地铁盾构隧道施工共71页

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。

第八章盾构隧道施工措施及技术措施§11端头加固§1.1端头加固概述盾构进出洞门外土体为软弱含水旳土层，盾构机在进出洞时，工作面将处在开放状态，这种开放状态将持续较长时间。

若不提前加固处理，地下水、涌水等就会进入工作井，就会导致软弱地层不稳定，严重状况下会引起洞门塌方。

为保证施工安全及盾构机顺利始发及出洞，必须对洞门外土体进行加固处理。

本标段盾构始发及抵达共有4个端头需要加固，详细加固措施见表8-1-1表8-1-1 盾构进出洞端头加固措施一览表1.1.1加固旳原则（1）根据隧道埋深及盾构隧道穿越地层状况，确定加固措施和范围。

（2）在充足考虑洞门破除时间和措施旳基础上，选择合适旳加固措施和范围，保证洞门破除和盾构机进、出洞旳安全。

1.1.2加固规定根据始发及抵达端头地层性质及地面条件，选择加固措施，加固后旳土体应有良好旳自立性，密封性、均质性，采用搅拌桩加固旳土体无侧限抗压强度不不不小于0.8MPa，渗透系数k≤1×10-8cm/sec。

（2）渗透系数＜1.0×10-5cm/s。

1.2端头旳施工1.2.1施工原理旋喷法施工是运用钻机把带有特殊喷嘴旳注浆管钻进至土层旳预定位置后，用高压脉冲泵，将水泥浆液通过钻杆下端旳喷射装置，向四面以高速水平喷入土体，借助流体旳冲击力切削土层，使喷流射程内土体遭受破坏，与此同步钻杆一面以一定旳速度旋转，一面低速渐渐提高，使土体与水泥浆充足搅拌混合，胶结硬化后即在地基中形成直径比较均匀，具有一定强度旳桩体，从而使地层得到加固。

1.2.2机械设备旋喷法施工重要机具设备包括：高压泵、泥浆泵、钻机、浆液搅拌器、空压机、旋喷管和高压胶管等；辅助设备包括操纵控制系统、高压管路系统、材料储存系统以及多种管材、阀门、接头安全设施等。

浆液搅拌采用污水泵自循环式旳搅拌罐，钻机采用XY-100型振动钻机，空压机采用SA-5150W空压机，参数为20m3/min。

上海地铁2号线盾构法隧道施工综述摘要本文以上海地铁二号线工程为背景，介绍了盾构穿越地面密集建筑物及特殊地下管线等特殊技术措施，并针对隧道叠交工况提出了地面隆起变形计算公式，给出了隧道叠交穿越时地层移动的数学模型。

关键词地铁盾构建筑物隧道叠交数学模型1 概述1．1 工程概况上海地铁2号线工程圆隧道部分西起中山公园站，东至龙东路站，双线(上、下行)全长24.122km，共设12座车站。

全线横贯长宁、静安、黄浦及浦东新区，除浦东东方路以南大都为农田外，其余各段所处的市政环境为地面交通繁忙、建筑物密集及地下管线错综复杂，尤其是西段区间隧道在素有“中华第一街”之称的南京路地下穿越，施工难度很大。

地铁2号线的建成，将与地铁1号线及轻轨明珠1号线构成上海地上与地下相结合的“申”字型高速有轨交通系统.见图1。

图1 地铁2号线总平面图地铁2号线各区间隧道均采用盾构法施工，共使用10台φ6.34m土压平衡盾构。

地铁区间隧道包括上行线和下行线各一条，隧道衬砌外径为6.2m，内径为5.5m，衬砌为预制钢筋混凝土管片，每环宽度1m，每环由封顶块(F)、邻接块(L1及L2)、标准块(B1 及B2)和落底块(D)6块管片拼装而成。

除杨高路站～东方路站区间隧道外，两相邻管片的纵向、环向均采用M30螺栓连接，管片设计强度等级为C50，抗渗为S8，接缝防水采用水膨胀性橡胶和氯丁橡胶复合而成的弹性密封垫。

1．2 工程地质地铁2号线区间隧道，沿线主要穿越的地层有：灰色砂质粉土层，易发生流砂；灰色淤泥质粉质粘土层，饱和、流塑，属高压缩性土；灰色淤泥质粘土层，饱和、流塑～软塑、夹少量薄层粉砂，属高压缩性土；灰色粘土层，很湿、软塑～可塑、受扰动后沉降大，属高偏中压缩性土；灰色粉质土层，很湿、软塑、受扰动后沉降大、局部夹薄层粉砂，属中压缩性土。

1．3 施工技术难点地铁2号线区间隧道盾构施工中需穿越很多密集型地面建筑物、地面交通干道及特殊地下管线，对环境的保护要求相当高。

盾构法隧道施工方案从1989年我国上海地下铁道一号线工程正式采用盾构法修建区间隧道以来，广州地铁2号线、南京地铁2号线、深圳地铁1号线、北京地铁5号线、天津地铁1号线先后从德国、日本引进盾构机，掘进地铁隧道50km。

2003年，上海轨道交通杨浦线（M8线）首次采用双圆盾构隧道新技术，盾构法隧道已经成为我国城市地铁隧道的主要施工方法。

本文结合华东地区某区间盾构推进施工实际情况，对盾构法隧道施工工序及质量控制作一个回顾和综述。

1.盾构推进的前期准备工作1.1 盾构基座盾构基座为钢结构预制成榀，盾构基座位置按洞口实际中心位置和设计轴线准确放样，基座安装时按照测量放样的基线，吊入井下就位焊接。

1.2 负环管片拼装工作井内尺寸为23.4m×11.36m，盾构后座由十环负环管片拼装而成，考虑到盾构车架的转接及长轨道的吊运需要，其中设开口环8环、闭口环2环。

第1环负环管片的环面必须符合轴线高程和平面放样的位置，校正到垂直于设计轴线的位置，第1环负环管片的拼装质量是控制管片拼装质量的第一步。

1.3 洞门的密封装置安装由于工作井洞圈直径与盾构外径存有一定的间隙，为了防止盾构出洞时及施工期间土体从该间隙中流失，在洞圈周围安装由橡胶帘布带、圈板等组成的密封装置，并设置注浆孔，作为盾构出洞洞口出现有渗漏现象的堵漏的辅助措施。

1.4 盾构出洞地基加固处理为了确保盾构出洞施工的安全和更好地保护附近建筑物、行车轨道基础和施工场地，盾构出洞口土体采用深层搅拌桩或旋喷桩等方法进行地基加固。

待加固强度达到设计要求后，盾构才能进行出洞施工，否则应采取补加固措施。

2.盾构出洞2.1在各项推进施工准备工作完成和各种施工材料具备的条件下，盾构方可进行出洞施工；2.2盾构向洞口靠拢，为避免刀盘上的刀头损坏洞口密封装置，在刀头和洞口密封装置上涂抹黄油以减少摩擦力，通过螺旋机反转的方式向盾构土仓内填充流塑性粘土，建立初步的土舱压力；3. 盾构出洞段施工3.1盾构穿越加固区盾构出洞后，须耐心磨削洞口加固区，使加固区土体得到充分切削，为控制好刀盘油压和转速，在推进时按工况条件在盾构正面加入水或泥，以减小刀盘扭矩和改良正面的土体，推进速度不宜过快。