盾构空推过矿山法隧道新工艺
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９ ３
铁道标准设 计
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隧 道／ 下 工 程 ・ 地
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李剑明一盾构空推过矿山法隧道新工艺 （ ） 进完一 个行 程后 在 刀 盘前 方 焊 接挡 块 提 供 ３推
反力 ， 拼装 管 片。
道 。空推 的 同时 由盾 构 机 拼装 管 片 ， 片与 初 支 之 间 管 的 空隙采 用粒 径小 于 １ ｍ 的碎石 （ ３ｍ 细石 ） 充 ， 填 并通 过 水泥 浆液 固结形 成 填 充 层 ， 终 由填 充 体 和 管 片 共 最 同构成 矿 山法隧道 的二衬 。
３ 传统 空推 施工 工艺
收 稿 日期 ：０ １ ５—１ ２ １ —０ ９；修 回 日期 ：０ １ ０ ２ １ — ９—０ ８ 作 者 简 介 ： 剑 明 （ ９ ２ ） 男 ， 程 师 ，０ ５年 毕 业 于 西 南 交 通 大 学 李 １８ 一 ， 工 ２０ 工 学 学 士 ． — ａｌａｂ ｒ ｉｇ ｓｈ ． ｏ 。 Ｅ ｍ ｉ ｌ ｅｔ ｎ ＠ ｏ ｕ ｃ ｒ ： ｍ ｎ
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２ 工 程 概 况
盾构 掘 进机 依靠 旋转 刀盘 上 预装 的刀 具对 土体 进 行 碾压 、 切削 ， 掘进 过程 中不 可 避免 的存 在磨 损 。 当 在 遭 遇 极硬 岩 、 孤石 群或 上 软下硬 等 风险段 时 ， 将加 速 刀 具磨耗 ， 甚至 出现 偏 磨 、 裂 等 非 正 常 磨 损 ， 有 甚 者 崩 更
口段 加 固 工作 量 ， 进 导 轨 结 构 方 便 施 工 ， 构 在 导 轨 上 空 推 过 矿 山 法 隧 道 等 工 艺 细 部 处 理 措 施 的 改 进 及 本 工 程 改 盾 所 取 得 的 的 实 际效 果 。 总 结 新 工 艺 在 成 型 隧 道 产 品 质 量 、 工 成 本 、 度 控 制 及 施 工 作 业 环 境 等 方 面优 于传 统 施 进
深圳 地 铁 ２号线 某盾构 区 间地质 补勘 钻孑 揭示 隧 Ｌ 道距 离 吊出井约 ２ ０ｍ 处 开 挖 限界 内存 在 大 量孤 石 ， ０ 且 局部 基岩 隆起 ， 长度 近 ２ ０ ｍ。为 降 低 施 工 风 险 ， 加 快施 工 进 度 ， Ｙ Ｋ ４ ０ ５～Ｙ Ｋ ４＋ ３ ． ５段 约 将 Ｄ １＋ １ Ｄ １ ２７８ ２ ４ｍ 改为矿 山法开挖 ＋ 喷初支 ＋ 片衬 砌 的复 合施 ４ 锚 管 工方 法 。即对 补勘 揭示 的风 险 区至盾 构 吊出井段 在盾 构 到达前 采用 矿 山法 开 挖并 施 作 隧道 初期 支 护 ， 构 盾 机掘 进通 过矿 山法 隧道 与盾 构隧道 分界 里程进 入矿 山 法 隧道 ， 后再 利用 盾 构 拼装 管 片空 推 通 过 矿 山法 隧 然
管片 实行支 撑 ， 可 通过 支 顶 上 螺纹 调 节 管 片 中心 轴 并
传 统 的盾构 空推 过矿 山法 隧 道施 工 ， 矿 山法 隧 在
道初 支完 成后 ， 首先 需 要 在靠 近盾 构 隧 道 与矿 山法 隧 道接 口处施 工 端头墙 及 类 似 盾 构 接 收端 的环 板 、 帘布 等 密封 系统 ， 并根据 地 质 情 况对 端 头 墙 前 后 接 口段 进
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可 能 出现 掘进 姿 态难 以 控制 、 面坍 塌 等 问题 。 广 深 地
地 区作为 复合 地层 的典型 代表 已经 出现 了十数起 类 似 案 例 。设计 上 越来 越 多 的采 用 矿 山法先 行开 挖 隧道 通 过 风 险段 ， 然后 再 盾 构 机 空 推 过境 的方 案 。传 统 的 空 推 工 艺是在 盾 构空 推 的 同时从 刀盘 前方 喷射 豆粒 石充 填 管 片与矿 山法 隧道初 支 间隙并 从 管片 内部 进行 注浆 稳 固 。深圳 地铁 ２号 线某 盾 构 标 段 ， 工过 程 中遇 到 施
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 。
３ １ 接 口段 加 固 ．
（ ） 过特 殊 的支顶 对脱 出盾 尾 的管 片 进行 支 撑 ４通 和调 整 ， ５环 焊接 纵 向型钢连 接件 ， 每 保证 成型 隧道 管
片质量 。 ３ ３ １ 管 片支顶 ． ．
由于管 片与初 支 面 间 空 隙较 大 ， 防 止 管 片脱 出 为 盾 尾后 下沉及 整 环不 成 圆现 象 ， 管 片 生 产 时 吊装 孑 在 Ｌ 预埋件 加长 至管 片底 部 ， 片 脱 出盾 尾 后 立 即用 专 门 管 加 工 的支顶 （ ３ 穿 过 吊装 孔支 撑 在 初 支结 构 上 ， 图 ） 对
焊接 在型 钢上 ， 每个 断面设 置 ４根 固定 型钢 ， 片脱 出 管 盾尾 后 ， 即拧 紧环 向 、 间 螺 栓 ， 立 环 并及 时通 过 管 片环 间型钢连 接措 施连 接 ， 证 管 片 拼装 质 量 。待 管 片 背 保 后 回填 、 注浆完 成后 ， 除连接 型钢 。 拆
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矿 山法 盾 构 法
Ｊ
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
山法 开 挖 并 施 工 隧道 初 期 支 护 ， 后 再 利 用 盾 构 空 推 拼 装 管 片 通 过 矿 山 法 隧道 的 特 殊 工 法 。 对 比 传 统 空推 工 艺 及 然
辅 助 措 施 ， 细 介 绍 盾 构 机 由盾 构 隧道 步入 矿 山法 隧 道 时通 过 在 靠近 盾 构 隧 道 的矿 山 法 隧道 内堆 填 豆 粒 石 减 少 接 详
行不 少 于 １ 的地 层 加 固 ， 面 示 意 如 图 １所 示 ， １ ｍ 剖 确 保 盾构机 顺利 由盾 构 隧道进 入矿 山法 隧道 。
线 ， 顶安 装示 意如 图 ４所 示 ， 支 确保 与 隧道设 计轴 线一
致 。每 ５环 为 １组 ， 用垫 板连接 件从 环 向螺栓 引 出 ， 采
・
隧 道／地 下 工 程 ・
盾构 空 推 过 矿 山法 隧 道 新 工 艺
李剑 明
（ 中铁 六 局 集 团盾 构 分 公 司 ，北 京 １０ ３ ） ０ ０６
摘 要 ： 合 深 圳 地 铁 ２号 线 某工 程 实例 ， 绍 城 市地 铁 盾 构施 工 遭 遇 极硬 岩 、 石 群 或 上 软 下 硬 地 层 时 采 用 的 矿 结 介 孤
工艺。
关键 词 ： 地铁 隧 道 ；盾 构 法 ；空 推 ；导 轨 ；豆 粒 石
中 图 分 类 号 ： ４５ ４ Ｕ ５．３
文献标识码 ： Ａ
文 章 编 号 ：０ ４—２５ （ ０ １ １ 一０ ９ —０ １０ ９４２ １）ｌ ０３ ４
Ｔｅ ｈ ｌ ｇ ｆＰｕ ｈ ｎｇ ａ ｃ ｎｏ ｏ ｙ ｏ ｓ ｉ ｎ Ｅｍ ｐｔ ｉ ｌ ｒ ｕｇ ｉ ｉ ｇ Ｅｘ ａ ａ ｅ ｎ ｌ ｙ Ｓｈ ｅ ｄ Ｔｈ ｏ ｈ ａ Ｍ ｎ ｎ ｃ ｖ ｔ ｄ Ｔｕ ｎｅ
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李剑明一盾构空推过矿山法隧道新工艺 （ ） 进完一 个行 程后 在 刀 盘前 方 焊 接挡 块 提 供 ３推
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道 。空推 的 同时 由盾 构 机 拼装 管 片 ， 片与 初 支 之 间 管 的 空隙采 用粒 径小 于 １ ｍ 的碎石 （ ３ｍ 细石 ） 充 ， 填 并通 过 水泥 浆液 固结形 成 填 充 层 ， 终 由填 充 体 和 管 片 共 最 同构成 矿 山法隧道 的二衬 。
３ 传统 空推 施工 工艺
收 稿 日期 ：０ １ ５—１ ２ １ —０ ９；修 回 日期 ：０ １ ０ ２ １ — ９—０ ８ 作 者 简 介 ： 剑 明 （ ９ ２ ） 男 ， 程 师 ，０ ５年 毕 业 于 西 南 交 通 大 学 李 １８ 一 ， 工 ２０ 工 学 学 士 ． — ａｌａｂ ｒ ｉｇ ｓｈ ． ｏ 。 Ｅ ｍ ｉ ｌ ｅｔ ｎ ＠ ｏ ｕ ｃ ｒ ： ｍ ｎ
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深圳 地 铁 ２号线 某盾构 区 间地质 补勘 钻孑 揭示 隧 Ｌ 道距 离 吊出井约 ２ ０ｍ 处 开 挖 限界 内存 在 大 量孤 石 ， ０ 且 局部 基岩 隆起 ， 长度 近 ２ ０ ｍ。为 降 低 施 工 风 险 ， 加 快施 工 进 度 ， Ｙ Ｋ ４ ０ ５～Ｙ Ｋ ４＋ ３ ． ５段 约 将 Ｄ １＋ １ Ｄ １ ２７８ ２ ４ｍ 改为矿 山法开挖 ＋ 喷初支 ＋ 片衬 砌 的复 合施 ４ 锚 管 工方 法 。即对 补勘 揭示 的风 险 区至盾 构 吊出井段 在盾 构 到达前 采用 矿 山法 开 挖并 施 作 隧道 初期 支 护 ， 构 盾 机掘 进通 过矿 山法 隧道 与盾 构隧道 分界 里程进 入矿 山 法 隧道 ， 后再 利用 盾 构 拼装 管 片空 推 通 过 矿 山法 隧 然
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盾构 空 推 过 矿 山法 隧 道 新 工 艺
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摘 要 ： 合 深 圳 地 铁 ２号 线 某工 程 实例 ， 绍 城 市地 铁 盾 构施 工 遭 遇 极硬 岩 、 石 群 或 上 软 下 硬 地 层 时 采 用 的 矿 结 介 孤
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关键 词 ： 地铁 隧 道 ；盾 构 法 ；空 推 ；导 轨 ；豆 粒 石
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