5区间盾构施工技术

当盾尾脱出盾构井壁后，调整洞圈止水装置的扇形 板与洞门特殊环管片连接成一体，并使用快凝水泥将粗 麻等止水材料塞进缝隙中，防止土体从间隙中流失而造 成地面塌落。当盾尾离开洞门约 3m 左右时，应对洞门 注双液浆封堵，并同时开启同步注浆及盾尾油脂系统， 以免浆液倒灌，堵死浆液管。
负环拆除（一）
始发试验段掘进 结束后，盾构及其后 配套已经进入隧道， 管片与周围土层的摩 擦力已经满足掘进推 力要求，为了能利用 盾构井进行垂直运输， 需要拆除洞口段负环 管片。割开反力架与 底板钢板的连接件， 拆除反力架下水平支 撑和斜支撑，进行负 环管片的拆除。
吊管片
管片拼装（一）
管片拼装（二）
管片拼装（三）
管片拼装（四）
封顶块拼装（五）
管片拼装（六）
管片拼装（七）
2、同步注浆
由于盾构的外径6.26米，大于管片的外径6.0米，随着 盾构的推进，在管片与土体之间将产生建筑空隙，盾构施 工引起的地层损失导致地表沉降。在盾构掘进过程中，采 用较为有效的同步注浆，及时填充建筑空隙。
慢速匀速掘进并注浆
加强地面监测
盾构到达洞门桩吊出
安装出洞导轨
盾构步入接收托架
拉紧最后15环
最后几环管片的安装
在出洞环上焊接钢板
最后几环注浆及二次补浆
提前凿桩 刀盘顶桩后凿桩
盾构准备出洞
盾构机身出洞
粘土地层刀盘照片
四、联络通道施工
施工工序
盾构隧道内管片加固 超前小导管注浆 切割开口混凝土管片 土方开挖
同步注浆示意图
管片外侧的浆液固结层
地面浆液搅拌站
往浆液运输车内放浆液
在地面搅拌好的浆 液通过管道下放到浆液 搅拌车内。浆液搅拌车 自身佩带搅拌系统，在 停留时间长时，插上电 源搅拌，防止浆液凝固。
将浆液抽入同步注浆桶内
盾构机同步注浆系统
3、渣土运输
渣土通过螺旋输送机从土仓内排出
皮带运输渣土
反力架安装与定位
反力架为钢结构，用来提供盾构推进时所需的反力，安 放反力架前，先清理底板，反力架安放至里程位置后进行精 确定位，使之与盾构的中心轴线保持垂直。定位完毕后，用 工字钢将反力架支撑在车站底板和中板之上。反力架安装完 毕后对其姿态进行复核。
n
洞门密封装置的安装
洞口密封装置是为盾构在始发 和到达时防止浆液和泥水外泄所用， 常用的有插板式和折页式两种。
（2）建筑物沉降测点埋设 监测前在便于监测高度处布设监测点，每个基础角点 均布设监测点，且满足15~20m的间距要求。监测点均用 Φ22半圆头L型钢筋，采用水泥砂浆埋置稳固牢靠，对各 监测点作好编号，并作好标记与保护，以防外力破坏监测 点，影响监测结果的真实性。
（3）地下管线变形监测点埋设
监测前在便于监测高度处布设监测点，每个基础角点均布设监 测点，且满足15~20m的间距要求。监测点均用Φ22半圆头L型钢筋， 采用水泥砂浆埋置稳固牢靠，对各监测点作好编号，并作好标记与保 护，以防外力破坏监测点，影响监测结果的真实性。
负环拆除（二）
反 力 架 拆 除
二、盾构正常掘进
1、管片拼装
管片预制 管片止水条及衬垫粘贴 管片选型、下井和运输组织
管片吊机卸车、倒运管片 盾构掘进1.2m 管片安装区的清理 缩回安装部位油缸
管片安装与连接 推进油缸顶紧就位管片
管片就位
管片环成型整圆
管片脱离盾尾后的二次紧固
管片安装工艺流程图
建筑物沉降
电子水准仪、铟 随时了解施工对周围建筑物的影响程度及影 钢尺、静力水 响范围，保证周围建筑物的安全受控。 准系统 电子水准仪、铟 钢尺 电子水准仪、铟 钢尺 对周围地下管线的变形情况进行监测，确保 管线的安全。 监测隧道施工位移情况，确保隧道线性
地下管线变形
隧底隆沉
4.监测主要仪器及设备表
6.测量方法
F 采用精密水准测量方法。
基点和附近水准点联测取得初始高程。观测时各项限差应严 格控制在规定额度之内，对不在水准路线上的观测点，一个测站 不宜超过3个，超过时应重读后视点读数，以作核对。首次观测 应对测点进行连续三次观测，三次高程之差应小于±0.5mm，取 平均值作为初始值。在施工过程沿水准环进行闭合水准测量，所 有结果进行平差处理，测定的监测点高程与初始值比较，则高差 即为地表沉降。 计算方法 地表沉降采用二级水准测量进行量测，沉降计算表格如下表。
联络通道开口施工
格栅加工与架设
通道初衬施工
钢筋网片与连接钢筋施工
泵房开挖及初支施工
喷射混凝土
二衬底板钢筋施工 泵房防水及二衬施工
二衬底板混凝土施工 通 道 二 衬 3-3断 面 施 工
二衬侧墙与顶板钢筋施工
通 道 二 衬 2-2断 面 施 工 二衬侧墙与顶板混凝土施工
管片加固
为了防止因一侧土体的开挖 造成局部偏压，进而导致盾构 结构的局部变形，对联络通道 洞口处10米范围内管片进行加 固。
2.监测项目表
监测项目 工作面地质及 施工情况 地表沉降（隆 起） 监测仪器 目测出土土质 监测目的 及时了解工作面地质状况，与勘察报告校核， 指导现场施工、设计。 对施工引起的地表变形（沉降、隆起等）情 况及其影响范围进行监测，了解土体变化 实际情况，调整方案、指导施工，确保施 工安全。
电子水准仪、铟 钢尺
地铁区间盾构施工
宋建学 郑州大学
提
一、盾构始发 二、盾构正常掘进 三、盾构到达 四、联络通道施工 五、盾构监测
纲
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、拌浆系统、临时水电系统、冷却系统、排水系统、消防系统、弃土坑、 管片堆场及其他设施等。
50吨龙门吊
管片堆场 充电间 始发井 弃土坑
测点 本次高程值 上次高程值 初始高程值 本次沉降 累计沉降
地表横向沉降槽曲线
线路纵向地表累计沉降—时间关系分析
线路纵向地表沉降—盾构刀盘距离关系分析
谢谢
钢筋格栅架立
格栅在钢筋场分节 加工，试拼合格后运至 工作面安装。格栅连接 采用螺栓连接。前后榀 格栅设Φ20钢拉杆，环 向间距1.0m，架设格栅 通过锁脚锚杆固定，锚 杆长3米，每榀两根。
泵站混凝土浇注
底板混凝土浇注
拱顶及侧墙钢筋绑扎
拱顶及侧墙模板加固
五、盾构掘进监测
Ø 认识各种因素对地表和土体变形等的影响，以便有针 对性地改进施工工艺和修改施工参数，减少地表和土 体变形； Ø 建立监控量测预警机制，监测施工引起的地面沉降、 地面建筑物变形和隧道沉降及变形是否控制在允许范 围内，并评价其安全稳定性，保证工程施工安全； Ø 监测地表和土体变形，根据变形发展趋势和周围建筑 物情况，评价施工方法和施工参数的适用性和经济性； Ø 客观事实记录盾构施工周边地面和建筑物监控量测数 据，为将来提供工程索赔等提供数据依据； Ø 为研究岩土性质、地下水条件、施工方法与地表沉降 和土体变形的关系积累经验。
密封装置示意图
折页式压板
插板式压板
安装洞门密封
负环管片采用错缝拼装 。在安装负环管片之前，为保证负环 管片不破坏盾尾刷、保证负环管片在拼装好以后能顺利向后推进， 在盾壳内安设厚度不小于盾尾间隙的方木或者型钢； 负环管片 后移过程控制各油缸行程差小于10mm；管片脱离盾尾，需在脱 出管片与始发基座之间用钢锲及方木锲子锲紧，并用钢丝绳将管 片在始发基座上捆紧，以避免成型管片的下沉和失圆。
设备名称 电子水准仪 铟钢尺 静力水准系统 发电机 电锤 冲击钻
数量 1 2 1 1 1 1
主要用途 沉降观测 沉降观测 主要建筑物沉降观测 测点埋设 路面测点埋设 建筑物测点埋设
5.监测点埋设
（1）地表沉降点 测点布置：沿盾构掘进轴线方向监测点距选定10m，按照 设计资料每隔10m计算一个轴线点坐标，用以测定的导线点将 这些轴线点放样到实地上。垂直轴线方向每隔50m向两侧由近 到远，分别在1.5、3、9、15m处布置8个点设置沉槽观测断面 点。对轴线上的点按Z1、Z2……..Zn编号，横向沉降槽上的 点按Zn+L1.5、Zn+L3、Zn+L9、Zn+L15、Zn+R1.5、Zn+R3、 Zn+R9、Zn+R15（注：1.5、3、9、15表示距离，L表示左侧， R表示右侧）进行编号，对盾构经过重工立交桥、沈大路8号 建筑群过程中，监测点间距则可调整至5m，观测槽断面间距 25m。
泵站开挖支护
通道开挖及初期 支护完成Fra Baidu bibliotek，首先对泵 房范围内长9300ⅹ宽 4300ⅹ高3900mm进行 注浆加固。废水泵房结 构尺寸为长5340ⅹ宽 3340ⅹ高2900mm。开 挖时采用分层开挖，分 层深度为0.5m，每层开 挖完毕即初期支护，支 护完毕待喷射砼达到设 计强度稳定以后即可进 行下一层开挖。
为了防止拆除管片后 ，相 邻管片发生纵向移动，对洞口 两端各10环进行拉紧加固。
管片切割
开口尺寸：高2300mm×宽1400mm×厚300mm，先 切割上半部分，进行上台阶开挖及初期支护，待该3-3断 面上半部分初支完成后，再切割下半部分。
开挖
联络通道采用分台阶 开挖法，首先开挖上台阶， 初期支护完后，再进行下 台阶开挖。
渣土通过皮带输送到渣土车中
渣土在盾构井井口用45吨龙门吊吊出
4、隧道内布置
洞内人行走道板，电线布置
洞内通风
洞内冷却水输送及废水排放管
三、盾构到达
盾构到达施工的工艺流程
开始凿除洞门 盾构距离洞口100m 接收托架制作安装
距离50m接收托架加固定位 距离 50m接收托架固定定位
联测并调整盾构姿态
搅拌站
箱变
冷却塔 沉淀池
土压平衡盾构压力控制系统
水
土
承压面
一、盾构始发
洞口土体加固 洞门围护桩凿除 洞门密封安装 盾构组装准备 始发基座安装 盾构组装、反力架安 装 负环管片安装、掘进调试 始发段掘进（掘进、管片安装、注浆） 始发段掘进完毕，转入正常掘进
始发架的安装
始发架采 用钢 结构形式，主要承 受盾构的重力和推 进时的摩擦力。始 发架必须具有足够 的刚度、强度。在 始发架两侧每隔 1.5m利用工字钢作 横向支撑，以提高 始发架的稳定性。 在盾构主机组装时， 在始发基座的轨道 上涂黄油以减小盾 构在始发架上向前 推进时的摩擦阻力。
地表沉降沉槽观测断面图
地面
地 面
推 进 方 向 盾 构 机
测点埋设方法：测点布置分两种情况考虑，在一般土质地段可 直接开挖0.5m，埋入φ16钢筋并用细砂回填密实作为地表沉降观 测点，钢筋头外露长度5mm；对砼路面地段，则采用用冲击钻在 地表路面钻孔，要求穿透砼路面，然后根据路面混凝土层厚度打 入φ16mm钢筋测点，并用细砂回填密实，在穿过混凝土路面层部 分使用套管隔离，保证钢筋与下部土体固结而与上部路面分离， 在不影响交通的情况下测点可高出地面2~5mm。