公路隧道施工盾构法

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公路盾构法隧道工程质量检验评定标准

公路盾构法隧道工程质量检验评定标准 Quality Inspection and Evaluation Standards for Highway Engineeringof shield tunnelling method（征求意见稿）201X-XX-XX 发布 201X-XX-XX 实施上海市住房和城乡建设管理委员会发布上海市工程建设规范 DG/TJXX-XXXXDG上海市工程建设规范公路盾构法隧道工程质量检验评定标准DG/TJ08-××××-××××××××-××××主编单位：上海城投公路投资（集团）有限公司上海隧道工程轨道交通设计研究院批准部门：实施日期：201x上海前言根据上海市住房和城乡建设管理委员会沪建管[2015]871号《关于印发<2016年上海市工程建设规范编制计划>的通知》的要求，由上海城投公路投资（集团）有限公司和上海隧道工程轨道交通设计研究院会同有关单位进行了广泛的调查研究，认真总结实践经验，参照国内外相关标准和规范，并在反复征求意见的基础上，制定本标准。

本标准的主要技术内容是：1总则；2术语和符号；3基本规定；4隧道总体；5构件制作；6围护和基础工程；7盾构隧道；8连接通道工程；9明挖段结构；10隧道装饰工程。

本标准由上海城投公路投资（集团）有限公司负责管理和对标准具体内容的解释。

本标准在执行过程中，请将意见及建议反馈到上海城投公路投资（集团）有限公司（地址：xxxx，邮编：xxxx）。

主编单位：参编单位：主要起草人员：主要审查人员：目次1 总则 (1)2 术语和符号 (2)3 基本规定 (4)3.1 一般规定 (4)3.2 单位、分部、分项工程划分 (4)3.3 工程质量评分方法 (6)3.4 工程质量等级评定 (8)4 隧道总体 (9)4.1 一般规定 (9)4.2 实测项目 (9)4.3 外观鉴定 (9)5 构件制作 (10)5.1 一般规定 (10)5.2 钢管片制作 (10)5.3 铸铁管片制作 (11)5.4 钢管片防护 (12)5.5 管片钢筋 (13)5.6 管片混凝土 (14)5.7 内部结构预制构件钢筋 (15)5.8 内部结构预制构件混凝土 (16)6 围护和基础工程 (17)6.1 一般规定 (17)6.2 挡土墙 (17)6.3 地下连续墙 (19)6.4 钻孔灌注桩 (20)6.5 型钢水泥土搅拌墙 (21)6.6 水泥土搅拌桩 (22)6.7 高压旋喷桩及MJS工法 (23)6.8 钢筋 (24)7 盾构隧道 (26)7.1 一般规定 (26)17.2 盾构始发、接收及洞口防护 (26)7.3 盾构推进及管片安装 (26)7.4 内部结构预制构件安装 (28)7.5 内部结构现浇混凝土 (29)7.6 井接头结构混凝土 (31)7.7 现浇混凝土钢筋 (31)7.8 结构防水 (32)8 连接通道工程 (34)8.1 一般规定 (34)8.2 土体冻结 (34)8.3 冻结体开挖 (35)8.4 衬砌结构混凝土 (35)8.5 结构防水层 (36)8.6 衬砌结构钢筋 (37)9 明挖段结构 (39)9.1 钢筋制作与安装 (39)9.2 结构混凝土 (39)9.3 结构外防水 (41)9.4 止水带 (42)9.5 砌石工程 (42)9.6 倒滤层（盲沟） (43)9.7 护坡 (44)10 隧道装饰工程 (46)10.1 一般规定 (46)10.2 侧墙装饰工程 (46)10.3 防火内衬 (49)10.4 引道段附属结构 (50)10.5 引道段附属钢结构安装 (51)10.6 引道段附属钢结构防护 (52)本标准用词说明 (53)引用标准名录 (54)条文说明 (55)Contents1 General Provisions .......................................................................... 错误!未定义书签。

盾构隧道工程技术-doc

盾构隧道工程技术-doc盾构隧道工程技术-doc第一节盾构施工概况一．盾构法基本概念盾构法是在地面下暗挖隧道的一种施工方法。

当代城市建筑、公用设施和各种交通日益繁杂，市区明挖隧道施工，对城市生活的干扰问题日趋严重，特别在市区中心遇到隧道埋深较大，地质复杂的情况，若用明挖法建造隧道则很难实现。

在这种条件下采用盾构法对城市地下铁道、上下水道、电力通讯、市政公用设施等各种隧道建设具有明显优点。

此外，在建造穿越水域、沼泽地和山地的公路和铁路隧道或水工隧道中，盾构法也往往因它在特定条件下的经济合理性及技术方面的优势而得到采用。

盾构法施工的概貌如图1所示。

构成盾构法施工的主要内容是：先在隧道某段的一端建造竖井或基坑，以供盾构安装就位。

盾构从竖井或基坑的墙壁开孔处出发，在地层中沿着设计轴线，向另一竖井或基坑的设计孔洞推进。

盾构推进中所受到的地层阻力，通过盾构千斤顶传至盾构尾部已拼装的预制隧道衬砌结构，再传到竖井或基坑的后靠壁上，盾构是这种施工方法中最主要的独特的施工机具。

它是一个能支承地层压力而又能在地层中推进的圆形或矩形或马蹄形等特殊形状的钢筒结构，在钢筒的前面设置各种类型的支撑和开挖土体的装置，在钢筒中段周圈内面安装顶进所需的千斤顶，钢筒尾部是具有一定空间的壳体，在盾尾内可以拼装一至二环预制的隧道衬砌环。

盾构每推进一环距离，就在盾尾支护下拼装一环衬砌，并及时向紧靠盾尾后面的开挖坑道周边与衬砌环外周之间的空隙中压注足够的浆体，以防止隧道及地面下沉。

在盾构推进过程中不断从开挖面排出适量的土方。

使用盾构法，往往需要根据穿越土层的工程地质水文地质特点辅以其他施工技术措施。

主要有：1．疏干掘进土层中地下水的措施；2．稳定地层、防止隧道及地面沉陷的土壤加固措施；3．隧道衬砌的防水堵漏技术；4．配合施工的监测技术；5．气压施工中的劳动防护措施；6．开挖土方的运输及处理方法等。

图1 盾构施工概貌1－盾构；2－盾构千斤顶；3－盾构正面网格；4－出土转盘；5－出土皮带运输机；6－管片拼装机；7－管片；8－压浆泵；9－压浆孔；10－出土机；11－由管片组成的隧道衬砌结构；12－在盾尾空隙的压浆；13－后盾管片；14－竖井。

隧道盾构法施工盾构法施工的特点及适用条件

盾构法施工的特点及适用条件
盾构机（土压平衡）
盾构法施工的特点及适用条件
2盾构法特点
2.1盾构法优点
（1）、场地作业少，隐蔽性好，因噪音、振动引起的环境影响小；
（2）、隧道施工的费用和技术难度基本不受覆土深浅的影响，适宜于建造覆土深的隧道；
（3）、穿越河底或海底时，隧道施工不影响航道，也完全不受气候的影响；
01
盾构法施工的特点及适用条件
盾构法施工的特点及适用条件
1.盾构法基本概念
盾构法是在盾构保护下修筑隧道的一类施工方法。这类方法的特点是地层掘进、出土运输、衬砌拼装、接缝防水和盾尾间隙注浆充填等作业都在盾构保护下进行，并需随时排除地下水和控制地面沉降，因而是工艺技术
要求高、综合性强的一类施工方法。
3盾构法适用条件
适用于各类软土地层和软岩、硬岩地层的隧道掘进，尤其适用于城市地下隧道工程。
水底公路隧道；地铁区间隧道；排水污水隧道；引水隧道；公用管线隧道。
（4）、穿越地面建筑群和地下管线密集区时，周围可不受施工影响；
（5）、自动化程度高、劳动强度低、施工速度较快
盾盾构法缺点
（1）施工设备费用较高；（2）覆土较浅时，地表沉降较难控制；（3）用于施工小曲率半径隧道时，掘进较困难。
盾构法施工的特点及适用条件

盾构法隧道施工质量通病及防治措施[全面]

盾构法隧道施工质量通病及防治措施盾构法隧道施工的质量控制重点是建成的隧道实际轴线与设计轴线的一致性;另外,隧道的综合防水能力,隧道施工过程对地层的扰动、对周围环境的影响等也是反映隧道施工质量的重要指标.为了保证隧道施工质量能符合相关标准,对盾构法施工的每道施工工序的质量均应严格控制,保证各关键技术参数达到能控制工程质量标准的范围.第一节盾构进、出洞盾构进出洞是盾构法隧道施工中的一道关键工序.在进、出洞过程中,施工环节多,工作量集中,各工种交叉施工频繁,设备、人员众多,工作零乱,因此,加强质量管理和控制尤为重要.1、盾构基座变形1.1、现象在盾构进出洞过程中,盾构基座发生变形,使盾构掘进轴线偏离设计轴线.1.2、原因分析⑴盾构基座的中心夹角轴线与隧道设计轴线不平行,盾构在基座上纠偏产生了过大的侧向力;⑵盾构基座的整体刚度、稳定性不够,或局部构件的强度不足;⑶盾构姿态控制不好,盾构推进轴线与基座轴线产生较大夹角,致使盾构基座受力不均匀;⑷对盾构基座的固定方式考虑不周,固定不牢靠.1.3、预防措施⑴盾构基座形成时中心夹角轴线应与隧道设计轴线方向一致,当洞口段隧道设计轴线处于曲线状态时,可考虑盾构基座沿隧道设计曲线的切线方向放置,切点必须取洞口内侧面处;⑵基座框架结构的强度和刚度能克服出洞段穿越加固土体所产生的推力;⑶合理控制盾构姿态,尽量使盾构轴线与盾构基座中心夹角轴线保持一致;⑷盾构基座的底面与始发井的底板之间要垫平垫实,保证接触面积满足要求.1.4、治理方法⑴先停止推进,对已发生变形破坏的构件分析破坏原因,进行相应的加固.对需要调换的部件,先将盾构支撑加固牢靠,再调换被破坏构件;⑵盾构基座的变形确实严重,盾构在其上又无法修复和加固时,只能采取措施使盾构脱离基座,创造工作条件后对基座作修复加固.2、盾构后靠支撑位移及变形2.1、现象在盾构出洞过程中,盾构后靠支撑体系在受盾构推进顶力的作用后发生支撑体系的局部变形或位移.2.2、原因分析⑴盾构推力过大,或受出洞千斤顶编组影响,造成后靠受力不均匀、不对称,产生应力集中;⑵盾构后靠混凝土充填不密实或填充的混凝土强度不够;⑶组成后靠体系的部分构件的强度、刚度不够,各构件间的焊接强度不够;⑷后靠与负环管片间的结合面不平整.2.3、预防措施⑴在推进过程中合理控制盾构的总推力,且尽量使千斤顶合理编组,使之均匀受力;⑵采用素混凝土或水泥砂浆填充各构件连接处的缝隙,除充填密实外,还必须确保填充材料强度,使推力能均匀地传递至工作井后井壁.在构件受力前还应做好填充混凝土的养护工作;⑶对体系的各构件必须进行强度、刚度校验,对受压构件一定要作稳定性验算.各连接点应采用合理的连接方式保证连接牢靠,各构件安装要定位精确,并确保电焊质量以及螺栓连接的强度;⑷尽快安装上部的后盾支撑构件,完善整个后盾支撑体系,以便开启盾构上部的千斤顶,使后盾支撑系统受力均匀.2.4、治理方法⑴对产生裂缝或强度不够的缝隙填充料凿除,重新充填,并经过养护后达到要求强度再恢复推进;⑵对变形的构件进行修补及加固.根据推进油压及千斤顶开启数量计算出发生破坏时的实际推力,对后靠体系进行校验;⑶对于发现裂缝的接头及时进行修补.3、凿除钢筋混凝土封门产生涌土3.1、现象在拆除洞封门过程中,洞门前方土体从封门间隙内涌人工作井(接收井)内.3.2、原因分析⑴封门外侧土体加固方案不当或加固效果欠佳,自立性达不到封门拆除所需的施工时间;⑵地下水丰富,土体软弱自立性极差;⑶封门拆除工艺编制不合理或施工中发生意外,造成封门外土体暴露时间过长.3.3、预防措施⑴根据现场土质状况,制定合理的土体加固方案,并在拆封门前设置观察孔,检测加固效果,以确保在土体加固效果良好的情况下拆封门;⑵布置井点降水管,将地下水位降至能保证安全出洞水位;⑶根据封门的实际尺寸,制定合理的封门拆除工艺,施工安排周详,确保拆封门时安全、快速.3.4、治理方法创造条件使盾构尽快进入洞口内,对洞门圈进行注浆封堵,减少土体流失.4、盾构出洞段轴线偏离设计4.1、现象盾构出洞推进段的推进轴线上浮,偏离隧道设计轴线较大,待推进一段距离后盾构推进轴线才能控制在隧道轴线的偏差范围内.4.2、原因分析⑴洞口土体加固强度太高,使盾构推进的推力提高.而盾构刚出洞时,开始几环的后盾管片是开口环,上部后盾支撑还未安装好,千斤顶无法使用,推力集中在下部,使盾构产生一个向上的力矩,盾构姿态产生向上的趋势;⑵盾构正面平衡压力设定过高导致引起盾构正面土体拱起变形,引起盾构轴线上浮;⑶未及时安装上部的后盾支撑,使上半部分的千斤顶无法使用,将导致盾构沿着向上的趋势偏离轴线;⑷盾构机械系统故障造成上部千斤顶的顶力不足.4.3、预防措施⑴正确设计出洞口土体加固方案,设计合理的加固方法和加固强度.施工中正确把握加固质量,保证加固土体的强度均匀,防止产生局部的硬块、障碍物等;⑵施工过程中正确地设定盾构正面平衡土压;⑶及时安装上部后盾支撑,改变推力的分布状况,有利盾构推进轴线的控制,防止盾构上浮现象;⑷正确操作盾构,按时保养设备,保证机械设备的完好.4.4、治理方法⑴施工过程中在管片拼装时加贴楔子,调正管片环面与轴线的垂直度,便于盾构推进纠偏控制;⑵在管片拼装时尽量利用盾壳与管片间隙作隧道轴线纠偏,改善推进后座条件:⑶用注浆的办法对隧道作少量纠偏,便于盾构推进轴线的纠偏.5、盾构进洞时姿态突变5.1、现象盾构进洞后,最后几环管片往往与前几环管片存在明显的高差,影响了隧道的有效净尺寸.5.2、原因分析⑴盾构进洞时,由于接收基座中心夹角轴线与推进轴线不一致,盾构姿态产生突变, 盾尾使在其内的圆环管片位置产生相应的变化;⑵最后两环管片在脱出盾尾后,与周围土体间的空隙由于洞口处无法及时地填充,在重力的作用下产生沉降.5.3、预防措施⑴盾构接收基座要设计合理,使盾构下落的距离不超过盾尾与管片的建筑空隙;⑵将进洞段的最后一段管片,在上半圈的部位用槽钢相互连结,增加隧道刚度;⑶在最后几环管片拼装时,注意对管片的拼装螺栓及时复紧,提高抗变形的能力;⑷进洞前调整好盾构姿态,使盾构标高略高于接收基座标高.5.4、治理方法在洞门密封钢板未焊接以前,用整圆装置将下落的管片向上托起,纠正误差.6、盾构进、出洞时洞口土体大量流失6.1、现象进出洞时,大量的土体从洞口流入井内,造成洞口外侧地面大量沉降.6.2、原因分析⑴洞口土体加固质量不好,强度未达到设计或施工要求而产生塌方,或者加固不均匀, 隔水效果差,造成漏水、漏泥现象;⑵在凿除洞门混凝土或拔除洞门钢板桩后,盾构未及时靠上土体,使正面土体失去支撑造成塌方;⑶洞门密封装置安装不好,止水橡胶帘带内翻,造成水土流失:⑷洞门密封装置强度不高,经不起较高的土压力,受挤压破坏而失效;⑸盾构外壳上有突出的注浆管等物体,使密封受到影响;⑹进洞时未能及时安装好洞圈钢板;⑺进洞时土压力末及时下调,致使洞门装置被顶坏,大量井外土体塌入井内.6.3、预防措施⑴洞口土体加固应提高施工质量,保证加固后土体强度和均匀性;⑵洞口封门拆除前应充分做好各项进、出洞的准备工作;⑶洞门密封圈安装要准确,在盾构推进的过程中要注意观察,防止盾构刀盘的周边刀割伤橡胶密封圈.密封圈可涂牛油增加润滑性;洞门的扇形钢板要及时调整,改善密封圈的受力状况;⑷在设计、使用洞门密封时要预先考虑到盾壳上的凸出物体,在相应位置设计可调节的构造,保证密封的性能;⑸盾构进洞时要及时调整密封钢板的位置,及时地将洞口封好;⑹盾构将进入进洞口土体加固区时,要降低正面的平衡压力.6.4、治理措施⑴将受压变形的密封圈重新压回洞口内,恢复密封性能,及时固定弧形板,改善密封橡胶带的工作状态;⑵对洞口进行注浆堵漏,减少土体的流失.第二节盾构掘进盾构掘进是盾构法隧道施工的主要工序,要保证隧道的实际轴线和设计轴线相吻合, 并确保管片圆环拼装质量,使隧道不漏水,地面不产生大的变形.1、土压平衡式盾构正面阻力过大1.1、现象盾构推进过程中,由于正面阻力过大造成盾构推进困难和地面隆起变形.1.2、原因分析⑴盾构刀盘的进土开口率偏小,进土不畅通;⑵盾构正面地层土质发生变化;⑶盾构正面遭遇较大块状的障碍物;⑷推进千斤顶内泄漏,达不到其本身的最高额定油压;⑸正面平衡压力设定过大;⑹刀盘磨损严重.1.3、预防措施⑴合理设计进土孔的尺寸,保证出土畅通;⑵隧道轴线设计前,应对盾构穿越沿线作详细的地质勘查,摸清沿线影响盾构推进的障碍物的具体位置、深度,以使轴线设计考虑到这一状况;⑶详细了解盾构推进断面内的土质状况,以便及时优化调整土压设定值、推进速度等施工参数;⑷经常检修刀盘和推进千斤顶,确保其运行良好;⑸合理设定平衡压力,加强施工动态管理,及时调整控制平衡压力值.1.4、治理方法⑴采取辅助技术,尽量采取在工作面内进行障碍物清理,在条件许可的情况下,也可采取大开挖施工法清理正面障碍物;⑵增添千斤顶,增加盾构总推力.2、泥水加压平衡式盾构正面阻力过大2.1、现象盾构推进过程中,由于正面阻力过大造成盾构推进困难.2.2、原因分析⑴泥水平衡系统不能建立或泥水压力过大;⑵盾构刀盘的进土开口率偏小,进土不畅通;⑶盾构正面地层土质发生变化;⑷盾构正面遭遇较大块状的障碍物;⑸推进千斤顶内泄漏,达不到其本身的最高额定油压.2.3、预防措施⑴严格控制泥水质量,准确设定泥水平衡压力、推进速度等施工参数,同时确保泥水输送系统的正常运行;⑵详细了解盾构推进断面内的土质状况,以便及时优化调整平衡压力设定值、推进速度等施工参数,同时配制与土质相适应的泥水;⑶在盾构穿越沿线做好详尽的地质勘查,事先清除障碍物或调整设计轴线;⑷经常检修推进千斤顶,确保其运行良好.2.4、治理方法⑴与土压平衡盾构一样;⑵增添千斤顶,增加盾构总推力.3、土压平衡盾构正面平衡压力的过量波动3.1、现象在盾构推进及管片拼装的过程中,开挖面的平衡土压力发生异常的波动,与理论压力值或设定压力值发生较大的偏差.3.2、原因分析⑴推进速度与螺旋机的旋转速度不匹配;⑵当盾构在砂土土层中施工时,螺旋机摩擦力大或形成土塞而被堵住,出土不畅,使开挖面平衡压力急剧上升;⑶盾构后退,使开挖面平衡压力下降;⑷土压平衡控制系统出现故障造成实际土压力与设定土压力的偏差.3.3、预防措施⑴正确设定盾构推进的施工参数,使推进速度与螺旋机的出土能力相匹配;⑵当土体强度高,螺旋机排土不畅时,在螺旋机或土仓中适量地加注水或泡沫等润滑剂,提高出土的效率.当土体很软,排土很快影响正面压力的建立时,适当关小螺旋机的闸门,保证平衡土压力的建立;⑶管片拼装作业,要正确伸、缩千斤顶,严格控制油压和伸出千斤顶的数量,确保拼装时盾构不后退;⑷正确设定平衡土压力值以及控制系统的控制参数;⑸加强设备维修保养,保证设备完好率,确保千斤顶没有内泄漏现象.3.4、治理方法⑴向切削面注入泡沫、水、膨润土等物质,改善切削进入土仓内的土体的性能,提高螺旋机的排土能力,稳定正面土压;⑵维修好设备,减少液压系统的泄漏;⑶对控制系统的参数重新进行设定,满足使用要求.4、泥水加压平衡盾构正面平衡压力过量波动、现象在泥水加压平衡盾构推进及拼装的过程中,开挖面的泥水压力发生异常的波动,与理论压力值或设定压力值发生较大的偏差.4.1、原因分析⑴泥水加压平衡盾构的排泥口堵塞,排泥不畅,而此时送泥管却仍在送泥水,导致开挖面的泥水压力瞬间上升,超出设定压力;⑵泥水系统的各施工参数设定不合理,泥水循环不能维持动态平衡;⑶泥水系统中的某些设备故障如泥水管路中接头泄露,排泥泵的叶轮磨损,控制阀的开关不灵活等,使泥水输送不正常,正面平衡压力过量波动;⑷拼装时盾构后退,使开挖面平衡压力下降;⑸正常情况下,当盾构停止推进的时间较长,开挖面平衡压力下降时,可以通过送泥管向开挖面补充泥水而提高压力,恢复平衡.而拆接泵管时,由于接泵管的速度慢,就会使开挖面平衡压力因得不到补充而下降.4.2、预防措施⑴在盾构的排泥吸口处安装搅拌机或粉碎机,保证吸口的畅通,排泥泵前的过滤器要经常进行清理,保证不被堵塞;⑵正确地设定泥水系统的各项施工参数,包括泥浆的密度、粘度、压力、流量等,以确保开挖面支护的稳定性;⑶对泥水系统的各运转部件定期进行检修保养,保证各设备的正常运转.在泥水系统的操作过程中要做到顺序正确,避免误操作引起压力波动;⑷管片拼装作业,要正确伸、缩千斤顶,严格控制油压和伸出千斤顶的数量,确保拼装时盾构不后退;⑸在泥水系统中设计一个单独的补液系统,以在送泥管被拆开时对泥水仓进行加压, 保证泥水仓压力的稳定.4.3、治理方法⑴遇到盾构正面吸泥口堵塞,应立即进行逆洗处理,每次逆洗的时间控制在2—3米in:⑵如多次逆洗达不到清除堵塞的目的,可采用压缩空气置换平衡仓内泥水,在确保安全前提下由气压工进入泥水仓清除堵塞物;⑶对损坏的设备要及时进行修复或更新,对泥水平衡控制系统的参数设定进行优化, 做到动态管理;⑷当发现泥水流动不畅时,可及时地转换为旁路状态,通过各个设备的运转情况和相应的泥水压力及流量判断管路堵塞的位置及堵塞的原因,并及时采取措施排除故障.5、土压平衡盾构螺旋机出土不畅5.1、现象螺旋机螺杆形成“土棍”,螺旋机无法出土,或螺旋机内形成阻塞,负荷增大,电动机无法带动螺旋机转动,不能出土.5.2、原因分析⑴盾构开挖面平衡压力过低,无法在螺旋机内形成足够压力,螺旋机不能正常进土, 也就不能出土;⑵螺旋机螺杆安装与壳体不同心,运转过程中壳体磨损,使叶片和壳体间隙增大,出土效率降低;⑶盾构在砂性土及强度较高的黏性土中推进时,土与螺旋机壳体间的摩擦力大,螺旋机的旋转阻力加大,电动机无法转动;⑷大块的漂砾进入螺旋机,卡住螺杆;⑸螺旋机驱动电动机因长时间高负荷工作,过热或油压过高而停止工作.5.3、预防措施⑴螺旋机打滑时,把盾构开挖面平衡压力的设定值提高,盾构的推进速度提高,使螺旋机正常进土;⑵螺旋机安装时要注意精度,运转过程中加强对轴承的润滑;⑶降低推进速度,使单位时间内螺旋机的进土量降低,螺旋机电动机的负荷降低;⑷在螺旋机中加注水、泥浆或泡沫等润滑剂,使土与螺旋机外壳的摩擦力降低,减少电动机的负荷.5.4、治理方法⑴打开螺旋机的盖板,清理螺旋机的被堵塞部位;⑵将磨损的螺旋机螺杆更换.6、泥水平衡盾构吸口堵塞6.1、现象在泥水平衡盾构施工过程中,排泥不畅,造成送、排泥流量严重失调,从而破坏开挖面泥水平衡.6.2、原因分析⑴盾构土舱的土体中含有大块状障碍物;⑵盾构土舱内搅拌机搅和不匀,致使吸口处沉淀物过量积聚;⑶泥水管路输送泵故障,致使排泥流量小于送泥流量;⑷泥水指标不合要求,不能有效形成盾构开挖面的泥膜.6.3、预防措施⑴及时调整各项施工参数,在推进过程中尽量保持推进速度、开挖面泥水压力的平稳;⑵确保各搅拌机的正常运转,以达到拌和均匀;⑶对泥水输送管路及泵等设备经常保养检修,确保泥水输送的畅通;⑷根据施工工况条件,及时调整泥水指标,确保泥膜的良好形成,以使盾构切削土体始终处于良性循环状态下.6.4、治理方法⑴如吸口轻微遭堵,应相应降低推进速度,同时按技术要求进行逆洗;⑵如吸口遭堵严重,应采取相应技术措施,在确保安全的前提下,及时组织力量,由施工人员进入土舱清除障碍物.7、盾构掘进轴线偏差7.1、现象盾构掘进过程中,盾构推进轴线过量偏离隧道设计轴线,影响成环管片的轴线.7.2、原因分析⑴盾构超挖或欠挖,造成盾构在土体内的姿态不好,导致盾构轴线产生过量的偏移;⑵盾构测量误差,造成轴线的偏差;⑶盾构纠偏不及时,或纠偏不到位;⑷盾构处于不均匀土层中,即处于两种不同土层相交的地带时,两种土的压缩性、抗压强度、抗剪强度等指标不同;⑸盾构处于非常软弱的土层中时,如推进停止的间歇太长,当正面平衡压力损失时会导致盾构下沉;⑹拼装管片时,拱底块部位盾壳内清理不干净,有杂质夹杂在相邻两环管片的接缝内,就使管片的下部超前,轴线产生向上的趋势,影响盾构推进轴线的控制;⑺同步注浆量不够或浆液质量不好,泌水后引起隧道沉降,而影响推进轴线的控制;⑻浆液不固结使隧道在大的推力作用下引起变形.7.3、预防措施⑴正确设定平衡压力,使盾构的出土量与理论值接近,减少超挖与欠挖现象,控制好盾构的姿态;⑵盾构施工过程中经常校正、复测及复核测量基站;⑶发现盾构姿态出现偏差时应及时纠偏,使盾构正确地沿着隧道设计轴线前进;⑷盾构处于不均匀土层中时,适当控制推进速度,多用刀盘切削土体,减少推进时的不均匀阻力.也可以采用向开挖面注入泡沫或膨润土的办法改善土体,使推进更加顺畅;⑸当盾构在极其软弱的土层中施工时,应掌握推进速度与进土量的关系,控制正面土体的流失;⑹拼装拱底块管片前应对盾壳底部的垃圾进行清理,防止杂质夹杂在管片间,影响隧道轴线;⑺在施工中按质保量做好注浆工作,保证浆液的搅拌质量和注入的方量.7.4、治理方法⑴调整盾构的千斤顶编组或调整各区域油压及时纠正盾构轴线;⑵对开挖面作局部超挖,使盾构沿被超挖的一侧前进;⑶盾构的轴线受到管片位置的阻碍不能进行纠偏时,采用楔子环管片调整环面与隧道设计轴线的垂直度,改善盾构后座面.8、泥水加压平衡盾构施工过程中隧道上浮8.1、现象泥水加压平衡盾构施工过程中,随着盾构的不断向前推进,成环隧道呈上浮现象.8.2、原因分析⑴盾构切口前方泥水后窜至盾尾后,使管片处于悬浮状态;⑵同步注浆效果欠佳,未能有效地隔绝正面泥水;⑶管片连接件未及时拧紧;⑷盾构推进一次纠偏量过大,对地层产生了过大扰动.8.3、预防措施⑴提高同步注浆质量,缩短浆液初凝时间,使其遇泥水后不产生劣化;⑵提高注浆与盾构推进的同步性,使浆液能及时充填建筑空隙,建立盾尾处的浆液压力.同时加强隧道沉降监测,当发现隧道上浮呈较大趋势时,立即采取对已成环隧道进行补压浆措施;⑶及时复紧已成环隧道的连接件.8.4、治理方法在盾尾后隧道外周压注双液浆形成环箍(必要时采用聚氨酯),以隔断泥水流失路径. 9、盾构过量地自转9.1、现象盾构推进中盾构发生过量的旋转,造成盾构与车架连接不好,设备运行不稳定,增加测量、封顶块拼装等困难.9.2、原因分析⑴盾构内设备布置重量不平衡,盾构的重心不在竖直中心线上而产生了旋转力矩;⑵盾构所处的土层不均匀,两侧的阻力不一致,造成推进过程中受到附加的旋转力矩;⑶在施工过程中刀盘或旋转设备连续同一转向,导致盾构在推进运动中旋转;⑷在纠偏时左右千斤顶推力不同及盾构安装时千斤顶轴线与盾构轴线不平行.9.3、预防措施⑴安装于盾构内的设备作合理布置,并对各设备的重量和位置进行验算,使盾构重心位于中线上或配置配重调整重心位置于中心线上;⑵经常纠正盾构转角,使盾构自转在允许范围内;⑶根据盾构的自转角,经常改变旋转设备的工作转向.9.4、治理方法⑴可通过改变刀盘或旋转设备的转向或改变管片拼装顺序来调节盾构的自转角度;⑵盾构自转量较大时,可采用单侧压重的方法纠正盾构转角.10、盾构后退10.1、现象盾构停止推进,尤其是拼装管片的时候,产生后退的现象,使开挖面压力下降,地面产生下沉变形.10.2、原因分析⑴盾构千斤顶自锁性能不好,千斤顶回缩;⑵千斤顶大腔的安全溢流阀压力设定过低,使千斤顶无法顶住盾构正面的土压力;⑶盾构拼装管片时千斤顶缩回的个数过多,并且没有控制好最小应有的防后退顶力.10.3、预防措施⑴加强盾构千斤顶的维修保养工作,防止产生内泄漏;⑵安全溢流阀的压力调定到规定值;⑶拼装时不多缩千斤顶,管片拼装到位及时伸出千斤顶到规定压力.10.4、治理方法盾构发生后退,应及时采取预防措施防止后退的情况进一步加剧,如因盾构后退而无法拼装,可进行二次推进.11、盾尾密封装置泄漏11.1、现象地下水、泥及同步注浆浆液从盾尾的密封装置渗漏进入盾尾的盾壳和隧道内,严重影响工程进度和施工质量,甚至对工程安全带来灾难.11.2、原因分析⑴管片与盾尾不同心,使盾尾和管片间的空隙局部过大,超过密封装置的密封功能界限;⑵密封装置受偏心的管片过度挤压后,产生塑性变形,失去弹性,密封性能下降;⑶盾尾密封油脂压注不充分,盾尾钢刷内侵入了注浆的浆液并固结,盾尾刷的弹性丧失,密封性能下降;⑷盾构后退,造成盾尾刷与管片间发生刷毛方向相反的运动,使刷毛反卷,盾尾刷变形而密封性能下降;⑸盾尾密封油脂的质量不好,对盾尾钢丝刷起不到保护的作用,或因油脂中含有杂质堵塞泵,使油脂压注量达不到要求.11.3、预防措施⑴严格控制盾构推进的纠偏量,尽量使管片四周的盾尾空隙均匀一致,减少管片对盾尾密封刷的挤压程度;⑵及时、保量、均匀地压注盾尾油脂;⑶控制盾构姿态,避免盾构产生后退现象;⑷采用优质的盾尾油脂,要求有足够的粘度、流动性、润滑性、密封性能.11.4、治理方法⑴对已经产生泄漏的部位集中压注盾尾油脂,恢复密封的性能;⑵管片拼装时在管片背面塞人海绵,将泄漏部位堵住;⑶有多道盾尾钢丝刷的盾构,可将最里面的一道盾尾刷更换,以保证盾尾刷的密封性;⑷从盾尾内清除密封装置钢刷内杂物.12、泥水加压平衡盾构施工过程中地面冒浆12.1、现象在泥水平衡盾构施工过程中,盾构切口前方地表出现冒浆.12.2、原因分析⑴盾构穿越土体发生突变(处于两层土断层中),或盾构覆土厚度过浅;⑵开挖面泥水压力设定值过高;⑶同步注浆压力过高;。

简述隧道盾构法、矿山法、新奥法、盖挖法的区别

简述隧道盾构法、矿山法、新奥法、盖挖法的区别盾构法施工是以盾构这种施工机械在地面以下暗挖隧道的一种施工方法。

盾构（shield ）是一个既可以支承地层压力又可以在地层中推进的活动钢筒结构。

钢筒的前端设置有支撑和开挖土体的装置，钢筒的中段安装有顶进所需的千斤顶；钢筒的尾部可以拼装预制或现浇隧道衬砌环。

盾构每推进一环距离，就在盾尾支护下拼装（或现浇）一环衬砌，并向衬砌环外围的空隙中压注水泥砂浆，以防止隧道及地面下沉。

盾构推进的反力由衬砌环承担。

盾构施工前应先修建一竖井，在竖井内安装盾构，盾构开挖出的土体由竖井通道送出地面。

按盾构断面形状不同可将其分为：圆形、拱形、矩形、马蹄形4种。

圆形因其抵抗地层中的土压力和水压力较好，衬砌拼装简便，可采用通用构件，易于更换，因而应用较为广泛；按开挖方式不同可将盾构分为：手工挖掘式、半机械挖掘式和机械挖掘式3种；按盾构前部构造不同可将盾构分为：敞胸式和闭胸式2种；按排除地下水与稳定开挖面的方式不同可将盾构分为：人工井点降水、泥水加压、土压平衡式，局部气压盾构，全气压盾构等。

盾构法的主要优点：除竖井施工外，施工作业均在地下进行，既不影响地面交通，又可减少对附近居民的噪声和振动影响；盾构推进、出土、拼装衬砌等主要工序循环进行，施T易于管理，施工人员也比较少；土方量少；穿越河道时不影响航运；施工不受风雨等气候条件的影响；在地质条件差、地下水位高的地方建设埋深较大的隧道，盾构法有较高的技术经济优越性。

新奥法是充分利用围岩的自承能力和开挖面的空间约束作用,采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段,对围岩进行加固,约束围岩的松弛和变形,并通过对围岩和支护的量测、监控,指导地下工程的设计施工。

新奥法（NATM）是新奥地利隧道施工方法的简称, 在我国常把新奥法称为“锚喷构筑法”。

采用该方法修建地下隧道时，对地面干扰小，工程投资也相对较小，已经积累了比较成熟的施工经验，工程质量也可以得到较好的保证。

隧道盾构法、矿山法、新奥法的区别

隧道盾构法、矿山法、新奥法的区别隧道盾构法、矿山法和新奥法都是建筑施工中常见的方法，它们各自具有特点和适用范围。

本文将对这三种方法进行介绍，并对它们的区别进行详细解析。

一、隧道盾构法1. 定义隧道盾构法是一种利用盾构机进行施工的方法，通过盾构机在地下挖掘通道并同时支撑隧道围岩的技术。

它通常用于城市地铁、道路隧道等工程中。

2. 特点a. 盾构机具有自动化施工、减少人工成本、减少对地表影响等优点。

b. 适用于地质条件较差、需要大规模开挖的工程。

c. 施工过程对地表环境影响小，减少了噪音和空气污染。

3. 应用范围隧道盾构法广泛应用于城市地铁、水利隧洞、交通隧道等工程项目中。

二、矿山法1. 定义矿山法是一种利用矿山开采技术进行地下隧道开挖的方法，通过爆破、掘进等方式进行地下隧道建设。

2. 特点a. 矿山法的施工过程依赖于爆破工艺，需要大量的工程爆破技术。

b. 适用于地质条件复杂、需要大规模开采的地下工程。

c. 施工过程对地下环境和地表环境影响较大。

3. 应用范围矿山法主要应用于矿山开采、地下矿井、地下巷道等工程项目中。

三、新奥法1. 定义新奥法是一种利用先进的地下开挖技术进行隧道开挖的方法，通过液压挖掘机、硬岩掘进机等设备进行施工。

2. 特点a. 新奥法采用先进的机械设备，具有高效、精准、安全等优点。

b. 适用于地质条件较好、需要高精度开挖的地下工程。

c. 施工过程对地表环境影响小，减少了噪音和空气污染。

3. 应用范围新奥法主要应用于铁路隧道、高速公路隧道、水利隧洞等工程项目中。

四、区别分析1. 技术原理隧道盾构法依赖盾构机进行地下开挖，矿山法依赖爆破和掘进技术进行地下开挖，新奥法依赖先进的地下开挖设备进行地下开挖。

2. 适用范围隧道盾构法适用于地质条件较差、需要大规模开挖的工程。

矿山法适用于地质条件复杂、需要大规模开采的地下工程。

新奥法适用于地质条件较好、需要高精度开挖的地下工程。

3. 施工过程隧道盾构法施工过程对地表环境影响小，减少了噪音和空气污染。

公路隧道施工工艺和施工方法

公路隧道施工工艺和施工方法第一部分隧道施工方法主要有：隧道工程钻爆法；隧道工程盾构法；隧道工程掘进机法以及隧道衬砌；开挖方法分为明挖法和暗挖法；按开挖断面大小、位置分，有分部开挖法和全断面开挖法等等。

1、隧道施工方法：开挖方法分为明挖法和暗挖法。

明挖法多用于浅埋隧道或城市铁路隧道，而山岭铁路隧道多用暗挖法。

按开挖断面大小、位置分，有分部开挖法和全断面开挖法。

在石质岩层中采用钻爆法最为广泛，采用掘进机直接开挖也逐渐推广。

在松软地质中采用盾构法开挖较多。

2、隧道工程钻爆法在隧道岩面上钻眼，并装填炸药爆破，用全断面开挖或分部开挖等将隧道开挖成型的施工方法。

钻爆法开挖作业程序包括测量、钻孔、装药、爆破、通风、出碴、锚杆、立架、挂网、喷锚等工序。

钻爆法开挖采用的方法有全断面开挖法和分部开挖法。

3、隧道工程盾构法采用盾构作为施工机具的隧道施工方法[2] 。

1825年在伦敦泰晤士河水下隧道首先试用盾构，并获得成功。

此后，松软地质多采用盾构法开挖。

盾构是一种圆形钢结构开挖机械，其前端为切口环，中间为支撑环，后端为盾尾。

开挖时，切口环首先切入地层并能掩护工人安全地工作;支撑环是承受荷载的主要部分,其中安设多台推进盾构的千斤顶及其他机械；盾尾随着上述两部分前进，保护工人安装铸铁管片或钢筋混凝土管片。

盾构法适用于松软地层，施工安全，对地层扰动少，控制围岩周边准确，极少超挖。

日本丹那铁路隧道曾采用盾构法施工。

4、隧道工程掘进机法在整个隧道断面上，用连续掘进的联动机施工的方法。

早在19世纪50年代初，美国胡萨克隧道就试用过掘进机，但未成功。

直到20世纪50年代以后才逐渐发展起来。

掘进机是一种用强力切割地层的圆形钢结构机械，有多种类型。

普通型的掘进机的前端是一个金属圆盘，以强大的旋转和推进力驱动旋转，圆盘上装有数十把特制刀具，切割地层，圆盘周边装有若干铲斗将切割的碎石倾入皮带运输机，自后部运出。

机身中部有数对可伸缩的支撑机构，当刀具切割地层时，它先外伸撑紧在周围岩壁上，以平衡强大的扭矩和推力。

盾构法隧道施工培训教材-管片拼装技术

保护生态环境
在管片拼装过程中，尽量避免对周边生态环境造成破坏，如有破坏应采取生态恢复措施。
管片拼装技术的安全与环保案例分析
案例一
某城市地铁建设项目中，施工单位采取了一系列安全措施，如制定安全操作规程、配备安全防护装备等，成功避免了安全事故的发生，同时采取环保措施控制施工噪音和粉尘的排放，实现了安全与环保的双重要求。
安全检查与维护
定期对管片拼装设备进行安全检查和维护，确保设备处于良
好状态，降低故障风险。
管片拼装技术的环保要求
控制施工噪音
采用低噪音施工设备，合理安排施工时间，避免对周边居民和环境造成噪音污染。
控制施工粉尘
采取有效的除尘措施，如喷雾降尘、设置挡风板等，减少施工粉尘的排放。
减少废弃物产生
合理规划施工材料的使用，减少废弃物的产生，同时对产生的废弃物进行分类处理和回收利用。
04
管片拼装技术的安全与环保
管片拼装技术的安全措施
制定安全操作规程
明确管片拼装的操作步骤和安全注意事项，确保施工人员了
解并遵循。
配备安全防护装备
为施工人员提供必要的安全防护装备，如手套、安全帽、护目镜等，以降低操作过程中的风险。
定期进行安全培训
定期组织管片拼装技术的安全培训，提高施工人员的安全意识和操作技能。
02
管片是盾构隧道施工中的主要结构单元，通常由混凝土或钢筋混凝土制成，具有一定的强度和耐久性。
管片拼装技术在盾构法隧道施工中的应用
在盾构法隧道施工中，管片拼装技术广泛应用于地铁、铁路、公路等隧道工程中。
通过管片拼装技术，可以实现隧道的快速施工，提高施工效率，缩短工期，降低工程成本。

隧道工程中的盾构施工方法

隧道工程中的盾构施工方法盾构法是隧道工程中常用的一种施工方法，它通过使用一台盾构机进行施工，可以快速、高效地完成隧道开挖和支护工作。

本文将从盾构施工原理、盾构机的工作过程和盾构施工的优缺点三个方面来介绍隧道工程中的盾构施工方法。

一、盾构施工原理盾构施工原理是基于土压平衡原理的，盾构机在施工过程中不仅需要开挖隧道，还要及时进行土体支撑，以防止地面塌陷。

盾构机由盾构机体、推进系统、回填系统和管片拼装系统等部分组成，通过推进系统推进盾构机体，同时进行土层平衡控制和土体支撑，最后再进行管片的安装。

二、盾构机的工作过程1. 准备工作：在开始盾构施工前，需要进行施工准备工作，包括现场勘察、施工方案设计、材料采购等。

2. 初次推进：盾构机在开挖前首先进行初次推进，通过推进系统驱动盾构机头部进入地面，并实施土体的平衡控制和支护。

3. 土层平衡控制：盾构机在推进过程中需要保持土体平衡，通过注浆、注水和调整刀盘转速等方式来控制土体的稳定性，以防止地面沉降和塌陷。

4. 土体支撑：同时进行土体支撑工作，可以采用预制管片、液压撑靠或注浆等方法，以确保施工过程中的安全性。

5. 循环推进：经过初次推进后，盾构机将持续推进，同时进行土体平衡控制和土体支撑工作，直至完成整个隧道的开挖。

6. 管片拼装：当盾构机推进到一定位置后，将开始进行管片的拼装，通过拼装系统将预制的管片安装在隧道壁上，形成完整的隧道结构。

三、盾构施工的优缺点1. 优点：- 高效快速：盾构法施工速度快，可以在较短时间内完成隧道的开挖和支护，节约施工时间。

- 环境友好：盾构法施工过程中对土地破坏小，减少了对周边环境的影响。

- 施工质量高：盾构法施工过程中可以实现高精度控制，确保隧道施工质量。

- 安全可靠：盾构机施工过程中可以及时监测地下水位和土体变化，保证工人的安全。

2. 缺点：- 成本较高：盾构机的投资和运行成本较高，对于一些小型工程可能不经济。

- 对地质条件要求高：盾构法施工对地质条件的要求比较高，对于地质复杂的地区可能会增加施工难度和风险。

隧道盾构法施工技术

盾构操纵与纠偏
每推进一环的纠偏量应有限制，以免引起衬砌拼装的困难以及对地层产生过大的扰动导致偏离的因素
地质条件方面土层不均匀，有孤石或障碍物机械设备方面千斤顶阻力不一盾构壳体安装误差设备中心偏施工操作方面千斤顶作用不均匀挤压式盾构的上浮趋势盾构下部土体流失
盾构操纵与纠偏
3、网格式盾构
网格式盾构是介于半挤压和手掘式盾构间的盾构形式。开挖面装有钢制的开口格栅，网格起挡土作用，防止开挖面坍塌。适用于软弱可塑粘性土层，挤土作用比挤压式盾构小。在含水地层中，需辅以降水、气压等措施。
挤压网格式盾构
4、机械式盾构
机械式盾构切口环处安装旋转大刀盘，全断面开挖，连续掘进。适用于各类土层，尤其是极易坍塌的砂性土层，可连续掘进挖土。优点：作业环境好、省力、省时、省工、效率高。缺点：后续设备多、纠偏难、造价高。机械式盾构又分为局部气压盾构、泥水加压盾构、土压平衡盾构。
2. 3. 4. 5.
施工准备
盾构拼装井、拆卸井和调头井盾构基座用作安装和稳妥的搁臵盾构，并铺设导轨起导向作用采用钢砼或钢结构承受盾构自重和纠偏时的集中荷载 3. 盾构进、出洞方法 4. 临时封门 5. 盾构后座 1. 2.
施工准备
1. 2. 3. 盾构拼装井、拆卸井和调头井盾构基座盾构进、出洞方法临时基坑法：先挖后填，仅留垂直运输的进出口，没有洞门拆除问题，适用于浅埋盾构始发端。逐步掘进法：利用敞开段作后座，由浅入深掘进，造价高。工作井进出洞法
五、盾构法施工盾构法施工的主要程序
1. 建造竖井或基坑，作为盾构施工的出发和接收工作井或检修井盾构进、出洞口土体加固处理安装盾构掘进机初推段盾构掘进施工，包括推进、出土、运土、衬砌拼装、盾尾注浆、轴线测量隧道连续掘进施工盾构进入接收井

公路隧道施工盾构法继续教育自测答案

公路隧道施工盾构法、沉管法介绍第1题沉管隧道施工工序中，沉管与连接之后的工序是（）。

A.预制管段B.修建临时干坞C.基础处理D.回填覆盖答案:C您的答案：C题目分数：3此题得分：3.0批注：第2题？关于盾构法，下列（）的说法是错误的。

A.盾构法是暗挖隧道的一种施工方法B.盾构法穿越地面建筑群的区域时，周围可不受施工影响C.盾构机推进系统包括推进千斤顶和液压系统D.盾构壳体由切口环和支承环两部分组成答案:D您的答案：D题目分数：3此题得分：3.0批注：第3题盾构机的外壳沿纵向从前到后可分为前盾、中盾、后盾三段。

通常所指的支承环是（）A.前盾B.中盾C.后盾D.盾尾答案:B您的答案：B题目分数：3此题得分：3.0批注：第4题泥水平衡盾构开挖的渣土以（）形式输送到地面。

A.岩石B.泥浆D.砂浆答案:B您的答案：B题目分数：3此题得分：3.0批注：第5题以下不属于盾构始发端头加固方法的是（）。

A.旋喷桩法B.注浆法C.内嵌钢环D.冻结法答案:C您的答案：C题目分数：3此题得分：3.0批注：第6题（）盾构机配备有泥水分离处理系统。

A.土压平衡B.硬岩TBMC.双护盾TBMD.泥水平衡答案:D您的答案：D题目分数：4此题得分：4.0批注：第7题以下（）设备不属于盾构机后配套设备。

A.注浆系统B.管片运输设备C.出土设备D.刀盘答案:D您的答案：D题目分数：4此题得分：4.0批注：以下（）工序不属于盾构始发阶段。

A.安装反力架B.凿除洞门C.拼装负环管片D.到达端口加固答案:D您的答案：D题目分数：4此题得分：4.0批注：第9题沉管隧道按照管段的制作方式分为（）和干坞型。

A.圆形B.矩形C.钢筋混凝土D.船台型答案:D您的答案：D题目分数：4此题得分：4.0批注：第10题以下（）不属于沉管隧道优势。

A.可浅埋，与两岸道路衔接容易B.结构为现浇混凝土，造价低C.防水性能好D.对地质水文条件适应能力强答案:B您的答案：B题目分数：4此题得分：4.0批注：第11题盾构壳体一般分为（）部分。

隧道盾构法施工

式
面板隔板间充满土砂产生淤泥、淤泥夹的压力和开挖处的地层压砂力保持平衡胸板为网格，土体通过网淤泥格孔挤入盾构
二、盾构机械的构造
（一）手工挖掘式盾构
手工挖掘式盾构是盾构的最基本形式，主要由盾壳、支护结构、推进系统、拼装机构和附属设备等五
部分组成，适用于开挖面基本能自稳的土层中的隧道
路隧道将会日益增多。
第二节
盾构机械分类与构造
一、盾构机械分类
盾构是一种集施工开挖、支护、推进、衬砌、出土等多种作业于一体的大型暗挖隧道施工机械。
盾构类型很多，可按开挖方式、构造类型、盾构
的断面形状、盾构前部构造和排水与稳定开挖面方式等进行分类。
一、盾构机械分类
按盾构断面形状不同可分为圆形、拱形、矩形、马蹄形四种；
辅以气压，人工井点降水及其它地层加固措施
挖
网格式盾构
掘式半机械
闭胸
半挤压盾构全挤压盾构反铲式盾构
敞胸挖掘式旋转式盾构
手掘式盾构装上反铲式挖土质紧硬，稳土机定面能自立手掘式盾构装上软岩掘进软岩机
辅助措施
盾构列表
挖掘方式全机械挖闭胸掘构造类型敞胸盾构名称旋转刀盘式盾构插刀式盾构局部气压盾构泥水加压式盾构土压平衡盾构网格式挤压盾构开挖面稳定措施适用地层附注辅助措施不再另设辅助措施单刀盘加面板、多刀盘加软岩面板千斤顶支撑挡土板面板与隔板间加气压面板与隔板间加有压泥水硬土层含水松软地层含水地层冲积层、洪积层辅助措施
在隧道上方一定范围内，尤其是饱和含水松软土层，
地表沉陷尚难以防止，拼装衬砌对衬砌整体防水技术要求很高。

盾构法隧道施工原理(2014.6.14)

预制管片衬砌，一次成型，施工质量易于控制。
经济效率显著。高安全。施工作业环境好，施工人员安全得到有高适应。不影响地面交通，不影响航运通航，不
效保障。对周围环境影响小，地表沉降易于控制。
受风雨等气候条件影响。不受地质限制。
（四）盾构法隧道施工的缺点
盾构机制造周期长，设备投入较大；
准备难且费用高，短距离隧道不经济；
• • • • 盾构法隧道施工的工作原理盾构法隧道施工的特点盾构法隧道施工的优点盾构法隧道施工的缺点
（一）盾构法隧道施工工作原理
盾构机千斤顶利用已成型管片提供反力，向前施加推力，利用刀盘旋转切削掌子面土体（保持土仓压力），通过螺旋输送机（管道）把渣土输送出来，拼装机拼装管片形成衬砌，管片背后同步注浆，形成永久结构。
北京地铁
• 2000 年 9 月，北京地铁五号线雍和宫站至北新桥站区间首次采用盾构法施工。
• 2000 年 -2014 年，高速发展期。建成运营 17 条线路，总长 527 公里。日均客流约 1000 万人次。是国内最繁忙的轨道交通系统。 • 根据线网规划，2020年将建成30条线路，运营里程超过1000公里。
盾构机下井始发端头加固
始发井
盾构机就位调试
初始掘进负环拆除
洞门密封圈安装
洞门围护墙凿除
反力架安装
正常掘进
到达端头加固到达车站过站再次就位调试再次始发
洞门密封圈安装
盾构机托架
中间站
盾构法隧道施工流程图
到达终点站
盾构机解体外运
到达站
（二）局部流程
准备工作（风、水、电、浆液、渣车、管片） →启动液压系统 →启动刀盘 →启动次级渣土运输系统（皮带机）→启动推进千斤顶→启动首级渣土运输系统（螺旋机）→同步注浆→停止掘进→安装管片→准备下一环掘进。开挖→出土→注浆→拼装

盾构法隧道施工的进出洞技术

一、前言采用盾构法建造隧道或各种地下管道，一般是在预先建造好的工作井内进行盾构的安装、调试和试运转，并将其准确地搁置在符合TRANBBS设计轴线的基座上,待所有施工准备工作就绪后,开始沿设计轴线向地层内掘进施工，当盾构将要到达终点时，应准确测定盾构的现状位置,并调整和控制其的姿态，使盾构正确无误地进入预先建造安装好的接收井内的基座上.盾构的进出洞工序是盾构法建造隧道的关键工序,该工序施工技术的优劣将直接影响到建成后隧道或管道的轴线质量、进出洞口处环境保护的成效及工程施工的成败。

盾构的进出洞施工技术必须根据工程所处地层的土质、水文、环境条件和环境保护要求的等级而制定，如何科学、合理地运用各种不同的进出洞技术，使其符合各工程的特定工况条件要求，是一项值得研究、探讨的课题。

二、盾构进出洞施工的关键技术1建立推进施工的良好后盾系统后盾系统由后盾管片、支撑体系及后靠等组成，其不但要稳固牢靠,同时必须有一个准确的后座支承面和适应施工的垂直与水平运输的转折通道口。

2确保洞口处土体稳定在盾构未靠上洞口处土体前，保护洞口附近地面和地下构筑物，使盾构顺利切入土体，并支护正面土体，从而进入正常施工状态。

3洞口建筑空隙的密封技术洞口建筑空隙的密封问题，如不妥善解决，将会引起洞口渗漏，产生不可设想的后果，但目前对进洞施工时的洞口密封技术还不够完善。

三、盾构进出洞施工中易发生的事故1洞门处土体涌入井内洞口封门拆除后,井外土体不能自立,井内洞圈的密封装置还不能阻挡洞外的土体,所以洞口外土体随之进入井内，造成地面沉陷,影响附近地下管线和地面建筑物的安全使用，如情况严重，则造成井下无法施工。

2洞口周圈涌泥水由于在出洞施工时损坏了洞口密封装置，盾构出洞后没有及时做好洞口防渗漏处理，故在盾构未全部通过工作井洞圈或已经脱出洞圈时，井外泥水不断从洞圈与盾构或隧道之间的间隙涌入井内。

如不及时处理，将导致地面沉陷和洞口处已建造好的隧道产生过量沉降。

盾构法隧道技术

三、盾构施工原理及特点
1.盾构工法的概念盾构机是一种集开挖、支护、推进、衬砌等多种作业功能于一体的大型暗挖隧道施工机械。因此，盾构是一种钢制的活动防护装置或活动支撑，在它的掩护下，头部可以安全的开挖地层，尾部可以装配预制管片、砌块或现浇钢筋混凝土，迅速地形成隧道的永久衬砌。它借助于支撑在已经完成的衬砌上的千斤顶的顶力不断前进，如果采用装配式衬砌，当盾构推进时，要将衬砌与土层之间的空隙用浆液填实，防止周围地层的继续变形和围岩压力的增长 [3] 。
二、盾构技术的发展
盾构法的起源可以追溯到1818年，距今已有180多年的历史了，当时由法国工程师布鲁诺受到食船虫在船身上打洞一事启发，提出盾构施工方法，这可以说是敞胸式手掘盾构机的原型。1823-1841年，布鲁诺获得特许，首次在伦敦泰晤土河下修建了世界上第一条盾构法施工的隧道，全长458m。1874年在英国伦敦城南线修建Vyrnwy隧道时，格雷脱海特创造了比较完整的用压缩空气来防水的气压盾构施工工艺，使水底隧道有了惊人的发展，并为现代化盾构奠定了基础[2] 。
②始发洞口及其施工。盾构机向地层中推进的顺序是，首先将竖井的临时墙拆除，由撑子面开挖作业开始。为了防止开挖面崩塌，一般多采用地基改良的防护工程。防护工程的种类包括化学药剂灌注施工法、冻结施工法、置换回填施工法、竖井压气施工法和高压喷射注浆施工法等以保持开挖面的自稳。采用泥水式或土压式盾构机掘进时，始发口周围要浇注混凝土将洞口补强，并设置环形入口密封衬垫，以防止泥水压、泥土压、衬背灌浆等的倒流。当盾构机穿过临时墙后，在管片与竖井临时墙的缝隙之间灌注水泥砂浆等的填充材料，以防止土砂的流出和山体(地层)的松动。
盾构法隧道技术
主要内容

公路隧道施工沉管法盾构法介绍

公路隧道施工沉管法盾构法介绍公路隧道的施工方法有很多种，其中比较常见的有沉管法和盾构法。

下面将分别介绍这两种施工方法。

一、公路隧道施工沉管法介绍：沉管法是一种常用的公路隧道施工方法，主要应用于水下或有水的地质条件下。

该方法的施工步骤如下：1.剖开工作面：首先，在水面上建立一个工作平台，然后将施工区域剖开，形成一个混凝土施工坑。

2.打入沉管：然后，在施工坑中修建一个临时基坑，用于安装沉管。

沉管一般是预制的柱状混凝土结构，会通过吊装设备逐个打入到基坑中，直至达到设计位置。

3.固定沉管：一旦沉管安置妥当，泵送混凝土至沉管和基坑之间的空隙中，以用于加固和固定沉管。

4.施工坑回填：沉管固定后，将施工坑中的背填土重新回填，并进行打压和加固，以确保施工坑的稳定性。

5.施工坑整平和回复水流：最后，对施工区域进行整平并恢复水流，使得施工区域重新与周围环境融为一体。

沉管法适用于较小规模的隧道，施工周期短且不受地质条件的限制，能够在水下施工，减少地面对交通的干扰。

但是沉管法施工成本较高，需要特殊的设备和工程技术。

二、公路隧道施工盾构法介绍：盾构法是一种常用的公路隧道施工方法，主要适用于地下较浅，土质较好的地层。

该方法的施工步骤如下：1.洞口暗挖：首先，在隧道起点位置挖掘一个洞口，以便盾构机的进出。

2.安装盾构机：然后，在洞口安装盾构机，盾构机是一个大型的钢铁筒体，内部有刀盘和装土螺旋机构，能够逐步挖掘和转运土层。

3.盾构推进：一旦盾构机安装妥当，就开始启动盾构机，盾构机会逐步推进，并同时挖掘和装运土层。

4.隧道衬砌：盾构机在推进过程中，需要同时进行隧道衬砌工作，即在挖掘的土层后方衬砌预制的混凝土环片，以保证隧道的稳定性。

5.推进和衬砌循环：盾构机在推进过程中，会不断循环进行挖掘和衬砌工作，直到达到设计位置。

6.完工和拆机：当盾构机推进到隧道终点位置后，盾构机停止工作，开始进行隧道施工的完工工作，包括清理隧道和进行最后的施工验收。