盾构施工技术总结.doc

目录第一章 盾构施工概况11 盾构法基本概念 11.2 盾构法的主要优点和存在的不足 212.1 盾构法的主要优点 21.2.2 盾构法存在的不足 21.3 盾构的分类及适用条件 2第二章 盾构机地质适应性的确定2.1 盾构的选型的原则与依据 122.11 盾构的选型的原则 122.1.2 盾构的选型的依据 122.2 盾构选型的主要方法 132.2.1 根据底层的渗透系数进行选型 132.22 根据地层的颗粒级配进行选型 1422.3 根据地下水压进行选型 1522.3 盾构选型时必须考虑的特殊因素 152.3 盾构选型的确定 15第三章 盾构掘进参数的设定31 盾构掘进土压的确定 173.2 刀盘扭矩计算 17第四章 刀具配置与地质的适应性4.1 刀具的分类 184.2 不同地质条件下刀具的选择 1941 切削刀 1942 先行刀 194.2.3 贝型刀 204.24  中心刀（鱼尾刀 、双刃或三刃滚刀 、锥形刀 、中心羊角刀） 204.2.5  仿形刀（或超挖刀） 214.26  滚刀 224.2.7  齿刀 234.3 刀具布置与配置 2341 刀具的布置 2343.2 刀具配置方式 234.3.3 刀具配置的其他注意事项 24第五章 盾构机始发与接收5。

1 盾构始发的工艺流程 265.2 盾构始发的施工技术 2651 始发洞门的地层处理和降水 265.22 反力架安装与受力验算 2753 始发基座安装与受力验算 3052.4 始发洞门凿除 3352.5 洞口密封止水装置 345.2.6 盾构的始发 355.3反力架、负环管片及基座的拆除 4251拆除流程 425.3.2拆除方法 425.3.3停机时注意问题 435.4 盾构始发常见问题的预防或处理 4354.1加固效果不好 435.42开洞门时失稳 435.43始发后盾构机“叩头” 435.44密封效果不好 4454.5盾尾失圆 4456支撑系统失稳 4457地面沉降较大 445.5 盾构接收的工艺流程 4456 盾构接收的施工技术 4556.1盾构接收前准备工作 4556.2 接收洞门钢环复测 455.6.3 接收段掘进控制 465.64 同步注浆及二次注浆 475.6.5 管片拼装及加固 485.6.6 托架安装及洞门凿除 4857 洞门防水装置的安装 495.7 盾构接收常见问题的预防或处理 4951盾构机出洞前无法降压处理 4952破洞门过程中出现渗漏处理 495.7.3洞门圈漏水涌泥处理 49第六章 渣土改良6。

1 盾构机具有的渣土改良设备 506.2 不同地层渣土改良剂的选择 5063 渣土改良试验 516.3 施工中遇到的问题及处理措施 52第七章 同步注浆7.1 同步注浆目的及原理 547.2 同步注浆工艺流程 547.3 注浆设备 557.4 注浆材料和配合比的选择 557.41 注浆材料应具备的基本性能 557.42 注浆材料 5674.3 浆液主要物理力学指标 5674 浆液配合比 567.5 同步注浆主要技术参数的确定 5671 注浆量的计算 5775.2 注浆压力的确定 5773 注浆量和注浆压力的控制 5776 注浆质量控制 5876.1 浆液搅拌 587.62 浆液运输及注入 5877 同步注浆质量保证措施 58第八章 开仓换刀8.1 开仓位置选择 608.2 地面加固施工措施 618.21 下行线开仓地面加固施工措施 618.22 上行线开仓地面加固施工措施 6483 带压开仓施工流程 658.3.1压力设定 658.4 作业前的准备工作 668.41 人员的安排 668.5.2 工期安排 668.5.3 机电系统准备 668.4.4 土工系统的准备 678.5.5 盾构到达预定换刀位置 678.5带压作业过程 688.5.1进仓前压力试验 688。

5.2带压进仓 6885.3土仓作业 698.6 恢复正常掘进 69盾构施工技术总结第一章 盾构施工概况1.1 盾构法基本概念盾构法是在地面下暗挖隧道的一种施工方法.构成盾构法施工的主要内容是：先在隧道某段的一端建造竖井或基坑，以供盾构安装就位盾构从竖井或基坑的墙壁开孔处出发，在地层中沿着设计轴线,向另一竖井或基坑的设计孔洞推进.盾构推进中所受到的地层阻力,通过盾构千斤顶传至盾构尾部已拼装的预制隧道衬砌结构,再传到竖井或基坑的后靠壁上，盾构是这种施工方法中最主要的独特的施工机具它是一个能支承地层压力而又能在地层中推进的圆形或矩形或马蹄形等特殊形状的钢筒结构，在钢筒的前面设置各种类型的支撑和开挖土体的装置，在钢筒中段周圈内面安装顶进所需的千斤顶，钢筒尾部是具有一定空间的壳体,在盾尾内可以拼装一至二环预制的隧道衬砌环.盾构每推进一环距离，就在盾尾支护下拼装一环衬砌，并及时向紧靠盾尾后面的开挖坑道周边与衬砌环外周之间的空隙中压注足够的浆体,以防止隧道及地面下沉在盾构推进过程中不断从开挖面排出适量的土方盾构法施工的概貌如图1-1所示图1-1盾构施工概貌1－盾构；2－盾构千斤顶;3－盾构正面网格；4－出土转盘；5－出土皮带运输机；6－管片拼装机；7－管片；8－压浆泵；9－压浆孔；10－出土机；11－由管片组成的隧道衬砌结构；12－在盾尾空隙的压浆；13－后盾管片；14－竖井.使用盾构法，往往需要根据穿越土层的工程地质水文地质特点辅以其他施工技术措施。

主要有：1． 疏干掘进土层中地下水的措施；2． 稳定地层、防止隧道及地面沉陷的土壤加固措施；3． 隧道衬砌的防水堵漏技术；4． 配合施工的监测技术;5． 气压施工中的劳动防护措施；6． 开挖土方的运输及处理方法等盾构法是一种安全而有效的施工法，但不是万能施工法.为此有必要充分掌握盾构施工法的特点2 盾构法的主要优点和存在的不足1.21 盾构法的主要优点1． 除竖井施工外,施工作业均在地下进行，噪音、振动引起的公害小，既不影响地面交通，又可减少对附近居民的噪音和振动影响2． 盾构推进、出土、拼装衬砌等主要工序循环进行，施工易于管理，施工人员也较少，劳动强度低,生产效率高3． 土方量外运较少.4． 穿越河道时不影响航运5． 施工不受风雨等气候条件影响6． 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在土质差水位高的地方建设埋深较大的隧道，盾构法有较好的技术经济优越性7． 当隧道穿过河底或其他建筑物时，不影响施工.8． 只要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1.2.2 盾构法存在的不足1． 当隧道曲线半径过小时，施工较为困难。

2． 在陆地建造隧道时，如隧道覆土太浅，开挖面稳定甚为困难，甚至不能施工，而在水下时，如覆土太浅则盾构法施工不够安全，要确保一定厚度的覆土3． 竖井中长期有噪声和振动,要有解决的措施4． 盾构施工中采用全气压方法以疏干和稳定地层时，对劳动保护要求较高,施工条件差5． 盾构法隧道上方一定范围内的地表沉陷尚难完全防止,特别在饱和含水松软的土层中,要采取严密的技术措施才能把沉陷限制在很小的限度内，目前还不能完全防止以盾构正上方为中心土层的地表沉降6． 在饱和含水地层中，盾构法施工所用的拼装衬砌，对达到整体结构防水性的技术要求较高.7． 用气压施工时，在周围有发生缺氧和枯井的危险，必须采取相应的办法3 盾构的分类及适用条件盾构的的形式可以从各个方面进行分类.按手工和机械划分为:手掘式，半机械式,机械式三大类.以工作面挡土方式划分：敞开式,密闭式以气压和泥水加压方式划分:气压式，泥水加压式,土压平衡式，加水式，高浓度泥水加压式,加泥式.1．手掘式盾构.手掘式盾构是盾构的基本形式，世界上仍有工程采用手掘式盾构,如图1—2所示按不同的地质条件，开挖面可全部敞开人工开挖;也可用全部或部分的正面支撑,根据开挖面土体自立性适当分层开挖，随挖土随支撑.开挖士方量为全部隧道排土量。

这种盾构便于观察地层和清除障碍，易于纠偏,简易价廉，但劳动强度大，效率低，如遇正面坍方，易危及人身及工程安全在含水地层中需辅以降水、气压或土壤加固. 这种盾构由上而下进行开挖，开挖时按顺序调换正面支撑千斤顶,开挖出来的土从下半部用皮带运输机装入出土车，采用这种盾构的基本条件是：开挖面至少要在挖掘阶段无坍塌现象,因为挖掘地层时盾构前方是敞开的 手掘式盾构的适用地层：手掘式盾构有各种各样的开挖面支撑方法，从砂性土到粘性土地层均能适用，因此较适应于复杂的地层，迄今为止施工实例也最多，该形式的盾构在开挖面出现障碍物时，由于正面是敞开的，所以也较易排除由于这种盾构造价低廉，发生故障也少，因此是最为经济的盾构在开挖面自立性差的地层中施工时，它可与气压、降水、化学注浆等稳定地层的辅助施工法同时使用.图1-2 手掘式盾构2．挤压式盾构当敞开式盾构在地质条件很差的粉砂土质地层、粘土层中施工时,土就会从开挖面流入盾构、引起开挖面坍塌，因而不能继续开挖，这时应在盾构的前面设置胸板来密闭前方，同时在脚板上开出土用的小孔，这种形式的盾构就叫挤压式盾构（见图1-3)盾构在挤压推进时，土体就会从出土孔如同膏状物从管口挤出那样，挤入盾构.根据推进速度来确定开口率。

当开口率过大时，出土量增加,会引起周围地层的沉降;反之，就会增大盾构的切入阻力，使地面隆起采用挤压盾构时，对一定的地质条件设置一定的开口率、控制出土量是非常重要的挤压盾构是将手掘式盾构胸板封闭，以挡住正面土体这种盾构分为全挤压式或局部挤压式两种，它适用于软弱粘性土层盾构全挤压向前推进时，封闭全部胸板，不需出土，但要引起相当大的地表变形当采用局部挤压式盾构,要部分打开胸板，将需要排出的土体从开口处挤入盾构内,然后装车外运，这种盾构施工，地表变形也较大挤压式盾构适用地层:挤压式盾构的适用范围取决于地层的物理力学性能.它是按含砂率—内聚力、液性指数—内聚力的关系来确定其适用范围根据施工经验,内聚力即使超出该范围，在含砂率小的地层中也可能适用根据迄今为止的施工经验，当土体含砂率在20%以下、液性指数在60％以上、内聚力在0.5kg/cm2以下时，盾构的开口率一般为2～0.8％，在极软弱的地层中，开口率也有小到的0在挤压式盾构的施工区间内如遇有为了建筑物或地层加固而进行过化学注浆的地基时,将会影响挤压盾构的推进，因此应预先考虑到把盾构胸板做成可拆卸的形式图1—3 挤压盾构 3．网格式盾构，在上海软土层中常常被采用。

它具有的特点是，进土量接近或等于全部隧道其出土量，且往往带有局部挤压性质，盾构正面装钢板网格，在推进中可以切土，而在停止推进时可起稳定开挖面的作用切入的土体可用转盘、皮带运输机、矿车或水力机械运出，如图1-4所示这种盾构法如在土质较适当的地层中精心施工，地表沉降可控制到中等或较小的程度在含水地层中施工,需要辅以疏干地层的措施图1-4 网格式盾构1－盾构千斤顶（推进盾构用）;2－开挖面支撑千斤顶；3－举重臂（拼装装配式钢筋混凝土衬砌用）；4－堆土平台（盾构下部土块由转。