盾构到达施工方案

第三章盾构到达施工

1、盾构到达工艺流程

盾构到达工艺流程(见图

图盾构到达工艺流程图

2、到达端头井地层加固

根据设计要求，盾构到达端头加固采用两排三重管旋喷桩Φ800@600+袖阀管注浆加固。先注外围，后注中部，以达到一序外围成墙、二序内部压密的目的。采用跳孔注浆的原则，以达到释放压力，防止地面隆起。加固范围：水平盾构区间左右各3m；竖向盾构隧道上部6m处,下部深入中风化岩层1m。加固后的土体应有良好的均匀性和自立性，无侧限单轴抗压强度≥，地层渗透系数不大于10-5cm/sec。

3、盾构接收托架安装

托架安装前，通过车站临时预留口将地面控制点坐标引入车站底板，根据设计中心线计算出线路中心线坐标，进行中心线放样，托架高程放样时，高程一般比设计高程低2cm左右，测量点位放样精度控制在3mm以内。

接收托架主要采用型钢（工字钢、H型钢、钢板）焊接组成。

将预制好的盾构托架（见盾构机接收架构造图-1a、）吊入工作井内，按照测量放样的基线进行接收托架定位，托架定位采用吊车进行初步定位，再通过千斤顶和手拉倒链进行精确定位，定位精度在±5mm之内。(见盾构机接收托架定位

图考虑接收架在盾构到达时要承受纵向、横向的推力以及抵抗盾构旋转的扭矩，所以在盾构到达之前，对接收架两侧用H型钢进行加固（见盾构机接收架加固图）。

图-1a 盾构机接收架构造平面图

mm。

图盾构机接收架构造立体图

图 盾构机接收架安装定位 图 到达托架的加固

4、洞门混凝土的凿除

洞门混凝土凿除分两次进行，第一次洞门凿除在盾构掘进到到达端前进行，切除外排钢筋，并凿除外排钢筋和内排钢筋间混凝土；第二次洞门凿除在盾构机掘进到到达端后，切除内排钢筋。

1）脚手架的搭设

盾构到达前需凿除洞圈范围内的围护结构。施工前，在洞圈内搭设钢管脚手架（钢材规格:Q235，外径42.7mm ，壁厚2.3mm ）,搭设高度6～7m,洞门凿除时间为7天左右。（详见洞口内脚手架布置图）。

@1000

7700

@1000观测孔

脚手架

1200

300

1500盾构

脚手架

图 洞口内脚手架布置图

凿除洞门混凝土之前，对洞门加固土体进行钻芯取样，检测土体的加固强度是否达到设计要求（加固体抗压强度不小于1Mpa ，渗透系数1×10-5cm/min ），

如果未达到强度要求，则采取补加固措施。然后在洞竖井的每一个洞眼的范围内水平钻9孔，长度深入到加固体后0.5m ，孔径50mm ，观测9孔总流水量小于30升/小时，如超过限值，须重新进行地面补浆。

2）洞门混凝土的凿除

洞门混凝土分9块凿除（详见洞门混凝土分块凿除示意图），施工顺序为：先上后下、先内后外。

凿除混凝土时，先暴露出内排钢筋，割去内排钢筋，按照分块顺序凿除洞圈内围护结构混凝土，凿至外排钢筋并保留外排钢筋，落在洞圈底部的混凝土碎块应清理干净，然后按照先上后下的顺序逐块割除外排钢筋，并将混凝土块吊出端头井，清理剩余残渣。

洞口凿除必须连续施工，及时清除洞口内杂物、混凝土碎块，尽量缩短作业时间，以减少正面土体的流失量。在整个作业过程中，由专职安全员进行全过程监督，确保洞口土体稳定和洞门附近作业人员的安全。同时安排专人对洞门上的防水密封装置做跟踪检查，对洞口土体稳定性进行监测，并注意洞门渗水情况。 6714

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图 洞门混凝土分块凿除示意图

5、洞门密封装置的安装

由于工作井洞圈直径与盾构外径存有一定的间隙，为了防止盾构到达时及施工期间土体从该间隙中流失，在洞圈周围安装由帘布橡胶板、圆环板、固定板、翻板等组成的洞口防水密封装置（详见图 洞门防水装置图和图折页式密封压板

图），折页采用钢丝绳，手拉葫芦进行紧固。

图洞门防水装置图

图折页式密封压板图

6、洞口接收导轨的安装

在洞门混凝土破除完毕后，接收托架端部距离洞口土体2.2米，为保证盾构机在到达时不致于因刀盘悬空而产生盾构机“低头”现象，需要在到达端洞内安设洞口接收导轨，以防止盾构机在到达时不产生前倾现象。在安设接收导轨时应注意，在导轨的末端预留足够的空间，以保证盾构机在到达时，不致因安设接收导轨而影响刀盘旋转。

7、盾构到达掘进

盾构机到达掘进参数控制

盾构机进入进洞段后，首先减小推力、降低推进速度和刀盘转速，控制出土量并时刻监视土仓压力值，避免较大的地表隆陷。贯通前5～6环，进一步降低盾构掘进推力，掘进推力维持在400t左右，推进油缸压力不大于4 MPa。在掘进的同时，要注意维持土仓内的压力值，一般情况下，土压不低于。在贯通前的最后3环，要求掘进速度控制在10～20mm/min，贯入度控制在15～20mm/r。

盾构机刀盘距离贯通里程小于10米时，在掘进过程中，派专人对车站时刻观察洞口加固段的情况。如发现加固土体有较大的震动时，立即通知洞内盾构机进一步降低推力、刀盘转速以及推进速度，避免由于刀盘前部土体太薄，造成刀盘前部形成坍塌。

在进入车站阶段要密切关注盾构机推进系统的推进速度和推进压力以及掘进出土情况，当发现推力突然降低，碴土粒径突然变大，推进速度同时加大的情况时，必须立即停机。

盾构机在端头位置的处理

在盾构机刀盘距离贯通小于5米时，在条件允许的情况下，由盾壳上的预留孔向盾壳外部注入浆液或者膨润土，用于阻止盾构机后部管片上部水向洞口流动。

当盾构进入接收井前，盾构刀盘靠近车站围护结构3m时，在洞圈中凿出5 00mm的孔，用于应力释放。尽量使盾构机刀盘抵拢预留钢筋层，然后清除碴土，再切割内层钢筋，切割顺序为先切割底部，后切割上部。

盾构机掘进露出刀盘时停止掘进，彻底拆除洞门支撑结构，视漏浆情况用棉纱或装有泥土的编织袋及木楔进行堵漏。将洞门口清理干净之后，盾构机开始推进，爬上接收托架。

8、最后几环管片的安装

当隧道贯通后，一般还需要安装5～6环管片才能完成区间隧道的管片安装。同时这几环管片随着隧道贯通后，盾构机前方没有了反推力，将造成管片与管片之间的环缝连接不紧密，容易漏水。在最后几环管片安装时，根据现场实际情况，要在刀盘前方的预定位置，设置支挡，以防盾构机刀盘向前滑动。