盾构施工工艺流程及重大工艺简介[详细]
盾构法施工工艺流程
盾构法施工工艺流程盾构法是一种在地下进行隧道施工的工艺，具有高效、安全、环保等优点。
它适用于各种地质条件，并且可以减少对地上交通和城市建设的影响。
下面将会介绍一下盾构法的工艺流程。
首先，在施工前需要做好详细的工程准备工作。
这包括设计方案的制定、地质勘测、环境影响评价等。
根据勘测结果，确定隧道的进出口位置和线路走向，制定详细的施工方案。
接下来，进行现场的准备工作。
首先，需要进行土方开挖。
根据设计要求，采取合适的爆破与提土等方式，将地下土体开挖出来。
然后，进行地下水的处理。
盾构施工中，需要泥浆作为润滑剂，减少刀盘与土壤之间的摩擦。
因此，需要在施工现场建设好泥浆处理和循环系统。
然后，进行盾构机的拼装和调试。
盾构机由多个部件组成，需要现场进行安装和调试。
这包括刀盘、推进系统、管片安装系统等。
同时，还需要对控制系统进行调试，确保盾构机能够正常工作。
一切准备工作完成后，就可以开始盾构施工了。
首先，由盾构机的推进系统推进刀盘和螺旋输送机，开始挖掘隧道。
同时，通过喷射泥浆，保持土壤稳定，并将泥浆输送到地面进行处理。
盾构机的推进速度通常较慢，以确保施工的质量和安全。
隧道的挖掘完成后，需要进行管片的安装。
管片是一种混凝土预制构件，用来组成隧道的墙体和顶板。
管片通常由多个部分组成，需要在施工过程中逐个安装。
安装过程中，需要使用特殊的机械设备和吊装工具，确保管片的准确安装。
最后，完成施工后，还需要进行隧道的验收和检测。
对隧道的结构、环境和安全进行全面检查。
如果发现问题，及时进行修复和改进。
隧道验收合格后，可以进行通车和使用。
总的来说，盾构法的施工工艺流程包括工程准备、现场准备、盾构机拼装和调试、盾构施工、管片安装和隧道验收等步骤。
每个步骤都需要细致的计划和管理，确保施工的质量和进度。
通过合理的工艺流程，可以确保盾构施工的高效、安全、环保。
盾构顶管施工工艺
盾构顶管施工工艺盾构顶管施工工艺是一种先进的地下管道施工方法，适用于地铁、隧道、水利工程等各种地下工程项目。
下面将介绍盾构顶管施工工艺的相关内容。
一、盾构顶管施工流程1. 组织准备工作：施工前需要组织相关人员进行现场勘察和工程设计，并制定详细的施工方案，确定施工时程和资源需求。
2. 设备安装调试：安装盾构机和相关的设备，如推进液压系统、刀具系统等，并进行调试，确保设备正常运行。
3. 井下施工准备：挖掘竖井，井深一般为盾构管道的两倍，确保盾构机的安全进入和退出。
4. 环片安装：将钢筋混凝土环片预制好后，通过起重机械放入井下，然后用专门的工具将环片连接起来，形成管道。
5. 盾构机进场推进：盾构机通过井口进入施工现场，并在施工过程中不断推进。
6. 地层处理：由于不同的地质情况，在推进过程中需要对地层进行处理，如使用泥浆、注浆等方法加固地层，确保施工的稳定性。
7. 推进盾构机：根据设计要求，盾构机会不断地推进，不断地安装混凝土环片，形成完整的管道。
8. 施工检查和质量控制：在盾构施工过程中，需要进行定期的施工检查和质量控制，确保施工质量符合设计要求。
9. 空仓回运：当盾构机到达设计目标点后，通过井口将盾构机回运出来，并将井口进行封闭，完成盾构顶管的施工工作。
二、盾构顶管施工工艺的主要特点1. 高效、快速：盾构顶管施工工艺采用机械化施工方法，大大提高了施工效率和施工速度，可以快速完成大量的管道施工。
2. 精准、准确：盾构顶管施工工艺采用先进的导向系统，可以准确地控制盾构机的运行路径，确保施工的准确性和精度。
3. 环保、安全：盾构顶管施工工艺减少了对地表的破坏，减少了施工产生的噪音和尘土，同时也提高了施工的安全性。
4. 适应性强：盾构顶管施工工艺适用于不同地质条件和复杂地下环境，可以应对各种地质情况的挑战。
5. 资源利用率高：盾构顶管施工工艺可以有效地利用施工材料和资源，降低了施工成本。
三、盾构顶管施工的注意事项1. 地质勘察和预测：在施工前充分进行地质勘察和预测，了解地层情况，为施工方案设计提供准确的数据。
盾构工程施工方法(3篇)
第1篇一、引言随着我国城市化进程的加快，城市交通拥堵、环境污染等问题日益突出，地下空间开发利用成为解决这些问题的有效途径。
盾构法作为一种高效、环保的地下工程开挖方法，在地铁、隧道、地下通道等工程中得到广泛应用。
本文将对盾构工程施工方法进行详细介绍。
二、盾构法简介盾构法是一种利用盾构机在地下开挖隧道的方法。
盾构机由盾构主体、刀盘、推进系统、注浆系统、泥水处理系统等组成。
在施工过程中，盾构机在土体中推进，形成隧道空间，同时注浆填充盾构机与土体之间的空隙，确保隧道结构的稳定。
三、盾构施工方法1. 施工准备（1）现场勘查：对施工现场进行详细勘查，了解地质条件、地下管线、周边建筑物等情况，为施工方案制定提供依据。
（2）施工方案：根据勘查结果，制定详细的施工方案，包括盾构机选型、施工工艺、进度安排、质量控制、安全管理等。
（3）设备安装：安装盾构机及其配套设备，包括刀盘、推进系统、注浆系统、泥水处理系统等。
（4）临时设施：搭建施工临时设施，如施工围挡、排水设施、通风设施等。
2. 盾构始发（1）端头处理：根据地质条件和隧道结构要求，对盾构始发端头进行加固处理，确保盾构机顺利始发。
（2）盾构机就位：将盾构机安装在始发洞室内，确保其位置准确、稳定。
（3）盾构机调试：对盾构机进行调试，确保其各项性能指标符合要求。
3. 盾构掘进（1）掘进参数控制：根据地质条件和隧道结构要求，合理设置掘进参数，包括推进速度、刀盘转速、注浆压力等。
（2）土体控制：采用刀盘刀具、渣土改良技术、管片壁后同步注浆与二次注浆等措施，确保土体稳定，防止地面沉降、隧道变形等问题。
（3）盾构姿态控制：通过调整掘进参数、纠偏装置等手段，确保盾构机在掘进过程中保持稳定姿态。
4. 管片拼装（1）拼装成环：盾构推进结束后，迅速拼装管片成环，确保隧道结构的完整性。
（2）拼装顺序：从下部的标准管片开始，依次左右两侧交替安装标准管片，然后拼装邻接管片，后安装楔形管片。
盾构法施工工艺流程
盾构法施工工艺流程盾构法是一种现代化的地下隧道施工方法，它以其高效、安全、环保等优点，被广泛应用于城市地铁、交通隧道等工程建设中。
盾构法施工工艺流程的合理性和严谨性直接影响着工程的质量和进度。
下面将详细介绍盾构法施工工艺流程的主要步骤。
首先，盾构法施工的第一步是现场准备工作。
在这一阶段，施工人员需要对施工现场进行勘察和测量，确定隧道的位置、长度和深度等参数，同时还需要进行地质勘探，了解地层情况，为后续的施工工作提供必要的数据支持。
接下来是盾构机的安装和调试。
盾构机是盾构法施工的核心设备，它的安装和调试工作至关重要。
在安装过程中，施工人员需要严格按照设备厂家提供的安装说明进行操作，确保设备安装牢固、稳定。
在调试阶段，需要对盾构机的各项功能进行检查和测试，确保设备能够正常运行。
然后是盾构机的掘进施工。
在进行盾构机掘进施工时，需要根据地质勘探数据和现场地层情况，合理确定掘进参数，包括推进速度、土压平衡、注浆压力等。
同时，还需要对盾构机进行实时监测，及时调整施工参数，确保施工的安全和高效。
在盾构机掘进的同时，还需要进行地质灾害防治和支护工作。
地质灾害是盾构法施工中常见的风险之一，为了保障施工安全，需要对地质灾害进行监测和预警，并采取相应的防治措施。
同时，还需要对隧道进行支护，包括初期支护和二次衬砌，确保隧道结构的稳定和安全。
最后是隧道的内部装修和设备安装。
在盾构法施工完成后，需要对隧道进行内部装修和设备安装工作，包括路基、排水系统、通风系统等。
这一阶段的工作需要根据设计要求进行，确保隧道的功能完善和使用安全。
综上所述，盾构法施工工艺流程包括现场准备、盾构机安装调试、掘进施工、地质灾害防治和支护、隧道内部装修和设备安装等多个环节，每个环节都需要严格按照规范和要求进行操作，确保施工的质量和安全。
只有这样，才能保障工程的顺利进行和成功完工。
盾构施工技术工法介绍
7、盾构掘进机的分类
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（1）土压平衡盾构
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（2）复合型土压平衡盾构
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（3）泥水加压盾构
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二、盾构施工技术
1、 施工工艺流程
始发井端头加固
盾构机下井
始发反力架安装
洞门密封圈安装
盾构机就位调试
初始掘进 设备调整 正常掘进
到达掘进 盾构进站、解体吊出
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(6)管片安装
1）管片在预制工厂通过质检后，由专门的平板运输车将其运输 至施工现场临时存放，在施工现场场地粘贴三元乙丙防水橡胶 条并编号。管片由龙门吊吊入井下。洞内采用二节专用平车运 输管片，每节平车可装运3片。安装采用能够左右旋转220°全 自动安装机。拼装形式采用错缝拼装，当盾构向前推进一环管 片长度1.5m时，即可安装一环管片。管片安装前先进行防水处 理，并将管片、连接件备齐，盾尾杂物清理干净，检查管片拼 装机的举重臂等设备运转正常后方可进行管片安装。管片安装 顺序先就位底部管片，再自下而上左右交叉安装，每环相邻管 片控制环面平整度和封口尺寸，最后插入封顶管片成环。 2）管片拼装可采用错缝及通缝拼装，由于错缝比通缝拼装最大 正、负弯矩增加，对应的轴力则减少，单点变形量错缝比通缝 拼装减少。而错缝拼装由于纵向接头引起衬砌圆环的咬合作用， 刚度增强而产生的变形被相邻管片约束，内力加大，空间刚度 加大，衬砌圆环变形量减小，对隧道防水有利。管片拼装采用 先纵后环法，错缝安装管片，错缝方式见下图 ：
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土仓压力：是土压平衡或泥水平衡掘进中最能 体现掌子面稳定状况的一项操作指标，是利用刀 盘的一系列操作（推力、转速及贯入度等）与螺 旋输送机的转速合理匹配来完成的一种动态的平 衡。其数据是通过土仓壁上的土压传感器采集反 馈的。一般以最上方的传感器数据作为控制指标， 在实际土压平衡模式操作过程中，土仓压力设置 宜略高于掌子面的水土压力（理论计算值）。
盾构法施工工艺介绍(2)
二、盾构施工介绍
2.1 盾构机功能介绍
推进功能 由推进系统来完成。推进系统由沿盾体 支承环板圆周方向安装的推进油缸和液压泵、 阀组和电气控制和检测元件等组成，推进油 缸包括油缸、油缸衬靴，油缸衬靴顶靠在管 片端面，靠管片提供反作用力实现对盾构机 的推进。推进油缸分上下左右四组，可通过 控制各组油缸的供油量的大小，实现对各组 油缸的伸缩量和伸缩速度的控制，使盾构机 完成推进和纠偏的功能。
盾构隧道施工需要经历5个阶段，3个主要工序，每一循环2个过程，3个控制要
点。
* 3个主要工序 1）盾构机开挖出土。 2）管片拼装。 3）同步注浆。 * 每一循环2个过程 1）开挖与同步注浆。
* 3个控制要点 1）开挖面的稳定。 2）盾构沿设计线路高精度推进 （盾构姿态与设计线性尽量拟合）。 3）管片拼装作业。
一、概述
1.2盾构法施工阶段构成
盾构隧道施工需要经历5个阶段，3个主要工序，一个循环2个过程，3个控制要 点。
* 5个阶段 1）盾构机设计制造、下井组装、调试验收、始发前准备。 2）盾构始发和试掘进。 3）盾构正常段掘进。 4）盾构达到段掘进和接收。 5）盾构解体和吊装上井。
一、概述
1.2盾构法施工阶段构成
（2）反力架定位 1）反力架、负环管片位置的确定依据 反力架位置的确定主要依据洞口0环管片的起始位置、盾构的长度以及盾构刀盘在始发前所 能到达的最远位置确定（主要考虑洞门密封装置安装及安装后洞门凿除混凝土外运）。 2）负环管片环数的确定 主要依据盾构机主机长度经计算，负环管片环数可以选择7环（不含0环）。 3）反力架、始发托架的定位与安装需在盾构主机与后配套线路连接之前，开始进行反力架 的安装。安装时反力架与始发井主体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。 反力架左右偏差控制在±10mm之内，高程偏差控制在±5mm之内，上下偏差控制在 ±10mm之内。始发台水平轴线的垂直方向与反力架的夹角<±2‰，盾构姿态与设计轴线竖直趋 势偏差<2‰，水平趋势偏差<±3‰。
盾构施工工序及要领介绍图文并茂
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。
负环安装、配套设备安装、盾构机加压贯入 作业面和掘进等工作内容。
盾构机设备组装
垂直运输系统土建
盾构机连接调试
如：泥水盾构始发工作流程 垂直运输系统设备 安装调试
安装反力
搅拌站安装调试
负环管片拼装 盾构始发试掘进
盾尾通过密封后开始同步注浆 正常掘进
加固区预留
封堵注浆填充区
二、盾构施工工序
1 盾构始发
始发端头地层加固范围说明
庆春路过江隧道工程盾构始发段地质为粉砂土， 埋深约13m，端头始发加固范围设计为纵向长 12m，刀盘出加固区出现坍塌。
运河隧道工程盾构始发段地质为粉砂土，埋深 约6m，端头加固范围设计为纵向长13m、刀盘出 加固区，在安装管片过程中（2小时内）土体坍塌， 刀盘被困。
38m次加固区正好在西向东的主行车道下，埋深浅车流量大，动载荷严重破坏上部土 层自稳，易出现超挖和塌方。
处理措施：沿隧道掘进方向铺设40m钢板，断面直径方向为9m，隧道中心线每2m预留 观察孔，在刀盘正上方2m范围内采用锥形桶临时围护，24小时人员值班与主机室通讯畅 通。浆液粘度在22～24S左右，同步注浆量1.8～2倍（20～25m3），确保行车安全。
洞门破除加固效果图
盾构施工工序及要领介绍
加固区预留
封堵注浆填充区
二、盾构施工工序
1 盾构始发 ➢ 深井降水施工
要求：在地下水丰富的软岩土地带，预防洞门破除及始发期间出现涌泥涌 沙等风险。一般要求始发水位控制在盾构底部以下。
通常井点布置：在加固区长度外部两侧布井和地下连续墙与加固区结合处。 降低加固区周围水位对洞门破除过程影响。
端头加固深井布置示意图
切削破岩 刀具
正面刮刀 撕裂刀 边刮刀
焊接撕裂刀 辅助刀具 周边保护刀
超挖刀
二、盾构施工工序
2 土压平衡盾构掘进 ➢刀具布置
刀具的布置方式需要充分考虑工程地质情况，不同的工程地质特点采用不 同的刀具配置方案，以获得良好的切削效果和掘进速度。根据地质条件特点， 可以大致分为四种地层：软弱土地层；砂层、砂卵石地层；风化岩及软硬不均 地层；单纯的纯硬岩地层。 软弱土地层其地质条件主要以淤泥、粘土和粉质粘土为主，在软弱土地层一 般只需配置切削型刀具。如：切刀、周边刮刀、中心刀、先行刀和超挖刀。 砂层、砂卵石地层其地质条件主要以砂，卵石地层为主，需设置（宽幅）切 刀、周边刮刀、先行刀（重型撕裂刀）、中心刀、仿形刀等刀具。 风化岩及软硬不均的复合地层， 除配置切削型刀具外包括宽幅切刀、先行 刀，还需配置滚刀，因而刀盘结构相对复杂。 单纯的纯硬岩地层 刀具全部选用滚刀，无任齿刀，在刀盘面板周边开口处 配备刮碴刮刀板。
二、盾构施工工序
2 土压平衡盾构掘进 ➢掘进模式
土压平衡盾构的掘进模式可分为敞开式、半敞 开式（加气模式）、闭胸式（土压平衡式）。
土压平衡模式用于土层不稳定、水压高的地层。 开挖时土仓内的压力P2＝P1。P2＝土仓内碴土的 压力＋注入材料的压力，P1＝土柱压力＋水柱压 力的总和。
二、盾构施工工序
盾构施工工艺
盾构施工工艺
盾构施工工艺
一、引言
盾构施工工艺是一种现代化的地下隧道施工技术，它以盾构机为核心设备，通过在地下推进，同时进行掘进和支护，完成隧道的施工工作。
本文档旨在全面介绍盾构施工工艺的流程、步骤及相关技术，以供参考使用。
二、盾构施工工艺概述
1. 盾构机的分类和选择
1.1 开闭式盾构机
1.2 依据土层和隧道类型的盾构机选择
1.3 盾构机主要构成部份及功能概述
2. 盾构施工工艺流程
2.1 前期准备工作
2.1.1 勘察与设计
2.1.2 环境保护
2.1.3 施工方案制定
2.2 盾构施工过程
2.2.1 开始施工前的准备工作
2.2.2 盾构机启动与推进
2.2.3 土层处理和掘进
2.2.4 隧道内部支护与混凝土浇筑 2.2.5 推进过程中的质量控制
2.2.6 施工过程中的风险控制
2.3 盾构施工技术细节
2.3.1 盾构机与管片的组装
2.3.2 土层处理与掘进方式选择
2.3.3 隧道内部支护结构设计和施工
2.3.4 盾构机故障处理和维护
三、本文档所涉及附件如下：
1. 盾构施工方案例文
2. 盾构机技术参数表
3. 盾构施工现场照片
四、本文档所涉及的法律名词及注释：
1. 土建工程施工总承包合同：土木工程建设项目施工总承包合同的具体规定。
2. 工程质量检验与评定标准：对盾构施工质量进行检验与评定的参考标准。
盾构法施工特点及工艺流程
盾构法施工特点及工艺流程①地下施工，必须面对复杂的地质条件和敏感的地面环境。
②所用设备集成度高，技术含量高。
③涉及的专业领域较多，对复合型人才有较多需求。
2、盾构法施工的优点（1）盾构法隧道施工不受地面自然条件的影响。
在盾构支护下进行地下工程暗挖施工，不受地面交通、河道、航运、潮汐、季节、气候等条件的影响，能较经济合理地保证隧道安全施工。
（2）盾构法施工隧道机械化、自动化程度高。
盾构的推进、出土、衬砌拼装等可实行自动化、智能化和施工远程控制信息化，掘进速度较快，施工劳动强度较低。
（3）地面人文自然景观受到良好的保护，周围环境不受盾构施工干扰。
在松软地层中，开挖埋置深度较大的长距离、大直径隧道，具有经济、技术、安全、军事等方面的优越性。
①需要隧道衬砌管片预制、运输、衬砌、衬砌结构防水及堵漏、施工测量、场地布置、机械安装等施工技术的配合，系统工程协调复杂；②施工过程变化断面尺寸困难；只能前进，不能后退，当隧道曲线半径过小或隧道埋深较浅时，施工难度大，在饱和含水的松软地层中施工，地表沉陷风险较大；③盾构机制造周期长，造价较昂贵，盾构的拼装、转移等较复杂，建造短于750m的隧道经济性差。
4、盾构施工工艺流程4.1大流程：盾构总体施工流程大流程：盾构总体施工流程始发井交付使用→盾构托架就位→盾构机下井、安装、调试→初始掘进（L=约100m）→负环拆除及其它调整→正常掘进→盾构机到达中间站→盾构机通过中间站→盾构机再次安装、调试→盾构机再次初始掘进→正常掘进→盾构机到达终点站→盾构机解体外运→隧道清理准备验收。
4.2小流程：盾构掘进流程准备工作→转动刀盘→启动次级运输系统（皮带机）→启动推进千斤顶→启动首级运输系统（螺旋机）→停止掘进→安装管片→回填注浆→准备下一环掘进。
开挖→出土→拼装→注浆。
盾构施工工艺流程介绍
刀盘穿过止水帘布后，盾构机继续推进，推进速度不宜过快，以免造成盾构机
到达姿态发生大幅度变化。同时盾构机推进时，后方成型管片应频繁复紧，以避免 造成错台超限。
盾构机接收时，应确保最后一环成型管片外侧凸出于洞门止水帘布之外，以起
到继续密封的效果，防止洞口塌方。 盾构机接收后，开始对接收洞门进行洞门封堵，封堵完成后，可着手开始盾构
一、盾构施工及设备简介
2、盾构机
盾构机内部构造 盾构机外观
一、盾构施工及设备简介
3、盾构施工法的优点
盾构施工工法具有以下优点： 1、地面作业少，隐蔽性好，因噪音、振动引起的环境影响小； 2、自动化程度高、劳动强度低、施工速度快； 3、因隧道衬砌属工厂预制，质量有保证； 4、穿越地面建筑群和地下管线密集的区域时，周围可不受施工影响； 5、穿越河底或海底时，隧道施工不影响航道，也完全不受气候影响； 6、对于地质复杂、含水量大、围岩软弱的地层可确保施工安全； 7、在费用和技术难度上不受覆土深度影响。
艺多为暗挖法。
1、始发前准备工作
反力架安装。盾构机组装完成后应安装反力架。反力架主要为盾构机提供轴向 推进力，反力架安装位置尺寸应以基准环中心与盾构机机身轴线位置相符。反力架 一般采用钢结构，人工配合吊装设备进行组装及加固。 始发洞门凿除。始发洞门端头在始发前应进行水平探孔探水，确保加固效果。 在止水效果良好的情况下可以进行洞门凿除作业。洞门范围内车站围护结构若为钢 筋混凝土结构，则应剔凿至内侧钢筋面便停止，在盾构机刀盘及盾体进入始发洞之
三、盾构始发阶段
1、始发前准备工作
始发基座安装。盾构始发基座应满足对盾构机的整体重量承载力及运转负荷要 求。经过测量放线后，基座安装位置尺寸及标高应满足盾构机始发时隧道设计轴线 偏差。基座组装完成后应对其进行支撑加固，防止因盾构机推进、扭转导致基座偏 移。一般加固方法采用工字钢焊接支撑加固。 洞门帘布安装。盾构始发前，始发洞口应安装橡胶止水帘布。橡胶止水帘布的 作用主要是紧密包裹盾构机盾体，与刀盘前方形成密闭空间，防止喷水、漏泥及保
盾构法施工工艺及施工过程分步介绍
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三、盾构机下井、组装及调试
台车、桥架下井组装
12
三、盾构机下井、组装及调试
盾构主机下井组装
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三、盾构机下井、组装及调试
4、盾构机调试 （1）空载调试：盾构机组装和连接完毕后，即可进行空载调 试。主要调试内容为：液压系统，润滑系统，冷却系统，配 电系统，注浆系统，以及各种仪表的校正。着重观测刀盘转 动和端面跳动是否符合要求。 （2）负载调试：空载调试证明盾构机具有工作能力后即可进 行负载调试。负载调试的主要目的是检查各种管线及密封的 负载能力。使盾构机的各个工作系统和辅助系统达到满足正 常生产要求的工作状态。通常试掘进时间即为对设备负载调 试时间。负荷调试时将采取严格的技术和管理措施保证工程 安全、工程质量和隧道线型。
2
一、概述
深圳地铁三号线投资公司
2、三个主要工序
开挖出土
管片拼装
同步注浆
3、每一循环的两个过程
开挖与同步注浆
管片拼装与土料运输
4、三个控制要点
开挖面的稳定
盾构沿设计路线高精度推进（盾构姿态、
-80-
隧道方向）
管片作业
一期工程概况
2005-12-30
3
二、盾构法施工流程
开放交流 合作共赢
盾构法施工工艺及施工过程分步介绍
1
一、概述
一、概述
盾构机是集机、电、液、光于一体的技术含量高的大型 隧道施工设备，性能先进、结构复杂，施工机械化、自动化 程度高。盾构法施工系统性强，往往牵一发而动全身。
1、盾构隧道施工一般经历的五个阶段 盾构机制造、下井、组装、调试、验收等和盾构始发准 备； 盾构始发和试掘进； 盾构正常段掘进； 盾构到达段掘进和盾构到达； 盾构解体、吊出等。
盾构施工工艺流程及重大工艺简介[详细]
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➢始发井修建与场地布置
土压盾构始发场地
➢始发井修建与场地布置
泥水盾构始发场地
➢始发井修建与场地布置
地铁盾构隧道施工以土压平衡盾构、泥水盾构为主，其 中泥水平衡盾构需较大场地施作泥水站，泥水站布置是否合 理直接影响盾构施工效率。
泥水站临建布置图
➢盾构始发
始发端头地层加固
安装始发基座与洞门密封
盾构机组装、调试
管片
螺帽 预埋钢板
加劲板
加劲板
精钢螺纹钢
➢盾构到达
水平冻结 水中进洞 加固体+降水到达
➢盾构到达
在盾构到达前首先施工端头加固（根 据端头施工条件进行一定范围内的水泥土 加固），在水泥土加固完成后开始实施垂 直冻结，冻结达到设计强度后开始凿除洞 门，冻结加固主要保证洞门凿除过程中的 土体稳定和封水效果，
安装反力架
洞门凿除
拼装负环管片 始发掘进
洞门密封盾尾注浆回填
盾构正常掘进
➢盾构始发
盾构始发、到达是盾构施工过程中的事故多发地带，其 中端头加固效果直接关系到盾构能否安全始发、到达。选择 合适的加固工法和必要的加固检测手段，是保证盾构法隧道 顺利施工的重要环节。
1）冻结法加固：加固止水效果良好，但造价高，解冻融沉沉 降大；
2）深层搅拌加固：加固体与连续墙之间间隙无法直接加固， 需旋喷桩配合施工；
3）旋喷桩加固：在砂卵石地层加固效果良好，造价高于深层搅 拌加固。
加固范围：一般为隧道衬砌轮廓线外上下左右各3m，加固长度 根据地质条件而定，富水地层加固长度必须大于盾构主机长度 （刀盘+盾壳）。
➢盾构始发
➢盾构始发
始发架安装需精确定位，让盾构以良好姿态进入洞门，采用钢结构。
06-盾构工法施工流程解析
06盾构法施工流程一、盾构系统组装、调试工艺流程1、盾构组装、调试流程图2、施工工序及各项准备工作要点在始发盾构系统组装时，将盾构分段吊放置始发井底的始发台上组装调试，组装顺序为：拖车下井→后移→连结桥下井→后移→主机下井组装→与连结桥、拖车连结→连结其它部件。
（1）车站底板放置的始发台精确定位后及后配套拖车处的轨道铺设完成后，方可进行盾构的下井组装。
（2）各节拖车下井顺序为：拖车起吊→轮对安装→拖车下井→风管下井→拖车后移→连接桥。
（3）主机下井顺序为：螺旋输送机→前体→中体→刀盘→管片安装机→盾尾。
中体、前体、刀盘、盾尾。
编制吊装方案批复后实施。
（4）反力架与负环管片的下井、安装、定位。
（5）主机后移与前移的后配套连接，然后连接液压和电气管路。
（6）盾构机组装顺序如下图图1、组装始发台、托架图2、组装后配套拖车图3、装设备桥图4、组装前体与中体图5、组装刀盘图6、组装盾尾图7、设备连接、安装反力架` 图8、完成组装（7）盾构机调试①空载调试盾构机组装和连接完毕后，即可进行空载调试，空载调试的目的主要是检查设备是否能正常运转。
主要调试内容为：液压系统、润滑系统、冷却系统、配电系统、注浆系统，泥浆系统，以及各种仪表的校正。
电气部分运行调试：检查送电→检查电机→分系统参数设置与试运行→整机试运行→再次调试。
液压部分运行调试：推进和铰接系统→螺旋输送机→管片安装机→管片吊机和拖拉小车→泡沫、膨润土系统和刀盘加水→注浆系统→皮带机(泥浆系统)等。
②负载调试空载调试证明盾构机具有工作能力后即可进行负载调试。
负载调试的主要目的是检查各种管线及密封的负载能力；对空载调试不能完成的工作进一步完善，以使盾构机的各个工作系统和辅助系统达到满足正常生产要求的工作状态。
通常试掘进时间即为对设备负载调试时间。
3、监理工程师和建设单位对下列工序进行验收4、端头加固盾构始发及接收前应做好端头加固工作，端头加固采用地面垂直注浆方式或洞内水平加固注浆方式，改良端头土体，提高端头强度，堵塞颗粒的间隙和地层的水，确保盾构机始发和到达的安全。
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。
盾构管片施工工艺流程
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盾构施工主要技术环节与流程
刀盘扭矩
隧道内刀头更换 安全性
换刀功能的配置
冲刷功能的配置
泥水处理设备
泥水处理设备的配置取决于盾构掘进地层 的颗粒组成、掘进进度、场地、排放等众多因素
影响。一般的泥水处理分为三级，即筛分、旋流
（除砂除泥）、沉淀三级处理模式。但在细颗粒 含量较多的情况下，泥水处理应考虑增加至四级 甚至五级，以满足进度及排放要求。
处理设备 调整槽
P1
I
F
盾构
V1
C D
CV1 V2
B
V3 P2 P3
E
图9.3.17 泥水输送基本程序图
Vers usine de traitement de boue To slurry treatment plant
Depuis l'usine de production de boue From the bentonite plant
管片选型
→
管片拼装
第49页
共62页
4.6管片拼装
进场管片检查
→
管片运输
→
洞内管片卸载
盾构掘进
→
拼装机检验
→
管片拼装
第50页 共62页
4.7盾构换刀技术
盾构掘进过程刀具磨损后必须及时更换，通过实施 主动换刀能确保盾构掘进参数的稳定，保证施工的安全。 换刀方式有常压换刀及带压换刀两种方式。 常压换刀即通过一定加固措施能够实现地层能够自 稳的条件下，开仓常压更换磨损刀具。 带压换刀指地层不能实现自稳、也无法通过其它辅 助措施实现常压开仓时，通过带压进仓更换磨损刀具的 方式。
盾构隧道始发技术是盾构法施工技术的关键，也是盾构施 工成败的一个重要标志。 要认识到端头加固的重要性，特别是大直径盾构 出问题就是大问题。控制重点在于：加固范围、始发基座、负 环拼装、洞门密封及泥水压力设定。 而影响始发费用高低的控制关健在于：始发场地的大小、 始发的方式如是分体始发还是整体始发。
盾构法施工工艺流程
盾构法施工工艺流程概述盾构法是一种用于施工地下隧道的现代化方法之一。
它可以在减小地面震动和噪声影响的同时，提高隧道施工的安全性、可靠性和效率。
本文将详细介绍盾构法施工的工艺流程，以帮助读者更好地了解盾构法的施工方法和特点。
工艺流程盾构法的工艺流程通常包括以下几个步骤：步骤一：洞口设置在进行盾构法隧道施工前，需要先进行洞口设置。
通常选用地面的平台或井口设置口，以方便将盾构机和材料等物品运入洞内。
在进行洞口设置时，需要注意选址、测量和设计以及环境保护等方面的问题。
步骤二：盾构机组装盾构机是盾构法施工中最重要的施工设备之一。
在进行盾构施工前，需要先对盾构机进行组装，包括主要设备和辅助设备的安装和调试，以确保其正常运行。
盾构机的各部件应按照要求进行连接和定位，各管路的安装和排列要合理。
步骤三：地面开挖地面开挖是盾构法隧道施工的第一步，也是最为基础的工作环节。
在地面开挖时，需要严格按照设计要求进行开挖，注意与周围环境的协调统一，避免对周围建筑物和地下设施产生不利影响。
同时也要注意排放采矿中的毒性气体和粉尘等有害物质，以免对施工场地和周围环境造成污染。
步骤四：成型壁件安装在地面开挖后，需要对隧道进行支护，避免隧道失稳和坍塌。
成型壁件是支护隧道的主要设备之一，它可以在盾构机前面成型，支撑隧道的开挖面。
在进行成型壁件安装时，需要注意壁面的质量和厚度，以及安装位置和角度，避免产生变形和裂缝。
步骤五：管片组装管片是盾构法隧道的主要建筑材料之一，可以将成型壁件组成完整的隧道结构。
管片通常由钢筋混凝土制成，具有较强的耐久性和承载能力。
在进行管片组装时，需要注意选料、质量、尺寸和连接方式等方面的问题，以确保管片结构的强度和稳定性。
步骤六：支架回收随着盾构机不断前进，成型壁件和管片仍需要进行支撑，避免隧道失稳。
支架是支撑隧道的主要设备之一，可以通过液压系统进行伸缩和旋转，适应不同的地形和环境。
在支架过程中，需要配合盾构机前进的速度，进行合理的操作和调节，避免支架崩塌和损坏。
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安装反力架
洞门凿除
拼装负环管片 始发掘进
洞门密封盾尾注浆回填
盾构正常掘进
➢盾构始发
盾构始发、到达是盾构施工过程中的事故多发地带，其 中端头加固效果直接关系到盾构能否安全始发、到达。选择 合适的加固工法和必要的加固检测手段，是保证盾构法隧道 顺利施工的重要环节。
1）冻结法加固：加固止水效果良好，但造价高，解冻融沉沉 降大；
2）盾构进场运输必须由具有 资质的大件运输公司实施；
3）盾构吊装由具有资质的专 业队伍负责起吊；
4）作业前需对吊机工作区域 进行加固提高地基承载力。
台车轨道及始 发基座安装
组装场 地准备
吊机组装就位
台车吊装与管线连接
主机吊装与连接
安装反力架
空载调试
➢盾构始发
盾构吊装场地布置图
➢盾构始发
主机大件翻身
➢盾构选型
选型 步骤
➢复合盾构与软土盾构选择 ➢土压盾构与泥水盾构选择 ➢主要功能部件进行选择和设计 ➢后配套施工设备
➢盾构设计与制造
监造
无工厂组装技术
➢端头加固
端头加固方法需结合地质情况及地下水位综合考虑，常用的加固 形式有：高压旋喷加固、搅拌桩加固、注浆加固、冻结加固、素混 凝土墙与井点降水等。
盾构施工工艺流程及重大工艺简介
杨钊 中交二航局技术中心
2014年9月17日
汇报内容
一、概述 二、盾构施工工艺流程 三、盾构施工重大工艺简介
一、概述
盾构法是使用所谓的“盾构”机械，在围岩中推进，一边防止土砂的 崩坍，一边在其内部进行开挖、衬砌作业修建隧道的方法。
盾构施工工艺流程图
二、盾构施工工艺流程
➢盾构选型
盾构选型，即选择区间隧道合适的盾构机和配套设备。
选型 原则
➢有较强的地质适应性 ➢在安全可靠的情况下，考虑技术先进性和经济合理性 ➢满足周围环境等要求 ➢满足工期、造价及环保要求 ➢后配套设备的能力与主机配套
➢盾构选型
选型 依据
➢工程地质与水文地质条件 ➢隧道长度，隧道平纵断面及横断面尺寸等设计参数 ➢周围环境 ➢隧道施工节点工期 ➢宜用的辅助工法 ➢技术经济比较
盾构到达方式多样，需结合接收端头地质情况和场地情况综 合考虑。
三、盾构施工重大工艺简介
➢始发井修建与场地布置
一般在盾构车站两端设置工作井，用于始发井或接收井。地铁 施工中，盾构掘进为控制性工程。为了尽快提供始发条件，在车站施 工中，先做始发井。
盾构始发空间为100－120m。 工作井井口尺寸：11.5*7.5 渣土井尺寸：7.0*5.0，渣土井一般距工作井井口70－90m
245
225 1000 400
50
同步注浆示意图
➢盾构始发
惰性浆 硬性浆 单液浆 双液浆 同步注浆 二次注浆
➢同步注浆
砂浆输送
砂浆柱塞泵
穿越时空隧道，沟通美好未来。
➢二次注浆
穿越时空隧道，沟通美好未来。
➢盾构掘进
盾构掘进
管片拼装
轨道、管线 等延长
电瓶车出运 电瓶车运料
➢盾构掘进
出渣：45t龙门吊 下料：16t龙门吊
➢联络通道施工
冻结孔施工
冻结施工
开挖施工
➢洞门施工
盾构隧道洞门是隧道与盾构井接口永久防水结构。
➢盾构到达
常用的接收方式有水下到达、水平冻结、端头加固+降水、钢 套筒等。
➢水下到达：风险可控。 ➢水平冻结：风险可控，但是对各个工序之间衔接要求较高。 ➢端头加固+降水：风险可控，接收井端头需较大面积场地。 ➢钢套筒：风险可控，钢套筒加工成本高，拆装工期长。
➢盾构到达
待盾构机到达后，洞内进行二次注浆(必要时压注聚氨酯并进行 环向冷冻)，进行封堵管片与车站（风井）结构之间的空隙。待二 次注浆完全封堵注管片与结构之间的空隙，开始后续施工（二次 开挖回填物、进行盾构拆机、施工洞门等）。
➢盾构到达
1-1杂填土 3-2粉质粘土 3-5粉质粘土、粉 细砂、粉土互层
➢盾构掘进
特殊地层掘进 孤石
盾构机接触到孤石时，扭矩波动大，慢转速，小推力 进入土舱，采用液压岩石破碎机或静态炸药分裂岩石
➢盾构掘进
盾构机空推过矿山法隧道
特殊地层掘进 全岩地层
充填豆砾石及压浆 混凝土管片
F
L R2750
R3100
R325R03550L
B
60°
B
矿山法隧道初衬
B 盾构机导台
矿山法隧道内施工砂浆导台
➢盾构组装调试
盾构反力架
➢盾构始发
盾构始发有整体始发、分体始发两种形式。整体始发成本、工期 较分体始发有明显优势，但盾构井台车下井空间不够需采用分体始 发，即台车放在地面，通过延伸管路连接台车和主机。
整体始发
分体始发
➢盾构掘进
始发完成后，进入正常段掘进。盾构掘进前要制订合理的掘进参数， 掘进过程中要根据盾构机姿态、开挖面前方监测数据等动态调整掘进 参数。
➢始发井修建与场地布置
土压盾构始发场地
➢始发井修建与场地布置
泥水盾构始发场地
➢始发井修建与场地布置
地铁盾构隧道施工以土压平衡盾构、泥水盾构为主，其 中泥水平衡盾构需较大场地施作泥水站，泥水站布置是否合 理直接影响盾构施工效率。
泥水站临建布置图
➢盾构始发
始发端头地层加固
安装始发基座与洞门密封
盾构机组装、调试
抓举头
➢盾构掘进
缓膨剂
➢盾构掘进
➢盾构掘进
环缝
纵缝
➢盾构掘进
➢盾构掘进
推力 千斤顶分区压力 切口压力 刀盘转速 刀盘扭矩 注浆流量 辅助材料流量 螺旋机转速 掘进速度 铰接角度
直接调整参数 被动调整参数
➢盾构掘进
推力 千斤顶分区压力 切口压力 刀盘转速 刀盘扭矩 注浆流量 送泥流量 排泥流量 掘进速度 铰接角度
➢盾构掘进
盾构机空推过矿山法隧道
特殊地层掘进 全岩地层
盾构机空推，回填豆砾石
➢盾构掘进
换刀
常压换刀
开挖面稳定 开挖面不稳定，加固手段
➢盾构掘进
换刀
带压换刀
开挖面不稳定，加气压稳定开挖面 土体不闭气，需在开挖面表面形成闭气泥膜
➢盾构到达
到达前100m进行贯通测量 到达前10环，采用管片拉紧
管片
90° 90° 90°
内衬
固定环板B 16
预埋钢环板A 帘布橡胶密封板
ห้องสมุดไป่ตู้
固定螺栓
折叶压板 盾构
预埋钢环板A
内衬
内衬
固定环板B 16
固定螺栓
预埋钢环板A
固定环板B 16
固定螺栓
折叶压板
盾构进洞时状态
注浆浆液
折叶压板
管片
管片
管片拼装后的状态
➢盾构始发
1）盾构下井组装调试前必须 制定详细的方案，需专家评审 之后方可实施；
洞门钢筋混凝土凿除前，端头加固土体须达到设计所要求 的强度、渗透性等技术指标。
分两次凿除，减少第二次凿除工作量，第一次凿除至内层 钢筋位置处；第二步，当盾构组装调试完成之后，并推进距离 洞门约1-1.5m时，快速凿除剩余厚度。
第一次凿除从上而下，第二次凿除从下而上。
➢盾构始发
➢盾构始发
12 34 56
➢负环管片拆除
当周边地层对管片的摩擦力足以提供盾构推力千斤顶反力时，可 对负环进行拆除。
在实际施工过程中，一般取盾构机掘进100m后，拆除负环，使 得工作井井口具备下料条件，同时将道岔搬移至隧道内。
➢盾构到达
盾构机到达施工是指从盾构机到达下一站接收井之前50m到盾构 机贯通区间隧道进入车站（盾构井）接收托架的整个施工过程。
管片
螺帽 预埋钢板
加劲板
加劲板
精钢螺纹钢
➢盾构到达
水平冻结 水中进洞 加固体+降水到达
➢盾构到达
在盾构到达前首先施工端头加固（根 据端头施工条件进行一定范围内的水泥土 加固），在水泥土加固完成后开始实施垂 直冻结，冻结达到设计强度后开始凿除洞 门，冻结加固主要保证洞门凿除过程中的 土体稳定和封水效果，
➢盾构掘进
盾构隧道管片拼装分通缝拼装和错缝拼装，通缝拼装施工难度低， 但管片接缝防水效果差，国内现在盾构隧道管片拼装已错缝拼装为主。
➢盾构掘进
普通型 标准环+左转弯环+右转弯环 通用型 带有一定楔形量的衬砌圆环
封顶块为楔 形块，搭接 2/3后插入
➢盾构掘进
环缝 纵缝
纵向螺栓 环向螺栓
➢盾构掘进
➢盾构始发
第一次负环拼装
第二次负环拼装
➢盾构始发
在拼装第一环负环管 片前，在盾尾管片拼装 区180度范围内均匀安设 6根长1.5m、厚盾尾间隙 的定位垫块，负环管片 在脱出过程中及时加支 撑固定，防止管片失圆 引起管片拼装困难。
负环管片拼装示意图
➢盾构始发
负环管片拼装加固
➢盾构始发
洞门凿除是指凿除盾构井围护结构。盾构组装调试、洞门探孔 完成之后，开始凿除洞门，洞门凿除过程中各项工序紧密衔接，防 止掌子面暴露时间过长引发险情。
2）深层搅拌加固：加固体与连续墙之间间隙无法直接加固， 需旋喷桩配合施工；
3）旋喷桩加固：在砂卵石地层加固效果良好，造价高于深层搅 拌加固。
加固范围：一般为隧道衬砌轮廓线外上下左右各3m，加固长度 根据地质条件而定，富水地层加固长度必须大于盾构主机长度 （刀盘+盾壳）。
➢盾构始发
➢盾构始发
始发架安装需精确定位，让盾构以良好姿态进入洞门，采用钢结构。
➢盾构始发
台车下井示意图
➢盾构始发
台车下井示意图
➢盾构始发
盾构下井