隧道盾構(gòu)法施工技術(shù)

1、隧道盾構(gòu)法施工技術(shù)隧道盾構(gòu)法施工技術(shù)同濟(jì)大學(xué)浙江學(xué)院張廣興講師一、概一、概 述述l1 1、盾構(gòu)法的概念、盾構(gòu)法的概念l盾構(gòu)法是使用盾構(gòu)機(jī)械，在巖土中推進(jìn)，一邊防盾構(gòu)法是使用盾構(gòu)機(jī)械，在巖土中推進(jìn)，一邊防止土砂崩塌，一邊在其內(nèi)部進(jìn)行開(kāi)挖、襯砌作業(yè)止土砂崩塌，一邊在其內(nèi)部進(jìn)行開(kāi)挖、襯砌作業(yè)而修建隧道的方法。而修建隧道的方法。l用盾構(gòu)法修建的隧道稱為盾構(gòu)法隧道。用盾構(gòu)法修建的隧道稱為盾構(gòu)法隧道。 盾構(gòu)推進(jìn)中所受到的地層阻力，通過(guò)盾構(gòu)千斤頂盾構(gòu)推進(jìn)中所受到的地層阻力，通過(guò)盾構(gòu)千斤頂傳至盾構(gòu)尾部已經(jīng)拼裝好的襯砌管片上。盾構(gòu)機(jī)是這傳至盾構(gòu)尾部已經(jīng)拼裝好的襯砌管片上。盾構(gòu)機(jī)是這種施工方法中主要的施工機(jī)具。種

2、施工方法中主要的施工機(jī)具。 圖 5-5-1 盾構(gòu)法施工概貌圖車站碴土儲(chǔ)艙和料斗龍門吊車泥漿處理設(shè)備豎井皮帶運(yùn)輸機(jī)盾構(gòu)機(jī)螺旋輸送機(jī)管片運(yùn)輸車泥漿注入車斗車電瓶車地下連續(xù)墻的位置地下連續(xù)墻的位置l2 2、盾構(gòu)法應(yīng)用范圍、盾構(gòu)法應(yīng)用范圍l盾構(gòu)法是在鬧盾構(gòu)法是在鬧市區(qū)軟弱地層中市區(qū)軟弱地層中修建地下工程的最修建地下工程的最好方法之一。好方法之一。l近年來(lái)盾構(gòu)機(jī)械設(shè)備和施工工藝的不斷發(fā)展，適近年來(lái)盾構(gòu)機(jī)械設(shè)備和施工工藝的不斷發(fā)展，適應(yīng)大范圍的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)的能力大為提高，應(yīng)大范圍的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)的能力大為提高，各種斷面形式的盾構(gòu)機(jī)械各種斷面形式的盾構(gòu)機(jī)械、特殊功能的盾構(gòu)機(jī)械特殊功能的盾構(gòu)機(jī)械(

3、(分離式盾構(gòu)、擴(kuò)大盾構(gòu)、地下對(duì)接盾構(gòu)等分離式盾構(gòu)、擴(kuò)大盾構(gòu)、地下對(duì)接盾構(gòu)等) )的相的相繼出現(xiàn)，其應(yīng)用正在不斷擴(kuò)大，這將為城市地下繼出現(xiàn)，其應(yīng)用正在不斷擴(kuò)大，這將為城市地下空間的利用起到有力的技術(shù)支撐作用空間的利用起到有力的技術(shù)支撐作用l應(yīng)用范圍：應(yīng)用范圍：水底公路隧道、地下鐵道、上下水道、水底公路隧道、地下鐵道、上下水道、電力、通訊煤氣等市政公用地下設(shè)施電力、通訊煤氣等市政公用地下設(shè)施等。等。雙圓、三圓盾構(gòu)雙圓、三圓盾構(gòu)矩形盾構(gòu)矩形盾構(gòu)矩形盾構(gòu)矩形盾構(gòu)球形盾構(gòu)球形盾構(gòu)球球形形盾盾構(gòu)構(gòu)球形盾構(gòu)球形盾構(gòu)球球形形盾盾構(gòu)構(gòu)對(duì)接盾構(gòu)對(duì)接盾構(gòu)擴(kuò)大盾構(gòu)擴(kuò)大盾構(gòu)可分離盾構(gòu)可分離盾構(gòu)可分離盾構(gòu)可分離盾構(gòu)盾構(gòu)機(jī)

4、類型母子盾構(gòu)機(jī)盾構(gòu)機(jī)類型母子盾構(gòu)機(jī)母母子子機(jī)機(jī)分分離離步步驟驟盾構(gòu)法的主要優(yōu)點(diǎn)盾構(gòu)法的主要優(yōu)點(diǎn)1 1）施工安全。施工安全。在盾構(gòu)設(shè)備掩護(hù)下，于不穩(wěn)定土層中，在盾構(gòu)設(shè)備掩護(hù)下，于不穩(wěn)定土層中，可安全進(jìn)行掘砌工作?？砂踩M(jìn)行掘砌工作。2 2）暗挖方式。暗挖方式。施工時(shí)與地面建筑物及交通互不影響，施工時(shí)與地面建筑物及交通互不影響，不受風(fēng)雨等氣候條件影響。不受風(fēng)雨等氣候條件影響。3 3）噪音和振動(dòng)小，可控制地表沉陷噪音和振動(dòng)小，可控制地表沉陷，對(duì)施工區(qū)域環(huán)，對(duì)施工區(qū)域環(huán)境影響小。境影響小。4 4、盾構(gòu)法的特點(diǎn)、盾構(gòu)法的特點(diǎn)4 4）施工費(fèi)用受埋深的影響小，有較高的技術(shù)）施工費(fèi)用受埋深的影響小，有較高的技

5、術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)經(jīng)濟(jì)優(yōu)越性越性。5 5）盾構(gòu)推進(jìn)、出土、拼裝襯砌等主要工序循環(huán)進(jìn)行，）盾構(gòu)推進(jìn)、出土、拼裝襯砌等主要工序循環(huán)進(jìn)行，施工易于管理，施工人員也較少。施工易于管理，施工人員也較少。6 6）當(dāng)隧道穿過(guò)河底或其他建筑物時(shí)，不影響施工。）當(dāng)隧道穿過(guò)河底或其他建筑物時(shí)，不影響施工。盾構(gòu)法存在的不足盾構(gòu)法存在的不足1 1）當(dāng)隧道）當(dāng)隧道曲線半徑過(guò)小時(shí)曲線半徑過(guò)小時(shí)，施工較為困難。，施工較為困難。2 2）在陸地建造隧道時(shí)，如隧道覆土太淺，開(kāi)挖面）在陸地建造隧道時(shí)，如隧道覆土太淺，開(kāi)挖面穩(wěn)定甚為困難，甚至不能施工，而在水下時(shí)，穩(wěn)定甚為困難，甚至不能施工，而在水下時(shí)，如覆土太淺則盾構(gòu)法施工不夠安全，要如覆土

6、太淺則盾構(gòu)法施工不夠安全，要確保一確保一定厚度的覆土定厚度的覆土。3 3）豎井豎井中長(zhǎng)期有中長(zhǎng)期有噪聲和振動(dòng)噪聲和振動(dòng)，要有解決的措施。，要有解決的措施。4 4）盾構(gòu)法隧道上方一定范圍內(nèi)的）盾構(gòu)法隧道上方一定范圍內(nèi)的地表沉陷地表沉陷尚難完尚難完全防止，特別在全防止，特別在飽和含水松軟的土層飽和含水松軟的土層中，要采中，要采取嚴(yán)密的技術(shù)措施才能把沉陷限制在很小的限取嚴(yán)密的技術(shù)措施才能把沉陷限制在很小的限度內(nèi)，目前還不能完全防止以盾構(gòu)正上方為中度內(nèi)，目前還不能完全防止以盾構(gòu)正上方為中心土層的地表沉降。心土層的地表沉降。5 5）在飽和含水地層中，盾構(gòu)法施工所用的拼裝襯）在飽和含水地層中，盾構(gòu)法施工所

7、用的拼裝襯砌，對(duì)達(dá)到砌，對(duì)達(dá)到整體結(jié)構(gòu)防水性整體結(jié)構(gòu)防水性的技術(shù)要求較高。的技術(shù)要求較高。二、二、 盾構(gòu)的基本構(gòu)造盾構(gòu)的基本構(gòu)造盾構(gòu)縱剖圖盾構(gòu)縱剖圖切口環(huán)、支承環(huán)、盾尾切口環(huán)、支承環(huán)、盾尾三部分組成三部分組成切口環(huán)：切口環(huán)：是盾構(gòu)的前導(dǎo)部分，在其內(nèi)部和前方可以設(shè)置是盾構(gòu)的前導(dǎo)部分，在其內(nèi)部和前方可以設(shè)置各種類各種類型的開(kāi)挖和支承地層的裝置型的開(kāi)挖和支承地層的裝置。支承環(huán)：支承環(huán)：是盾構(gòu)的是盾構(gòu)的主要承載結(jié)構(gòu)主要承載結(jié)構(gòu)，沿其內(nèi)周邊均勻地裝有推動(dòng)，沿其內(nèi)周邊均勻地裝有推動(dòng)盾構(gòu)前進(jìn)的千斤頂，以及盾構(gòu)前進(jìn)的千斤頂，以及開(kāi)挖機(jī)械的驅(qū)動(dòng)裝置和排土裝置開(kāi)挖機(jī)械的驅(qū)動(dòng)裝置和排土裝置。盾尾：盾尾：是襯砌作業(yè)的

8、場(chǎng)所，其內(nèi)部設(shè)置襯砌拼裝機(jī)。是襯砌作業(yè)的場(chǎng)所，其內(nèi)部設(shè)置襯砌拼裝機(jī)。l盾構(gòu)機(jī)的基本構(gòu)造：盾殼、開(kāi)挖機(jī)構(gòu)、推進(jìn)盾構(gòu)機(jī)的基本構(gòu)造：盾殼、開(kāi)挖機(jī)構(gòu)、推進(jìn)系統(tǒng)、襯砌拼裝裝置、盾尾密封裝置系統(tǒng)、襯砌拼裝裝置、盾尾密封裝置開(kāi)挖機(jī)構(gòu)開(kāi)挖機(jī)構(gòu)推進(jìn)系統(tǒng)推進(jìn)系統(tǒng)推進(jìn)系統(tǒng)推進(jìn)系統(tǒng)由液壓設(shè)備和千斤頂構(gòu)成，千斤頂數(shù)量由由液壓設(shè)備和千斤頂構(gòu)成，千斤頂數(shù)量由設(shè)計(jì)總推力和千斤頂類型確定，行程應(yīng)比襯砌管片設(shè)計(jì)總推力和千斤頂類型確定，行程應(yīng)比襯砌管片寬度大一些寬度大一些100100200mm200mm。 襯砌拼裝系統(tǒng)襯砌拼裝系統(tǒng)襯砌拼裝系統(tǒng)襯砌拼裝系統(tǒng)盾尾密封裝置盾尾密封裝置盾尾密封裝置盾尾密封裝置三、三、 盾構(gòu)的分類盾構(gòu)的分類

9、 按盾構(gòu)構(gòu)造和開(kāi)挖方法可分為按盾構(gòu)構(gòu)造和開(kāi)挖方法可分為手掘式手掘式盾構(gòu)、擠壓式盾構(gòu)、機(jī)械式盾構(gòu)盾構(gòu)、擠壓式盾構(gòu)、機(jī)械式盾構(gòu)三種。三種。式平衡式式泥水加壓土壓局部氣壓機(jī)械式盾構(gòu)半擠擠壓擠壓式擠壓式盾構(gòu)手掘式盾構(gòu)1 1、手掘式盾構(gòu)、手掘式盾構(gòu) 手掘式盾構(gòu)機(jī)的正面是開(kāi)敞的，通常設(shè)置手掘式盾構(gòu)機(jī)的正面是開(kāi)敞的，通常設(shè)置防止開(kāi)挖頂面塌陷的活動(dòng)前檐及上承千斤頂、防止開(kāi)挖頂面塌陷的活動(dòng)前檐及上承千斤頂、工作面千斤頂及防止開(kāi)挖面塌陷的擋土千斤頂工作面千斤頂及防止開(kāi)挖面塌陷的擋土千斤頂。開(kāi)挖采用鐵鍬、鎬、碎石機(jī)等開(kāi)挖工具，人。開(kāi)挖采用鐵鍬、鎬、碎石機(jī)等開(kāi)挖工具，人工進(jìn)行。工進(jìn)行。圖 5-5-2 手掘式盾構(gòu)構(gòu)造優(yōu)

10、點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1 1）工作面是敞開(kāi)的，可以觀察地層變化情況，及時(shí)采?。┕ぷ髅媸浅ㄩ_(kāi)的，可以觀察地層變化情況，及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施。應(yīng)對(duì)措施。2 2）遇到樁、孤石等地下障礙物時(shí)容易處理。）遇到樁、孤石等地下障礙物時(shí)容易處理。3 3）可以超挖，容易糾偏，便于在曲線段施工。）可以超挖，容易糾偏，便于在曲線段施工。4 4）造價(jià)低，設(shè)備簡(jiǎn)單，易制造。）造價(jià)低，設(shè)備簡(jiǎn)單，易制造。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：1 1）在含水地層中開(kāi)挖面出現(xiàn)滲水、流砂時(shí)，必須輔以降）在含水地層中開(kāi)挖面出現(xiàn)滲水、流砂時(shí)，必須輔以降水、氣壓或地層加固等措施。水、氣壓或地層加固等措施。2 2）工作面塌方易危及人身或引起工程事故。）工作面塌方易危及人身或引起

11、工程事故。3 3）勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低，進(jìn)度慢，大直徑盾構(gòu)尤為突出）勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低，進(jìn)度慢，大直徑盾構(gòu)尤為突出。圖5-5-3 半機(jī)械式盾構(gòu)構(gòu)造半機(jī)械式盾構(gòu)構(gòu)造半機(jī)械式盾構(gòu)構(gòu)造全開(kāi)敞式盾構(gòu)全開(kāi)敞式盾構(gòu)半開(kāi)敞式盾構(gòu)半開(kāi)敞式盾構(gòu)2 2、擠壓式盾構(gòu)、擠壓式盾構(gòu) 分為分為全擠壓式盾構(gòu)和半擠壓式盾構(gòu)全擠壓式盾構(gòu)和半擠壓式盾構(gòu)，適用于軟弱可，適用于軟弱可塑粘性土層，范圍狹窄。塑粘性土層，范圍狹窄。 全擠壓式盾構(gòu)：全擠壓式盾構(gòu)： 1）工作面用胸板封閉，沒(méi)有水土涌入，省去出土工）工作面用胸板封閉，沒(méi)有水土涌入，省去出土工序，比較安全可靠。序，比較安全可靠。 2）地表有較大的隆起變形。）地表有較大的隆起變形。

12、3）適用于空曠河底、海灘等。）適用于空曠河底、海灘等。 半擠壓式盾構(gòu)：半擠壓式盾構(gòu)： 1）胸板上局部開(kāi)孔，部分土體從孔中擠入盾構(gòu)，）胸板上局部開(kāi)孔，部分土體從孔中擠入盾構(gòu)，省去人工挖土工序，勞動(dòng)條件較手掘式盾構(gòu)大為改善，省去人工挖土工序，勞動(dòng)條件較手掘式盾構(gòu)大為改善，效率也成倍提高。效率也成倍提高。 2）能在城市、街區(qū)下施工，但對(duì)地層擾動(dòng)大，地）能在城市、街區(qū)下施工，但對(duì)地層擾動(dòng)大，地面變形也很難避免。面變形也很難避免。 3 3、網(wǎng)格式盾構(gòu)、網(wǎng)格式盾構(gòu) 網(wǎng)格式盾構(gòu)是網(wǎng)格式盾構(gòu)是介于半擠壓和手掘式盾構(gòu)間的介于半擠壓和手掘式盾構(gòu)間的盾構(gòu)形式。盾構(gòu)形式。 開(kāi)挖面裝有鋼制的開(kāi)口格柵，網(wǎng)格起擋土作開(kāi)挖面

13、裝有鋼制的開(kāi)口格柵，網(wǎng)格起擋土作用，防止開(kāi)挖面坍塌。用，防止開(kāi)挖面坍塌。 適用于軟弱可塑粘性土層，擠土作用比擠壓適用于軟弱可塑粘性土層，擠土作用比擠壓式盾構(gòu)小。式盾構(gòu)小。 在在含水地層中，需輔以降水、氣壓等措施含水地層中，需輔以降水、氣壓等措施。擠壓網(wǎng)格式盾構(gòu)擠壓網(wǎng)格式盾構(gòu)4 4、機(jī)械式盾構(gòu)、機(jī)械式盾構(gòu) 機(jī)械式盾構(gòu)機(jī)械式盾構(gòu)切口環(huán)處安裝旋轉(zhuǎn)大刀盤，全斷切口環(huán)處安裝旋轉(zhuǎn)大刀盤，全斷面開(kāi)挖，連續(xù)掘進(jìn)。適用于各類土層，尤其是極面開(kāi)挖，連續(xù)掘進(jìn)。適用于各類土層，尤其是極易坍塌的砂性土層，可連續(xù)掘進(jìn)挖土。易坍塌的砂性土層，可連續(xù)掘進(jìn)挖土。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：作業(yè)環(huán)境好、省力、省時(shí)、省工、效作業(yè)環(huán)境好、省力、省

14、時(shí)、省工、效率高。率高。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：后續(xù)設(shè)備多、糾偏難、造價(jià)高。后續(xù)設(shè)備多、糾偏難、造價(jià)高。 機(jī)械式盾構(gòu)機(jī)械式盾構(gòu)又又分為分為局部氣壓盾構(gòu)局部氣壓盾構(gòu)、泥水加壓泥水加壓盾構(gòu)盾構(gòu)、土壓平衡盾構(gòu)。土壓平衡盾構(gòu)。l局部氣壓式盾構(gòu)局部氣壓式盾構(gòu) 在機(jī)械式在機(jī)械式盾構(gòu)支承環(huán)的前邊裝上隔板盾構(gòu)支承環(huán)的前邊裝上隔板，使切，使切口環(huán)成為一個(gè)密封艙，其中充滿壓縮空氣，達(dá)到口環(huán)成為一個(gè)密封艙，其中充滿壓縮空氣，達(dá)到疏干和穩(wěn)定開(kāi)挖面土體的作用。疏干和穩(wěn)定開(kāi)挖面土體的作用。圖5-5-6 局部氣壓式盾構(gòu)構(gòu)造l 泥水加壓式盾構(gòu)泥水加壓式盾構(gòu) 在機(jī)械式在機(jī)械式盾構(gòu)大刀盤后設(shè)置隔板盾構(gòu)大刀盤后設(shè)置隔板，將與大刀盤的空，將與

15、大刀盤的空間作為泥水室，在開(kāi)挖面和泥水室中充滿加壓的泥間作為泥水室，在開(kāi)挖面和泥水室中充滿加壓的泥水，以保持開(kāi)挖面土體穩(wěn)定。水，以保持開(kāi)挖面土體穩(wěn)定。 泥水的作用：泥水的作用： 泥水壓力與水土壓力平衡；泥水能形成不透水泥水壓力與水土壓力平衡；泥水能形成不透水泥膜，產(chǎn)生有效壓力；泥水可滲透土層內(nèi)，穩(wěn)定泥膜，產(chǎn)生有效壓力；泥水可滲透土層內(nèi)，穩(wěn)定開(kāi)挖面。開(kāi)挖面。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：自動(dòng)化程度高，采用泥漿方式出土，方便自動(dòng)化程度高，采用泥漿方式出土，方便,地地表沉降量小。表沉降量小。 缺點(diǎn)缺點(diǎn)：泥水處理費(fèi)高。：泥水處理費(fèi)高。泥泥水水式式盾盾構(gòu)構(gòu)l土壓平衡盾構(gòu)土壓平衡盾構(gòu)( (削土密閉式或泥土加壓式盾削土密閉

16、式或泥土加壓式盾構(gòu)構(gòu)) ) 設(shè)置全斷面大刀盤，大刀盤與隔板間為密設(shè)置全斷面大刀盤，大刀盤與隔板間為密封艙。封艙。 密封艙內(nèi)充滿大刀盤切削下來(lái)的土，并保密封艙內(nèi)充滿大刀盤切削下來(lái)的土，并保持一定的壓力，以平衡開(kāi)挖面的土壓力。持一定的壓力，以平衡開(kāi)挖面的土壓力。 螺旋運(yùn)輸機(jī)出土。螺旋運(yùn)輸機(jī)出土。 適用于變形大的淤泥、含水飽和的軟弱粘適用于變形大的淤泥、含水飽和的軟弱粘土、粘土、粉質(zhì)粘土、粉砂和粉細(xì)砂等土土、粘土、粉質(zhì)粘土、粉砂和粉細(xì)砂等土層。層。壓力艙壓力艙(泥土壓盾構(gòu)泥土壓盾構(gòu))添加材料注入口添加材料注入管攪拌翼攪拌翼獨(dú)立攪拌翼螺旋排土器土壓平衡式土壓平衡式全自動(dòng)土壓平衡盾構(gòu)全自動(dòng)土壓平衡盾構(gòu)加

17、泥式土壓平衡盾構(gòu)加泥式土壓平衡盾構(gòu)加加泥泥式式土土壓壓平平衡衡盾盾構(gòu)構(gòu)四四 盾構(gòu)選型盾構(gòu)選型1、盾構(gòu)選型基本要素、盾構(gòu)選型基本要素1 1）施工場(chǎng)地的工程水文地質(zhì)條件。）施工場(chǎng)地的工程水文地質(zhì)條件。2 2）地面環(huán)境、地面和地下建（構(gòu)）筑物對(duì)地面沉降）地面環(huán)境、地面和地下建（構(gòu)）筑物對(duì)地面沉降的敏感度。的敏感度。3 3）隧道尺寸）隧道尺寸長(zhǎng)度、直徑、永久襯砌的厚度。長(zhǎng)度、直徑、永久襯砌的厚度。4 4）工期、造價(jià)。）工期、造價(jià)。5 5）工程經(jīng)驗(yàn)。）工程經(jīng)驗(yàn)。 圖中右邊圖中右邊紫色區(qū)域紫色區(qū)域?yàn)檎惩痢⒂倌噘|(zhì)土為粘土、淤泥質(zhì)土區(qū)，為區(qū)，為土壓平衡盾土壓平衡盾構(gòu)構(gòu)適用的顆粒級(jí)配適用的顆粒級(jí)配范圍范圍; ;

18、 左邊的左邊的黃色區(qū)域黃色區(qū)域?yàn)闉榈[石粗砂區(qū)，為礫石粗砂區(qū)，為泥泥水盾構(gòu)水盾構(gòu)適用的顆粒適用的顆粒級(jí)配范圍級(jí)配范圍; ; 中間的中間的綠色區(qū)域綠色區(qū)域?yàn)闉榧?xì)砂區(qū)域，兩類盾細(xì)砂區(qū)域，兩類盾構(gòu)都能適用。構(gòu)都能適用。2、常用的最先進(jìn)盾構(gòu)形式、常用的最先進(jìn)盾構(gòu)形式1 1）泥水加壓盾構(gòu)：）泥水加壓盾構(gòu)：適用于砂性土為主的洪積地層，適用于砂性土為主的洪積地層，較適用于粘性土為主的沖積地層，泥水處理費(fèi)較適用于粘性土為主的沖積地層，泥水處理費(fèi)用較高，地表沉降可控制在用較高，地表沉降可控制在10mm10mm以內(nèi)。以內(nèi)。2) 2) 土壓平衡盾構(gòu)：土壓平衡盾構(gòu)：適用于軟弱沖積土層，較適用適用于軟弱沖積土層，較適用于

19、砂土及礫石土層，地表沉降可控制在于砂土及礫石土層，地表沉降可控制在20mm20mm以以內(nèi)。內(nèi)。盾構(gòu)法施工的主要程序盾構(gòu)法施工的主要程序1.建造豎井或基坑，作為盾構(gòu)施工的出發(fā)和接收建造豎井或基坑，作為盾構(gòu)施工的出發(fā)和接收工作井或檢修井工作井或檢修井2.盾構(gòu)進(jìn)、出洞口土體加固處理盾構(gòu)進(jìn)、出洞口土體加固處理3.安裝盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)安裝盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)4.初推段盾構(gòu)掘進(jìn)施工，包括推進(jìn)、出土、運(yùn)土、初推段盾構(gòu)掘進(jìn)施工，包括推進(jìn)、出土、運(yùn)土、襯砌拼裝、盾尾注漿、軸線測(cè)量襯砌拼裝、盾尾注漿、軸線測(cè)量5.隧道連續(xù)掘進(jìn)施工隧道連續(xù)掘進(jìn)施工6.盾構(gòu)進(jìn)入接收井盾構(gòu)進(jìn)入接收井五、盾構(gòu)法施工五、盾構(gòu)法施工施工準(zhǔn)備施工準(zhǔn)備1.盾構(gòu)出

20、發(fā)工作井和接收工作井盾構(gòu)出發(fā)工作井和接收工作井l寬度比盾構(gòu)大寬度比盾構(gòu)大1.61.62m2m，整體吊裝時(shí)可略小。，整體吊裝時(shí)可略小。l長(zhǎng)度要滿足盾構(gòu)設(shè)備、車架安裝的要求，拆長(zhǎng)度要滿足盾構(gòu)設(shè)備、車架安裝的要求，拆除洞門空間和布置后座及垂直運(yùn)輸要求。除洞門空間和布置后座及垂直運(yùn)輸要求。l深度要滿足洞門與襯砌間空隙充填、封板工深度要滿足洞門與襯砌間空隙充填、封板工作及臨時(shí)后座襯砌環(huán)與盾構(gòu)導(dǎo)軌間的填實(shí)工作及臨時(shí)后座襯砌環(huán)與盾構(gòu)導(dǎo)軌間的填實(shí)工作，留作，留1m1m左右。左右。2.盾構(gòu)基座盾構(gòu)基座3.盾構(gòu)進(jìn)、出洞方法盾構(gòu)進(jìn)、出洞方法4.臨時(shí)封門臨時(shí)封門5.盾構(gòu)后座盾構(gòu)后座施工準(zhǔn)備施工準(zhǔn)備1.盾構(gòu)拼裝井、拆卸

21、井和調(diào)頭井盾構(gòu)拼裝井、拆卸井和調(diào)頭井2.盾構(gòu)基座盾構(gòu)基座l用作安裝和穩(wěn)妥的擱置盾構(gòu)，并鋪設(shè)導(dǎo)軌起用作安裝和穩(wěn)妥的擱置盾構(gòu)，并鋪設(shè)導(dǎo)軌起導(dǎo)向作用導(dǎo)向作用l采用鋼砼或鋼結(jié)構(gòu)采用鋼砼或鋼結(jié)構(gòu)l承受盾構(gòu)自重和糾偏時(shí)的集中荷載承受盾構(gòu)自重和糾偏時(shí)的集中荷載3.盾構(gòu)進(jìn)、出洞方法盾構(gòu)進(jìn)、出洞方法4.臨時(shí)封門臨時(shí)封門5.盾構(gòu)后座盾構(gòu)后座施工準(zhǔn)備施工準(zhǔn)備1.盾構(gòu)拼裝井、拆卸井和調(diào)頭井盾構(gòu)拼裝井、拆卸井和調(diào)頭井2.盾構(gòu)基座盾構(gòu)基座3.盾構(gòu)進(jìn)、出洞方法盾構(gòu)進(jìn)、出洞方法l臨時(shí)基坑法臨時(shí)基坑法：先挖后填，僅留垂直運(yùn)輸?shù)倪M(jìn)出口，沒(méi)：先挖后填，僅留垂直運(yùn)輸?shù)倪M(jìn)出口，沒(méi)有洞門拆除問(wèn)題，適用于淺埋盾構(gòu)始發(fā)端。有洞門拆除問(wèn)題，適

22、用于淺埋盾構(gòu)始發(fā)端。l逐步掘進(jìn)法逐步掘進(jìn)法：利用敞開(kāi)段作后座，由淺入深掘進(jìn)，造：利用敞開(kāi)段作后座，由淺入深掘進(jìn)，造價(jià)高。價(jià)高。l工作井進(jìn)出洞法工作井進(jìn)出洞法采用沉井、沉箱或基坑方法施工，并預(yù)留洞門及臨時(shí)封門。采用沉井、沉箱或基坑方法施工，并預(yù)留洞門及臨時(shí)封門。采用注漿、替換、凍結(jié)或鋼板樁等方法進(jìn)行洞門加固。采用注漿、替換、凍結(jié)或鋼板樁等方法進(jìn)行洞門加固。4.臨時(shí)封門臨時(shí)封門5.盾構(gòu)后座盾構(gòu)后座盾構(gòu)進(jìn)洞前鑿除封門盾構(gòu)進(jìn)洞前鑿除封門(地下墻地下墻)盾構(gòu)進(jìn)洞盾構(gòu)進(jìn)洞盾構(gòu)進(jìn)洞盾構(gòu)進(jìn)洞盾尾進(jìn)洞盾尾進(jìn)洞盾構(gòu)出洞盾構(gòu)出洞施工準(zhǔn)備施工準(zhǔn)備1.盾構(gòu)拼裝井、拆卸井和調(diào)頭井盾構(gòu)拼裝井、拆卸井和調(diào)頭井2.盾構(gòu)基座盾構(gòu)

23、基座3.盾構(gòu)進(jìn)、出洞方法盾構(gòu)進(jìn)、出洞方法4.臨時(shí)封門臨時(shí)封門l鋼板結(jié)構(gòu)封門鋼板結(jié)構(gòu)封門l混凝土封門混凝土封門l裝配式楔體封門（泡沫混凝土、珍珠巖等）裝配式楔體封門（泡沫混凝土、珍珠巖等）5.盾構(gòu)后座盾構(gòu)后座盾構(gòu)工作井及鋼封門盾構(gòu)工作井及鋼封門施工準(zhǔn)備施工準(zhǔn)備1.盾構(gòu)拼裝井、拆卸井和調(diào)頭井盾構(gòu)拼裝井、拆卸井和調(diào)頭井2.盾構(gòu)基座盾構(gòu)基座3.盾構(gòu)進(jìn)、出洞方法盾構(gòu)進(jìn)、出洞方法4.臨時(shí)封門臨時(shí)封門5.盾構(gòu)后座盾構(gòu)后座l盾構(gòu)開(kāi)始掘進(jìn)時(shí)，推力由工作井井壁承擔(dān)盾構(gòu)開(kāi)始掘進(jìn)時(shí)，推力由工作井井壁承擔(dān)l盾構(gòu)與井壁間的傳力設(shè)施即后座盾構(gòu)與井壁間的傳力設(shè)施即后座l通常采用襯砌管片或?qū)Ｓ庙攭K與頂撐通常采用襯砌管片或?qū)Ｓ庙?/p>

24、塊與頂撐l當(dāng)盾構(gòu)掘進(jìn)至一定距離后，盾構(gòu)頂力可由襯當(dāng)盾構(gòu)掘進(jìn)至一定距離后，盾構(gòu)頂力可由襯砌與地層間的摩阻力承擔(dān)，后座可以拆除砌與地層間的摩阻力承擔(dān)，后座可以拆除盾構(gòu)操縱與糾偏盾構(gòu)操縱與糾偏 每推進(jìn)一環(huán)的糾偏量應(yīng)有限制，以免引起每推進(jìn)一環(huán)的糾偏量應(yīng)有限制，以免引起襯砌拼裝的困難以及對(duì)地層產(chǎn)生過(guò)大的擾動(dòng)襯砌拼裝的困難以及對(duì)地層產(chǎn)生過(guò)大的擾動(dòng)l導(dǎo)致偏離的因素導(dǎo)致偏離的因素地質(zhì)條件方面地質(zhì)條件方面土層不均勻，有孤石或障礙物土層不均勻，有孤石或障礙物機(jī)械設(shè)備方面機(jī)械設(shè)備方面千斤頂阻力不一千斤頂阻力不一盾構(gòu)殼體安裝誤差盾構(gòu)殼體安裝誤差設(shè)備中心偏設(shè)備中心偏施工操作方面施工操作方面千斤頂作用不均勻千斤頂作用不均

25、勻擠壓式盾構(gòu)的上浮趨勢(shì)擠壓式盾構(gòu)的上浮趨勢(shì)盾構(gòu)下部土體流失盾構(gòu)下部土體流失盾構(gòu)操縱與糾偏盾構(gòu)操縱與糾偏l盾構(gòu)操縱盾構(gòu)操縱千斤頂編組的調(diào)整千斤頂編組的調(diào)整停開(kāi)的千斤頂數(shù)量應(yīng)盡可能少停開(kāi)的千斤頂數(shù)量應(yīng)盡可能少盾構(gòu)縱坡的控制盾構(gòu)縱坡的控制變坡變坡( (先壓后抬或先抬后壓先壓后抬或先抬后壓) )開(kāi)挖面阻力的調(diào)整開(kāi)挖面阻力的調(diào)整敞開(kāi)式盾構(gòu)：超挖或欠挖敞開(kāi)式盾構(gòu)：超挖或欠挖擠壓式盾構(gòu)：調(diào)整開(kāi)孔位置和開(kāi)孔率擠壓式盾構(gòu)：調(diào)整開(kāi)孔位置和開(kāi)孔率大刀盤：超挖刀大刀盤：超挖刀大刀盤：鰭狀翼板或阻力板大刀盤：鰭狀翼板或阻力板襯砌的拼裝襯砌的拼裝l襯砌形式襯砌形式預(yù)制拼裝預(yù)制拼裝整體現(xiàn)澆整體現(xiàn)澆復(fù)合襯砌復(fù)合襯砌l管片接縫

26、的形式管片接縫的形式l管片拼裝方法管片拼裝方法成型鋼筋分類堆放成型鋼筋分類堆放鋼筋籠焊接鋼筋籠焊接成型鋼筋籠堆放成型鋼筋籠堆放模板清理、涂脫模劑模板清理、涂脫模劑合籠后鋼模尺寸檢查合籠后鋼模尺寸檢查鋼筋籠吊裝入模鋼筋籠吊裝入模鋼筋籠入模就位鋼筋籠入模就位混凝土澆注混凝土澆注管片澆注、振搗管片澆注、振搗表面壓實(shí)表面壓實(shí)表面收光表面收光澆注后的管片靜養(yǎng)澆注后的管片靜養(yǎng)管片成型車間水平運(yùn)輸管片成型車間水平運(yùn)輸成品管片水平運(yùn)輸成品管片水平運(yùn)輸管片養(yǎng)護(hù)水池管片養(yǎng)護(hù)水池試塊抗壓檢測(cè)試塊抗壓檢測(cè)管片入養(yǎng)護(hù)池養(yǎng)護(hù)管片入養(yǎng)護(hù)池養(yǎng)護(hù)抗?jié)B檢測(cè)設(shè)備抗?jié)B檢測(cè)設(shè)備管片檢漏試驗(yàn)管片檢漏試驗(yàn)三環(huán)試拼裝三環(huán)試拼裝三環(huán)試拼裝及接

27、縫測(cè)量三環(huán)試拼裝及接縫測(cè)量管片堆場(chǎng)管片堆場(chǎng)管片堆場(chǎng)堆放管片堆場(chǎng)堆放襯砌的拼裝襯砌的拼裝l襯砌形式襯砌形式l管片接縫的形式管片接縫的形式通縫通縫環(huán)環(huán)對(duì)齊，拼裝方便、定位容易，施工應(yīng)力小。環(huán)環(huán)對(duì)齊，拼裝方便、定位容易，施工應(yīng)力小。易累積環(huán)面不平整誤差易累積環(huán)面不平整誤差錯(cuò)縫錯(cuò)縫縱縫在相鄰環(huán)間錯(cuò)開(kāi)縱縫在相鄰環(huán)間錯(cuò)開(kāi)1/21/21/31/3管片，整體性好，可管片，整體性好，可傳遞環(huán)間內(nèi)力傳遞環(huán)間內(nèi)力施工應(yīng)力大，防水較困難施工應(yīng)力大，防水較困難l管片拼裝方法管片拼裝方法通縫拼裝隧道通縫拼裝隧道錯(cuò)縫拼裝隧道錯(cuò)縫拼裝隧道襯砌的拼裝襯砌的拼裝l襯砌形式襯砌形式l管片接縫的形式管片接縫的形式l管片拼裝方法管片拼

28、裝方法先環(huán)后縱先環(huán)后縱縮回全部千斤頂，拼裝圓環(huán)，再縱向靠攏縮回全部千斤頂，拼裝圓環(huán)，再縱向靠攏優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：環(huán)面平整，縱縫拼裝質(zhì)量好：環(huán)面平整，縱縫拼裝質(zhì)量好缺點(diǎn)缺點(diǎn)：易產(chǎn)生后退現(xiàn)象：易產(chǎn)生后退現(xiàn)象先縱后環(huán)先縱后環(huán)縮回一塊襯砌范圍千斤頂，拼裝相應(yīng)襯砌直至成環(huán)縮回一塊襯砌范圍千斤頂，拼裝相應(yīng)襯砌直至成環(huán)優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：可防止后退現(xiàn)象：可防止后退現(xiàn)象缺點(diǎn)缺點(diǎn)：要求控制盾構(gòu)位置不變：要求控制盾構(gòu)位置不變KBBA管管 片片AAA管片的組裝順序K管片(封頂塊)的嵌入半徑方向插入型BKKBBB管片的連接管片的連接螺栓連接螺栓連接無(wú)螺栓連接無(wú)螺栓連接襯砌壁后注漿襯砌壁后注漿l壓漿方法壓漿方法二次壓漿法：二次壓漿法：先立即壓入石粒砂，繼續(xù)推進(jìn)先立即壓入石粒砂，繼續(xù)推進(jìn)5 58 8環(huán)環(huán)后，再壓入水泥漿。施工繁瑣，石粒砂不易密實(shí)，后，再壓入水泥漿。施工繁瑣，石粒砂不易密實(shí)，水泥漿難填滿。地面沉降量略大，常需補(bǔ)充注漿。水泥漿難填滿。地面沉降量略大，常需補(bǔ)充注漿。對(duì)盾尾