盾构法施工(新手能看懂)
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第1篇一、引言随着我国城市化进程的加快,城市交通拥堵、环境污染等问题日益突出,地下空间开发利用成为解决这些问题的有效途径。
盾构法作为一种高效、环保的地下工程开挖方法,在地铁、隧道、地下通道等工程中得到广泛应用。
本文将对盾构工程施工方法进行详细介绍。
二、盾构法简介盾构法是一种利用盾构机在地下开挖隧道的方法。
盾构机由盾构主体、刀盘、推进系统、注浆系统、泥水处理系统等组成。
在施工过程中,盾构机在土体中推进,形成隧道空间,同时注浆填充盾构机与土体之间的空隙,确保隧道结构的稳定。
三、盾构施工方法1. 施工准备(1)现场勘查:对施工现场进行详细勘查,了解地质条件、地下管线、周边建筑物等情况,为施工方案制定提供依据。
(2)施工方案:根据勘查结果,制定详细的施工方案,包括盾构机选型、施工工艺、进度安排、质量控制、安全管理等。
(3)设备安装:安装盾构机及其配套设备,包括刀盘、推进系统、注浆系统、泥水处理系统等。
(4)临时设施:搭建施工临时设施,如施工围挡、排水设施、通风设施等。
2. 盾构始发(1)端头处理:根据地质条件和隧道结构要求,对盾构始发端头进行加固处理,确保盾构机顺利始发。
(2)盾构机就位:将盾构机安装在始发洞室内,确保其位置准确、稳定。
(3)盾构机调试:对盾构机进行调试,确保其各项性能指标符合要求。
3. 盾构掘进(1)掘进参数控制:根据地质条件和隧道结构要求,合理设置掘进参数,包括推进速度、刀盘转速、注浆压力等。
(2)土体控制:采用刀盘刀具、渣土改良技术、管片壁后同步注浆与二次注浆等措施,确保土体稳定,防止地面沉降、隧道变形等问题。
(3)盾构姿态控制:通过调整掘进参数、纠偏装置等手段,确保盾构机在掘进过程中保持稳定姿态。
4. 管片拼装(1)拼装成环:盾构推进结束后,迅速拼装管片成环,确保隧道结构的完整性。
(2)拼装顺序:从下部的标准管片开始,依次左右两侧交替安装标准管片,然后拼装邻接管片,后安装楔形管片。
轨道交通建设工程安全质量施工要领图解盾构篇目录一、土压平衡盾构 (4)1.1土压平衡盾构总体施工流程 (4)1.1.1施工准备 (4)1.2始发与到达端土体加固 (5)1.2.1旋喷加固(竖直与水平) (5)1.2.2注浆加固(竖直与水平) (6)1.2.3冷冻加固(竖直与水平) (7)1.3始发准备 (9)1.3.1竖井施工 (9)1.3.2洞门密封施工 (9)1.3.3始发台施工 (10)1.3.4盾构机下井吊装 (11)1.3.5盾构组装 (14)1.3.6碴坑施工 (15)1.3.7反力架及洞门凿除施工 (15)1.3.8负环管片安装 (18)1.3.9盾构电缆敷设 (20)1.3.10盾构轨道敷设 (21)1.4始发 (22)1.4.1始发前检查 (22)1.4.2负环管片安装 (22)1.4.3始发掘进 (24)1.5掘进 (27)1.5.1试掘进 (27)1.5.2洞内测量 (28)1.5.3压力控制 (29)1.5.4碴土改良 (31)1.5.5管片拼装 (32)1.5.6防水施工 (33)1.5.7同步注浆 (34)1.5.8二次压浆 (36)1.5.9常压开仓检修 (37)1.5.10开仓检修 (38)1.5.11洞内运输 (39)1.5.12管片及附件吊装 (41)1.5.13碴土 (42)1.5.14停机管理 (43)1.6到达 (44)1.6.1洞门处理 (44)1.6.2到达端掘进 (45)1.6.3盾构机吊出 (45)二、泥水平衡盾构施工 (47)2.1泥水平衡盾构总体施工流程 (47)2.2始发与到达端土体加固 (48)2.2.1旋喷加固(竖直与水平) (48)2.2.2注浆加固(竖直与水平) (48)2.2.3冷冻加固(竖直与水平) (48)2.3始发准备 (48)2.3.1竖井施工 (48)2.3.2洞门圈施工 (48)2.3.3始发台施工 (48)2.3.4下井吊装 (48)2.3.5盾构组装 (49)2.3.6泥水处理系统 (49)2.4始发 (50)2.4.1反力架施工 (50)2.4.2负环管片的施工 (50)2.4.3始发进洞 (50)2.5掘进 (50)2.5.1试掘进 (50)2.5.2洞内测量 (50)2.5.3压力控制 (50)2.5.4泥水管理 (52)2.5.5管片拼装 (53)2.5.6防水施工 (53)2.5.7同步注浆 (53)2.5.8二次压浆 (53)2.5.9更换刀具 (53)2.5.10洞内运输(管片运输) (53)2.5.11管片制作 (53)2.5.12管片吊装 (53)2.5.13泥浆处理 (53)2.6到达接收 (53)2.6.1洞门处理 (53)2.6.2接收掘进 (53)2.6.3盾构机吊出 (53)三、特殊施工 (54)3.1小间距并行隧道 (54)3.2上下重叠隧道 (55)3.3砂卵石地层施工 (57)3.4障碍物处理 (58)3.5泥水盾构带压进仓 (59)3.6盾构过站 (60)3.7盾构区间联络通道施工 (60)3.8过重大危险源 (62)一、土压平衡盾构1.1土压平衡盾构总体施工流程1.1.1施工准备盾构机选型的一般程序:盾构机选型首先要考虑盾构机是否有利于开挖面的稳定,其次才考虑环境、工期等其余因素,同时还必须将宜用的辅助工法加以考虑。
第 6 章盾构施工技术第一节概述一、基本原理盾构法是暗挖隧道的专用机械在地面以下建造隧道的一种施工方法。
先在隧道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预留孔处出发,在地层中沿着设计轴线,向另一竖井或基坑的设计预留孔洞推进。
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衬砌、再传到竖井或基坑的后靠壁上。
●盾构是进行土方开挖、正面支护和隧道衬砌结构安装的施工机具●盾构是一个既能支承地层压力,又能在地层中推进的钢筒结构●钢筒的前面设置各种支撑和挖土装置钢筒的中段周圈内安装顶进千斤顶钢筒的尾部可安置数环隧道衬砌●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。
二、国外盾构施工技术发展概述1. 人工开挖盾构的发明世界上第一条人工开挖盾构隧道是由Mare Brunel和他的儿子—起在伦敦泰晤士河下建成的。
该盾构呈矩形(11.6m宽,7m高),总共只有366m长的隧道耗时20年左右,曾经历很大困难,出现过五次以上涌水。
1869年,James Henry Greathhead采用圆形敞开式盾构在泰晤士河下再建了一条外径为2.18m的行人隧道,该隧道衬砌是铸铁管片,隧道在不透水的粘土层中掘进,无地下水威胁,因此进展相当顺利。
1886年,Greathead在建造伦敦地铁时首次使用了压缩空气盾构,解决了在含水地层中修建隧道的问题。
2.机械化盾构的问世1876年:第一台机械化盾构的专利出现。
第一台机械化盾构的设想是用由几块板构成的半球状刀盘旋转切削土体,然后靠径向转动的土斗将切削下来的土体运到皮带输送机上。
1896年,J.Price的专利比第一台盾构有较大改进,刀盘由若干轮辐构成,电动驱动由长轴传递,其外形也与现代盾构较为接近。
早期的盾构技术在英国发明并得到发展并不是偶然的事件,由于19世纪和20世纪上半叶,英国是全球最强盛的工业化国家,而对隧道掘进来讲,伦敦的粘土可说是地球上较理想的土层,因此,由当时最发达的国家率先在较理想的土层中发展盾构技术是合乎技术发展的逻辑的。
第五章盾构法施工第一节概述盾构法是暗挖隧道的专用机械在地面以下建造隧道的一种施工方法。
盾构是与隧道形状一致的盾构外壳内,装备着推进机构、挡土机构、出土运输机构、安装衬砌机构等部件的隧道开挖专用机械。
采用此法建造隧道,其埋设深度可以很深而不受地面建筑物和交通的限制。
近年来由于盾构法在施工技术上的不断改进,机械化程度越来越强,对地层的适应性也越来越好。
城市市区建筑公用设施密集,交通繁忙,明挖隧道施工对城市生活干扰严重,特别在市中心,若隧道埋深较大,地质又复杂时,用明挖法建造隧道则很难实现。
而盾构法施工城市地下铁道、上下水道、电力通讯、市政公用设施等各种隧道具有明显优点。
此外,在建造水下公路和铁路隧道或水工隧道中,盾构法也往往以其经济合理而得到采用。
盾构法是一项综合性的施工技术。
盾构法施工的概貌如图5-1所示。
构成盾构法的主要内容是: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预留孔处出发,在地层中沿着设计轴线,向另一竖井或基坑的设计预留孔洞推进。
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衬砌,再传到竖井或基坑的后靠壁上。
盾构是一个能支承地层压力,又能在地层中推进的圆形、矩形、马蹄形及其他特殊形状的钢筒结构,其直径稍大于隧道衬砌的直径,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,在盾尾内可以安置数环拼成的隧道衬砌环。
盾构每推进一环距离,就在盾尾支护下拼装一环衬砌,并及时向盾尾后面的衬砌环外周的空隙中压注浆体,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。
盾构是进行土方开挖正面支护和隧道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:地下水的降低;稳定地层、防止隧道及地面沉陷的土壤加固措施;隧道衬砌结构的制造;地层的开挖;隧道内的运输;衬砌与地层间的充填;衬砌的防水与堵漏;开挖土方的运输及处理方法;配合施工的测量、监测技术;合理的施工布置等。
《市政工程》知识点:盾构法施工1盾构法施工1、盾构是通常用来开挖土砂类围岩的隧道施工机械,由切口环、支撑环及盾尾三部分组成,也移盾构机械。
2、盾构法是用盾构壳体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。
3、盾构机的种类繁多,按开挖面是否封闭划分为密闭式和敞开式二类,按平衡开挖面的土压力与水压的原理不同,密闭式盾构机又可分为土压式与泥水式二种。
国内用于地铁工种的盾构主要是土压式和泥水式两种。
以下仅限于密闭式盾构机械。
4、城市地铁一般利用车站的端头作为始发或到达的工作井。
5、盾构掘进由始发工作开始到隧道贯通、盾构机进入到达工作井,一般经过始发、初始掘进、转换、正常掘进、到达掘进五个阶段。
6、盾构掘进控制的目的是确保开挖面稳定的同时,构筑隧道结构、维持隧道线形、及早填充盾尾空隙。
施工前必须根据地质条件、隧道条件、环境条件、设计要求等,在试验的基础上,确定具体控制内容和参数,施工中根据量测监控的各项数据调整控制参数。
7、密闭式掘进控制内容:P82页表控制要素内容开挖泥水式开挖面稳定泥水压、泥浆性能排土量土压式开挖面稳定土压、塑流化改良排土量盾构参数线形盾构姿态、位置倾角、方向、旋转铰接角度、超挖量、蛇行量注浆注浆状况注浆量、注浆压力注浆材料一次衬砌管片拼装真圆度、螺栓紧固扭矩防水漏水、密封条压缩量不足、裂缝隧道中心位置8、初始掘进特点:1)由于通常在始发工作井内拼装临时管片,故向隧道内运送施工材料的通道狭窄。
2)由于初始掘进处于试掘进状态,因此施工速度受到制约。
9、初始掘进的主要任务:收集盾构掘进数据及地层变形量测量数据,判断土压、注浆量、注浆压力等设定值是否适当,并通过测量盾构与衬砌的位置,及早把握盾构掘进方向控制特性,为正常掘进控制提供依据。
10、决定初始掘进长度有二个因素:一是衬砌与周围地层的磨擦阻力,二是后继台车长度。
11、初始掘进一完成,应拆除临时管片、临时支撑、反力架和基座等,始发工作井内空间变得宽阔,将后继台车搬入隧道内。
学习好资料欢迎下载《市政工程》知识点:盾构法施工1盾构法施工1、盾构是通常用来开挖土砂类围岩的隧道施工机械,由切口环、支撑环及盾尾三部分组成,也移盾构机械。
2、盾构法是用盾构壳体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。
3、盾构机的种类繁多,按开挖面是否封闭划分为密闭式和敞开式二类,按平衡开挖面的土压力与水压的原理不同,密闭式盾构机又可分为土压式与泥水式二种。
主要是土压式和泥水式两种。
以下仅限于密闭式盾构机械。
国内用于地铁工种的盾构4、城市地铁一般利用车站的端头作为始发或到达的工作井。
5、盾构掘进由始发工作开始到隧道贯通、盾构机进入到达工作井,一般经过始发、初始掘进、转换、正常掘进、到达掘进五个阶段。
6、盾构掘进控制的目的是确保开挖面稳定的同时,构筑隧道结构、维持隧道线形、及早填充盾尾空隙。
施工前必须根据地质条件、隧道条件、环境条件、设计要求等,在试验的基础上,确定具体控制内容和参数,施工中根据量测监控的各项数据调整控制参数。
7、密闭式掘进控制内容:P82 页表控制要素内容泥水式开挖面稳定泥水压、泥浆性能排土量开挖开挖面稳定土压、塑流化改良土压式排土量盾构参数线形盾构姿态、位置倾角、方向、旋转铰接角度、超挖量、蛇行量注浆注浆状况注浆量、注浆压力注浆材料管片拼装真圆度、螺栓紧固扭矩一次衬砌防水漏水、密封条压缩量不足、裂缝隧道中心位置8、初始掘进特点:1)由于通常在始发工作井内拼装临时管片,故向隧道内运送施工材料的通道狭窄。
2)由于初始掘进处于试掘进状态,因此施工速度受到制约。
9、初始掘进的主要任务:收集盾构掘进数据及地层变形量测量数据,判断土压、注浆量、注浆压力等设定值是否适当,并通过测量盾构与衬砌的位置,及早把握盾构掘进方向控制特性,为正常掘进控制提供依据。
10、决定初始掘进长度有二个因素:一是衬砌与周围地层的磨擦阻力,二是后继台车长度。
11、初始掘进一完成,应拆除临时管片、临时支撑、反力架和基座等,始发工作井内空间变得宽阔,将后继台车搬入隧道内。