盾构空推拼装管片过矿山法隧道施工工法
盾构空推过曲线段矿山法隧道施工工法
盾构空推过曲线段矿山法隧道施工工法盾构空推过曲线段矿山法隧道施工工法一、前言随着城市化进程的不断推进，地下交通建设需求日益增加。
盾构法作为一种主要的隧道施工工法之一，被广泛应用于城市地铁、高速公路等工程中。
本文将介绍盾构空推过曲线段矿山法隧道施工工法，并分析其工艺原理、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。
二、工法特点盾构空推过曲线段矿山法是一种适用于矿山隧道施工的特殊盾构工法。
其主要特点如下：1. 适用于曲线段：该工法能够应对矿山隧道中的曲线段施工，能够实现弯径半径较小的曲线段推进。
2. 可在矿山环境下施工：该工法适用于矿山隧道施工，能够应对矿山地质条件和环境限制。
3. 平面控制精度高：通过合理的控制手段和施工工艺，能够保证隧道施工中的平面控制精度。
4. 安全高效：该工法采用机械化施工，能够提高施工速度和效率，并减少人工操作。
三、适应范围盾构空推过曲线段矿山法适用于矿山隧道施工，特别是那些具有曲线段的隧道工程。
其适用范围包括：1. 矿山隧道工程：适用于各种类型的矿山隧道工程，包括矿井工程、矿山输送带隧道等。
2. 曲线段工程：适用于需要施工曲线段的隧道工程，能够满足弯径半径要求较小的工程。
四、工艺原理盾构空推过曲线段矿山法隧道施工工艺的核心原理是通过盾构机空推方式来实现曲线段施工。
具体分析如下：1. 工法与实际工程的联系：该工法通过特殊的盾构机来实现曲线段施工，根据实际工程需要设计合适的盾构机结构和控制系统。
2. 采取的技术措施：在施工过程中，通过合理的控制参数和姿态调整等技术措施，使盾构机能够顺利通过曲线段，保证施工质量和施工速度。
五、施工工艺盾构空推过曲线段矿山法隧道施工工艺包括以下阶段：1. 准备阶段：包括现场准备、机具设备调试和施工组织等准备工作。
2. 盾构机安装：将盾构机安装在指定位置，调试机械和电气系统，并进行测试。
3. 开挖隧道：通过盾构机进行隧道的开挖和支护，按照设计要求进行曲线段施工。
盾构空推过矿山法隧道施工要点分析
盾构空推过矿山法隧道施工要点分析贺晶（上海隧道工程有限公司)摘要：矿山法与盾构法结合是城市轨道交通工程隧道施工常用方法。
以深圳市科苑大道地下空间综合开发及13号线共建综合管廊工程中盾构空推穿越地铁车站为例，分析了在矿山法隧道内进行盾构空推时前的准备工作要点、空推时的质量保证措施以及施工监测措施，提升了矿山法施工后盾构空推穿越的可靠度，为今后类似工程提供参考。
1 引言很多城市的工程地质情况多变，软土地层和岩层交错。
在进行城市轨道交通工程的隧道施工时，盾构法主要应用于地层较软，且地质条件连续的地层中，而矿山法则主要用于岩石较多的地层或特殊地层。
由于城市轨道交通工程路线长，因此地质情况很难保持稳定连续的状况，软土地层和岩石地层交替出现。
如果只用盾构法或矿山法，施工风险大，成本高，因此如何保证盾构机由盾构段空推穿越已开挖好的矿山段，已经成为两种方法相结合的隧道施工项目中关键问题。
2 工程概况2.1 基本情况深圳市科苑大道地下空间综合开发及13号线共建综合管廊工程盾构段总长2585m，区间最大纵坡3.4%，最小纵坡0.3%，竖曲线半径3000m，采用一台φ6420mm的土压平衡盾构机进行施工。
盾构施工段顶覆土11m~21.4m，管片环宽1.5m，厚0.35m，穿越地层主要为砾质黏性土及全、强风化花岗岩，局部遇中微风化凸起。
管廊顶埋深约14.186m，距车站地板2.636m，穿越地层为砾质黏性土和黏性土，穿越处平、剖面如图1、图2所示。
砾质黏性土呈灰白色、青灰色、褐黄色，由花岗岩风化而成。
原岩结构依稀可辩，大部分矿物已风化成土状，残留的矿物成分主要为石英，岩芯呈土柱状，黏性较差，手捏易散，遇水易软化。
以饱和，硬塑状态为主，局部为砂质黏性土及黏性土。
层位、层厚变化较大。
全风化花岗岩属极软岩，褐黄、灰白、褐红色，原岩结构已基本破坏，绝大部分矿物已风化成土状，可见残余结构，岩芯呈土柱状，手捏有砂感，岩体完整程度为极破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ类，以饱和、硬塑～坚硬状为主。
盾构穿越矿山法隧道施工工艺
盾构穿越矿山法隧道施工工艺摘要：本文结合工程实例，详细介绍了盾构穿越矿山法隧道施工工艺，从隧道断面测量、导台施工、砂土堆填、盾构机推进及注砂浆施工等方面重点阐述了其施工技术要求，对于矿山法隧道施工存在的相关问题有着良好的解决效果，以供有同类工程参考借鉴。
关键词：矿山法；盾构；隧道施工；技术要求引言盾构穿越矿山法隧道施工结合了盾构法及矿山法的优点，即先采用矿山法开挖硬岩段进行初期隧道支护建设，再使用盾构机拼装管片穿越矿山形成隧道。
该方法具有自动化程度高、施工速度快、施工质量高、对地面和管线影响小的特点，在城市轨道交通项目施工中应用广泛。
施工方案中的盾构机是针对特定的地质状况设计的，应注重盾构机施工所处的地质状况，运用科学合理的施工工艺，以保证建设项目的施工质量。
1 工程概况某轨道交通工程标段土建施工项目包括两个盾构区间，其中两站盾构区间隧道左线在接入站前约90m范围内（ZDK39+126.851～ZDK39+216.1），主要在<9H>微风化花岗岩中穿行，局部为<5H-2>硬塑～坚硬状花岗岩残积土层。
该段隧道采用矿山法开挖+喷锚初支+盾构空推拼装管片的施工形式。
2 堆填砂土辅助盾构机通过矿山法隧道技术方案完成矿山法隧道开挖及初支后先进行导台施工，导台设置于矿山法隧道下部60°范围，为盾构机空推提供导向与下部支撑作用。
导台完成后，选用砂土储运到隧道内，堆填高度可根据矿山法初支隧道与成型盾构管片背后的间隙计算而得，并根据实际情况适当增加，砂土的堆放应从矿山法隧道掌子面向始发洞口方向均匀堆放；完成砂土堆填后，盾构机开始进入导台并缓慢推进，在盾构机推进的同时，利用盾构机同步注浆孔向管片背后注入水泥砂浆，注浆压力控制在0.2～0.3MPa，每次同步浆液量约为4～5m3，在同步注浆进行的同时，需密切关注同步注浆扩散情况，必要时调整浆液配合比。
推进一环进尺后，及时拼装管片。
由于盾构机前方是敞开的，同步注浆效果不佳，故一般除同步注浆外还必须对管片进行二次补充注浆，二次注浆共分三次进行，第一次为在管片脱出盾尾后通过底部吊装孔注入水泥水玻璃双液浆，以防止管片下沉产生错台，第二次为随着盾构机向前掘进时在盾尾后方第4～5环管片上的3点和9点位置吊装孔注入双液浆，以防止管片侧移，第三次为每隔10环进行一次环向封堵，中间管片通过1点11点吊装孔注入双液浆，进行拱顶堆填，多次注浆才能确保管片后间隙填充密实。
盾构过矿山法隧道段空推施工技术研究与应用
盾构过矿山法隧道段空推施工技术研究与应用王少鹏摘要盾构过矿山法隧道施工在盾构工法中较为特殊，难度较大,尤其是在始发阶段施工时要求更高。
本文以深圳地铁七号线某区间盾构过矿山法隧道施工为例,详细介绍了此类工程施工组织和技术方法，为类似工程施工提供借鉴。
关键词盾构矿山法隧道空推施工技术研究与应用1 工程概况深圳市城市轨道交通7号线某区间隧道采用盾构法施工，隧道由两分离单洞组成，隧道结构采用两个单线圆形衬砌形式。
区间左线DK0+600.00～DK0+666.801，长度66.801m采用洞内始发，盾构空推拼装管片通过；右线DK0+558.426～DK0+660.000，长度101.574m，始发井始发，盾构空推拼装管片通过。
2 盾构空推施工重难点分析2.1洞内导台施工精度的控制盾构机在矿山法洞内前进时，盾构机沿着已经施工好的钢筋混凝土导台向前推进，导台可以为盾构机提供精确导向，确保盾构机良好的推进姿态，保证管片拼装质量，达到预期防水效果。
因此，混凝土导台精确施工是施工的一个难点。
2.2提供盾构机足够的推进反力盾构在空推段步进时，遇到的阻力较小，可能使管片环之间的橡胶止水条挤压力达不到2500kN的设计要求，从而造成隧道密封性不好，管片环之间易漏水。
因此，在盾构机推进过程中，需要在刀盘前面砌足够的豆砾石，提供足够的千斤顶推进反力，是施工的一个重点。
2.3反力架洞内安装由于左线需在洞内始发，反力架在洞内安装，安装场地狭窄，因此在人防洞部位的混凝土结构上提前设计安装预留吊环，设计符合洞内始发的反力架，考虑便于施工，将反力架加工成若干小段，采用高强螺栓连接固定。
洞内安装反力架是施工的一个难点。
3 盾构机通过矿山法隧道段施工方法3.1盾构机推进（1）盾构机主机在始发基座上组装完成后，即准备步进，进入混凝土导台；（2）步进导台前先检查导台轨道是否与始发基座顺接，不得高于始发基座。
推进过程中严格控制液压千斤顶行程差和盾构推进方向。
盾构拼装管片空推通过全封闭暗挖隧道施工工法(2)
盾构拼装管片空推通过全封闭暗挖隧道施工工法盾构拼装管片空推通过全封闭暗挖隧道施工工法一、前言盾构拼装管片空推通过全封闭暗挖隧道施工工法是一种先进的施工方法，通过盾构机在地下挖掘隧道，并同时进行管片拼装与推进工作，以实现隧道的快速、高效、安全施工。
二、工法特点1. 高效工作：采用盾构机进行隧道开挖和管片拼装，不需要人工手挖，提高施工效率。
2. 节约成本：由于采用机械设备进行施工，减少了人工劳动力成本，并且工期较短，降低了施工总成本。
3. 全封闭施工：通过在挖掘头与后部推进被盾构机壳体包围，实现全封闭施工，防止地下水渗漏和土方塌方等安全问题。
4. 环境友好：施工过程中产生的噪音和尘土少，对周边环境影响小。
5. 施工质量高：采用盾构机进行施工，能够保证隧道的形状和质量，减少土体沉降和造成的地质灾害。
三、适应范围该工法适用于各种地质条件，包括各类土质、软岩和湿陷性地层等。
特别适用于城市区域地下空间开发和地铁、隧道等基础设施建设。
四、工艺原理该工法通过盾构机进行管片拼装和隧道推进。
盾构机具有前进推进机构和成环机构，通过盾构机的推进，将管片一环一环地拼装在头部并推进到后端。
在推进过程中，盾构机通过刀盘切削土层，同时土层负压与注浆封土形成密闭空间，确保隧道施工安全和质量。
五、施工工艺1. 准备工作：确定施工区域，并进行现场勘测和材料准备。
2. 盾构机组装：将盾构机组装完毕，并对设备进行调试和检查。
3. 井施工：在起始点和终点分别建立井口，并进行土方开挖，预备盾构机出入口。
4. 盾构机推进：开始盾构机的推进施工，同时进行管片的拼装与安装。
5. 土层处理：根据不同地质条件，采取合适的土层处理措施。
6.安全监测：在施工过程中进行隧道姿态、沉降和地下水位的监测和控制。
7. 完成施工：盾构机推进至终点，隧道完成施工。
六、劳动组织施工过程中需要组织的工种包括盾构机组装和调试人员、管片拼装和安装人员、机械操作人员和安全监测人员等。
盾构空推过矿山法隧道工艺要求
则：一环管片浮力 F=3.14×32×1.5×1 000 kg/m3=42.39×103kg 式中1 000 kg/m3为水密度， 水平高于管 片顶部时的浮力。 从以上计算可以看出，当水位高于管片顶 部时，F＞G， 即管片所受到的浮力大于管 片本身的自重。经计算可知， 隧道管片在半 断面地下水的工况条件下，隧道管片自重与 浮力处于平衡状态，当液面高出管片一半时 就会被水浮起， 上浮还会导致管片底部脱空， 使豆砾石与砂浆凝固形成的隔水层失效。
5 管片拼装 盾构在初衬隧洞内拼装管片与正常盾构 法施工基本相同，只因盾构在初衬隧洞内不 能作大幅纠偏动作，故确定封顶块拼装位置 显得尤为重要。当盾尾单边间隙缩小到 45mm时，则需进行封顶块位置调整。由于 在无正面土压力的状态下推进，为保证管片 止水带的压密防水效果，必须加强连接螺栓 的紧固，用高速气动扳手对连接螺栓进行复 紧，尤其加强纵向螺栓(即环间连接螺栓)复 紧工作。并在盾体全部进入土体后，增加盾 构机总推力，压紧矿山法隧道内已拼装的管 片，并再一次紧固所有的管片螺栓。
由于盾体与隧道初期衬砌之间有一定的 空隙，盾体四周没有土体包裹，盾体旋转仅 受导台的阻力，因导台阻力很小，导致刀盘 切削端墙时盾体旋转角度很大。因此需要保 持刀盘低速旋转，盾构掘进切削岩层的贯入 度要小，并不停地改变刀盘转动方向，让其 慢慢地切入端墙，以防止盾体旋转角度过大。 当盾体全部进入土体后，因盾体被四周土体 完全包裹，土体对盾体旋转产生较大的摩擦 阻力，盾体转角明显减小，盾构机即处于负 载掘进状态。
作时的前进阻力很小，并且导台已经确定了 盾构机的前进方向，为了确保盾构机沿导台 轴线前进不偏离导台，并在导台上保持正确 的姿态，在盾构机推进时采用交叉使用竖直 位置和水平位置两组推进油缸向前推进。具 体操作时使用水平两组油缸推进30cm时，停 止推进并收缩油缸，再使用垂直两组油缸推 进30cm后，停止并收缩油缸，不停地交叉使 用。推进过程中要密切注意盾构机刀盘周边 与初衬、成环管片与盾尾间的问隙，使其始 终处于良好状态。
盾构空推过矿山法隧道施工工法(2)
盾构空推过矿山法隧道施工工法盾构空推过矿山法隧道施工工法一、前言:随着城市化进程的推进和交通运输需求的不断增长，隧道建设成为现代城市交通建设中不可或缺的一部分。
盾构隧道作为现代隧道建设技术的重要组成部分，广泛应用于各类交通隧道的施工中。
本文将介绍盾构空推过矿山法隧道施工工法，以及其特点、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。
二、工法特点:盾构空推过矿山法隧道施工工法具有以下特点：1. 高效快速：采用机械化作业，施工速度快，能够节省施工时间。
2. 施工质量高：采用盾构机进行施工，可以保证施工质量稳定，减少施工中的人为误差。
3. 适应性强：该施工工法适用于各类岩石和土层的隧道施工，具有较广泛的适应范围。
4. 环境友好：盾构空推过矿山法隧道施工工法可以降低对周围环境的影响，减少噪音和振动。
三、适应范围:盾构空推过矿山法隧道施工工法适用于岩性隧道、土性隧道以及复杂地质情况下的隧道工程。
特别适用于中、软岩类地层和变质岩类地层的施工，其施工效果得到了广泛认可。
四、工艺原理:盾构施工过程中，通过盾构机进行隧道的推进和支护。
具体工艺原理主要有：1. 隧道推进：盾构机在推进过程中，通过液压系统驱动盾构机前进，同时通过刀盘将岩层或土层切削并送入盾构机后方的转运系统中。
2. 后续支护：随着盾构机的推进，立即进行后续支护工作，采取喷射混凝土、预制管件等方式对隧道进行加固和支护。
五、施工工艺:1. 工地准备：进行地质勘测、测量线路、标注轴线、清理施工区域等准备工作。
2. 设置盾构机：根据隧道形状和地质情况，在施工区域安装并设置盾构机。
3. 预备工作：检查盾构机运行状态，进行必要的维护和调试，确保盾构机能够正常运行。
4. 盾构机推进：启动盾构机，根据地质情况选择合适的推进速度，进行隧道的推进作业。
5. 后续支护：在盾构机推进的同时，及时进行后续支护工作，保证隧道的稳定和安全。
盾构空推过矿山法隧道新工艺
Ｉ
矿 山法 盾 构 法
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图 １ 端 头 墙 加 固示 意 （ 单位 ： ） ｍｍ
３ ２ 导 台 施 工 ．
盾构机 通 过 调 节 推 进 油 缸 分 区推 力 进 行 姿 态 调 整 。在完 成 的初支 的矿 山法 隧道 内推进 极易撞 上 初支 结构 ， 轻则 卡 住盾构 机 ， 则 可能 导致隧 道初 支失 效造 重 成重 大安 全事 故 。为保 证 盾 构 按设 计线 路 推 进 ， 统 传 的工 艺必 须施 工弧 形 的 盾构 机 推 进 导 向平 台 ， 度 一 厚
１ 概 述
了类似 问题 ， 在盾 构 空 推过 矿 山法 隧道 施 工 过 程 中 但 采 用 了在 刀盘前 方堆 填 豆 粒 石 ， 推 过程 中通 过 盾构 空 机 上 的注浆 系统 进行 注浆 的新 工 艺 ， 取得 了较 传 统工 艺 更好 的效 果 。结 合 该 工 程 实 施 情 况 阐述 这 一 新 工 艺， 为地 铁类 似 工况施 工提 供一 定技术 支 持 。
Ａｂ ｔａ ｔ ｔ ｇ ａ ｐｏｅｔ ｏ ｈ ｎ ｈ ｎ ｍｅｒ ｉｅ ２ ｓ ａ ｘ ｍｐｅ，ｔｅ ｐ ｐ ｒ ｉｔｏ ｕ ｅ ｐ ｃａ ｓｒ ｃ ：Ｃｉｎ ｒｊｃ ｆＳ ｅ ｚ ｅ ｔｏ Ｌ ｎ ａ ｎ ｅ ａ ｌ ｈ ａ ｅ ｎｒ ｄ ｃ ｓ ａ ｓ ｅ ｉｌ ｉ
盾构空推过曲线段矿山法隧道施工工法(2)
盾构空推过曲线段矿山法隧道施工工法盾构空推过曲线段矿山法隧道施工工法一、前言盾构是一种近年来非常受欢迎的隧道施工工法，它的快速、高效和环保性受到了广泛认可。
然而，在施工过程中，遇到曲线段矿山法隧道这样的特殊情况时，需要采用一种特殊的工法来应对。
本文将介绍盾构空推过曲线段矿山法隧道施工工法，包括其工法特点、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。
二、工法特点盾构空推过曲线段矿山法隧道施工工法具有以下特点：1. 适用性广：可以应用于各种曲线段矿山法隧道的施工。
2. 施工效率高：采用盾构空推的方式，施工效率高，节省时间与人力成本。
3. 工程质量高：采用盾构空推的方式，可以保证隧道的质量，避免地质灾害的发生。
4. 环保节能：盾构空推工法使用的是非挖土式盾构机，对环境污染小，能源消耗低。
三、适应范围盾构空推过曲线段矿山法隧道施工工法适用于煤矿等地下工程中存在大量曲线段的情况。
无论是大曲率、小曲率还是复杂曲率，都可以采用该工法进行施工。
四、工艺原理盾构空推过曲线段矿山法隧道施工工法的工艺原理是利用盾构机的推力和非挖土式的特性，沿着曲线段的轨迹进行推进施工。
通过优化盾构机的结构和控制系统，使盾构机能够顺利通过曲线段，并确保隧道的质量和安全。
五、施工工艺盾构空推过曲线段矿山法隧道施工工法的施工工艺主要包括以下几个阶段：1. 前期准备：包括测量、研究曲线段的特点以及确定施工方案等。
2. 盾构机安装与调试：将盾构机搬运到工地，并进行组装、安装和调试。
3. 曲线段施工：采用空推的方式，利用盾构机的推力，沿着曲线段的轨迹进行施工。
4. 后期处理：包括隧道衬砌与防水、仪器设备拆除与清理等。
六、劳动组织盾构空推过曲线段矿山法隧道施工工法的劳动组织是根据具体工程的情况和要求，确定施工队伍组成、工作任务分工和协调配合。
七、机具设备盾构空推过曲线段矿山法隧道施工工法所需的机具设备包括盾构机、推进测量设备、砂浆注入设备等。
盾构空推过矿山法隧道施工工艺工法(后附图片)
盾构空推过矿山法隧道施工工艺工法1 前言1.1 工艺工法概况当前随着轨道交通事业快速发展，盾构法施工技术在上海、广州、深圳、南京等城市地铁建设中得到广泛应用。
目前国内使用的复合式土压平衡盾构机对于软土及岩石强度（单轴抗压强度小于80～90Mpa的硬岩地层施工是完全适应的，但是对于地质、岩层埋藏比较复杂的地区，对于长度超过100m、岩石强度（单轴抗压强度超过100Mpa的岩石）单纯盾构法施工工艺及单纯矿山法施工工艺已不能满足当前地铁隧道施工的要求。
为减少施工风险、拓展土压平衡盾构机在较长距离与硬岩地层中的施工配套技术，开展了专项研究，采用了矿山法开挖与初期支护，盾构机空载推进拼装管片通过，管片背后吹豆砾石与注浆结合的新工艺，并取得了圆满成功，在此基础上总结形成本工法。
1.2 工艺原理在盾构机到达硬岩地层之前，利用矿山法开挖硬岩地层并进行必要的初期支护，在隧道底部施做弧形钢筋混凝土导向平台，盾构机在平台上空载推进，拼装管片通过，管片背后与矿山法初期支护间的间隙利用吹填豆粒石与注浆相结合的方式填充密实达到整个隧道的净空、结构和防水设置一致。
2 工艺工法特点2.1将矿山法施工与盾构法施工相结合，局部硬岩地段、岩石单轴抗压强度大于100Mpa处用矿山法开挖初支，盾构法衬砌，极大地拓展了盾构法施工的适用范围，避免了盾构法在岩石太硬距离偏长的地层中施工设备的损坏和盾构法应用的限制，避免了盾构在硬岩中掘进容易形成隧道管片破损、隧道中心线偏移、盾构机刀具磨损严重等许多难以预料的问题。
2.2施工速度快，工期效应明显。
盾构拼装管片通过硬岩段可以达到平均每天24m的施工进度。
2.3工艺操作性强，只要采取相应方法和措施，满足城市环境条件即可推广应用。
3 适用范围本工法适用于长距离硬岩地段先施做矿山法隧道之后盾构空推通过的地铁等隧道施工。
4 主要引用标准4.1《盾构法隧道施工与验收规范》（GB50446）4.2《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299）4.3《公路隧道施工技术规范》（JTGF60）5 施工方法在盾构机到达硬岩地层前，利用矿山法开挖硬岩地层并进行必要的初期支护，隧道底部施作弧形素混凝土导向平台如图1。
盾构空推过矿山法隧道施工关键技术
盾构空推过矿山法隧道施工关键技术摘要：本区间隧道两端多为强风化的岩层或残积土，中间较深段遇到未风化或微风化的高强度岩层，单靠盾构法施工难以完成，多采用矿山法盾构法施工以广州轨道交通二十一号线工程【施工17标】土建工程中中区间隧道为例，详细介绍了矿山法盾构法工法中盾构空推过矿山法隧道施工技术，提出了解决施工关键技术的措施，为这种新型复合工法的推广提供了良好的借鉴。
关键词：地铁；盾构法；矿山法；空推；始发；接收Key Technology of shield driving through mine tunnelZhang Jihui, Xiong Zhongfei, Wu Zhongli, Hao LiangHongrun Construction Group Co., Ltd. Shanghai 200235ABSTRACT: The two ends of this tunnel are mostly strong weathered rock or residual soil, and the middle and deeper sections encounter non-weathered or slightly weathered high-strength Rock, which is difficult to complete by shield construction alone, in the construction of Guangzhou Rail Transit Line twenty-one project[ construction 17 bid ] , the central section tunnel is taken as an example, this paper introduces in detail the construction technology of shield passing through the tunnel with mine method, and advances some measures for solving the key construction technology, which provides a good reference for the popularization of this new compound construction method.Key Words: Metro; Shield Method; mine method; Air Push; start; receive1 引言我国许多地方，具有多山和丘陵地貌特征。
盾构机过矿山法隧道施工方案
区庄站~杨箕站区间盾构过矿山法隧道施工方案1 编制目的及编制依据1.1 编制目的为确保盾构机由盾构始发井顺利地进入矿山法隧道，使盾构机安全、平稳、迅速地穿越矿山法隧道，防止隧道封端处土体坍塌及漏水，尽量地减少管片的上浮，并防止管片破碎和管片间漏水，特制定此施工方案。
1.2 编制依据（1）盾构机图纸，盾构机使用维护技术文件；（2）杨箕站盾构始发井主体结构设计图；（3）类似的施工经验；（4）其它相关技术文件及图纸等。
2 工程概况广州市地铁5号线区～杨区间隧道盾构工程分为两个盾构隧道区间，分别为区庄站~动物园站区间，和动物园站~杨箕站区间。
按照总体规划，盾构机在杨箕站始发，推进到达动物园站，过站后继续掘进到达区庄站，然后平移吊出。
由于杨箕站主体结构西端到盾构区间掘进起点之间要穿越地铁一号线的车站，故要先施工一段矿山法暗挖隧道，对侵入隧道的桩基进行凿除，然后盾构机穿越暗挖隧道后再继续掘进施工。
左线矿山法隧道起止里程为ZDK13+832.969～ZDK13+793.027，长度为39.942m；右线矿山法隧道起止里程为YDK13+832.969～YDK13+792.069，长度为40.9m。
3 盾构机过矿山法作业内容3.1 盾构机过矿山法作业流程盾构机的托架、反力架安装完成，盾构机组装调试完成后开始始发进入矿山法隧道，一边拼装负环管片一边空推进入隧道，负环管片拼装完毕后即开始正式拼装隧道内的管片。
盾构机穿越隧道后即切入土体进行正式的掘进施工。
盾构始发、试掘进施工作业流程见图3.1-1所示。
盾构机始发前、相关设施安装后的总体布置示意图见图3.1-2。
图3.1-1 盾构始发作业流程图图3.1-2 盾构机始发相关设施布置图3.2 始发前准备工作3.2.1 导台的施工矿山法隧道施工完成后，在隧道的仰拱部位施工一导台，起支撑盾构机并为盾构前进导向的作用。
导台采用C30的商品混凝土，由车站承包商负责施工。
导台施工图见图3.2-1。
盾构空推全封闭矿山法隧道施工技术
６ 盾 构 机 上 导 台后 继 续 推进 ， 第 ３道 尾 刷 到达 矿 山法 ） 至 隧道 端 墙 环 梁 时 暂停 ， 管 片 壁 后 同步 注 双 液 浆 凝 固后 再 恢 待 复 掘 进 。 同步 注 浆 时 采 取 较 低 注 浆压 力 同 时降 低 注 人 流 量 ，
盾构空推 全封 闭矿 山法隧道施工技术
石 战 利
东莞市轨道交通有限公司（ ２ ０３ ５３７）
摘 要 ： 构 空推 过 矿 山 法 隧道 是 盾 构 工 法 应 用 中较 为特 殊 的一 种 工 况 ， 施 工难 度 及 施 工技 术要 求较 高 ， 文 盾 其 本
通 过 典 型 工程 实例 ． 绍 这 一 工 况 下盾 构 施 工 的 关键 技 术 与成 功 经验 ， 今 后 类似 工程 提 供 一 定 指 导 或借 鉴 。 介 为 关 键 词 ： 构 ； 推 ； 山 法 隧 道 ； 工 技 术 盾 空 矿 施
筑物监测 。
线 Ｙ Ｋ ３ ３ ７６ Ｙ Ｋ ３ ０ ４ （ ３ ３ ） ， 道 洞 身 同 Ｄ 一 — ２ ．～ Ｄ 一 — ０ ． 长 ２ ． ｉ 段 隧 ４ ２ｎ 岩 主要 为 ＜ Ｚ 花 岗岩 微 风 化 地 层 ， 岩 石 极 限 抗 压 强 度 最 ９＞ 其 高 达 １ ２ＭＰ ， 采 用 盾 构 机 直 接 开 挖 掘 进 ， 导 致 刀 具 磨 ４ ａ若 将 损 严 重 ， 度异 常缓 慢 ， 至 对 刀 盘 造 成 磨 损 或 损 坏 。 因此 进 甚 该 段 隧 道 设 计 采 用 矿 山法 开 挖 初 支 ， 后 盾 构 机 空 推 通 过 ， 然
图 １ 盾 构 导 台示 意 图 ２． 构机 进 入 全 封 闭矿 山法 隧道 ２盾 盾构 机进 入 矿 山法 隧 道 类 似 于 通 常 的 出洞 工 况 ． 段 隧 该 道端 头 地 层 主 要 位 于＜ Ｚ 花 岗岩 强 风 化 地 层， 据 以 往 工程 ７＞ 根 测 １ ０点 。欠挖 处一 律 凿 除 ． 超挖 １ ０ｍｍ 以 上且 面积 大 于 １ ５ ｍ 的 ， 喷 处 理 。 复 ２ 盾 构 空 推 过程 中 ， 刀 盘 前方 向盾 构 机 后 方 喷 射 豆砾 ） 从
盾构空推拼装管片过矿山法隧道施工工法
盾构空推拼装管片过矿山法隧道施工工法中铁二十局集团莞惠城际GZH-6标项目经理部程义政1 前沿目前我国城市地铁及城际轨道交通工程迅猛发展，城市地下隧道施工多采用盾构法及暗挖法进行施工，而盾构法施工以其对地层适应性强、安全性高、施工速度快等特点逐步取代传统暗挖法。
而城市内地面环境复杂，建、构筑物覆盖率较高，且地质条件复杂，洞身地质以上软下硬及硬岩地层居多，在建项目盾构区间单向掘进长度普遍超过3km，而在长距离掘进导致盾构机维修保养、不良地质条件下换刀耗费时间、控制地面沉降进行加固等因素影响下，长大隧道贯通工期容易受到影响，在盾构施工工作面局限性受制情况下，采取矿山法接应、盾构机空推的方案措施优化工期是独特、科学、成熟的新型工法之一。
如何做好盾构机空推过矿山法隧道施工工法显得尤为重要。
以莞惠城际轨道交通项目为例，莞惠线正线全长99.841km，其中隧道总长度为54.428km，占线路总长度54.51%，隧道主要下穿东莞市市区及东莞市部分城镇。
该线路盾构标段中GZH-2标左线区间3290m、右线区间3260m；GZH-3标左线区间2563m、右线区间2475m（新增两台盾构机后左右线均分别划分为两个区间）；GZH-6标1#盾构区间1453+1461m、2#盾构区间2925m；GZH-6B标盾构区间2932m。
由于上述盾构标段均下穿城市、镇密集型居民厂房区，且地质条件极为复杂，严重影响盾构掘进进度，与盾构上场初期预估进度指标相差甚远，均采取不同措施优化工期。
在莞惠6标段采取盾构空推拼管片过矿山隧道试验性成功后，3、6B标段相继采取该方案进行工期优化。
视盾构区间地质条件，在盾构机继续向前掘进的同时，从盾构机吊出井处向盾构机方向进行矿山法开挖及初期支护，待盾构机掘进至盾构及矿山法交接面后，再进行盾构机空推拼装管片通过已施工矿山法段，直至盾构区间全部贯通。
本文主要通过已实施的成功案例，总结相关施工经验的基础上形成本工法。
盾构空推过矿山法隧道施工技术要点
盾构空推过矿山法隧道施工技术要点摘要：盾构机进行空推通过矿山法隧道，在施工遇到高强度硬岩地层时，为了降低盾构机在高强度硬岩地层中掘进的风险，提高整体通过效率，采用以先期开挖竖井施工矿山法隧道并施工隧道初期支护，然后在已成型矿山法隧道下部施工导台，在矿山法隧道内铺设堆填豆粒石，用作产生盾构机掘进所需反力，再进行盾构空推通过矿山法隧道的工法，通过这些内容讨论分析盾构机空推过矿山法隧道施工的技术要点，包含回填堆料的选择，堆填方式，盾构机前方及后方地下来水的处理，成型管片的防上浮措施等等技术要点，可以用作对盾构空推过矿山法隧道的施工的借鉴。
关键词：地铁；盾构；空推；豆粒石；防上浮1概述在遇到极硬岩时，通过盾构机的强行掘进通过，会不可避免的产生大量的磨损，这些磨损包括刀具，刀盘乃至盾体的磨损和挤压变形，在极端情况下会出现刀具的偏磨，崩裂，特别是边缘刀具损坏后，如果检查不够及时，没有及时更换刀具，更会有卡盾体的风险出现。
而且在此类岩层中盾构掘进，掘进效率极其低下，会加大各类资源的投入，对于盾构施工的工期及工程造价方面都不是最佳方案，因此在今后会有越来越多的设计，用于在极硬岩的地层中进行空推过矿山法隧道的方式掘进，使盾构机在掘进中发挥最大效率。
2工程概况深圳地铁7号线位于深圳市福田区的沙尾站-石厦站区间工程，起始于沙尾站，线路从沙尾站开始后以左右线双线双洞沿福强路向东南方向前行，下穿驻港部队招待所后以左350m半径曲线向北东行，下穿新洲路及新洲河，以右350m半径经皇悦酒店后右转向福民路，终止于福民路和石厦北二街交叉口的石厦站。
本区间采用盾构法和矿山法初支盾构空推、拼装管片法施工，其中全盾构法设计范围：右DK15+813.488～右DK16+304.000，长490.512m；右DK16+590.000～右DK16+967.207，长377.207m；左DK15+813.488～左DK16+285.394，长471.906m，左DK16+760.000～左DK16+967.207，长207.207m。
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盾构空推拼装管片过矿山法隧道施工工法中铁二十局集团莞惠城际GZH-6标项目经理部程义政1 前沿目前我国城市地铁及城际轨道交通工程迅猛发展，城市地下隧道施工多采用盾构法及暗挖法进行施工，而盾构法施工以其对地层适应性强、安全性高、施工速度快等特点逐步取代传统暗挖法。
而城市内地面环境复杂，建、构筑物覆盖率较高，且地质条件复杂，洞身地质以上软下硬及硬岩地层居多，在建项目盾构区间单向掘进长度普遍超过3km，而在长距离掘进导致盾构机维修保养、不良地质条件下换刀耗费时间、控制地面沉降进行加固等因素影响下，长大隧道贯通工期容易受到影响，在盾构施工工作面局限性受制情况下，采取矿山法接应、盾构机空推的方案措施优化工期是独特、科学、成熟的新型工法之一。
如何做好盾构机空推过矿山法隧道施工工法显得尤为重要。
以莞惠城际轨道交通项目为例，莞惠线正线全长99.841km，其中隧道总长度为54.428km，占线路总长度54.51%，隧道主要下穿东莞市市区及东莞市部分城镇。
该线路盾构标段中GZH-2标左线区间3290m、右线区间3260m；GZH-3标左线区间2563m、右线区间2475m（新增两台盾构机后左右线均分别划分为两个区间）；GZH-6标1#盾构区间1453+1461m、2#盾构区间2925m；GZH-6B标盾构区间2932m。
由于上述盾构标段均下穿城市、镇密集型居民厂房区，且地质条件极为复杂，严重影响盾构掘进进度，与盾构上场初期预估进度指标相差甚远，均采取不同措施优化工期。
在莞惠6标段采取盾构空推拼管片过矿山隧道试验性成功后，3、6B标段相继采取该方案进行工期优化。
视盾构区间地质条件，在盾构机继续向前掘进的同时，从盾构机吊出井处向盾构机方向进行矿山法开挖及初期支护，待盾构机掘进至盾构及矿山法交接面后，再进行盾构机空推拼装管片通过已施工矿山法段，直至盾构区间全部贯通。
本文主要通过已实施的成功案例，总结相关施工经验的基础上形成本工法。
2 工法特点2.1 目前在建项目长大盾构隧道施工时，容易出现工期紧张、盾构机难以适应当前地质、盾构机出现严重故障且地面无法增加吊出井或需施工导洞处理刀盘前方孤石等情况，本工法可作为增加工作面的方案之一。
2.2 盾构机在已施工矿山法段稳定拼装管片，不受地面及地质条件影响，可有效大幅提高施工进度的目的。
3 适用范围本工法尤其适用于地质条件复杂需进行工期优化或接应盾构机的长大盾构隧道中，为确保安全，矿山法施工初支主要适用于洞身为坚硬岩地质的隧道中。
4 工艺原理根据盾构剩余段长度分别划分盾构、矿山法施工长度，盾构机继续向前掘进的同时，从吊出井处向盾构机方向进行相向矿山法开挖，开挖断面大于盾构机刀盘,加强初期支护措施，根据任务划分完成矿山法开挖后，封堵接头端墙，矿山法段施工盾构掘进导台。
盾构机到达端墙、步入导台后，进行空推拼装管片过矿山法隧道，同时进行背后回填及注浆，直至盾构机到达吊出井。
盾构机开挖直径8.83m，盾构管片外径8.5m，管片厚度400mm，矿山法开挖断面9.78*9.54m，隧道初期支护参数如下表4-1：表4-1 矿山法开挖初期支护参数表5 施工工艺流程及操作要点5.1工艺流程盾构空推拼管片过矿山法隧道施工工艺流程如图5.1：图5.1 施工工艺流程图5.2操作要点5.2.1 测量复核矿山法开挖前及盾构掘进剩余50m时需反复进行中线复核，确保盾构顺利贯通，减少盾构隧道与矿山法隧道贯通误差，减少盾构机步入矿山法隧道时的纠偏导台起点从端头墙开始,一直至吊出井内,在端头墙位置做10‰的坡度以便于盾构机顺利爬上导台。
因盾构机中盾与尾盾之间是焊缝连接拆机时必须刨开焊缝，所以在吊出井内的导台需改变断面形式（亦可使用接受架），中心段之间预留1m长的缺口,使盾构机中尾盾在缺口处顺利刨开。
同时在井内导台两侧1000mm的操作台上预埋400mm×200mm×20㎜厚的钢板以便于盾构机拆除，如下图：在施工矿山法段时要特别控制好隧道的中线，导台标高、弧度和导台的中心线，保证施工的精度。
由于盾构机刀盘外径比盾体外径大,在盾构机从端头墙端进入导台前,卸掉刀盘与导台面接触的边缘滚刀及周边刮刀,避免盾构机在导台上前进时刀具将导台混凝土刮起,破坏导台。
5.2.4盾构掘进在到达段(实推最后15环) 盾构掘进采用敞开式模式进行掘进。
其掘进施工参数见表5-1。
在贯通前的最后3环，需要减小推力、降低推进速度。
其掘进施工参数见表5-2。
管片注浆及防止浆液前窜，每环按照设计方量进行同步注浆，同时提高管片抗浮能力，在掘进拼装完成倒数第三环后，停止掘进，在倒数第10至倒数第6环进行二次双液注浆，确保连续5环全断面注满。
为确保隧道贯通后的管片接缝防水要求，在到达矿山与盾构分界里程后开始，安装每一片管片时，首先人工对每片管片连接螺栓进行初步紧固; 待安装完一环后，用风动扳手对螺栓进行进一步的紧固; 待管片出盾尾之后，重新用风动扳手进行紧固。
5.2.5盾构空推段施工当盾构机进入导台后，启动盾构机往前掘进，然后开始进行管片拼装、管片背衬回填工作。
5.2.5.1空推段管片拼装盾构机在导台上前行，每前行1.6米安装一环管片。
再管片拼装过程中要在盾构机前方提供反力，以确保管片安装的质量要求，增强管片的防水效果。
反力由堆放在刀盘前方的砂土混合物堆提供，原设计采用喷射豆砾石，考虑到豆砾石透水性较强，盾构机前方为空，抵制不住浆液流失，根据施工经验，采用一定级配的砂土进行堆放，既有利于盾构机推进时砂土两边散落，又可减少渗透性，进而减少浆液流失。
考虑到初衬和管片外部的填充量为11m³/m，管片拼装所需的反力为180T，所以在刀盘前方堆积的混合料高度为4m（约刀盘1/2高度），长为4～5m。
（机制砂选用粒径为3.7～4.5mm，堆积密度大于1350㎏/m³）。
盾构机前方安排2-3人专人负责整理堆土至盾构后。
管片拼装工艺与正常掘进时的工艺相同，管片要根据盾尾间隙与油缸行程差结合盾构姿态选择合适的管片。
在管片安装时，先人工将每片管片连接螺栓进行初步紧固;待安装完一环后，用风动扳手对螺栓进行进一步的紧固，待管片出盾尾之后，重新用风动扳手进行紧固。
在管片拼装最后10环时，在隧道内已拼装好的两侧用18cm的槽钢将相邻的两环管片连接在一起，防止盾构机在前行时反力变小，管片止水胶圈压不密实，出现渗漏等质量问题。
盾构掘进模式采用空压模式，掘进推力控制在 800T以内（经验算在正常掘进时盾体的摩擦力与后配套牵引力之和大约为800T），盾构掘进过程中如果掌子面上有较大的水在涌入隧道，为防止管片上浮，待管片拖出盾尾后及时在顶部将管片进行固定，管片固定采用从吊装头上安装螺杆进行固定，隔2环固定1环。
5.2.5.2管片背部回填与注浆管片拼装完成后，要及时进行管片外径与初衬间的回填工作，用喷射的砂土混合物在管片脱离盾尾时进行管片支撑，以防管片下沉产生错台。
管片背部回填是在刀盘前方，将500mm的导管从盾构机盾壳外伸入到当盾构机中盾或者盾尾进行，在回填时盾构机停止前行，使用喷射机自刀盘前方向盾体后方吹人有一定级配的砂土混合料，同时安排3～4人用铁锹在前盾两侧进行填充。
盾构每前行0.5m～0.8m时喷射一次，以确保管片背部充分密实。
在推进的同时离盾尾3～5环后进行同步双液注浆。
利用两台注浆系统同时在已成环管片两侧（通常指3、9点位置）进行水泥浆-水玻璃注浆作业。
水泥浆和水玻璃以4∶1的比例混合同时进入，所用双液浆必须在现场做调配试验凝固时间为20s，以期达到快速凝固，使管片与初支紧密连接，以提高支护效果。
由于管片回填注浆时盾构机前方敞开，管片注浆效果可能不理想，必须对管片进行补充注浆。
在已拼装成环管片10～ 15环的顶部间隔一环打开管片注浆孔进行二次注浆，二次注浆浆液采用水泥砂浆，配合比：水泥：砂子：膨润土：粉煤灰：水为90:670:100:450:400，砂浆稠度控制在10～11左右，为了保证达到对环向空隙的有效填充，同时又能确保管片结构不因注浆产生变形和损坏，注浆压力取值为0.1～0.2MPa。
空推段掘进完成的最后阶段盾尾即将到达洞门20～30cm时停止掘进，对洞门与盾尾的间隙进行湿喷封闭，然后用同步注浆设备进行注浆，确保空推段所有管片背后全部填充饱满，同时对所有管片螺栓进行再次复紧。
5.2.6浆液配比常规采用42.5普通硅酸盐水泥浆水灰比为0.8:1~1:1（具体可根据施工现场实际情况调整），浆液调配时增加5%~15%的水玻璃，以减小注浆后的收缩性，避免二次沉降。
搅拌3~5分钟，即可放浆，先采用水泥稀浆开灌，随着压浆的进行，浆液逐渐加浓。
6 人员与设备6.1本工法每班作业人员配备表如下表6.1：表6.1 人员分工表6.2本工法每班主要增加机械设备配备表如下表6.2：表6.2 主要增加机械设备配备表7质量控制7.1管片与隧道初支间空隙较大且不均匀，易导致管片上浮。
在盾构机过空推段为了防止管片上浮每隔2环采用特制支撑螺杆（如图4所示）对管片注浆孔进行支撑加固，加固注浆孔位置的选择为成环管片3点、9点钟以上的位置。
加强管片姿态监控，测量班每6环对管片进行一次姿态测量，如发现管片有上浮和下沉趋势应及时调整施工参数，盾构注浆手也应根据测量数据适当调整注浆量。
为防止管片在盾构掘进后产生上浮，在施工过程中，管片背衬注浆只从管片大跨上部进行压注，注浆压力不大于2bar，并保证管片两侧同步注浆，避免因注浆而对管片产生偏压，造成管片移位。
如发现管片在后续过程中受水压上浮，及时对管片下部注浆口开孔放水，同时在管片肩部以上进行注双液浆。
做好管片背后的排水和注浆。
7.2盾构前方敞开，易导致浆液在前方流失。
盾构掘进时提高背衬同步双液注浆，同时通过试验调整配合比，确保初凝时间在20s以内，保证管片下部有足够的抗力。
在必要时，缩短回填注浆工作面与管片安装工作面的距离，甚至在盾尾外侧直接进行回填注浆。
空推段的堆填料减少透水性，不能遇水膨胀，采用成分良好有一定级配的砂土混合物。
7.3盾构姿态控制，防止管片受力不均，易导致管片破损。
盾构姿态纠偏应缓慢进行，以每环不超过10mm的纠偏量为宜。
同时确保45mm以上的盾尾间隙以防止盾壳作用力于管片。
在盾构机过空推段往往由于反力不够容易造成管片螺栓不能完全复紧，在拼完每环管片后应及时对后面3环管片螺栓进行复紧，在每次交班前对所有以拼装管片复紧，空推结束后对所有管片螺栓复紧。
调整好盾构机从实推段到空推段进洞姿态，确保盾构机进出洞时的旋转值Roll＜±3mm/m。
导台的施工精度在±10mm以内。
空推过程中，控制盾构机姿态水平和垂直偏差都在±50mm，管片拼装后加强管片姿态监测频率。