城市地鐵盾構(gòu)施工技術(shù)講義

城市地鐵盾構(gòu)施工技術(shù)

二Ｏ一七年十二月目錄一、盾構(gòu)機定義二、盾構(gòu)法施工及其特點三、盾構(gòu)隧道的歷史及發(fā)展四、盾構(gòu)機分類及型式五、盾構(gòu)機造型六、典型盾構(gòu)機介紹七、盾構(gòu)配套設(shè)施八、盾構(gòu)施工主要工序九、盾構(gòu)輔助施工工法盾構(gòu)機是一種用于軟土隧道暗挖施工、具有金屬外殼、殼內(nèi)裝有整機及輔助設(shè)備，在其掩護(hù)下進(jìn)行土體開挖、土渣排運、推進(jìn)和管片安裝等作業(yè)，而使隧道一次成型的工作機械。盾構(gòu)機是一種隧道掘進(jìn)的專用工程機械，現(xiàn)代盾構(gòu)集機、電、液、傳感、信息技術(shù)于一體，具有開挖切削土體、輸送土渣、拼裝隧道襯砌、量測導(dǎo)向糾偏等功能。一、盾構(gòu)機定義二、盾構(gòu)法施工及其特點盾構(gòu)機是一種既能支撐地層壓力、又能在地層中掘進(jìn)的施工機具.盾構(gòu)機頭部可以安全地開挖地層,尾部可以裝配預(yù)制管片或砌塊，迅速地拼裝成隧道永久襯砌。盾構(gòu)機推進(jìn)主要依靠盾構(gòu)內(nèi)部設(shè)置的千斤頂。

以盾構(gòu)為核心的建造隧道的施工方法稱為盾構(gòu)工法.盾構(gòu)法施工優(yōu)點安全性、高效率、危害小、環(huán)境影響小、經(jīng)濟性盾構(gòu)法施工缺點重復(fù)利用率低、施工復(fù)雜、適用性受限、工作條件差、地表變形不易控制

二、盾構(gòu)法施工及其特點盾構(gòu)法施工的難點盾構(gòu)機對地質(zhì)變化高度敏感，地質(zhì)適應(yīng)性要求高。盾構(gòu)機對維修保養(yǎng)要求高，重要部件更換難度大。在復(fù)雜地層，盾構(gòu)機操作控制難度大。盾構(gòu)法施工對環(huán)境造成的不利影響仍不可避免。二、盾構(gòu)法施工及其特點三、盾構(gòu)隧道的歷史及發(fā)展用盾構(gòu)法修建隧道開始于1818年，法國工程師布魯諾爾；1825年在英國泰晤士河下首次用矩形盾構(gòu)建造隧道；近代，日本盾構(gòu)法得到了迅速發(fā)展，用途越來越廣，并研制了大量新型盾構(gòu)；我國于1957年北京下水道工程中首次出現(xiàn)2.6m小盾構(gòu)；上海市延安東路過江道路隧道使用11.0m直徑的大盾構(gòu)；2010年開通的南京長江隧道，左右線盾構(gòu)隧道的總長度為6042米，開挖直徑14.96m，采用泥水平衡盾構(gòu)機；上海長江隧道，2000年通車，隧道全長8.95公里，盾構(gòu)一次性掘進(jìn)距離長達(dá)7.5公里，盾構(gòu)直徑達(dá)15.43米。三、盾構(gòu)隧道的歷史及發(fā)展

盾構(gòu)機作為一種安全、快速的隧道掘進(jìn)設(shè)備，歸納起來可以說經(jīng)歷了四個發(fā)展階段：以布魯諾爾（1818年）盾構(gòu)為代表的初期盾構(gòu)；以機械式、氣壓式、網(wǎng)格式盾構(gòu)代表的第二代盾構(gòu)；以閉胸式（土壓式、泥水式）盾構(gòu)為代表的第三代盾構(gòu)；以異形化、多功能、綜合化為各自特色的第四代盾構(gòu)。盾構(gòu)技術(shù)的發(fā)展

1.按斷面形狀分類

單圓盾構(gòu)；復(fù)圓盾構(gòu)（雙圓和三圓）；非圓盾構(gòu)（橢圓形盾構(gòu)、矩形、馬蹄形、半圓形），也稱異形盾構(gòu)。四、盾構(gòu)機分類

雙圓和多圓盾構(gòu)四、盾構(gòu)機分類異型盾構(gòu)四、、盾盾構(gòu)構(gòu)機機分分類類多聯(lián)盾構(gòu)四、、盾盾構(gòu)構(gòu)機機分分類類子母母盾盾構(gòu)構(gòu)四、、盾盾構(gòu)構(gòu)機機分分類類轉(zhuǎn)向向盾盾構(gòu)構(gòu)四、、盾盾構(gòu)構(gòu)機機分分類類2.按按盾盾構(gòu)構(gòu)機機的的尺尺寸寸大大小小分分類類按盾盾構(gòu)構(gòu)機機的的尺尺寸寸大大小小，，盾盾構(gòu)構(gòu)機機可可分分為為超超小小型型、、小小型型、、中中型型、、大大型型、、特特大大型型、、超超特特大大型型。。超小小型型盾構(gòu)構(gòu)系指指D（（直直徑徑））≤≤1m的的盾盾構(gòu)構(gòu)，，小型型盾盾構(gòu)構(gòu)系指指1m＜＜D≤≤3.5m的的盾盾構(gòu)構(gòu)，，中型型盾盾構(gòu)構(gòu)系指指3.5m＜＜D≤≤6m的的盾盾構(gòu)構(gòu)，，大型型盾盾構(gòu)構(gòu)系指指6m＜＜D≤≤14m的的盾盾構(gòu)構(gòu)，，特大大型型盾盾構(gòu)構(gòu)系指指14m＜＜D≤≤17m的的盾盾構(gòu)構(gòu)，，超特特大大型型盾構(gòu)構(gòu)系系指指D＞＞17m的的盾盾構(gòu)構(gòu)四、、盾盾構(gòu)構(gòu)機機的的分分類類16四、、盾盾構(gòu)構(gòu)機機的的分分類類盾構(gòu)機敞開式封閉式土壓平衡式泥水平衡式純土壓平衡式加泥型土壓平衡式（泡沫、膨潤土等3.按掘削削面面的的擋擋土土形形式式分類類TBM和盾盾構(gòu)構(gòu)機機的的具具體體區(qū)區(qū)別別？？TBM分敞敞開開式式、、單單護(hù)護(hù)盾盾式式、、雙雙護(hù)護(hù)盾盾式式。。TBM和盾盾構(gòu)構(gòu)機機的的具具體體區(qū)區(qū)別別？？1.適用用的的工工程程不不一一樣樣，，TBM用于于硬硬巖巖，，盾盾構(gòu)構(gòu)機機用用于于土土層層的的挖挖掘掘。。2.兩者者的的掘掘進(jìn)進(jìn)，，平平衡衡，，支支護(hù)護(hù)系系統(tǒng)統(tǒng)都都不不一一樣樣。。3.TBM比盾盾構(gòu)構(gòu)技技術(shù)術(shù)更更先先進(jìn)進(jìn)，，更更復(fù)復(fù)雜雜。。其實實TBM和盾盾構(gòu)構(gòu)除除了了這這些些本本質(zhì)質(zhì)的的差差別別外外，，籠籠統(tǒng)統(tǒng)的的來來說說，，都都是是一一樣樣，，都都是是隧隧道道全全斷斷面面掘掘進(jìn)進(jìn)。。只只是是不不同同的的工工作作環(huán)環(huán)境境應(yīng)應(yīng)用用不不同同的的機機械械構(gòu)構(gòu)造造罷罷了了。。盾構(gòu)構(gòu)機機選選型型主主要要是是確確定定盾盾構(gòu)構(gòu)類類型型、、外外形形尺尺寸寸、、驅(qū)驅(qū)動動形形式式、、鉸鉸接接方方式式、、推推力力、、扭扭矩矩、、刀刀盤盤、、刀刀具具配配置置、、開開口口率率、、密密封封方方式式、、同同步步注注漿漿配配置置、、螺螺旋旋機機功功率率等等等等。。五、、盾盾構(gòu)構(gòu)機機的的選選型型20五、、盾盾構(gòu)構(gòu)機機的的選選型型隧道道地地質(zhì)質(zhì)情情況況、、工工程程要要求求、、環(huán)環(huán)境境保保護(hù)護(hù)要要求求、、經(jīng)經(jīng)濟濟比比較較、、地地面面施施工工場場地地大大小小等等因因素素是是盾盾構(gòu)構(gòu)選選型型的的基基本本依依據(jù)據(jù)。。根據(jù)施工要要求及地質(zhì)質(zhì)條件作好好盾構(gòu)選型型工作21五、盾構(gòu)機機的選型六、典型盾盾構(gòu)介紹目前常用的的盾構(gòu)機可可分為泥水水加壓式和和土壓平衡衡式兩大類類，遇到較較復(fù)雜的地地質(zhì)情況也也可采用混混合式盾構(gòu)構(gòu)機械。泥水平衡盾盾構(gòu)土壓平衡盾盾構(gòu)復(fù)合盾構(gòu)1、土壓平平衡盾構(gòu)優(yōu)優(yōu)點成本低出土效率高高適用土質(zhì)地地層范圍廣廣掘進(jìn)中盾構(gòu)構(gòu)機體的擺擺動小六、典型盾盾構(gòu)介紹——土壓平衡衡盾構(gòu)機2、土壓平平衡盾構(gòu)缺缺點掘削扭矩大大地層沉降大大直徑不能過過大六、典型盾盾構(gòu)介紹——土壓平衡衡盾構(gòu)機通過挖掘下下來土料作作為穩(wěn)定開開挖面介質(zhì)質(zhì)，刀盤后后隔板與開開挖面之間間形成泥土土室，刀盤盤旋轉(zhuǎn)開挖挖使泥土室室土料增加加，再由螺螺旋輸送機機旋轉(zhuǎn)將土土料運出，，泥土室內(nèi)內(nèi)土壓可由由刀盤旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)開挖速度度和螺旋輸輸料器出土土量(旋轉(zhuǎn)速度)進(jìn)行調(diào)節(jié)。。土壓平衡式式盾構(gòu)機適適用于地層層穩(wěn)定性較較好，地下下水位不高高的情況。。土壓平衡式式盾構(gòu)機原原理六、典型盾盾構(gòu)介紹——土壓平衡衡盾構(gòu)26土壓平衡盾盾構(gòu)機工作作原理水土土壓+壓=土倉壓力力力力⑴刀盤切削系系統(tǒng)：位于切口口環(huán)內(nèi)，由由盤體、切切削刀、仿仿形刀、傳傳動箱、集集中潤滑系系統(tǒng)組成。。⑵推進(jìn)系統(tǒng)：由若干組組推進(jìn)千斤斤頂組成。。⑶加泥與注漿漿系統(tǒng)：外加泥或或水與切削削下來的密密封艙內(nèi)土土體充分?jǐn)嚁嚢?，使之之成為可塑塑、滲透性性極小的泥泥土，并保保持一定的的動態(tài)平衡衡壓力，控控制開挖面面土體不塌塌陷和地面面不發(fā)生較較大沉降。。⑷螺旋輸送機機系統(tǒng)：將切削下下來的土體體輸送到皮皮帶機或編編組列車內(nèi)內(nèi),是控制密封封艙內(nèi)保持持一定土壓壓與開挖面面土壓和水水壓平衡的的關(guān)鍵管片片吊運系統(tǒng)統(tǒng)。土壓平衡盾盾構(gòu)機的主主要部件和和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)介紹六、典型盾盾構(gòu)介紹——土壓平衡衡盾構(gòu)機⑸管片拼裝系系統(tǒng)：用于隧道道管片拼裝裝.由回轉(zhuǎn)盤體體、懸臂梁梁、提升橫橫梁、舉重重鉗，以及及千斤頂?shù)鹊冉M成。⑹盾尾密封系系統(tǒng)：是盾構(gòu)形形成密封的的關(guān)鍵,結(jié)構(gòu)型式為為三排二室室鋼絲刷等等結(jié)構(gòu)形式式。⑺皮帶運輸機機系統(tǒng)：用來輸送送土體。⑻數(shù)據(jù)采集與與監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)：是盾構(gòu)工工作的控制制系統(tǒng).可對挖掘數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行采采集、數(shù)值值運算、邏邏輯控制、、故障報警警、實時畫畫面顯示與與數(shù)據(jù)輸出出等管理工工作。⑼后續(xù)臺車系系統(tǒng)：主要為盾盾構(gòu)機各種種后配套設(shè)設(shè)備的臺車車編組。土壓平衡盾盾構(gòu)機的主主要部件和和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)六、典型盾盾構(gòu)介紹——土壓平衡衡盾構(gòu)機刀盤切削下下來的土渣渣與螺旋輸輸送機向外外輸送量相相平衡平衡；土壓傳感器器：控制推進(jìn)進(jìn)力、推進(jìn)進(jìn)速度、螺螺旋輸送機機轉(zhuǎn)速。排土量：由螺旋輸輸送機的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速和出土土閘門的開開度來調(diào)節(jié)節(jié)土壓平衡盾盾構(gòu)開挖面的穩(wěn)穩(wěn)定由下列各因因素綜合作作用而維持持：①土倉內(nèi)的的土壓力平平衡地層壓壓力和水壓壓力。②螺旋輸送送機調(diào)節(jié)排排土量。③適當(dāng)保持持泥土的流流動性，根根據(jù)需要調(diào)調(diào)節(jié)添加劑劑的注入量量土倉內(nèi)的泥泥土壓力與與地層壓力力與水壓力力。開挖面穩(wěn)定定機理六、典型盾盾構(gòu)介紹——土壓平衡衡盾構(gòu)機六、典型盾盾構(gòu)介紹——土壓平衡衡盾構(gòu)機六、典型盾盾構(gòu)介紹——土壓平衡衡盾構(gòu)機六、典型盾盾構(gòu)介紹——土壓平衡衡盾構(gòu)機33隧道盾構(gòu)掘掘進(jìn)示意圖圖開挖襯砌出土運輸土壓平衡盾盾構(gòu)機(earthpressurebalanceEPB盾構(gòu))一.基本配置1.刀盤刀具的三大大功能：開開挖功能、、穩(wěn)定功能能、攪拌功功能土壓平衡式式盾構(gòu)的刀刀盤有兩種種形式：板式面和輻輻條式，其中面板板式安全性性高，但易易堵塞;輻條式開口口率大，不不易堵塞，，但不能安安裝滾刀，，安全性差差，費用高高，需加固固土體。2.刀盤的驅(qū)動動方式變頻電機驅(qū)驅(qū)動、液壓壓驅(qū)動、定速電機機驅(qū)動3.刀盤支承中心支承方方式（中小小型盾構(gòu)））、中間支承方方式（中大型））、周邊支支承方式（（小型盾構(gòu)構(gòu)）六、典型盾盾構(gòu)介紹——土壓平衡衡盾構(gòu)機4.膨脹土添加加系統(tǒng)和泡泡沫系統(tǒng)5.螺旋輸送機機6.皮帶輸送機機7.同步注漿系系統(tǒng)作用：防地地表沉降、、防水、與與圍巖一體體8.盾尾密封系系統(tǒng)鉸接式盾構(gòu)構(gòu)：鉸接密密封、盾尾尾密封9.管片安裝機機：機械抓取取式、真空空吸盤式10.數(shù)據(jù)采集系系統(tǒng)11.導(dǎo)向系統(tǒng)（VUT導(dǎo)向系統(tǒng)和和PPS導(dǎo)向系統(tǒng)））六、典型盾盾構(gòu)介紹——土壓平衡衡盾構(gòu)機土壓平衡盾盾構(gòu)（面板板式和輻條條式）六、典型盾盾構(gòu)介紹——土壓平衡衡盾構(gòu)機泥水平衡盾盾構(gòu)優(yōu)點對地層的擾擾動小、沉沉降小適用于高地地下水壓，，如江底、、河底、海海底隧道施施工適用大直徑徑盾構(gòu)施工工適用土質(zhì)范范圍廣掘進(jìn)中盾構(gòu)構(gòu)機體的擺擺動小六、典型盾盾構(gòu)介紹——泥水平衡衡盾構(gòu)機泥水平衡盾盾構(gòu)缺點成本高排土效率低低地表施工占占地面積大大，并影響響交通和市市容不適于在硬硬粘土層中中掘進(jìn)不適于在砂砂卵石地層層中掘進(jìn)六、典型盾盾構(gòu)介紹——泥水平衡衡盾構(gòu)機利用泥水室室的泥水壓力來平衡切削削面的土、水壓力力，切削下來來的土體與與泥水室內(nèi)內(nèi)的泥水充充分混合后后,由泥水輸送送系統(tǒng)輸送送到泥水分分離系統(tǒng)進(jìn)進(jìn)行分離,廢棄渣土,泥水經(jīng)改良良后,再次由管路路輸送回泥泥水室循環(huán)環(huán)使用。泥水平衡盾盾構(gòu)機工作作原理六、典型盾盾構(gòu)介紹——泥水平衡衡盾構(gòu)機40泥水平衡盾盾構(gòu)機工作作原理水土土壓+壓=切口水壓力力力與土壓平衡衡盾構(gòu)機相相比，無加加泥裝置、、螺旋輸送送機及其泥泥土輸送編編組列車等等系統(tǒng)；但多了泥水水分離系統(tǒng)統(tǒng)和泥水輸輸送管理系系統(tǒng),其他他結(jié)構(gòu)系統(tǒng)統(tǒng)基本相同同。土壓平衡盾盾構(gòu)機的主主要部件和和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)六、典型盾盾構(gòu)介紹——泥水平衡衡盾構(gòu)機采用盾構(gòu)法法掘進(jìn)長距距離隧道，，會遇到復(fù)雜多變的的地質(zhì)條件件，往往用一一種類型的的盾構(gòu)難以以完成施工工任務(wù)，因因此出現(xiàn)了了復(fù)合型盾盾構(gòu)。所謂復(fù)合型型盾構(gòu)，就就是在軟土土盾構(gòu)的刀刀盤上安裝裝切削巖層層的各式刀刀具，有的的還在盾構(gòu)構(gòu)內(nèi)安裝碎碎石機，這這種硬巖開開挖工具與與軟土隧道道盾相機械械相結(jié)合，，能在硬巖和和軟土地層層交替作業(yè)業(yè)。復(fù)合型盾盾構(gòu)刀盤上上安裝的刀刀具，應(yīng)根根據(jù)不同巖巖層條件而而定。軟土地層：：主要采用用割刀，安安裝在刀盤盤進(jìn)土槽口口兩側(cè)；硬巖地層：：主要采用用盤式滾刀刀，對于更更堅硬的地地層，應(yīng)安安裝牙輪形形和鑲嵌碳碳化鎢珠形形的滾輪刀刀；軟硬混合交交替夾層：：應(yīng)采用不不同形式的的刮刀取代代滾刀(如撕裂刀)，其開挖方方法是刮下下塊狀石塊塊，使其對對軟塑土層層更有效地地開挖。上述各種刀刀具，應(yīng)能能相互調(diào)換換，以便隨隨巖層的變變化進(jìn)行有有效選擇。六、典型盾盾構(gòu)介紹——復(fù)合盾構(gòu)構(gòu)機⑴泥水加壓型型復(fù)合盾構(gòu)構(gòu)以泥水加壓壓盾構(gòu)為基基型，與硬硬巖開挖技技術(shù)相結(jié)合合，對大塊塊卵石、塊塊石應(yīng)在盾盾構(gòu)內(nèi)安裝裝碎石機。。當(dāng)盾構(gòu)在在軟土層施施工時，可可按封閉型型泥水加壓壓盾構(gòu)進(jìn)行行施工；當(dāng)當(dāng)遇到硬巖巖地層施工工時，在刀刀盤上安裝裝不同的硬硬巖切削刀刀具即能快快速轉(zhuǎn)換成成敞開型機機械盾構(gòu)施施工，而碴碴土排送仍仍采用水力力管道排送送。⑵土壓平衡型型復(fù)合盾構(gòu)構(gòu)以土壓平衡衡盾構(gòu)為基基型，與硬硬巖開挖技技術(shù)相結(jié)合合，當(dāng)盾構(gòu)構(gòu)在軟土層層施工時，，可按封閉閉型土壓平平衡盾構(gòu)進(jìn)進(jìn)行施工；；而當(dāng)遇到到硬巖地層層施工時，，在刀盤上上安裝不同同的硬巖切切削刀具就就能快速轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成敞開開型機械盾盾構(gòu)施工，，為了排送送尺寸較大大的石塊，，可選用帶帶式螺旋輸輸送機.⑶敞開型復(fù)合合盾構(gòu)以普通機械械開挖盾構(gòu)構(gòu)為基型，，與硬巖開開挖技術(shù)相相結(jié)合，施施工時只要要根據(jù)遇到到的不同土土層條件，，及時轉(zhuǎn)換換安裝適當(dāng)當(dāng)?shù)牡毒?，，就能使施施工繼續(xù)進(jìn)進(jìn)行。復(fù)合型盾構(gòu)主主要有以下三三種類型：六、典型盾構(gòu)構(gòu)介紹—復(fù)合合盾構(gòu)機地面監(jiān)控室漿液攪拌站龍門吊管片堆場碴土堆放場水平運輸系統(tǒng)統(tǒng)隧道通風(fēng)系統(tǒng)統(tǒng)隧道排水系統(tǒng)統(tǒng)七、盾構(gòu)后配配套設(shè)施盾構(gòu)后配套設(shè)設(shè)施主要有：：配套設(shè)施盾構(gòu)的四大要要素：1、開挖面穩(wěn)定定2、掘進(jìn)及排土土3、管片襯砌4、壁后注漿漿。八、盾構(gòu)法隧隧道施工盾構(gòu)法主要施施工程序1、建造盾構(gòu)工作井2、出洞口土體體加固4、初推段掘進(jìn)施工5、掘進(jìn)機設(shè)備轉(zhuǎn)換6、盾構(gòu)連續(xù)掘進(jìn)施工8、盾構(gòu)進(jìn)入接接井7、接收井洞口口土體加固3、盾構(gòu)機安裝裝就位八、盾構(gòu)法隧隧道施工1、土壓力的平平衡（開挖過過程控制）2、進(jìn)尺與出土土量的平衡（（即時控制））3、注漿量與建建筑孔隙量的的平衡（填充充控制）4、盾構(gòu)掘進(jìn)參參數(shù)變化量的的平衡（掘進(jìn)進(jìn)參數(shù)控制））5、盾構(gòu)與管片片兩者各項姿姿態(tài)間的平衡衡（軸線控制制）通過盾構(gòu)施工控制達(dá)到到五種平衡狀狀態(tài)八、盾構(gòu)法隧隧道施工49盾構(gòu)法隧道施施工三階段1.盾構(gòu)始發(fā)（出出洞）階段2.盾構(gòu)試掘進(jìn)和和正式掘進(jìn)階階段3.盾構(gòu)接收（進(jìn)進(jìn)洞）階段八、盾構(gòu)法隧隧道施工50(一)、盾盾構(gòu)始發(fā)(出洞)階段盾構(gòu)始發(fā)（出出洞）階段是是控制盾構(gòu)掘掘進(jìn)施工的首首要環(huán)節(jié)。在在盾構(gòu)始發(fā)（（出洞）前、、后各項準(zhǔn)備備工作中需要要做好充分的的技術(shù)、人員員、材料、設(shè)設(shè)備準(zhǔn)備，并并對盾構(gòu)是否否具備出洞條條件予以審查查，確保盾構(gòu)構(gòu)在安全可靠靠的前提下能能順利出洞。。(一）、盾構(gòu)構(gòu)始發(fā)(出洞)階段1.盾構(gòu)出洞土體體加固針對土體加固固應(yīng)重點關(guān)注注以下三方面面：⑴加固土體與地地墻間隙封閉閉⑵加固土體的強強度⑶加固土體的均均勻性52（一）、盾構(gòu)構(gòu)始發(fā)(出洞)階段2.盾構(gòu)始發(fā)發(fā)基座設(shè)置盾構(gòu)始發(fā)前需需將盾構(gòu)機準(zhǔn)準(zhǔn)確的擱置在在符合設(shè)計軸軸線的始發(fā)基基座上，盾構(gòu)構(gòu)始發(fā)基座應(yīng)應(yīng)定位準(zhǔn)確，，固定牢固。。53盾構(gòu)機主體（（全長8.5M)(一）、盾構(gòu)構(gòu)始發(fā)(出洞)階段54（一）、盾構(gòu)構(gòu)始發(fā)(出洞)階段3.盾構(gòu)機后后盾支撐系統(tǒng)統(tǒng)反力架安裝裝（一）、盾構(gòu)構(gòu)始發(fā)(出洞)階段4.洞門圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)鑿除56（一）、盾構(gòu)構(gòu)始發(fā)(出洞)階段5.盾構(gòu)機始始發(fā)(出洞)裝置安裝57(二)、盾構(gòu)構(gòu)試掘進(jìn)和正正式掘進(jìn)階段段盾構(gòu)施工掘進(jìn)進(jìn)兩個階段1.100環(huán)試推進(jìn)尋求求最佳施工參參數(shù)2.正式掘進(jìn)階段段.58(二）、盾構(gòu)構(gòu)試掘進(jìn)和正正式掘進(jìn)階段段盾構(gòu)機施工參參數(shù)管理土壓力出土量掘進(jìn)速度千斤頂推力刀盤扭矩和轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速(二）、盾構(gòu)構(gòu)試掘進(jìn)和正正式掘進(jìn)階段段土壓力管理超土壓掘進(jìn)------地面隆起欠土壓掘進(jìn)------地面沉降土壓平衡掘進(jìn)進(jìn)-----零沉降(+10~-30mm)規(guī)范要求60出土量進(jìn)土量=出土量(二）、盾構(gòu)構(gòu)試掘進(jìn)和正正式掘進(jìn)階段段不同地層條件件下進(jìn)尺與出出土量的平衡衡（即時控制制），及時進(jìn)進(jìn)行土質(zhì)狀態(tài)態(tài)記錄與分析析，并及時調(diào)調(diào)整每環(huán)總出出土量，保證證掘進(jìn)過程中中進(jìn)尺與出土土量的對應(yīng)統(tǒng)統(tǒng)一。出碴控制(二）、盾構(gòu)構(gòu)試掘進(jìn)和正正式掘進(jìn)階段段施工參數(shù)和開開挖面穩(wěn)定控控制的好壞直直接影響地表表沉降大小、、地下管線和和地表建筑物物的安全。因因此施工中應(yīng)應(yīng)對開挖面的的穩(wěn)定進(jìn)行嚴(yán)嚴(yán)格控制。為了保證盾構(gòu)構(gòu)機順暢排土土，需對掘削削下來的土砂砂加泥或加化化學(xué)泡沫等添添加劑以控制制土倉內(nèi)土砂砂的塑性、流流動性處于適適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)內(nèi)，以保證盾盾構(gòu)機能夠順順暢排土。開挖面穩(wěn)定控控制(二）、盾構(gòu)構(gòu)試掘進(jìn)和正正式掘進(jìn)階段段63掘進(jìn)速度(二）、盾構(gòu)構(gòu)試掘進(jìn)和正正式掘進(jìn)階段段盾構(gòu)施工中應(yīng)應(yīng)根據(jù)實際土土層地質(zhì)、推推力、刀具的的扭矩、刀盤盤轉(zhuǎn)速和周邊邊環(huán)境等，確確定掘進(jìn)速度度；盾構(gòu)推進(jìn)速度度必須與同步步注漿速度相相匹配；盾構(gòu)機設(shè)計推推進(jìn)速度為0～8cm/min之間；正常情況下，，推進(jìn)時速度度宜控制在2～5cm/min之間；過重要要建、構(gòu)物等等特殊區(qū)段時時掘進(jìn)速度宜宜控制在2～3cm/min，勻速推進(jìn)；；加固區(qū)內(nèi)掘掘進(jìn)以推力及及刀盤扭矩控控制為主，速速度一般控制制在1cm以內(nèi)。盾構(gòu)外表面與與四周地層的的摩阻力；盾尾內(nèi)殼與襯襯砌結(jié)構(gòu)之間間的摩阻力；；盾構(gòu)切口部分分刃口切入土土層的阻力；；盾構(gòu)切口環(huán)切切入土層時的的正面阻力；；開挖面正面支支撐阻力；以及盾構(gòu)自重重引起的阻力力，糾偏時的的阻力，局部部氣壓或泥水水壓力，阻力力板阻力等。。盾構(gòu)構(gòu)推推進(jìn)進(jìn)過過程程中中的的阻阻力力(二二））、、盾盾構(gòu)構(gòu)試試掘掘進(jìn)進(jìn)和和正正式式掘掘進(jìn)進(jìn)階階段段65千斤斤頂頂推推力力/行程程3600T/2000mm千斤斤頂頂分分組組4組(上下下左左右右)(二二））、、盾盾構(gòu)構(gòu)試試掘掘進(jìn)進(jìn)和和正正式式掘掘進(jìn)進(jìn)階階段段1.渣渣土土改改良良材材料料多多為為水水、、泡泡沫沫、、膨膨潤潤土土、、高高分分子子聚聚合合物物等等添添加加劑劑。。2.渣渣土土改改良良的的作作用用：：（1））減減少少盾盾構(gòu)構(gòu)機機機機械械的的磨磨損損。。（2））降降低低碴碴土土的的透透水水性性。。（3））改改善善土土體體的的流流動動性性。。（4））降降低低切切削削土土體體內(nèi)內(nèi)摩摩擦擦力力，，降降低低刀刀盤盤扭扭矩矩。。3.泡泡沫沫劑劑主主要要適適用用砂砂性性土土層層和和粘粘土土土土層層。。4.膨膨潤潤土土主主要要效效果果為為改改善善渣渣土土流流動動性性，，主主要要適適用用砂砂土土土土層層。。5.高高吸吸水水性性樹樹脂脂主主要要效效果果為為防防止止噴噴涌涌，，適適用用于于高高水水位位或或含含水水量量高高的的砂砂土土土土層層。。碴土土改改良良(二二））、、盾盾構(gòu)構(gòu)試試掘掘進(jìn)進(jìn)和和正正式式掘掘進(jìn)進(jìn)階階段段67規(guī)范范規(guī)規(guī)定定允允許許偏偏差差均均為為±50mm。發(fā)現(xiàn)現(xiàn)偏偏離離應(yīng)應(yīng)逐逐步步糾糾正正，，不不得得猛猛糾糾硬硬調(diào)調(diào)。。盾構(gòu)構(gòu)掘掘進(jìn)進(jìn)姿姿態(tài)態(tài)控控制制(二二））、、盾盾構(gòu)構(gòu)試試掘掘進(jìn)進(jìn)和和正正式式掘掘進(jìn)進(jìn)階階段段通過過施施工工測測量量以以及及盾盾構(gòu)構(gòu)設(shè)設(shè)備備的的自自動動導(dǎo)導(dǎo)向向系系統(tǒng)統(tǒng)，，實實時時取取得得盾盾構(gòu)構(gòu)的的當(dāng)當(dāng)前前姿姿態(tài)態(tài)，，再再通通過過盾盾構(gòu)構(gòu)操操作作系系統(tǒng)統(tǒng)調(diào)調(diào)整整掘掘進(jìn)進(jìn)控控制制，，使使盾盾構(gòu)構(gòu)姿姿態(tài)態(tài)保保持持在在要要求求的的偏偏差差范范圍圍內(nèi)內(nèi)；；管片片拼拼裝裝前前測測量量已已經(jīng)經(jīng)成成環(huán)環(huán)的的管管片片姿姿態(tài)態(tài)，，根根據(jù)據(jù)盾盾構(gòu)構(gòu)隧隧道道曲曲線線方方向向、、推推進(jìn)進(jìn)千千斤斤頂頂?shù)牡男行谐坛滩畈睢?、盾盾尾尾間間隙隙等等條條件件合合理理選選擇擇管管片片類類型型，，拼拼裝裝過過程程中中要要注注意意保保證證管管片片的的拼拼裝裝質(zhì)質(zhì)量量滿滿足足要要求求。。管理理重重點點：：盾盾構(gòu)構(gòu)姿姿態(tài)態(tài)；；成成環(huán)環(huán)管管片片姿姿態(tài)態(tài)；；管管片片選選型型。。隧道道軸軸線線控控制制(二二））、、盾盾構(gòu)構(gòu)試試掘掘進(jìn)進(jìn)和和正正式式掘掘進(jìn)進(jìn)階階段段1.盾構(gòu)構(gòu)姿姿態(tài)態(tài)控控制制分分為為水水平平控控制制、、豎豎直直控控制制、、盾盾構(gòu)構(gòu)側(cè)側(cè)滾滾控控制制。。2.盾構(gòu)構(gòu)施施工工軸線線偏偏差差應(yīng)盡量量保持持在±50mm以內(nèi)，，當(dāng)軸軸線偏偏差超超過30mm時，應(yīng)應(yīng)分析析原因因并采采取糾糾偏措措施。。3.盾構(gòu)掘掘進(jìn)姿姿態(tài)控控制主主要通通過調(diào)調(diào)整4個區(qū)域域千斤頂頂?shù)耐仆屏凹坝蛪簤?，調(diào)整整四個個區(qū)域域千斤斤頂?shù)牡氖褂糜脭?shù)量量，形形成推推力差差來達(dá)達(dá)到糾糾偏目目的。。4．若通通過調(diào)調(diào)整千千斤頂頂壓力力無法法滿足足糾偏要求，，還可可采用用粘貼貼石棉棉片和和拼裝裝轉(zhuǎn)彎彎環(huán)的的方式式調(diào)整整管片片法面面、盾盾尾間間隙，，從而而達(dá)到到糾偏偏的效效果。。盾構(gòu)構(gòu)糾偏偏要隨隨偏隨隨糾、、勤糾糾小糾糾，必必須防防止過過量糾糾偏而而損壞壞已拼拼裝管管片和和盾尾尾密封封。5.若發(fā)現(xiàn)現(xiàn)盾構(gòu)構(gòu)機側(cè)滾較大，，及時時采用用改變變盾構(gòu)構(gòu)刀盤盤旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)方向向、施施加反反向旋旋轉(zhuǎn)力力矩的的方法法，糾糾正滾滾動偏偏差。。6.推進(jìn)過過程中中如出出現(xiàn)盾盾構(gòu)姿姿態(tài)、、管片片法面面、盾盾尾間間隙均均不理理想時時，應(yīng)應(yīng)優(yōu)先先保證證盾尾尾間隙隙，再再調(diào)整整管片片法面面，最最后為為盾構(gòu)構(gòu)機姿姿態(tài)。。盾構(gòu)姿姿態(tài)控控制與與糾偏偏(二））、盾盾構(gòu)試試掘進(jìn)進(jìn)和正正式掘掘進(jìn)階階段CCR盾構(gòu)掘掘進(jìn)糾糾偏施施工過過程已建隧隧道設(shè)計軸軸線盾構(gòu)機機糾偏曲曲線盾構(gòu)方方位糾偏曲曲線隧隧道(二））、盾盾構(gòu)試試掘進(jìn)進(jìn)和正正式掘掘進(jìn)階階段止水條條安裝裝根據(jù)管管片接接縫防防水設(shè)設(shè)計要要求一一般需需粘貼貼防水水密封封墊。。(二））、盾盾構(gòu)試試掘進(jìn)進(jìn)和正正式掘掘進(jìn)階階段拼裝型型式一般有有通縫縫拼裝裝、半半錯縫縫拼裝裝和全全錯縫縫拼裝裝三種種類型型?？v縫環(huán)環(huán)環(huán)對對齊的的稱通縫，適用用于需需要拆拆除管管片修修建旁旁側(cè)通通道或或結(jié)構(gòu)構(gòu)需要要比較較柔的的情況況下，，以便便于進(jìn)進(jìn)行結(jié)結(jié)構(gòu)處處理。?？v縫互互相錯錯開的的稱稱錯縫，其優(yōu)優(yōu)點在在于能能加強強圓環(huán)環(huán)接縫縫剛度度，使使圓形形結(jié)構(gòu)構(gòu)可近近似地地按均均質(zhì)圓圓環(huán)等等剛度度考慮慮，因因此使使用較較普遍遍的，，缺點點是錯錯縫拼拼裝容容易使使管片片頂碎碎。半錯縫縫拼裝裝，即封封頂塊塊一般般位于于隧道道拱頂頂正上上方側(cè)側(cè)方，，兩側(cè)側(cè)相互互交替替，隧隧道線線型擬擬合也也是通通過直直線環(huán)環(huán)與左左右轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)彎環(huán)環(huán)的組組合實實現(xiàn)。。全錯縫縫拼裝裝，即管管片均均為通通用楔楔形環(huán)環(huán)，利利用楔楔形環(huán)環(huán)的鐘鐘點特特征（（不同同點位位下管管片楔楔形量量的變變化）），16個個點位位選點點組合合來實實現(xiàn)隧隧道線線型擬擬合。。(二））、盾盾構(gòu)試試掘進(jìn)進(jìn)和正正式掘掘進(jìn)階階段管片選選型原原則正常情情況盾盾構(gòu)機機沿著著設(shè)計計軸線線走，，管片隨著盾盾構(gòu)機走，線形控制制為首要工工作內(nèi)容。。特殊情況下下盾構(gòu)機掘掘進(jìn)要保護(hù)護(hù)管片，同同時注意隧隧道不能超超限；盾尾尾間隙控制制為主，線線形控制可可以為輔，，全面考慮慮，統(tǒng)籌抉抉擇。也就就是所謂盾構(gòu)隨著管管片走。(二）、盾盾構(gòu)試掘進(jìn)進(jìn)和正式掘掘進(jìn)階段74管片拼裝控控制管片拼裝是是盾構(gòu)法施施工的關(guān)鍵工序，質(zhì)量好壞壞直接影響響到隧道結(jié)結(jié)構(gòu)的安全全和使用功功能。1.安裝前前對管片安安裝區(qū)進(jìn)行行清理，保證安裝裝區(qū)及管片片相接面的的清潔。2.管片片拼裝應(yīng)按按工藝要求求逐塊進(jìn)行行。必須由由下而上，，左右對稱稱，按標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)塊→鄰接接塊→封頂頂塊的順序進(jìn)行。3.千斤頂應(yīng)按拼裝管管片的順序序相應(yīng)縮回回。4.管片片拼裝結(jié)束束后，及時時擰緊螺栓。推進(jìn)進(jìn)下一環(huán)時時及管片脫脫出臺車架架后，必須須再復(fù)擰一次。(二）、盾盾構(gòu)試掘進(jìn)進(jìn)和正式掘掘進(jìn)階段75隧道管片拼拼裝現(xiàn)場(二）、盾盾構(gòu)試掘進(jìn)進(jìn)和正式掘掘進(jìn)階段同步注漿作作業(yè)同步注漿的的作用：填充管片周周圍的空隙隙，穩(wěn)定管片外外側(cè)土體控制管片及及地表沉降降增強隧道的的防水功能能注漿量：理理論縫隙量量1.5~2倍注漿壓力為為0.1~0.3MPA同步注漿漿漿液類型主主要有惰性性漿液、可可硬性漿液液及新型漿漿液厚漿三三種(二）、盾盾構(gòu)試掘進(jìn)進(jìn)和正式掘掘進(jìn)階段地表沉降控控制是盾構(gòu)構(gòu)施工的重重點，及時時的進(jìn)行壁壁后注漿是是有效控制制地表沉降降的措施之之一。在壁壁后注漿施施工中，采采取以注入入壓力控制制為主，兼兼顧注入量量的方法進(jìn)進(jìn)行注漿管管理。注漿參數(shù)控控制----注漿壓力及及注漿量平平衡注漿材料選選用漿液應(yīng)具備備以下性能能：1.具有良好的的長時間穩(wěn)穩(wěn)定性及流流動性，并并能保證適適當(dāng)?shù)某跄龝r間，以以適應(yīng)盾構(gòu)構(gòu)施工以及及遠(yuǎn)距離輸輸送的要求求。2.具有良好的的充填性能能。3.在滿足注漿漿施工的前前提下，盡盡可能早地地獲得高于于地層的早早期強度。。4.漿液在地下下水環(huán)境中中，不易產(chǎn)產(chǎn)生稀釋現(xiàn)現(xiàn)象。5.漿液固結(jié)后后收縮率小小，泌水率率低。6.原料來源豐豐富、經(jīng)濟濟，施工管管理方便，，并能滿足足施工自動動化技術(shù)要要求。7.漿液無公害害，價格合合理。79同步注漿材材料及配比比三種類型漿漿液配合比比漿液類型水泥粉煤灰黃砂膨潤土水硝石灰減水劑惰性漿液040066810034000可硬性漿液505127265050000厚漿03001180502852853注漿材料選選用二次注注漿漿作作業(yè)業(yè)二次次注注漿漿的的作作用用：：補足足同同步步注注漿漿未未充充填填的的部部分分補充充同同步步注注漿漿收收縮縮引引起起的的體體積積減減小小以防防止止周周圍圍地地層層松松弛弛范范圍圍擴擴大大為為目目的的的的補補充充一般般采采用用水水泥泥漿漿液液，，必必要要時時采采用用化化學(xué)學(xué)漿漿液液二次次注注漿漿從從管管片片的的吊吊裝裝孔孔施施作作二次次注注漿漿以以控控制制沉沉降降、、保保護(hù)護(hù)周周邊邊建建筑筑物物為為目目的的時時，，要要多多次次、、少少量量(二二））、、盾盾構(gòu)構(gòu)試試掘掘進(jìn)進(jìn)和和正正式式掘掘進(jìn)進(jìn)階階段段在施施工工中中實實時時進(jìn)進(jìn)行行施施工工數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)采采集集，，建建立立完完善善的的信信息息化化施施工工模模式式：：1、盾盾構(gòu)構(gòu)機機掘掘進(jìn)進(jìn)參參數(shù)數(shù)的的采采集集2、盾盾構(gòu)構(gòu)機機導(dǎo)導(dǎo)向向數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)的的采采集集3、施施工工監(jiān)監(jiān)測測系系統(tǒng)統(tǒng)4、人人工工控控制制測測量量數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)盾構(gòu)構(gòu)施施工工類類似似工工廠廠流水水線線作作業(yè)業(yè)，施施工工中中要要求求各各環(huán)環(huán)節(jié)節(jié)緊緊密密銜銜接接，，任任何何一一道道工