中铁六局-盾构始发和到达施工关键技术
盾构机的始发与到站施工组织及方法
盾构机的始发与到站施工组织及方法1、盾构机的始发掘进盾构掘进机始发是盾构施工的关键环节之一，其主要内容包括：安装盾构机反力架、设置盾构机始发基座、盾构机组装就位调试、安装密封圈、组装负管片、盾构机试运转，拆除洞门临时墙、盾构机贯入作业面加压和掘进等。
本标段盾构掘机从YCK19+260.1处的盾构始发井始发，始发掘进反力由反力架和进负管片提供，布置方案见盾构出洞后支撑布置示意图。
始发流程如下图所示：盾构始发流程图2、盾构掘进机始发的准备工作①始发反力架、临时环形钢管片以及始发基座的安装盾构下井前，在井底按设计将反力架、临时环形钢管片以及始发基基座安装就位。
反力架通过预埋件与始发井底板等结构连接起来，临时钢管片紧靠在反力架上以保证砼管片受力均匀。
反力架采用工字钢与钢管组合结构，三榀56号工字钢通过预埋件固定于始发井后壁上，其后用φ609钢管作斜撑与明挖区间底板上的预埋件焊接，见“盾构出洞后盾支撑示意图”。
始发基座具有足够的刚度和强度，其结构见“盾构机座示意图”。
盾构基座放置时考虑盾构出洞后纵坡的坡度。
“盾构出洞后盾支撑示意图②盾构掘进机的组装、调试见8.6.4盾构掘进机组装、拆卸、过站中的叙述。
③洞门止水装置的安装始发井出洞口内径与盾构外径之间存在环形建筑空隙，为了防止盾构掘进机始发掘进时土体或地下水从空隙处流失，盾构掘进机始发前在洞圈处安装密封装置，作为施工阶段临时防泥水措施。
盾构出洞防水装置见下图。
④组装负环管片按设计要求经精确测量将反力架等定位后，拼装负环管片，为盾构推进提供后座反力。
负环管片由8环钢筋混凝土管片和一环临时环形钢管片组成，其中紧靠钢管片的4环为开口环，只拼装下部的三块环片，上部留口供临时出土、进料用。
⑤洞门砼凿除按设计开挖轮廓线人工凿除端墙砼，具体施工方法见“4）洞门凿除施工方法及措施”。
3、盾构掘进机始发注意事项盾构掘进机始发前要根据地层情况，设定掘进参数。
开始掘进后要加强监测，及时分析、反馈监测数据，动态地调整盾构掘进参数，同时注意以下事项：①始发前在基座轨道上涂抹黄油，以减少盾构推进阻力。
盾构始发、到达关键施工技术问题分析
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工程技术
“无侧限抗压”强度来判断土体的加 固效果 ；水平钻取土体增强对土体 加固效果的判定，同时验证土体加 固的密闭性，有水地区的水平钻孔 尤为重要，是必须严格实施的，若 加固密闭效果不好，需对加固土体 采取补注浆措施进行加固，直到密 闭为止，方可进行始发或接收掘进， 如图 4 所示。
盾构机反力架是盾构始发时的主要受力部件，其安全性 至关重要，事发前需对其加固程度进行细致检查。具体要点 如下 ：
（a）保证反力架稳固，应在车站土体施工时预先在车站 底板及中板处预埋相应的焊接钢板。
图 2 盾构始发旋喷桩加固范围
发托架的定位和加固安装、盾构机的组装与调试、安装反力 架、安装洞门止水帘幕与翻板、盾构姿态复核、拼装负环管 片、业主单位组织现场验收、凿除洞门临时围护结构、盾构 贯入开挖面建立土压和试掘进等。归纳起来，盾构始发流程 可以分为准备作业、临时围护结构拆除、始发掘进 3 个过程， 如图 3 所示。 ①盾构始发准备作业
①端头加固
端头地层加固是为了防止拆除临时围护结构时的振动 影响，在盾构刀盘顶到掌子面并建立土压前，能使土体自稳， 防止开挖面坍塌，出现地表沉降过大、坍方等，其目的主要 有以下几点 ：
（a）加固土体满足设计强度要求。 （b）加固土体满足整体稳定性的要求。 （c）加固土体满足堵水和渗透性的要求。 （d）加固土体满足变形特征的要求。 盾构法施工中，端头土体加固是盾构始发、到达技术的 一个重要组成部分，端头失稳、坍塌是盾构始发、到达施工 的常见事故，端头土体加固成功与否直接关系到盾构能否安 全始发、到达。因此，端头加固方法的选取、端头加固范围 的确定以及端头加固效果的检测是保证盾构顺利始发与到 达的关键。 端头加固土体不仅有强度和稳定性的要求，还要满足渗 透止水的要求。石家庄地区地下水较深，可不考虑此要求。
盾构始发到达等施工技术
盾构整体及分体始发 固定在站台（盲洞）内，井上下台车间以
及井下台车与主机间均用延长管线进行连 接，掘进时只有主机前进，利用渣斗直接 在螺旋机出口处接渣，电瓶车运输。当掘 进有足够的距离进行安装所有后配套台车 时，进行转换。
注意：此工况下，负环安装有不同要求。 负环设计为开口环，给垂直运输留下空间， 开口部分用钢管作支撑。
土压平衡盾构
盾构始发施工要点
① 严格按制始发台、反力架和负环管片的安 装精度和稳定性，确保盾构机始发姿态与 隧道设计轴线线形符合。
② 当临时管片（负环）脱出盾构机后周围无
盾构始发施工要点 约束时，在推力的作用下易变形。因此，
要在管片两侧用型钢支撑加固（管片保持 架），管片脱离盾尾后用钢丝绳将管片环 箍紧防止变形。
• 盾构组装示意图如下：
盾构整体及分体始发
盾构整体及分体始发
盾构整体及分体始发
➢ 整体始发优点：工艺简单，无需改造设备、 无需另购设备或配件，成本低，工期短等；
➢ 分体始发条件：始发井和站台不能满足盾 构主机及全部后配套台车一次性组装，需
盾构整体及分体始发 将一台或多台后配套台车暂放在地面，上
• 为安全起见，凿除洞 门砼及钢筋时应自下 而上进行。
• 凿除后盾构机应迅速 顶推进入，确保安全。
凿除前的洞门
盾构始发准备工作
• 负环管片数量的确定：根据洞门内衬墙至反力架之间的距 离而定。考虑隧道贯通后洞门的施工，洞门密封装置宜在 0环管片中间位置；
0环拆除，施做洞门
洞门施做完成
盾构始发准备工作
标准环＋转弯环管片
通用型管片
盾构管片
盾构管片
➢ 通用型管片的优点：
盾构到达施工方法与技术措施
盾构到达施工方法与技术措施1）盾构到达施工流程（常规接收）（1）盾构到达施工工艺流程详见下图。
盾构到达施工流程（2）施工方法及要点（常规接收）盾构到达施工方法及要点详见下表。
盾构到达施工方法及要点为了确保本工程的盾构接收施工安全，结合我方在以往地铁施工中钢套筒接收的成功应用经验，我方将在本工程盾构接收风险较高的接收端，经过专项设计、组织专家论证后报上级单位批准后实施钢套筒接收。
（1）施工流程施工工艺流程详见下图。
钢套筒接收流程（2）施工方法及要点钢套筒接收施工方法及要点详见下表。
钢套筒接收施工方法及要点）根据现场实测洞门上的预埋环板实际平整度，量身定做过渡环，过渡环与洞）如出现过渡环与连接板有些地方无法与洞门环板密贴的情况，需在这些空隙处填充钢板并连接牢固，务必将空隙尽可）在确定洞门环板与过渡板全部密贴后将过渡板满焊在洞门环板上，焊缝沿过）在开始安装钢套筒之前，测量放样）吊装钢套筒下半段，并在下半段的厚的橡胶）吊装过程中要注意两个连接段的轴M30）安装盾构始发反力架，使其紧贴钢°圆弧内平均分布钢轨，钢轨从钢套筒后位置，钢轨）为保持盾构机始发时抬头的趋势，）钢套筒内第二次填砂完毕后，安装）对每一处联结安装的地方进行检验，确保其连接的完好性，尤其是钢套筒上下半圆之间和节与节之间联结以及过渡环与洞门预埋环板之间的焊接检查，发现有向钢套筒内进行，本次填砂将整个钢套筒填充满。
在填充的过程中适当加水，保证①从加水孔向钢套筒内加水，至加满水，则停止加水，并维持压力稳定，对各个连接部分进行检查，包括洞门连接板、钢套筒环向与纵向连接位置、钢套筒与反力架②加压检测过程中一旦发现有漏水或焊缝脱焊情况，必须马上进行卸压，并及时处理，上紧螺栓或重新焊接。
完成后再进并未发现①在盾构机组装过程中要安装各种测量用具，主要是测试钢套筒有无变形，以及②在试水、加压测试前，在钢套筒与洞门环板连接的部位分区域安装应变片，在钢左0.5mm③在加压过程中，一旦发现应变超标或位移过大，必须立即进行卸压、分析原因并）反力架拆除原则上按照由上至下的顺序拆除，按斜撑→侧撑→上横梁和两侧）每个部件拆除前先钢丝绳绑牢，吊盾构机全进入钢套筒后将钢套筒进行拆除，拆除现打开泄压阀，将上盖拆除，然后进行盾构机拆除，最后拆除下半部分及为了确保本工程的盾构接收施工安全和有效防止地下水渗漏，结合我方在以往地铁施工中明洞接收的成功应用经验，我方将在本工程盾构接收风险较高的接收端，经过专项设计、组织专家论证，采取在盾构接收井内施作明洞的措施接收。
盾构始发、正常掘进、到达施工作业指导书
盾构始发、正常掘进、到达施工作业指导书XX工程项目经理部批准：年月日审核：年月日编写：年月日目录1.编制目的 (1)2.编制依据 (1)3.适用范围 (1)4始发前的准备 (1)4.1始发端头加固 (1)4.2始发施工流程 (2)4.3 安装始发托架 (2)4.3.1预埋件 (2)4.3.2始发托架安装 (3)4.4盾构机组装及调试 (4)4.4.1主机下井组装 (4)4.4.2后配套地面组装 (4)4.4.3主机后配套连接及调试 (4)4.5反力架及支撑系统设计及安装 (4)4.5.1反力架结构设计 (4)4.5.2反力架位置 (5)4.5.3反力架及支撑系统的安装 (6)4.5.4盾构调试 (6)4.6始发洞门破除 (7)4.5.1盾构端头地层加固效果检查 (7)4.5.2洞门破除方法 (7)4.7负环管片拼装 (12)4.6.1负环管片概述 (12)4.6.2反力架端面调平 (12)4.6.3负环拼装 (12)5.3试掘进的掘进参数选取 (15)5.4出土量控制 (15)5.5推进速度控制 (15)5.6土压力控制 (16)5.7 掘进中的碴土改良 (16)5.6.1渣土改良概述 (16)5.6.2渣土改良的主要技术措施 (16)5.6.3膨润土、泡沫注入装置 (16)5.6.4膨润土、泡沫注入工艺 (17)5.6.5膨润土、泡沫添加量 (17)5.8同步注浆 (18)5.7.1注浆材料及配比设计 (18)5.7.2同步注浆主要技术参数 (18)5.7.3同步注浆方法、工艺与设备 (19)5.9二次注浆 (20)5.8.1注浆方式与工艺流程 (20)5.8.2注浆材料、配合比 (20)5.8.3注浆设备 (21)5.8.4注浆施工 (21)5.10注浆方式选择 (22)5.11管片拼装 (22)5.11.1拼装前的准备 (22)5.11.2管片选型 (23)5.11.3拼装工艺要求 (23)5.11.4管片拼装程序 (24)5.11.5管片脱离盾尾后的二次复紧 (26)5.11.6管片安装允许误差 (26)5.11.7管片拼装注意事项和质量保证措施 (26)5.12 施工运输 (27)5.12.1 洞内水平运输 (27)5.12.2 垂直运输 (27)5.13 施工通风 (27)5.14 洞内管线布置 (27)5.15 盾构设备保养、维修制度 (27)5.盾构正常掘进段 (28)5.1盾构掘进流程 (28)5.2盾构掘进操作控制程序 (29)5.3掘进模式的选择及操作控制 (29)5.3.1不同掘进模式的特点及适用条件 (29)5.3.2掘进模式的选择 (29)5.3.3掘进参数的选取 (29)5.4盾构轴线控制 (29)5.4.1盾构掘进姿态调整与纠偏 (30)5.4.2姿态控制及纠偏注意事项 (30)6. 刀具检查和更换方案 (31)6.1刀具失效原因分析 (31)6.2刀具检查更换计划 (32)6.3 换刀前的准备工作 (34)6.4换刀后的检测及注浆工作 (34)7.盾构接收 (34)7.1 盾构到达接收流程 (34)7.2隧道接收施工措施 (35)7.2.1 到达端头加固 (35)7.2.2盾构定位及到达端洞口位置复核测量 (36)7.2.3 洞口处理 (36)7.2.4 盾构接收段掘进 (36)7.2.5 碴土清理及洞门临时密封装置安装 (37)7.2.6 接收基座安装及盾构机步上接收基座 (37)7.2.7 洞门圈封堵 (37)7.3 盾构接收段施工注意事项 (37)8.盾构机拆卸转场 (38)8.1拆卸场地布置及吊装设备 (38)8.2拆卸顺序 (38)9.风险因素分析及对策 (39)9.1洞门涌水、涌砂 (39)9.2反力架变形 (40)（5）盾构机吊装时应注意平稳放置在托架上，避免产生较大冲击力，造成托架变形； (40)9.3分体始发下穿平房 (40)9.4下穿东水西调管线 (41)（4）特别注意隧道衬砌的防渗，压注足量的盾尾密封油脂、确保管片间接缝防水质量等； (42)9.5侧穿中国移动通信塔 (42)9.6下穿中国电信通信塔 (42)9.7地面沉降安全保证措施 (43)盾构始发、正常掘进、到达施工作业指导书1.编制目的明确盾构始发、正常掘进、到达施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范施工作业。
盾构到达施工技术的一些措施
盾构到达施工技术的一些措施
1、根据盾构机的贯通姿态及掘进纠偏计划进行推进，纠偏要逐步完成，每一环纠偏量不能过大。
2、在盾构机距离端头墙50米时，选择合理的掘进参数，逐渐放慢掘进速度，逐渐降低推力，缓慢均匀地切削洞口土体，以确保到达围护桩和墙体的稳定和防止地层坍塌。
3、加强地表沉降监测，及时反馈信息以指导盾构机掘进。
4、在拼装的管片进入加固范围后，浆液改为快硬性浆液，提前在加固范围内将泥水堵在加固区外。
当后一环管片拼装完成后，通过管片的二次注浆孔，注入双液浆进行封堵。
5、由于盾构到站时推力较小，致洞门附近的管片环与环之间连接不够紧密，因此作好后20环管片的螺栓紧固和复紧工作。
防止管片松弛而影响密封防水效果。
盾构始发和到达施工关键技术[详细]
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第二部分 盾构始发施工技术介绍
第二部分 盾构始发施工技术介绍
（2）始发及到达托架安装 始发托架： ① 基座必须具有足够的刚度、强度。 ② 安装前测量放样，准确定位始发基座，轨道上涂抹硬
质润滑油，减少推进阻力 ③ 基座坡度（盾构机中心坡度）略小于隧道设计轨道坡度
第二部分 盾构始发施工技术介绍
➢反力支撑系统 （1）系统组成 反力架及支撑系统由钢反力架、钢支撑及负环管片 临时衬砌组成。一般情况下负环管片通缝拼装。
形成冻土需要的时间，因条件而异，一般需40～60日。 冻土会产生冻胀和解冻沉降，特别是在粘性土层场合下，对 此应采取必要的措施。
冻结法是一种不得已的办法，需充分考虑盾构设备本身的 要求。
第二部分 盾构始发施工技术介绍
➢始发托架安装
（1）始发及到达托架结构 始发托架一般采用钢结构形式，主要承受盾构机的重力及 推进时盾构机产生的摩擦力和扭转力。结构设计考虑盾构 前移施工的便捷和结构受力，以满足盾构在组装时对主机 进行向前移动的需要。盾构机主机总重达300吨以上，始 发托架必须具有足够的强度、刚度和稳定性。
（3）冷冻法 冻结法是将自然状态下不均匀的地层通过冻结变成具有均
匀力学性质的冻土。 考虑到钻孔直径和施工性冻结管直径采用8.9cm或10cm；
埋设间距兼顾到施工性和成本因素一般定为80cm。 用冻结法进行始发保护，多采用从地面竖直冻结的方式。
到达处多采用从竖井水平冻结的方式，加固强度大且稳定。 存在流动地下水时，因推进速度不可能达到1～2m/日，因 此要注意地下水状况和竖井内的漏水情况。
第二部分 盾构始发施工技术介绍
（2）高压旋喷注浆 高压喷射注浆法所形成的直径，随施工地层的性质和施
工深度而变化，一般根据地层的N值进行设定。 砂砾地层和粘聚力大的粘土层，有时不能形成满意的加
盾构始发掘进技术要点
1.1.1盾构始发掘进技术要点（1）在进行始发台、反力架和首环负环管片的定位时，要严格控制始发台、反力架和负环的安装精度，确保盾构始发姿态与隧道设计线形符合。
（2）负环管片安装前，在盾尾内侧标出负9环管片的位置和封顶块的偏转角度，管片安装顺序与正常掘进时相同。
第一环负环管片定位时，管片的后端面应与线路中线垂直，负环管片采用错缝拼装方式。
负9环管片拼装完成后，用推进油缸把管片推出盾尾，并施加一定的推力把管片压紧在反力架上，即可开始下一环管片的安装。
（3）始发前基座定位时，盾构机轴线与隧道设计轴线保持平行，盾构中线可比设计轴线适当抬高。
（4）在盾尾壳体内安装管片支撑垫块，为管片在盾尾内的定位做好准备。
安装拱部的管片时，由于管片支撑不足，要及时垫方木进行加固。
管片在被推出盾尾时，要及时进行支撑加固，防止管片下沉或失圆。
同时也要考虑到盾构推进时可能产生的偏心力，因此支撑应尽可能的稳固。
（5）在始发阶段由于推力较小，地层较软要特别注意防止盾构低头。
（6）盾构在始发台上向前推进时，通过控制推进油缸行程使盾构机基本沿始发台向前推进。
（7）始发初始掘进时，盾构机处于始发台上，因此需在始发台及盾构机上焊接相对的防扭转支座，为盾构机初始掘进提供反扭矩。
（8）在始发阶段由于设备处于磨合阶段，要注意推力、扭矩的控制，同时也要注意各部位油脂的有效使用。
掘进总推力应控制在反力架承受能力以下，同时确保在此推力下刀具切入地层所产生的扭矩小于始发台提供的反扭矩。
（9）盾构始发前要根据地层情况，设定一个掘进参数。
开始掘进后要加强监测，及时分析、反馈监测数据，动态地调整盾构掘进参数。
（10）盾构组装前在基座轨道上涂抹油脂，减少盾构推进阻力；始发前在刀头和密封装置上涂抹油脂，避免刀盘上刀头损坏洞门密封装置。
（11）始发掘进时采用32T龙门吊进行出碴，洞内水平运输采用小碴斗出碴。
盾构施工阶段及始发与接收技术
盾构的施工一般分为始发、正常掘进和接收
施工阶段划分
始发是指 盾构自始发工作井内盾构基座上开始掘进，到完成初 始掘进（通常50~100m）止。
接收是指自掘进距接收工作井100m到盾构到达接收工作井内 接收基座上止。
拆除围护结构前必须对洞口土体进行加固。
合理选择洞门土体加固施工工法和必要的加固监测。
当盾构到达接收工作井100m时，应对盾构姿态进行测量和调 整。
当盾构到达接收工作井10m时，应控制掘进速度和土仓压力等
验算成型隧道管片与地层间摩擦力。
盾构密封刷进入洞门结构后，应进行洞门圈间隙的封堵和填充 注浆。注浆完成后方可掘进。
初始掘进过程应控制盾构姿态和推力。
在盾构贯通之前100m、50m处分两次对盾构姿态进行人工复 核测量。
常规接收Biblioteka 盾构接收施工盾构接收分类
钢套筒接收 水（土）中接收
接收施工要点
接收前，应对洞门段土体进行质量检查，合格后方可接收掘 进。
加固范围
一般为隧道衬砌轮廓线外左右两侧各3m、顶板以上3m、底板 以上3m，加固长度必须大于盾构本体长度2m及以上（刀盘+ 盾壳）
土体加固技术
常用的洞口土体加固方法
加固方法
深层搅拌法
常用，缝隙处旋喷法补充加固
高压旋喷注浆法
冷冻法
造价高、解冻后沉降
常见问题
加固效果不好 加固范围不当
开洞门时土体坍塌 造成始发时水土流失
洞口土体加固的风险防控和处理
加固后地层应具有良好的均匀性和整体性 加固后进行钻孔取芯试验,水平孔与垂直孔
检查孔使用后，采用低强度水泥砂浆封堵。
决定初始掘进长度的因素
地铁盾构始发与接收关键施工技术
地铁盾构始发与接收关键施工技术摘要：现如今，地铁已经成为了人们日常出行的重要工具。
盾构法是地铁施工的重要方法，始发、接收是关键区段，也是施工重难点。
在地铁隧道工程的施工中，盾构施工相关技术不仅能有效支撑和保护隧道，同时还能规避坍塌事故，之后再对隧道中存在的岩土等进行切削和灌浆操作，以保证工程项目的施工质量。
盾构机转接始发和接收相关技术属于盾构施工的关键部分，会受到诸多因素的制约和影响，操作的实际开展难度较大，所以施工企业一定要有效应用盾构机转接始发相关技术，强化对施工现场、施工质量方面的有效管控，以确保地铁工程的建设质量及在实际应用中的安全性、稳定性。
从地铁工程的建设来看，其具有施工环境复杂、投资大、周期长、施工难度大等特点，这也就导致施工中存在着多种风险。
随着地铁工程施工技术的发展，盾构法逐渐地被应用到地铁项目施工建设中，虽然盾构法对于地铁区间隧道的建设有很多的优势，然而由于所使用的设备投资大、操作要求高、影响因素多，尤其是在具体的施工中还存在很多的不确定因素，这就导致盾构法施工存在着诸多的风险。
为此，本文针对地铁盾构始发与接收面临的施工风险进行分析，明确其施工加固要求，并综合引入工程实例探析其关键技术，希望能够提供相关借鉴。
关键词：地铁；盾构；始发；接收；施工技术1.地铁工程盾构法施工风险分析1.1盾构始发阶段的风险在盾构施工的始发作业阶段，施工风险主要体现在以下方面：始发段的施工作业容易导致前方存在各种空洞，引起出现塌方事故，威胁施工人员的生命；在始发段的施工过程中，若是顶部与护壁的加固不牢，则可能会引起涌水塌方；应用盾构法施工时，需要使用到盾构机，若是盾构机的基座不稳、质量差，这就容易出现盾构机倾翻的情况，为施工人员带来安全风险；在盾构施工中，还存在反力架不稳定的情况，这也会存在安全风险；在盾构施工中，对于洞封门的凿除，若是没有及时清除土则可能会造成涌土，为施工的顺利进行带来了风险。
1.2盾构到达阶段的风险在盾构到达阶段，此时存在的施工风险主要体现在以下几方面：①接收端头加固不当，就会存在沉降过大的现象；②接收端头没有密封好，可能会造成淹井的现象；③接收基座的强度不够，盾构机存在倾倒的风险。
[PPT]盾构始发井与接收井联络通道施工关键技术及安全控制要点
![[PPT]盾构始发井与接收井联络通道施工关键技术及安全控制要点](https://img.taocdn.com/s3/m/f93a9df84a7302768f9939c7.png)
其它堆物荷载；
2.防止槽壁坍塌：
⑴控制泥浆质量，严禁使用不合格泥浆；
⑵经常量测泥浆面，在漏浆或由其它原因使浆面下降时，及时补浆；
⑶降雨季节或地下水位升高时应提高浆面标高；
⑷控制连续墙附近地面超载。
3.防止钢筋笼吊放不下：
⑴下笼前，检查槽壁垂直度，槽底沉淤；
⑵验笼时注意定位块不得过于凸出；
⑶吊笼就位后，检查变形情况；
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1、盾构始发井与接收井施工关键技术 1.3、钻孔灌注桩的关键施工技术 1.3.2、钻孔过程中易出现的故障
二、塌孔
其表征是孔内水位突然上升又下降，孔口冒细密的水泡，出渣量明显增加
而不见进尺，钻机负荷显著增加。
塌孔原因主要有：1）护筒埋置过浅，周围封填不密，漏水；2）操作不当，
如提升钻头，冲击锥（抓）或掏渣筒倾倒，或放钢筋骨架是碰撞孔壁；3）泥浆
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1、盾构始发井与接收井施工关键技术 1.2、地下连续墙的关键施工技术 1.2.4、质量控制要点
1.防止导墙破坏或变形：
⑴按要求施工导墙，导墙内侧钢筋应连接，注意墙深到位；
⑵导墙拆模后，立即在内侧加撑，撑导墙面之间不得有缝隙，支撑有
足够刚度；
⑶导墙附近荷载不宜过大，施工过程中尤其注意大型施工机械堆土或
七、 卡钻
卡钻原因有如下几种： 1）孔内出现梅花孔，探头石，缩孔等未及时处理； 2）钻头被塌孔落下的石头或误落入孔内的大工具卡住； 3）入孔较深的护筒倾斜或钻头被撞击严重变形； 3）钻头的尺寸不一，焊补的钻头过大； 4）下钻头太猛，或钢绳过长，使钻头倾向卡在孔壁上。
预防及处理措施： 1）对于向下能活动的上卡，可用上下提升法，即上下提动钻头，并配以钢丝绳 左右拨移，旋转； 2）卡钻后不宜强提，只宜轻提，经提不动时，可用小冲击锥冲或用冲吸的方法 将钻锥周围的钻渣松动后再提出。
(七)盾构的始发和正常掘进
一、土压平衡盾构掘进
复合式土压平衡盾构一般有三种掘进模式：敞开模式、局部气压模式和土压平衡模式。为了获得理想的掘进效果、 保证开挖面稳定、有效控制地表沉降及确保地面建筑物安全，必须根据不同的地质条件选择不同的掘进模式。
土压平衡盾构的三种掘进模式 a)敞开模式；b）局部气压模式；c）土压平衡模式
盾构正常掘进
盾构正常掘进
（三）泥水循环系统 泥水循环系统具有两个基本功能，一是利用泥 浆稳定掌子面，二是通过排泥泵将开挖渣料从 泥水仓通过排泥管输送到泥水分离站。 泥水循环系统由送排泥泵、送排泥管、延伸管 线、助设备等组成。 正面泥水量由送泥泵来控制，排泥流量由排泥 泵来控制。送泥泵将调制好的泥水通过送泥管 输送到泥水仓，而排泥泵则将携带渣土的泥水 排出，通过排泥管输送到地面的泥水处理设备 中进行分离。 泥水密度和泥水流量分别由安装在每条管路上 的伽马密度仪和电磁流量仪来测定； 泥水循环系统的控制分为手动、半自动自动3种 方式，其中自动方式包括开挖模式、旁通模式、 隔离模式（接管时）、反循环模式（也称逆洗 模式，用于堵管或清洗管路）、停机模式等5种 操作模式。
盾构始发、掘进、接收专项施工方案20130306-2
中铁十一局集团有限公司
昆明轨道交通三号线东标段二工区项目部
6.4 盾构机始发场地布置图 ...................................................................................................... 32 6.5 洞内照明、管线、走道板布置图 ...................................................................................... 32
3
施工进度计划 ....................................................................................................... 16
3.1 编制原则 .............................................................................................................................. 16 3.2 主要工序进度指标 .............................................................................................................. 16 3.3 施工进度计划 ...................................................................................................................... 16
盾构始发和接收施工技术
盾构始发和接收施工技术本页仅作为文档页封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March盾构始发及接收施工技术摘要：随着技术进步、认识提高、综合国力的增强，特别是随着该施工技术所显现的优势，盾构法越来越多地被国内地铁界所接受，上海、广州、南京、北京、深圳、天津、西安、成都、沈阳、杭州、青岛等城市都使用这种方法。
上海地铁是国内最早采用盾构施工的，且大部分工程都是利用盾构完成的；虽然盾构有许多成功的工程实例，但是使用这种方法也有较大的风险。
如盾构在隧道内只能前进，不可后退，一旦盾构本身出现致命的故障，可能就会产生灾难性的后果。
而且使用盾构在对洞口进行加固处理的始发时阶段出问题的概率很高，即使是非常有经验的承包商也常会发生类似事故。
本文重点介绍盾构始发及接收的技术问题。
.关键词：盾构机始发接收1始发技术的重要性及关键技术由于在始发阶段存在以下几种特殊情况：（1）始发推进前需凿除车站的围护结构（主要是处理钢筋混凝土结构），凿除围护结构后的土体在一定的时间段内必须保持自稳，不能有水土流失；（2）始发阶段盾构机主体在始发导轨上不能进行调向；（3）始发阶段的姿态及地面沉降控制比正常推进阶段更困难；（4）始发期间一些设备，包括出土都不能正常使用。
有时也会存在盾构机因为车站结构的原因而不能整机始发。
综上所述，盾构在初始阶段的施工难度很大。
因此，盾构隧道始发技术是盾构法施工技术的关键，也是盾构施工成败的一个标志，必须要全力做好。
同时还应确保盾构连续正常地从非土压平衡工况过渡到土压平衡工况，以达到控制地面沉降，保证工程质量等目的。
始发技术包括洞口端头处理（在软土无自稳能力的地层中）、洞门混凝土凿除（主要针对钢筋混凝土围护结构）、盾构始发基座的设计加工、定位安装；始发用反力架的设计加工、就位；支撑系统、洞门环的安设、盾构组装、盾构始发方案、其他保证盾构推进用设备、人员、技术准备等，直到始发推进。
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2、盾构始发风险分析
（1）加固效果不好 端头土体加固的效果不好是在始发过程中经常遇到的 问题。采取的主要措施是必须根据端头土体情况选择合理 的加固方法，而且要加强过程控制，特别是要严格控制一 些基本参数。对于加固区与始发井间形成的必然间隙要采 取其它方式处理。 （2）开洞门时失稳 开洞门时失稳主要表现为土体坍塌和水土流失二种， 其主要原因也是由端头加固效果不好所致。在小范围的情 况下可采用边破除洞门砼，边利用喷素砼的方法对土体临 空面进行封闭。如果土体坍塌失稳情况严重时，只有封闭 洞门重新加固。
盾构始发和到达施工关键技术
中铁六局集团有限公司
二0一三年六月
主要内容
第一部分 基本概念
第二部分 盾构始发施工技术介绍
第三部分 盾构到达施工技术介绍
第四部分 实例分析 第五部分 应吸取的经验教训
Байду номын сангаас
第一部分 基本概念
第一部分 基本概念
盾构始发的定义:是指盾构在安装竖井内或过站竖井内， 自盾构主机开始定位，刀盘向前推进贯入围岩，沿设计 线路向前掘进，直至具备拆除负环条件为止。 盾构到达的定义: 指盾构机到达过站竖井或拆卸井，要完 成到达前的定位测量、接收架的安装、管片连接装置的 安装和区间隧道洞口的处理等工作。
第二部分 盾构始发施工技术介绍
• 端头加固范围 （1）土体横向加固最小尺寸
第二部分 盾构始发施工技术介绍
（2）土体纵向加固范围（无水，粘土层） ① 始发端头加固长度不小于6m； ② 到达端头在地质条件较差时加固长度不小于3m。
第二部分 盾构始发施工技术介绍
（3）土体纵向加固范围（有水，砂砾、粉砂层） L=盾构长度+（2~3）B其中，B为管片宽度
第二部分 盾构始发施工技术介绍
• 扇形压板式洞门密封 该种方式洞门密封装置在内衬墙入门洞圈周围安装设有 M20螺孔的预埋板A，用螺栓将密封橡胶板、压紧环板B 和扇形压板栓连在预埋环板A上。
第二部分 盾构始发施工技术介绍
第二部分 盾构始发施工技术介绍
• 折页式洞门密封
第二部分 盾构始发施工技术介绍
第二部分 盾构始发施工技术介绍
• 端头土体加固主要方法
第二部分 盾构始发施工技术介绍
（1）注浆加固 注浆加固的效果，主要是增强粘聚力，对其它因素影响不 大。 注浆加固法优缺点：施工性好且经济（从地面、井内 均可施工）。但地层加固的可靠性低，加固强度有限，故 多用于改善止水特性。 注浆加固法注意事项：注浆材料和施工方法多种多样， 需根据地下水、地质、施工环境等来确定，同时要考虑所 期待的加固效果，包括注浆量过大引起的地层隆起的处理 对策等。
第二部分 盾构始发施工技术介绍
第二部分 盾构始发施工技术介绍 （2）反力架及支撑系统安装
反力架安装时，首先测量在反力架位置起始里程断面的中 心线，并刻划在始发井侧墙上，以便反力架中心定位，反力 架中心随始发托架抬高而同时抬高。定位的关键是反力架紧 靠负环管片的定位平面与此处的隧道轴线垂直。反力架与车 站结构连接部位的间隙要垫实，以保证反力架脚板有足够的 抗压强度。 反力架底部的横梁和立柱下端，采用钢支撑支顶在后面底 部，位置确定之后，再焊接固定后部斜撑。 反力架的设计及加固都需进行力学计算后实施。
第二部分 盾构始发施工技术介绍
始发托架安装
（1）始发及到达托架结构 始发托架一般采用钢结构形式，主要承受盾构机的重力及 推进时盾构机产生的摩擦力和扭转力。结构设计考虑盾构 前移施工的便捷和结构受力，以满足盾构在组装时对主机 进行向前移动的需要。盾构机主机总重达300吨以上，始 发托架必须具有足够的强度、刚度和稳定性。
第二部分 盾构始发施工技术介绍
• 负环管片脱出盾尾后与托架有 一定空隙，需要使用木楔子加 固，同时使用钢丝绳对负环管 片全环加固。
第二部分 盾构始发施工技术介绍
（2）盾构的始发 •空载推进 盾构在空载向前推进时，主要控制盾构的推进油缸行程和 限制盾构每一环的推进量。 要在盾构向前推进的同时，检查盾构是否与始发台、始发 洞发生干涉或是否有其他异常事件或事故的发生，确保盾构 安全的向前推进。 •始发时盾构姿态的控制 主要通过盾构机的推油缸行程来控制姿态。 •始发时盾构推进参数的控制 在保证盾构正常推进的情况下，稍微降低总推力和刀盘扭 矩。
第二部分 盾构始发施工技术介绍
（3）洞门圈封堵 当盾构前体进入洞口后及时调整洞口圈密封设备的压板,防止 注浆时因注浆压力作用使帘布橡胶板外翻发生漏浆。根据出洞 口的深度推算出盾尾进入开挖面的里程,确定盾尾已进入开挖面 土体后,开启盾尾油脂系统为盾尾注入足量的盾尾油脂,然后通过 管片预留注浆孔对洞口圈压注双液浆进行封堵。待洞口圈封堵 完成后开启同步注浆系统进行背衬注浆,进入正常掘进循环。 （4）联系条的安装 盾构始发后,在拆除负环管片前,在管片注浆孔(吊装孔) 安装螺 栓将进洞段10 环管片用高强度的角钢联系起来,防止在负环管 片拆除后,出洞处管片之间出现松动,从而导致渗水等事故。联系 条必须在洞口混凝土保护圈达到设计强度后才能拆除。
洞口地层处理 洞口地层效果验收
盾构机及反力架定位、固定
洞门密封安装 设备验收 洞门破除 负环管片的定位、安装 负环管片安装 盾构始发
第二部分 盾构始发施工技术介绍
始发端头加固
为了盾构机顺利始发有两种方式:一是采用注浆、冻结法等方 式使出洞段地层具有一定的自稳性;二是通过设置双层挡土墙 或双层竖井的方式使出洞段地层具有一定的自稳性。一般情 况下,由于出洞施工场地限制及节约成本的考虑,多采用第一种 方式,即通过地质改良使地层具有一定的自稳性,从而确保出洞 施工的安全。 地层加固应达到以下目的: ①防止设置竖井时造成的围岩松动影响; ②保证破除围护结构后的开挖面具有一定的自稳性; ③防止或减少地层损失从而减少地面沉降。 随着盾构适应性越来越广泛，盾构始发到达端头地层越来越 复杂，越来越多的盾构端头采用回填水土为主，加固为辅的 处理方式。
第二部分 盾构始发施工技术介绍
第二部分 盾构始发施工技术介绍 盾构推进
（1）负环管片安装 • 负环管片安装准备 在安装负环管片之前，为保证负环管片不破坏尾盾刷、保 证负环管片在拼装好以后能顺利向后推进，在盾壳内安设 厚度不小于盾尾间隙的方木（或型钢），以使管片在盾壳 内的位置得到保证。 • 负环管片后移 第一环负环管片拼装成圆后，用4～5组油缸完成管片的 后移。管片在后移过程中，要严格控制每组推进油缸的行 程，保证每组推进油缸的行程差小于10MM。在管片的后 移过程中，要注意不要使管片从盾壳内的方木（或型钢） 上滑落。
第二部分 盾构始发施工技术介绍 反力架、负环管片的拆除
反力架、负环管片的拆除时间根据背衬注浆的砂浆性能 参数和盾构的始发掘进推力决定。一般情况下，掘进 100M以上（同时前50环完成掘进7日以上），可以根据 工序情况和工作整体安排，开始进行反力架、负环管片 拆除。
第二部分 盾构始发施工技术介绍
第二部分 盾构始发施工技术介绍
（2）高压旋喷注浆 高压喷射注浆法所形成的直径，随施工地层的性质和施 工深度而变化，一般根据地层的N值进行设定。 砂砾地层和粘聚力大的粘土层，有时不能形成满意的加 固桩。另外，在施工深度超过40m时，应谨慎设定。
第二部分 盾构始发施工技术介绍
第二部分 盾构始发施工技术介绍
• 某处过江隧洞泥水盾构洞门密封 此处洞门采用密封水箱的方式进行洞门密封，洞门处安装 两道扇形压板式密封，在盾构机通过洞门时，两道帘布间 会形成一个空腔，在此空腔内可注入盾尾油脂，有效加强 洞门密封性。
第二部分 盾构始发施工技术介绍
第二部分 盾构始发施工技术介绍
• 成都地铁泥水盾构洞门密封 此处洞门密封也是密封水箱的一种方式，洞门密封环最外 周为一道折页式密封，而在洞门密封内侧加装两道盾尾刷， 加强洞门密封效果。
第二部分 盾构始发施工技术介绍
第二部分 盾构始发施工技术介绍
• 负环管片与反力架的连接及 加固 负环管片由推进油缸推出与反 力架接触后需要与反力架进行固定， 根据现场情况一般使用螺栓与反力 架连接或者焊接挡块与反力架固定。 • 负环管片的拼装类型 在安装井内的负环管片的拼装 类型通常采取通缝拼装可以保证能 及时、快速的拆除负环管片。
始发技术包括洞口端头处理（在软土无自稳能力的 地层中）、洞门砼凿除（主要针对钢筋砼围护结构）、 盾构始发基座的设计加工、定位安装；始发用反力架的 设计加工、就位；支撑系统、洞门环的安设、盾构组装、 调试；盾构始发方案、其他保证盾构推进用设备、人员、 技术准备等，直到始发推进。
第二部分 盾构始发施工技术介绍
第一部分 基本概念
盾构始发、到达是盾构施工中风险最大的环节之一，非 常容易发生工程质量和安全事故。 如何对盾构始发、到达的安全和质量风险进行评估，并 形成风险对策以付诸实施，是确保盾构施工安全和质量 的必不可少的工作。
第二部分 盾构始发施工技术介绍
第二部分 盾构始发施工技术介绍
1、始发施工顺序及技术要求
第二部分 盾构始发施工技术介绍
第二部分 盾构始发施工技术介绍
（2）始发及到达托架安装 始发托架： ① 基座必须具有足够的刚度、强度。 ② 安装前测量放样，准确定位始发基座，轨道上涂抹硬 质润滑油，减少推进阻力 ③ 基座坡度（盾构机中心坡度）略小于隧道设计轨道坡度
第二部分 盾构始发施工技术介绍 反力支撑系统 （1）系统组成 反力架及支撑系统由钢反力架、钢支撑及负环管片 临时衬砌组成。一般情况下负环管片通缝拼装。
第二部分 盾构始发施工技术介绍
（3）始发后盾构机“叩头” 始发推进后，在盾构机抵达掌子面及脱离加固区时容易 出现盾构机“叩头”的现象，根据地质条件不同有些可能 出现超限的情况。为此，通常采用抬高盾构机的始发姿态、 合理安装始发导轨以及快速通过的方法尽量避免“叩头” 或减少“叩头”的影响。
第二部分 盾构始发施工技术介绍