右轉(zhuǎn)； 3、上絞：以上半?yún)^(qū)域絞接千斤頂回縮，下半?yún)^(qū)域絞接千斤頂伸出的方式使盾構(gòu)切口上仰； 4、下絞：以下半?yún)^(qū)域絞接千斤頂回縮，上半?yún)^(qū)域絞接千斤頂伸出的方式使盾構(gòu)切口下磕。 操作員可通過控制左絞（右絞

40、、上絞、下絞）量的大小，來完成盾構(gòu)的糾偏量。采用絞接千斤頂糾偏的優(yōu)缺點(diǎn)： 采用絞接千斤頂糾偏具有糾偏效果良好，靈活性強(qiáng)等特點(diǎn)，但由于在開啟絞接千斤頂時對周圍土體擾動比較大，不利于地面沉降的控制。盾構(gòu)出洞段推進(jìn)技術(shù)盾構(gòu)出洞段推進(jìn)控制要點(diǎn)：2、盾構(gòu)出洞段盾構(gòu)總推力和區(qū)域油壓的控制；3、盾構(gòu)曲線段出洞的掘進(jìn)措施；4、盾構(gòu)出洞段管片上浮現(xiàn)象的原因和解決措施；5、盾構(gòu)出加固區(qū)時的磕頭現(xiàn)象和解決措施；1、盾構(gòu)出洞段推進(jìn)參數(shù)特點(diǎn)和解決方法；盾構(gòu)出洞段推進(jìn)技術(shù)盾構(gòu)出洞段推進(jìn)參數(shù)特點(diǎn)盾構(gòu)出洞段推進(jìn)參數(shù)的特點(diǎn)1刀盤油壓較高，有時會出現(xiàn)刀盤卡死現(xiàn)象。2推進(jìn)油壓較高，總推力較大，油溫較高。3螺旋機(jī)油壓較高，轉(zhuǎn)數(shù)較慢，

41、出土速度較慢。解決方法1對刀盤前方土體進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖⑺禍亍櫥?加強(qiáng)對刀盤主軸進(jìn)行潤滑油脂的壓注，防止主軸溫度過高。3對螺旋機(jī)內(nèi)適當(dāng)注水，適當(dāng)加大土體的流動性，便于出土。4采用超挖刀對盾構(gòu)周圈加固土體進(jìn)行超挖，減少阻力。5減小推進(jìn)速度，把刀盤轉(zhuǎn)速調(diào)到最快擋，保證刀盤對前方土體的充分切削。盾構(gòu)出洞段推進(jìn)技術(shù)盾構(gòu)出洞段推力控制 由于盾構(gòu)進(jìn)入加固區(qū)時，正面土體強(qiáng)度較大，往往造成推進(jìn)油壓過高，加大了鋼支撐承受的荷載，為了防止盾構(gòu)后靠支撐及變形過大，必須嚴(yán)格控制盾構(gòu)推力的大小。 （1）把盾構(gòu)總推力控制在允許范圍內(nèi)，避免因盾構(gòu)總推力過大，造成后靠變形過大或破壞，導(dǎo)致管片位移。 解決方法：根據(jù)后靠支撐的受

42、力特點(diǎn)，進(jìn)行受力計算，把總推力控制在允許的范圍內(nèi)。為了減少注漿孔與加固土體間的摩擦作用，我們通常采用超挖刀對注漿孔所在位置進(jìn)行超挖。盾構(gòu)出洞段推進(jìn)技術(shù)（2）合理調(diào)整各區(qū)域油壓開度，避免某區(qū)域壓力過大。 例如左區(qū)油壓開度太小，雖然總油壓并不大，但集中于其他區(qū)域的油壓，特別是右區(qū)油壓很大，于是右側(cè)單跟豎向H型鋼會受力過大而產(chǎn)生大幅度變形，造成右側(cè)管片后移，影響管片與軸線間的垂直度，影響盾構(gòu)平面控制。如上部區(qū)域油壓過大會產(chǎn)生成環(huán)管片上翻現(xiàn)象，使管片高程偏離軸線。 解決方法：嚴(yán)格控制各區(qū)域油壓大小及油壓，防止油壓集中于某個區(qū)域，使該區(qū)域?qū)?yīng)的后靠受力過大。由于拼裝第一環(huán)閉口管片時，可使整環(huán)管片適當(dāng)下翻

43、來平衡千斤頂推力作用下的上翻量。左區(qū)油壓右區(qū)油壓盾構(gòu)出洞段推力控制盾構(gòu)出洞段推進(jìn)技術(shù)盾構(gòu)曲線段出洞 由于加固區(qū)內(nèi)土體加固強(qiáng)度較高，在出洞加固區(qū)段進(jìn)行曲線段推進(jìn)無疑給盾構(gòu)糾偏帶來很大的困難，勢必會通過左右區(qū)域油壓差和千斤頂編組來達(dá)到曲線段的軸線控制，然而油壓過分的集中在某個區(qū)域會增加單列豎向立柱后靠支撐的負(fù)載。針對以上情況解決方法主要有以下兩點(diǎn)：（1）以直線推進(jìn)來代替盾構(gòu)進(jìn)洞段曲線推進(jìn) 考慮到加固區(qū)距離只有6米，距離相對較短，以直線段推進(jìn)來代替必須以洞門中心作為起始點(diǎn)，以加固區(qū)外邊緣與隧道軸線間的交點(diǎn)作為終點(diǎn)，并且通過計算保證盾構(gòu)及管片報表不會超標(biāo)的前提下采取這種方法的。這種推進(jìn)方法比較容易控制

44、，起點(diǎn)報表接近設(shè)計軸線，當(dāng)盾構(gòu)開始穿越加固區(qū)時，推進(jìn)軸線逐漸偏離設(shè)計軸線，推進(jìn)至加固區(qū)的一半長度以后推進(jìn)軸線逐漸又向設(shè)計軸線靠近。盾構(gòu)出洞段推進(jìn)技術(shù)盾構(gòu)曲線段出洞（2）采用超挖刀調(diào)整盾構(gòu)推進(jìn)的趨勢 在推進(jìn)時，我們可以通過超挖盾構(gòu)小曲率半徑內(nèi)側(cè)加固土體來達(dá)到盾構(gòu)糾偏的目的。超挖量的多少可根據(jù)實(shí)際的糾偏效果，伸長或縮短超挖刀的伸出長度，并根據(jù)超挖刀的伸出長度調(diào)整刀盤轉(zhuǎn)速。盾構(gòu)出洞段推進(jìn)技術(shù)盾構(gòu)出洞段盾構(gòu)上浮現(xiàn)象的原因：盾構(gòu)出洞段管片上浮 洞口土體加固強(qiáng)度太高，使盾構(gòu)推進(jìn)的推力提高，在進(jìn)洞段推進(jìn)時，特別時下坡推進(jìn)時，往往會出現(xiàn)管片上浮現(xiàn)象。 在出洞段下坡推進(jìn)時，盾構(gòu)在加固區(qū)壓坡時上部千斤頂往往大于下

45、部千斤頂?shù)挠蛪?，這樣就形成了一個向上偏心的軸向力，當(dāng)下坡坡度變大時，千斤頂對出洞段管片的作用力會形成一個向上的分力，導(dǎo)致隧道管片上浮。解決方法：1、根據(jù)隧道上浮的量，適當(dāng)降低 盾構(gòu)推進(jìn)高程，如上浮量為40 mm時，可把盾構(gòu)掘進(jìn)高程控制 在30左右，來抵消管片上浮 的高程量；2、加強(qiáng)盾構(gòu)上部區(qū)域的注漿，及 時填充上部區(qū)域盾構(gòu)與管片間 的空隙，防止管片上部產(chǎn)生空 隙。 另外，由于加固區(qū)土體自立性比較強(qiáng)，管片推出盾尾后，加固土體可能不會對管片產(chǎn)生套箍作用，導(dǎo)致此段隧道自由變形余量比較大。盾構(gòu)出洞段磕頭現(xiàn)象盾構(gòu)出洞段推進(jìn)技術(shù) 盾構(gòu)出加固區(qū)階段的磕頭現(xiàn)象產(chǎn)生的原因： 由于盾構(gòu)推出加固區(qū)時刀盤正面土體的變

46、化，前方土體對盾構(gòu)的反作用力及千斤頂推力未能及時平衡盾構(gòu)自重而產(chǎn)生盾構(gòu)高程急劇下降的現(xiàn)象。 解決方法：根據(jù)加固區(qū)范圍及盾構(gòu)切口里程結(jié)合盾構(gòu)刀盤的油壓，總推力的變化來判斷盾構(gòu)是否已經(jīng)推出加固區(qū)，并適當(dāng)加大下部千斤頂油壓的開度，并把盾構(gòu)推進(jìn)坡度進(jìn)行適當(dāng)抬高。正常推進(jìn)段推進(jìn)平面直線段推進(jìn)平面曲線段推進(jìn)縱坡推進(jìn)控制盾構(gòu)正常段推進(jìn)技術(shù)盾構(gòu)正常段軸線控制主要包括以下幾點(diǎn)：平面直線段推進(jìn)過程中的軸線控制 一般情況下，當(dāng)盾構(gòu)直線段推進(jìn)時，左右千斤頂行程差值不會很大，其差值往往是因?yàn)橛嫵淘O(shè)備的讀數(shù)誤差所產(chǎn)生的，因此直線段推進(jìn)具有軸線控制比較簡單，只要考慮千斤頂行程差與盾構(gòu)姿態(tài)的關(guān)系，無需考慮軸線變化時，盾構(gòu)推進(jìn)

47、應(yīng)該做怎樣的調(diào)整。具體操作要點(diǎn)如下： （1）在土質(zhì)比較均勻以及盾構(gòu)姿態(tài)良好的情況下，保持盾構(gòu)左右區(qū)域油壓不變，千斤頂左、右區(qū)長度差值變化不會很大，盾構(gòu)將能保持良好的姿態(tài)。 （2）在土質(zhì)比較復(fù)雜或者土質(zhì)突然變化的情況下，保持相同的區(qū)域油壓往往會產(chǎn)生意想不到的姿態(tài)變化，因此，這種情況下，必須注意左右千斤頂?shù)拈L度差的變化量，并及時加以調(diào)整。 （3）在推進(jìn)過程中如發(fā)現(xiàn)小幅度長度差值變化時，直接進(jìn)行千斤頂油壓的調(diào)整，使千斤頂長度差值與前一環(huán)保持一致，如發(fā)現(xiàn)千斤頂行程差與前一環(huán)變化很大時，說明此時盾構(gòu)姿態(tài)已經(jīng)偏離軸線，必須向反方向推進(jìn)相同長度后再加以調(diào)整。如前一環(huán)推進(jìn)行程差為“0”時，推進(jìn)過程中發(fā)現(xiàn)千斤頂

48、左行程比右行程長30cm，在這種情況下必須調(diào)大右區(qū)油壓（減小左區(qū)油壓），使盾構(gòu)千斤頂右行程比左行程長30cm后，最后再調(diào)整左右區(qū)域油壓使千斤頂行程差復(fù)原為“0”。平面直線段推進(jìn)技術(shù)盾構(gòu)正常段推進(jìn)技術(shù)盾構(gòu)外殼隧道管片圖1 （1）盾尾與管片間的間隙控制 小曲率半徑段內(nèi)盾構(gòu)與管片間的間隙控制不僅會影響到管片的拼裝質(zhì)量，也會影響盾構(gòu)軸線的控制，如各區(qū)域間隙分布均勻（如圖1所示），將便于盾構(gòu)進(jìn)行糾偏，但在糾偏時千斤頂長度差值不可過大，防止盾構(gòu)尾與管片產(chǎn)生擠壓、摩擦作用，引起管片碎裂。如當(dāng)盾構(gòu)向左進(jìn)行糾偏時，必須考慮管片左右側(cè)的間隙量，如左側(cè)間隙量太小，在糾偏時不可過猛（如圖2所示）。平面曲線段推進(jìn)軸線糾

49、偏的控制要點(diǎn)：圖2平面曲線段推進(jìn)技術(shù)盾構(gòu)正常段推進(jìn)技術(shù)（2）左右油壓差值及左右千斤頂長度差值的控制 在小曲率半徑軸線推進(jìn)過程中，調(diào)整左右油壓的差值是完成左右糾偏量的主要方法，在具體的糾偏過程中，操作員可根據(jù)左右千斤頂?shù)拈L度差來判斷盾構(gòu)現(xiàn)狀是否將完成預(yù)計的糾偏量（根據(jù)上一環(huán)的報表、千斤頂左右長度差及當(dāng)前推進(jìn)環(huán)的設(shè)計軸線變化），當(dāng)盾構(gòu)切口剛由直線段進(jìn)入曲線段（緩和曲線段進(jìn)入圓弧曲線段）時，由于盾尾管片還未進(jìn)行曲線段管片的拼裝，即管片還未作超前量調(diào)整，應(yīng)通過增加左右千斤頂長度的差值來使盾構(gòu)正好處于曲線段設(shè)計軸線的切線位置，而在同一曲線段推進(jìn)時，管片的超前量調(diào)整正好起到一個調(diào)整盾構(gòu)推進(jìn)方向的作用，如盾

50、構(gòu)姿態(tài)良好，保持原有的千斤頂差值即能使盾構(gòu)保持良好姿態(tài)。L平面曲線段推進(jìn)技術(shù) 盾構(gòu)正常段推進(jìn)技術(shù) 由于小曲率半徑內(nèi)側(cè)管片對盾尾的限制作用，在糾偏時盾尾平面變化將很小，但這樣也同時造成了管片外弧面的碎裂，有圖中箭頭為管片對盾構(gòu)產(chǎn)生的反力作用線。1、小曲率半徑內(nèi)側(cè)管片外弧緊貼盾構(gòu)外殼 當(dāng)盾構(gòu)由直線段進(jìn)入曲線段時，往往會出現(xiàn)管片超前于盾構(gòu)機(jī)轉(zhuǎn)彎，隧道內(nèi)側(cè)的盾尾間隙就相對較小，如不采取有效措施將會造成小曲率半徑內(nèi)側(cè)管片緊貼盾構(gòu)外殼的現(xiàn)象，導(dǎo)致盾尾跟管片間產(chǎn)生擠壓，使管片產(chǎn)生變形、碎裂。小曲率半徑段推進(jìn)出現(xiàn)的一系列難點(diǎn)小曲率半徑內(nèi)側(cè)小曲率半徑外側(cè)平面曲線段推進(jìn)技術(shù)盾構(gòu)正常段推進(jìn)技術(shù)小曲率內(nèi)側(cè)管片外弧緊貼

51、盾構(gòu)外殼時的推進(jìn)難點(diǎn)：1、盾構(gòu)糾偏會造成盾尾與管片間的擠壓磨擦作用，使小曲率半徑內(nèi)側(cè)管片外弧碎裂或管片產(chǎn)生變形，形成豎鴨蛋形狀；2、一次糾偏量不可過大，而且又要防止盾構(gòu)逐漸偏離軸線的現(xiàn)象，因此糾偏量要做到適中；3、左右油壓不可相差太懸殊，左右油壓相差越懸殊，盾尾對管片外弧造成的摩擦力越大，當(dāng)外弧向前方作用的摩擦力大于作用于小曲率半徑內(nèi)側(cè)管片環(huán)面上的千斤頂作用力時，管片會被盾尾外拉開裂。小曲率半徑內(nèi)側(cè)小曲率半徑外側(cè)平面曲線段推進(jìn)技術(shù)盾構(gòu)正常段推進(jìn)技術(shù)圖中箭頭為盾尾及千斤頂對管片的作用力解決小曲率內(nèi)側(cè)管片外弧緊貼盾構(gòu)外殼的方法：1、采用超挖刀； 對隧道斷面，小曲率半徑內(nèi)側(cè)部分進(jìn)行超挖，從而達(dá)到盾構(gòu)

52、糾偏的效果。2、采用絞接千斤頂； 通過絞接千斤頂來改變盾構(gòu)切口的切削方向，來達(dá)到盾構(gòu)糾偏的目的。3、對前3環(huán)管片進(jìn)行復(fù)緊，防止因管片縱向螺栓連接不緊密，而被盾構(gòu)外拉， 環(huán)縫開裂。4、增加管片小曲率半徑外側(cè)的注漿量，防止管片在小曲率半徑內(nèi)側(cè)盾尾擠壓 作用下產(chǎn)生整體向外位移。5、盾殼內(nèi)側(cè)涂抹潤滑油 通過對盾殼內(nèi)側(cè)涂抹潤滑油來減小盾尾與管片間的摩擦力。預(yù)防此類現(xiàn)象的措施：1、通過計算初步確定曲線段軸線推進(jìn)時左右千斤頂長度差值，并根據(jù)報表的 實(shí)際情況加以調(diào)整； 2、盾構(gòu)提前進(jìn)行糾偏，當(dāng)盾構(gòu)由直線段進(jìn)入曲線段時，如由直線段進(jìn)入右轉(zhuǎn) R300曲線段時，可在直線段將盾構(gòu)姿態(tài)推至+20左右，來避免進(jìn)入曲線段

53、后的大幅度糾偏；平面曲線段推進(jìn)技術(shù)盾構(gòu)正常段推進(jìn)技術(shù)盾構(gòu)推進(jìn)過程中的縱坡的控制方法有兩種：一種是變坡法，一種是穩(wěn)坡法推進(jìn)。盾構(gòu)正常段推進(jìn)技術(shù)盾構(gòu)縱坡控制1、變坡法：是指在每一環(huán)推進(jìn)施工中，用不同的盾構(gòu)推進(jìn)坡度進(jìn)行施工，最終 達(dá)到預(yù)先指定的縱坡。 優(yōu)點(diǎn)：可根據(jù)管片與盾構(gòu)的相對位置，采用先抬后壓或先壓后抬的 措施來完成提高盾構(gòu)高程和降低盾構(gòu)高程，推進(jìn)結(jié)束時盾構(gòu) 坡度調(diào)整至與隧道軸線坡度相近，因此盾構(gòu)四周間隙不受因 盾構(gòu)與管片間折角的影響，便于拼裝； 缺點(diǎn)：盾構(gòu)坡度變化較大，加大了盾構(gòu)周圍土體的擾動。 2、穩(wěn)坡法：是指盾構(gòu)每推一環(huán)用一個縱坡進(jìn)行推進(jìn)，以符合糾坡要求。 優(yōu)點(diǎn)：對土體擾動比較小。操作員可

54、根據(jù)上環(huán)穩(wěn)坡法推進(jìn)時，推進(jìn) 坡度與高程的變化關(guān)系確定當(dāng)前環(huán)的推進(jìn)坡度。 缺點(diǎn)：在盾構(gòu)穩(wěn)坡法推進(jìn)過程中，特別是在軟土地層，盾構(gòu)與隧道 間往往會存在一個夾角，因此，盾構(gòu)推進(jìn)結(jié)束時，盾構(gòu)與管 片間的夾角會影響管片的四周間隙，影響管片的拼裝。盾構(gòu)正常段推進(jìn)技術(shù)盾構(gòu)縱坡控制盾構(gòu)推進(jìn)過程中的幾種特殊情況盾構(gòu)特殊段推進(jìn)盾構(gòu)穿越建筑物盾構(gòu)穿越河流盾構(gòu)下穿重要管線盾構(gòu)穿越上硬下軟地層盾構(gòu)穿越上硬下軟地層 嚴(yán)格控制盾構(gòu)正面平衡壓力 使盾構(gòu)切口處的地層有微小的隆起量來平衡盾構(gòu)背土?xí)r的地層沉降量。同時也必須嚴(yán)格控制與切口平衡壓力有關(guān)的施工參數(shù)，如出土量、推進(jìn)速度、總推力、實(shí)際土壓力圍繞設(shè)定土壓力波動的差值等。防止超挖

55、、欠挖盡量減少平衡壓力的波動。 嚴(yán)格控制盾構(gòu)的推進(jìn)速度 在穿越建筑物施工時，推進(jìn)速度應(yīng)控制在12cm/min，盡量做到均衡施工，避免在途中有較長時間耽擱。 嚴(yán)格控制盾構(gòu)糾偏量 在確保盾構(gòu)正面沉降控制良好的情況下，使盾構(gòu)均衡勻速施工，盾構(gòu)姿態(tài)變化不可過大、過頻。推進(jìn)時不急糾、不猛糾，多注意觀察管片與盾殼的間隙，相對區(qū)域油壓的變化量隨出土箱數(shù)和千斤頂行程逐漸變化。采用穩(wěn)坡法、緩坡法推進(jìn)，以減少盾構(gòu)施工對地面的影響。 嚴(yán)格控制同步注漿量和漿液質(zhì)量 做好二次補(bǔ)壓漿的準(zhǔn)備工作當(dāng)盾構(gòu)穿越過后，隧道上方地面及建筑物會有不同程度的后期沉降。因此必須準(zhǔn)備足量的二次補(bǔ)壓漿材料以及設(shè)備，根據(jù)后期沉降觀測結(jié)果，及時進(jìn)行二次補(bǔ)壓漿，以便能有效控制后期沉降，確保地面建筑物的安全。盾構(gòu)穿越建筑物的操作重點(diǎn)盾構(gòu)特殊段推進(jìn)相對位