狮子洋隧道盾构施工技术

狮子洋隧道大型泥水盾构洞内解体拆机技术盾构工程狮子洋隧道大型泥水盾构洞内解体拆机技术ThedisintegrationdismantlingtechnologyoflargeslurryshieldinShiziyangtunnel申智杰/SHENZhi-jie(中铁十二局集团第二工程公司,山西太原030032)【摘要】大型盾构海底隧洞内解体拆卸为国内首次,技术难度和安全风险极大.介绍了广深港客专狮子洋隧道大直径泥水平衡盾构洞内解体拆机的难点和风险,对盾体和主轴承等大型部件的解体拆卸技术进行了重点阐述.【关键词】泥水盾构;解体拆卸;洞内解体;狮子洋隧道1工程及盾构概况广深港客运专线是连接广州,深圳和香港的城际客运铁路,设计时速350km/h,其控制性工程狮子洋隧道是我国在建最长,建设标准最高的海底铁路隧道.该隧道全长10.8km,分左右双洞,采用4台沈阳北方重工(NHI/NFM)设计制造的直径11.182m泥水加压平衡式盾构施工,中铁十二局集团(GSGII标)与中隧集团(GSGIII标)各使用2台盾构相向掘进,海底对接后,在洞内解体拆机,然后运出洞外.此项技术难度和风险较大,国内尚属首次.狮子洋隧道大型泥水盾构主要由刀盘,前盾体,中盾体,尾盾体,盾体内设备及GO,G1,G2三节后配套拖车组成,盾体部分总长12.43m, 后配套拖车部分总长48m,整机重量约1600t.前盾体和中盾体采用双层设计(外层厚度4cm),尾盾采用单层设计,盾构对接后将前盾体和中盾体内层解体拆卸,外层不拆除,永久留存于隧道中,在拆机时起到支撑保护和安装吊点的作用.2拆机前的准备2.1盾构对接和加固1)预先选定地质稳固的对接区域,先到达的盾构在对接点停机等待并加固地层,以减少渗, 702011(04)CONSTRUCTIONMECHANIZATION 涌水对盾构拆除作业的影响;另一台盾构继续掘进,最终两台盾构刀盘无限接近,实现对接.2)为防止推进油缸回缩后管片纵向移动,焊接牛腿将最后一环管片固定于尾盾.3)将后30环管片壁后补充注浆,紧固纵,环向螺栓,联接互锁.4)在盾壳外和盾尾刷处管片注浆填充,使盾壳与围岩结为一体.2.2其他准备工作1)对盾体外层拟安装吊耳区域的盾壳厚度进行超声波扫描检测或开孔实测,对厚度值进行分析,盾壳厚度必须满足大于3cm要求.2)准备拆机所需的工具,机具,材料,加工的吊耳,辅助工装等,吊耳和辅助工装必须进行探伤检测,确保加工质量合格.3)拆机前在作业面附近设置临时用电和抽排水设施,由于隧道较长,采用接力泵排水.3盾构解体拆卸技术由于该大型泥水盾构部件多,待拆件重量和体积大,且处于水下60m深海底长隧之中.受隧道条件和盾构结构影响,无法采用起重设备拆卸,只能根据盾构结构设计和受力分析设计拆解方案,利用辅助工装以及在管片和盾壳上焊接吊耳,用手拉葫芦进行拆解,作业效率低,安全风盾构_32险大;加之长距离掘进及海水侵蚀,盾体磨损变形严重,壳体厚度和强度难以保证拆机安全;此外拆机处于大埋深高水压环境,多工序和作业面交叉作业,风险点多,工序协调和安全管控难度大.3.1盾构拆机顺序总体遵循先易后难,先小后大,由后往前,由上而下,由内而外的顺序,先断开各路管线,拆除各部件联接,然后按照G2拖车一G1拖车-*GO拖车一管片拼装机一悬臂梁一米字梁一主轴承一中盾体一前盾体一刀盘的顺序,逐一拆除.本文重点介绍主轴承,中盾体,前盾体及刀盘的拆卸.后配套拖车拆卸时,在拖车顶部管片上安装2排吊轨和10t手拉葫芦,用于拖车上设备和车架的拆卸.拆卸时注意左右对称拆移台车上部件,保持左右受力平衡和拖车架稳定.在尾盾顶部安装两道平行吊轨,每条轨道安装2个20t可移动葫芦(滑车和葫芦组合),同时,将管片顶部安装的拆卸拖车设备的可移动葫芦更换为20t,分别拆除管片拼装机,悬臂梁左右部,米字梁,利用葫芦和吊轨将其吊至运输车上运出.3.2主轴承拆卸主轴承位于前盾体内,重量105t,直径5.21m,为最重和最难拆卸单元.1)将润滑油排放后,拆除中心回转接头,管路及8台驱动电机.2)割除主驱动轴承与刀盘法兰连接螺丝的保护盖板.3)用液压扳手,拉伸扳手拆除刀盘法兰连接螺栓及盾体连接螺栓.4)安装4个40t的手拉葫芦,用于提升主轴承,安装2个40t的手拉葫芦,用于配合主轴承翻身.5)在盾体内焊接安装好主轴承接收工装和主轴承移动轨道,将刀盘固定,在刀盘后部固定4个50t千斤顶同时顶推主轴承.主轴承移出840ram时停止顶推,安装主轴承平移滚轮及其上部2个,下部2个40t保护性葫芦,然后继续顶推,直至主轴承完全脱离轴承座,进入接收工装.6)将主轴承平移3m,调整4个葫芦,使主轴承缓慢放倒至水平位置,完成主轴承的翻身,然后提升主轴承脱离接收工装轨道.7)拆除主轴承下的接收工装,将主轴承放至平板运输车上绑固后运出隧道.见图1.图113主轴承拆卸3.3中盾体拆卸前盾体和中盾体内层各由6部分组成(单件重量l5～68t),各部分间以及前盾体和中盾体间均采用高强螺栓联接,内外层则采用特殊的联接设计,以保证盾体结构的整体性和结构强度.中盾体拆解顺序为:中盾顶块一中盾上部右块(或左块)一中盾右块(或左块)一中盾底块.中盾体的拆卸难点在于顶块和上部左右块.3.3.1中盾顶块的拆卸中盾顶块(22t)呈八字形结构,便于首先向内移动拆除,它与左右相邻的两块中盾体采用高强螺栓及4个定位销联接,与前盾体螺栓联接.拆卸方法如下.1)先将中盾顶块内壳与外壳螺栓联接拆除,将焊接处气割拆除.2)在顶块底部焊接500ram高度工装架(距离方便安装葫芦),在顶块工装架和相邻盾体两侧各安装4个吊耳,以4个10t手拉葫芦连接顶块与两相邻块.如图2所示.图2中盾顶块拆卸建筑机械化2011(o4)71盾构工程3)在左右相邻块各安装1个50t油缸连接顶块,以便向下顶推中盾顶块.4)拆卸顶块与左右块联接螺栓及与前盾体的联接螺栓取出4个定位销.5)油缸缓慢顶推中盾顶块,使顶块与外层盾壳及相邻的左右块脱离,一边放松上部4个手拉葫芦,在油缸作用下顶块下落,转为使4个葫芦均衡受力,然后拆除油缸.6)同时缓慢放松4个手拉葫芦,使封顶块平稳下落至运输车.3.3.2中盾上部左右块的拆卸1)在中盾顶块外层盾壳安装2个吊耳,中盾上部右块(38t)上端安装2个吊耳,用2/i~20t葫芦连接;在中盾上部右块与中盾右块结合处安装2套翻转铰接,如图3.abcd图3中盾上部左右块拆卸2)松开中盾体右上块与前盾体间连接螺栓,取出定位销.3)在中盾体右上块下部安装2个lOt葫芦,径向拉动盾体,使联接处滑离壳体150ram左右,然后同时缓慢放松顶部的2个20t葫芦,使盾体以铰接为轴向下缓慢翻转.4)如图3d所示安装吊耳和葫芦,使盾体完全落下.5)采用上述方法拆卸中盾上部左块,使左块盾体完全落下.6)拆除上部与左右部铰接,分别将上部左右块吊至平板车上运出.3-3-3中盾左右块的拆卸中盾左右块(37.st)的拆卸方法与中盾上部左右块拆卸方法类似,见图4.由于运输基础在底块上,拆卸前盾体时仍需运输,所以中盾底块暂不拆卸,待前盾体及刀盘拆除后再拆除.3.4前盾体拆卸722011(04)coNsTRucTIoNMEcHANIzATIoN abcd前盾体分块与中体相同,分6块,顶块呈八字结构,便于向内拆除.由于运输车轨道无法延伸到前盾体范围,因此,拆除顶块后需在顶部壳体切口环往中盾方向安装2条长5.5m吊轨,以方便所拆部件平移至运输车位置.前盾拆卸顺序与中盾相同.3.4.1前盾顶块拆卸1)前盾顶块拆卸方法基本与中盾顶块类似.在前盾顶块(15t)和相邻的左右块安装4个5t葫芦和4支油缸,先以油缸顶推,使顶块脱离盾壳,然后改用葫芦受力,使前盾顶块平稳下落(图5).图5前盾顶块拆卸2)在盾壳顶部安装1根5.5m长滑轨及1/~20t葫芦,顶块背部安装2个吊耳,拆掉4个10t葫芦连接,提升20t葫芦,平移前盾顶块到运输车上.3.4.2前盾上部左右块拆卸1)拆卸前盾上部右块前,如图6a在前盾主轴承座安装上部右块盾体下滑工装,在顶块前后两侧各安装1根油缸与相邻块连接,用于借助固定块顶推上部右块.2)拆除与相邻块的螺栓联接,启动2根顶推图6前盾左上部,右上部拆卸.盾构工油缸,使上部右块(19t)脱离盾壳后,改用3个20t滑轨葫芦连接前盾上部右块与外壳.之后拆除油缸,平移盾体到运输车上.3)前盾上部左块拆卸方法同上.拆卸前盾左右块(28t)需首先安装右块上滑工装(如图7a),采用2台40t手拉葫芦向左上方拉动盾体,使右块脱离盾壳(见图7b),然后利用2台20t滑轨葫芦吊平移出前盾区域.abcd图7前盾左部右部拆卸3.5刀盘拆解刀盘为复合式结构,由8个辐条和8个面板,1个刀盘法兰组成,总重量157t.见图8.l612l4图8刀盘拆解顺序1_三角1;2-辐条1;3一三角2;4一辐条2;5一三角3}6一辐条3;7一三角4;8-辐条4;9-三角5;10-辐条5;l1一三角6;12一辐条6;I3一三角7;14-辐条7;l5一三角8;16-辐条81)先将刀盘焊接固定于前盾切口环2点,4点,8点及10点处,然后拆除刀盘法兰(26t)与主轴承联接螺栓.2)在前盾切口环顶部焊接2个吊耳,吊住刀盘法兰进行拆卸,之后用吊轨和葫芦将刀盘法兰拆除并平移至运输车运出.3)刀盘体(1189按图示自上而下分8块拆解:三角1辐条1三角2辐条2三角3辐条3辐条8三角8_÷辐条7三角7辐条4三角4辐条6三角6辐条5三角5.4)刀盘分块解体拆卸后,利用滑轨葫芦平移至运输车上运出.4拆机安全管理4.1拆机方案安全风险评估1)对盾构对接,拆机环境作安全评估.2)对各部件的拆卸工艺作安全评估.3)对特殊设计制造的工具,工装进行专项安全评估.4.2拆机技术方案的检算盾构的解体拆卸主要利用在管片和盾壳上安装吊耳,吊具进行,需要设计加工的起支撑及翻转作用的辅助工装较多,超大重量部件在拆除过程中产生各种位移,受力状态复杂,必须进行严格的安全校核和检算,确保采用的工装,吊耳,吊具设计合格,拆卸方案安全.4.3盾壳厚度和加工件的安全检测通过盾壳开孔实测和超声波检测,盾壳厚度在3cm以上,通过有限元分析,在吊装区域,盾壳上部厚度满足安全厚度要求.加工件必须进行认真全面的探伤检测,尤其焊接部位,发现问题必须彻底解决.5结论广深港狮子洋隧道大直径泥水平衡盾构洞内解体拆机方案为该项目拆机工作提供了科学有效的实施方案,确保了拆机工作顺利实施,该拆机技术方案对今后类似工程具有重要的参考价值.网(编辑吴学松)[中图分类号]TU621;U455.43[文献标识码]B[文章编号]1001—1366(2011)04—0070-04[收稿日期]2011-02-26建筑机械化2011(04)73。

浅谈盾构掘进的影响因素及处理技术张成栋内容提要通过广深港铁路客运专线狮子洋隧道的施工,着重介绍了控制盾构机的主要部分,重点介绍盾构姿态控制,盾尾密封控制,管片拼装控制和泥水环流控制等方面。

并介绍在盾构掘进过程中，如何对影响掘进的各方面因素进行良好的控制，才能保证正常的盾构施工。

关键字泥水盾构盾构姿态管片拼装同步注浆1 概述1.1 工程概述广深港铁路客运专线狮子洋隧道采用气垫式泥水加压平衡盾构机进行左右线掘进。

隧道开挖直径为11.2M。

该工程是我国铁路第一条水下隧道和国内最长,水压力最高的水下隧道,采用盾构机两两相向施工,地中对接等各种先进技术。

工程规模大,设计标准高,涉及工法多,经济和技术意义重大。

1.2 机器概述泥水平衡盾构其主要特征是在盾构的前部刀盘后侧设置底部连通的隔板，它与刀盘之间形成土仓,与盾构机主体形成气仓。

将加压的泥水送入土仓，当土仓充满加压的泥水后，通过加压作用到气仓保持压力稳定以谋求开挖面的平衡稳定。

通过油缸行程控制,使机器向前运动。

通过泥水运输,清除仓里渣土。

再通过控制拼装机械,拼装管片。

完成隧道掘进工作。

2 对施工进度影响的因素及处理技术2.1 轴线控制及盾构纠偏2.1.1 对盾构轴线的控制盾构轴线的控制是盾构推进施工的一项关键技术。

在实际施工中，由于盾构机在掘进过程中受到开挖面土压力和盾壳外围土压力的不均衡性、地下土层变化及其他方面的影响，盾构机的实际推进轴线无法与理论轴线保持一致，因此，两者之间的差值直接影响隧道的顺利贯通和质量。

控制好盾构的推进轴线，才能保证管片拼装在位置的准确，才能使隧道竣工轴线误差控制在允许范围内。

对盾构轴线的控制就是通过测量系统随时掌握正在掘进中的盾构机的位置和姿态，并通过计算机将盾构机的位置和姿态与隧道的设计轴线相比较，找偏差数值和原因。

综合盾构推进的实际距离、盾构推进速率、油压值、纵坡、出土量、油缸行程差等信息，对数据进行及时的分析，通过对盾构机的22组油缸分成的4个区域的油压进行调整, 以控制盾构推进轴线偏离值不发生超过设计允许的轴线偏离范围。

广深港客运专线狮子洋隧道工程狮子洋隧道盾构对接及拆机施工方案编制:审核：审批：日期：2010年5月20日广深港客运专线狮子洋隧道SDⅢ标项目部狮子洋隧道盾构对接及拆机施工方案一. 编制目的为了保证江中对接和拆机的施工质量和安全,确保安全、优质、有序、按期完成江中对接和拆机施工。

二. 编制依据⑴国家和铁道部现行设计规范、施工规范、验收标准；新颁发的客运专线验收暂行标准与配套的相关设计规范及施工技术指南；⑵地质水文勘察资料；⑶设计文件；⑷已施工同类地层的施工参数记录；⑸广深港客运专线工程的指导性施工组织设计;⑹设备制造商提供的相关技术资料；⑺其它相关依据（项目部施工组织设计）；⑻《特种设备安全监察条列》；⑼《轨道车管理规则》;⑽《施工现场临时用电JGJ46—2005安全技术规范》；⑾《GB50017-2003钢结构设计规范》；⑿《HGT 21574—2008化工设备吊耳及工程技术要求》；⒀施工现场实际条件。

三. 工程概况狮子洋隧道位于广深港铁路客运专线东涌站－虎门站区间,全长10.8km.该隧道是世界上速度目标值最高的水下隧道，是全路第一条水下隧道，是铁路客运专线水下大直径泥水盾构圆形隧道，是广深港客运专线全线的控制性工程。

隧道分为进出口两个标段，投入四台直径Φ11.18m气压调节式泥水平衡盾构机，采用“相向掘进，地下对接，洞内解体”方式组织施工。

本标段位于狮子洋隧道的东莞侧，起点处与SDⅡ标相接，左线起始点DIK38+099。

2,右线起始点DIK38+196。

4，终点为DIK43+800。

包括了隧道土建工程（不含轨道工程）及其配套工程的施工、竣工和缺陷修复。

1狮子洋隧道盾构对接及拆机施工方案 2 四. 水下隧道盾构对接拆机总体方案对接施工考虑直接土木对接方式，当两台盾构临近预定对接点之前、相距30环左右时,两台盾构都进行开仓，进行地质确认，在满足对接施工的条件下，选择一个地层更好的一台停止掘进，进行停机保压注浆作业，并可先进行后面其它同步施工工作。

狮子洋隧道建设方案探讨□广深港客运专线公司石道华王焰摘要：狮子洋隧道是广深港客运专线全线的重点和难点工程，确定为控制性工程，是国内第一条铁路水下隧道，也是国内第一条采用盾构法修建的最长隧道。

本文主要对隧道工程的地形地貌、河势及水文情况进行分析，重点阐述工程纵断面特点及建设规模控制难点，进行对比分析，提出决策方案。

关键词：隧道盾构工程方案1工程概况广深港客运专线是连接内地与香港的重要快速通道，该线按客运专线双线设计：运营速度300km/h，基础设施按350km/h设计。

狮子洋隧道是全线的重点和难点工程，确定为控制性工程，是国内第一条铁路水下隧道，也是国内第一条采用盾构法修建的最长隧道。

狮子洋隧道位于广州市与东莞市交接的珠江八唐尾水道与狮子洋水道的汇合口处，处于广深港客运专线东涌站至虎门站区间。

线路出东涌站后，在广州市沙公堡以7000m的曲线半径右转进入隧道，然后以直线先后下穿小虎沥、小虎岛、沙仔沥、沙仔岛、珠江狮子洋出海航道、虎门港沙田港区，再以7000m的曲线半径左转下穿沿江高速公路后，在东莞市沙田镇出洞。

隧道全长10800m，按双洞单线隧道设计，进出口采用明挖法施工，中间采用盾构法施工，其中盾构圆形隧道长度为9340m，隧道内径9.8m，管片厚度0.5m，管片环宽2.0m；盾构隧道采用四台泥水平衡式盾构两两“地下对接，洞内解体”方式组织施工；总工期建议为41个月。

2 建设条件2.1 地貌、河势及水文狮子洋隧道地处珠江三角洲平原区，两岸地形平坦开阔。

狮子洋水道水深流急，过江处江面宽3300m，主航道宽700m，最大水深26.6m。

小虎沥水道宽460m，最大水深8.2m;沙仔沥水道宽约540m，最大水深7.3m;隧道设计水压达6.5kg/cm2。

隧道所在的狮子洋水域，近岸水流流势与岸滩基本平行，往复潮流比较畅通。

近年来冲淤幅度不大，接近冲淤平衡；潮汐动力有所加强，槽道以扩展为主；工程所在岸滩河势基本稳定。

狮子洋隧道盾构施工技术1工程相关简介1.1 工程概况狮子洋隧道广深港铁路客运专线的控制性工程，工程位于珠江入海口、虎门大桥上游，处于线路东涌站～虎门站之间，下穿珠江主航道——狮子洋水道，隧道工程全长10.8km，设计时速350公里，是我国首座水下铁路隧道，同时也是目前国内水深最深、长度最长、标准最高的水下盾构隧道，被誉为“中国铁路的世纪隧道”。

狮子洋隧道分为进口（SDⅡ标）、出口（SDⅢ标）两个标段，盾构隧道投入四台直径Φ11.18m气压调节式泥水平衡盾构机，采用“相向掘进，地下对接，洞内解体”方式组织施工。

我中铁隧道集团承担狮子洋隧道出口标段（SDⅢ标）的施工任务，合同总价11.88亿元。

SDⅢ标段工程包括引道敞开段180m，明挖暗埋段长597m，工作井长23m，明挖工程总长800m；盾构段左线长4450m，右线长4750m；另外，还包含敞开段雨棚、设备用房、11处联络通道和泵房等附属工程。

左线正线长度5.25km，右线正线长度5.55km。

盾构隧道采用预制拼装式管片衬砌，管片采用“5+2+1”双面楔形通用环管片，错缝拼装。

管片内径9.8m、外径10.8m、管片厚度500mm、管片环宽2.0m，楔形量为24mm。

盾构隧道以管片自防水为主，接缝采用两道弹性密封止水条防水。

隧道最大纵坡20‰，最小纵坡3‰。

盾构隧道最大覆土52.3m，最小覆土7.8m；狮子洋水道最大水深26.4m，水深最大处的隧道覆土26.0m。

隧道轨面最低点标高为-60.988m，与百年一遇高潮位的高差约64.2m。

盾构隧道大部分处于微风化泥质粉砂岩、砂岩和砂砾岩中，局部位于淤泥质与粉质黏土中，部分地段穿越软硬不均底层，并通过多处断裂带和风化深槽；穿越基岩的最大单轴抗压强度为82.8MPa，渗透系数达6.4×10-4m/s，石英含量最高达55.2%，岩石地层的黏粉粒（≤75μm）含量达55.3%。

地下水主要为第四系地层的孔隙水和白垩系岩层的裂隙水，且具承压性，本标段隧道最大水压为0.67MPa。

大直径铁路盾构机始发施工技术摘要：盾构机始发技术是盾构法施工的关键点，也是盾构能否顺利施工的技术难点之一。

本文结合广深港铁路客运专线狮子洋隧道盾构机始发技术，依据客运专线施工技术规范的具体要求，对盾构直径为Φ11.18、总重量为1600 t大型铁路盾构机始发技术和施工措施进行了介绍和总结。

关键词：大直径泥水盾构；盾构始发；负环；施工技术一、工程概况新建广深港客运专线狮子洋隧道工程全长10.8km，从广州侧由西向东下穿狮子洋后进行东莞。

根据工程水文地质特点，隧道施工选用四台直径Φ11.182m 气垫式泥水平衡盾构，气垫控制精度为+0.2bar，装机总功率为4150KV A，是目前国内同行业盾构机直径较大、装机功率较高的。

隧道衬砌采用单层装配式钢筋混凝土管片，管片外径10.8m，内径为9.8m，管片厚度为0.5m，环宽2.0m，每环管片选用“5+2+1”形式，即5块标准块，2块邻接块，1块封顶块，管片接缝设定位榫和定位杆槽。

该工程主要由盾构隧道+明挖暗埋隧道组成，明挖暗埋段是由地面进入盾构隧道的过渡段，其中盾构始发井深21.69 m 宽23m，盾构段隧道下穿狮子洋，最大水深约26.6m，最大水压为0.67MPa所以本标段工程具有工程规模大、设计标准高、涉及工法多、工期紧、工程地质复杂、水压力大、盾构掘进距离长等特点，是目前国内铁路隧道最长、标准最高的水底隧道，是广深港客运专线的控制性重点工程。

二、大直径泥水盾构始发总体方案盾构出洞施工为大直径泥水平衡式盾构的关键重要工序，施工技术方案需根据不同的工程水文地质条件和周围施工环境来确定。

大直径泥水盾构的出洞端头土体是否稳定相当重要，洞门端头土体一旦被扰动，可能造成地表塌陷和导致泥水昌溢，所以首先须对始发洞端头地层进行加固处理，常采用“高压旋喷法”、“冻结法”“固结灌浆”等。

其次，要安设预埋洞口密封止水装置和盾构基座与反力架。

接着依次进行组装盾构后配套拖车、盾构主体、刀盘、连接桥及相关配套设施，并完成盾构整机调试工作。

狮子洋隧道明挖结构的设计关键技术作者：张惠兰来源：《城市建设理论研究》2013年第15期摘要狮子洋隧道为广深港客运专线控制性工程，为国内第一条水下铁路隧道，隧道长（10.8km），设计速度目标值高，所处地质情况复杂，标准要求高。

为满足狮子洋隧道的使用要求，在隧道明挖段设计中采用了几个关键技术。

文章重点介绍了软弱地层明挖隧道变形缝的处理、砂土液化和软土震陷的处理、以及为了减缓空气动力学微压波的影响而采取的措施。

目前狮子洋隧道运营情况良好，这几个关键技术对类似工程具有借鉴作用。

关键词明挖隧道；设计；关键；技术.中图分类号：U45 文献标识码：A 文章编号：0 引言狮子洋隧道所处地质情况复杂，隧道标准又高，因此对明挖设计提出了很高的要求。

目前狮子洋隧道已开通运营，且运营情况良好，作者就狮子洋隧道明挖段的设计关键技术作详细介绍，希望能对类似工程起到借鉴作用。

1 概述1.1 工程概况狮子洋隧道位于广深港客运专线东涌站—虎门站区间，穿越珠江入海口的狮子洋，河面宽度6100m（含2个江心洲总宽1770m），为全线控制性工程。

隧道工程范围全长10.8Km，其中明挖敞开段长310m，明挖暗埋段（含缓冲结构）长1104m，盾构段9340m，工作井段长46m。

隧道土建按速度目标值350km/h设计。

全隧道除出口明挖段120m为设中柱的单孔双线结构外，其余地段均为单线双孔隧道组成。

狮子洋隧道明挖段揭露地层为第四系全新统海陆交互相淤泥、粉质黏土、软土及砂土层。

隧道通过地层主要为：素填土、淤泥质土、粉质粘土、粉细砂、中粗砂。

地下水主要为第四系地层的孔隙水和白垩系岩层的裂隙水，其有承压性，地下水补给充足。

3 变形缝的处理3.1普通地段变形缝的处理明挖隧道由若干节段矩形结构构成，为了控制混凝土裂缝，在各节段之间设置变形缝。

由于荷载的长期作用和地层的变化，使得变形缝处容易发生变形而影响行车安全。

变形缝发生变形就容易引发隧道漏水，隧道交付后大范围、长时间的堵漏工作既造成了工程成本增加,又影响了隧道的正常使用。

浅谈狮子洋隧道的泥水平衡盾构环流系统管理摘要：论述了泥水平衡盾构的基本工作原理，介绍了泥水平衡盾构的环流系统管理及环流泥浆质量控制和环流泥浆管路的安全控制以及在相应地层中环流处理措施。

关键词：盾构，环流，隧道，泥水平衡abstract: this paper describes slurry balance shield the basic working principle, and introduces the slurry balance shield the circulation system management and circulation mud quality control and circulation of the pipeline safety control and mud in the corresponding strata in circulation processing measures.keywords: shield, circulation, tunnel, slurry balance1 狮子洋隧道泥水加压盾构施工原理狮子洋隧道采用的是先进的气垫式泥水加压盾构施工，该气垫式泥水盾构是通过向气垫仓上部输入工业气体，下部送入泥浆，开挖仓中输入满仓的泥浆，通过气垫仓中的气压调节（samson）系统来维持开挖面的稳定，并通过泥浆循环将掘削下来的渣土携带出去，使盾构施工在开挖掌子面土层十分稳定的情况下向前掘进，属于当前较先进的盾构机种，可适用于软弱土层，易坍塌的含水砂层和混有卵石的砂砾层以及其他复杂地层。

气垫式泥水加压盾构与其他类型盾构相比，采用全密封施工，同时通过气压调节（samson）系统输入到气垫仓内的气体传递到掌子面前侧的泥浆上支撑开挖面，具有施工质量好，效率高，安全可靠的优点，特别是过江过海地段更显可靠。

狮子洋隧道采用了φ11182mm气垫式泥水加压盾构机施工。

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。

狮子洋隧道泥水盾构穿越上软下硬地层施工技术
李光耀
【期刊名称】《铁道标准设计》
【年(卷),期】2010(000)011
【摘要】总结狮子洋隧道11.2m泥水盾构穿越上软下硬地层的施工技术,从刀盘刀具配置、掘进参数、姿态控制、同步注浆等方面提出了大直径泥水盾构穿越上软下硬地层施工中应注意的主要方面,确保盾构进度指标从4.2m/d提高到6.2m/d,隧道质量达到验收标准.
【总页数】6页(P89-94)
【作者】李光耀
【作者单位】中铁十二局集团有限公司,太原,030024
【正文语种】中文
【中图分类】U238;U455.43
【相关文献】
1.广深港客专狮子洋隧道大型泥水平衡盾构泥水处理系统配置 [J], 申智杰
2.大直径泥水平衡盾构长距离穿越长江上软下硬复合地层施工技术 [J], 周刚
3.泥水盾构穿越上软下硬地层泥膜保压及开挖面稳定性研究 [J], 沈津津;曾小东;姜旭;秦绍坤;徐永晖;苏亚
4.φ11.2m泥水盾构穿越上软下硬地层施工与质量控制研究 [J],
5.狮子洋隧道虎门港沙田港区地层破碎段盾构掘进施工技术研究 [J], 郑清君
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狮子洋隧道盾构施工方案1. 引言狮子洋隧道是一个位于某地的重要交通项目，该洋隧道连接了两个重要城市，具有极大的交通意义。

为了保证洋隧道的质量、安全和效率，盾构施工方案将起到至关重要的作用。

本文将展示狮子洋隧道盾构施工的项目流程、施工步骤和关键技术，以确保顺利完成这一重要工程。

2. 项目流程狮子洋隧道盾构施工项目的流程如下：1.前期准备：–洋隧道设计方案的审查和确认–工程人员的组织和调度–施工场地的准备和布置2.盾构机搭建：–将盾构机运输到施工现场–搭建盾构机及其相关设备3.推进施工：–盾构机的转动和推进–利用土压平衡原理推进盾构机–按照设计方案逐步推进洋隧道4.涵洞施工：–根据设计方案，进行涵洞的施工–采用预制节段进行涵洞施工5.灌浆施工：–盾构机推进后，进行灌浆处理–确保隧道的稳定和防水性能6.尾水处理：–盾构施工过程中的尾水处理–对尾水进行净化和净化处理7.完工验收：–进行洋隧道的完工验收和质量评估–确保洋隧道的安全性、稳定性和通行性3. 施工步骤狮子洋隧道盾构施工的具体步骤如下：1.盾构机搭建：–根据设计要求，搭建盾构机及其周边设施，如进料装置、排土装置等。

2.钢管片段安装：–在盾构机的前端装配钢管片段，形成一个完整的盾构机圆环。

3.盾构机推进：–盾构机开动，通过土压平衡原理，推进到目标位置，同时进行土层的掘进和土压的平衡。

4.施工巷道开挖：–在盾构机推进的同时，进行洋隧道巷道的开挖，确保工作面的稳定和安全。

5.螺旋输送机排土：–利用螺旋输送机将盾构机推进过程中产生的土方及时排出洞外，保持施工现场的整洁。

6.涵洞施工：–在盾构机推进后，进行涵洞的施工，根据设计要求，安装预制节段，形成完整的涵洞。

7.灌浆处理：–在涵洞施工完成后，进行灌浆处理，确保隧道的稳定性和防水性能。

8.尾水处理：–盾构施工过程中产生的尾水需要进行处理，可采用净化过滤和排放处理方式。

9.完工验收：–根据设计要求，对洋隧道进行完工验收和质量评估，确保其安全、稳定和通行性。

泥水平衡盾构机施工总结我于2007参与公司广深港狮子洋隧道施工，项目首次采用大直径泥水盾构机施工。

在施工、操作方面可借鉴经验不多，造成在施工中走过了不少弯路，出现了许多问题，2012年在北京地铁百子湾站~化工站地铁区间再次使用常规泥水盾构施工，经过两次泥水盾构施工形成如下总结。

泥水盾构机操作的基本原则是：控制切口压力在技术交底范围内稳定和盾构机姿态在设计要求范围内的前提下，实现盾构机正常掘进。

切口压力的稳定是保证地面沉降、安全掘进的前提条件，而盾构机姿态决定隧道走向是否与设计路线符合，成型隧道符合设计要求的先决条件。

如果在掘进期间，切口压力不稳定，波动较大的话，轻则沉降较大，重则引起地面塌方。

所以在操作泥水盾构机的时候，每一个操作手必须清楚的明白，保证切口压力稳定的重要性。

盾构机姿态是决定我们的施工是否按设计路线施工，如果出现姿态超限，轻则隧道管片出现错台、开裂、漏水等质量问题，重则需要联系设计单位和业主，进行调线。

一.操作注意事项：（1）泥浆粘度控制在泥水盾构中，泥浆的作用有两种：一是维持开挖面稳定和运送弃土。

泥水盾构机施工时稳定开挖面的原理为：以泥水压力来抵抗开挖面的土压力和水压力以保持开挖面的稳定，同时，控制掌子面变形和地面沉降；在掌子面形成弱透水性泥膜，保持泥水压力有效作用于掌子面。

泥浆作为一种运输介质将开挖下来的渣土以流体形式输送，经地面泥水处离处理设备分离，将处理过的渣土运至弃土场。

泥浆的比重和粘度等性能决定它稳定开挖面和携带渣土的能力。

1）泥浆比重为保持开挖面的稳定，即把开挖面的变形控制到最小限度，泥浆比重应比较高。

从理论上讲，泥水比重最好能达到开挖土体的密度。

但是，泥浆比重大会引起泥浆泵超负荷运转以及地面泥水分离设备处理困难；泥浆比重小虽可减轻泥浆泵的负荷，但因泥粒渗走量增加，泥膜形成慢，对掌子面稳定不利，容易造成地面沉降。

因此，在选定泥浆比重时，必须充分考虑土体的地层结构，在保证开挖面的稳定的同时也要考虑泥水分离设备的处理能力。

广深港高速铁路狮子洋水下盾构隧道修建技术
洪开荣;杜闯东;王坤
【期刊名称】《中国工程科学》
【年(卷),期】2009(011)007
【摘要】广深港客运专线狮子洋隧道为我国首座水下铁路隧道,也是我国第一条特长水下隧道,其设计速度达350 km/h,该隧道为广深港高速铁路的关键性工程.针对该隧道的工程地质环境和采用的盾构法施工技术,特别是该隧道在我国首次采用了盾构对接方法施工,介绍了该隧道修建的有关设计与施工的技术,并提出了相应的技术措施.
【总页数】6页(P53-58)
【作者】洪开荣;杜闯东;王坤
【作者单位】北京交通大学,北京,100044;中铁隧道集团有限公司,广州,510080;中铁隧道集团有限公司,广州,510080;中铁隧道集团有限公司,广州,510080
【正文语种】中文
【中图分类】U238;U25
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1.广深港高速铁路狮子洋隧道减振无砟轨道对周边软土地层影响分析 [J], 许克亮;肖明清;李秋义
2.广深港高速铁路狮子洋隧道消防设计 [J], 王松林;王婷
3.浅析新建广深港高速铁路狮子洋隧道的水文地质条件 [J], 谢伟民
4.中外铁路水下长隧道消防系统对比研究——以广深港客运专线狮子洋隧道和英法
海峡隧道为例 [J], 黄盾
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