简析土压平衡盾构掘进施工工艺

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土压平衡盾构施工简介

（1）盾构区间施工组织设计、风险源评估报告(风险分析及预案)、周边环境调查报告（2）盾构吊装、组装方案（3）龙门吊吊装、安装方案（4）盾构始发接收试掘进方案（5）监测方案（6）临时用电施工组织设计（7) 洞门凿除方案 (8) 二次注浆方案，运输方案（水平、垂直） (9) 端头加固方案（10）负环拆除方案 (11) 龙门吊基础方案、搅拌站基础方案 (12) 管片生产施工组织设计（13）联络通道施工方案（14）洞门施工方案
（5）龙门吊
区间配置16T龙门吊一台，45T龙门吊两台，沿管片堆放场、盾构材料堆放场、渣土池及工作井、出土口之间设置龙门吊轨道梁，用于调运渣土、调运材料分别安装龙门吊供专门使
用，龙门吊轨道基础尽量与车站施工合建，注意与监理沟通龙门吊轨道基础方案报批。
（6）砂浆站
临近始发井口或者出土口设置砂浆站，并配置80T以上水泥罐、砂池、膨润土及水泥堆放场，
4、盾构机组装应注意的问题 5、盾构机调试应注意的问题
（三）盾构始发及试掘进
1、负环管片安装 2、洞门密封与洞门破除
3、盾构始发
（四）盾构正常掘进
1、掘进模式与主要参数控制 2 、掘进方向控制
（五）盾构到达及盾构解体吊出等过程
（六）联络通道施工（七）洞门施工
（八）盾构施工测量与监测
（一）盾构施工整体筹划（人、机、料、法、环）
构始发定位是否准确关系到盾构机开始掘进时，盾构机的实际中线和设计中线的偏差大小
以及盾构机的掘进姿态是否理想等问题，所以应该给予足够的重视，在整个托架定位放样过程，包括内业资料计算，都必须有相应的检查和复核，确保定位准确，符合策划要求。
（3）托架的重要作用是：支撑300吨重的盾体，使之保持稳定；为盾构机的井下安装提供平台；

土压平衡盾构机类泥水模式掘进施工技术

土压平衡盾构机类泥水模式掘进施工技术摘要：为解决上砂下岩富水地层盾构掘进施工的技术难题，文章结合佛山地铁某盾构区间施工案例，对该地层盾构的施工难题开展技术分析及研究。

基于土压平衡盾构机采用泥水平衡盾构掘进原理的掘进技术，通过向土仓注入膨润土泥浆，建立满仓泥水压（达到泥水盾构建立泥水仓的效果），对开挖面前方砂层地质进行平衡稳定，再辅助满仓实压模式掘进的施工方法。

通过实施表明，此技术可有效的降低超排量，控制施工风险，保护地面环境安全。

关键词：上砂下岩；膨润土；盾构；类泥水；渣土改良1前言土压平衡盾构是采用掘进渣土平衡地层水土压力，由于砂质地层含沙量大，含泥量低，具有含黏度低、水量大且具有一定水头压力，渗透系数高，流动性大等特点，土压平衡方式在砂层中很难做到掌子面稳定，其次盾构掘进对地层的扰动容易造成涌砂和涌水，而此时盾构机土仓没法建立满仓土压（满仓实土会造成掘进推力大，无速度），给砂水有流动的空间，从而导致上覆水土压力流失，严重的可能造成多米诺骨牌效应，造成地面塌陷、掘进困难等组诸多难题。

而采用泥水平衡原理，可在土仓建立满仓泥水压，有效平衡地层水土压力，稳定上部砂层，且能保证盾构正常掘进。

因此，在盾构机掘进时向土仓主动加注膨润土泥浆，安全快速地建立主动土压力平衡掌子面的被动土压力，伴随增加土渣渣土的粘度，不形成喷涌、突水等情况，从而避免上述问题。

因而总结形成了“上软下硬富水含砂土压平衡盾构机类泥水模式掘进施工工法”，以期能为类似工程盾构掘进施工提供借鉴思路。

2工程地质水文情况佛山地铁某盾构区间隧道洞身存在长约243m，最大侵入隧道深度6m的<3-2>中粗砂地层，<3-3>砾砂地层，砂层上方为<2-1b>淤泥质土，<2-2>淤泥质粉细砂、<2-3>淤泥质中粗砂、<2-4>粉质粘土。

隧道洞身范围主要为基岩风化裂隙水，承压水头5.0~26.8m，承压水头埋深比稳定水位深，承压作用强，预测掌子面涌水量约700m³/d。

盾构掘进技术施工要点

盾构掘进技术施工要点一、土压平衡盾构掘进（一）土压平衡式掘进特点土压平衡盾构，是将开挖下来的土砂充满到开挖面和隔板之间泥土仓，根据需要在其中注入改良材料，用适当的土压力确保开挖面的稳定性。

通过贯穿隔板设置的螺旋输送机，可在推进的同时进行排土。

在施工时，必须在开挖两层隔板之间充满土砂，对其进行加压达到满足开挖面的稳定需要的状态。

为了获得适合于盾构推进量的排土量，要对土压力和出土盘进行计量，对螺旋式排土器的转数和盾构的推进速度进行控制，达到平衡状态，同时，还要掌握刀盘扭矩和推力等，进行正确的控制管理以防止开挖面的松动和破坏。

（二）土仓压力管理（1）在土压平衡盾构的施工中，为了确保开挖面的稳定，要适当地维持压力舱压力。

一般，如果土仓压力不足，发生开挖面的涌水或坍塌风险就会增大。

如果压力过大，又会引起刀盘扭矩或推力的增大而发生推进速度下降或地面隆起等问题。

（2）土仓压力管理的基本思路是：作为上限值，以尽量控制地表面的沉降为目的而使用静止土压力；作为下限值，可以允许产生少量的地表沉降，但可确保开挖面的稳定为目的而使用主动土压力。

（3）掌握开挖面的稳定状态，一般是用设置在隔板上的土压计来确定土仓压力。

（4）推进过程中，土仓压力维持有如下的方法：①用螺旋排土器的转数控制；②用盾构千斤顶的推进速度控制；③两者的组合控制等。

通常盾构设备采用组合控制的方式。

（5）要根据各施工条件实施良好的管理。

另外，需要确认伴随推进所产生的地基的变形、排土状态、刀盘扭矩以及其变化情况，及时在推进中修正土仓压力。

（三）排土量管理（1）为了一边保持开挖面的稳定一边顺利地进行推进，则需要适量地进行排土，以维持排土量和推进量相平衡。

可是，由于围岩的重度在掘进中会有一定的波动，以及受添加剂的种类、添加量或排土方式等因素的影响，排出渣土的重度也会发生变化，所以要恰当地掌握排土量是比较困难的。

另外，作为排土，其状态可在半固体状态到流体状态之间变化，其性状是各种各样的。

土压平衡盾构到达施工工艺工法

土压平衡盾构到达施工工艺工法1 前言1.1 工艺工法概况盾构隧道施工即为从一个车站（始发站）掘进至另外一个车站（到达站）的施工，盾构机即将进入到达站的施工即为盾构到达施工。

在盾构进入到达车站前9米的土体进行三轴搅拌加固，加固范围为盾构隧道竖向上下3m，盾构隧道横向左右3m，冷缝已采用旋喷桩进行补缝处理。

1.2工艺原理加强盾构机进站土体稳定性，调整盾构机进站姿态，加强管片拼装质量，确保盾构机安全出洞。

2 工艺工法特点2.1 质量控制对接收盾构井前土体进行预加固，并结合降水施工对端头进行降水，确保盾构机进洞时洞门无渗漏水发生；盾构机进洞前，对掘进参数进行控制，确保盾构精确贯通，防止盾构机进洞时发生栽头。

2.2 安全控制洞门凿除分3步进行，确定凿除时间，防止洞门出现坍塌。

3 适用范围盾构接收安全风险大，是盾构施工的关键环节之一。

盾构施工中加强隧道线型，盾构参数和姿态控制，以及地面沉降控制，以确保盾构准确、安全、顺利接收，防止出现坍塌、涌水涌砂等险情。

本工艺工法适用于盾构从距到达接收井50m至盾构全部进入接收井的作业过程。

4 主要引用标准4.1《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》（GB50307）；4.2《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299）；4.3《盾构法隧道施工与验收规范》（GB 50446）。

5 施工方法接收端土体加固及降水、接收托架的安装与固定、接收井的准备、洞门凿除施工、渣土外运及橡胶帘布的安装及盾构机贯通后上接收托架等，以此提高盾构机接收的安全系数。

6 工艺流程及操作要点6.1 施工工艺流程施工工艺流程见图1。

洞门密封的安装接收托架的安装与固定贯通后步上接收托架到达段的掘进掘进参数的调整碴土的清理掘进方向的控制洞门部分凿除洞门剩余部分凿除图1 盾构接收施工工艺流程图6.2 操作要点6.2.1 洞门凿除在凿除洞门前，在洞门范围内采用水平钻孔的方法进行超前检查，水平钻孔的长度需进入加固地层3～3.5m ，在水平钻孔中安装注浆管以备二次注浆，确认洞门外侧的地下泥水和流沙情况，防止洞门凿开后大量泥水或流沙涌进车站接收井；若出现钻孔流水、流沙的情况，可利用水平注浆管进行注浆补充加固，加固效果直到洞门完全密封即可。

土压平衡盾构始发施工工艺工法

⼟压平衡盾构始发施⼯⼯艺⼯法⼟压平衡盾构始发施⼯⼯艺⼯法1 前⾔1.1 ⼯艺⼯法概况盾构始发指盾构机从开始推进到盾构机全部进⼊⼟体并且零环注浆封闭完成的作业过程。

盾构始发⼀般均在具备整体始发条件下进⾏，但在不具备整体始发条件的情况下，可以根据现场实际情况，将后配套台车断开，延长相关管路，采⽤分体始发形式，待盾构掘进⼀定长度后，再将其余台车吊⼊井下。

盾构始发在直线上始发较多，在曲线上始发时要根据曲线的⼤⼩，现场实际情况等通过拟合线形，计算确定始发基座的具体位置、⾼程等。

1.2 ⼯艺原理盾构的始发，是利⽤设在⼯作井内的临时拼装管⽚等承受反⼒设施把盾构机由始发台上推进，从始发出⼝贯⼊围岩、沿规定的路线开始掘进。

2 ⼯艺⼯法特点2.1始发端头⼟体需进⾏加固处理，具有⼀定的⾃稳能⼒。

洞门破除需分两次进⾏。

2.2 盾构基座（钢基座）、反⼒架等的设置、制作与安装要具备⾜够的刚度，保证负载后变形量满⾜盾构掘进⽅向要求。

同时要确保盾构掘进⽅向符合隧道设计轴线。

2.3 负环管⽚的数量、形式等必须根据现场实际情况计算⽽定，拼装时必须确保其真圆度，并防⽌受⼒后旋转、位移。

2.4 盾尾进⼊洞⼝后，将洞⼝密封与封闭环管⽚紧贴，以防⽌泥⽔与注浆浆液从洞门泄漏，同时要适时对洞门进⾏注浆封闭。

2.5 本⼯艺⼯法可靠、安全。

3 适⽤范围本⼯艺⼯法适⽤于各类地层的盾构始发阶段的施⼯。

4 主要引⽤标准4.1盾构区间⼯程施⼯设计图纸、地质详细勘察报告和地质补充勘察报告、施⼯调查报告等资料。

4.2《岩⼟⼯程勘察规范》（GB50021）4.3《地下铁道、轻轨交通岩⼟⼯程勘察规范》（GB50307）4.4《地下铁道⼯程施⼯及验收规范》（GB50299）4.5《盾构法隧道施⼯与验收规范》（GB50446）等国家现⾏有关施⼯及验收规范、质量技术标准。

5 施⼯⽅法盾构的始发，⾸先要对洞⼝端头进⾏处理达到⼀定的⾃稳能⼒，然后凿除洞门砼，始发基座的设计加⼯、定位安装（砼始发台的施做），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，其他保证盾构推进⽤设备、⼈员、技术准备等，直到始发推进，盾构机全部进⼊⼟体并且零环注浆封闭完成。

盾构施工工序及要领介绍

如：直接11.65m泥水盾构始发时，盾构始发段设计线路纵向坡度为5.5%，刀盘上部靠拢加固体面侯，下半部距离开挖面距离将尽600mm，当时没有进行盾构始发坡度调整，盾构进洞门掘进就出现栽头。主机最大达到7.5%，油缸上下行程差300mm。无法进行管片安装，只能取消管片纵向螺栓连接螺栓，在上半部管片间加垫钢板进行油缸行程和间隙调整。
➢始发基座
根据复核的盾构始发线路，进行始发基座的定位。常用钢结构或混凝土现浇方式。
二、盾构施工工序
1 盾构始发 ➢洞门密封
为了防止盾构始发掘进时泥土、地下水从盾壳和洞门的间隙处流失，以及盾尾通过洞门后背衬注浆浆液的流失，在盾构始发时需安装洞门临时密封装置，常用单折叠密封、地下水位丰富及大直径盾构采用双道密封装置或其它形式（尾刷等），由帘布橡胶板、圆环板、折页压板等组成。同时可在工作井结构施工时预埋注浆管，在延长洞门钢环上焊接注浆管，各注浆管均布置在上半断面。
膨润土溶液进浆管
排浆管
泥水平衡盾构
二、盾构施工工序
1、盾构始发 2、土压平衡盾构掘进 3、泥水平衡盾构掘进 4、管片壁后注浆 5、方向控制盾构始发
端头加固并检查加固效果
盾构始发施工包括：始发端头地层加固、始发台施工
降水井施工、始发基座定位、洞门密封安装、洞门破除、盾构组装调试、反力架支持系统、延长洞门及密封安装
二、盾构施工工序
1 盾构始发
➢始发端头地层加固
加固范围：在具备条件下满足盾构刀盘在出加固区前，盾尾完全进入土体，洞门橡胶密封与管片间形成密封环后进行注浆（砂浆、双液浆）填充，同时进行密封与管片间缝隙的封堵。再次掘进土仓可建立平衡压力、洞门封堵完成。
如：盾构直径11.65m，主机长度11.7m。加固范围：纵向长15m（结构 0.8m+1m连续墙）、隧道外轮廓以外两侧各3m、加固深度隧道外轮廓底以下3m。

土压平衡盾构机过砂层掘进技术

土压平衡盾构机过砂层掘进技术林世友[1]阳争荣[2]（广东水电二局股份有限公司，广东增城 511340）（广东水电二局股份有限公司，广东增城 511340）摘要:本文以实例介绍了土压平衡盾构机采用高分子材料过砂层掘进新技术，地面沉降得到了有效控制，确保了地面安全，从根本上解决了目前国内土压平衡盾构过砂层沉降难以控制的技术难题，可为类似地层盾构隧道掘进提供宝贵的技术支持和借鉴。

关键词: 土压平衡盾构机；高分子材料；砂层掘进1 案例由广东水电二局股份有限公司施工的广州市轨道交通五号线车陂南站～三溪站盾构区间土建工程，采用两台日本三菱土压平衡盾构机掘进。

盾构隧道设计为双线圆形隧道，区间线路长度为2494.335延米（单线）。

隧道内径为5400mm，外径为6000mm，管片宽度为1.5m。

盾构掘进方向由东往西掘进，从三溪站始发，中间过东圃站后继续掘进，在车陂南站东端吊出。

盾构从东圃站西端二次始发后，左右线将分别穿过长度38.1米和82.5米的砂层地质，砂层侵入隧道厚度为2米，地面为黄埔大道路面，不具备加固条件，同时横跨隧道上方分别有Φ600和Φ1000两条自来水管穿过，沉降控制要求极高。

通过对当今国内外盾构掘进技术的研究和总结，车三盾构项目部采用国际先进盾构掘进技术：在掘进中加入日本进口高分子材料顺利通过了该段砂层地质掘进，地面沉降控制在12.2mm之内，实现了土压平衡盾构机过砂层的技术突破和创新。

2 采用高分子材料过砂层实施方案2.1 盾构过砂层需解决的问题盾构在建（构）筑物下掘进，首要的问题是要解决地面沉降超标，防止地下管线破裂、地面坍塌造成建筑物破坏及安全事故。

盾构在上部为砂层下部为岩层即上软下硬地层掘进，极易造成地面沉降和塌陷，这是也广州地铁盾构施工急需解决的难点。

土压平衡盾构机在上软下硬地层中掘进，由于砂层自稳能力差及富含丰富的地下水，盾构在掘进过程中土压平衡条件难以建立，经常导致地面沉降过大或坍塌等情况的发生。

土压平衡盾构隧道施工工艺简介

4、隧道断面布置形式
1、井下准备：工作井施工
1、井下准备：基座安装
盾构基座为钢结构预制成榀，盾构基座位置按设计轴线准确放样，安装时按照测量放样的基线，吊入井下就位焊接。两根轨道中心线与基座上的盾构必须对准洞门中心且与隧道设计轴线一致，并对基座加设支撑加固。
1、井下准备：出洞装置安装
4、隧道断面布置形式
灯架
通风管照明、控制电缆
动力电缆
栏杆
走道进排水管
电机车轨道
三、盾构进出洞技术
1、封门形式
钢结构、混凝土结构、砖墙
2、洞门土体加固
注浆、降水、冻结
1、封门形式
以混凝土结构为例
2、洞门土体加固
以冻结为例
四、盾构推进
1、参数设定 2、盾尾注浆 3、管片拼装
2、井上准备：测量
平面测量
（2）地面与井下连测定向测量采用几何定向法。在井口 X 设站，传递至隧道内的固定边（固定边宜在150M－200M左右）整个施工期间不得少于三次定向，三次定向成果最大之差应≤8″～ 10″，横向误差≤3mm～5mm。
（3）井下导线以定向测量结果为井下导线的起始边，尽量使导线布设为等边直伸导线，井下边长一般以200m左右为宜，井下导线测角6－8测回，分别测左右角各一半，圆周角闭合差≤3″ ，重复测导线水平角总和不得大于±3”×n1/2 （n为测站数），边长测定需正倒镜各测4次，且应往返测边。
由于工作井洞圈直径与盾构外径存有一定的间隙，为了防止盾构出洞时及施工期间土体从该间隙中流失，在洞圈周围安装橡胶帘布带、环板、铰链板、弧型插板等组成的密封装置，并设置注浆孔，作为洞口防水堵漏的预防措施。
橡胶帘布加强板环布 10 均布螺钉垫圈穿墙管 5 均布销套翻板盾构管片

土压平衡盾构施工工艺

土压平衡盾构施工工艺土压平衡盾构的基本原理是用一件有形的钢质组件沿隧道设计轴线开挖土体而向前推进。

土压平衡盾构属封闭式盾构。

盾构另一个作用是能够承受来自地层的压力，防止地下水或流砂的入侵。

01工作原理1.盾构机的掘进液压马达驱动刀盘旋转，同时启动盾构机推进油缸，将盾构机向前推进，随着推进油缸的向前推进，刀盘持续旋转，被切削下来的渣土充满泥土仓，此时开动螺旋输送机将切削下来的渣土排送到皮带输送机上，后由皮带输送机运输至渣土车的土箱中，再通过盾构井口垂直运至地面。

2.掘进中控制排土量与排土速度当泥土仓和螺旋输送机中的碴土积累到一定数量时，开挖面被切下的渣土经刀槽进入泥土仓的阻力增大，当泥土仓的土压与开挖面的土压力和地下水的水压力相平衡时，开挖面就能保持稳定，开挖面对应的地面部分也不致坍塌或隆起，这时只要保持从螺旋输送机和泥土仓中输送出去的渣土量与切削下来的流人泥土仓中的渣土量相平衡时，开挖工作就能顺利进行。

3.管片拼装盾构机掘进一环的距离后，通过管片拼装机通缝或错缝拼装单层衬砌管片，使隧道—次成型。

02操作工艺盾构掘进时泥土质量控制1.泥土压力控制。

盾构中的泥土压力可通过以下3种方式调节：（1）调节螺旋输送机的转数；（2）调节盾构千斤顶的推进速度；（3）两者组合控制。

2.泥土塑流性控制。

泥土的塑流性可通过以下4种方法测试。

（1）土仓内的土压。

可通过设在盾构隔板上的土压计测定，是判断泥土塑流性的一种简洁方法。

（2）盾构负荷。

由掘削扭矩、螺旋输送机的扭矩等负荷的变化推定泥土的塑流性。

（3）螺旋输送机的排土效率。

泥土塑流性好的情况下，从螺旋输送机的转数算出的排土量与计算掘削土量的相关性较高。

（4）排土形状测量。

根据目测排土状况或者泥土取样的坍落度试验可以判定泥土的塑流性。

3.防止刀盘泥饼的形成：（1）土舱内水、土、气压力设定值不宜过高，应设法减小刀盘与正面岩土的挤压应力；（2）采取发泡剂等措施切断裂隙水的通道，防止地层中裂隙水涌入；（3）合理布设刀盘刀具，遇到塑性大、裂隙水丰富的风化岩土时，应及时拆除滚刀；（4）向刀盘正面压注一定量的发泡剂或润滑水，减小刀盘与正面土体的碾磨力，同时还可增加破碎的流塑性；（5）在土舱内加以适当的气压，提高螺旋输送机的排土能力。

盾构掘进施工主要工艺

第一节盾构掘进施工主要工艺1、盾构始发与到达掘进技术1.1 始发掘进所谓始发掘进是指利用临时拼装起来的管片来承受反作用力，将盾构机推上始发台，由始发口贯入地层，开始沿所定线路掘进的一系列作业。

本工程中每台盾构机都要经过两次始发掘进，第一次是盾构机组装、调试完后从三元里站始发，第二次是盾构机通过广州火车站后二次始发。

1.1.1 始发前的准备工作（1）始发预埋件的设计、制作与安装盾构机始发时巨大的推力通过反力架传递给车站结构，为保证盾构机顺利始发及车站结构的安全，需要在车站的某些位置预埋一些构件。

同时盾构机盾尾进入区间后为减小地层变形需要立即进行回填注浆，为了防止跑浆也需要在车站侧墙上预埋构件以实现临时封堵。

三元里车站始发预埋件大样及预埋位置如图：隧盾-施组-SD01、02所示。

（2）洞门端头土体加固三元里车站隧道端头上覆2米厚〈8〉类土（岩石中等风化带），开挖后侧壁基本稳定。

始发前不对端头进行加固。

（3）端头围护桩的破除始发前需要对洞门端头围护桩予以拆除，确保盾构机顺利出站。

三元里站端头围护桩厚1.1米，洞门预留孔直径6.62米。

计划对围护桩进行分块拆除如图7-1-1。

环形及横向拉槽宽度50cm，竖向拉槽宽度20cm，竖向槽沿围护桩接缝凿除。

盾构机推进前割断连接钢筋，拉开钢筋砼网片，清理石碴并处理外露钢筋头，避免阻挂盾壳。

围护桩拆除后，快速拼装负环管片，盾构机抵拢工作面，避免工作面暴露太久失稳坍塌。

拉槽图7-7-1 凿除分块示意图1.2 盾构机始发流程盾构机始发前首先将反力架连接在预埋件的位置，吊装盾构机组件在始发台上组装、调试；然后安装400宽的负环钢管片，盾构机试运转；最后拆除洞门端墙盾构机贯入开挖面加压掘进。

盾构机始发流程见下图：盾构机始发时临时封堵操作工艺流程如下：盾构机通过后临时封堵防止跑浆原理如图：隧盾-施组-SD03。

1.3 盾构机始发掘进（1）试验段掘进1）三元里站试验段掘进从三元里站起前100米隧道作为掘进试验段，通过试验段掘进熟练掌握在不同地层中盾构推进各项参数的调节控制方法，掌握管片拼装、环形间隙注浆等工艺。

土压平衡与TBM双模式盾构施工技术

土压平衡与TBM双模式盾构施工技术发表时间：2020-08-19T14:57:52.417Z 来源：《基层建设》2020年第9期作者：傅满[导读] 摘要：随着国内对安全文明施工及掘进效率的要求逐渐提高，隧道掘进机的施工应用也越来越广泛。

中建五局深圳市南山区 518000摘要：随着国内对安全文明施工及掘进效率的要求逐渐提高，隧道掘进机的施工应用也越来越广泛。

常规单一掘进模式，掘进机局限在各自优缺点的地层中。

TBM隧道掘进机是敞开式的，采用主机皮带机出渣，在突遇局部富水时容易发生喷涌、喷砂等问题。

土压盾构是封闭的，采用螺旋输送机出渣，在全断面硬岩地层中其掘进效率低。

因此，设计一款兼有两种优势适应不同地层的双模式盾构成为必然的选择。

本文基于土压平衡与TBM双模式盾构施工技术展开论述。

关键词：土压平衡；TBM双模式；盾构施工技术引言地铁作为现代城市的代表作之一，地铁项目能够有效缓解城市地表交通压力，缓和城市人地矛盾问题。

但是与普通工程项目相比较，地铁施工难度要更大，复杂程度要更高，需要投入大量物力、人力和资金。

地铁项目本身就是地下工程，施工单位需要在地下环境作业。

而面对复杂地质条件，如果缺少合适、合理的施工技术将会遇到很大的施工问题，尤其是质量问题和安全问题。

面对这样的背景就需要用到盾构施工方法，提高施工安全性和质量。

1土压平衡盾构技术第一步选择合适的模式。

土压式平衡盾构机总共有三种生产模式，分别是敞开式模式、半敞开式模式、土压平衡模式。

在选择掘进模式的时候，应当结合地层实际条件、表现的特征抉择。

一般来说，全断面岩层的掘进需要用敞开式模式。

要利用泡沫剂改良渣土。

软弱层复杂地层要应用土压平衡这种施工模式，依靠适量膨润土、泡沫改良渣土。

这种模式的使用，不可以频繁的调节土仓压力。

只要土仓压力比掌子面水压、土压大一些即可。

上软下硬类土层以及砂卵石土层的结构要更加复杂，当然这两种类型的土层也可以使用土压平衡这种掘进模式。

土压平衡盾构施工工艺

土压平衡盾构施工工艺3.6.1工艺概述土压平衡盾构施工中,由刀盘切下的弃土进入土仓，形成土压，土压超过预先设定值时，土仓门打开，部分弃土通过螺旋机排出土仓，从而保持土仓内土压平衡，土仓内的土压反作用于挖掘面，防止地层的坍塌。

3.6.2作业内容一、启动皮带机、刀盘、螺旋输送机等机电设备，根据测量系统面板上显示的盾构目前滚动状态选择盾构旋向按钮，一般选择能够纠正盾构滚动的方向；开启螺旋输送机的出渣口仓门并开始推进。

二、根据测量系统屏幕上指示的盾构姿态，调整各组推进油缸的压力至适当的值，并逐渐增大推进系统的整体推进速度。

三、在盾构的掘进过程中，值班工程师及设备主管人员随时注意巡检盾构的各种设备状态，如泵站噪声情况，油脂及泡沫系统原料是否充足，轨道是否畅通，注浆是否正常等。

操作室内主司机应时刻监视螺旋输送机出口的出渣情况，根据测量系统屏幕上显示的值调整盾构的姿态。

发现问题立即采取相应的措施。

四、掘进完成后停止掘进按以下顺序停止掘进：停止推进系统、逐步降低螺旋输送机的转速至零、停止螺旋输送机、关闭螺旋输送机出渣口仓门、停止皮带机、停止刀盘转动。

3.6.3质量标准及验收方法1、盾构本体滚动角不大于 3 度。

2、盾构轴线偏离隧道轴线不大于 50mm。

3、盾构推进过程中壁后注浆不小于设计方量，设计方量根据地质情况、地表监测情况调整。

4、根据横向偏差和转动偏差，应采取措施调整盾构姿态，防止过量纠偏。

5、盾构停止掘进时应采取适当措施稳定开挖面，防止坍塌。

6、必须对盾构姿态和管片姿态进行人工复合测量。

3.6.4工艺流程图以两趟列车完成一个掘进循环为例。

- 221 -图3.6.4-1 掘进控制流程图3.6.5工序步骤及质量控制说明一、工序步骤1.掘进准备工作就绪后，先启动水平运输设备，后启动螺旋输送机。

2.由盾构司机按有关盾构设备操作规定对推进系统进行检查和操作后即开始掘进，同时观察螺旋输送机排渣情况是否正常。

3.推进完成后，使盾构停留在管片安装模式下，并随时观察土仓内土压变化采取保压措施，- 222 -- 223 -防止掌子面坍塌，同时开始管片安装。

土压平衡盾构结构原理及施工工艺

土压平衡盾构结构原理及施工工艺
土压平衡盾构结构原理及施工工艺
本文以德国海瑞克公司生产的开挖直径为6400mm的土压平衡盾构为例,对盾构的结构原理和工作原理进行了阐述,并结合中铁五局一公司沈阳地铁四标施工的实际情况对盾构施工工艺及盾构施工中应注意的事项进行了简要的论述.
作者：吴正中作者单位：中铁五局一公司,410117 刊名：中国科技博览英文刊名：ZHONGGUO BAOZHUANG KEJI BOLAN 年，卷(期)： 2009 ""(7) 分类号： U45 关键词：土压平衡盾构结构原理施工工艺。

简析土压平衡盾构掘进施工工艺

简析土压平衡盾构掘进施工工艺摘要：土压平衡盾构以其高效、安全、环保等优点，已被广泛应用于地铁施工中。

土压平衡盾构机的施工过程是一个各系统组合、运行与协调的过程，按照各施工过程的顺序和特点，可将其分解为掘进系统、衬砌系统、衬砌背后注浆系统、维修系统、动力系统等，本文主要对土压平衡盾构的掘进施工的工作原理、特点及具体的施工工艺进行了具体分析。

关键词：土压平衡；盾构；掘进；施工工艺1.土压平衡盾构掘进施工原理盾构在粉质粘土、粉质砂土和砂质粉土等粘性土层中掘进施工时，由刀盘旋转切削下来的土体进入密封土仓后，可对开挖面地层形成被动土压力，与开挖面上的主动土压力相抗衡。

使开挖面的土层处于稳定状态。

当盾构推进时，启动螺旋输送器排土，使排土量等于开挖量，即可使开挖面地层始终处于稳定。

排土量一般通过调节螺旋输送器转速和出土口装置予以控制。

当地层含砂量超过某一限度时，因土的摩阻力大、渗透系数高、地下水丰富等原因，泥土塑流性将明显变差，密封仓内的土体可因固结作用而被压密，导致渣土难于排出，甚至形成泥饼而无法推进，而且单靠切削土提供的被动土压力，常不足以抵抗开挖面的水土压力。

出现这种状况时，可向密封仓内注入水、泡沫、膨润土等，同时进行搅拌，以期适当改善仓内土体的塑流性，顺利排土。

2.土压平衡盾构掘进施工特点2.1初始掘进技术特点2.1.1一般后续设备临时设置于地面。

在地铁工程中，多利用车站作为始发工作井，后续设备可在车站内设置。

2.1.2大部分来自后续设备的油管、电缆、配管等，随着盾构掘进延伸，部分管线必须接长。

2.1.3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。

2.1.4由于初始掘进处于试掘进状态，且施工运输组织与正常掘进不同，因此施工速度受到制约。

2.2正常掘进技术特点2.2.1后续设备设置在隧道内，仅部分管路和电缆需要延长，作业效率高。

2.2.2始发井内的临时管片、临时支撑、后背支撑等被拆除，始发井下空间变得宽阔，施工材料与弃土运输容易。