盾构掘进作业指导书

GZH-12标

盾构掘进作业指导书

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监理：

莞惠城际GZH-12标项目经理部

发布日期：年月日实施日期：年月日

盾构掘进作业指导书

1、适用范围

适用于莞惠城际轨道交通工程GZH-12标盾构隧道掘进施工。

2、适用条件

2.1原理

本标段使用土压平衡盾构机进行掘进，土压平衡盾构通过土舱内的土压力平衡开挖面水土压力，刀盘刀具掘削岩土体，螺旋出土器将切削下来的渣土携带出土舱并外运，实现盾构的安全掘进。

图1 土压平衡盾构机工作原理

2.2基本规定

① 对盾构隧道沿线两侧影响范围内的地下管线及地上建构筑物等进行调查，并制定相应的保护措施和方案，具备健全的质量管理体系和检验制度。

②施工现场必须有足够的场地，满足龙门吊、管片存放、浆液站、材料、渣土堆放、充电间、供配电站、库房等生产设施用地要求。

③工地所使用的原材料、半成品或成品的质量应符合国家现行的有关标准和设计要求。

④必须采取有效的监控量测措施，实行掌握地表、临近建构筑物的沉降、变形情况和管片姿态，根据监控两侧的结果采取必要的技术措施。

水

、土压力

⑤采取安全措施，确保施工人员和设备安全，并采取有效的环境措施。

2.3施工工艺

否

图2盾构掘进施工工艺流程图

2.4施工要点

2.4.1开挖掘进

①土仓压力设定。土压盾构机掘进具有敞开模式、气压辅助模式和土压平衡模式三种掘进模式。敞开模式适用于能够自稳、地下水少的地层，气压辅助模式适用于具有一定自稳能力和地下水压力不太高的地层，土压平衡模式适用于不能稳定的软土和富水地层。气压辅助模式和土压平衡模式土仓压力设定值不宜过高或过低，压力设定通常应与作用在开挖面上的土压（含水压）保持平衡，设P 为土压（含水压），即自然状态下盾构机头部2/3高度处的压力，则土仓压力=P+（0.01～0.02）Mpa。

②掘进速度。盾构启动时，开始推进和结束推进之前速度不宜过快。每环掘进开始时，应逐步提高掘进速度；掘进过程中速度值应尽量保持稳定，并确保螺旋机出渣量与切削量匹配，以减少土仓内压力波动；推进速度注浆量的要求，保证同步注浆速度以确保同步注浆效果。

③盾尾油脂压注。掘进过程中应合理设置自动注入油脂参数，每隔2～3环要手动补充一次，如发生漏浆应进行漏浆处局部打油脂补充。

（4）盾构掘进方向控制与调整

①采用导向系统和人工测量辅助进行姿态监测。导向系统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。据此调整盾构机掘进方向，使其保持在允许的偏差范围内。随着盾构掘进，导向系统后视基准点需要前移，必须通过人工测量来进行精确定位。同时应校核自动导向系统的测量数据并复核盾构机的位置、姿态，确保盾构机掘进方向的正确。

②采用操作盾构机推进千斤顶控制盾构掘进方向。根据线路条件所做的分段轴线拟合控制计划、导向系统反映的盾构姿态信息，结合隧道地层情况，通过操作盾构机推进千斤顶控制掘进方向

③在曲线和边坡段，必要时可利用盾构机的超挖刀或仿形刀进行局部超挖来辅助纠偏。

④蛇形纠偏时应缓慢进行。直线推进纠偏时应取盾构当前位置点与设计线上远方的一点作一直线，然后以这条线为新基准线进行线性控制。曲线推进时应使盾构当前位置点与远方点的连线同设计曲线相切或相交。

（5）管片拼装

安装方法如下：

①管片选型应满足隧道线型为前提，终点考虑管片安装后盾尾间隙要满足下一掘进环需要。

②管片安装宜从底部开始，然后依次安装相邻块，最后安装封顶环。

③封顶块安装前应对止水条进行润滑处理，安装时先径向插入，调整位置后缓慢纵向顶推

④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。

⑤管片安装完后，应在管片环脱离盾尾后对管片连接螺栓进行二次紧固。

⑥管片安装过程中，非管片安装人员不得进入管片安装区。

（6）背填注浆

①注浆压力。为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，注浆压力宜为地层阻力（压力）加上0.1～0.2MPa的压力。

②注浆量。注浆量不宜小于理论计算空隙量的130%。

③注浆速度。同步注浆速度应与掘进速度相匹配，按盾构每完成1环掘进的时间内完成该环注浆量来确定其平均注浆速度。

2.4.2测量与监测

①在盾构始发掘进期间，盾构姿态和管片姿态人工复测每天不少于一次，并及时将测量结果反馈和报送。

②地面监测必须每天两侧，特殊地段或监测值异常时必须24小时两班持续进行，监测数据要及时反馈。

3.质量控制

3.1主控项目

①成型隧道相邻管片的径向错台不得超过10mm，环面错台不得超过15mm，衬砌环直径椭圆度不得超过±0.6%D。

②地铁隧道中成型隧道轴线平面位置和隧道轴线高程偏差不得超过±100mm。

③地面沉降值必须控制在（-30mm，+10mm）范围。

3.2一般项目

3.2.1盾构姿态

①盾构掘进中应严格控制中线平面位置和高程，其允许偏差均为±50mm；

②必须对盾构姿态与管片姿态进行人工复测。

3.2.2盾构操作参数

①推进速度一般控制在30～50mm/min；

②扭矩不宜过大，防止盾构机滚动。

3.2.3注浆压力、注浆量

①注浆压力为地层阻力（压力）加上0.1～0.2MPa的压力，不得大于0.5MPa。

②注浆量一般不少于理论空隙量的130%。

4.主要机具设备

以采用两台土压盾构机的6m/8m直径盾构隧道项目为例，所采用的主要施工机具如下表所示。

其它施工设备根据现场情况选用