盾构技术姿态控制要点

盾构机主要部件组成及施工工艺

盾构机主要部件组成及施工工艺雷宏盾构是一个具备多种功能于一体的综合性设备，它集合了隧道施工过程中的开挖、出土、支护、注浆、导向等全部的功能。盾构施工的过程也就是这些功能合理运用的过程。盾构在结构上包括刀盘、盾体、人舱、螺旋输送机、管片安装机、管片小车、皮带机和后配套拖车等；在功能上包括开挖系统、主驱动系统、推进系统、出碴系统、注浆系统、油脂系统、液压系统、电气控制系统、自动导向系统及通风、供水、供电系统、有害气体检测装置等。 1、刀盘和刀具刀盘：根据地铁特殊地质条件设计。辐条式刀盘，开口率约为50%。6个刀梁。刀梁及隔板上有5路碴土改良的注入孔（泡沫、膨润土、水注入管路）。刀盘表面采用耐磨材料或堆焊耐磨材料，确保刀盘的耐磨性。刀盘具有正反转功能，切削性能相同。刀具：中心鱼尾刀1把，先行刀36把、主切刀82把（高64把、低18把），保径刀24把；合计：143把。另配超挖刀2把。 2、盾体盾体钢结构承受土压、水压和工作荷载（土压3bar）。盾体包括：前盾、中盾、盾尾。 ●前盾前盾又称切口环，它里面装有支撑主驱动和螺旋输送机的钢结构。隔板上面设人舱、球阀通道、四个搅拌器。前盾上有液压闭合装置，可以关闭螺旋输送机的前闸门。前盾的隔板上装有土压传感器。 ●中盾和盾尾中盾又称支承环，前盾和中盾用螺栓联接，并加焊接联接。中盾布置有推进油缸、铰接油缸和管片安装机架。中盾的盾壳园周布置

有超前钻孔的预留孔。中盾和盾尾之间通过铰接油缸连接，两者之间可以有一定的夹角，从而使盾构在掘进时可以方便的转向。盾尾安装了三道密封钢丝刷及8个油脂注入管道、8根置的同步注浆管道（4根正常使用4 根注浆管为备用）。 3、主驱动系统主驱动机构包括主轴承、八个液压马达、八个减速器和安装在后配套拖车上的主驱动液压泵站。刀盘通过螺栓与主轴承的齿圈联接在一起，刀盘驱动系统通过液压马达驱动主轴承的齿圈来带动刀盘旋转。主轴承采用大直径三滚柱轴承，外径2820mm。 4、推进系统盾构的推进机构提供盾构向前推进的动力。推进机构包括32个推进油缸和推进液压泵站。推进油缸按照在圆周上的区域分为四组，顶部3对油缸一组、左侧4对油缸一组、右侧4对油缸一组、底部5对油缸一组。油缸的后端顶在管片上以提供盾构前进的反力。推进系统油缸分组控制如图所示，其中4个位置的油缸装有位移传感器。

盾构机接收施工方案

目录第1章编制依据及原则................................... - 1 -1.1 编制依据............................................... - 1 -1.2编制原则............................................... - 2 -第2章工程概况......................................... - 3 -2.1 盾构机接收情况说明..................................... - 3 -2.2 盾构区间工程概况....................................... - 3 -2.3 海上世界站工程概况..................................... - 3 -第3章施工准备......................................... - 4 -3.1盾构机到达前的掘进..................................... - 4 -3.2洞门凿除............................................... - 4 -3.3洞口密封............................................... - 5 -3.3 接收基座定位........................................... - 5 -第4章施工部署......................................... - 7 -4.1 主要机具配置........................................... - 7 -4.2 施工平面布置........................................... - 7 -4.3 施工计划............................................... - 7 -4.4 材料准备............................................... - 9 -第5章盾构机接收出洞解体.............................. - 10 -5.1盾构主机出洞.......................................... - 10 -5.2盾构台车出洞解体...................................... - 11 -第6章组织保证措施和安全保证措施...................... - 12 -6.1 组织保证措施.......................................... - 12 -6.2 安全保证措施.......................................... - 12 -

盾构法施工工序及注意事项全程概述

附件一盾构法施工工序及注意事项概述始发中 (1)盾构始发工作开始时，监理单位要督促施工单位严格按批准的始发方案进行施工，做到整个工作处于受控状态。 (2)洞门凿除后，盾构机应加快靠上洞门。刀盘切入土体时必须保持运转中。 (3)在加固区掘进时因注意千斤顶油缸压力，在考虑反力架最大承受力范围内设定最高油压，推进加固区时，千斤顶油压应逐步加压，防止推进压力突变造成反力架受损。推进区域油压尽量保持均衡，盾构在基座上不可做大幅度姿态调整，盾构俯仰角、左右千斤顶行程差尽量保持稳定。始发中随时检查反力架使用情况。 (4)掘进加固土体时，应以磨为主，推进速度宜小于10mm，使加固土得到充分切削。对刀盘扭矩重点监控，扭矩上升应缓和上升，并不得超过最大限制值，防止盾构侧翻。掘进时适当加水，防止螺旋机卡死。土仓土压不宜过大（根据推力具体调整，以满足最大限制推力为主）。 (5)掘进加固土体时，可适当开超挖刀超挖，鉴于本盾构超挖刀不可设定超挖方位和超挖值，此处建议施工单位可分段超挖，超挖原则为在保证盾尾在进入加固区后不出现局部受挤变形的前提下，确保不出现过分超挖，使盾构出现磕头现象。 (6)根据盾构姿态调整趋势事先将管片趋势调整好，使各方向的盾尾间隙都能得到保证，且管片线型同隧道线型平行，一定要防止管片将盾尾卡死的现象出现。 (7)土仓压力建压过程：在正常情况下，始发第一环可空仓掘进（以现场土质情况确定），在掘进过程中逐步建压直至到达正常土压。 (8)土仓建压方式：通过刀盘位置和土体情况同时确定土仓建压时间和土仓压力提升速度。刀盘里程在到达主加固区终端（主加固区长8米）前必须建压；在主加固区如出现刀盘扭矩变化（在辅助条件不变的前提下扭矩变小）便可逐步提升土仓压力（建压）。 (9)土仓压力值设定：最终压力以经验公式计算得出后的压力值为基础，再根

盾构质量控制要点

第一章盾构施工质量控制要点 1.1 盾构掘进施工 1.1.1 盾构设备制造质量，必须符合设计要求，整机总装调试合格，经现场试掘进50?100m距离合格后方可正式验收。 1.1.2 盾构组装时的各项技术指标应达到总装时的精度标准，配套系统应符合规定，组装完毕经检查合格后方可使用，盾构使用应经常检查、维修和保养。 1.1.3 盾构掘进施工必须严格控制排土量、盾构姿态和地层变形。 1.1.4 盾构进出洞时应视地质和现场以及盾构形式等条件对工作井洞内外的一定范围内的地层进行必要的地基加固，并对洞圈间隙采取密封措施，确保盾构的施工安全。 1.1.5 在盾构推进施工中应及时进行各项中间隐蔽工程的验收，并填写下列记录：（1 ）竖井井位坐标；（2）竖井预留的洞圈制作精度和就位后标高、坐标；（3）预制管片的钢模质量；（4）盾构推进施工的各类报表；（5）内衬施工前，应对模板、预埋件等进行检查验收。 1.1.6 盾构机进出竖井洞前，必须对洞口土体进行加固处理，以防止洞门打开时土体和地下水涌入竖井内引起地面坍陷和危及盾构施工。

1.1.7 隧道洞口土体加固方法、范围和封门形式应根据地质、洞口尺寸、覆土厚度和地面环境等条件确定。 1.1.8 检查盾构始发的准备工作，测量盾构机始发的姿态（盾构机垂直姿态略高于设计轴线0~30mm防止“栽头”），检查盾构机防滚转措施及负环管片、始发台的稳定性；检查反力架刚度。最后一层钢筋的割除，应自下而上进行才比较安全。 1.1.9 盾构工作竖井地面上应设防雨棚，井口应设防淹墙和安全栏杆。 1.1.10 在盾构推进过程中应控制盾构轴线与设计轴线的偏离值，使之在允许范围内。 1.1.11 盾构中途停顿较长时，开挖面及盾尾采取防止土体流失的措施。 1.1.12 盾构掘进临近工作竖井一定距离时应控制其出土量并加强线路中线及高程测量。距封门500mn左右时停止前进，拆除封门后应连续掘进并拼装管片。 1.1.13 盾构掘进速度，应与地表控制的隆陷值、进出土量、正面土压平衡调整值及同步注浆等相协调，如盾构停歇时间较长时，必须及时封闭正面土体。 1.1.14 盾构机到达检查进站的准备工作，测量盾构机接收架位置和盾构机姿态（盾构机垂直姿态略高于设计轴线0~ 30mm防止“栽头”）, 确保两个姿态一致（接收架垂直姿态要略低于盾构姿态，以使盾构顺利爬上接收架）；检查接收台的固定牢靠，防止盾构在推力作用下发生位移；检查进站前约10 环的管片是否对纵向进行加强连接，防止盾构在推力下降时发生管片“松脱” 渗水和减轻盾构姿态发生突变时的管片错台、破损。盾构机应慢速进站，直到盾构安全上到托架。 1.1.15 盾构掘进中遇有下列情况之时，应停止掘进，分析原因并采取措施：

盾构机接收施工方案

盾构机接收施工方案第1章编制依据及原则.................... -1 - 1.1 编制依据......................... -1 - 1.2编制原则 ......................... -2 - 第2章工程概况...................... -3 - 2.1盾构机接收情况说明 ................... -3 - 2.2盾构区间工程概况 ..................... -3 - 2.3海上世界站工程概况 ................... -3 - 第3章施工准备...................... -4 - 3.1盾构机到达前的掘进 ................... -4 - 3.2洞门凿除 ......................... -4 - 3.3洞口密封 ......................... -5 - 3.3接收基座定位 ...................... -5 - 第4章施工部署...................... -7 - 4.1主要机具配置 ...................... -7 - 4.2施工平面布置 ....................... -7 - 4.3施工计划 ......................... -7 -

4.4材料准备 ......................... -9 - 第5章盾构机接收出洞解体................ -10 - 5.1盾构主机出洞 ...................... -10 - 5.2盾构台车出洞解体 .................... -11 - 第6章组织保证措施和安全保证措施............ -12 - 6.1组织保证措施 ...................... -12 - 6.2安全保证措施 ...................... -12 - 中国建筑一局(集团)有限公司 CHINA CONSTRUCTION FIRST DIVISION (GROUP) CORPORATION LIMITED

盾构施工质量控制要点

盾构施工质量控制要点一、盾构法隧道施工质量控制要点（一）审查盾构施工总体方案，需重点注意的内容 1.施工场地总平面布置图； 2.盾构推进方案（始发、掘进、到站或掉头）； 3.盾构推进计划； 4.管片的质量控制； 5.施工测量方案、沉降监测方案； 6.同步注浆和二次补浆的质量控制； 7.盾构设备性能参数及操作方法； 8.出土方案和弃土安排； 9.端头和联络通道地层加固方案； 10.建筑物、管线等调查及保护方案； 11.补充地质勘探方案； 12.洞门密封及处理方案； 13.盾构设备组装调试；（二）进场设备检查应对进入施工现场的各种设备进行检查，包括注浆设备、起吊设备、管片运输设备、管片防雨设施、给排水系统、供电设备等。在盾构始发井前，这些设备应处于可正常工作的状态。（三）控制测量复核盾构施工前，应对所使用的水准点和控制点进行复核，确认

没问题后才可使用。（四）临时管片安装和盾构设备推进前的检查应对以下方面进行检查，确认没问题后，才可以开始安装临时管片和进行盾构设备推进。 1.盾构设备定位； 2.反力架安装； 3.洞口橡胶密封条和端墙凿除； 4.临时管片固定方式； 5.盾构设备操作方式； 6.同步注浆和二次补浆方式； 7.垂直运输和水平运输设备及其运输方法；（五）盾构设备掘进与管片拼装检查 1.在盾构设备推进前，承包商应提交详细的施工进度安排报监理和业主批准； 2.监理应通过承包商提供的施工进度报表和现场检查来判断盾构设备的掘进与管片拼装的情况，出现异常情况时须及时分析原因，必要时采取相应措施；（六）进场管片检查 1.要求承包商在管片安装之前，必须有专人对以下内容进行检查，并填写检查表（检查表应有承包商提交给监理备案）：（1）管片表面损坏情况；（2）管片生产日期；（3）管片类型编号；（4）止水带封条的粘贴（位置和牢固性）；

盾构工作井和接收井施工方案

6 项目主要施工技术方案 6.1 盾构工作井施工盾构工作井包括始发井、接收井，尺寸均为8m×28m，现浇钢筋混凝土结构。工作井施工采用围护结构围挡，机械开挖基坑，现浇混凝土的方式进行。 6.1.1围护方式选择现阶段我国在盾构工作井的施工中多采用钻孔灌注桩围护和SWM工法桩围护，两种方式的优缺点如下：

拟采用SWM工法桩+内支撑的形式。 6.1.2 施工准备（1）技术准备查看及调阅有关档案，查明基坑范围及周边地上、地下建（构）筑物及地下管线、管道的位置、高程、基础形式与使用现状，对有影响的要提前采取相应的技术措施。反复核实工程线路上所有的地下、地上建筑物，与业主、设计、监理单位提前沟通并做好相应的技术措施。组织技术人员、管理人员和施工技术工人学习基坑开挖规范，熟悉设计图纸，对施工人员进行岗前培训和技术交底。同时组织做好进场人员的安全教育工作。（2）施工资源准备 1）材料准备物资部根据工程部提供的物资采购单做好施工所有材料的进货前调查和了解，按照相关要求进行采购，材料贮存按种类、规格、型号分区码放，所有材料不能混放，并建立台帐，做好标识。 2）施工机具施工前，组织工人对所用施工机具进行施工前的调试和维修，确保施工期间机具完好。（3）施工现场准备 1）协调部门配合与业主协调部门完成现场需要用地的征收工作。 2）项目部与施工队共同确定施工用电方案，由相关部门落实。 3）按照相关要求组织现场施工准备的检查工作，由相关部门落实。

6.1.3 安全防护围挡施工工作井基坑开挖前先对施工范围进行好安全防护工作，严防地表水直接排入基坑。施工围挡外侧张贴公益广告，上部布置喷淋除尘设置，确保扬尘治理工作落到实处。图6.1-1 彩钢板安全防护图基坑开挖后，基坑上下通道采用组装式钢结构楼梯，并在四周设置全封闭防护网。图6.1-2 基坑上下安全通道 6.1.4施工设备选择根据设计要求，试验段盾构工作井采用水泥土搅拌桩内插H 型钢作为围护结构，以SMW 工法施工，桩径φ850mm，以GBZ单轴叶片喷浆式搅拌机实施搅拌桩作

盾构姿态控制

土压平衡盾构机困难状况下的操纵及纠偏董宇摘要：为了能使操纵手更熟练的操纵盾构机，本文根据自身工作实践对盾构困难状况下操纵及纠偏的理解与广大技术工作者探讨。关键字：轴线；纠偏；趋势 1 前言盾构机是一种很笨重的机具，操纵及纠偏是受很多技术参数制约的，怎样合理地把这些参数科学的统一起来，是影响盾构机操纵及纠偏的关键，下面就这些参数的调节及注意事项通过具体情况进行阐述。 2 盾构操纵及各影响参数推力对掘进的影响 ⑴如果推进过程中出现一侧推力比另一侧推力大，但推进油缸的行程显示却是推力小的一侧变化快，这种现象多出现在小半径施工，增加推力，使得压差变大，以满足转弯的需要，用降低掘进速度的办法来保证掘进的连续性，同时也避免刀盘被卡死。 ⑵管片拼装的好坏会影响推进油缸的有效推力，所以要充分挖掘盾构机的有效推力，要避免不必要的推力损失，这也解释了为什么有时加大推力而速度依然无法获得提升。铰接对掘进的影响在纠偏过程中一侧的铰接拉得太长是件很头痛的事情，收铰接会加大不利的趋势，严重时这环的纠偏可能前功尽弃，一定要做到收铰接时间不可太长，压力不要太高，尽量把趋势从正值纠到负值（或负值到正值），并使之过2个趋势点再收铰接，这样就会把姿态调到了有利的一侧，这时收铰接才会对姿态纠偏起到事半功倍的效果。速度对掘进的影响 ⑴如果掌子面裂隙水丰富，或是在通过含水丰富地层时，要全速前进，在出土量有保证的前提下，尽可能提高掘进速度，这样做的好处是快速通过含水层，避免过多的水涌出。

⑵在掘进过程中脱顶现象是时有发生的事情，可通过增大速度的方法把脱顶的油缸伸出来，以达到所有推进油缸都顶在管片上，一次不行，可多次重复此方法，一定会见效的。这种情况多出现速度不是很快，扭距忽大忽小的硬岩状况中。速度不宜过快也不宜过慢，更不要走走停停，可以在扭距大的情况下减小速度达到减小扭距的办法，不要停机等扭距降下来在掘进。刀盘转速及扭距对掘进的影响刀盘的转速要满足的条件便是与掌子面的充分切削，基本操作原则是黏土层用低转速，硬岩用高转速，同时注意推力的调整，以提高或降低刀盘对土体的惯入度。扭距不可太大，超过200bar不但应该提高泡沫剂等的用量，也要通过降低掘进速度的措施，来保证刀具不被严重磨损。 3 盾构纠偏管片点位的选择对纠偏的影响根据盾构机的走向，即满足的关键点为管片的轴线要与盾构机的轴线重合，在考虑纠偏调整的时候应考虑几点注意事项，首先要根据推进油缸的行程分析，封顶块要拼装在行程最短的一侧，其次要看盾构机的姿态，例如盾构机向右，而右侧的行程又最大，那就得要看第三个考虑的因素--铰接，这个因素也是最容易让人忽略的一个，如果右侧铰接最小，那么拼装时所要优先考虑的是拼装在行程最短处的两侧，使得管片有向右的趋势，减小管片与盾构机轴线之间的夹角，如果左侧的铰接最小，那么拼在行程最短处也是可以的，因为盾构机已经有向左的趋势了。当盾构机转弯方向与姿态方向相反时，如果趋势过大，超过±8，从施工过程来看，急纠的危害是巨大的，如果从开始就调大推力压差，产生的结果是后点还是向外侧偏移，掘进过程中发现初始阶段大概推进400mm的时候，把压差调得适当，即保证的状态为维持前后点，使得后点有向内侧移动的趋势，然后再调大压差，就会容易使前点向外侧移动，顺利完成纠偏，同时这样也避免了过多的超挖。盾构机的纠偏实践发现，如果水平纠偏，最好先把垂直姿态稳住，再水平纠偏，也就是说要一个方向纠完，再纠另一方向，而实际的情况多是水平、垂直同时出现的，

盾构施工控制要点

盾构施工准备技术准备了解工程条件，包括水文地质条件、施工场地条件、管片运输与渣土消纳条件、噪音影响、供电、供水、排污条件、民扰、扰民问题、拆迁占地等；地面建筑物与地下管线调查，地下管线必须逐一现场核实；在盾构掘进前必须进行地下空洞探测；编制施工组织设计和临电施工组织设计风险源识别与分析，编制专项方案(包括工程自身风险和盾构开仓检查、换刀带来的风险) 编制项目进度计划（特殊地层必须考虑刀盘、刀具检修以及由其引起的施工占地协调、管线改移等对整个工程工期的影响）制定盾构施工过程管理措施与控制目标编制盾构施工辅助工程专项施工方案（包括盾构机及龙门吊、砂浆搅拌站等大型设备运输、组装及解体方案、盾构始发和接收端头加固方案、始发与接收方案、联络通道和其它附属工程施工方案、弃土坑施工方案、盾构防水等、需要中途进行刀盘刀具检修的还需编制专项方案）建立质量保证体系与绿色、环保和文明施工体系物资准备盾构机及大型运输、吊装设备选用盾构施工配套垂直运输设备、水平运输设备选型与采购（龙门吊、塔吊、电瓶车、管片车、渣土车等），需注意点制造与采购工期，一般在6个月左右电瓶车选择必须考虑多个工程的使用以及隧道纵坡对其牵引力的影响浆液制备与泵送设备（搅拌站、浆液输送泵、浆液车）盾构始发、过站、接收用钢结构（反力架、反力环、机座、过站小车）盾构机后配套管线及运输通道（供水管、排水管、盾构机供电电缆、隧道内照明、轨道、枕木、走道板、管钩等）盾构配件及耗材（刀具、常用配件、盾尾密封油脂、泡沫、膨润土、润滑油脂等）现场临时用电、临时用水材料，应急发电设备。场地内装载、搬运设备（装载机、叉车、挖掘机）工地通用机械（空压机、电焊机、切割机等）人员准备建立组织机构制定岗位职责管理人员安全教育、业务培训作业工人安全教育、业务培训持证上岗所有人员签订劳动合同，办理工伤等各项保险场地布置盾构施工场地布置应统筹考虑，协调合理，绿色施工。主要包括：垂直运输系统、

盾构机姿态控制与纠偏

土压平衡盾构机姿态控制与纠偏

目录一、姿态控制 (3) 1 、姿态控制基本原则 (3) 2、盾构方向控制 (3) 3、影响盾构机姿态及隧道轴线的主要因素 (6) 二、姿态控制技术 (10) 1 、滚动控制 (10) 2 、盾构上下倾斜与水平倾斜 (11) 三、具体情况下的姿态控制 (12) 1 、直线段的姿态控制 (12) 2 、圆曲线段的姿态控制 (13) 3 、竖曲线上的姿态控制 (14) 4 、均一地质情况下的姿态控制 (15) 5 、上下软硬不均的地质且存在园曲线段的线路 (15) 6 、左右软硬不均且存在园曲线段的线路 (15) 7 、始发段掘进调向 (16) 8 、掘进100m 至贯通前50m 的调向 (16) 9 、贯通前50米的调向 (17) 10 、盾构机的纠偏 (17) 11 、纠偏的方法 (18) 四、异常情况下的纠偏 (19) 1 、绞接力增大，行程增大 (19) 2、油缸行程差过大 (20) 3、特殊质中推力增加仍无法调向 (20) 4 、蛇形纠偏 (22) 5 、管片上浮与旋转对方向的影响 (22) 五、大方位偏移情况下的纠偏 (23)

一、姿态控制 1 、姿态控制基本原则盾构机的姿态控制简言之就是，通过调整推进油缸的几个分组区的推进油压的差值，并结合绞接油缸的调整，使盾构机形成向着轴线方向的趋势，使盾构机三个关键节，是（切口、绞接、盾尾）尽量保持在轴线附近。以隧道轴线为目标，根据自动测量系统显示的轴线偏差和偏差趋势把偏差控制在设计范围内，同时在掘进过程中进行盾构姿态调整，确保管片不破损及错台量较小。通常的说就是保头护尾。测量系统主要的几个参数：盾首（刀盘切口）偏差：刀盘中心与设计轴线间的垂足距离。盾尾偏差：盾尾中心与设计轴线间的垂足距离。趋势：指按照当前盾构偏差掘进，每掘进1m产生的偏差，单位mm/m 。滚动角：指盾构绕其轴线发生的转动角度。仰俯角：盾构轴线与水平面间的夫角。 2、盾构方向控制通过调节分组油缸的推进力与油缸行程从而实现盾构的水平调向和垂直调向。不同的盾构油缸分组不同，分组的数量越多越利于调向。所有的油缸均自由的方式对调向最为有利。方向控制要点： ( 1 ）控制要点：以盾尾位置为控制点

隧道盾构掘进施工主要工艺

隧道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：安装反力架、始发台盾构机组件的吊装组装临时钢管片、盾构机试运转拆除端头维护桩盾构机贯入开挖面加压掘进（拼装临时管片）盾尾通过入，压板加固、壁后回填注浆端头地层加固检查开挖面地层始发准备工作拆除端头围护桩掘进安装螺栓、橡胶帘布板及钢压板上拉压板，置于盾构机通过位置盾尾通过始发口下拉压板盾尾同步注浆

盾构姿态控制

复合地层长距离小半径曲线隧道盾构姿态控制一、工程概况大连市地铁二号线西安路站～交通大学站区间，本区间隧道起讫里程为DK16+803.630～CK18+462.893。本区间主要采用盾构法施工，在靠近交通大学站一端采用矿山法。本盾构区间隧道起讫里程为DK16+803.630～DK18+130.000，右线全长1326.370m，区间在DK16+796.63处设盾构始发井，在DK18+135.5处设盾构接收井。西安路站至交通大学站区间平面线路出西安路站后沿南北向向南，通过半径为300m的曲线转入偏东西方向，再通过半径450m曲线接入黄河路，到达交通大学站。区间纵断布置形式呈“V”字形，最大纵坡为25‰。区间为双线地下隧道，左右线路为上下重叠至区间终点左右线逐渐分离并行。盾构段隧道开挖断面直径为6m，盾构隧道衬砌的管片采用厚300mm，宽1200mm，每环由6片管片拼装而成，拼装方式采用错缝拼装。图1-1 西安路站至交通大学站区间平面

二、工程重、难点 2.1小半径（300m半径）曲线始发由于受线路和现场条件限制，盾构机设计在线路为300m小半径曲线段上的竖井始发进洞，保证开挖隧道轴线在规范允许范围内是一项技术难题。 2.2复合地层长距离小半径R300曲线掘进在硬岩地层或岩土复合地层小半径曲线掘进，对盾构掘进姿态的控制提出极高的要求。主要问题有: （1）风化岩地层基本无压缩性，在风化岩中刀具磨损较快，当边缘滚刀磨损5-8mm后盾构即出现卡盾及转向困难趋势；在曲线外侧超差时盾构需要以更小的转弯半径才能回正；（2）掘进中对盾构姿态控制的要求高，操作者对超差趋势需极其敏感。边缘滚刀的磨损检查及更换频率高。 (3) 推进油缸的推力方向为线路的切线方向，因此对管片有1个向外的分力，导致管片发生偏移，故油缸推力要合理设置 (4) 转弯过程中，盾尾和管片有一定的夹角，导致盾尾密封刷局部防水效果不理想，易发生盾尾漏浆。 (5)盾尾密封刷局部受压容易使盾尾密封损坏，同时管片外边缘易受损，铰接油缸及纠偏强度需合理设置 2.3长距离硬岩段掘进施工相比上软下硬、砂层推进中可能导致的地面环境灾害，在长距离硬岩段中掘进主要的困难在于盾构穿越硬层时会出现刀具磨损快、掘进效率低下以及管片上浮等问题。硬岩段地层推进时管片脱出盾尾后上浮现象明显，下坡变坡段时尤盛。出现管片上浮的原因在于赋存与岩层中的地下水、壁后注浆浆液以及向工作面注入的改良性液体等汇集到盾尾处，这些带有一定压力的液体会使脱出盾尾的管片悬浮。在此过程中，应根据管片测量成果，对盾构姿态进行预压，保证在管片浮动后，成型隧道轴线与设计轴线偏差保持在规范允许范围内。

盾构施工控制要点

地铁隧道盾构法施工质量控制重点及措施摘要:盾构工法是我国城市地铁隧道建设的主要工法,施工人员熟悉和掌握地铁隧道的施工质量控制重点及方法,对保证隧道的安全生产及质量具有重大意义。关键词:盾构工法;施工质量;控制重点;措施引言我国城市地铁隧道建设正步入快速发展的轨道,由于盾构工法具有工期短、造价低、施工领域宽、自动化程度高等特点,因此得到广泛应用。就沈阳地铁2号线土压平衡盾构的施工实践,论述盾构隧道质量的控制方法,并对一些质量控制重点及方法进行探讨。 1 盾构始发阶段 1.1 盾构端头井土体加固(始发)等相关质量控制在盾构始发时,提高地基强度,防止沉陷,防止地下水突出及土砂等流入端头井内,需进行洞圈周围土体的加固和改良。常用方法有搅拌桩法、药液注入法、冻结法等。无论采取何种方法,加固和改良的效果是质量控制的关键。 (1)加固效果要通过在不同部位、不同深度钻心取样等手段进行验证,确保满足设计要求。 (2)降低地下水位。在始发期间,端头井周围地下水位要降至洞圈以下1.5—2m,要实施实时监测,并有备用降水井和降水设备。

(3)临时墙拆除。这是在盾构施工中最应引起注意的一道作业,有很大的危险性。国内外有多种始发掘进的方法:①根据地基改良等情况保持始发井前面土体稳定的同时,拆除临时挡土墙进行掘进。②将始发部位做成双层墙结构,边拔除前面的墙边掘进。③用盾构机边直接切削临时墙边掘进。现在多采用第一种方法。拆除临时墙时应掌握门封的具体结构,制定针对性的措施。拆除临时墙的时间应在盾构机调试达到稳定推进条件后。临时墙与盾构机间应预留不小于1.2m的作业空间。拆除临时墙前应钻梅花型探孔(不少于5点)观察,观察时间不少于12h。考虑到综合因素,始发推进尽量选在白天上午。目前正在开发一种盾构机刀盘直接切削的新材料来替代钢筋,可以不必拆除临时墙,无需释放土体应力,就可以使盾构机安全推进,值得关注。 (4)出洞止水密封装置安装。帘布橡胶板上的安装螺栓必须齐全紧固,防翻卷装置加工牢固,帘布橡胶板紧贴洞门,防泥水流失。 (5)始发出洞应做如下工作:①洞门凿除后,盾构机应迅速靠上洞口土体。②观察洞口有无渗漏,如有应及时封堵(应急封堵材料及排水设备)。③盾构机土仓内不得有砼块、钢筋等,临时墙周边钢筋不得伸入盾构切削圆周内。④第一正环拼装时检查最后一负环管片的位置、真圆度等。⑤控制推进千斤顶的使用情况,防止盾构机磕头或上飘。⑥严格控制负环管片的真圆度。 1.2 盾构始发设备 1.2.1 盾构机基座质量控制重点 (1)位置及尺寸。基座设置前,应对洞中的实际净尺、平面位置、直径及高程进行复核,确定基座的位置和高程。盾构姿态的调整,

盾构管片拼装和姿态控制的要点

盾构管片拼装和姿态控制的要点盾构管片拼装质量和姿态控制是相互关联，密不不可分的。为保证拼装质量和姿态，我们可以从人、机、物、法、环几个方面进行控制。 1、人的控制首先人是控制工程质量的第一因素，在这里我认为主要是责任心和技能素质。责任心与自身所受的教育，家庭责任感和社会责任感及公司的管理制度有很大的关系。你的用心操作和一丝不苟的作风，将直接影响到拼装质量。所以拼装负责人和机械操作手要掌握质量标准，以质量求进度，质量不达标准不进行下一环的拼装。在技能方面，你们公司是第一次在上海做盾构，盾构机又是新购进的，人员也是新配备的，机械性能等方面都需要调试和一个熟悉的过程。这里固然有有利的因素，那就是机械性能先进，自动化程度高。但我们也要看到不利的因素，就是新的人员要驾御这匹性能还不完全熟悉的盾构机。一是需要专家的现场指导，二是在干中学学中干。并要结合实际，积累经验，达到熟练操作的程度。 2、管片拼装 1）、管片拼装的前期准备盾构推进的后座应与后壁密实贴紧，后座的环面应与推进轴线垂直，同时开口段的上半部应设有稳固的后座支撑体系。盾构在基座导轨上推进时应同步垫实管片脱出盾尾后与导轨之间的空隙，不使管片下沉，垫实材料宜用木楔。盾构的出洞施工由于后座条件的限制，一般盾构的上部千斤顶在一定期间内不能使用，为此要精心调整盾构正面土体反力以少用或不用底部范围千斤顶，防止盾构上飘以及后座因受力不均而遭破坏。当上飘较大而开口副环又没到位时，要临时在上部加支撑和使用上部千斤顶。. 盾构管片的第一环（包括副环），管片的横向轴线一定要垂直于隧道设计的纵向轴线。这一环致关重要，首次拼装一定要千万注意。施工人员要加强对前一环管片环面进行质量检查和确认，及时通知地面管片进行调整接缝弹性密封垫厚度的调整。同时本环的第一块管片定位前，应观察管片与盾构四周的空隙情况及上环管片的成果报表来决定本环的纠偏方法和纠偏量，然后确定本环第一块的拼装位置。送到盾构后续车架内的管片，要按先后顺序——由下而上，待拱底块管片就位

盾构施工控制测量

中铁三局西南公司盾构施工作业指导书盾构施工控制测量中铁三局西南公司盾构工程段

1.盾构施工控制测量 1.１目的和适用范围为了保证盾构机准确定位始发,根据设计蓝图计算出的隧道中心线在规范偏差允许范围内掘进并准确贯通,制定本作业指导书。本作业指导书适用于采用盾构施工的区间隧道工程。 1.2 工作内容及技术要点盾构施工测量主要分为四部分：地面控制、联系测量、洞内控制和竣工测量，具体内容及技术要求见表１.2-1。表1．2-1 盾构施工测量内容及技术要点 1.3 测量前准备工作１.3.1盾构施工前，项目部应成立专门的测量组织机构，测量人员应具备相应的测量技能等级及执业资格。 1.３．２项目应配置精度满足要求的测量仪器,全站仪测角精度不低于2″，测距精度不低于Ⅱ级（5～10ｍm)。

1.3．3盾构施工前，应编制测量方案，并按程序经过审查、批准后方可实施。１.4 测量作业 1.4.1 交接桩及复测 1 项目中标后，交接桩资料包括平面控制点坐标及高程以及相应的“点之记”，经业主方代表（或者业主委托的第三方测量(以下简称“业主测量队”)单位代表)、施工承包方代表签字确认后生效，并到各控制桩点现场确认。 2 施工承包方完成接桩后,应及时编写复测方案并组织实施。复测成果上报监理及业主（或业主测量队）审查。如发现有交桩控制点精度不满足要求，应在复测报告中明确申请业主测量队进行复测确认。 3 一条区间隧道交桩控制点应不少于6个,即在隧道两端各有２个以上平面控制点和1个以上水准点。 4 按照精密导线的要求进行控制导线复测,具体要求按照《城市轨道交通工程测量规范》（ＧB 50３08－２00８)“3.3精密导线测量”执行。 1.4.2 地面控制点加密 1 加密导线点与交桩控制点宜形成附合导线，附合导线的边数宜少于１2个，相邻的短边不宜小于长边的1／2,个别短边的边长不应小于１00m。２受条件限制,加密导线点与交桩控制点只能形成闭合导线时，应在《城市轨道交通工程测量规范》(GＢ 503０8-2０0８）要求基础上增加至少一倍的观测频率。 3 加密水准点应设置在施工影响范围之外且比较稳固的地方,至少每半年对加密水准点与交桩水准点进行一次联测。 1.4．3 平面联系测量 1 平面联系测量一般可采用一井定向(如图 1.4．3-1）、两井定向(如图１.４.３-２），投点方式可采用钢丝或者投点仪。２一井定向联系三角形测量具体要求按照《城市轨道交通工程测量规范》（GB 50308-２008）“9.3联系三角形测量”执行。 3 两井定向联系测量 1)在盾构施工时,可以利用车站两个端头井或者是一个端头井和中间的出土口位置进行两井定向。

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。

盾构隧道施工中盾构机的姿态控制

盾构隧道施工中盾构机的姿态控制盾构隧道施工中盾构机的姿态控制包括机体滚转控制和前进方向的控制, 在掘进过程中, 盾构机操作人员根据激光自动导向系统在电脑屏幕上显示的数据, 通过合理选择各分区千斤顶及刀盘转向等来调整盾构机的姿态。盾构机姿态控制操作原则有两条: (1)机体滚角值应适宜, 盾构机滚角值太大, 盾构机不能保持正确的姿态, 影响管片的拼装质量, 此时, 可以通过反转刀盘来减少滚角值。 (2) 盾构机的前进方向水平向右偏, 则需要提高右侧千斤顶分区的推力; 反之, 则需要提高左侧千斤顶分区的推力。如果盾构机机头向下偏, 则需要提高下部千斤顶分区的推力; 反之亦然。盾构机姿态控制的一般细则一般情况下, 盾构机的方向纠偏应控制在±20mm 以内, 在缓和曲线及圆曲线段, 盾构机的方向纠偏应控制在±30mm 以内。尽量保持盾构机轴线与隧道设计轴线平行, 否则, 可能会因为姿态不好而造成盾尾间隙过小和管片错台裂缝。当开挖面土体较均匀时, 盾构机姿态控制比较容易, 一般情况下方向偏角控制在±5mm?m 以内。当开挖面内的地层左、右软硬不均而且又是处在曲线段时,盾构机姿态控制比较困难。此时, 可降低掘进速度, 合理调节各分区的千斤顶推力, 有必要时可考虑在硬岩区使用超挖刀(备有超挖刀的盾构机) 进行超挖。当盾构机遇到上软下硬土层时, 为防止盾构机“抬头”, 要保持下俯姿态; 反之, 则要保持上仰姿态。掘进时要注意上下两端和左右两侧的千斤顶行程差不能相差太大, 一般控制在±20mm 以内。在曲

线段掘进时, 一般情况下根据曲线半径的不同让盾构机向曲线内侧偏移一定量, 偏移量一般取10～ 30mm。在盾构机姿态控制中, 推进油缸的行程控制是重点。对于1.5m 宽的管片, 原则上行程控制在1700～ 1800mm 之间, 行程差控制在0～ 40mm 内, 行程过大, 则盾尾刷容易露出, 管片脱离盾尾较多, 变形较大; 行程差过大, 易使盾体与管片之间的夹角增大, 易造成管片的破损、错台。不同地质环境中盾构机掘进姿态的控制技术 1. 淤泥质土层中盾构机掘进姿态的控制盾构机在软弱土层中掘进时, 由于地层自稳性能极差, 为控制盾构机水平和垂直偏差在允许范围内, 避免盾构机蛇形量过大造成对地层的过量扰动, 宜将盾构机掘进速度控制在30～40mm?m in 之间, 刀盘转速控制在1. 5r?m in 左右。在该段地层中掘进时, 四组千斤顶推力应较为均衡, 避免掘进过程中千斤顶行程差过大, 否则, 可能会造成推力轴线与管片中心轴线不在同一直线上。在掘进过程中应根据实际情况加注一定量的添加剂,以保持出土顺畅, 尽量保持盾构机的连续掘进, 同时, 要严格控制同步注浆量, 以保证管背间隙被有效填充。 2.砂层中盾构机掘进姿态的控制盾构机在全断面富水砂层中掘进, 由于含水砂层的自稳性极差, 含水量大, 极易出现盾构机“磕头”现象, 同时, 在含水砂层中盾构机也易出现上浮现象。为避免盾构机在含水砂层中掘进出现“磕头”现象, 在推进过程中盾构机应保持向上抬头的趋势, 如果发现有“磕头”趋势,应立即调节上下部压力, 维持盾构机向上的趋势。为避免盾构机在含水砂层中掘进出现上浮现象, 在盾构机掘进时应减小刀盘转速, 减小对周围砂层的扰动。

盾构机在淤泥质地层中推进如何控制盾构机姿态的研究

盾构机在淤泥质地层中推进应如何控制好盾构机姿态的方法和研究作者：李懂懂引言随着城市的快速发展，我国各大城市都在进行建设地铁。盾构法施工技术得到了广泛的应用。当盾构机在不同地质条件推进时盾构姿态的控制是有所差别的。东方大道站～独墅湖南站盾构区间左线1772.729m、右线1794.2m。总长度为3566.929m。本区间线路始于东方大道站东端，下穿花泾港河道后线路稍向北偏，下穿独墅湖公园、赏湖路、规划地块（一类居住用地）及苏州运河后，线路转向北下穿过规划地块（二类居住用地）后折向启月街到达独墅湖南站。区间线路共有两段曲线，半径分别为2000m、450m，左右线路中心线间距13.0～16.5m。区间隧道纵坡呈“V”字型，最大坡度25‰，最小坡度3.5‰。与车站相连端的竖曲线半径为3000m，其余半径为5000m。隧道埋深10.8～19.1m，下穿苏州运河段隧道最小埋深约11.6m。

图2.1 东方大道站～独墅湖南站区间平面示意图

图2.2 东方大道站～独墅湖南站区间地质断面示意图 1.淤泥质土层中盾构机掘进姿态的控制盾构机在软弱土层中掘进时, 由于地层自稳性能极差, 为控制盾构机水平和垂直偏差在允许范围内, 避免盾构机蛇形量过大造成对地层的过量扰动, 宜将盾构机掘进速度控制在30～40mm?m in 之间, 刀盘转速控制在1. 5r?m in 左右。在该段地层中掘进时, 四组千斤顶推力应较为均衡, 避免掘进过程中千斤顶行程差过大, 否则, 可能会造成推力轴线与管片中心轴线不在同一直线上。在掘进过程中应根据实际情况加注一定量的添加剂,以保持出土顺畅, 尽量保持盾构机的连续掘进, 同时, 要严格控制同步注浆量, 以保证管片背后间隙被有效填充。盾构机在这种地