15、土压平衡盾构下穿水域施工工艺工法
土压平衡盾构复杂条件下快速下穿城市湖泊施工技术
土压平衡盾构复杂条件下快速下穿城市湖泊施工技术摘要：为了进一步确保土压平衡盾构下穿城市湖泊施工安全，结合合肥市轨道交通3号线两个盾构区间下穿天鹅湖工程实例，通过对盾构穿越前、穿越过程中及穿越后所采取的安全、技术措施进行详细阐述，为今后类似工程提供参考。
关键词：土压平衡盾构；浅埋深；小半径；大坡度；快速下穿人工湖引言近年来，随着城市轨道交通工程的迅速发展，采用盾构法施工的城市地铁工程中穿越各类河流、湖泊等工况日益频繁。
土压平衡盾构机在水体下穿越，特别是伴有小半径、浅覆土、大坡度等复杂条件时，施工风险极大，盾尾及铰接处涌水涌砂、螺旋机喷涌、击穿河床河水倒灌或发生河底冒顶等成为穿越过程中的主要风险，是盾构下穿过程中的控制重点。
以合肥市轨道交通3号线的工程为例，阐述了土压平衡盾构机在城市中穿越湖泊的技术控制措施，以促进盾构法施工穿越河流、湖泊技术的进一步发展。
一、工程概况祁门路站～大剧院站区间在右线DK8+713.975～646.475、左线DK8+707.975～646.475下穿天鹅湖，湖水深度为2.5～3.5m，区间线间距13～17m，区间穿越处处于25.7‰上坡，最小覆土深度约5.9m，线路处于350m转弯半径。
大剧院站～高河东路站区间在右线DK9+926.65～679.15、左线DK9+922.5～709.5下穿天鹅湖，湖水深度为2.5～3.5m，区间线间距13.5～16m，区间穿越处处于7‰上坡，最小覆土深度约10m，线路处于640m转弯半径。
隧道开挖范围以（2）2硬塑的黏土为主，洞身下部为硬塑黏土及全～强风化泥质砂岩，围岩稳定性差。
地下水赋存于填土层和黏性土中，总体不发育。
二、施工重难点及风险分析1.盾构穿湖段覆土较浅，最小埋深为5.9m，盾构推进过程中若控制不当易造成隧道内透水、河床坍塌等工程事故。
2.祁门路站～大剧院站区间线路处于350m小半径曲线及纵坡25.7‰的上坡，施工条件差，穿湖施工时盾构姿态较难控制，盾构机需要连续纠偏以满足设计线路轴线要求。
土压平衡盾构下穿铁路施工工艺工法(后附图片)
土压平衡盾构下穿铁路施工工艺工法1 前言1.1工艺工法概况目前我国各大城市都在建设和规划本市地铁建设，在一个城市中地铁网络往往由多条线路组成，随着线路的增多，线路相互交叉及下穿各种建（构）筑物将无法避免，城市地铁建设中会有大量地铁隧道下穿铁路线，用土压平衡盾构机进行隧道施工具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响、开挖时可控制地面沉降，确保地面建（构）筑物结构安全等优点，成为地铁隧道施工的首选。
研究好盾构法隧道下穿铁路的施工工法，具有较强的技术经济效益和一定的社会效益。
1.2工艺原理土压平衡盾构是在机械式盾构的前部设置隔板，在刀盘旋转的作用下，刀具切削开挖面的泥土，破碎的泥土通过刀盘的开口进入土仓，使土仓和排土用的螺旋输送机内充满切削下来的泥土，依靠盾构千斤顶的推力通过隔板给土仓内的渣土施加压力，使土压作用于开挖面以平衡其水土压力。
这样就可以尽量避免修建隧道对土体的扰动，确保铁路运营安全。
2 工艺工法特点2.1对铁路运营影响小；2.2 辅助工法少；2.3 经济性高。
3 适用范围适用于盾构下穿运营铁路线、运营地铁线等施工。
4 主要引用标准4.1《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》（GB 50307）4.2《地下铁道设计规范》（GB50157）4.3《铁路隧道施工技术安全规范》（GBJ404）4.4《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299）4.5《盾构法隧道施工与验收规范》（GB50446）5 施工方法5.1对既有铁路运营线路的评估、加固根据《客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南（铁建设[2005]158号）》规定，对需要下穿的既有铁路运营线路进行安全评估，制定出相关的沉降控制指标，并根据详细的地质及工况条件，制定出无扰动加固路基线路方案，确保铁路运营安全。
5.2盾构掘进盾构机下穿既有铁路运营线采用土压平衡模式进行隧道掘进。
该模式的工作原理就是盾构机在土压平衡状态（作业面水土压力与土仓中的泥土压力平衡）下进行隧道掘进。
泥水平衡盾构法区间工程主要施工方法和施工工艺
泥水平衡盾构法区间工程主要施工方法和施工工艺8.3.6.1 工程概况穿越面存在渗透系数50-150m/d的卵石层，且场地地下水与海水连通，区间设计为单洞单线隧道，采用标准直径泥水平衡盾构法施工。
跨海段隧道穿越岩体主要为中风化钙质板岩和中风化白云质灰岩，以软岩、较硬岩为主，RQD值约60~90%，局部存在较破碎强风化岩体，隧道所穿岩体均呈中强透水性，地下水与海水呈连通状态，单洞双线隧道，采用大直径泥水平衡盾构法施工。
8.3.6.2 端头加固泥水盾构区间均采用旋喷桩工法进行端头加固。
8.3.6.3 盾构始发1）盾构井始发（1）施工工艺流程盾构始发施工工艺流程见图8.3.6-1。
图8.3.6-1泥水盾构始发施工流程（2）施工要点及方法泥水盾构始发施工要点及方法见表8.3.6-1。
表8.3.6-1泥水盾构始发施工要点及方法）在掘进前必须组装好泥水处理设备，安装好泥水输送泵，调试的内容主要是各个系统的机械设备方面是够正常，且各个系统根据始发端头的地质及水文情况对帘幕板的密封情况进行检查，并以此为依据对泥浆的比重和缓冲气压室内的气体压泥水流量、密度计的校正以及筛分系统各个振动电机、各台泵、各旋流筛板是否能适预埋一定数量的依据盾构始发隧道设计轴线确定盾构始发姿应由专业测量工程师按照设计高程和水平位经再次复核在误差范围内后对始发基座根进行固定，在工字钢上放置枕木和应由专业测量工程师按照盾构机移至始发基座拟定）吊装下井时，在盾构机部件上设置牵引绳，缓慢起钩、下盾构机主机吊装可以采用一台履带吊主副钩或两台汽车吊即可进行空载调试。
主要调试内容为：液压系统，润滑系统，冷却系统，配电系空载调试证明盾构机具有工作能力后即可进行负荷调试。
负荷调试的主要目的是检查各种管线及密封的负洞口后浇环梁及反力架自身尺由测量给出轴线位置及高程，进行安装加固。
安装完毕后要对反力架的垂直度且必须与结构钢筋牢固连接；检查橡胶帘布的整体性、硬度、老化程度及洞门钢环上的螺栓孔是否完好并清理干净，然后按照橡胶帘布安装→螺栓安装→折页压板安装→螺帽安装的顺序自上而下进行施工，并确保折页压板螺可盾构机在始发施工前应进行盾构始发前的条件验收工作，始发条件经自检，检查结果全部达到要求，报监理初审，再组盾体与洞门外圈有一定的空隙，确定负拼装精度要求较严4使管片背部与盾尾内壁之间形成均匀的盾尾间隙，保证管片与盾尾同心，同时，可保证负环管片在拼装好以后能顺利向后推进，并防止管片破坏盾尾刷。
土压平衡盾构施工工艺
土压平衡盾构施工工艺1. 概述土压平衡盾构（TBM）是一种先进的隧道掘进技术，是目前全球范围内最常用的隧道掘进方法之一。
TBM 的掘进过程是由一个大型的盾构机来实现的，该机器能够将同时围绕着盾构机的土层进行压缩和保证平衡，以确保掘进过程持续稳定进行。
2. 工程准备在进行TBM 施工之前，需要进行一系列的工程准备。
首先需要进行勘探设计，以确定施工的具体方案。
其次，需要选择合适的 TBM 设备，并进行必要的试验和检验。
然后，施工方还需要对隧道工地进行清理和准备工作，将隧道工地的杂物和垃圾清理干净，确保施工现场整洁。
3. 施工方案TBM 施工的主要流程包括：钻进、开挖、支护和撤机。
在进入TBM 施工时，需要进行以下步骤：3.1 钻进TBM 施工的第一步是进行钻进作业。
钻进需要先打井，将 TBM 设备安装在井口处。
待 TBM 设备安装完成后，需要进行贯入试验，验证 TBM 设备的稳定性和准确性。
3.2 开挖在钻进作业完成后，将开始进行开挖作业。
TBM 设备通过旋转推进头，驱动盾构机前进。
同时，通过同步设置的顶板千斤顶或切削力补偿器来控制施工现场的土压平衡，以保持盾构机的稳定运行。
3.3 支护开挖完成后，需要进行支护。
支护是为了防止掘进后的隧道局部塌陷或整个管道系统的坍塌，以保证工地安全和施工质量。
支护直接影响着整个施工的安全和稳定性，因此支护的工作必须得到重视。
3.4 撤机当隧道开挖完成后，需要进行撤机作业。
撤机始于盾构机的后方，将主体部分拆卸下来，然后在逆向方向进行回撤，黏着部位的地基要另行考虑方案并安排实施，最后进行设备拆除和工地清理。
4. 施工优势TBM 施工具有许多优势。
首先，可保持隧道开挖的高度和宽度的一致性，大大提高了施工效率。
其次，TBM 施工的噪音和灰尘要比传统的开挖方法低得多。
此外，TBM 施工能够同时进行多个施工步骤，相对传统施工方式更加快速高效。
5. 施工安全TBM 施工需要进行严格的安全控制。
土压平衡盾构下穿河流施工关键技术
土压平衡盾构下穿河流施工关键技术摘要：由于目前国内关于下穿河流采用土压平衡盾构的施工技术应用案例越来越多，根据大量研究调查数据表明，其中关于城市河流的下穿式构造，主要采用土压平衡式盾构进行施工。
以华东某区域的相关建设分析为例，其中关于地铁土压平衡式盾构的下穿式构造的工程技术方案中，运用盾构模式的模拟应用分析以及相关的有限元仿真模拟分析法，将其中创新和工艺优化的方面着重表现出来。
目前苏州市轨道交通S1线工程的建设将会总结出一套全新的方案和有关于采取土压平衡式盾构施工下穿河流施工技术。
从城市发展的角度出发，尤其是需要保证该工程的安全性与可靠性，在拓宽安全使用的范围同时，为开展类似的工程方案，提供新思路和新经验。
关键词：土压平衡式盾构法；河流勘测；沙袋反压法；工艺参数优化调整研究；工程数值分析一：工程概况苏州市轨道交通S1线工程土建施工项目（第一批）S1-TS-06标包含2站2区间，车站为：鹿城路站、白马泾路站，区间为：虹祺路站～鹿城路站，鹿城路站～白马泾路站区间。
叶荷河位于鹿城路站~白马泾路站区间，区间里程为DK15+299.4~DK15+446.8，盾构机在左线约647-770环，右线约647-770环下穿叶荷河，盾构下穿叶荷河段河道宽度约147m，河底标高-3.94m，隧顶与河底的竖向最小净距约9.53m。
叶荷河水深2-4.91m。
盾构下穿叶荷河段地层主要穿越④3 粉砂夹粉土、⑤1 层粉质粘土，隧道顶部覆土层为④2 粉土夹粉砂和③2 粉质粘土。
目前叶荷河正常通航，日均行船量150艘，半数船只满荷载行驶。
二：施工准备阶段（1）施工前，进一步核实叶荷河与区间隧道相互位置关系。
（2）确保盾构机安全快速完成下穿河流，下穿河流施工前必须对设备、液压、电气设备等进行检查、维护保养，特别是着重检查盾构机盾尾密封、中盾铰接处的密封的完好性、螺旋机前后闸门以及应急闸门的工作性能，确保盾构机的工作状态良好。
（3）对盾构机施工过程容易发生损坏的配件进行购买备货，确保盾构机在下穿叶荷河过程中不停机。
盾构下穿河道施工工艺及技术措施
盾构下穿河道施工工艺及技术措施（1）河道概况本工程地下盾构区间多次穿越河道，其中滨海机场站～中心大道站下无名河塘，中心大道站～东六道站区间下穿袁家河，滨海西站～宁海路站下穿金海湖，渤龙湖站～春华路站区间下穿西区景观排沥河，宁海路站～塘汉路站区间下穿港排河及两侧池塘。
区间下穿河道情况统计表，（2）施工前的准备工作1）准备支顶加固材料、注浆加固材料、抢险机具设备、车辆、警戒标识物等以备用。
2）在到达特殊段前选择一开挖面自稳性较好的地段对盾构机进行全面检修，减少在特殊地段停机检修的风险。
3）盾尾刷进行检查，对破损较大盾尾刷维护处理，必要时进行更换。
4）螺旋机仓门的开关情况进行检查维护。
5）对堵塞的注浆管进行疏通处理。
6）对分别通往开挖面、土仓、螺旋输送器的主从泡沫管进行疏通，并在刀盘面中心附近增设1根泡沫管。
（3）盾构穿越前主要技术措施1）做好各项准备工作，提前对盾尾密封进行检查。
2）调整同步注浆浆液的配合比，缩短凝结时间，同时增大注浆量和注浆压力。
3）在盾构机通过后及时进行二次双液注浆，通过调整水泥水玻璃的配比参数，控制双液注浆的凝结速度，达到加固土体目的。
4）加强掘进姿态控制，全面贯彻信息化施工。
5）同时备好抽排水设备等应急设备和物资，制订应急抢险预案。
（4）盾构穿越期间主要施工技术管理措施1）施工组织有序人、机、料的配置合理，工序的安排、衔接有序。
机械保养有序，机械保养定人、定期、专业、规范，做到无遗漏、标准化。
信息管理有序，技术交底、作业交底按部就班，自经理部至作业面指令畅通、反馈迅速。
2）土仓压力与开挖面水土压力平衡①严格控制土仓压力，尽量保持土压平衡，不要出现过大的波动；②出土量与掘进进尺平衡。
严格控制出土量，做到进尺量与出土量均衡。
除量的控制外，还要坚持对每环渣样进行地质水文分析，发现与开挖断面地质情况不符时，立即采取措施。
3）注浆压力与水土压力平衡除考虑注浆处水土压力还要考虑后方来水、开挖面来水水压，故注浆压力是在注浆处水土压力基础上提高0.01-0.02MPa，且应使浆液不进入土仓和压坏管片和不因注浆压力过大造成地表隆起。
高承压水头土压平衡盾构水下接收施工工法(2)
高承压水头土压平衡盾构水下接收施工工法一、前言高承压水头土压平衡盾构水下接收施工工法是一种在水下进行隧道施工的技术方法，其特点是使用专门的施工设备，在水下接收盾构机，利用平衡土压的原理，确保施工过程中的安全和稳定。
二、工法特点1. 可以在高承压水头条件下进行施工，适用于深海和大江大河等深水环境。
2. 采用平衡土压的设计原理，能够平衡水压和土压，减小对周围环境的影响。
3. 采用水下接收盾构机的方式，能够减少进入水下施工区域的人员和设备的数量，降低施工风险。
4. 可以在水下进行施工，减少对陆地生态环境的破坏，符合可持续发展的要求。
三、适应范围1. 深海隧道施工：适用于深海环境下的隧道施工，如海底隧道、海底管道等。
2. 江河隧道施工：适用于大江大河等水流较大的环境下的隧道施工，如长江隧道等。
四、工艺原理高承压水头土压平衡盾构水下接收施工工法的工艺原理主要包括：1. 平衡土压原理：盾构机在施工过程中，通过控制土压与水压的差异，使得土压与水压之间达到平衡，确保施工过程的稳定性。
2. 水下接收原理：在水下将盾构机接收，通过水压调节设备对接收区域进行稳定支撑，使得盾构机能够顺利通过接收区域。
五、施工工艺1. 进场准备：确定施工区域，并进行现场布置和设备调试。
2. 水下接收：将盾构机运送至水下，通过水压调节设备进行稳定支撑，确保盾构机能够顺利通过接收区域。
3. 盾构施工：在水下进行盾构施工，通过平衡土压原理，平稳推进，并同时进行环片的安装和封闭。
4. 施工结束：完成隧道的施工后，拆除水下支撑设备，并将盾构机运送至水面。
六、劳动组织1. 施工队伍：包括盾构机操作人员、水下施工人员、设备操纵人员等。
2. 管理人员：负责施工工艺的组织、协调和管理。
七、机具设备1. 盾构机：用于隧道的推进和施工。
2. 水压调节设备：用于对水下接收区域进行稳定支撑。
3. 环片安装设备：用于环片的安装和封闭。
八、质量控制1. 施工工艺控制：严格按照工艺要求进行施工，确保施工质量。
土压平衡盾构过河工法
土压平衡盾构过河工法以土压平衡盾构过河工法为题，我们将介绍一种常用于过河施工的盾构技术。
盾构是一种在地下施工的工程方法，广泛应用于隧道、地铁、管道等建设项目中。
而土压平衡盾构则是盾构技术中的一种重要方法，特别适用于过河的施工。
土压平衡盾构是利用土层对隧道周围的土壤进行支撑，以保证施工过程中的稳定。
其施工原理是在盾构机前端设置推进掘进区，通过控制掘进区内的土壤压力，使其与外部土压力达到平衡，以避免隧道周围土壤的沉降和变形。
土压平衡盾构过河工法的主要步骤如下：1. 前期准备：在施工前需要进行现场勘察，确定盾构施工的具体位置和工程参数等。
同时，还需要进行地质勘探，了解地下岩土情况，为盾构施工提供参考。
2. 盾构机投入：将盾构机安装到施工现场，并进行调试和试运行。
盾构机是土压平衡盾构施工的核心设备，其性能和操作需要得到保证，才能顺利进行施工。
3. 推进施工：在盾构机前端设置推进掘进区，开始进行盾构施工。
盾构机通过推进掘进区进行推进，同时进行土层的开挖和土层的支护。
4. 土压平衡控制：在掘进过程中，通过控制掘进区内的土壤压力，使其与外部土压力达到平衡。
这需要根据地质条件和盾构机的性能，合理调整盾构机的工作参数，确保施工过程的稳定性和安全性。
5. 材料输送：在盾构施工过程中，需要进行材料输送，包括土层的开挖和废弃物的排出。
这需要通过输送系统将材料从盾构机后部输送出来，确保施工现场的整洁和安全。
6. 隧道质量控制：在盾构施工完成后，需要对隧道的质量进行检测和控制。
这包括隧道的水密性、强度和平整度等方面的检测，以确保隧道的使用安全和工程质量。
通过土压平衡盾构过河工法，可以有效地解决过河施工中的难题。
相比传统的施工方法，土压平衡盾构具有施工速度快、工程质量高、对环境影响小等优势。
尤其是在过河工程中，由于水下土层的特殊性，土压平衡盾构更能适应复杂的施工环境。
土压平衡盾构过河工法是一种在过河施工中常用的方法。
通过合理控制土壤压力和盾构机的工作参数，可以确保施工过程的稳定和安全。
土压平衡盾构下穿含钢筋混凝土障碍物小型河道施工工法(2)
土压平衡盾构下穿含钢筋混凝土障碍物小型河道施工工法一、前言在城市建设中，土压平衡盾构是一种重要的施工工法，广泛应用于隧道和地下管道等工程中。
针对土压平衡盾构下穿含钢筋混凝土障碍物小型河道的施工工法，本文将对其进行详细介绍。
二、工法特点土压平衡盾构下穿含钢筋混凝土障碍物小型河道的工法特点主要有以下几点：1. 通过盾构机的推进，使隧道顶部内圈与土壤形成一定的抗压力，保持土体稳定。
2. 该工法采用钢筋混凝土障碍物作为临时保护结构，避免河水侵入隧道施工现场影响施工质量。
3. 工法施工过程中，需要采取一系列的技术措施，保证施工安全，防止隧道塌陷。
4. 工法施工周期短，费用相对较低，使用寿命较长，适合小型河道的施工需求。
三、适应范围该工法适用于下穿小型河道时，有钢筋混凝土障碍物，且施工空间相对较小，周边环境要求较高的情况。
四、工艺原理土压平衡盾构下穿含钢筋混凝土障碍物小型河道的工艺原理主要包括施工工法与实际工程之间的联系和采取的技术措施。
具体的分析和解释如下：1. 工程前期，需要进行详细的勘察和测量，确定施工现场的土质情况和障碍物的结构特点。
2. 选取合适的盾构机，根据实际情况确定盾构机的参数和推进方案。
3. 在施工过程中，需要根据障碍物的特点，采取合适的防护措施，保证隧道施工过程中的安全和稳定。
4. 施工期间，需要进行定期的监测和检查，及时发现问题并采取对策，确保施工质量符合设计要求。
五、施工工艺1. 施工准备：清理施工现场，设置临时施工设施，并进行相关的勘察和测量工作。
2. 钢筋混凝土障碍物拆除：采用合适的拆除工具和方法，将钢筋混凝土障碍物分段拆除。
3. 盾构机推进：选择适当的盾构机，根据实际情况制定推进方案。
通过盾构机的推进，逐步完成隧道的挖掘和支护工作。
4. 盾构机退场：完成施工后，将盾构机有序退场，并进行现场清理和恢复工作。
六、劳动组织在施工过程中，需要合理组织施工人员和管理人员，确保施工进度和质量。
盾构穿越河流及管道安装泥水平衡施工工法
盾构穿越河流及管道安装泥水平衡施工工法第1章前言随着国家对能源需求的增长，长输油气管道建设地域跨度越来越大，管道穿越江河等天然屏障是不可避免的。
为了提高油气能源的运营安全性、维护河道的正常通航能力，穿越大型河流的管道铺设通常采用地埋方式进行处理。
当管线穿越遇到透水性强的卵石层、砂层等复杂地质条件时，采用定向钻、大开挖穿越无法达到设计规范要求，而盾构法穿越可解决上述用定向钻或大开挖穿越时不能完全达标的问题。
隧道贯通后需在隧道内进行管道安装。
根据油气管道建设的实际现状，近年来大口径输气管道管径在φ1016mm～φ1219mm之间，一般要求单管或双管敷设，穿越长度在2000m以上，甚至可达4000m。
中国石油天然气局第四工程分公司（以下简称公司）通过采取设备引进与技术配套等措施，在盾构穿越和隧道内管道安装方面积累了丰富的经验。
在多年工程实践的基础上对泥水盾构隧道穿越技术、隧道内管道安装技术和管道防腐及检测技术进行了总结、梳理，编制了泥水盾构穿越河流及管道安装施工工法。
公司2001年引进了第一台泥水平衡盾构机，先后派出三批共计50人次前往德国学习盾构操作、管片预制、设备维护等技术，并聘请国内外管道专家进行管道防腐、焊口检测、碰口连头等方面的技术培训。
自2002年至今，公司先后完成了忠县-武汉输气管道宜昌长江穿越工程、仪征-长岭输油管道黄石长江穿越工程、广东LNG站线输气管道珠江穿越工程、川气东送管道黄石、武汉、宜昌穿越长江工程、燃气二线管道九江长江穿越工程、长岭-长春-吉化输气管道松花江穿越工程、燃气二线管道钱塘江穿越工程、燃气二线管道抚河穿越工程、燃气二线管道北江穿越工程、燃气二线管道绥江穿越工程等，13条合计20余公里，盾构隧道及管道安装。
其中2004年在忠县-武汉输气管道工程中首次完成了隧道内双管敷设，2007年在川气东送管道宜昌、武汉长江穿越工程中，在内径为3080mm的隧道中，成功安装两根φ1016mm管道，最长距离为2km。
盾构施工工艺工法(土压泥水)
盾构施工工艺工法0前言盾构法(Shield Method)是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法，它是将盾构在地中推进，通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌，同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土机械运出洞外，靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机械化施工方法。
本施工工法中所描述的盾构分为两类：土压平衡盾构和泥水平衡盾构。
土压平衡式盾构是把土料(必要时添加泡沫、膨润土等对土壤进行改良)作为稳定开挖面的介质，刀盘后隔板与开挖面之间形成泥土室，刀盘旋转开挖使泥土料增加，再由螺旋输料器旋转将土料运出，泥土室内土压可由刀盘旋转开挖速度和螺旋输出料器出土量(旋转速度)进行调节。
泥水式盾构是通过加压泥水或泥浆(通常为膨润土悬浮液)来稳定开挖面，其刀盘后面有一个密封隔板，与开挖面之间形成泥水室，里面充满了泥浆，开挖土料与泥浆混合由泥浆泵输送到洞外分离厂，经分离后泥浆重复使用。
（2）本工法内容包括①主要内容本工法的主要内容包括：盾构组装、调试作业，盾构始发作业，盾构正常掘进作业，盾构到达作业，盾构过站、调头作业，盾构拆卸、吊装、存放作业，刀盘刀具的检查与更换作业，施工运输作业，施工通风及洞内轨道、管线布置作业，盾构施工测量作业10部分。
每部分按工序细分，各项作业按照紧前工序达到标准、适用条件、作业内容、作业流程及控制要点、作业组织、紧后工序等内容进行编制。
② 总体施工流程图盾构法隧道总体施工流程图见图1③ 盾构法隧道施工阶段划分及工作要点盾构法施工可分为：施工准备阶段、正常施工阶段和收尾阶段。
各阶段工作主要工作要点见表1。
1 盾构组装、调试作业图Ⅲ.1盾构法隧道总体施工流程图施工准备阶段 正常施工阶段 收尾阶段（1）紧前工序达到标准施工准备阶段完成,盾构施工临时设施建设完成，配套附属工程施工完成。
（2）作业内容盾构组装、调试作业内容包括：施工准备、后配套组装作业、主机组装作业、空载调试及验收作业。
土压平衡盾构下穿水域施工工法(2)
土压平衡盾构下穿水域施工工法一、前言土压平衡盾构是一种常用于水域下穿的施工工法，它以盾构机为主要施工设备，利用土压和液压平衡来抵抗水压，平稳地进行水下施工。
本文将详细介绍土压平衡盾构下穿水域施工工法的特点、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、经济技术分析和工程实例，旨在为读者提供有关该工法的全面了解和应用指导。
二、工法特点土压平衡盾构下穿水域施工工法具有以下特点：1. 高效快速：盾构机的施工速度快，能够在较短时间内完成下穿水域的施工任务。
2. 高质量：盾构机施工质量稳定可靠，能够确保施工过程中的标准要求得到满足。
3. 环保节能：采用液压平衡措施，有效减少了水压对施工的影响，减少了水资源的浪费，同时也降低了能耗。
4. 安全可靠：盾构机具备自动监测、报警和紧急停机等安全保护装置，确保施工过程中的安全。
三、适应范围土压平衡盾构下穿水域施工工法适用于河道、湖泊、河口、海洋等水域的地下隧道施工。
它能够有效应对水压和泥沙的变化，适应不同水下环境的复杂情况。
四、工艺原理土压平衡盾构下穿水域施工工法的原理基于土压平衡和液压平衡的作用。
在施工过程中，盾构机的前端设有刀盘，通过刀盘的旋转和推进，将土层掘进并转移到后部的螺旋输送机上进行排出。
在刀盘掘进的同时，以刀盘为中心的土压作用形成一个稳定的土壳，从而抵抗水压的影响。
通过控制刀盘推进速度和注入液压平衡液体的流量和压力，实现施工过程的平衡。
五、施工工艺土压平衡盾构下穿水域的施工工艺包括盾构机的安装与调试、进洞与掘进、液压平衡调控、环片安装与封圈处理、土层处理与泥沙处理等步骤。
在施工过程中，需要根据实际情况进行合理的技术措施和操作步骤，确保施工的顺利进行。
六、劳动组织土压平衡盾构下穿水域施工工法需要组织一支专业化的施工队伍，包括盾构机操作员、地质勘探人员、测量人员、质量管控人员等。
在施工过程中，需要合理分工，密切协作，确保工作的高效进行。
盾构下穿长距离水域施工工法
盾构下穿长距离水域施工工法一、前言由中铁一局城市轨道分公司承建的苏州轨道交通1号线金鸡湖底隧道是整个苏州轨道交通1号线的关键工程，也是目前国内城市地铁建设中盾构机穿越的最长距离湖底隧道。
盾构机在施工过程中，湖底至隧道顶部的最小覆土厚度仅为6米，最大覆土厚度为11米，施工的技术风险较大。
本工程的顺利完成标志着我国盾构掘进技术已攻克江河湖底超浅埋、高渗水、高风险隧道施工新阶段，将为我国在复杂地质条件盾构下穿长距离水域施工积累新经验。
二、工法特点1、湖底隧道掘进防水是关键，而防水措施当中以盾构机自身防水最为重要。
小松盾构机防水主要有三道，一是主轴承密封，而是铰接密封，三是盾尾刷及盾尾油脂。
长距离湖底掘进一旦主轴承密封失效，对于整个工程将是毁灭性的后果。
因此，本工程盾构机在湖底隧道掘进前，为确保长距离湖底掘进安全，对主轴承密封进行了更换，对盾构机铰接密封、盾尾刷等也进行了更换，确保盾构机密封性。
2、浆液配比。
不同施工地质段，采用不同配比浆液进行同步注浆，保证注浆饱满，成型隧道无渗、漏水，管片上浮量小。
3、盾尾漏浆。
在盾构掘进尤其是砂层中掘进时，盾尾难免会漏浆，本工法采用：一般情况下在管片（A1,A2,A3三大块）纵向粘贴70mm×25mm海绵条；严重时可在管片下部垫100mm×100mm 海绵条。
4、穿长湖盾构掘进主要包括五个阶段：1、初始100m试验段掘进，2、从陆地地层进入湖底地层掘进，3、湖底地层掘进，4、从湖底地层进入陆地地层掘进，5、湖底几种不同空间位置构筑物的穿越掘进。
对土压力及同步注浆这两个比较重要的环节进行重点分析，汇总同步注浆在五种掘进环境中施工工艺的区别和作用比较，对实际土压力和理论土压力进行比较，总结湖底施工时土压力参数特点。
三、适用范围适用于华东地区地下水系发达的软土及粉砂层地层，沉降或隆起灵敏度高，隧道防水要求高，施工难度大，湖水与隧道水力联系密切，掘进中控制不好可能导致湖水与掘进开挖面连通，引起喷涌、大面积塌方等，给类似水下工程掘进提供了经验。
土压平衡盾构机下穿流溪河施工技术
土压平衡盾构机下穿流溪河施工技术摘要:土压平衡盾构机在复合地层过江河，在国内类似工程实例并不多见，盾构下穿江河施工的工程实例很多，但多为泥水盾构下穿江河施工，本工程复合地层条件下下穿190m宽较大江河，合理利用现有土压平衡盾构机，优化工艺，加强施工管理，取得很好的成效。
关键词: 土压平衡;盾构;下穿abstract: the earth pressure balance shield machine in rivers in the complex formation, does not see more in the domestic similar projects, many projects under construction in the river shield, but mostly in rivers and construction of slurry shield, the engineering complex formation conditions in 190m wide rivers, rational use of existing earth pressure balance shield optimization process machine, strengthening construction management, achieved good results.key words: earth pressure balance shield; wear;中图分类号：tu432文献标识码：a文章编码：1.前言复合地层条件下土压平衡盾构机下穿190m宽较大江河，合理利用现有土压平衡盾构机，通过优化工艺，加强管理，取得很好的成效，为类似工程提供参考。
2. 工程概况广州市轨道交通三号线北延段施工9标【龙归站～人和站盾构区间（三）】隧道采用土压平衡盾构法施工，在区间北端中间风井始发，向人和站方向掘进，下穿流溪河（该范围190米段设计采用加强管片，管片长度1.5m），到达人和站后吊出。
土压平衡盾构施工工艺
土压平衡盾构施工工艺3.6.1工艺概述土压平衡盾构施工中,由刀盘切下的弃土进入土仓，形成土压，土压超过预先设定值时，土仓门打开，部分弃土通过螺旋机排出土仓，从而保持土仓内土压平衡，土仓内的土压反作用于挖掘面，防止地层的坍塌。
3.6.2作业内容一、启动皮带机、刀盘、螺旋输送机等机电设备，根据测量系统面板上显示的盾构目前滚动状态选择盾构旋向按钮，一般选择能够纠正盾构滚动的方向；开启螺旋输送机的出渣口仓门并开始推进。
二、根据测量系统屏幕上指示的盾构姿态，调整各组推进油缸的压力至适当的值，并逐渐增大推进系统的整体推进速度。
三、在盾构的掘进过程中，值班工程师及设备主管人员随时注意巡检盾构的各种设备状态，如泵站噪声情况，油脂及泡沫系统原料是否充足，轨道是否畅通，注浆是否正常等。
操作室内主司机应时刻监视螺旋输送机出口的出渣情况，根据测量系统屏幕上显示的值调整盾构的姿态。
发现问题立即采取相应的措施。
四、掘进完成后停止掘进按以下顺序停止掘进：停止推进系统、逐步降低螺旋输送机的转速至零、停止螺旋输送机、关闭螺旋输送机出渣口仓门、停止皮带机、停止刀盘转动。
3.6.3质量标准及验收方法1、盾构本体滚动角不大于 3 度。
2、盾构轴线偏离隧道轴线不大于 50mm。
3、盾构推进过程中壁后注浆不小于设计方量，设计方量根据地质情况、地表监测情况调整。
4、根据横向偏差和转动偏差，应采取措施调整盾构姿态，防止过量纠偏。
5、盾构停止掘进时应采取适当措施稳定开挖面，防止坍塌。
6、必须对盾构姿态和管片姿态进行人工复合测量。
3.6.4工艺流程图以两趟列车完成一个掘进循环为例。
- 221 -图3.6.4-1 掘进控制流程图3.6.5工序步骤及质量控制说明一、工序步骤1.掘进准备工作就绪后，先启动水平运输设备，后启动螺旋输送机。
2.由盾构司机按有关盾构设备操作规定对推进系统进行检查和操作后即开始掘进，同时观察螺旋输送机排渣情况是否正常。
3.推进完成后，使盾构停留在管片安装模式下，并随时观察土仓内土压变化采取保压措施，- 222 -- 223 -防止掌子面坍塌，同时开始管片安装。
15、土压平衡盾构下穿水域施工工艺工法
土压平衡盾构下穿水域施工工艺工法QB/ZTYJGYGF-DT-0415-2011城市轨道交通工程有限公司万凯1 前言1.1工艺工法概况盾构法是在地面下暗挖隧道的一种施工方法,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。
城市地铁出现过江、过海等在复杂地质条件下的浅埋隧道盾构施工。
应用盾构机施工，在轴线控制、衬砌防水、同步注浆等方面严格控制，总体效果良好。
总结施工工艺形成本工法。
1.2工艺原理1.2.1盾构法施工是在地面以下暗挖隧道的一种方法，施工用盾构机在地面下掘进，在防止软基开挖面崩塌或保持开挖面稳定的同时，在机内安全进行隧道的开挖和衬砌作业。
1.2.2根据土压平衡盾构的工作原理，土仓压力需要与开挖面的正面水土压力平衡以维持开挖面土体的稳定，减少对土层的扰动。
2工艺工法特点2.1不使用预加固辅助措施，节省技术措施费；2.2易达到工作面的稳定,施工安全性高；2.3机械自动化程度高,施工速度快，衬砌质量容易控制；2.4振动小、噪声低，对环境无污染；2.5穿越河道时比开挖节约成本。
3适用范围本工艺工法适用于土压平衡式盾构下穿河流及湖泊等水域施工。
4主要引用标准4.1《地下隧道工程施工及验收规范》（GB50299）；4.2《铁路隧道施工规范》（TB10204）；4.3《地下工程防水技术规范》（GB50108）；4.4《盾构法隧道防水技术规程》（DBJ08-50）；5施工方法进入水域前，对盾构机的注浆系统、推进系统、液压系统、拼装系统、水气循环系统等进行全面的检修，将盾构姿态调整到最佳状态；湖泊旁准备好弃土船，做好抛土准备工作。
盾构进入湖底（下穿水域）后保持平稳掘进，减少纠偏，减少对土体的扰动，控制出土量，掘进保持快速通过；盾尾油脂及时加注以避免盾尾涌水，控制适宜的壁后注浆压力，避免压浆压力大于盾尾密封压力时浆液残留固结在密封区；土仓设定土压力根据静止土压力的变化进行了及时的调整，使土仓土压力始终保持在静止土压力与被动土压力之间，以避免超挖或欠挖；加大注浆量，注浆系数采用较大系数，减少注浆量不足带来的地层损失。
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土压平衡盾构下穿水域施工工艺工法QB/ZTYJGYGF-DT-0415-2011城市轨道交通工程有限公司万凯1 前言1.1工艺工法概况盾构法是在地面下暗挖隧道的一种施工方法,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。
城市地铁出现过江、过海等在复杂地质条件下的浅埋隧道盾构施工。
应用盾构机施工，在轴线控制、衬砌防水、同步注浆等方面严格控制，总体效果良好。
总结施工工艺形成本工法。
1.2工艺原理1.2.1盾构法施工是在地面以下暗挖隧道的一种方法，施工用盾构机在地面下掘进，在防止软基开挖面崩塌或保持开挖面稳定的同时，在机内安全进行隧道的开挖和衬砌作业。
1.2.2根据土压平衡盾构的工作原理，土仓压力需要与开挖面的正面水土压力平衡以维持开挖面土体的稳定，减少对土层的扰动。
2工艺工法特点2.1不使用预加固辅助措施，节省技术措施费；2.2易达到工作面的稳定,施工安全性高；2.3机械自动化程度高,施工速度快，衬砌质量容易控制；2.4振动小、噪声低，对环境无污染；2.5穿越河道时比开挖节约成本。
3适用范围本工艺工法适用于土压平衡式盾构下穿河流及湖泊等水域施工。
4主要引用标准4.1《地下隧道工程施工及验收规范》（GB50299）；4.2《铁路隧道施工规范》（TB10204）；4.3《地下工程防水技术规范》（GB50108）；4.4《盾构法隧道防水技术规程》（DBJ08-50）；5施工方法进入水域前，对盾构机的注浆系统、推进系统、液压系统、拼装系统、水气循环系统等进行全面的检修，将盾构姿态调整到最佳状态；湖泊旁准备好弃土船，做好抛土准备工作。
盾构进入湖底（下穿水域）后保持平稳掘进，减少纠偏，减少对土体的扰动，控制出土量，掘进保持快速通过；盾尾油脂及时加注以避免盾尾涌水，控制适宜的壁后注浆压力，避免压浆压力大于盾尾密封压力时浆液残留固结在密封区；土仓设定土压力根据静止土压力的变化进行了及时的调整，使土仓土压力始终保持在静止土压力与被动土压力之间，以避免超挖或欠挖；加大注浆量，注浆系数采用较大系数，减少注浆量不足带来的地层损失。
6工艺流程及操作要点6.1施工工艺流程图1 盾构过水域施工工艺流程6.2 施工准备6.2.1 技术准备在盾构下穿水域开始时应先进行水域情况的细致调查，确定其水底标高、隧道埋深、水下地质等情况。
查看隧道最小埋深是否满足盾构通过要求。
编制切实可行的施工方案，提前对工人进行技术交底，确保交底至个人。
6.2.2 物资设备准备1在盾构机始发之前对螺旋输送机、主轴承及减速箱、同步注浆系统、盾构机上的注浆孔四个部位进行重点检查和维修：更换主轴承密封、铰接密封机盾尾刷，确保盾构机三道密封系统状态良好。
2盾构机掘进过程中，加强对液压系统、电器部分、刀盘、注浆系统等等日常检查保养，对驱动滚轮轴承、被动轮轴承、链条松紧度、链条磨损情况每周检查调整，单、双轨梁进行保养。
3盾构机及后配套进场后及时进行检修维护工作，对后期所需的垂直及水平运输工具进行检修保；相应物资进场后及时进行检查，确保使用物品为合格产品。
湖泊旁准备好弃土船，做好抛土准备工作。
6.2.3 监测准备对盾构隧道掘进方向，沿线路面及建筑的初始值提前采集汇总。
6.2.4 应急准备掘进前做好应急演练，相应应急物资，如木楔、水泥、棉纱及水玻璃等应提前放置在现场，确保发生险情时能快速启动应急预案。
6.3 盾构掘进控制6.3.1水域掘进的参数控制 1压力控制根据土压平衡盾构的工作原理，土仓压力需要与开挖面的正面水土压力平衡以维持开挖面土体的稳定，减少对土层的扰动。
基于力学原理，正面水土压力的理论值为：Hq H K P P P w w w c γγ++=+=)('0式中c P 为土压力，w P 为水压力。
)('q H K P w c +=γ式中w K 为静止土压力系数，一般通过试验确定，无试验资料时，可按参考值选取；砂土取0.35～0.45；粘性土取0.5～0.7，也可利用半经验公式'-=ϕsin 1w K 计算，式中，'ϕ为土体的有效内摩擦角。
'γ为土的有效重度，单位3/KN m 。
H 为计算点土层厚度。
q 为连续均布荷载。
HP w w γ=式中w γ为水的重度，H 为计算点土层厚度。
竖向分层计算原则：静止土压力分层计算模式为：第一层按照均质土方法计算，计算第二层土土压力时，将第一层土换算成与第二层的性质指标相同的当量土层厚度'1h ，即2111γγh h ='，然后按换算后第二层土的厚度计算第二层范围的土压力，依此类推。
盾构机实际掘进施工管理土压力还需要考虑地层条件的变化，施工参数等的影响，其表示为'0P P α=，式中α为考虑土体扰动后的性质变化、盾构机推进速度、超载状况等因素时正面水土压力的动态调整系数。
一般根据实测地面沉降及位置控制标准判定正面压力的合适性，随时作相应调整。
2注浆量控制空隙量计算公式：v=(πR2-πr2)L 注浆量计算公式：V=v γV 为盾构掘进注浆量，γ为系数取1.5～2.0之间考虑到水底地层的渗透系数较大，取较高系数，v 为盾构掘进后土体与衬砌环的空隙量，R 为刀盘的开挖半径，r 为衬砌环的外环面半径，L 为衬砌环的长度。
如有超挖部分应相应增加其超挖部分空隙量。
3注浆压力计算注浆压力的选择以静力平衡为依据，为避免过高的注浆压力导致水泥砂浆流到掘进掌子面，造成对刀盘主轴承密封的磨损，设定注浆压力小于覆盖层压重造成的水土压力。
采用的经验公式为：系数地层容重注浆段到地表深度式中：------=K V H cm kg KHVP 2/10系数K 的取值为1.0～1.2，根据掘进过程中的土压、掘进速度及监测数据反馈进行调整。
4盾构掘进速度的控制盾构在下穿水域的过程中要保持快速通过，减少盾构对土体的扰动，减小盾构在通过时的危险性。
5排土量控制以土压力为控制目标，通过实测土压力值P1与P0相比较，依此压力差进行相应的排土管理，其控制流程如下图。
由安装在盾构机密封舱下部的螺旋运输机向排土口连续地将土渣排出，开挖量与排土量应保持或接近平衡。
图2 排土量控制流程6盾构掘进模式盾构采用土压平衡模式掘进，刀具切削下来的渣土充满土舱，与此同时螺旋输送机进行与盾构推进量相应的排土作业，在掘进过程中始终维持开挖土量与排土量的平衡来保持土舱内渣土的土压力，并利用土舱内渣土的土压力与掌子面的土压和水压相抗衡，以维持掌子面的土体稳定并防止地下水涌出，确保不产生地层损失。
6.3.2管片拼装控制管片由管片车运到隧道内后，由专人对管片类型、龄期、外观质量和止水条粘结完好情况等项目进行检查，检查合格后才可卸下。
管片经单、双轨梁按安装顺序放到前面，掘进结束后，再由双轨梁运到管片拼装机工作范围内等待安装。
重点要注意以下几点：1管片选型以满足隧道线型为前提，重点考虑管片安装后盾尾间隙要满足下一掘进循环限值，确保有足够的盾尾间隙，以防盾尾直接接触管片。
2管片安装必须从底部开始，然后依次安装相邻块，最后安装封顶块。
安装第一块管片时，用水平尺与上一环管片精确找平。
3安装邻接块时，为保证封顶块的安装净空，安装第五块管片时一定要测量两邻接块前后两端的距离（分别大于K块的宽度，且误差小于+10mm），并保持两相邻块的内表面处在同一圆弧面上。
4封顶块安装前，对止水条进行润滑处理，安装时先搭接1/3径向推上，调整位置后缓慢纵向顶推插入。
5管片块安装到位后，应及时伸出相应位置的推进油缸顶紧管片，其顶推力应大于稳定管片所需力，然后方可移开管片拼装机。
6管片安装完在推进下一环过程中管片脱离盾尾后要对管片连接螺栓进行二次紧固。
7管片拼装前对吊装孔进行检查，确保吊装孔螺旋管连接牢固，防止在拼装过程中螺旋管脱出，管片掉落，造成安全隐患，对于使用塑料套筒的管片，拼装中一定要注意这一点，尤其是上部邻接块及封顶快的拼装，一旦掉落就会有较大的安全风险。
6.3.3 盾构姿态控制1采用自动导向系统和人工测量辅助进行盾构姿态监测该系统配置了导向、自动定位、掘进程序软件和显示器等，能够全天候在盾构机主控室动态显示盾构机当前位置与隧道设计轴线的偏差以及趋势，盾构机司机据此调整盾构机的掘进方向。
随着盾构推进，导向系统后视基准点及测站需要前移，利用导向系统自动移站功能移站。
为了保证导向系统中后视基准点及测站精度，每两次移站后需要进行复站。
复站就是利用洞内延伸导线对导向系统后视基准点及测站坐标进行复核和调整，确保导向系统精度与洞内延伸控制导线精度一致，从而使盾构机掘进姿态始终保持在允许的偏差范围之内。
2采用分区操作盾构机推进油缸控制盾构掘进姿态根据分段轴线拟合控制计划、导向系统反映的盾构姿态信息，盾构机盾尾间隙等参数，结合隧道地层情况，通过分区操作盾构机的推进油缸来控制掘进姿态。
推进油缸按上、下、左、右分成四个组，每组油缸都有一个带行程测量和推力计算的推进油缸，根据需要调节各组油缸的推进力，控制掘进方向。
例如在上坡段掘进时，适当加大盾构机下部油缸的推力；在直线平坡段掘进时，则应尽量使所有油缸的推力保持一致。
6.3.4 盾构机轴线控制及纠偏在实际施工中，由于地层突变、复站调整、管片选型错误、盾构机司机操作失误等原因盾构机推进姿态可能会偏离设计轴线并超过管理警戒值；在稳定地层中掘进，因地层提供的滚动阻力小，可能会产生盾体滚动偏差；在线路变坡段或急弯段掘进过程中，有可能产生较大的掘进姿态偏差。
当这种偏差超过一定限界时就会使隧道衬砌侵限，另外盾尾间隙变小使管片局部受力恶化，造成地应力损失增大从而加大地表沉降，因此盾构施工中必须采取有效技术措施控制掘进姿态，及时有效纠正掘进偏差。
1参照上述分区操作推进油缸方法来调整盾构机姿态，纠正偏差，将盾构机的方向控制调整到符合要求的范围内。
2在急弯和变坡段，必要时在轴线允许偏差范围内提前进入曲线段掘进来纠偏。
3当滚动超限时，及时采用盾构机刀盘反转的方法纠正滚动偏差。
4在切换刀盘转动方向时，应保留适当的时间间隔，切换速度不宜过快，切换速度过快可能造成管片受力状态突变，而使管片损坏。
5根据掌子面地层情况及时调整掘进参数，调整掘进姿态时应设置警戒值与限制值。
达到警戒值时及时实行纠偏程序。
6蛇行修正及纠偏时应缓慢进行，如修正过程过急，蛇行反而更加明显。
在直线推进的情况下，应选取盾构当前所在位置点与设计线上远处的一点做一直线，然后再以这条线为新的基准进行线形管理。
在曲线推进的情况下，应使盾构当前所在位置点与远处点的连线同设计曲线相切。
7推进油缸分区油压的调整不宜过快、过大，否则可能造成管片局部破损甚至开裂。
8正确进行管片选型，确保拼装质量与精度，以使管片端面尽可能与计划的掘进方向垂直。