地铁隧道区间盾构始发技术

地铁隧道区间盾构始发技术

摘要：城市地铁区间隧道一般位于城市繁华路段，周围密集的建筑物及大量的

地下管线为施工带来一定的难度，盾构法以其施工速度快、安全、对周围环境影

响小等优势在地铁隧道施工中得到了广泛的应用。盾构始发技术是盾构法施工的

一大关键环节，也是盾构施工的难点之一。本文详细阐述了地铁区间隧道盾构始

发的关键技术。

关键词：地铁；区间隧道；盾构始发掘进；负环管片；姿态控制

Shield Launching Technology of Interzone Tunnel in Metro

Xing-ming：YinPeng

（The Second Engineering Company of China Railway No.4 Engineering Group Co.，LTD，Suzhou，China；）

Abstract：Interzone tunnel in metro is usually seated in the downtown.Closed buildings and a lot of pipeline underground imposed difficulty on construction.Shield applied to interzone tunnel construction widely for its high-speed，safety，barely

little influence.Shield launching technology is the key and difficulty of shield construction method.Shield launching technology of interzone tunnel in metro be expound here.

Key words：metro，interzone tunnel，shield launching，partial segment，posture control

常州市地铁1号线一期工程土建14标段工程共有两站（新桥站、嫩江路站）两区间（新桥站～嫩江路站区间、嫩江路站～新龙站区间）。为1号线的先行标段，标段全长2851.523m，呈南北方向沿规划乐山路敷设。区间隧道采用盾构法

施工，外径6.2m，内径5.5m，环宽1.2m，分6块，管片整体式衬砌，采用错缝

拼装。区间多次始发和接收，本文以新桥站～嫩江路站区间盾构始发为例讲解盾

构始发技术。

一、地铁区间隧道盾构始发技术的重要性及难点

1、地铁区间隧道盾构始发技术的重要性

在城市地铁区间隧道施工中，盾构始发是盾构施工的一个必经阶段。盾构机

始发是指盾构机在施工竖井内或车站结构内，自盾构机主机开始定位，刀盘向前

推进贯入围岩，沿设计线路向前掘进，直至盾构机完全进入区间隧道，洞口反力

架与负环管片拆除为止。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，凿除围护结构后的土体在一定的时

间段内必须保持自稳；

2）始发阶段盾构机主体在始发导轨上不能调向；

3）始发阶段姿态及地面沉降控制比正常推进阶段更困难；

4）始发期间部分设备包括出渣都不能正常使用，有时也会存在因车站结构

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，必须全力做好。

2、始发技术的难点分析

盾构机组装调试后，进行试掘进施工，受端头加固质量、设备姿态、反力架

的稳定性、对地层的认识等原因的制约存在较多难点，主要如下：

1）端头加固质量控制，洞门围护结构破除后，盾构顶上掌子面前及盾尾完

前进入加固体且未进行同步及二次注浆时，端头土体的稳定，完全取决土体的加

固质量。

2）始发姿态定位，盾构始发时其姿态不能调整，始发基座定位的准确与否决定了始发时的盾构姿态。反力架的支设稳定，决定负环拼装的质量。

3）地层的熟悉及设备操作的匹配需要一个过程，如可缩短这个过程，至关重要。盾构选型始终把地质因素放在第一位，一旦选型完成，盾构的使用则完全依赖司机对地层及设备的认识，如何通过参数选择、采取渣土改良等措施，始发段数据的摸索及提炼显得至关重要。

二、地铁区间隧道盾构始发的关键技术

1、盾构始发流程图

2、盾构始发前的准备工作

1）端头土体加固

盾构始发前，需对端头土体进行加固处理，再进行洞门施工。盾构始发地层一般可采用搅拌桩+旋喷桩注浆加固的方案，以确保在盾构始发时，凿除车站围护后前方土体有较好的自稳性和防水性能。

2）反力架的安装

在盾构主机与后配套连接之前，开始进行反力架的安装。安装时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。

3）洞门围护结构凿除

在盾构机下井组装同时，对洞门围护结构打探孔确认了前方地质条件及加固质量，确保不渗漏。如加固质量有缺陷，必须采取补救措施。

洞门围护结构破除必须把握好时机，根据吊装能力、吊装空间对围护结构进行合理分块。外层凿除工作先上部后下部，里层凿除方法是将其分割成9大块，具体做法是，在洞门凿两条竖槽和两条横槽及环槽。然后按照先下后上的顺序逐块割断外排钢筋，吊出混凝土。

图3 洞门凿除分块示意图

围护结构破除后，应根据断面土层稳定情况及暴露时间的长短，决定是否要进行喷浆加固处理或启动应急降水井等措施。同时，始发前要检查洞门的净空尺寸，确保没有钢筋及混凝土侵入设计轮廓范围内。

4）洞口密封

洞口密封是为盾构在始发时防止背衬注浆砂浆外泄所用，按种类分为压板式和折页式两种，本工程采用折页式。洞口密封的施工分两步进行施工，第一步是在车站结构的施工过程中，做好始发洞门钢环的埋设工作：第二步在盾构正式始发之前，应先清理完洞口的碴土，再完成洞口密封的安装。

图4 盾构穿越各阶段洞口密封装置示意图

3、盾构始发技术

1）始发台加固

由于始发台在盾构始发时要承受纵向、横向的推力以及约束盾构旋转的扭矩。所以在盾构始发之前，必须对始发台两侧进行必要的加固。

2）负环管片安装

（1）负环管片安装准备

负环管片安装前，先在反力架上测出最后一环后盾管片的投影位置及纵向螺栓位置，弹好控制线，在安装第一片环管片之前，必须先涂好盾尾钢丝刷油脂；同时，控制好管片的法面，必要时需粘贴缓冲材料，控制管片成环质量。另外，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。