盾构机接收用钢套筒简介
地铁盾构项目中的区间钢套筒接收施工技术
地铁盾构项目中的区间钢套筒接收施工技术贾㊀旭(中铁十六局集团地铁工程有限公司ꎬ北京㊀１００１２４)收稿日期:２０１９－０９－０３作者简介:贾旭(１９８７－)ꎬ女ꎬ北京人ꎬ本科ꎬ工程师ꎬ主要从事地铁工程施工管理工作ꎮ摘㊀要:随着铁道施工技术不断创新ꎬ盾构法越来越多地被应用到地铁施工工程中ꎬ但是该项技术在运用的过程中存在着较多安全隐患ꎬ特别是盾构在接收过程中风险很高ꎮ本文以某地铁工程为例ꎬ围绕钢套筒技术ꎬ根据施工现场条件ꎬ对钢套筒接收施工展开了详细的探讨ꎬ最终取得了良好的施工效果ꎮ关键词:地铁施工ꎻ区间钢套筒ꎻ盾构接收中图分类号:Ｕ２３１ ３文献标志码:Ｂ文章编号:１６７２－４０１１(２０１９)１２－０１３１－０２ＤＯＩ:１０ ３９６９/ｊ ｉｓｓｎ １６７２－４０１１ ２０１９ １２ ０６３０㊀前㊀言当前在地铁工程施工过程中ꎬ对盾构机接头的加固主要是通过搅拌桩加固㊁注浆㊁冷冻㊁高压旋喷桩加固等方式ꎮ但是在实际操作过程中ꎬ由于外界因素的限制ꎬ致使盾构机接收端加固工作开展较为困难ꎮ基于此ꎬ钢套筒接收方法被开创出来ꎮ本文针对盾构法施工所遇到的技术难题ꎬ结合目前地铁施工的例子ꎬ介绍一种新型接收工艺ꎮ１㊀工程简介该地铁项目为某城市重点建设项目ꎬ全长３ ２ｋｍꎬ共分为４个区段ꎬ并设置２个站点ꎮ为了保证施工质量和强化安全管理工作ꎬ运用盾构法施工ꎬ同时对区间钢套接收工作进行深入讨论ꎮ筒体与洞门钢环连接见图１ꎮ图１㊀筒体与洞门钢环连接２㊀钢套筒技术简介２ １㊀钢套筒结构介绍１)筒体ꎮ筒体设计长为１ ４ｍꎬ内直径为１ ３４ｍꎬ分为８个部分ꎮ筒体采用１７ｍｍ的钢板制作而成ꎬ筒体每段的焊接呈网络状ꎬ这样可以确保筒体抗压能力ꎬ筋板高为１６０ｍｍ㊁厚为２５ｍｍ㊁间隔距离为４００ˑ５００(ｍｍ)ꎮ每个部分筒体的两端结合均使用法兰来完成ꎬ法兰所采用的材料为刚性材料ꎬ使用螺栓连接ꎬ中间加入垫圈和垫衬ꎬ这样可以保证良好的密封性ꎮ筒体底端为基座ꎬ运用焊接的方法与筒体进行连接ꎮ同时车站内壁需要与托架紧密结合ꎬ套筒上端与梁顶贴合ꎮ筒体还需设置１个进料口ꎬ下部设置９个孔ꎬ用来排污ꎬ最好在合适位置设置检查孔ꎮ２)后端盖ꎮ后端盖所用的材料为钢板ꎬ环板焊接在端盖上ꎮ后端盖与筒体用法兰和螺栓来实现连接ꎮ３)筒体与洞门的连接方式ꎮ在套筒连接端设置压板ꎬ长度为０ ５ｍꎬ连接方式见图１ꎮ２ ２㊀施工方式钢套筒接收盾构施工流程见图２ꎮ接收井端头旋喷桩加固ˌ接收井内护筒基座放置加固ˌ安装钢护筒并做好止水密封ˌ破除地下连续墙围护结构ˌ护筒内回填泥浆ˌ盾构机连续推进至接收护筒ң洞口内１０环范围注双液浆封闭止水ˌ检查注浆止水效果否ң洞门内１０环范围内继续注双液浆或者聚氨酯封闭止水ˌ放出护筒内剩余泥浆ꎬ拆除护筒并清除泥浆ˌ洞门圈与管片封闭焊接ꎬ完成接收图２㊀盾构钢套筒接收工艺流程３㊀施工技术３ １㊀接收工作首先ꎬ进行重复勘测ꎮ①当盾构机运行到洞前３００ｍ处时ꎬ现场工作人员需要与测量人员沟通ꎬ对施工重要区域进行二次勘测ꎻ②当盾构机运行至洞前端１５０ｍ时ꎬ对主要控制点进行审核ꎬ除此之外ꎬ复核洞门的中心线ꎬ然后集中复核结果ꎬ进行深入分析ꎬ调整盾构机位置[１]ꎻ③当盾构机距离洞口２０ｍ时ꎬ技术人员需要对盾构机前进方向进行校对ꎬ并且多次矫正ꎬ确保水平和垂直误差在ʃ２０ｍｍ范围内ꎮ其次ꎬ接收准备工作ꎮ①在接收过程中采用钢套筒方式进行接收ꎬ长度一般为１１ ２ｍꎬ内直径为１３４００ｍｍꎻ②封堵材料ꎬ一般情况下采用双液浆ꎬ通过输送泵传输到施工地点ꎬ在这一施工过程中需要留有注浆孔ꎬ防止后期出现缺浆现象ꎻ③电器设备选择ꎬ根据施工需要选择合适的用电设备ꎬ将其运送到施工地点ꎬ注浆过程中通常采用硅酸钠溶液ꎬ封水选择聚氨酯ꎻ④当盾构机运行至洞口时ꎬ执机人员需要提高油脂的使用量ꎬ通常用量选择在７０~９０ｋｇ之间ꎻ⑤备用零件ꎬ准备３个三孔型管片和４个转弯环管片ꎮ３ ２㊀主要部分连接１)安装铜套过程中ꎬ技术人员应确定好钢套筒中心线ꎬ确保钢套筒安装符合技术标准ꎮ需要注意的是ꎬ接收线应为直线ꎬ中心线与套筒的中心重合ꎮ２)进行组装ꎬ钢套筒主要由连接环和筒体组成ꎬ安装完１３１毕后ꎬ将钢套筒置于端头井内ꎬ利用电焊设备将洞门钢环与连板进行连接ꎮ对于钢套筒来说ꎬ应该采用螺栓与过渡段进行紧密连接ꎬ运用胶垫密封ꎮ３)使用同样的安装方式将筒体的下一部分准确置于井内ꎬ然后通过使用螺栓将两部分筒体连接ꎬ同时运用１ｃｍ厚的胶垫进行密封ꎮ４)基于同样的安装方式ꎬ安装第三部分筒体置于井下ꎬ运用螺栓和胶垫来实现与第二部分筒体连接ꎬ做好密封工作ꎮ５)第四部分的筒体依然采用同样的方式安装并且与第三部分的筒体完成对接ꎮ６)完成整个筒体的安装工作之后ꎬ技术人员需要对筒体的相应参数进行二次测量ꎬ以盾构机的中心线为标准ꎬ筒体的中心线要与盾构机的中线重合ꎮ７)完成以上工作后ꎬ工作人员检查各个连接环是否连接正常ꎬ然后安装反力架ꎬ需要保证环板与连接板连接完好ꎬ确保其中两个平面能够紧密连接不出现缝隙ꎮ为了防止出现平面倾斜和洞门环发生变形ꎬ在安装过程中需要在缝隙处插入一定厚度的钢板ꎬ使用电焊设备将过渡环焊接在钢板上ꎮ在地铁施工过程中ꎬ工作人员需要减少缝隙的出现ꎬ当消除缝隙后ꎬ必须将过渡板焊接在洞门环板上ꎮ３ ３㊀反力架、钢套筒端盖安装安装钢套筒后盖完毕后ꎬ这样整个钢套筒就形成了密闭的空间ꎬ能够使盾构机完成接收工作ꎬ而反力架的安装能够保证有充足的阻力ꎬ这样一来不仅能使洞门与钢套筒紧密结合ꎬ同时起到防水的作用ꎮ通常情况下ꎬ反力架上下端由数根工字钢㊁中板组成ꎬ同时与底板梁紧密结合ꎮ３ ４㊀钢套筒施加反力安装反力架之后需要使用千斤顶来控制反力的大小ꎬ一般情况下ꎬ反力架使用２５个千斤顶ꎬ每个千斤顶可施加的力为５０ｔꎬ力的总和为１２５０ｔꎮ在施加力的过程中ꎬ工作人员需要检查反力架各个部分是否有松动现象ꎬ如发现异常需及时进行解决ꎮ３ ５㊀钢套筒内添加物料为了保证钢套筒能够发挥作用ꎬ筒体底端１/３处需要添加粗砂ꎬ剩余２/３灌注浆液ꎬ浆液主要由砂㊁粉煤灰和泥浆组成ꎮ向钢套筒中添加物料主要是因为盾构机到达洞口时ꎬ需要启动刀盘ꎬ会对周边产生挤压ꎬ这就造成了盾构机运转不流畅ꎮ所以在钢套筒底部添加一定量的粗砂能够为盾构机启动刀盘时提供一定的摩擦力ꎬ确保掘进作业顺利完成ꎮ顶部浆液中的物料能对盾构机工作产生的渣土进行改良ꎬ保证物料的流动性ꎬ同时还能有效防止喷涌现象ꎮ钢套筒中的物料还能对盾构机的调整起到促进作用ꎬ降低盾构机调整方向的难度ꎮ３ ６㊀试㊀压钢套筒安装完毕后ꎬ相关人员需要对钢套筒进行试压ꎬ确保盾构机完成掘进工作后保持平衡状态ꎬ避免出现喷涌现象ꎮ在工程最后的工作面上ꎬ盾构机工作产生的覆土高达２１ｍꎬ根据设置好的出洞压力进行加水测试压力ꎬ使盾构满足相应的工作要求ꎮ４㊀盾构机的接收工作１)当盾构机完成掘进工作后ꎬ将盾构机的速度控制在合适的范围内ꎬ一般情况下盾构机的速度为１５ｍｍ/ｍｉｎ左右ꎬ此外ꎬ刀盘的运转速度不能过快ꎬ其速度可为０ ７~１ ５ｒ/ｍｉｎꎮ施工过程中ꎬ需要保证匀速运动ꎬ掘进速度一般为５ｍｍ/ｍｉｎ左右ꎬ为了防止钢套筒出现损坏现象ꎬ可以适当降低掘进速度[２]ꎮ２)当接收工作启动后ꎬ保证钢套筒周边压力控制在合理范围内ꎮ在深埋的基础上ꎬ不得随意变动压力ꎬ这样可以避免出现盾构机扎头现象ꎬ也避免了钢套筒结构变形的发生ꎮ３)当盾构机进入钢套筒的过程中ꎬ相关人员需要仔细观察盾构机侧移ꎬ特别是油缸压力变化ꎬ如果出现压力明显变大ꎬ应立刻停止工作ꎬ对钢套筒进行全面检查ꎮ４)当盾构机完全进入到钢套筒后ꎬ清除残留泥浆ꎬ同时进行钢套筒拆除工作ꎬ使用起吊装备对盾构机进行吊装ꎮ５㊀结束语总而言之ꎬ随着地铁不断进入城市ꎬ应用盾构机来实现地下掘进工作已经成为该领域趋势ꎬ这样一来钢套筒盾构接收技术将被广泛运用于盾构机结束工作后的安置ꎬ运用该技术可有效避免出现喷涌现象ꎬ从该项技术成功使用的经验来讲ꎬ能够提升地铁工程施工的安全性ꎬ具有广阔的发展前景ꎮ[ＩＤ:００８８４７]参考文献:[１]㊀孙延盼ꎬ万凯ꎬ王涛ꎬ等.无锡地铁盾构组合工法接收施工技术[Ｊ].市政技术ꎬ２０１８ꎬ４６(６):８２－８５.[２]㊀邓林涛.地铁盾构钢套筒接收的施工技术[Ｊ].建筑安全ꎬ２０１９ꎬ３４(２):７５－７７.２３１。
土压平衡盾构钢套筒接收技术分析
土压平衡盾构钢套筒接收技术分析摘要：盾构施工过程中，盾构始发与到达是最易产生事故的工序，直接影响盾构隧道的顺利贯通。
盾构接收时凿除洞门混凝土会对周边地层产生不同程度的扰动，特别是在富含水层中，土体容易沉降并可能出现涌水涌砂等险情，引起地面局部塌陷，严重的会影响地面交通及居民正常生活。
本文以上海硬X射线自由电子激光装置项目4标为背景，介绍深覆土承压水土层中盾构钢套筒接收工艺。
关键词：钢套筒；盾构施工；盾构承压水层接收。
1 工程概况1.1 工程简介硬X射线自由电子激光装置项目4标5＃井～4＃井区间采用盾构法施工，分左、中、右三线，三条盾构线路均以直线从5＃井始发直达4＃井。
区间隧道纵坡0.018%，隧道拱顶埋深为29.7m～32.5m。
4＃接收井隧道顶部覆土约29.7m，主要土层为⑤2粘质粉土夹粉质粘土、⑤3粉质粘土。
接收井埋深较深，且存在承压水层，施工难度高、风险大，易发生洞门处涌水涌砂，地面沉降过大等险情。
本次盾构接收除采用了钢套筒盾构接收工艺外，为进一步降低盾构接收安全风险，还采用了2排RJP工法桩与15排超深三轴搅拌桩相结合的方式加固端头井周边地层。
1.2 钢套筒接收工艺简介钢套筒盾构接收工艺使用的钢套筒一端开口，与洞门钢环焊接在一起，另一端封闭，其长度和直径均略大于盾构头部尺寸。
盾构接收前需在钢套筒内注入泥水，使盾构机在洞门凿除后，刀盘内外土压处于理论平衡状态，能够很好地避免水土流失，减少对周边环境的扰动。
钢套筒辅助盾构进洞作为一种较新的施工工艺，与传统的盾构进洞施工工艺相比，尽管理论上安全性大幅提高，然而其涉及的工艺设计更为复杂，实施过程中可能出现的不确定因素也更多，因此施工难度也就越大。
其在施工过程中所涉及的工法实施与优化、工法整体安全性与适应性的提升都是值得深入研究的问题。
2 钢套筒接收施工2.1 主要施工流程1）施工步骤：（1）车站端头搅拌桩加固。
（2）安装洞门钢套筒及反力架结构。
盾构法隧道钢套筒辅助接收安装流程控制
盾构法隧道钢套筒辅助接收安装流程控制摘要：随着我国经济迅速发展，近年来国内较多城市都开始新建城市轨道交通工程，我国幅员辽阔，面对差异化的地质情况，为了确保国民财产和人生安全，钢套筒接收辅助措施有针对性的得到广泛应用，能够大大降低施工风险和损失，也成为目前安全防范工作的有力保障。
关键词：盾构接收钢套筒加固安装引言在地铁盾构法隧道施工过程中，始发和接收是风险较大的关键环节之一。
其主要风险在于洞门围护结构凿除后，可能会引起洞门周边土体坍塌，且在高富水地层中更易发生涌水、涌砂现象，严重影响盾构正常接收工作，危及地面周围建筑物及管线安全。
本文通过对工程实际应用的工艺总结，详细介绍了钢套筒辅助接收流程控制技术，解决了接收端地质条件复杂，临近城市高危建（构）筑物、地下管线密集，且不能采取主动降水时，如何按程序流程组装钢套筒辅助接收达到土压平衡，确保盾构机安全接收工作。
一、工程概况南通城市轨道交通1号线一期土建施工04标一工区主要包含两站两区间，工程敷设于城市主干道工农路正下方，其中盾构区间为中级法院站～青年路站～虹桥路站区间，4次接收工作均在青年路站1号线南北端头进行，且均采用钢套筒辅助，目前均已经顺利完成，青年路站南、北端头盾构接收洞门处为透水层，穿越土体主要为③-1粉砂夹砂质粉土、③-2粉砂，隧道顶部覆土埋深约11.236m，平面位置如下图1-1所示：图1-1区间平面位置示意图二、钢套筒辅助接收工作原理钢套筒密闭接收施工技术具有安全可靠、绿色环保、节约成本等特点，对于富水砂层地质条件较差的盾构接收施工尤为适用，钢套筒密闭接收施工技术采用模拟地层，将钢套筒拼装完成后与洞门钢环焊接形成一个密闭空间，在钢套筒内填充砂浆或隧道掘进过程中产生的渣土等材料与掌子面保持套筒内部的水土压力与隧道埋深位置的水土压力平衡原理，防止盾构接收过程中出现涌水涌砂，使盾构机安全顺利的进洞。
图2-1盾构钢套筒接收安装整体示意图三、钢套筒简介盾构接收钢套筒是一端开口的桶形状结构，整个钢套筒总长为10500mm，由1个过渡连接环、3个筒体、1个后端盖、3根立柱以及左、右工字钢支撑等部分组成。
地铁盾构钢套筒接收技术探讨
地铁盾构钢套筒接收技术探讨作者：叶怀正来源：《科技创新导报》2020年第22期摘要：随着我国经济的迅猛发展，许多城市的规模越来越大，对交通的需求量越来越高，在大城市地铁成为人们主要的通行工具之一。
地铁的设计非常巧妙，了解地铁的盾构钢套筒接收技术，对地铁的整体构造形成整体的概念。
探究我国的相关地铁技术的进步之处，给其他交通轨道的技术发展提供相关的借鉴经验。
地铁盾构钢套筒方案实施是一个较为繁琐的流程，在钢套筒的制造过程中需要特别注意一些环节，确保工程按照相关规范进行操作，提高地铁盾构钢套筒的质量，这样也能够提高地铁的安全性。
关键词：地铁盾构钢套筒接收技术特点分析中图分类号：U455.43 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2020）08（a）-0040-04Abstract： With the rapid development of China's economy， the scale of many cities is getting larger and larger， and the demand for traffic is getting higher and higher. In large cities， subway has become one of the main means of transportation. The design of subway is very ingenious. Understand the shield steel sleeve receiving technology of subway， and form the overall concept of the overall structure of subway. To explore the progress of subway technology in China， and provide relevant experience for other rail technology development. The implementation of metro shield steel sleeve scheme is a complicated process. In the manufacturing process of steel sleeve， special attention should be paid to some links to ensure that the project is operated according to relevant specifications and improve the quality of metro shield steel sleeve， which can also improve the safety of Metro.Key Words： Metro shield; Steel sleeve; Receiving technology; Characteristics; Analysis近年来，我国的交通轨道技术发展突飞猛进，我对基建的投资越来越多，高铁的发展越来越快，高铁已经成为我国的标签之一。
盾构机接收用钢套筒简介
后盖板由椭球盖和平面环板组成，椭球盖采用厚钢 板冲压加工制作，平面环板采用钢结构组焊而成， 后盖板边缘设置法兰，与钢套筒端头法兰采用高强 度螺栓连接紧固，内侧与椭圆封板的外侧采用高强 度螺栓连接紧固，后盖平面环板与椭球盖外缘内外 焊接成整体。如图2所示。
螺栓孔
螺栓孔 螺栓孔
放大
螺栓相连
加强筋板
图2 钢套筒后端盖连接示意图意图
分段凿除洞门，并用水泥砂浆及时回填。洞门凿除 时分三块从下往上依次进行，每次凿除高度为2m， 首先用炮机凿除洞门下半部2m范围位置的围护结构， 凿除厚度为90cm，剩下30cm人工凿除，并及时在 已经凿除完毕的2m范围内回填M75水泥砂浆。依此 方法从下往上一直凿完整个洞门并回填完毕。
钢套筒的安装过程按照先安装主体，再安装后端盖 及反力架，最后固定各个位置支撑的步骤，逐级进 行安装。安装完成后，要仔细检查各连接位置的紧 固程度，再进行填料，主要是粗砂。填料完成后， 要对钢套筒的连接进行加压测试，以检查渗漏情况， 测试压力不小于盾构土仓的切口压力。
反力架与后盖板相邻的一侧，设置加力顶杆，顶杆 采用单独加工制作，顶杆与顶杆撑托配套加工制作， 撑托底部是平面，与后盖板的平面相接触，增大了 接触面积，而且撑托内部与顶杆可以相对活动，撑 托主要用于防止顶杆顶推过程中受力不均匀的情况。 反力架与后盖板的关系图如图4所示。
吊耳
2
螺 杆 螺 母 ： 64*2排 2
地铁盾构钢套筒接收技术
| 工程设备与材料 | Engineering Equipment and Materials·112·2019年第24期地铁盾构钢套筒接收技术明登飞（中国水利水电第七工程局有限公司，四川 成都 610000）摘 要：随着城市轨道交通的飞速发展，新建盾构隧道遇到不良地层的概率增大，在不良地层盾构的接收的过程是难度最大并且风险最高的环节。
在外界条件和施工中相关设备条件等的影响下，该过程很容易出现一些风险，比如漏水、涌砂等。
而在这样的情况下，如果可以合理选择盾构接收方法，则可以进一步提高其安全性能。
盾构钢套筒接收施工基于水土进洞原理，延长洞门封堵时间，实现安全接收理念，在盾构接收洞门处有效减压的条件下，可以保质保量地完成盾构出洞的过程，确保了安全性。
文章对福州地铁5号线金山站盾构到达采用钢套筒接收的关键技术进行介绍。
关键词：地铁；盾构；钢套筒；接收施工中图分类号：U231+.3；U455.43文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2019）24-0112-02 作者简介：明登飞（1979—），男，工程师，研究方向：铁路和地铁施工。
1 工程概况福州地铁5号线金环路站～金山站区间隧道覆土11～19m ，盾构机由金环路站始发、金山站使用套筒接收。
盾构到达端隧道埋深为16.5m ，隧道主要穿越淤泥夹砂、中砂及淤泥质土地层。
根据资料，孔隙承压水主要包括两层：孔隙承压水层组1，赋存于淤泥粉细砂交互层和含泥中砂中，主要分布在隧道上方和洞身范围。
孔隙承压水层组2，赋存于泥质粉砂、含泥中砂、含泥中砂和含泥卵石中，主要分布于隧道洞身范围和隧道下方。
2 钢套筒接收方案2.1 钢套筒的组成钢套筒的主要组成成分包括筒体、后端盖、反力架等（见图1）。
（1）筒体：筒体总长11600mm ，筒体内径6800mm ，由过渡环300mm 、筒体3300mm ×3+1000mm （共4段）、后端盖500mm 及封头组成。
盾构施工-盾构机的接收
盾构施工-盾构机的接收摘要：以色列特拉维夫红线轻轨项目东标段是由中铁十二局二公司施工，两台盾构机神奇女侠号和黑莉号均是德国海瑞克土压平衡盾构机，该项目的盾构区间有Depot Portal-Em Hamoshavot Station、Chamber 5/8- Geha Junction、Geha Junction - Aharonovitz Station、Aharonovitz Station - Ben Gurion Station，EM车站两台盾构机使用钢套筒接收，Geha黑莉号使用双层橡胶帘布接收，Ben Gurion两台盾构机采用水中接收法接收。
关键词：盾构施工；盾构机；接收一、钢套筒接收EM车站接收端地下水水位位于隧道拱顶以下1.6-2.8m，隧道埋深约8.54m，接收端紧邻四号公路匝道，采用钢套筒接收；钢套筒由过渡环、筒体、后端盖三部分组成，其中通体由四块A块、三块B块、四块C块错缝组成。
钢套筒模型如下图所示：在盾构机到达接收位置之前在EM车站接收端打了一面厚度50cm的洞门密封墙，安装洞门钢环；清理场地并放样后安装钢套筒过渡环，过渡环长度60cm与洞门钢环焊接安装；安装筒体，筒体之间的连接均采用双密封槽M24，8.8级螺栓连接，先使用电动、气动扳手初步打紧后使用液压扳手进行加固以保证连接紧密，接缝处采用密封条+sika胶的形式实现密封；安装后端盖后安装反力架与两侧斜撑保证接收时钢套筒不会由于盾构机推力发生扭转变形，在后端盖上有 20 个油缸，安装后施加预应力给反力架，确保盾构机进入套筒时不会对洞门与套筒间的焊缝产生较大拉力，确保安全。
安装完成后要进行密封性能试验，充气试验：使用空压气对钢套筒充气检查是否漏气，如果漏气要在漏气处补打密封胶或者焊接；充水试验：从顶部下料口注水，注满后使用空压机加压，如无渗漏情况，检测合格。
钢套筒填充，填充共分三步：1 底部铺设混凝土砖块，2 从下料口处泵沙，分层填筑并注水保证密实，3灌筑砂浆，使用天泵泵送S8-M1.0砂浆直至与顶部两个下料口平齐，安装下料口盖子装好密封条打紧螺丝。
盾构钢套筒接收作业指导书课件资料
盾构钢套筒接收作业指导书编制复核审批中铁十五局集团有限公司成都地铁十号线工程土建三标项目经理部二〇一五年十月盾构钢套筒接收作业指导书一、钢套筒设计1、筒体钢套筒主体部分总长10900mm，直径（内径）6500mm，外径6840mm，总重111.83t。
套筒分标准段、一个后端盖和一个过渡环，标准段分为上下两个半圆，下半圆部分为三个半圆标准段，每段3300mm，上半圆部分为拼合成半圆的三块圆弧，每段9900mm。
筒体采用钢板卷制而成。
每段筒体的外周焊接纵、环向筋板以保证筒体刚度。
每段筒体的端头和上下两部分接合面均焊接圆法兰，采用法兰连接，用高强度螺栓连接紧固。
另外，每节钢套筒分别于顶部设置4个起吊用吊耳，1个直径600mm的加料口，底部设置3个3寸的排浆管。
钢套筒的制作由专业厂家负责，最终将验收合格的钢套筒运至施工现场。
2、后端盖后端盖由冠球盖和平面环板组成，冠球盖和平面环板材料用30mm钢板，平面环板加焊36个厚30mm、高500mm的钢板筋板，环向均布排列焊接。
后盖边缘法兰与钢套筒端头法兰采用M30、8.8级螺栓连接。
冠球盖用30mm钢板整体冲压焊接成形，后盖平面环板与冠球盖外缘内外焊接成整体。
制作完工要在球盖内侧加焊型钢或钢管井子玄，防止变形。
后端盖形状如图所示。
后端盖接收钢套筒端盖3、反力架采用盾构始发反力架紧贴后盖平面板安装，冠球部分不与反力架接触。
反力架用I20的工字钢做斜撑，与固定钢板焊接。
反力架定好位置后，先用400t千斤顶顶平面盖和反力架，消除洞门到后盖板的安装间隙后，反力架上下均布8道I20的工字钢与后端盖板顶紧，承力工字钢两端用楔形块垫实并焊接。
4、筒体与洞门的连接在原洞门环板预埋钢筋基础上，每组加焊二根直径20mm圆钢，一端焊接在车站侧墙钢筋，另一端焊在洞门环板上，用于加强洞门环板与侧墙的连接强度。
钢套筒与洞门环板之间设一过渡连接板，洞门环板与过渡连接板采用烧焊连接，钢套筒的法兰端与过渡连接板采用M30、8.8级螺栓连接。
盾构隧道采用钢套筒始发 下穿既有线施工技术
盾构隧道采用钢套筒始发下穿既有线施工技术以深圳地铁9 号线上梅林站—梅村站盾构隧道区间始发阶段采用钢套筒始发并近距离下穿既有地铁 4 号线为背景，系统阐述钢套筒始发技术特点、工作原理、操作流程、控制重难点等，为后续盾构法隧道采用钢套筒始发提供理论依据和技术支持。
标签：地铁；盾构隧道；钢套筒始发；下穿既有线1 工程概况盾构机盾尾拖出时管片和土体之间存在较大间隙，容易形成流水通道，造成始发洞门涌水涌砂。
在盾构始发阶段，仅采用橡胶帘板进行洞门密封，盾构机难以保压，盾尾也无法用水泥砂浆或水泥-水玻璃双液浆密封，发生涌水涌砂后难以处理，容易引起周边构筑物沉降塌陷。
深圳地铁9 号线梅村站—上梅林站区间左线长635.612 m，右线长636.500 m，埋深约9.1～16.8 m。
该区间隧道采用盾构机施工，盾构机由上梅林站西端始发至梅村站东端吊出，盾构始发端头井与既有地铁4号线隧道水平距离为16.7～19 m，与4 号线最小垂直净距为2.5 m，下穿影响区域基本位于砾质黏性土层、全风化花岗片麻岩层（图1）。
原设计盾构始发端头井采用深层搅拌桩加108 mm 大管棚加固方案，因盾构始发井距离既有 4 号线较近，若仍采用传统的始发方案，存在洞门涌水涌砂及 4 号线运营安全风险，经多方论证确定将大管棚加固方案调整为钢套筒始发方案。
2 钢套筒始发技术钢套筒始发技术是根据平衡原理研发的新型盾构始发技术，与传统盾构始发技术相比安全性能大幅度提高。
通过在盾构机外部安装一个钢套筒，在盾体、钢套筒、负环管片、加强环梁之间形成封闭空间，并在封闭空间内用充填物填充密实，在始发前先进行保压处理。
通过钢套筒这个封闭空间使盾构机在始发前创造穿越土层时的压力环境，有效防止破除洞门时涌水涌砂情况的发生，实现安全始发掘进。
2.1 钢套筒简介（1）筒体制作。
整个钢套筒结构由筒体、过渡连接环、加强环梁、反力架等部分组成。
筒体部分总长9.9 m，内径为 6.5 m。
地铁盾构钢套筒接收施工技术的解析
地铁盾构钢套筒接收施工技术的解析摘要：地铁工程盾构接收过程是难度最大、风险最高的环节，由于城市地铁盾构隧道施工地质条件及周边环境复杂，盾构到达接收过程中易发生漏水、涌砂等风险，为确保盾构出洞安全，故选取适当的盾构接收方法便显得尤为重要。
为了提高盾构出洞的安全性，需合理选则盾构接收方案。
本文以实际工程为例，结合工程的施工风险和工期情况，采用钢套筒接收方案，顺利完成了盾构接收，整个接收过程中没有出现涌砂、漏水等事故，保证了盾构安全出洞，可供参考。
关键词：盾构施工；钢套筒制作；基准环1工程概况本项目以某市地铁2号线盾构区间为例，区间单线长424m。
接收端地质条件由上而下为素填土、残积黏性土（硬塑）、全风化石英正长斑岩、强风化花岗岩（砂土状）、强风化石英正长斑岩（砂土状）、强风化石英正长斑岩（碎块状），基岩裂隙水赋存于强风化花岗岩（砂土状）<7.1>层、强风化石英正长斑岩（砂土状）<7.1.2>层、强风化花岗岩（碎块状）<7.2>层、强风化石英正长斑岩（碎块状）<7.2.2>层及中风化花岗岩<8>层，地层场地本层水埋深6.82～7.20m，水位标高7.63～8.02m，主要接受侧向径流及越流补给，以侧向径流方式排泄，受雨季影响较大。
为保证盾构安全到达接收，采取在中间竖井设置钢套筒的形式进行盾构接收工作。
2接收钢套筒制作和安装进行钢套筒的制作时，进行分块操作，一段内包含两块，段与段之间相隔2m，连接使用螺栓完成，并在每段套筒上预留4个直径为50mm的注浆孔。
钢套筒安装成型后，预留2个规格为800x800mm的孔，可进行泄压控制也可用于检查，并且在套筒后方进行规格为1800x1000mm的孔径预留，用于出渣。
同时在洞门间隙、连接等地方使用M7.5砂浆进行回填，预防盾构机在使用过程中出现“磕头”现象。
套筒安装前期，预先对井口盾构体的中心线进行确定，在中心线的位置安装钢套筒，确保A块底座钢套筒的安装一步到位，为了使螺栓连接更加精准，对安装好的A块底座钢套筒再次使用千斤顶进行细节调整。
10.9m盾构钢套筒接收作业指导书10.26
成都地铁10号线一期工程土建施工03合同段华兴站～中间风井盾构区间左线盾构接收钢套筒作业指导书编制审核审批中铁十五局集团有限公司成都地铁十号线工程土建三标项目经理部二〇一五年十月目录一、钢套筒制作 (1)二、钢套筒的安装 (2)2.1接收钢套筒安装流程 (2)2.2施工作业准备 (3)2.3主体部分连接 (5)2.4后端盖的安装与检测 (6)2.5反力架及支撑安装 (7)2.6钢套筒的检验 (9)2.7钢套筒填料 (10)三、盾构机到达 (11)3.1施工测量及盾构姿态纠偏 (11)3.2盾构到达段的推进施工 (11)3.3洞门密封及其质量检查 (13)3.4钢套筒和盾构机拆解及吊出 (13)左线盾构接收钢套筒作业指导书一、钢套筒制作钢套筒主体部分总长10900mm，直径（内径）6500mm，外径6840mm，总重111.83t。
套筒分标准段、一个后端盖和一个过渡环，标准段分为上下两个半圆，下半圆部分沿纵向分为三个半圆标准段（顺出洞方向A1块、A2块、A3块），每段长度3300mm，上半圆部分沿弧向分为三块圆弧（B1块、B2块、C块）拼合而成，每块长度9900mm。
筒体采用钢板卷制而成。
每块筒体的外周焊接纵、环向筋板以保证筒体刚度。
在拼装环缝和纵缝接合面焊接法兰，采用法兰连接，用高强度螺栓连接紧固。
另外，每块钢套筒分别于顶部设置4个起吊用吊耳，在C块上沿纵向设置3个直径600mm下料口和两个1寸的压力表管，在A1、A2、A3底部两侧分别设置1个3寸的排浆管。
后端盖采用球冠与带法兰的平面环板螺栓连接，其长度为560mm。
过渡环分为上下两个半圆，一端设置环向法兰，另一端与洞门预埋钢环焊接，过渡环长度440mm。
钢套筒的制作由专业厂家负责，最终将验收合格的钢套筒运至施工现场。
盾构钢套筒接收总体示意图钢套筒标准段上下部分分块示意图二、钢套筒的安装2.1接收钢套筒安装流程2.2施工作业准备（1）人员准备人员配置列表如下：机具材料准备列表如下120T吊车进场。
富水地层深埋隧道盾构钢套筒接收施工工法
富水地层深埋隧道盾构钢套筒接收施工工法富水地层深埋隧道盾构钢套筒接收施工工法一、前言富水地层的隧道施工一直是难点和热点问题，传统的盾构施工在该地质条件下难以应对。
钢套筒接收施工工法是对传统盾构法进行改进，能够有效解决富水地层施工问题。
本文将通过对该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例的介绍，全面展示该工法的特点和优势。
二、工法特点1. 钢套筒接收施工工法在隧道施工中，将预制的钢套筒下沉至地层深处，并与盾构机相连接，形成封闭结构，阻止地下水涌入。
2. 该工法利用钢套筒的强度和密封性，实现了隧道施工中地层固化、地下水控制和地应力调整等关键问题的解决。
3. 通过适当调整钢套筒的长度和直径，可满足不同地层条件下的工程需求，具有较好的适应性和灵活性。
4. 该工法对原有地质和地下环境的破坏较小，能够减少工程涉及的面积和影响范围，保护地下设施和生态环境。
三、适应范围1. 富水地层：钢套筒接收施工工法适用于富水地层，能够有效控制地下水位，减少隧道施工中的涌水问题。
2. 软弱地层：该工法适用于软弱地层，通过钢套筒的支护和固结作用，能够提高地层的稳定性和承载能力。
3. 有压地层：钢套筒接收施工工法适用于有压地层，能够通过适当的围岩加固和支护措施，减少地下水和地应力对施工的影响。
四、工艺原理钢套筒接收施工工法通过将预制的钢套筒下沉至地下水位以下，构筑起一个封闭的隧道施工环境。
在盾构机推进过程中，通过旋转刀盘和破岩器等装置，先将地层破碎并挖掘出土，在挖掘过程中使用注浆和封闭水帘的方式控制涌水。
然后，在盾构机推进的同时，实施钢套筒的下沉和固化，形成地层稳定的工作面。
最后，进行土压平衡推进，完成隧道的开挖和封闭。
五、施工工艺1. 预处理：对施工区域进行勘测和勘探，确定钢套筒的数量、位置和深度。
2. 钢套筒下沉：采用无扰动下沉技术将预制的钢套筒逐段下沉至地下水位以下。
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螺栓孔
螺栓孔 螺栓孔
放大
螺栓相连
加强筋板
共 12 8 个, 焊接 。
定位 销
2- 2剖 面视 图
图 3
隔板
反
力
架
加
工
示
意
图
筒体
后盖板
顶杆撑托 顶杆
螺 母与 反力 架焊接
锁紧 螺母
反力架
椭球盖
图4 反力架与后端盖板的关系示意图
? 盾构机在进入钢套筒内之后，由于盾构机的外径与 筒体内径单边只有 125mm ，如果姿态控制不好，在
盾构机出洞脱离车站结构的过程中出现因为重心脱 离主体结构，而钢套筒内部又无支撑的情况下，可 能导致盾构机栽头的情况发生。而一旦栽头，刀盘 的转动会对筒体造成较大的伤害，所以在重心未脱 离结构之前必须对盾体进行支撑。并随着掘进的继 续，要能够跟随盾构机主体的重心形成连续的支撑 作用，方可确保盾构机在钢套筒内的掘进安全。为 此，在钢套筒内设定几组顶推盾体用的托轮，能够 伸缩，采用间隔布置的方式，在刀盘未到达此位置 时处于最低位置，减少刀盘碰到的机会。当刀盘通 过此位置后，即立刻将托轮顶起。如图 5所示。
图2 钢套筒后端盖连接示意图意图
椭圆封头 后盖板
后 端 盖
照片3 钢套筒后端盖图片
? 反力架是用于给钢套筒整体提供反力的装置，反力 架紧贴后盖平面板安装，冠球部分不与反力架接触。 反力架是一“井”字结构型式，“井”字框架采用 500mm 的工字钢组焊而成，中间间隔增加钢板筋板。 反力架采用左右分半的型式，中间用高强度螺栓连 接紧固。反力架及端面连接如图 3所示。
? 反力架斜撑安装好以后，需进行压紧螺栓的调整。 安装好反力架后，分别上紧每个压紧螺栓，上紧时 要对角上紧，保证后盖的均匀受力。每颗螺栓的压 紧力要平均，上紧后用锁紧螺母锁住，这样能保证 钢套筒在有水压时洞门环板处连接螺栓不受力。上 紧的过程中注意检查反力架各支撑是否松动，各段 法兰连接螺栓是否松动。
图5 钢套筒底部托轮组安装示意图
? 洞门环板是预埋在车站主体结构上，通过已经焊接 好的锚固钢筋与主体结构钢筋相连。钢套筒后端连 接法兰与过渡连接板通过螺栓连接，然后将过渡连 接板与洞门环板进行焊接。如图 6所示。
主体结构
过渡连接板 钢套筒法兰
钢套筒
洞门预埋环板
图6 钢套筒与洞门环板连接示意图
? 反力架的支撑：反力架上下位均布 4根10寸钢管与洞 口墙体顶紧，其中能够支撑在侧墙的一侧均布三根 10 寸 钢 管 与 结 构 侧 墙 顶 紧 ， 另 一 侧 用 两 根 直 径 500mm 钢管做斜支撑。
? 反力架与后盖板相邻的一侧，设置加力顶杆，顶杆 采用单独加工制作，顶杆与顶杆撑托配套加工制作， 撑托底部是平面，与后盖板的平面相接触，增大了 接触面积，而且撑托内部与顶杆可以相对活动，撑 托主要用于防止顶杆顶推过程中受力不均匀的情况。 反力架与后盖板的关系图如图 4所示。
吊耳
2
螺杆螺母：64*2排 2
? 原设计方案对该端头采用水泥土搅拌桩、旋喷桩和 地面注浆进行加固。后经盾构研究所组织专家对设 计方案重新审查，决定增加加固范围，并紧贴车站 围护结构连续墙加设一道素混凝土连续墙。
? 原加固方案实施过程中存在如下问题：
(1)通过对加固范围地下管线的探测，发现原加固 方案范围内有地下管线，但管线迁改十分困难；
新型盾构到达接收装置及工法推介
2009 年6月 18日
一、使用背景
? 本装置首次使用于广州市轨道交通二、八号线延长 线工程盾构 3标段【南浦站 ~洛溪站盾构区间】洛 溪站南端头到达接收盾构机用，洛溪站南到达端头 隧道洞身范围主要地层为 <3-1>粉细砂层、 <7>强 风化泥质粉质岩、 <8>中风化泥质粉质岩地层，隧 道拱顶部位覆盖 <3-1>粉细砂层、 <3-2>中粗砂层 很厚，拱顶部覆盖层稳定性差，必须进行端头加固。
图7 反力架支撑位置示意图
? 钢套筒安装完毕，检查确认后，即进行安装横向支 撑。如图 8和9所示，横向支撑采用 125H型钢支撑在 基坑侧墙结构上，支撑在侧墙的一端要加钢板封盖， 保证支撑与侧墙的接触面积。坚向高度要求支撑在 距离钢套筒托架底部 500mm 处。另外反力架也要安
托架
排 浆 口
照片1 钢套筒筒体下半块图片顶推 托轮 组吊 耳填料口
照片2 钢套筒筒体上半块图片
? 在筒体底部制作托架，见照片 1所示，托架分三块制 作，均与筒体底部焊接固定一体。托架与下部筒体 焊接连成一体，焊接时托架板先与筒体焊接，再焊 接横向筋板，焊接底板和工字钢。托架组装完成后， 工字钢底边与车站底板预埋件焊接，托架须用型钢 与车站侧墙顶紧。
(2)当时车站施工单位正在进行洛溪站结构施工， 工期紧张，场地移交滞后，影响加固方案的施工；
(3)如按原方案施工，则需要增加施工场地，而洛 溪站施工范围周边均是商住楼房，场地增加征地不 太现实。
(4)加固深度太深，从地面采用搅拌桩和旋喷桩加 固施工质量难以保证，漏水、涌砂等风险不能完全 消除。
我司经过深入研究，决定采用一种新的盾构到达工 法，即地面加固（一道素混凝土连续墙） +接收钢 套筒的工法。工法简图如图 1所示。
3
吊耳
前后 法兰 , 螺栓 连接
进 料口
托架
顶 推托 轮组
4
3
图1 钢套筒用作盾构接收时总体安装使用示意图
二、钢套筒简介
? 如图1所示，钢套筒主体部分，总长 9600mm ，直径 （内径）6500mm ，外径6840mm 。共分成三段，每 段3200mm ，每段又分为上下两个半圆。筒体采用 钢板卷制而成。每段筒体的外周焊接纵、环向筋板 以保证筒体刚度，纵向筋板与环向筋板形成的块状 分隔形状。如照片 1和2所示。每段筒体的端头和上 下两半圆接合面均焊接圆法兰，筒体纵向及上下均 采用法兰连接，用高强度螺栓连接紧固。另外，每 节钢套筒分别于顶部设置 4个起吊用吊耳， 1个直径 600mm 的加料口，底部设置 3个3寸的排浆管， 2组 顶推托轮组。