区间盾构毕业设计

盾构法施工毕业设计一、选题背景盾构法是一种地下隧道施工方法，其具有高效、低噪音、低振动、对周边环境影响小等优点。

随着城市化进程的不断推进，地下隧道在城市中的应用越来越广泛。

因此，盾构法的施工工艺和技术越来越重要。

本毕业设计选取盾构法施工技术为研究对象，目的在于深入了解盾构法的施工工艺和技术，探究其优缺点，提出优化建议，为盾构法施工提供参考。

二、毕业设计任务1. 盾构法施工的基本原理和工艺流程2. 盾构机结构和使用方法3. 盾构法施工中的安全注意事项和质量控制要点4. 盾构法施工的优缺点分析5. 针对盾构法施工存在的问题提出改进措施三、设计内容1. 盾构法施工的基本原理和工艺流程盾构法施工是一种地下隧道施工方法，其工艺流程主要包括以下步骤：(1)确定隧道的线路、断面和纵坡等参数。

(2)施工前的土层处理，包括土层的钻探、地质勘察和地基加固等。

(3)盾构机的开挖和推进，包括盾构机的拆卸、拼装、调试和安装等。

(4)管片贯通和拼装，包括管片加固和管片拼装等。

(5)隧道内部的通风、照明和排水等建设。

(6)固定和修补隧道内部的外壳和水泥灌浆等。

(7)隧道施工结束后的清理和检查。

2. 盾构机结构和使用方法盾构机的结构主要包括进口压力室、工作室、出口压力室、主推进缸、前推进缸、翻转筒、切削刀盘、土传输机、注浆装置等部件。

盾构机的使用方法如下：(1)盾构机的前端安装切削刀盘。

(2)切削刀盘开始工作后，从地面往盾构机内不断投放土料。

(3)土料通过土传输机和注浆装置，被输送到地面上。

(4)随着盾构前进，工作室后部会形成一个新形态的隧道。

(5)在管片贯通和拼装时，盾构机停止推进，并利用翻转筒将盾构机翻转至管片位置上方。

(6)管片加固后，盾构机继续推进。

3. 盾构法施工中的安全注意事项和质量控制要点盾构法施工中，安全意外和质量问题的出现会对施工周期和成本产生严重影响。

因此，在盾构法施工中应注意以下安全和质量要点：(1)在施工前应进行充分的地质勘察和土层处理。

本科毕业设计沈阳地铁一号线怀远门站至中街站区间盾构隧道设计王钊燕山大学2012年6月本科毕业设计沈阳地铁一号线怀远门站至中街站区间盾构隧道设计学院（系）：建筑工程与力学学院专业：土木工程（岩土）学生姓名：王钊学号：0指导教师：潘慧敏答辩日期：2012年6月25日【关键字】设计燕山大学毕业设计任务书摘要中国城市化的发展必然带动城市地铁的发展。

地铁产业作为中国的朝阳产业，是中国城市根底交通设施中最有前景、最有市场的产业，发展轨道交通势在必行。

目前，修建地铁的施工方法主要有明挖法、矿山法以及盾构法。

针对沈阳的地质情况以及隧道施工对地面交通的影响等方面考虑，本设计采用盾构法修建沈阳地铁一号线怀远门～中街区间隧道方案。

因为盾构法有着良好的防渗性、施工安全快速、与埋深无关和对环境影响小等明挖法和矿山法无法比拟的优点。

本设计为沈阳地铁一号线怀远门站～中街站区间盾构隧道设计。

区间盾构隧道左线全长，右线全长。

在充分考虑隧道建筑限界的根底上，对盾构隧道的横断面进行了设计。

设计选取最不利断面，采用日本惯用法进行结构内力计算，分析出结构的弯矩、轴力、剪力。

再根据分析出的结构内力进行配筋计算，并利用所配的钢筋进行相关的管片结构强度检算、管片结构允许裂缝宽度检算、螺栓强度检算、结构抗浮检算。

关键词盾构隧道；内力计算；配筋；检算Abstractcity development will promote the development of Metro city. Subway industry as a sunrise industry in , it is Chinese city traffic infrastructure in the future, most of the market of the industry, the development of rail transportation be imperative. At present, the construction of the subway construction method are mainly open-cut method, mining method and shield. According to the geological situation of Shenyang and the influence of tunnel construction on ground transportation into consideration, the design of the shield construction of Shenyang Metro Line 1Huaiyuan Gate Street tunnel scheme. Because the shield method has a good barrier, construction safety fast, and buried depth and little influence on environment, independent of the cut-and-cover method and mine method incomparable advantages.The design of Shenyang Metro Line 1Huaiyuan Gate Station - street running design of shield tunnel. Interval shield tunnel left line full-length , length of right line of. In full consideration of the tunnel construction clearance on the basis of the shield tunnel, cross section design for.Design of selecting the most adverse section, using the Japanese usage of structure internal force calculation, analysis of structure of the bending moment, axial force, shear force. According to the analysis of internal force calculation of reinforcing bars, and the use of the reinforced related segment structure strength calculation, segment structure allows the crack width calculation, bolt strength calculation, structural anti-buoyancy calculation. Keywords Shield tunnel; calculation of internal force; reinforcement bar; check calculation目录第6章管片配筋及验算 ..................................................... 错误!未定义书签。

重庆能源职业学院毕业设计(论文)题目：盾构施工姓名： * * ****学号： 2**********班级： ****************专业： ****************指导教师： ****************重庆能源职业学院毕业设计(论文)成绩表系专业班评审意见：指导教师对学生所完成的课题为的毕业设计(论文)进行的情况，完成情况的意见：评分：平时成绩（百分制）论文成绩（百分制）指导教师年月日答辩：毕业设计(论文)答辩组对学生所完成的课题为的毕业设计(论文)经过答辩,成绩为毕业设计(论文)答辩组负责人答辩组成员年月日总成绩（平时成绩30%+论文成绩10%+答辩成绩60%）：签字：年月日重庆能源职业学院毕业设计(论文)任务书******* 系班学生 ******* 学号57毕业设计(论文)课题盾构施工毕业设计(论文)工作自 2012 年 11 月 30 日起至 2012 年 5 月 28 日止毕业设计(论文)进行地点： *******一、课题的背景、意义及培养目标《盾构施工》是管道穿越里面不可缺少的一个重要环节,长输管道施工中要穿越许多山川及河流，而盾构施工方法可以解决这些管道施工穿越遇到的问题，而且在以后管道运输中才能更加安全。

随着石油工业的飞速发展，油气储运设施的建设也越来越快。

由于管道的增加，施工更多的管道式必不可少的，为了减少施工时间和施工人数，以及防止一些安全事故的发生，那么管道穿越中用盾构施工是一个很好的方法。

二、设计(论文)的原始数据与资料《油气储运工程施工》三、课题的基本要求（含技能技术指标）1、对盾构施工具有较详细的认识和了解，写出当前的发展状况及今后的发展趋势；2、了解石油工业管道施工的现状及发展趋势；3、掌握管道穿越的现状及发展趋势；5、具备化工识图与制图能力、反应过程运行控制能力；四、完成任务后提交的书面材料要求(图纸规格、数量，论文字数等)1、字数6000字2、格式符合学院要求主要参考资料[1]何利民、高祁编着《油气储运工程施工》北京：石油工业出版社，2007.3。

区间盾构隧道结构设计1）主要设计原则①盾构隧道衬砌结构应满足运营功能要求以及建筑限界、施工工艺、结构防水和城市规划等方面的要求。

结构安全等级为一级，按地震烈度为7度进行结构抗震设计，采取相应的构造处理措施，以提高结构的整体抗震能力。

结构抗力应满足人防部门的要求，抗力级别为6级。

②结构类型和施工方法，应根据工程地质、水文地质和周围的环境条件，通过技术经济比选确定，并应按相关规范的规定进行结构设计计算。

③结构设计应符合强度、刚度、稳定性、抗浮和裂缝宽度验算的要求，并满足施工工艺的要求。

④对于钢筋混凝土结构应就其施工和正常使用阶段进行结构强度计算，必要时也应进行刚度和稳定性验算。

钢筋混凝土结构应进行裂缝宽度验算，其最大裂缝允许值为：明挖法和矿山法施工的结构为0.2～0.3mm；盾构法施工的结构为0.15～0.20mm。

结构进行抗浮验算时，其抗浮安全系数不得小于1.05，否则应采取抗浮处理措施。

⑤采用暗挖法施工时，区间隧道为平行的双洞单线隧道，两隧道的净距一般不宜小于1.0倍隧道洞径。

⑥所选择的盾构机型，必须对地层有较好的适应性，并同时依据盾构推进速度、周围环境状况、工期、造价等各方面进行技术经济比较后确定。

⑦严格控制工程施工引起的地面沉降量，其允许数值应根据地铁沿线的地面建筑及地下构筑物等实际情况确定，并因地制宜地采取措施。

⑧结构防水设计应根据工程地质、水文地质、地震烈度、环境条件、结构形式、施工工艺及材料来源等因素进行，并应遵循“以防为主、多道设防、刚柔结合、因地制宜、综合防治”的原则。

车站及出入口通道防水等级为一级；车站风道及区间隧道防水等级为二级。

2）盾构机类型的选择3）钢筋混凝土管片和特殊管片的设计（1）盾构隧道断面尺寸的拟定xx圆形区间隧道内径的确定是在建筑限界Φ5200mm的基础上考虑施工误差、测量误差、设计拟合误差、不均匀沉降等诸多因素确定的。

并根据《关于明确成都地铁一期工程试验段工程有关问题的会议纪要》（[2003]第一期）的精神，本次设计内径为5400mm（见图5.3.1）。

地铁区间隧道盾构施工设计第二章区间隧道施工方案比选一明挖法1.概念明挖法指的是先将隧道部位的岩（土）体全部挖除，然后修建洞身、洞门，再进行回填的施工方法。

2.优缺点：明挖法具有施工简单、快捷、经济、安全的优点，城市地下隧道式工程发展初期都把它作为首选的开挖技术。

其缺点是对周围环境的影响较大。

3施工技术明挖法的关键工序是：降低地下水位，边坡支护，土方开挖，结构施工及防水工程等。

其中边坡支护是确保安全施工的关键技术。

主要有：放坡开挖技术型钢支护技术连续墙支护技术混凝土灌注桩支护技术土钉墙支护技术锚杆(索)支护技术二暗挖法1.概念暗挖法是即不挖开地面，采用在地下挖洞的方式施工。

矿山法和盾构法等均属暗挖法。

2.特点隧道及地下工程施工时有下列特点：①受工程地质和水文地质条件的影响较大；②工作条件差、工作面少而狭窄、工作环境差;③暗挖法施工对地面影响较小,但埋置较浅时可能导致地面沉陷；④有大量废土、碎石须妥善处理。

3.施工方法（一）全断面开挖法1．全断面开挖法适用于土质稳定、断面较小的隧道施工，适宜人工开挖或小型机械作业。

2．全断面开挖法采取自上而下一次开挖成形，沿着轮廓开挖，按施工方案一次进尺并及时进行初期支护。

3．全断面开挖法的优点是可以减少开挖对围岩的扰动次数，有利于围岩天然承载拱的形成，工序简便；缺点是对地质条件要求严格，围岩必须有足够的自稳能力。

（二）台阶开挖法1．台阶开挖法适用于土质较好的隧道施工，软弱围岩、第四纪沉积地层隧道。

2．台阶开挖法将结构断面分成两个以上部分，即分成上下两个工作面或几个工作面，分步开挖。

根据地层条件和机械配套情况，台阶法又可分为正台阶法和中隔壁台阶法等。

正台阶法能较早使支护闭合，有利于控制其结构变形及由此引起的地面沉降。

3．台阶开挖法优点是具有足够的作业空间和较快的施工速度，灵活多变，适用性强。

（三）环形开挖预留核心土法1．环形开挖预留核心土法适用于一般土质或易坍塌的软弱围岩、断面较大的隧道施工。

目录摘要 ....................................................................................... 错误!未定义书签。

Abstract .................................................................................. 错误!未定义书签。

第1章绪论 .. (6)1.1设计概况 (6)1.1.1设计依据 (6)1.1.2设计范围 (6)1.1.3主要设计原则及标准 (6)1.2沈阳地铁工程地质及水文地质 (8)第2章施工方案选择 (11)2.1明挖法 (11)2.2矿山法 (11)2.3盾构法 (12)第3章盾构机类型的选择 (32)3.1工程对盾构机的要求 (32)3.2泥水加压式盾构与土压平衡式盾构的特点 (33)3.3盾构机选型结论 (35)第4章管片选型与几何设计 (14)4.1盾构隧道断面尺寸的拟定 (14)4.2管片衬砌选择 (14)4.3管片参数 (16)4.3.1管片厚度 (16)4.3.2管片幅宽 (16)4.3.3衬砌环组成 (16)4.3.4管片拼装方式 (16)4.3.5管片连接 (17)第5章管片内力计算（手写） (18)5.1围岩压力计算 ........................................................ 错误!未定义书签。

ANSYS验算............................................................. 错误!未定义书签。

................................................................................... 错误!未定义书签。

本科生毕业设计（论文）中文题目：北京地铁六号线盾构区间隧道结构设计英文题目: The Tunnel Structure Design of Shield Interval of BeijingMetro Line 6姓名：学号：学院：专业：班级：指导教师：职称：完成日期： 2010 年 1 月 10 日1 工程概况北京地铁十号线二期工程17标盾构井～终点段工程分别采用矿山及明挖施工，采用明挖施工（含人防防护单元），长29.6m；部分采用矿山法施工，长约110m，终点25m暗挖段初支已施做，后采用盾构法施工。

由于本区间与10号线一期起点相接，导致区间工法比较复杂。

根据业主提供的资料，一期起点～巴沟站区间发生过变更，变更后的区间长度比原设计缩短了50m，在原设计中此50m范围内区间线路为直线段，双连拱结构，采用暗挖中洞法施工。

二期火器营站～终点区间应与变更后的一期区间起点相接，经调查，根据一期起点～万柳站（巴沟站）区间的施工资料得知：此段区间变更缩短的50m中导洞、中隔墙施工完毕，两侧洞亦施工32.2m。

若将10号线二期区间与一期起点相接，二期线路必须设计成半径R=300m的曲线，经限界专业核实，一期施工的部分结构已不满足二期曲线隧道限界要求，须将已施工的直线段结构断面扩大，而采用矿山法扩大既有结构断面，无论工程造价和施工风险都比较大，考虑到此段区间场地现状为大片空地，具备明挖条件，故将不满足限界的区段采用明挖施工，在基坑内凿除侵限结构后重新施做。

表1.1 工程概况明细表1.1 风险源分级1.1.1 自身风险工程1.1.2 环境风险工程1.2 工程地质与水文地质条件1.2.1 地质概况根据《北京地铁十号线二期工程火器营站～终点区间岩土工程详细勘察报告》，本场地除表层人工填土外，勘察深度范围内岩土以第四纪沉积物为主，根据钻探资料及室内土工试验结果，按地层沉积年代、成因类型，将本工程场地勘探范围内的上层划分为人工堆积层、新近沉积地层、第四纪全新世冲洪积层、第四纪晚更新世冲洪积层4个大层，按地层岩性及其物理力学性质进步划分为7个岩上分层，各上层的岩土工程特征描述见表1.2。

浅淡盾构区间结构设计内容摘要：1、引言盾构工法自问世以业，由于在节约地下空间资源、减少对周边环境的影响、降低工程造价等方面的独到的优势而逐渐在地铁、市政等工程建设中得到广泛应用。

本文主要以广州轨道交通二、八号线广州新客站~石壁站盾构区间为工程背景，阐述盾构区间设计要点。

2、工程概况广州轨道交通广州新客站～石壁站区间左线全长728.862m（含长链0.126）；右线全长728.41m；区间全采用盾构施工，其中在Z（Y）CK1+100处设一联络通道；最小曲线半径为1500m，最大纵坡为15.668‰，最大坡长为530m。

广州新客站~石壁站区间总平面图广州新客站~石壁站区间纵断面图3、主要设计原则及标准结构设计应满足施工、运营、城市规划、人防、防水、防火、防迷流的要求；结构应具有足够的强度和耐久性，以满足使用期的需要。

结构的设计使用年限为；结构的安全等级为一级；区间隧道结构防水等级为二级；盾构圆形隧道限界为5200mm.4、工程地质与水文地质本工程盾构施工穿越的土层为：<3-2>中粗砂、<4-1>粉质粘土、<5-2>硬塑粉质粘土、<7>白垩系红层强风化带。

隧道覆土埋深5m~9m，5、管片构造设计１）隧道内径：地铁圆形隧道限界为φ5200mm的圆。

隧道内径的确定应综合考虑限界、施工误差、测量误差、线路拟合误差、不均匀沉降等因素。

结合广州地铁的成功经验，隧道的内径定为5400mm.２）管片形式及厚度：根据广州、上海等地地铁盾构法区间隧道和国外类似工程的成功经验，表明采用具有一定刚度的单层柔性衬砌是合理的。

其衬砌的变形、接缝张开及混凝土裂缝开展等均能控制在预期的要求内，完全能满足地铁隧道的设计要求；且使用单层衬砌，施工工艺简单、工程实施周期短、投资省。

鉴于以上理由，盾构隧道采用单层装配式衬砌，管片形式选择当前常用的平板型钢筋混凝土管片。

考虑结构使用寿命及参照已有工程实例，钢筋砼衬砌的厚度采用300mm，采用C50混凝土管片。

工程概况一、设计范围本次设计范围为鼓楼站～东南角站区间盾构隧道土建工程设计。

区间起讫里程为：左线-—DK9+863.200～DK10+439.158，其中短链0。

334m，区间长575.624m；右线-—DK9+910.500~DK10+439。

158，其中长链0。

027m，区间长528。

685m.二、工程地质天津平原浅部广泛发育一层以海相淤质土层为主，并杂以湖沼相淤质土和近代流相粉细砂层的软弱土层.它具有厚度大、承载力低、易产生不均匀沉陷和砂土液化的不良特性.天津市中心城市20m 以浅地层主要由全新世晚期（Qh3）河流相沉积（局部新近沉积）地层、全新世中期（Qh2)海相地层、全新世早期(Qh1）湖沼相和洪泛平原沉积地层组成。

在海水入侵和上游河流的共同作用下沉积了大量的粉土和粉砂层,这部分土层往往作为一般工业和民用建筑物的持力层使用，同时它们还是天津地区主要的液化土层。

区间所处地段属冲积平原，地形较为平坦。

工程涉及地层主要为第四系全新统人工填土层（人工堆积Qml)、新近沉积层（故河道、洼淀冲积Q43Nal)、第Ⅰ海相层（第四系全新统中组浅海相沉积Q42m）、第Ⅱ陆相层（第四系全新统下组河床～河漫滩相沉积Q41al）、第Ⅲ陆相层（第四系上更新统五组河床~河漫滩相沉积Q3eal）、第Ⅱ海相层（第四系上更新统四组滨海～潮汐带相沉积Q3dmc）、第Ⅳ陆相层（第四系上更新统三组河床～河漫滩相沉积Q3cal）。

本场地属稳定场地，适宜地铁建设。

但场地内存在软弱地层,工程地质条件较差，应针对具体工程要求采取适宜的处理措施。

三、水文地质天津自古被称为“九河下稍之地”,它的兴起发展源于河流沿岸，因此,地下水的复杂程度，对地下空间的修建和应用有着很大的制约，尤其对地铁的施工难度大大提高。

地铁工程影响范围内地下水的类型:(1）上层滞水上层滞水水位埋深为0 5m左右，主要以松散的人工填筑土层①为含水层,下部新近沉积层和第Ⅰ陆相层中粘土层(②3、③3)为相对隔水层。