盾构始发、接收施工技术
盾构始发、接收施工验收内容及标准
序号
验收条件
内容
验收要点
1
主
控
条
件
设计文件
施工图设计文件满足现场施工要求（已交底和会审）。
2
地质条件
地质条件已勘察清楚，补勘和一定范围的超前地质预报已完成，孤石等已处理，后续地质预报方案已明确。
3
施工方案
施工组织设计、安全专项施工方案（包括应急预案、专项用电方案）编审、专家论证、审批齐全有效。施工方案交底。
4
周边环境
已完成隧道施工影响范围内建（构）筑物环境调查，完成隧道施工影响范围内地层空洞探测、处理。
5
监理实施细则
监理实施细则已编制、按程序审批并，对所有参与监理的人员交底。
6
测 量
盾构姿态人工测量完成并报监理复核，导向系统调试完成，人工测量姿态和导向系统显示姿态相吻合。
7
盾构机安装调试
始发前盾构机安装、调试、验收完成。
8
始发托架、反力架及导轨
按方案施工完毕、经验算刚度和强度满足要求，验收合格，导轨稳固。
9
洞门土体加固
洞门水平探孔已打设，加固范围及参数指标符合设计要求（提供抽芯检测报告）。
10
洞门密封
洞门密封止水装置安装完成，外观质量及完整性符合设计要求。采用钢套筒始发或到达时，套筒按方案安装固定牢固，保压试验完成，套筒安转质量及密闭性验收完成。
16
作业人员
拟上岗人员安全培训、考核合格；特种作业人员类别和数量满足作业要求，操作证齐全。施工和安全技术交底已完成。
17
一
般
条
件
材料及构配件
质量证明文件齐全，复试合格。
18
设备机具
盾构始发_接收专项方案
#### 一、前言为保障盾构施工的安全、高效与质量，特制定本专项方案。
本方案旨在详细阐述盾构始发、接收过程中的技术要求、安全措施及质量控制标准，确保施工顺利进行。
#### 二、盾构始发方案1. 施工准备- 确保盾构机、设备、材料等符合施工要求。
- 完成盾构机安装调试，确保设备性能稳定。
- 完成盾构机进出洞口加固及防水措施。
- 完成洞口周边环境整治，确保施工安全。
2. 始发操作- 按照盾构机操作规程进行启动，确保盾构机运行平稳。
- 监控盾构机出土情况，调整出土量，确保施工质量。
- 对盾构机进行定期检查，确保设备运行正常。
3. 安全措施- 设置安全警示标志，确保施工区域安全。
- 配备专业技术人员，负责盾构机操作及维护。
- 定期对施工人员进行安全教育培训。
#### 三、盾构接收方案1. 施工准备- 完成接收洞口加固及防水措施。
- 确保接收设备、材料等符合施工要求。
- 对接收区域进行环境整治，确保施工安全。
2. 接收操作- 按照盾构机操作规程进行接收，确保盾构机运行平稳。
- 监控盾构机进洞情况，调整进洞量，确保施工质量。
- 对接收区域进行巡查，确保设备运行正常。
3. 安全措施- 设置安全警示标志，确保施工区域安全。
- 配备专业技术人员，负责盾构机操作及维护。
- 定期对施工人员进行安全教育培训。
#### 四、质量控制1. 施工材料- 严格把控施工材料质量，确保材料符合设计要求。
- 对进场材料进行抽样检测，确保质量达标。
2. 施工工艺- 严格按照施工工艺进行操作，确保施工质量。
- 定期对施工人员进行工艺培训，提高施工水平。
3. 检测与验收- 定期对施工质量进行检测，确保符合设计要求。
- 完成验收工作，确保施工质量达标。
#### 五、结论本专项方案针对盾构始发、接收过程中的技术要求、安全措施及质量控制标准进行了详细阐述。
通过严格执行本方案，确保盾构施工的安全、高效与质量，为我国地铁建设事业贡献力量。
2022《盾构始发、接收及空推施工技术标准》征求意见稿
ICS 号中国标准文献分类号团体标准T/DGGC 016—2020盾构始发、接收及空推施工技术标准Technical standard for shield tunneling launching、arrival andstation-crossing（征求意见稿）（本稿完成日期：2022－02）XXXX -XX - XX发布XXXX - XX-XX实施北京盾构工程协会发布目次目次 (I)前言 (II)1范围 (3)2规范性引用文件 (3)3 术语与定义 (3)4基本要求 (5)5盾构始发 (6)6盾构接收 (11)7盾构空推 (14)附录A （资料性）盾构始发、接收条件验收检查表 (17)附录B （资料性）盾构空推条件验收检查表 (18)前言本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。
本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。
本文件由北京盾构工程协会提出并归口。
本文件起草单位：上海隧道工程有限公司、北京市政建设集团有限责任公司、中建交通建设集团有限公司、北京赛瑞斯国际工程咨询有限公司、中铁十一局武汉重型装备有限公司、中交隧道工程局有限公司北京盾构工程分公司本文件主要起草人：黄德中（主编）、陈培新、范杰、石宇、周华光、潘维肖、寇晓勇本标准为首次发布，旨在规范盾构始发、接收及空推施工工作。
盾构始发、接收及空推施工技术标准1 范围本标准规定了盾构法的基本要求、施工准备、盾构始发、盾构接收和盾构空推。
本标准适用于土压平衡盾构及泥水平衡盾构始发、接收和空推。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB50202 建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50308 城市轨道交通工程测量规范GB50446 盾构法隧道施工与验收规范GB 51210 建筑施工脚手架安全技术统一标准JTGF60 公路隧道施工技术规范（附条文说明）JGJ46 施工现场安全用电安全技术规范JGJ130 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ/T199 型钢水泥土搅拌墙技术规程JGJ/T231 建筑施工承插型盘扣式钢管脚手架安全技术标准TB10181 铁路隧道盾构法技术规程中华人民共和国住房和城乡建设部令第37号《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》3 术语与定义下列术语和定义适用于本文件。
盾构始发接收技术
盾构始发接收技术一、盾构始发技术盾构始发是指利用反力架和负环管片，将始发基座上的盾构，由始发竖井站推入地层，开始沿设计线路掘进的一系列作业。
盾构始发在施工中占有相当重要的位置。
1）盾构始发方式盾构始发方式根据盾构主机、后配套及相关附属设施是否一次性放置于地下，分为整体始发和分体始发；根据临时拼装的负环管片是否采用半环方式，分为整环始发和半环始发；根据盾构始发的线路不同，又可分为直线始发和曲线始发。
（1）整体始发与分体始发①整体始发。
整体始发是指将盾构主机和全部台车安装在始发井下，盾构始发掘进时带动全部台车一起前进的施工技术。
当具备整机始发条件时，尽量采用整体始发，以便充分发挥盾构施工安全、快速、高效的优势。
目前盾构施工中，采用的整体始发主要有利用车站整体始发和利用“始发竖井+反向隧道+出土井”的整体始发两种方式（图6.13）。
图6.13 盾构始发井+反向隧道+出土井整体始发方式示意图利用“始发竖井+反向隧道+出土井”的整体始发方式只需增加一个出土竖井的投资，在出土井施工场地许可的情况下，可以在始发井和出土井同时施工的情况下，从两个工作面相向施工70 m左右的反向隧道，能大大节约工期。
因此，在车站条件不具备盾构机整体始发时，可优先考虑“始发竖井+反向隧道+出土井”的整体始发方式。
②分体始发。
盾构按常规整体始发需要80 m长的始发竖井或车站空间。
如此长的竖井不但造价昂贵，而且在繁华的城市中很少具备这样条件的场地。
车站也有可能因场地拆迁或总工期控制等因素一时不能提供盾构整体始发空间，这时就需要采用分体式始发。
分体始发是将盾构主机与全部或部分台车之间采用加长管线连接，盾构主机与全部或部分台车分开前行，待初始掘进完成后再将盾构主机与全部台车在隧道内安装连接进行正常掘进（图6.14）。
盾构分体式始发时，盾构主机与地面台车之间采用的电缆、油管等管线需加长连接，在盾构掘进80 m 左右后拆除负环，将后配套台车吊入始发井内，并拆除台车与盾构主机相接的加长管线，对台车与盾构主机重新进行连接，然后按正常掘进模式掘进。
市政工程技术——盾构法始发与接收施工技术
市政工程技术——盾构法始发与接收施工技术1、洞口土体加固目的①拆除工作井洞口围护结构时，确保洞口土体稳定，防止地下水流人。
②盾构掘进通过加固区域时，防止盾构周围的地下水及土砂流人工作井。
③拆除洞口围护结构及盾构掘进通过加固区域时，防止地层变形对施工影响范围内的地面建筑物及地下管线与构筑物等的破坏。
2、加固方法：首先明确加固目的，加固或止水。
常用加固方法主要有：注浆法、高压喷射搅拌法和冻结法。
3、冻结工法：具有高强度和止水性，特别适用于大断面盾构施工和地下水压高的场合。
4、盾构始发施工技术①盾构始发是指盾构自始发工作井内盾构基座上开始推进到完成初始段(通常50～1OOm)掘进止，亦可划分为：洞口土体加固段掘进、初始掘进两个阶段。
②盾构始发特点：多利用车站作为始发工作井，后续设备可在车站内设置。
大部分来自后续设备随着盾构掘进延伸，部分管线必须接长。
向隧道内运送施工材料的通道狭窄。
施工速度受到制约。
5、始发段长度的确定①决定始发段长度有两个因素：一是衬砌与周围地层的摩擦阻力，二是后续台车长度。
②若L(衬砌长度)大于后续台车长度，取L为初始掘进长度;若L小于后续台车长度，取L或后续台车长度为初始掘进长度6、洞口土体加固段掘进技术要点①安装临时管片时，必须保证其椭圆度。
②拆除洞口围护结构前要确认洞口土体加固效果，必要时进行补注浆加固。
③盾构机盾尾进入洞口后，将洞口密封材料与封闭环管片贴紧，以防止泥水与注浆浆液从洞门泄漏。
7、初始掘进的主要任务：收集盾构掘进数据(推力、刀盘扭矩等)及地层变形量测量数据，判断土压(泥水压)、注浆量、注浆压力等设定值是否适当，并通过测量盾构与衬砌的位置，及早把握盾构掘进方向控制特性，为正常掘进控制提供依据。
8、盾构接收施工技术要点①盾构暂停掘进，准确测量盾构机坐标位置与姿态，确认与隧道设计中心线的偏差值。
②掘进至接收井洞口加固段时，确认洞口土体加固效果，必要时进行补注浆加固。
③拼装完最后一环管片，千斤顶不要立即回收，及时将洞口段数环管片纵向临时拉紧成整体，拧紧所有管片连接螺栓，防止盾构机与衬砌管片脱离时衬砌纵向应力释放。
盾构始发掘进接收施工方案
盾构始发掘进接收施工方案盾构始发掘进是一种用于地下隧道施工的先进技术。
盾构机是一种在地下钻孔中同时施工和推进的机械设备，能够以较高的效率和质量完成地下隧道的施工任务。
盾构始发掘进接收施工方案是指在盾构始发阶段，如何合理安排施工流程和组织施工工作，以确保盾构机顺利进行始发掘进施工。
首先，盾构始发掘进接收施工方案需要确定好盾构始发的具体位置和方向。
根据隧道设计要求和地质调查资料，选择合适的始发位置，并确定盾构机朝向和开挖方向。
同时，需要在始发位置周围进行地面预处理工作，如清理、平整和加固地面等。
其次，盾构始发掘进接收施工方案需要进行工程准备工作。
包括准备盾构机和辅助设备，检查设备的工作状态和保养情况，确认设备可以正常运行。
同时，对施工现场进行必要的安全措施，如设置围挡和施工标志，安装监测设备等。
然后，盾构始发掘进接收施工方案需要制定详细的施工计划。
根据设计要求和施工单位的实际情况，合理安排盾构机的日常作业时间和施工进度。
同时，结合地质条件和隧道设计要求，制定适当的掘进速度和开挖断面的尺寸。
要合理安排工作人员的轮班，保证施工现场的连续作业。
接下来，盾构始发掘进接收施工方案需要进行施工准备工作。
这包括对盾构机进行检查和试运行，确保机器能够正常运转。
同时，要组织好各项施工人员和设备的调配，确保施工队伍的到位和施工技术的熟练程度。
在施工现场，要进行必要的调整和安排，包括设立工地办公室、仓库和休息室等。
最后，盾构始发掘进接收施工方案需要进行现场施工管理和质量控制。
施工人员要按照设计要求和施工规范进行施工作业，确保盾构机顺利进行始发掘进。
同时，要加强现场监理和质量检查，对施工过程中出现的问题进行及时处理和整改。
并进行必要的安全培训和技术交流，提高施工人员的工作素质和专业技术水平。
总之，盾构始发掘进接收施工方案是确保盾构机顺利进行始发掘进的关键。
通过合理安排施工流程和组织施工工作，能够提高施工效率和施工质量，保证地下隧道的安全和可靠性。
一建【市政】精讲 (39)盾构施工阶段划分及始发与接收施工技术
轨道交通工程（26个考点）盾构施工阶段划分及始发与接收施工技术P147 ★★要求：1. 盾构施工阶段划分；2. 洞口土体加固技术；3. 盾构始发施工技术；4. 盾构接收施工技术要点；近三年考情：2017年2018年2019年盾构施工阶段划分及始发与接收施工技术★★一、盾构施工阶段划分盾构施工分为始发、正常掘进和接收三个阶段。
始发指盾构开始掘进到完成初始掘进（通常50~100m）止。
始发结束后要拆除临时管片、临时支撑和反力架，分体始发时还要将后续台车移入隧道内，以便后续正常掘进。
接收是指自掘进距接收工作井100m到盾构到达接收基座上止。
盾构施工阶段划分及始发与接收施工技术★★二、洞口土体加固效果（一）洞口土体加固的必要性拆除洞口围护结构前必须对洞口土体加固。
盾构施工阶段划分及始发与接收施工技术★★（二）常用洞口土体加固方法洞口土体加固，要考虑强度、抗渗和经济性要求。
1. 加固范围：一般为隧道衬砌轮廓线外上下左右各3.0m。
加固长度根据土质而定，富水地层加固长度必须大于盾构本体长度2m及以上（刀盘+盾壳）。
2. 加固方法（冻冻搅化喷砂浆-冷冻饺子化了喷砂浆）常用的加固有化学注浆法、砂浆回填法、深层搅拌法、高压旋喷注浆法、冷冻法等。
国内较常用的是深层搅拌法、高压旋喷注浆法、冷冻法。
盾构施工阶段划分及始发与接收施工技术★★（三）洞口土体加固的风险防控和处理1. 洞口土体加固最常见问题：一是加固效果不好，开洞门时土体坍塌；二是范围不当，造成始发时水土流失。
2. 采取的主要措施：选择合理的加固方法，加强过程控制，严格控制加固施工参数。
对于加固区与始发井形成的间隙要采取有效方法封堵处理。
3. 出现开洞门失稳现象时，小范围情况下可边破除洞门混凝土，边喷素混凝土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。
盾构施工阶段划分及始发与接收施工技术★★4. 洞口土体加固完成后，应进行钻孔取芯试验以检查效果。
盾构侧向平移及始发(接收)施工技术
文章编号：1009-4539 (2020) 09-0122-05•隧道/地下工程*盾构侧向平移及始发（接收）施工技术仝海龙(中铁十九局集团轨道交通工程有限公司北京101300)摘要：长春地铁1号线04标工程，因施工环境制约，无法将盾构始发接收井布置在区间正线上;且区间两端车站 因涉设计结构变更，无法为盾构施工提供始发接收及运输条件。
经方案比选，采用在正线区间一侧开挖临时竖井，竖井与区间正线通过暗挖横通道相连，盾构及后配套设备等通过竖井及暗挖横通道完成盾构侧向平移、安拆、始发 (接收）及施工运输，归纳出了一套完整可行的施工方法，减少施工对周边环境的影响，有利于工程及早实施，丰富 了现有国内盾构施工技术，具有很强的实用性和推广应用价值，社会效益显著。
关键词：盾构横通道临时竖井施工技术中图分类号：U455.43 文献标识码：A D O I：10.3969/j. issn. 1009-4539. 2020. 09. 028Construction Technology of Side Translation and Launching (Receiving)of Shield MachineTONG Hailong(C h i n a R a i l w a y19t h B u r e a u G r o u p Rail Transit Engineering Co. Ltd., Beijing 101300,C h i n a)A bstract：In the Lot 04 project of Changchun Rail Transit Line 1, due to the constraints of construction environment, it isimpossible to arrange the initial receiving shaft of shield machine on the main line of the interval, and the stations at both ends of the interval have been changed due to the design structure involved, which makes it unable to provide the initial receiving and transportation conditions for shield construction. Through comparison of schemes, a temporary shaft is dug on the side of the interval of the main line, and the shaft is connected with the interval of the main line through the undercut horizontal passage, the shield machine and its supporting equipment are used to complete the lateral translation, installation and dismantling, launching ( receiving) and construction transportation of the shield machine through the shaft and the undercutting cross passage. A set of complete and feasible construction methods are concluded to reduce the impact of construction on the surrounding environment, it is advantageous to the early implementation of the project, enriches the existing domestic shield construction technology, has the very strong practicability and the popularization application value, the social benefit is remarkable.Key w ords：shield machine；transverse passage；temporary shaft；construction technology1工程概况长春地铁1号线04标自由大路站~南湖大路 站区间采用盾构法施工,总长度1 076 m，位于长春 市主干道人民大街下方。
03盾构机的始发和到达施工技术
调整掘进方向，始发阶段空间定位意义在于保证盾构机始发掘进的隧道线形满足设计规范，不超限。
(1)盾构机始发时一般处在直线段或者缓和曲线段，在直线段盾构机始发采取盾构机轴线与设计轴线平行或者重合的方式来始发。
(2)在缓和曲线段采取盾构机轴线与隧道设计轴线相切的方式来始发（切线始发）。
(3)在小曲线段，盾构机始发采用盾构机轴线割隧道轴线的方式来始发（割线始发）。
割线的确定根据隧道设计轴线的曲线半径、盾构机体长度、盾构机调整方向的操作因素来考虑。
Cad制图的方法，简单、精确。
(4)考虑始发井主体结构、维护结构的目的在于确定其结构施工成果是否偏差过大，影响洞门密封的安装，保证洞门密封效果。
(5)盾构机沿轴线方向的定位对盾构始发影响不大，但准确的定位会对洞门施工产生影响，主要指零环与主体结构在轴线方向上的距离，洞门施工时是否需要切割或拆除零环。
2、始发托架和反力架的安装定位一般在始发井主体结构施工时即进行始发托架、反力架安装预埋件的安装固定。
盾构机始发托架、反力架的安装定位依赖于预埋件安装位置和强度，因此预埋件需定位准确，安装牢固；盾构机始发托架的安装定位，依据盾构机始发空间位置来确定，在安装方面主要考虑其固定牢固；反力架的安装定位需考虑盾构机始发的空间位置，选择合理的固定方式，以保证足够的始发反力，从受力的角度分析，反力架的安装需满足抗弯、抗剪、抗拔；反力架的基准钢环平面要与盾构机始发方向垂直，基准环的空间位置，与待拼装的负环位置要准确对应。
3 洞门密封的安装、洞门破除、始发负环管片的拼装1、洞门密封的结构图1 洞门密封结构2、安装注意要点定位准确、安装牢固。
3、洞门破除检查确定地层稳定的条件下方可破除洞门，洞门破除要遵循快速破除，及时清理，迅速推进、刀盘快速顶到掌子面为原则。
4、负环管片拼装方法在盾尾刷上直接拼装。
图2 负环管片拼装负环管片一般采取错缝拼装，根据负环管片拼装成果为直线选用管片，考虑隧道设计轴线线形因素，可在-1环开始调整管片类型和拼装点位，拟合施工曲线。
一级建造师市政实务(49)盾构施工阶段划分及始发与接收施工技术
轨道交通工程（26个考点）盾构施工阶段划分及始发与接收施工技术P148★★要求：1. 盾构施工阶段划分；2. 洞口土体加固技术；3. 盾构始发施工技术；4. 盾构接收施工技术要点；盾构施工阶段划分及始发与接收施工技术★★一、盾构施工阶段划分盾构施工分为始发、正常掘进和接收三个阶段。
始发指盾构开始掘进到完成初始掘进（通常50~100m）止。
盾构施工阶段划分及始发与接收施工技术★★始发结束后要拆除临时管片、临时支撑和反力架，分体始发时还要将后续台车移入隧道内，以便后续正常掘进。
接收是指自掘进距接收工作井100m到盾构到达接收基座上止。
盾构施工阶段划分及始发与接收施工技术★★二、洞口土体加固效果（一）洞口土体加固的必要性盾构出洞和进洞都要拆除工作井围护结构，会引起土体失稳、地下水涌入，且难以建立土（泥水）压平衡。
因此，拆除洞口围护结构前必须对洞口土体加固。
盾构施工阶段划分及始发与接收施工技术★★（二）常用洞口土体加固方法洞口土体加固，要考虑强度、抗渗和经济性要求。
1. 加固范围：加固范围一般为隧道衬砌轮廓线外上下左右各3.0m，并根据盾构直径增大而增大。
加固长度根据土质而定，富水地层加固长度必须大于盾构本体长度2m及以上（刀盘+盾壳）。
盾构施工阶段划分及始发与接收施工技术★★2. 加固方法常用的加固有化学注浆法、砂浆回填法、深层搅拌法、高压旋喷注浆法、冷冻法等。
国内较常用的是深层搅拌法、高压旋喷注浆法、冷冻法（冷冻法常用的是垂直冷冻法，也可以采用垂直冻结与水平冻结相结合的方式）。
盾构施工阶段划分及始发与接收施工技术★★（三）洞口土体加固的风险防控和处理1. 洞口土体加固最常见问题有两点：一是加固效果不好，造成开洞门时土体坍塌；二是范围不当，造成始发时水土流失。
2. 采取的主要措施：选择合理的加固方法，加强过程控制，严格控制加固施工参数。
对于加固区与始发井形成的间隙要采取有效方法封堵处理。
3. 出现开洞门失稳现象时，在小范围的情况下可采用边破除洞门混凝土，边喷素混凝土的方法对土体临空面进行封闭。
盾构始发接收施工技术PPT培训课件
4
旋挖素砼桩
地下水含量较大的圆砾层、 粉土、粉砂
加固区无重要管线及建筑
成本较高，主要适应于常规加固 方式不能满足加固质量的情况下
使用
5
冻结法
地下水较丰富的砂性土、 粉土、粘性土、黄土均可
加固区有障碍物时适用， 对场地需求量小，加固后
施工对周边环境影响小
施工成本很高，施工周期长，比 较适合在地面加固不适应的情况 下，解冻后融沉时间较长，需要
始发支撑体系
盾构始发支撑体系是在盾构始发阶段为盾构掘进提供推进反力的 装置。包括始发基座、负环管片、反力架等。一般盾构始发后支撑 体系安装结构如下图所示：
第二部端分头始加发固施工流程
端头加固目的
在盾构始发或到达之前需进行端头加固施工，端头土体加 固处理的目的就是保证洞门破除的安全性，使洞门圈内车站 围护结构破除后裸露的土体具有一定的自稳能力，并隔断加 固区与外界水力联系，端头加固的好坏直接决定着盾构始发 及达到的成败。
端头加固范围
端头加固范围一般为隧道衬砌轮廓线外左右两侧各3.0m，顶板以上为 3.0m，底板以下3.0m，加固长度根据土质而定，富水地层加固长度必须 大于盾构本体长度(刀盘+盾壳)。
盾构始发、接收 施工技术
引言
随着盾构施工技术日益成熟，盾构法在城市地铁及公路、水下隧道等市 政工程和一些城际轻轨、铁路等工程中得到广泛应用，如何避免盾构法施 工的风险，特别是重大事故，是施工中重点关注的问题。据近年来盾构法 施工事故统计，盾构施工重大事故多发生在始发、到达阶段，特别是在软 弱富水饱和粉砂层地质中，更容易发生涌水涌砂等重大事故，发生事故除 工程本身受损以外，对周边环境造成的影响和损失也十分巨大。
(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
盾构机始发与接收施工关键技术及案例分析
Part3 盾构始发关键技术
洞门密封的作用
➢始发阶段，在盾构机外壳与洞门直接形成一个柔性止水密封。 ➢试掘进阶段，在管片与洞门直接形成止水、止浆密封。
洞门密封装置
Part3 盾构始发关键技术
折叶式洞门密封
洞门密封安装
➢在结构的施工中，做好洞门钢环的固
定安装，钢环放射筋与结构钢筋焊接牢 固。
Part2 端头加固
水平冷冻现场照片
Part2 端头加固
冻结法耗时较长、耗电量大、工程造
1 价高
冻结法后解冻需进行融 沉注浆
存在问题
2
3
在坑支护中存在冻结土外壁破裂、 冻结管壁破坏等问题
Part2 端头加固
端头土体加固完成后，一般从两个方面检测土体加固效果。 ➢ 加固体强度检测：
从地面取芯检测加固体强度，加固后的土体无侧限抗压强度不小于 1MPa，渗透系数不大于1×10-8cm/sec，冻结法加固土体的检测应根据 测温孔温度曲线和去回路盐水温度曲线分析判断加固体情况，一般要求 冻结土体温度低于-10℃。
加固强度大且稳定。
➢存在流动地下水时，应考虑降水影响。 ➢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，特别是在粘性颗粒较多的地层，加强监测及融
沉注浆等措施。
适用的地基条件
地基土宜为砂性 土、粘性土及强 风化基岩。
地下水临界流 速＜2m／d。
Part2 端头加固
Part3 盾构始发关键技术
➢为盾构机提供井内支托。 ➢为负环管片提供约束和支撑。 ➢构件刚度好、强度高、不易损坏；与盾构井底板固定要牢靠。 ➢导向：确保盾构中心线、隧道中心线、洞门密封中心线、基本一致。 ➢盾构始发基座一般有如下三种形式：
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钢结构平底整体基座
钢筋混凝土基座
组合式盾构基座
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托架安装
在始发基座安装完 成之后，利用型钢将 其四周与结构底板及 侧墙进行固定，防止 在盾构机向前推进的 过程中，始发托架发 生偏移。
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始发基座
反力架安装
反力架为始发阶段的盾构掘 进直接提供反力，安放反力架之 前，先对底板进行清理，再对反 力架进行精确定位，使之与盾构 机的中心轴线保持垂直。在安装 时，反力架左右偏差应控制在 ±10mm 以 内 ， 高 程 偏 差 在
工程本身受损以外，对周边环境造成的影响和损失也十分巨大。
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始发到达阶段险情实例
南京地铁1号线某标在富水粉细砂地层盾构始发时出现两次流沙
现象, 地面下陷1.5m。
管线破坏 房屋倒塌
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始发到达阶段险情实例
南京某标段在盾构到达时发生坍塌，路面最大沉降达4m。
5
冻结法
始发施工流程 第二部分 始发施工流程
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始发施工工艺流程
地面场地临建布置 配套设备安装调试 管片等材料准备 盾构始发井准备 控制测量定位 始发基座定位安装 洞门加固质量检查 盾构机吊装下井 洞门破除 盾构机组装调试验收 洞门帘布安装
始发后支撑体系安装
始发节点验收 负环管片拼装 盾构始发掘进 百米负环拆除 百环验收 盾构正常掘进
分体始发
盾构分体始发是指盾构机 整体始发空间不足的情况下 ,
分体始发示意图
先将主机或部分台车吊放到
井内的始发方式。在盾体安 装好后，用高压油管、电缆
等管线将地面上的台车与盾
体进行连接，随着盾构机的 掘进，陆续将地面上的剩余
台车吊人始发井内并进行连
接成整体。
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始发姿态控制
盾构始发时姿态控制
负环管片安装
负环管片一般采用闭口环拼装，若遇特殊情况，需利用盾构吊装孔作为 盾构施工渣土管片及材料吊装孔，也可采用开口环拼装方式，开口负环管 片采用通缝拼装，上半圆不拼装管片，预留上部吊装作业空间，但须在上 部架设临时支撑以传递盾构机上部推力。
闭口环负环示意图 开口环负环示意图 钢支撑
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负环管片示意图
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负环管片安装
第 1 环负环管片拼装成圆
后，用4～5组推进油缸缓慢
推进，完成管片的后移。随 着管片相对盾体后移，管片
慢慢脱离盾尾，需在脱出管
片与始发基座之间用钢锲及 方木锲子锲紧，并用型钢支 撑将其固定，以避免成型管 片的下沉和失圆。
型钢支撑
木楔子
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导轨安装
盾构机刀盘直径往往略大于
盾体的直径，在安装始发基座
时，刀盘一般外露的始发基座 的前端，由于盾构机重心位于
导轨示意图
中前体部位，所以为防止在始
发的过程中盾构机出现“栽头 ”，就需要在始发基座前端与
洞门之间设置导轨。导轨焊接
在始发洞门内预埋钢板与始发 基座上，导轨支撑一般采用型 钢或者钢筒。
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盾构始发、接收 施工技术
中国中铁二局股份有限公司
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引言
随着盾构施工技术日益成熟，盾构法在城市地铁及公路、水下隧道等市 政工程和一些城际轻轨、铁路等工程中得到广泛应用，如何避免盾构法施 工的风险，特别是重大事故，是施工中重点关注的问题。据近年来盾构法 施工事故统计，盾构施工重大事故多发生在始发、到达阶段，特别是在软 弱富水饱和粉砂层地质中，更容易发生涌水涌砂等重大事故，发生事故除
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地面水平、垂直注浆加固法
地面水平、垂直注浆加固一
般采用袖阀管注浆方式。利用 注浆机以较高压力通过袖阀管 将液状的浆液压注于地层内部 ，通过浆液在土体中固结密实 ，形成一个整体，达到改良土 体，止水，防止坍塌的效果。
水平注浆施工
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旋挖素砼桩
旋挖素砼桩加固采用旋挖机钻孔 ，然后利用导管浇筑低标号素混凝土 成桩施工的一种加固方法，其工法类 似于围护结构咬合桩，对于采用旋挖 素砼桩进行端头加固的施工时，在素 砼桩与连续墙间无法加固的间隙处采
隙的方木或者型钢作为间隙
条，以便管片在盾壳内的位
置得到保证。
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洞门探孔及破除
负环管片是在盾构始发阶段为盾构机前进所需推力的传递媒介，在盾 尾利用拼装机进行拼装，管片后端环面与反力架端面接触，前端环面与盾 构推进千斤顶撑靴接触，将推力传递到反力架上，为盾构机前进间接提供 推力。
中铁昆明深度一般选择 1.5~2.0m，对打设的探孔进行观察
，看是否有水流流出，无水流流出说明加固效果良好，有水流流出
需采取措施进行补强加固并隔断地下水通道。
洞门探孔施工 效果较好的探孔
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常见端头加固形式对比
序号 加固形式 地层适应性 周边环境适应性 优缺点分析
始发支撑体系
始发基座的任务是可在其上组装盾构机和支承组装好的盾构机，并且可 使盾构机处于理想的预定进发位置 (高度、方向)上，可确保盾构机的始发 掘进稳定。所以要求基座的结构合理 (可以确保组装作业的施工性)；构件 刚度好、强度高、不易损坏；与盾构井底板固定要牢靠、晃动变位小。 盾构始发基座一般有如下三种形式：
从而提高地基的承载力，减少地基的
沉降变形，达到地基加固目的。
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深层搅拌桩加固法
深层水泥搅拌桩是利用水泥作 为固化剂，通过深层搅拌机械在 地层将软土或沙等和固化剂强制 拌和，使软弱地层硬结而提高土 体强度，在搅拌桩加固体与连续 墙间无法加固的间隙处采用旋喷 法进行止水处理。
深层搅拌桩施工
端头加固范围一般为隧道衬砌轮廓线外左右两侧各3.0m，顶板以上为 3.0m，底板以下3.0m，加固长度根据土质而定，富水地层加固长度必须
大于盾构本体长度(刀盘+盾壳)。
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端头加固的时间确定
为确保盾构始发到达施工的安全性，结合项目施工的总体 筹划安排，一般来说，端头加固的开始时间安排在车站或竖 井土方开挖完成之后，可与结构施工同时进行，加固完成时 间必须满足在盾构始发或到达节点工期之前28天。
理完洞口的碴土，再完成洞口密
封的安装。
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洞门密封装置
洞门破除在确认加固良好的
情况下，分两层凿除洞门混凝土 ，首先破除外侧保护层混凝土，
搭设脚手架
暴露外排钢筋，然后割去外排钢
筋，其次分三层破除内侧混凝土 ，直至暴露内侧钢筋，最后在盾 构机刀盘抵达洞口前，割除内侧 钢筋。洞门破除施工严格按照先 外后内，先上后下的顺序逐步将 破除的砼清理至洞门两侧，在盾 构机顺利顶进洞门后再进行砼渣 清理。
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端头加固目的
在盾构始发或到达之前需进行端头加固施工，端头土体加
固处理的目的就是保证洞门破除的安全性，使洞门圈内车站 围护结构破除后裸露的土体具有一定的自稳能力，并隔断加 固区与外界水力联系，端头加固的好坏直接决定着盾构始发 及达到的成败。
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端头加固范围
1
旋喷桩
淤泥、淤泥质土、流塑、 软塑或可塑黏性土、粉土、 砂土、黄土、素填土和碎 石土等地基
加固区内无重要管线及 建筑物，加固质量直接 影响周边环境保护效果
施工成本较高，加固整体性较好
2
淤泥、砂土、淤泥质土、 深层搅拌桩 泥炭土和粉土
施工成本较高，加固整体性好
3
注浆加固
加固区范围存在大范围砂 层、岩层、黄土层
端头加固检测方法
端头土体加固完成后，一般从两个方面检测土体加固效 果。
加固体强度检测：
从地面取芯检测加固体强度，加固后的土体无侧限抗压
强度不小于1MPa，渗透系数不小于1×10-8cm/sec，冻结法
加固土体的检测应根据测温孔温度曲线和去回路盐水温度 曲线分析判断加固体情况，一般要求冻结土体温度低于 10℃。
为避免初始掘进时盾构机出现“栽头”现象，始发基座前端较后端相对计划线抬高 2 ～ 3cm，同时应根据始发阶段的设计线形确定始发基座中心线的摆放位置，使盾构机完全进入隧
道后刀盘中心恰好处在设计线路上。
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常用端头加固形式
旋喷桩加固法
深层搅拌桩加固法
地面水平、垂直注浆加固法 旋挖素砼桩
冻结法
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旋喷桩加固法
高压旋喷桩，就是利用钻机把带有 喷嘴的注浆管钻至土层的预定位置后 ， 以 高 压 设 备 使 浆 液 或 水 以 20— 28MPa 左右的高压流从喷嘴喷出，冲 击破坏原状土体，使土粒在喷射流的 冲击力、离心力和重力等作用下，与 浆液搅拌混合，并按一定的浆土比例 和质量大小有规律的重新排列。浆液 凝固后，便在土中形成一个固结体。 高压旋喷桩施工
洞门探孔 合格 破除外层砼 不合格
补强加固
切割外层钢筋
破除内侧砼
切割内侧钢筋
盾构始发
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洞门探孔及破除
洞门破除分层示意图
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洞门探孔及破除
在安装负环管片之前， 为保证负环管片不破坏盾尾 刷、保证负环管片在拼装好 以后能顺利向后推进，在盾
盾尾间隙条
壳内安设厚度不小于盾尾间
洞门密封装置
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洞门密封装置
洞口密封按种类有压板式和 折叶式两种，其中折叶式越来越 被人们所认可。洞口密封的施工 分两步进行，第一步是在车站结 构的施工工程中，做好始发洞门 预埋件的埋设工作，要特别注意 折叶式洞门密封