盾构法工程施工技术标准
铁路隧道盾构法技术规程
铁路隧道盾构法技术规程一、前言随着城市化进程的加快,城市交通建设也逐渐成为各地政府的重点工作之一。
而铁路隧道作为城市交通建设中不可或缺的一部分,其建设质量和效率直接关系到城市交通运输的安全和顺畅。
因此,本文旨在介绍铁路隧道盾构法技术规程,以期能够对相关从业人员提供一定的帮助。
二、盾构法概述盾构法是指利用专用机械——盾构机,在地下开挖隧道时采用的一种现代化施工方法。
该方法具有施工速度快、质量高、环保等优点,已经广泛应用于地铁、铁路、公路等隧道工程中。
三、盾构机分类1. 圆形盾构机:主要用于直径较小的隧道开挖。
2. 方形盾构机:主要用于长宽比较大的隧道开挖。
3. 混凝土预制块盾构机:主要用于大口径长跨度隧道开挖。
4. 悬臂式盾构机:主要用于顶部空间较小或者地下水位高的情况下的隧道开挖。
四、盾构机工作原理盾构机工作原理是利用盾构机挖掘头部分进行土方开挖,同时在后方进行支护,以保证施工安全。
具体步骤如下:1. 盾构机启动后,挖掘头进入地下开始工作。
2. 挖掘头不断向前推进,同时将土方推到后方的螺旋输送器上。
3. 输送器将土方输送到隧道口处,然后通过运输设备运出现场。
4. 在盾构机向前推进的同时,需要对隧道进行支护。
一般采用钢拱架或者混凝土衬砌等方式进行支护。
5. 当盾构机推进到一定距离时,需要停止施工进行维修和保养等工作。
五、盾构法施工流程1. 前期准备:包括勘察设计、材料采购、现场施工布置等。
2. 盾构机组装:将各个部件按照要求组装成完整的盾构机,并对其进行调试和检测。
3. 隧道口开挖:首先需要开挖隧道口,并进行钢拱架或混凝土衬砌等支护工作。
4. 盾构机进场:盾构机进入隧道口后,需要进行定位和对中等工作。
5. 盾构机开挖:盾构机开始工作,同时进行支护和排水等工作。
6. 后期处理:隧道开挖完成后,需要进行清理、检测、试验等后期处理工作。
六、盾构法施工注意事项1. 盾构机施工时需注意安全,特别是在地下水位高的情况下需要加强排水措施。
盾构法施工技术规定
盾构法施工技术规定目录1.一般规定2.工作并施工3.配套机械设备选择4.盾构机安装5.盾构掘进施工6.注浆7.量测与监控8.砌块9.盾构法施工质量1、一般规定1.1盾构法施工是采用掘进盾构机进行隧道施工的一种施工方法。
适用于直径2500mm以上的隧道施工,适用于地面拆迁量大、不能降水等特殊要求的长距离隧道施工。
1.2盾构机的选型、设计,应根据工程地质、水文地质,工程结构设计及工程施工要求等条件,经技术经济分析比较后确定。
1.2.1盾构机应满足施工范围内各种土层的掘进要求;1.2.2盾构机必须满足施工过程需要的安全保障要求;1.2.3盾构机壳体的强度与刚度应符合设计要求;1.2.4盾构机的推进力、千斤顶的推进速度、输土能力、刀盘切削的切削扭矩等应匹配;密封系统应严密,并符合设计要求。
1.3盾构法施工组织设计编制应具备以下资料:1.3.1盾构机的构造、特性及适用范围;1.3.2施工沿线地表环境调查报告;1.3.3施工沿线地下障碍物的调查报告;1.3.4工程地质与水文地质勘查报告。
隧道沿线探孔间距一般不应大于50m,地质变化地段应加密。
1.3.5设计文件对工程的技术要求与规定;1.4盾构法施工方案、施工组织设计应包括下列内容:1.4.1施工现场平面布置图;1.4.2盾构机的现场组装、安装及吊装方案;1.4.3工作竖井的施工方案与检查井的施工方案:1.4.4盾构法施工的临时给水、排水、照明、供电、消防、通风、通讯等设计;1.4.5砌块制造、运输、贮存、防水、拼装与一次注浆、二次注浆、补浆方案;1.4.6配套辅助施工机械设备的选型、规格、数量与现场及工作井垂直运输及水平运输等机械设备布置;1.4.7盾构机的出井(盾构机由始发井进入区间隧道)、穿越土层、进井(盾构机由区间隧道进入接收井)的条件以及掘进与运土方案:1.4.8测量与监控方案;1.4.9有防漏电、防缺氧、防爆、防毒等安全监测和保护措施;1.4.10盾构法施工的供电应设置双路电源及应急自备电源。
盾构法隧道施工及验收规范GB50446-2017第二部分
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
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经编制组集中归纳和整理编入本规范。
盾构法隧道同步注浆技术标准
盾构法隧道同步注浆技术标准在现代工程建设中,隧道工程是一项极为重要的基础设施建设,其重要性不亚于道路和桥梁建设。
而盾构法隧道作为隧道工程中的一种建设方式,其施工技术的标准化和规范化工作显得尤为重要。
其中,同步注浆技术是盾构法隧道施工中最为重要和关键的技术之一。
同步注浆技术是指在盾构施工过程中,通过钻孔注浆技术将环型隧道衬砌与地下周边土体有效地粘结在一起,从而形成一种牢固的地下隧道结构。
此外,同步注浆技术还可以有效地填充隧道周边土体,增加隧道的安全性和稳定性。
由于同步注浆技术对于盾构隧道施工质量和隧道安全性的影响极大,因此,同步注浆技术的标准化和规范化也成为了盾构隧道施工的重点工作。
在同步注浆技术的标准化过程中,需要充分考虑隧道工程所面临的地质环境和工程条件等因素。
首先,需要通过对地质环境和地下水流的分析研究,确定注浆技术的配合比和注浆深度等工艺参数。
在确定注浆参数时,应该充分考虑隧道周边土体的地质特征,以及隧道施工过程中地下水流的变化情况。
其次,需要对钻孔注浆的具体施工过程进行规范化。
在注浆过程中,应该注意施工的顺序和速度,确保注浆效果的均匀性和一致性。
此外,注浆设备和注浆材料的选择也是关键因素之一,需要根据地质环境和工程条件进行选择和配置。
最后,同步注浆技术需要进行质量监控和检验。
在注浆施工结束后,应该对注浆效果进行检验和评估,确保注浆质量符合规范要求。
在质量监控方面,应该建立完善的监控体系和质量检验标准,以确保隧道工程的质量和安全性。
总之,同步注浆技术是盾构隧道施工中最为重要和关键的技术之一,其标准化和规范化工作也是隧道工程中不可或缺的一环。
通过对同步注浆技术的标准化和规范化工作的深入研究和实践,可以提高隧道工程的质量和安全性,为城市化进程和经济发展提供更加可靠和安全的基础设施保障。
2016年一级建造师市政工程实务:3-3盾构法施工(完整)
盾构掘进技术 (密闭式)
注浆法 渗透注射法:不改变土颗粒排列,只使注入材料渗透到土颗粒间隙并固结;适用于砂卵土层 挤密注浆法(或劈裂注浆法):沿注浆层面地层形成脉状裂缝,利用注浆材料使土颗粒间隙减小、土体被挤密;适用于低渗透性土层
5、从经济角度讲,连续的盾构施工长度不宜小于 300m
1、井壁上设有盾构始发洞口,井内设有盾构基座和反力架
1、工作井断面尺寸确定 2、宽度一般应比盾构直径大 1.6~2.0m,以满足操作的空间要求
城镇施工注意事项
3、长度:(1)满足盾构内安装设备(2)考虑盾构始发时,拆除洞口围护结构和在盾构后面设置反力架以及垂直运输所需的空间
同步注浆(居多,最快) 2、盾构直径大,或在冲积黏性土和砂质土中掘进,多采用同步注浆
3、为从设在盾构的注浆管注入和从管片注浆孔注入
注浆
一次注浆
即时注浆:一环掘进结束后从管片注浆孔注入
后方注浆:1、掘进数环后从管片注浆孔注入的方式 2、自稳性好的软岩中,多采取后方注浆方式
目的:弥补一次注浆缺陷
二次注浆
与 既有结构物变位及变形
4、弹塑性变形以及徐变变形,导致地层承载能力降低 第 1 阶段(前期):地下水位降低产生固结沉降
第 2 阶段(开挖面前):弹塑性变形引起地层沉降或隆起
地层变形机理
第 3 阶段(通过时):超挖、纠偏、盾构外周与周围土体的摩擦等原因而发生地层沉降或隆起 第 4 阶段(尾部):空隙填充不及时,则土体的弹塑性变形引起地层沉降
4、盾构转角的修正,可采取刀盘向盾构偏转同一方向旋转的方法
制
控制内容:注浆状况(注浆量、注浆压力)
盾构法(含TBM)施工技术要求
盾构法(含TBM)施工技术要求1一般要求工程所使用的原材料、半成品或成品的质量应符合国家现行的有关标准、设计要求和本规范的规定。
盾构掘进施工必须建立施工测量和监控量测系统。
2前期调查收集了解工程勘察的已有资料,熟悉施域的工程地质、水文地质、地面建(构)筑物、交通流量、地下构筑物及地下管线等情况。
3技术准备3.1 盾构掘进施工前应编制详细的施工组织设计。
3.2 针对特殊地段编制具体施工方案。
3.3 按工程特点和环境条件做好测量及监测的准备工作。
4设备、设施准备盾构及配套设施选型时要充分考虑隧道功能、隧道外径、长度、埋深和地质条件、沿线地形、地面建筑物、地下构筑物、地下管线等环境条件及周围环境对地层变形的控制要求,开挖和衬砌等诸多因素。
5盾构施工测量5.1 盾构施工测量主要内容应包括地面控制测量、竖井联系测量、地下控制测量、掘进施工测量、贯通测量和竣工测量。
5.2 测量工作开始前,应接受和收集相关测量资料,办理测量资料交接手续,并对既有测量控制点进行复测和保护。
5.3 了解盾构结构和自身导向系统的特点、精度,制定科学可行的盾构施工测量方案。
5.4 盾构施工隧道贯通测量中误差应符合以下要求:横向贯通测量中误差(mm)±50高程贯通测量中误差(mm)±256 管片制作6.1 混凝土管片应由具备混凝土预制构件专业承包二级及以上的专业厂家制作完成。
6.2 管片生产厂家应有相应的生产技术标准、健全的质量管理体系及质量控制和质量检验制度。
6.3 管片生产应编制技术方案,并应事先得到审查批准。
6.4 预制成型管片允许偏差应符合相关规范的要求。
7盾构施工7.1 一般规定(1)盾构施工必须根据隧道穿越的地质条件、地表环境等情况,通过试掘进确定合理的掘进参数和碴土改良的方法,确保盾构刀盘前方开挖面的稳定,做好掘进方向的控制,确保隧道轴线符合设计要求。
(2)盾构施工时必须做到:1)盾构掘进中必须确保开挖面土体稳定。
《盾构法隧道施工与验收规范》GB50446_2008
规范在我国的发展状况 ,介绍了《盾构法隧道施工与验收规范》编制背景及编制过程 。此规范规定了盾构法施工的
20 条术语 。重点介绍规范的的 11 条强制性条文及 17 章主要内容 。提出规范编制时参考了日本和欧洲盾构施工
规范 ,并指出盾构施工技术的发展是盾构性能改进和技术更新的动力 ,盾构法规范也应随着施工技术的发展不断
规范从各方面对盾构法施工的环节进行了规定 , 同时考虑到目前国内盾构的类型以及施工地段的具体 情况 ,针对土压平衡 、泥水平衡和复合等类型盾构以及 在浅覆土层 、小半径曲线 、大坡度 、地下管线和地下障 碍物 、建 ( 构) 筑物 、小净距 、江河 、地质条件复杂地段 (软硬不均互层地段) 和砂卵石等地段施工提出了具体 施工措施 。另外 ,对钢筋混凝土管片和成型隧道的验 收也做出明确规定 。
1 6
8) 第 121011 条 根据盾构类型 、地质条件和工程 实际 ,制定盾构安全技术操作规程和应急预案 ,确保施 工作业在安全和卫生环境下进行 。
9) 第 151112 条 监控量测范围包括盾构隧道和沿 线施工环境 ,对突发的变形异常情况必须启动应急监 测方案 。
10) 第 151414 条 当实测变形值大于允许变形值 的 2Π3 时 ,必须及时通报建设 、施工 、监理等单位 ,并采 取措施 。
1996 年广州地铁在地质条件复杂 ,有岩石 、软土的 条件下 ,引进日本清木公司盾构施工技术并获得成功 。 其中 ,以砂 、淤泥质为主的地段采用泥土盾构 ,以残积 土 、风化岩为主的地段采用土压平衡盾构 ,均属于国际 先进的复合式盾构 。盾构通过了混凝土桩 、钢筋混凝 土桩和木桩 。在通过混凝土和钢筋混凝土桩时 ,采用 基础托换的办法 ,把建筑物荷载转移到新基础上 ,再利 用盾构刀盘上的刮刀与滚刀切削混凝土 , 切断钢筋 。 这是国内第一次利用盾构成功地通过建筑物下面的桩 群 ,保证建筑物不拆迁 、不影响正常使用 ,为我国地下 工程施工提供了新的经验 。
盾构法施工技术大全
工事名: 地下鉄12号線 環状部
掘削距離:1095m 地質:泥岩、砂
2.1.3 土压平衡盾构机
刀盘 、刀具(刮刀、滚刀)、喷口
前盾 : 主轴承、主密封、驱动系统(液压马达、减速箱)
中盾: 推进油缸、拼装机
前、中盾与盾尾:铰接油缸、盾尾密封、管片拼装空间
螺旋输送机:出土控制、土塞
1.2 盾构法隧道施工的发展与现状
(1) 1818年Brunel提出盾构工法并获得专利; 1841年世界第一条盾构隧道--伦敦泰晤士河底隧道贯通; 20世纪60—80年代盾构工法大发展—各类平衡式盾构; (2) 1954、1957年我国阜新、北京采用盾构法修建疏、 下水道(φ2.6 m);
1963、1965年上海使用网格式挤压盾构修建隧道, 打浦路过江隧道(φ10.22 m --2761 m ); (3) 近20年来盾构法隧道已在我国各行业广泛应用,盾构 施工技术已具有国际先进水平;
广--深--港客运专线狮子洋隧道(φ11.4 m--10.8 ㎞ ) 莞--惠 ;长--株--潭 城际铁路(φ8.8 m;φ9.3m)
水利:南水北调、穿越黄河(φ8.8 m--4520 m ) TBM 市政:上海中山路地下通道φ14.27m(土压); 共同管廊 电力:取水、电缆; 石油、天然气:管廊(φ3.0 m) 地铁:在建项目已投入600余台盾构;
液压系统
盾构机液压系统为推进系统、铰接系统、螺旋输送机(回 转、闸门)系统、管片拼装机(回转、抓取)系统、仿行刀 系统、同步注浆清洗系统等系统提供动力源。
其他系统简介
导向系统
实时显示盾构的方向、姿态、掘进的蛇行线路 ,将有测量结果用 图表在显示屏上表示显示,把握变化状态,引到掘进。
盾构施工技术
盾构施工盾构的基本构造包括盾构壳体、推进系统、拼装系统三大部分。
盾构的推进系统有液压设备和盾构千斤顶组成。
盾构机是开挖土砂围岩的主要机械,由切口环、支承环及盾尾三部分组成,以上三部分总称为盾构壳体。
一盾构机施工(1)随着施工技术的不断革新与发展,盾构的种类也越来越多,目前在我国地下工程施工中主要有:手掘式盾构、挤压式盾构、半机械式盾构、机械式盾构等四大类;(2)盾构施工前,必须进行地表环境调查、障碍物调查以及工程地质勘察,确保盾构施工过程中的安全生产;(3)在盾构施工组织设计中,必须要有安全专项方案和措施,这是盾构设计方案中的关键;(4)必须建立供、变电、照明、通信联络、隧道运输、通风、人行通道,给水和排水的安全管理及安全措施:(5)必须有盾构进洞、盾构推进开挖、盾构出洞这三个盾构施工过程中的安全保护措施;(6)在盾构法施工前,必须编制好应急预案,配备必要的急救物品和设备。
二、盾构机施工应注意的事项(1)拼装盾构机的操作人员必须按顺序进行拼装,并对使用的起重索具逐一检查,确认可靠方可吊装;(2)机械在运转中,须小心谨慎,严禁超负荷作业。
发现盾构机械运转有异常或振动等现象,应立即停机作业;(3)电缆头的拆除与装配,必须切断电源方可进行作业;(4)操作盘的门严禁开着使用,防止触电事故。
动力盘的接地线必须可靠,并经常检查,防止松动发生事故;(5)连续启动二台以上电动机时,必须在第一台电动机运转指示灯亮后,再启动下一台电动机;(6)应定期对过滤器的指示器、油管、排放管等进行检查保养;(7)开始作业时,应对盾构各部件、液压、油箱、千斤顶、电压等仔细检查,严格执行锁荷“均匀运转”;(8)盾构出土皮带运输机,应设防护罩,并应专人负责;(9)装配皮带运输机时,必须清扫干净,在制动开关周围,不得堆放障碍物,并有专人操作,检修时必须停机停电;(10)利用蓄电瓶车牵行时,司机必须经培训持证驾驶;电瓶车与出土车的连接处,不准将手伸人:车辆李引时,按照约定的哨声或警铃信号才能拖运;(11)出土车应有指挥引车,严禁超载。
第三章 盾构施工技术 第1-3节
第二节 盾构的构造
• 盾构基本构造: 盾构壳体 推进系统 拼装系统 出土系统
一、盾构壳体
组成____切口环、支承环、盾尾三部分
1、切口环 (1)位置——盾构最前端,
切入土层,掩护开挖
作业,长度≤2m;
构。设环向、水平、竖直支撑;
承受荷载:地层土压力、千斤顶顶力、管片拼装等 施工荷载;
(3)设备——推进千斤顶(沿结构外沿布置)、操 纵控制室、衬砌拼装机;
(4)长度——取决于推进千斤顶长度,一般为衬砌 环宽加0.2~0.3m。
3、盾尾
(1)结构——盾构外壳钢板延长,掩护隧道管 片拼装;
(2)盾尾装置——密封装置,防地下水、加压 泥水、衬砌背后注浆浆液从盾尾流入隧道;
是工艺技术要求高、综合性强的一类施工方法。
二、盾构法主要施工程序
1、建造盾构工作井 2、盾构掘进机安装就位
3、出洞口土体加固 4、初推段掘进施工 5、掘进机设备转换 6、盾构连续掘进施工
7、接收井洞口土体加固 8、盾构进入接收井, 并运出地面
三、盾构法施工的优缺点
优点:
1、作业场地小,因噪音、振动引起的环境影响小; 2、在盾构保护下开挖和衬砌,施工安全; 3、隧道施工不影响地面交通或水上航道; 4、地下施工不受气候影响; 5、自动化程度高、劳动强度低、施工速度快 (一般6m/d,最高12m/d)。
双圆盾构掘进机
双圆盾构掘进机主要参数
盾构尺寸 盾构机千斤顶
刀盘装置
拼装装置 仿形刀
土压计数
盾构外径 盾构内径 盾构机全长 设备数 总推力 支持方式 旋转数
盾构法冻结施工安全技术规定
盾构法冻结施工安全技术规定
盾构法冻结施工是一种常见的地下工程施工方法,主要用于处理特殊地质情况下的隧道施工。
在进行盾构法冻结施工时,需要严格遵守以下安全技术规定:
1. 盾构冻结施工安全方案:根据具体工程条件和技术要求,制定详细的盾构冻结施工安全方案,并明确责任分工和安全措施。
2. 冻结监测装置:安装合适的冻结监测装置,实时监测冻结管道的温度、压力、冻结液位和冻结深度等参数,确保冻结施工过程的控制和监测。
3. 冻结管道的安装:冻结管道必须坚固可靠,材料符合相关标准,并需具备承受冻结液压力和冻结温度的能力。
冻结管道的连接应采用可靠的密封性能。
4. 冻结液的选用:选择合适的冻结液,应具备防冻、抗压、低温流动性好等特性,并符合相关环保要求。
冻结液的质量要符合工程技术要求。
5. 冻结施工现场安全管理:严格进行施工现场管理,对施工人员进行安全培训,确保施工人员具备相关操作技能和安全意识。
遵守现场交通安全规定,设置和维护合理的安全警示标志。
6. 安全防护设施:设置合适的安全防护设施,包括警示标志、护栏、防护网等,确保工作区域的安全。
7. 紧急救援预案:制定紧急救援预案,明确各种意外事故的应急处理措施和责任分工,确保及时有效的应对突发情况。
8. 定期检查和维护:定期检查冻结设备设施,确保设备正常运行和安全可靠,及时发现并处理可能存在的安全问题。
以上是盾构法冻结施工安全技术规定的一些基本内容,具体的施工安全规定还需根据具体工程条件和法律法规进行详细制定。
在实际施工中,需严格执行安全技术规定,确保施工安全和人员安全。
盾构法施工工艺安全技术措施
2 若在洞门凿除完成后发生较严重的涌水、流泥、流砂现象,盾构快速推进,盾首进入 车站 3~5m 时,暂停推进,在洞门钢环与盾构壳体间采用 8mm 弧形钢板将盾构壳体与洞 门钢环焊牢密封,同时在弧形钢板上预埋注浆球阀。在弧形钢板焊接完成后,通过注浆球 阀对盾构与洞门间间隙进行双液注浆处理,同时打开盾尾至少 3 环管片注浆孔进行二次双 液注浆处理,以防止同步注浆浆液向洞门流窜。浆液配合比为:水泥:水:水玻璃 =0.6:1:0.1 。待浆液强度达到约 0.5MPa 时,在钢板上开孔检查后盾构立刻快速推进,快速 安装管片,不间断施工直至管片安装至洞圈内壁并焊好端头封堵钢板。
4)配置防止管片旋转的专用平板车。 2.7.3 施工用电及突发停电 1 施工用电措施: 1)必须编制临时用电组织设计。 2)临时用电设施须经验收合格方可使用。 3)施工现场线路全部采用橡套电缆或用塑铜线架空架设。
4)施工现场线路、电气设备的安装、维修保养及接线、拆线工作必须由持证电工进行。 5)实行二级漏电保护,对用电线路、电气设施经常进行检查、维修和保养。 6) 坚持每周一次安全用电检查和日常巡视工作,发现问题立即整改。 2 突发停电措施: 1)使用另一电源供电。 2)联系供电局等相关单位,尽快查明停电原因并及时修复。 2.7.4 盾构进、出洞土体发生失稳时应急措施 1 立即停止掘进。 2 用木材或型钢类材料进行支护。
3 采取加固补强措施使正面土体稳定。 2.7.5 盾构机换刀 1 建立健全安全责任制,进仓、检查刀盘及换刀、减压作业、运输应严格按规程操作。 2 进行必要的岗前培训,针对作业人员上岗、进仓、检查刀盘及换刀、减压作业的特点 进行安全教育。
盾构工程施工规范
盾构工程施工规范是为了确保盾构法隧道施工质量和安全而制定的技术规范。
盾构法隧道施工是一项涉及工程机械、电气监控、水文地质、化工建材等领域的综合性施工技术。
为了保证施工质量和安全,满足技术先进、安全可靠、经济合理的要求,特制定本规范。
一、总则1.0.1 本规范适用于我国各地区地铁工程采用单圆土压平衡盾构掘进、预制管片拼装的区间隧道施工。
1.0.2 地铁区间隧道的承包合同和施工组织设计、监理合同和工作大纲中应严格执行本规范的规定。
1.0.3 地铁工程盾构法隧道施工质量验收应按现行国家工程建设规范《市政地下工程施工质量验收规范》执行。
1.0.4 地铁工程盾构法隧道施工除应执行本规范外,尚应符合国家和本市现行有关标准的规定。
二、盾构施工准备2.1 施工前必须全面了解地铁隧道的线路、埋深、水文地质、环境条件,并据此编制施工组织设计和风险应急救援预案。
2.2 工程所使用的原材料、半成品或成品主要包括钢筋混凝土管片、管片连接螺栓、接缝防水条,还包括盾尾同步注浆和盾构进出洞口土体加固的原材料等。
2.3 盾构掘进施工前,必须建立测量系统和监测系统。
测量系统包括盾构姿态测量、衬砌环测量、隧道沉降测量地面控制网,以提供可靠的平面和高程控制点,并将地面座标、高程精确地传递到井下,保证盾构沿设计的轴线施工。
2.4 采用盾构法施工时,一般需在盾构推进的始端和终端设置工作井,按工作井的用途,分为盾构始发井和接收井,而在竣工后多被用作地铁车站、排水、通风等永久性结构。
工作井一般都设在隧道轴线上,用明挖法施工。
盾构始发井是用于组装调试盾构,隧道施工期间作为管片、其他施工材料、设备、出碴的垂直运输及作业人员的出人。
三、盾构施工测量、监控量测、施工管理3.1 盾构施工测量是指导盾构按设计要求正确掘进而进行的测量工作。
在盾构施工全过程应提供盾构施工所需的施工测量控制点、盾构姿态和管片成环状况,并对盾构自身定向系统进行检核测量,提供修正参数。
盾构法施工技术
盾构法施工技术4.1 盾构法的概念及特点4.1.1 盾构法的概念盾构法是地下暗挖施工中一种全机械化的施工方法,在我国和日本,习惯上将用于软土地层的全断面隧道掘进机称为盾构机,它由稳定开挖面、盾构机挖掘和衬砌三大部分组成。
盾构法施工是将盾构机械在地中推进,通过盾构机外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌,同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖,通过出土机械运出洞外,靠千斤顶在后部加压顶进,并拼装预制混凝土管片,形成隧道结构的一种机械化施工方法。
盾构机与TBM的主要区别就是具备泥水压、土压等维护掌子面稳定的功能。
盾构施工主要由稳定开挖面、掘进及排土、管片衬砌及壁后注浆三大要素组成,其中开挖面的稳定方法是盾构机工作原理的主要方面,也是盾构机区别于TBM的主要方面。
4.1.2 盾构法施工技术发展史4.1.2.1 国外盾构法施工技术发展史盾构法修建隧道已有150余年的历史。
最早研究盾构法施工的是法国工程师M.I.布律内尔,他由观察船蛆在船的木头中钻洞,并从体内排出一种黏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,用一个矩形盾构机建造了世界上第一条水底隧道(宽11.4m、高6.8m)。
该水底隧道在修建过程中遇到很大困难,两次被河水淹没,直至1835年使用了改良后的盾构机,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2.2m的圆形盾构机建造隧道。
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黏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建造了19条水底道路隧道、地下铁道隧道、煤气管道和给水排水管道等。
从1897—1980年,世界范围内采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应用于地下铁道和各种大型地下管道施工。
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1. 编制背景
(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。 地面人文自然景观受到良好保护,周围环境不受盾构施工干扰,在松软地层中开挖
埋深较大的长距离、大直径盾构隧道,在经济、技术、安全等方面具有优越性。
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1. 编制背景
缺点:
(1)盾构机械造价昂贵,地铁隧道用盾构机价格在3500万元~5000万元左右,隧道较短 时经济性较差。 (2)隧道曲线半径过小时施工较为困难。 (3)隧道埋深太浅,则盾构法施工困难很大,地表沉隆很难控制。 (4)隧道衬砌、运输、拼装、机械安装等工艺复杂,同时需要设备制造、衬砌管片预制、 场地布置、盾构转移等不同施工技术的相互配合,系统工程协调复杂。
2.10 渣土改良系统和注浆系统应与地质条件相适应。注浆系统应具备浆液注入速度和注压力调节功能。
2.11 人闸和保压系统应满足作业人员开仓作业要求,人闸宜采用并联双仓式。盾构主机和后配套设备结 构应满足导向系统的安装和通视要求,盾构掘进管理系统应与导向系统实现数据交互。
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3. 施工准备
3.1 一般规定
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3. 施工准备
3.3 设施准备
辅助设施应根据掘进方法和施工工艺要求等配置。 辅助设施应符合下列规定: ① 根据工程需要和环境保护要求,应配置符合盾尾同步注浆需要的浆液站; ② 应选择合理的水平和垂直运输设备; ③ 供电设备应满足盾构施工要求。 盾构始发和接收工作井内设施应符合下列规定: ① 始发工作井内盾构基座应具备盾构组装、调试和始发条件; ② 接收工作井内盾构基座应能安全接收盾构,并应满足盾构检修、解体或整体移位的要求; ③ 工作井内应布置必要的排水设施; ④ 洞门密封装置应满足盾构始发和接收密封要求。
3.5 安全卫生与环境保护措施
施工前,应根据盾构设备状况、地质条件、施工方法、进度和隧道掘进长度等条件,选择通风方式、通风设备和隧道内 温度控制措施。
隧道内作业场所应设置照明和消防设施,并应配备通信设备和应急照明。 隧道和工作井内应设置足够的排水设备。
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技术准备
材料准备 施 工 准 备
内容等。
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建时设施及房屋(含材料库、 配件库、调度室、监控室等)
3.2 技术准备
隧道施工前,应具备下列资料: ① 工程地质和水文地质勘察报告,隧道沿线环境、地下管线和障碍物等的调查报告; ② 施工所需的设计图纸资料和工程技术要求文件; ③ 工程施工有关合同文件; ④ 施工组织设计; ⑤ 拟使用盾构的相关资料。 盾构掘进施工前,应完成下列工作: ① 复核各工作井井位里程及坐标、洞门圈制作精度和安装后的高程和坐标; ② 盾构基座、负环管片和反力架等设施及定向测量数据的检查验收; ③ 管片储备; ④ 盾构掘进施工的各类报表; ⑤ 洞口前土体加固和洞门圈密封止水装置检查验收。 施工组织设计应满足质量、安全、工期和环保要求。 施工前应进行技术培训与技术交底。 施工前应根据工程特点和环境条件,完成测量和监测的准备工作。
以盾构为核心的一整套完整的建造隧道的施工方法称为盾构工法(简称盾构法) , 采用盾构法修筑的隧道称为盾构法隧道或盾构隧道。
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1. 编制背景
分类
单圆盾构
复圆盾构
双圆 三圆
椭圆形盾构
矩形盾构
非圆盾构
类矩形盾构
马蹄形盾构
半圆形盾构
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1. 编制背景
盾构直径0.2m~2m称为微型盾构,直径2m~4.2m称为小型盾构, 直径4.2m~7m称为中型盾构,直径7m~12m称为大型盾构,12m 以上称为超大型盾构。
等
盾构始发工作井至出土井处结构已施工
始发工作井及出土井之间结构上部回填土已施 工完成
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4.2 场地布置内容
根据盾构掘进施工需要,施工场地主要需布置的设施为:
• 建时设施及房屋(含材料库、配件库、调度室、监控室等); • 周转性材料堆放场地; • 轨排加工场地; • 管片堆放场地; • 龙门吊(含相应吊车行走轨地梁); • 碴坑; • 搅拌站(含砂、膨润土料仓、水泥及粉煤灰罐等); • 冷却塔; • 循环水池; • 变电房; • 充电池或充电桩; • 油脂、泡沫剂堆放场地 • 浆液存储罐 除以• 雨上内棚容。外还应涵盖常规内容包括围挡、大门、场内道路、洗车槽、临时水电布置、消防设施、防尘施、安全防护
3.4 作业条件
工作井应符合下列规定 ① 根据地质条件和环境条件,应选择安全经济和对周边影响小的施工方法。 ② 始发工作井的长度应大于盾构主机长度3m,宽度应大于盾构直径3m。 ③ 接收工作井的平面内净尺寸应满足盾构接收、解体和调头的要求; ④ 始发、接收工作井的井底板应低于始发和到达洞门底标高,并应满足相关装置安装和拆卸所需的最小作业空间要求。 ⑤ 工作井预留洞门直径应满足盾构始发和接收的要求,并应按下式计算:
主要分为自然支护式、机械支护式、压缩空气支护式、泥浆支护式、 土压平衡支护式。
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1. 编制背景
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,能较经济合理的保证隧道安全施工。
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1. 编制背景
(2)盾构法施工隧道机械化、自动化程度高 盾构的推荐、出土、衬砌拼装等可实现自动化、智能化和信息化,掘进速度快,劳
2.2 盾构选型依据应包括下列内容
1. 工程地质和水文地质勘察报告; 2. 隧道线路及结构设计文件; 3. 施工安全; 4. 施工环境及其保护要求;
5. 工期条件; 6. 辅助施工方法; 7. 类似工程施工经验。
2.3 盾构的壳体结构应能保证在其所承受的正常施工荷载作用下,各结构件均应处于安全 可靠状态。
3、强化环境保护及绿色施工的原则
标准编制充分考虑环境保护及绿色施工,充分考虑资源的充分利用、重复利 用,发挥各项资源的最大效率,确保发展的可持续性。
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第三部分
主要内容
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1. 基本规定
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• 盾构法隧道施工应具有施工管理体系,应建立质量控制和检验制度,并应采取安全和环境保护措施。
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•盾构类型和技术性能应满足工程地质和水文地质条件、线路条件、环境保护和隧道结构设计的要求。
室、库房等生产设施用地和施工运输要求。;
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• 施工期间应监控盾构姿态。
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• 盾构法隧道施工应实施项目信息化管理,宜配置远程监控系统。
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• 施工期间应对邻近的建筑物、地下管线、道路与轨道交通线路等进行监测,并对重要的或有特殊要求的建 (构)筑物采取必要的技术措施。
• 主控项目的质量达到100%时,应为合格;
机具准备
作业条件
4.1 施工准备
应编制盾构临建场布施工专项方案
必须进行施工前的技术培训与技术交底
根据工程特点和环境条件,应完成测量及监控 量测的准备工作
钢筋、混凝土、砂、石子、水泥、钢筋网片、 砖、围挡等
挖掘机、叉车、砂浆搅拌机、钢筋弯曲机、 钢筋切断机、钢筋调直机、木工圆锯机、电 焊机、插入振动器、发电机、洒水车、水泵
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第二部分
编制原则
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2. 编制原则
1、依托规范、结合经验的原则
编制组认真学习现行国家规范、行业标准,结合本企业盾构施工工程在研发、 设计、生产、施工等方面的经验进行编制,并组织本企业专家经专项审查后定稿。
2、施工工法成熟及施工工艺先进可行性原则
本标准中涉及盾构施工工法为国内外目前普遍采用的成熟工法,结合本企业 相关专利成果、《建筑业10项新技术》、施工工艺先进可行。
施工前,应对施工地段的工程地质和水文地质情况进行调查,必要时进行补充地质勘察。 对工程影响范围内的地面建(构)筑物应进行现场踏勘和详细调查,对需加固或基础托换的建(构)筑物应进行详细调
查,必要时应进行鉴定,留存影像资料,并提前做好施工方案。 对工程影响范围内的地下障碍物、地下构筑物及地下管线等应进行详细调查,必要时应进行探查。 根据工程所在地了环境保护要求,应进行工程环境调查。 盾构掘进施工前,应根据盾构隧道掘进计划,提前进行管片生产,管片储存量不得影响盾构掘进。
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• 一般项目的质量达到95%及以上时,应为合格;
• 应具有完成整的施工质量验收依据和质量验收记录。
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2.1 盾构选型
2. 盾构选型与配置
应根据隧道所处的工程地质和水文地质条件、隧道线路条件和结构设计条件、环境保护要求等进行盾构选型、设计和制 造。盾构选型与配置应适用、可靠、先进、经济,配置应包括刀盘、推进液压缸、管片拼装机、螺旋输送机、铰接装置、 渣土改良系统和注浆系统等。
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• 盾构施工前,应根据设计图纸、前期调查,评估存在的工程自身风险和环境风险,并根据盾构类型、地质
条件和工程实践制定盾构施工专项方案和应急预案。
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• 工程原材料、半成品和成品进场应进行验收,质量合格后方可实用。
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• 施工现场的场地应满足工作井、龙门吊、管片存放、浆液站、材料、渣土堆放、充电间、供配电站、控制
△s---测量误差(m)(通常为0.10m); △g---盾构基座安装高程误差(m)(通常为0.05m)。 ⑥ 洞圈、密封及其他预埋件等应在盾构始发或接收前按要求安设完成,并应符合质量要求。 当洞口段土体不能满足盾构始发和接收对防水、防坍等安全要求时,应采取加固措施,并应符合下列要求: ① 加固方案可根据洞口附近隧道埋深、工程地质和水文地质条件、盾构外径、地面环境等条件确定,加固方法可选用素桩、 注浆、旋喷桩、搅拌桩、SMW桩、冻结法、降水法等; ② 当洞口处于砂性土或有承压水地层时,宜优先选择密闭钢套筒始发或接收; ③ 必须对加固的钻孔位置进行复核,当确认钻孔位置无地下管线后方能开钻。并应确保桩体相互搭接,加固无盲区; ④ 应对端头加固效果作检查,加固体强度、抗渗指标必须经现场取样试验确定,并应满足设计要求。