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盾构隧道施工原理及方法讲课

盾构隧道施工原理及方法讲课
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地铁盾构法隧道施工技术方案

地铁盾构法隧道施工技 术方案 标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]

地铁盾构法隧道施工技术方案

地铁盾构法隧道施工技术方案 1.施工流程图 1.1盾构法隧道施工流程图 图1盾构隧道施工流程图 1.2盾构始发流程图 图2 始发流程 图 2.盾构机下井 盾构机从盾构工作井吊入,每台盾构机本身自重约200t ,分解为 5 块,最大块重约60t 。综合考虑吊机的起吊 能力和工作半径,安排1 台200t 和一台40t 汽车吊机进行吊入任务。盾构机下井拼装顺序见图3。 图3盾构机下井拼装示意图 在吊入盾构机之前,依次完成以下几项工作: 1.将测量控制点从地面引到井下底板上; 2.铺设后续台车轨道; 3.依次吊入后续台车并安放在轨道上; 4.安装始发推进反力架,盾构管片反力架示意图见图4; 5.安装盾构机始发托架,盾构始发托架示意图见图5。 图4盾构管片反力架示意图 掘进

图5 盾构始发托架示意图 3.盾构机安装调试 3.1盾构机的安装主要工作 1.盾构机各组成块的连接; 2.盾构机与后续设备及后续台车之间各种线路、管线和机械结构的连接。 3.盾构机内管片安装器、螺旋输送器、保园器的安装; 4.台车顶部皮带机及风道管的连接; 5.刀盘上各种刀具的安装。 3.2盾构机的检测调试主要内容 1.刀盘转动情况:转速、正反转; 2.刀盘上刀具:安装牢固性、超挖刀伸缩; 3.铰接千斤顶的工作情况:左、右伸缩; 4.推进千斤顶的工作情况:伸长和收缩; 5.管片安装器:转动、平移、伸缩; 6.保园器:平移、伸缩; 7.油泵及油压管路; 8.润滑系统; 9.冷却系统; 10.过滤装置; 11.配电系统; 12.操作控制盘上各项开关装置、各种显示仪表及各种故障显示灯的工作情况。 盾构机在完成了上述各项目的检测和调试后(具体应遵照盾构机制造厂家提供的操作手册进行),即可判定该盾构机已具备工作能力。 4.盾构进洞 1.盾构进洞前50 环进行贯通测量,以确定盾构机的实际位置和姿态。此后的掘进不允许有大的偏差发生,逐渐按偏差方位调整盾构机姿态和位置,满足盾构进洞尺寸要求。这一调整应在盾构刀盘进入洞前加固土前完成,以避免盾构进洞发生意外。

0309-盾构法隧道工程施工技术及应用考试试卷A答案

《盾构法隧道施工技术及应用》考试试卷答案(A) (隧道及地下结构工程管理人员2007年第一期培训班)单位:姓名:学号:成绩: —、是非题(正确的打“√”,错误的打“×”,每题1分,共15分) 1、所有盾构的形式,其本体从工作面开始均可分为切口环、支撑环和盾尾三部分。(√) 2、密封式盾构掘进机适合于渗水沙土和沙砾(少量沙砾)土质。(×) 3、SMW工法优点之一是对周围地基影响小,对临近土体扰动小,不致产生临近地面下沉, 房屋倾斜,道路裂损或地下设施破坏等。(√) 4、盾构隧道施工中为避免因材料问题而出现返工现象,应对管片,连接件,放水材料,注 浆材料等进行质量检查。(√) 5、盾构进洞的封门一般是采用外封门形式。(×) 6、管片的张角是指两块端面接头缝在径向向外张开称内张角,反之称外张角。(×) 7、网格挤压式盾构基本构造可分为:盾构壳体、拼装系统、推进系统三大部分。(×) 8、在泥水平衡式盾构掘进时采用同步注浆,也是为了防止泥水后窜。(√) 9、垂直顶升施工处于已建隧道内施工,施工时受潮汐、汛浪、气候变化等自然条件的影响, 使垂直顶升不能够“全天候”施工。(×) 10、选择几何定向测量成本低,收敛快,可靠性强,不受施工条件影响,任何施工企业在经 济上都能承受。(√) 11、盾构法隧道施工中的一道关键工序是管片拼装(×) 12、盾构推进过程中,由于正面阻力过大造成盾构推进困难和地层隆起变形(√) 13、盾构发生后退,应及时采取预防措施防止后退的情况进一步加剧,如因盾构后退而无法 拼装,可进行二次推进( √) 14、推进主溢流阀损坏或推进油泵损坏将直接导致盾构推进压力降低( √)

地铁隧道盾构法施工中的地面沉降问题探析

地铁隧道盾构法施工中的地面沉降问题探析 摘要:随着我国经济的高速发展,我国地铁高速发展,盾构法具有不影响地面 交通、对周围建(构)筑物影响小、适应复杂地质条件、施工速度快等众多优点而 在地铁工程建设中广泛应用。但盾构法隧道工程是在岩土体内部进行的,无论其埋深大小,开挖施工都不可避免地会对周围土层产生扰动,从而引起地面沉降(或隆起),危机邻近建筑物或地下管道等设施的安全。因此,施工能产生多大的沉降或隆起, 会不会影响相邻建筑物的安全,是地铁隧道盾构施工中最关键的问题。要在地铁工程施工前对工程可能引起的地面沉降问题有所估计,就首先需要了解盾构法施工引起的地面沉降的一般规律和机理,进而提出相应的安全判别标准和控制原则,达到 事先防控的目的。 关键词:地铁隧道;盾构法;地面沉降 引言 随着城市交通事业的高速发展,在地铁施工中盾构施工最为普遍,地铁施工引发的地面 沉降问题逐渐受到了人们的重视,怎样对盾构施工中的地面沉降问题进行合理的预测和防范,成为了地铁盾构施工亟需解决的重要问题。本文主要阐述了有关地铁隧道盾构法施工中的地 面沉降问题研究。 1地铁隧道盾构施工引起地面沉降主要影响因素分析 1.1覆土厚度H和盾构外径D的影响 在地铁施工过程中隧道盾构技术非常重要,盾构外径越大,由盾构施工引起的单位长度的 地层损失就越大,在相同地面沉降槽宽度下,最大地面沉降也随着增大;而隧道覆土厚度越大,则 最大地面沉降值就会越小,但地面沉降槽宽度会越大。最大地面沉降随覆土厚度H与盾构外径 D的比值即H/D的增大而减小。 1.2盾构到达时的地层沉降,开挖面前的沉降或隆起 在地铁隧道施工过程中,沉降是非常重要的,自开挖面距观测点约3m-10m时起,直至开 挖面位于观测点正下方之间所产生的隆起或沉降现象。实际施工过程中设定的盾构土压舱压 力很难与开挖面土体原有土压力达到完全的平衡,多因土体应力释放或盾构反向土仓压力引起 的土层塑性变形所引起。 1.3盾构穿越土层性质 隧道开挖在软土层中,主要的土层性质有砂质粉土、淤泥质粘性土、砂土层以在不同的 土层穿越中对地面沉降也有不同的影响。在保持其他工艺条件都不变的情况下,穿越砂土层 相对于黏土层来说,其沉降槽宽度的系数也更小,因此沉降量也是最大的。设地层损失率为2%,盾构埋深为 10m,盾构半径为 3.2m,计算分析穿越不同土层的宽度系数与沉降量的关系。通过计算分析后可知,在穿越不同土质时地面沉降效应也不同,穿越黏土时的沉降槽宽 系数最大,对地面沉降影响的范围也最大,穿越砂质粉土层,宽度系数比黏土层小,沉降量 显著,在穿越砂土地面时沉降量最大。 1.4盾尾间隙沉降 隧道施工过程中,地表沉降是由于地铁盾尾通过测点后产生的,一般的范围约在后尾通过 测点后0-20m范围。由于盾构外径大于管片外径,管片外壁与周围土体间存在空隙,往往因注 浆不及时和注浆量不足,管片周围土体向空隙涌入,造成土层应力释放而引起地表变形,这一期 间的地表沉降约占总沉降的40%-45%。 2盾构隧道的地面沉降机理 在盾构隧道施工开挖的过程中,地面沉降是由于面的附加应力、应力释放等引起地层产 生的弹塑性变形。隧道施工所引起的地面沉降,主要包括开挖卸载时开挖面周围土体向隧道内 涌入所引起的地面沉降,支护结构背后的空隙闭合所引起的地面沉降,管片衬砌结构本身变形 所引起的地面沉降以及隧道结构因整体下沉所引起的地面沉降,可称为开挖地面沉降。盾构法 隧道在施工期的地面沉降可认为主要由开挖沉降、固结沉降和次固结沉降组成,而次固结沉降

浅论上海地铁盾构法施工的隧道后期变形

浅论上海地铁盾构法施工的隧道后期变形 摘要文章以上海市轨道交通M8线淮海路站~复兴路站区间隧道的施工为例,对引起隧道施工后期变形的多种因素进行分析,并阐述了防治措施。 关键词盾构法隧道后期变形影响因素防治措施 1 概述 在上海地铁隧道施工过程中,经常发现已拼装成环的隧道在刚离开盾尾或脱离盾尾3~4环后,就发生环面不平整现象,即D块管片滞后于B1、B2块管片,B1、B2块管片滞后于L1、L2块管片,从而产生管片角部碎裂,影响隧道的施工质量。 通过对环缝错位现象的分析,认为这种现象是由于成环管片在出盾尾后发生了隧道的后期变形(上浮或沉降)而导致的。以上海轨道交通M8线复兴路站~淮海路站区间隧道施工的有关数据为依据,阐述影响隧道后期变形的各种因素,并介绍相应的防治措施。 2 工程概况 上海轨道交通M8线复兴路站~淮海路站区间隧道起始于复兴路站北端头井,止于淮海路站南端头井,推进里程为SK20+236.595~SK19+409.846,全长826.749 m,在SK19+785.640处设有1条联络通道。土压平衡盾构机由复兴路站北端头井下井,出洞后上行线沿西藏南路往北推进,途径自忠路、方浜路、浏河路、会稽路、寿宁路、桃源路、淮海路,穿越众多管线后到淮海路站南端头井。盾构机在淮海路站端头井内调头后,下行线沿西藏南路往南推进到复兴路站北端头井(见图1)。 图1 区间隧道示意图 3 工程地质 工程地质是影响隧道后期变形的主要因素之一。 本工程隧道穿越的土层为④淤泥质粘土层、⑤1粉质粘土层,各土层性能指标及特征见表1。

4 影响隧道后期变形的主要原因及分析 4.1 设计轴线 复兴路站~淮海路站区间隧道最大坡度为-11.675‰,隧道顶覆土厚9.0~16.3 m。上、下行线隧道推 进竖向轴线坡度见表2。

盾构法施工特点及工艺流程

①地下施工,必须面对复杂的地质条件和敏感的地面环境。 ②所用设备集成度高,技术含量高。 ③涉及的专业领域较多,对复合型人才有较多需求。 2、盾构法施工的优点 (1)盾构法隧道施工不受地面自然条件的影响。 在盾构支护下进行地下工程暗挖施工,不受地面交通、河道、航运、潮汐、季节、气候等条件的影响,能较经济合理地保证隧道安全施工。 (2)盾构法施工隧道机械化、自动化程度高。 盾构的推进、出土、衬砌拼装等可实行自动化、智能化和施工远程控制信息化,掘进速度较快,施工劳动强度较低。 (3)地面人文自然景观受到良好的保护,周围环境不受盾构施工干扰。 在松软地层中,开挖埋置深度较大的长距离、大直径隧道,具有经济、技术、安全、军事等方面的优越性。

①需要隧道衬砌管片预制、运输、衬砌、衬砌结构防水及堵漏、施工测量、场地布置、机械安装等施工技术的配合,系统工程协调复杂; ②施工过程变化断面尺寸困难;只能前进,不能后退,当隧道曲线半径过小或隧道埋深较浅时,施工难度大,在饱和含水的松软地层中施工,地表沉陷风险较大; ③盾构机制造周期长,造价较昂贵,盾构的拼装、转移等较复杂,建造短于750m的隧道经济性差。 4、盾构施工工艺流程 4.1大流程:盾构总体施工流程 大流程:盾构总体施工流程 始发井交付使用→盾构托架就位→盾构机下井、安装、调试→初始掘进(L=约100m)→负环拆除及其它调整→正常掘进→盾构机到达中间站→盾构机通过中间站→盾构机再次安装、调试→盾构机再次初始掘进→正常掘进→盾构机到达终点站→盾构机解体外运→隧道清理准备验收。 4.2小流程:盾构掘进流程 准备工作→转动刀盘→启动次级运输系统(皮带机)→启动推进千斤顶→启动首级运输系统(螺旋机)→停止掘进→安装管片→回填注浆→准备下一环掘进。 开挖→出土→拼装→注浆。

土压平衡盾构施工工艺

16土压平衡盾构施工工艺 16.1总则 16.1.1适用范围 本标准适用于采用土压平衡式盾构机修建隧道结构的施工。 16.1.2编制参考标准及规范 16.1.2.1地下铁道工程施工及验收规范(GB 50299-1999)。 16.1.2.2地下铁道设计规范(GB 50157-2013)。 16.1.2.3铁路隧道设计规范(TB10003-2016)。 16.1.2.4盾构掘进隧道工程施工验收规范。 16.1.2.5公路隧道施工技术规范(JTJ042-94)。 16.1.2.6公路工程质量检验评定标准(JTGF80/1-2004)。 16.2术语 16.2.1土压平衡式盾构 土压平衡盾构也称泥土加压式盾构,它的基本构成见图16.2.1。在盾构切削刀盘和支承环之间有一密封舱,称为“土压平衡舱”,在平衡舱后隔板的中间装有一台长筒形螺旋输送器,进土口设在密封舱内的中心或下部。用刀盘切削下来的土充填整个

16.2.2 端头加固 为确保盾构始发和到达时施工安全,确保地层稳定,防止端头地层发生坍塌或涌漏水等意外情况,根据各始发和到达端头工程地质、水文地质、地面建筑物及管线状况和端头结构等综合分析,确定对洞门端头地层加固形式。 16.2.3 盾构后座 盾构刚开始掘进时,其推力要靠工作井井壁来承担。因此,在盾构与井壁之间需要设传力设施,此设施称为后座。 16.2.4 添加材 采用土压平衡盾构掘进时,为改善土体的流动性防止其粘附在盾构机上而注入的一些外加剂。添加材的功能是:辅助掘削面的稳定(提高泥土的塑流性和止水性);减少掘削刀具的磨耗;防止土仓内的泥土压密粘附;减少输送机的扭矩和泵的负荷。 16.3 施工准备 16.3.1 技术准备 16.3.1.1 根据隧道外径、埋深、地质、地下管线、构筑物、地面环境、开挖面稳定及地表隆陷值等的控制要求,经过经济、技术比较后选用盾构设备。盾构选型流程如图16.3.1.1所示。 16.3.1.2 认真熟悉工程设计文件、图纸,对工程地质、水文地质、地下管线、暗

盾构法施工

盾构法 编辑词条 盾构法所属现代词,指的是在地层中修建隧道和大型管道的一种暗挖式施工方法。 目录 盾构法 正文 编辑本段盾构法 编辑本段正文 采用盾构为施工机具,在地层中修建隧道和大型管道的一种暗挖式施工方法。施工时在盾构前端切口环的掩护下开挖土体,在盾尾的掩护下拼装衬砌(管片或砌块)。在挖去盾构前面土体后,用盾构千斤顶顶住拼装好衬砌,将盾构推进到挖去土体空间内,在盾构推进距

离达到一环衬砌宽度后,缩回盾构千斤顶活塞杆,然后进行衬砌拼装,再将开挖面挖至新的进程。如此循环交替,逐步延伸而建成隧道(图1)。 历史和发展用盾构法修建隧道已有150余年的历史。最早进行研究的是法国工程师M. I.布律内尔,他由观察船蛆在船的木头中钻洞,并从体内排出一种粘液加固洞穴的现象得到启发,在1818年开始研究盾构法施工,并于1825年在英国伦敦泰晤士河下,用一个矩形盾构建造世界上第一条水底隧道(宽11.4米、高6.8米)。在修建过程中遇到很大的困难,两次被河水淹没,直至1835年,使用了改良后的盾构,才于1843年完工。其后P.W.巴洛于1865年在泰晤士河底,用一个直径2.2米的圆形盾构建造隧道。1847年在英国伦敦地下铁道城南线施工中,英国人J.H.格雷特黑德第一次在粘土层和含水砂层中采用气压盾构法施工,并第一次在衬砌背后压浆来填补盾尾和衬砌之间的空隙,创造了比较完整的气压盾构法施工工艺,为现代化盾构法施工奠定了基础,促进了盾构法施工的发展。20世纪30~40 年代,仅美国纽约就采用气压盾构法成功地建造了19条水底的道路隧道、地下铁道隧道、煤气管道和给水排水管道等。从1897~1980年,在世界范围内用盾构法修建的水底道路隧道已有21条。德、日、法、苏等国把盾构法广泛使用于地下铁道和各种大型地下管道的施工。1969年起,在英、日和西欧各国开始发展一种微型盾构施工法,盾构直径最小的只有1米左右,适用于城市给水排水管道、煤气管道、电力和通信电缆等管道的施工。 中国于第一个五年计划期间,首先在辽宁阜新煤矿,用直径 2.6米的手掘式盾构进行了疏水巷道的施工。中国自行设计、制造的盾构,直径最大为11.26米,最小为3.0米。正在修建的第二条黄浦江水底道路隧道,水下段和部分岸边深埋段也采用盾构法施工,盾构的千斤顶总推力为108兆牛,采用水力机械开挖掘进。在上海地区用盾构法修建的隧道,除水底道路隧道外,还有地铁区间隧道、通向河海的排水隧洞和取水管道、街坊的地下通道等。 盾构法的优越性盾构法施工得到广泛使用,因其具有明显的优越性:①在盾构的掩护下进行开挖和衬砌作业,有足够的施工安全性;②地下施工不影响地面交通,在河底下施工不影响河道通航;③施工操作不受气候条件的影响;④产生的振动、噪声等环境危害较小;⑤对地面建筑物及地下管线的影响较小。

公路隧道施工盾构法、沉管法介绍(全国公路水运工程质量检测专业技术人员继续教育)

公路隧道施工盾构法、沉管法介绍 第1题 沉管隧道施工工序中,沉管与连接之后的工序是()。 A.预制管段 B.修建临时干坞 C.基础处理 D.回填覆盖 答案:C 您的答案:C 题目分数:3 此题得分:3.0 批注: 第2题 ?关于盾构法,下列()的说法是错误的。 A.盾构法是暗挖隧道的一种施工方法 B.盾构法穿越地面建筑群的区域时,周围可不受施工影响 C.盾构机推进系统包括推进千斤顶和液压系统 D.盾构壳体由切口环和支承环两部分组成 答案:D 您的答案:D 题目分数:3 此题得分:3.0 批注: 第3题 盾构机的外壳沿纵向从前到后可分为前盾、中盾、后盾三段。通常所指的支承环是() A.前盾 B.中盾 C.后盾 D.盾尾 答案:B 您的答案:B 题目分数:3 此题得分:3.0 批注: 第4题 泥水平衡盾构开挖的渣土以()形式输送到地面。 A.岩石

B.泥浆 C.土体 D.砂浆 答案:B 您的答案:B 题目分数:3 此题得分:3.0 批注: 第5题 以下不属于盾构始发端头加固方法的是()。 A.旋喷桩法 B.注浆法 C.内嵌钢环 D.冻结法 答案:C 您的答案:C 题目分数:3 此题得分:3.0 批注: 第6题 ()盾构机配备有泥水分离处理系统。 A.土压平衡 B.硬岩TBM C.双护盾TBM D.泥水平衡 答案:D 您的答案:D 题目分数:4 此题得分:4.0 批注: 第7题 以下()设备不属于盾构机后配套设备。 A.注浆系统 B.管片运输设备 C.出土设备 D.刀盘 答案:D 您的答案:D

题目分数:4 此题得分:4.0 批注: 第8题 以下()工序不属于盾构始发阶段。 A.安装反力架 B.凿除洞门 C.拼装负环管片 D.到达端口加固 答案:D 您的答案:D 题目分数:4 此题得分:4.0 批注: 第9题 沉管隧道按照管段的制作方式分为()和干坞型。 A.圆形 B.矩形 C.钢筋混凝土 D.船台型 答案:D 您的答案:D 题目分数:4 此题得分:4.0 批注: 第10题 以下()不属于沉管隧道优势。 A.可浅埋,与两岸道路衔接容易 B.结构为现浇混凝土,造价低 C.防水性能好 D.对地质水文条件适应能力强 答案:B 您的答案:B 题目分数:4 此题得分:4.0 批注: 第11题

盾构法隧道工程防水施工工艺标准

2.7 盾构法隧道工程防水施工工艺标准 2.7.1 总则 2.7.1.1 适用范围 本标准适用在软土和软岩中采用盾构掘进和拼装钢筋混凝土管片方法修建的区间隧道结构防水施工。 2.7.1.2 编制参考标准及规范 (1)《地下防水工程质量验收规范》GB 50208-2002 (2)《地下工程防水技术规范》GB 50108-2001 (3)《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300-2001 2.7.2 术语、符号 2.7.2.1 术语 (1)盾构法:采用盾构掘进机进行开挖,钢筋混凝土管片、复合式管片、砌块、现浇混凝土等作为衬砌支护的隧道暗挖施工法。 2.7.3 基本规定 2.7. 3.1 地下工程的防水等级分为4 级,各级标准应符合《地下防水工程质量验收规范》GB 50208-2002 3.0.1 条的规定。 2.7. 3.2 地下工程的防水设防的要求,应按《地下防水工程质量验收规范》GB 50208-2002表3.0.2-2 的规定选用。 2.7. 3.3 不同防水等级盾构隧道的衬砌防水措施应符合表2.7.3.3 规定: 不同防水等级盾构隧道的衬砌防水措施表2.7.3.3 2.7. 3.4 管片防水涂层必须由相应资质的专业防水队伍进行施工。 2.7. 3.5 管片外防水涂层和管片接缝所使用的防水材料,应有产品合格证和性能检测报告,材料的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求;不合格的材料不得在工程中使用。 2.7.4 施工准备 2.7.4.1 技术准备 (1)施工单位应认真学习图纸,并进行图纸自审、会审工作,以便理解盾构施工中防水工程的施工要点。 (2)依据工程总施工组织设计的原则,编制防水工程施工方案,明确工艺流程,指导施工。 (3)根据穿越土层的工程水文地质特点辅以以下相应技术措施: 1)疏于掘进土层中地下水的措施;

地铁隧道盾构法施工

地铁隧道盾构法施工 导语:盾构法施工是一种机械化和自动化程度较高的隧道掘进施工方法,从20世纪60年代开始,西方发达国家大量将这种技术应用于城市地铁和大型城市排水隧道施工。我国近年来也开始在城市地铁隧道、越江越海隧道、取排水隧道施工中采用此项技术,以替代原来落后的开槽明挖或浅埋暗挖等劳动密集型施工方法。 关键词:地铁盾构施工盾构施工技术盾构施工测量点击进入VIP充值通道 地铁盾构机分类及组成 地铁盾构机根据其适用的土质及工作方式的不同主要分为压缩空气式、泥浆式,土压平衡式等不同类型。盾构机主要由开挖系统、推进系统排土系统管片拼装系统、油压、电气、控制系统、资态控制装置、导向系统、壁后注浆装置、后方台车、集中润滑装置、超前钻机及预注浆、铰接装置、通风装置、土碴改良装置及其他一些重要装置如盾壳、稳定翼、人闸等组成。海瑞克公司在广州地铁使用的典型土压平衡式盾构机为主机结构(盾体及刀盘结构)断面形状:圆形、用钢板成型制成,材料为:S335J2G3。主要由已下部分构成:刀盘、主轴承、前体、中体、推进油缸、

铰接油缸、盾尾、管片安装机。主机外形尺寸:7565mm(L)X6250(前体)X6240(中体)X6230(盾尾)。 ①压缩空气式盾构 1886 年Greatbhad 首次在盾构掘进隧道中引了这种工法,该工法利用压缩空气使整个盾构都防止地下水的侵入, 它可在游离水体下或地下水位下运作。其工作原理是利用用压缩空气来平衡水压和土压。传统的压缩空气式盾构要求在隧道工作面和止水隧道之间封闭一个相对较大的工作腔,大部分工人经常处于压缩空气下, 这会对掘进隧道和衬砌造成干扰,为了解决这些问题,又出现了用无压工作腔及全断面开挖的压缩空气式盾构和带有无压工作腔及部分断面开挖的压缩空气式盾构等。 ②土压平衡式盾构 20 世纪70 年代日本就开发土压平衡式盾构,不用辅助的支撑介质,切割轮开挖出的材料可作为支撑介质。该法用旋转的刀盘开挖地层,挖下的渣料通过切割轮的开口被压入开挖腔,然后在开挖腔内与塑性土浆混合。推力由压力舱壁传递到土浆上。当开挖腔内的土浆不再被当地的土和水压固化时就达到平衡。如果土浆的支撑压增大超过了平衡,开挖腔的土浆和在工作面的地层将进一步固化。与泥浆式盾构相比优点在于:无分离设备在淤泥或粘土地层中使用,覆盖层浅时无贯穿浆化的支撑泥浆泄露的危险。 ③泥浆式盾构 1912 年,Grauel 首次建造了泥浆式盾构。该法可以适用于各种松

盾构法隧道施工及验收规范GB50446-2017第二部分

1.0.1编制本规范的目的时为了加强盾构隧道工程的施工管理,确保施工过程的工程安全、 环境安全和工程质量,统一盾构法隧道工程的施工技术与质量验收标准。本规范不包括盾构隧道的设计、使用和维护方面的内容 1.0.2本规范为规定的内容应按照国家现行相关标准执行。 2术语 本章给出了本规范有关章节引用的19条术语。目前盾构及其施工技术在术语尚存在地区和 习惯差异,通过本规范统一盾构法施工及验收的相关术语。 本规范的术语主要参考现行国家标准《地铁设计规范》GB50157、《城市轨道交通岩土工程勘 察规范》GB50307、《城市轨道交通工程测量规范》GB50308、《城市轨道交通工程监测技术规范》GB50911、《地下轨道工程施工及验收规范》GB50299及《地下铁道设计与施工》等资料,经编制组集中归纳和整理编入本规范。 本规范的术语时从盾构法隧道施工及验收角度赋予其含义,同时还给出相应的推荐性英文翻译,仅供参考。 3基本规定 3.0.1施工管理体系包括质量管理体系、环境管理体系、职业健康安全管理体系。对于施工 现场管理,除应具有健全的施工管理体系外,还要求有相应的施工技术标准、施工质量控制和检验制度,以及施工人员和设备安全保障和环境保护措施。 对具体的施工项目,要求有经审查批准的施工组织设计和施工技术方案,并能在施工过程中有效运行。对于涉及隧道结构安全、人身安全和环境保护的内容,应有明确的规定和相应的措施。 3.0.3本条为强制性条文。规范操作盾构,并制定应急预案,使其在预定条件和正确操作下 正常使用时确保盾构法隧道施工的重中之重。因此,在施工前应根据盾构类型、地址条件和工程实践,首先由针对性地进行危险源和环境因素的辨识和评估,根据分解结论制定包括盾 构安全操作技术规程、对周边环境的影响及应对措施等在内的专项施工方案和应急预案,确保施工作业在安全和卫生环境下进行。 3.0.7盾构法隧道施工应建立信息管理体系,制定信息管理制度。为便于几时了解施工现场 情况,鼓励有条件的施工现场配置地面远程监控系统,将盾构掘进参数实时传递到地面监控 中心。 3.0.8盾构法隧道工程施工期间,对重要或有特殊要求的建(构)筑物,应及时采取注浆、 加固、支护等技术措施,保证邻近建(构)筑物、地下管线、道路及轨道交通线路等安全。 3.0.9质量验收包括实物检验和资料检查。资料检查包括施工质量验收依据和质量验收记录 等。施工质量验收层次为:生产班组的自检、交接检;施工单位质量检验部门的专业检查和 评定,监理单位(建设单位)组织的验收。 根据有关规定和工程合同的规定,对工程质量起重要作用或有争议的检验项目,有各方参与见证检验,已确保施工过程中关键部位的质量得到控制。 4施工准备 4.1前期调查 4.1.2~4.1.4位防止资料与实际工况条件不符,施工前应进行工程环境的调查和实地踏勘, 位制定施工组织设计提供足够的依据,调查的主要内容有: 1实地踏勘调查各种建(构)筑物的使用功能、结构形式、基础类型及其与隧道的相对 位置等; 2道路种类和路面交通情况; 3工程用地情况,主要对施工场地及材料堆放场地、弃土场地、运输路线等做必要的调

盾构法施工技术

盾构法施工技术 1盾构法 1.1 盾构法简介 盾构法施工是以盾构这种施工机械在地面以下暗挖隧道的一种施工方法。盾构(Shield)是一个既可以支承地层中推进的活动钢筒结构。钢筒的前端设置有支撑和开挖土体的装置,钢筒的中段安装有顶进所需千斤顶;钢筒尾部可以拼装预制工或现浇隧道衬砌环。盾构每推进一环距离,应在盾尾支护下拼装(或现浇)一环衬砌,并向衬砌环外围的空隙中压注水泥砂浆,以防止隧道及地面下沉。盾构推进的反力由衬砌环承担。盾构施工前应先修建一竖井,在竖井处安装盾构,盾构开挖出的土体由竖井通道送出地面。盾构法施工工艺见图1所示。 图1 盾构法施工示意 1.2盾构法施工的优点及适用范围 盾构施工法所具有的优点: 一、可地盾构支护下安全地开挖、衬砌。 二、掘进速度快。盾构的推进、出土、拼装衬砌等全过程可实现机械化、自动化作业,施工 劳动强度低。 三、施工时不影响地面交通与设施,穿越河道时不影响航运。 四、施工中不受季节,风雨等气候条件影响。 五、施工中没有噪声和振动,对周围环境没有干扰。 六、在松软含水在层中修建埋深较大的长隧道往往具有技术和经济方面的优越性。 盾构施工法最适于在松软含水地层中修建隧道,在江河中修建水底隧道,在城市中修建在下铁道及各种市政设施。盾构施工法一般适宜于长隧道施工,有些资料显示,对于短于750m的隧道被认为是不经济的。因为盾构是一种昂贵,针对性很强的专用施工机械,对每一条用盾构法施工的隧道,都需根据地质水文条件、结构断面尺寸专门设计制造,一般不能得意简单的倒用到其它隧道工程中重复使用。此外,对隧道曲线半径过小或隧道顶覆土太浅时,施工困难较大。对水底隧道,覆土太浅时施工不够安全。当盾构施工法有采用全气压方

隧道工程《盾构法施工》超详细讲解

3 盾构法施工 概述 盾构法是以盾构为核心在地面以下暗挖隧洞的一种施工方法。盾构法始于英国,自1925年布鲁诺尔(Brunel)在伦敦泰晤士河下首次用一台矩形盾构开挖水底隧洞以来,已有170余年历史。在一百多年中,世界各国制造了数以千计的各种类型、各种直径的盾构,盾构掘进机从低级发展到高级,从手工操作到计算机监控机械化施工,使盾构掘进机及其施工技术得到了不断发展和完善。现代盾构已经发展成为集机、电、液、传感、信息技术于一体,具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧洞衬砌、测量导向纠偏等功能的大型的施工机械设备。 ●盾构法作为一种先进的隧洞施工工法具有: (1)对环境干扰少,对交通及居民生活影响小; (2)盾构推进、出土、衬砌等工序循环进行,易于管理,施工人员少; (3)施工不受地形地貌,江河水域等地表环境条件限制; (4)施工不受天气条件(雨雪等)限制; (5)出土量少,对周围环境及地表沉降影响小; (6)在土质差,地下水位高的地方建大埋深隧洞具有优越性。 由于这些优点,盾构法特别适宜于城市隧洞和穿江越海的施工,目前盾构工法已在城市隧洞的构筑中确定了稳固的统治地位。 ●盾构法是一项综合性的施工技术。构成盾构法的主要内容有: (1)先在隧洞某段的一端建造竖井或基坑,以供盾构安装就位。 (2)盾构机主机和配件吊装下井,在预定位置组装成整机并调试使其性能达到设计要求。 (3)盾构从竖井或基坑的墙壁开口处出发,在地层中沿着设计轴线推进。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衬砌,再传到竖井或基坑的后靠壁上。盾构每推进一环距离,就在盾尾支护下拼装一环衬砌,并及时向盾尾后面的衬砌环外周的空隙中压注浆体,以防止隧洞及地面下沉,在盾构推进过程中不断从开挖面排出适量的土方。 (4)盾构到达预定终点的竖井或基坑时掘进结束,然后检修盾构或解体盾构运出。 ●盾构是进行土方开挖正面支护和隧洞衬砌结构安装的施工机具,它还需要其它施工技术密切配合才能顺利施工。主要有: (1)地下水的降低; (2)稳定地层、防止隧洞及地面沉陷的土壤加固措施; (3)隧洞衬砌结构的制造; (4)隧洞内的运输; (5)衬砌与地层间的充填; (6)衬砌的防水与堵漏; (7)开挖土方的运输及处理方法; (8)配合施工的测量、监测技术; (9)采用气压法施工时,还涉及到医学上的一些问题和防护措施等。 目前在我国主要使用的有土压平衡盾构和泥水平衡盾构。 (1)土压平衡盾构 土压平衡盾构是在机械式盾构的前部设置隔板,在刀盘的旋转作用下,刀具切削开挖面的泥土,破碎的泥土通过刀盘开口进入土仓,使土仓和排土用的螺旋输送机内充满切削下来的泥土,依靠盾构推进油缸的推力通过隔板给土仓内的土碴加压,使土压作用于开挖面以平衡开挖面的水土压力。破碎的泥土通过刀盘开口进入土仓,泥土落到土仓底部后,通过螺旋输送机运到皮带输

盾构隧道穿越破碎带地段专项施工方案

盾构隧道穿越破碎带地段专项施工方案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

盾构穿越断层破碎带段专项施工方案 1、编制说明 为了保证盾构安全穿越江中断层破碎带,确保盾构在穿越破碎带施工中做到防漏、防冒、防沉和防抱死,特编制本方案。本方案的思路为:通过盾构开挖面泥水压力的控制及渣土量的管理,加强同步注浆以实现盾构安全、快速通过断层破碎带。 2、工程概况 秋水站~中山西路站区间线路从秋水站出发过赣江中大道后向南下穿赣江,至江南岸堤处以小曲率半径(R-360右线、R-350左线)转向东,下穿南昌市水电局办公楼后接至本区间终点中山西路站。区间最小平面曲线R=。本区间主要在赣江下穿行,隧道埋深~21.50米。 盾构在里程ZK11+840~ZK11+890处为F5断层破碎带,埋深约米。 3、工程地质情况 该地段局部岩层裂隙发育、岩体破碎,对隧道洞身稳定具不利影响;且此类破碎段同时也是区内基岩裂隙溶蚀水的相对富水区段,其透水性较好;由地勘报告可知,破碎段有贯通性裂隙与上部第四系孔隙水含水层连通,并透过孔隙水含水层与赣江水体相连,形成相互补排关系。 断层破碎带位置, 里程ZK11+840~ 图1 盾构隧道在江中浅覆土段相对位置图

4、盾构下穿F5断层破碎带技术措施 、准备工作 (1)泥水盾构施工前,配制一定比重、粘度、足够量的泥水供盾构循环使用,在掘进前,在泥浆槽里要制备施工所需的浆液。 (2)对盾构机各系统(特别是液压推进系统、各泵站的叶轮泵壳)进行检查,确保盾构机的工作状态,同时对泥水处理系统、空压机、行吊、电瓶车、装载机、叉车等关系到盾构机掘进的机械设备加强检查,以减少因设备故障造成的盾构机停机时间,确保盾构安全、连续、快速的通过破碎带。 主要技术措施及要求 在泥水盾构掘进过程中可能会出现开挖面失稳、注浆效果不佳、防水效果差等事故。为保证施工安全,拟采用以下施工技术措施: 1、在施工前对隧道范围内地质报告图进行复核,查明断层对施工的影响; 2、盾构在进、出破碎带前盾构应采取提高刀盘转速、减小刀盘推力的方式进行掘进;盾构在断层带推进时,按照“安全、连续、快速”的施工原则,通过正确操作盾构机,即严格泥浆制作工序,适当调高泥浆的密度、粘性和浓度,确保泥浆在强透水性地层中的造墙性和稳定性,采用“D”模式操作盾构机,防止开挖面出现坍塌等事故; 3、在进入破碎带前和穿过破碎带后,进行二次补助双液浆,形成止水环,确保地下水不会进入以完隧道与地层间的缝隙,防止隧道上浮。 4、同步注浆中选择水硬性浆材作为注浆材料,同时及时注入双液浆进行补强注浆。 (1)泥水处理系统的管理及控制要求 ①比重 泥水的比重是一个主要控制指标。掘进中进泥比重不应过高或过低,前者将影响泥水的输送能力,后者将破坏开挖面的稳定。因

公路隧道施工盾构法、沉管法介绍

第1题 沉管隧道施工工序中,沉管与连接之后的工序是()。 A.预制管段 B.修建临时干坞 C.基础处理 D.回填覆盖 答案:C 您的答案:C 题目分数:3 此题得分:3.0 批注: 第2题 ?关于盾构法,下列()的说法是错误的。 A.盾构法是暗挖隧道的一种施工方法 B.盾构法穿越地面建筑群的区域时,周围可不受施工影响 C.盾构机推进系统包括推进千斤顶和液压系统 D.盾构壳体由切口环和支承环两部分组成 答案:D 您的答案:D 题目分数:3 此题得分:3.0 批注: 第3题 盾构机的外壳沿纵向从前到后可分为前盾、中盾、后盾三段。通常所指的支承环是() A.前盾 B.中盾 C.后盾 D.盾尾 答案:B 您的答案:B 题目分数:3 此题得分:3.0 批注: 第4题 泥水平衡盾构开挖的渣土以()形式输送到地面。 A.岩石 B.泥浆

C.土体 D.砂浆 答案:B 您的答案:B 题目分数:3 此题得分:3.0 批注: 第5题 以下不属于盾构始发端头加固方法的是()。 A.旋喷桩法 B.注浆法 C.内嵌钢环 D.冻结法 答案:C 您的答案:C 题目分数:3 此题得分:3.0 批注: 第6题 ()盾构机配备有泥水分离处理系统。 A.土压平衡 B.硬岩TBM C.双护盾TBM D.泥水平衡 答案:D 您的答案:D 题目分数:4 此题得分:4.0 批注: 第7题 以下()设备不属于盾构机后配套设备。 A.注浆系统 B.管片运输设备 C.出土设备 D.刀盘 答案:D 您的答案:D 题目分数:4

此题得分:4.0 批注: 第8题 以下()工序不属于盾构始发阶段。 A.安装反力架 B.凿除洞门 C.拼装负环管片 D.到达端口加固 答案:D 您的答案:D 题目分数:4 此题得分:4.0 批注: 第9题 沉管隧道按照管段的制作方式分为()和干坞型。 A.圆形 B.矩形 C.钢筋混凝土 D.船台型 答案:D 您的答案:D 题目分数:4 此题得分:4.0 批注: 第10题 以下()不属于沉管隧道优势。 A.可浅埋,与两岸道路衔接容易 B.结构为现浇混凝土,造价低 C.防水性能好 D.对地质水文条件适应能力强 答案:B 您的答案:B 题目分数:4 此题得分:4.0 批注: 第11题 盾构壳体一般分为()部分。

地铁区间隧道盾构法施工技术

地铁区间隧道盾构法施工技术 (中国矿业大学力学与建筑学院地下11-08班刘甲翔) 摘要:随着人类向地下空间的开发,为了能够高效,安全,经济的开发地下空间。根据工程所处的位置以及其安全等级和对周围环境影响的大小因素,相继出现诸多地下空间开挖的施工方法,比如明挖法,暗挖法,盖挖法以及盾构法。而因为地铁的区间隧道大多数位于城市下面,为了减少对地面建筑及交通的影响,对于地表的沉降有严格的要求。而盾构法因其安全,高效以及对地面沉降影响较小,逐渐成为城市地铁主要的施工方法。 关键字:盾构法,施工工艺 一.定义 采用盾构为施工机具,在地层中修建隧道和大型管道的一种暗挖式施工方法。施工时在盾构前端切口环的掩护下开挖土体,在盾尾的掩护下拼装衬砌(管片或砌块)。在挖去盾构前面土体后,用盾构千斤顶顶住拼装好衬砌,将盾构推进到挖去土体空间内,在盾构推进距离达到一环衬砌宽度后,缩回盾构千斤顶活塞杆,然后进行衬砌拼装,再将开挖面挖至新的进程。如此循环交替,逐步延伸而建成隧道。 二.历史及发展 用盾构法修建隧道已有150余年的历史。最早进行研究的是法国工程师M.I.布律内尔,他由观察船蛆在船的木头中钻洞,并从体内排出一种粘液加固洞穴的现象得到启发,在1818年开始研究盾构法施工,并于1825年在英国伦敦泰晤士河下,用一个矩形盾构建造世界上第一条水底隧道(宽11.4米、高6.8米)。在修建过程中遇到很大的困难,两次被河水淹没,直至1835年,使用了改良后的盾构,才于1843年完工。其后P.W.巴洛于1865年在泰晤士河底,用一个直径2.2米的圆形盾构建造隧道。1847年在英国伦敦地下铁道城南线施工中,英国人J.H.格雷特黑德第一次在粘土层和含水砂层中采用气压盾构法施工,并第一次在衬砌背后压浆来填补盾尾和衬砌之间的空隙,创造了比较完整的气压盾构法施工工艺,为现代化盾构法施工奠定了基础,促进了盾构法施工的发展。20世纪30~40年代,仅美国纽约就采用气压盾构法成功地建造了19条水底的道路隧道、地下铁道隧道、煤气管道和给水排水管道等。从1897~1980年,在世界范围内用盾构法修建的水底道路隧道已有21条。德、日、法、苏等国把盾构法广泛使用于地下铁道和各种大型地下管道的施工。1969年起,在英、日和西欧各国开始发展一种微型盾构施工法,盾构直径最小的只有1米左右,适用于城市给水排水管道、煤气管道、电力和通信电缆等管道的施工。

盾构法隧道施工安全控制措施

盾构法隧道施工安全控制措施 近年来盾构法隧道施工逐渐成为城市地下铁道施工的主流方法,其特有的施工安全管理问题也引起了广泛关注。文章结合深圳地铁二期工程2 号线2222 标侨香站—香蜜站—香梅北站两区间的施 工实践,对土压平衡式盾构法隧道施工的安全生产进行了研究,并提出了对城市地铁及地下工程施工的安全控制措施。 1前言 隧道盾构法施工主要是利用盾构防止围岩的土砂坍塌,进行开挖、推进,并在盾尾进行衬砌作业从而修建隧道的方法,它具有掘进速度快、质量优、对周围环境影响小等特点。但随着我国加入国际标准化组织和世界贸易组织以后,全球经济趋于一体化,安全管理工作也在我国得到了日益重视,迫切要求缩小安全生产管理水平与世界先进安全管理水平的差距。生产经营企业,尤其建筑施工企业的安全管理工作已成为和生产管理并列的一项企业管理的重要内容。我国从1956 年开始引进盾构施工技术,从20世纪80 年代开始得到了快速发展,目前,盾构法施工作为建筑施工企业的高端技术施工方法,在上海、广州、深圳等大城市的地下铁道施工中被广泛应用,其特有的安全施工管理问题引起了高度关注。文章结合盾构法施工实践,对盾构法隧道施工及其附属工程施工过程中安全控制措施进行了探讨。希望通过安全控制措施的实施引导施工现场的安全管理,从而更好地预防事故的发生。

2起重吊装作业 在盾构法施工过程中,起重吊装作业贯穿了盾构法隧道施工的全过程(图1)。在施工最初阶段,必须利用移动式起重机将盾构机及其附属设备吊下盾构井内进行组装,在盾构机转场或者施工完成盾构机进洞以后,也必须将其从井下吊至地面;在盾构法开挖阶段,也需利用固定式的龙门吊等起重机垂直吊装管片、轨枕、轨道等附属材料和吊取碴土;在一些大型设施如拌浆站的拆除和负环管片拆除都必须要有汽车吊、履带吊等移动式起重机的协助作业。在吊装作业进行之前,吊装司机必须检查:指示仪表是否齐全精准,各限位和警示设施是否有效,起重设备的燃油、润滑油、液压油及冷却水是否添加充足,吊索、吊具及其连接部位是否符合规定等事项。此外,还必须从以下几个方面加强起重吊装作业过程中的施工安全管理。 (1)参加起重吊装作业人员,包括司机、信号指挥、电焊工等均应属特种作业人员,必须是经专业培训、考核取得合格证,并经

盾构法隧道施工中的脱困技术和预防措施

盾构法隧道施工中的盾构机 脱困技术和预防措施 内容摘要:结合盾构机在仑头海边的河涌被困,通过表观现象,判断被困原因,根据地层情况和工期要求,确定加固措施;结合加固技术和带压换刀技术的应用,提出盾构机预防被困的措施。 关键词:盾构施工脱困技术预防措施 【Abstract】:Find out the reason that trapped the Shield Tunneling Machine in lock of Luntou river through apparent phenomena, determine the reinforcement measures according to ground condition and construction time limit; by application of techniques of reinforcement and changing cutters under compressed air, push forward the preventive measures for Shield Tunneling Machine. 【Key Words】:shield tunneling construction out of difficulty techniques precautionary measures 1 概述 自法国工程师(M.I.Brunnel)1825年用18年时间修建第一次使用6.8×11.4m矩形盾构修建泰晤士运河隧道以来,使用盾机的隧道施工技术已经广泛应用于城市交通隧道、管网隧道和水力隧洞的修建中。 采用盾构法施工的隧道工程是将钻爆法施工的破岩、装碴、运输、衬砌、结构防水、施工测量和通风降尘等工序,集中在一台盾构机及配套设备上联合作业、程序化完成,使地铁区间隧道的修建的速度、质量、安全性、劳动条件、环境控制和保护都有很大的提高。盾构机的功能一般是根据修建隧道的工程设计和条件而专门设计和制造的设备。广州地铁四号线仑头-大学城区间的土压平衡盾构机是靠液压千斤顶提供的推力,通过刀盘转动破除岩石(土体),采用螺旋输送机、皮带输送机、运输到斗车和其他设备运输到指定位置排渣,同时拼装衬砌管片。盾构工法与一般矿山法修建隧道比较,具有干扰小、受覆土深浅的影响小、可以在建筑物、水域、地下管线下方通过、自动化程度高、速度快等优点,也存在投入高、受断面变化限制、遇到大障碍物(流砂、涌水、超浅覆土时)处理比较麻烦等缺点。 由于某种原因导致盾构机被困而无法推进,且又不具备进行开仓换刀条件时,对施工影响十分巨大。本文主要从广州地铁仑头-大学城区间的盾构机在主航道岸边小河涌的水闸附近被困后,采用的脱困技术及预防措施进行分析。 2 被困盾构机现象 ⑴盾构机推力达到24000kN(极限为34200kN),推进速度1~4mm/min,与该处地层的正常掘进不符,渣土温度高达58℃; ⑵发生大的喷涌,大量淤泥及砂土从螺旋输送机排土口喷出,稀粥状的淤泥全部从出土口流下,

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