盾構(gòu)施工完整的畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告

1、重慶能源職業(yè)學(xué)院重慶能源職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 題 目： 盾 構(gòu) 施 工 姓 名： * * * 學(xué) 號(hào)： 2* 班 級(jí)： * 專(zhuān) 業(yè)： * 指 導(dǎo) 教 師： * 重慶能源職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)成績(jī)表 系 專(zhuān)業(yè) 班 評(píng)審意見(jiàn)：指導(dǎo)教師對(duì)學(xué)生 所完成的課題為 的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)進(jìn)行的情況，完成情況的意見(jiàn)： 評(píng)分：平時(shí)成績(jī)（百分制） 論文成績(jī)（百分制） 指導(dǎo)教師 年 月 日答辯：畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)答辯組對(duì)學(xué)生 所完成的課題為 的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)經(jīng)過(guò)答辯,成績(jī)?yōu)?畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)答辯組負(fù)責(zé)人 答辯組成員 年 月 日 總成績(jī)（平時(shí)成績(jī)30%+論文成績(jī)10%+答辯成績(jī)60%）： 簽字： 年 月 日 1重

2、慶能源職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書(shū) * 系 20102322 班 學(xué)生 * 學(xué)號(hào) 20102322057 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)課題 盾 構(gòu) 施 工 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作自 2012 年 11 月 30 日起至 2012 年 5 月 28 日止 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)進(jìn)行地點(diǎn)： * 一、課題的背景、意義及培養(yǎng)目標(biāo)盾構(gòu)施工是管道穿越里面不可缺少的一個(gè)重要環(huán)節(jié),長(zhǎng)輸管道施工中要穿越許多山川及河流，而盾構(gòu)施工方法可以解決這些管道施工穿越遇到的問(wèn)題，而且在以后管道運(yùn)輸中才能更加安全。隨著石油工業(yè)的飛速發(fā)展，油氣儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施的建設(shè)也越來(lái)越快。由于管道的增加，施工更多的管道式必不可少的，為了減少施工時(shí)間和施工人數(shù)，以及

3、防止一些安全事故的發(fā)生，那么管道穿越中用盾構(gòu)施工是一個(gè)很好的方法。 二、設(shè)計(jì)(論文)的原始數(shù)據(jù)與資料油氣儲(chǔ)運(yùn)工程施工 三、課題的基本要求（含技能技術(shù)指標(biāo)） 1、對(duì)盾構(gòu)施工具有較詳細(xì)的認(rèn)識(shí)和了解，寫(xiě)出當(dāng)前的發(fā)展?fàn)顩r及今后的發(fā)展趨勢(shì)； 2、了解石油工業(yè)管道施工的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)； 3、掌握管道穿越的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)； 5、具備化工識(shí)圖與制圖能力、反應(yīng)過(guò)程運(yùn)行控制能力； 2 四、完成任務(wù)后提交的書(shū)面材料要求(圖紙規(guī)格、數(shù)量，論文字?jǐn)?shù)等) 1、字?jǐn)?shù)6000字 2、格式符合學(xué)院要求 主要參考資料1何利民、高祁編著油氣儲(chǔ)運(yùn)工程施工北京：石油工業(yè)出版社，2007.3。 2陳允仁、金維昂、李明主編油氣儲(chǔ)運(yùn)建設(shè)工程

4、北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1999。3高祁主編長(zhǎng)輸管道施工作業(yè)技術(shù)西安：陜西科學(xué)技術(shù)出版社，1999。 指導(dǎo)教師: 接受設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)日期: （注：由指導(dǎo)教師填寫(xiě)） 學(xué)生簽名： 起止日期工作內(nèi)容完成情況備注2013年2月20號(hào)至3月1號(hào)2013年3月1號(hào)至3月10號(hào)2013年3月20號(hào)至4月5號(hào)2013年4月6號(hào)至4月10號(hào)2013年4月10號(hào)至4月17號(hào)2013年4月25號(hào)至5月10號(hào)2013年5月10號(hào)至6月5號(hào)熟悉論文題目、查閱資料撰寫(xiě)論文提綱完成畢業(yè)設(shè)計(jì)初稿畢業(yè)設(shè)計(jì)初稿第一次修改畢業(yè)設(shè)計(jì)第二次修改畢業(yè)設(shè)計(jì)定稿畢業(yè)設(shè)計(jì)格式調(diào)整及裝訂完成指導(dǎo)老師： 年 月 日系： 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度

5、計(jì)劃表備注：進(jìn)度計(jì)劃以周為單位5摘 要盾構(gòu)施工的基本原理就是一個(gè)鋼制盾構(gòu)體沿隧洞軸線，邊向前推進(jìn)邊對(duì)土壤進(jìn)行挖掘。該盾構(gòu)體組成的殼體即護(hù)盾，它對(duì)挖掘出的還未襯砌的隧洞段起著臨時(shí)支撐的作用，承受周?chē)翆拥膲毫Γ袝r(shí)還承受地下水壓以及將地下水擋在外面。挖掘、排水、襯砌等作業(yè)在護(hù)盾的掩護(hù)下進(jìn)行。盾構(gòu)施工在隧道穿越工程中應(yīng)用最多最廣泛的方法。有泥水加壓平衡盾構(gòu)施工和襯砌與特殊盾構(gòu)施工方法。泥水加壓平衡盾構(gòu)施工是主要方法。泥漿控制是大型泥水盾構(gòu)施工順利實(shí)施的重要保證之一。盾構(gòu)施工基本原理：一個(gè)盾構(gòu)體的鋼組件沿隧洞軸線，邊向前推進(jìn)邊對(duì)土壤進(jìn)行挖掘。該盾構(gòu)體組件的殼體即護(hù)盾，它對(duì)挖掘出的還未襯砌的隧洞段起著

6、臨時(shí)支撐的作用，承受周?chē)翆拥膲毫Γ袝r(shí)還承受地下水壓以及將地下水擋在外面。挖掘、排土、襯砌等作業(yè)在護(hù)盾的掩護(hù)下進(jìn)行。關(guān)鍵詞：盾構(gòu)施工；壓力；目 錄摘要11緒論311盾構(gòu)施工法定義312盾構(gòu)施工的優(yōu)缺點(diǎn)41.3注意事項(xiàng)41.4盾構(gòu)施工的條件41.5盾構(gòu)施工的步驟52盾構(gòu)施工中常見(jiàn)的問(wèn)題及解決方法62.1盾構(gòu)施工中呈“蛇形”前進(jìn)62.2螺旋輸送機(jī)出料口形成大土堆62.3盾構(gòu)過(guò)程中產(chǎn)生泥餅問(wèn)題72.4若螺旋輸送機(jī)被卡82.5同步注漿時(shí)遇到堵管情況83襯砌與特殊盾構(gòu)施工方法931壓注混凝土襯砌932環(huán)片襯砌933擴(kuò)徑盾構(gòu)施工法934球體盾構(gòu)施工法94泥水加壓平衡盾構(gòu)機(jī)工作原理104.1泥水加壓平衡盾

7、構(gòu)機(jī)的工作原理104.2泥水加壓平衡盾構(gòu)的特點(diǎn)105泥水加壓平衡盾構(gòu)施工115.1施工流程115.2入坑準(zhǔn)備作業(yè)115.3初期掘進(jìn)125.4盾構(gòu)開(kāi)挖作業(yè)125.5出洞準(zhǔn)備作業(yè)126結(jié)束語(yǔ)13致謝14參考文獻(xiàn)15III1緒論盾構(gòu)施工的基本原理就是一個(gè)鋼制盾構(gòu)體沿隧洞軸線，邊向前推進(jìn)邊對(duì)土壤進(jìn)行挖掘。該盾構(gòu)體組成的殼體即護(hù)盾，它對(duì)挖掘出的還未襯砌的隧洞段起著臨時(shí)支撐的作用，承受周?chē)翆拥膲毫?，有時(shí)還承受地下水壓以及將地下水擋在外面。挖掘、排水、襯砌等作業(yè)在護(hù)盾的掩護(hù)下進(jìn)行。盾構(gòu)法施工作業(yè)均在地下進(jìn)行，既不影響地面交通，又可減少對(duì)附近居民的噪聲和震動(dòng)影響，避免因地上、地下拆遷中斷交通所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失

8、。同時(shí)，它還具備自動(dòng)化程度高、施工安全、節(jié)省人力、工作效率高、施工進(jìn)度、開(kāi)挖時(shí)可控制地面沉降、減少對(duì)地面建筑物的影響等特點(diǎn)。特備是其不受氣候影響、可控制地面沉降等技術(shù)優(yōu)越性，使其在地質(zhì)條件差、地下水位高、隧洞洞線較長(zhǎng)、埋深較大的工程中，質(zhì)量、安全得到有效的保障。盾構(gòu)施工在隧道穿越工程中應(yīng)用最多最廣泛的方法。有泥水加壓平衡盾構(gòu)施工和襯砌與特殊盾構(gòu)施工方法。泥水加壓平衡盾構(gòu)施工是主要方法。泥漿控制是大型泥水盾構(gòu)施工順利實(shí)施的重要保證之一。11盾構(gòu)施工法定義盾構(gòu)施工法，即全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)隧道施工法，是靠旋轉(zhuǎn)并推進(jìn)刀盤(pán)，通過(guò)盤(pán)形滾刀破碎巖石而使隧洞全斷面一次成型的隧道施工方法。自問(wèn)世以幾十年以來(lái)，以其

9、高效、安全、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛用在水利交通采礦等領(lǐng)域。盾構(gòu)施工法施工在國(guó)內(nèi)外已取得了很大的成功，但失敗的實(shí)例也越來(lái)越多地被報(bào)道。目前對(duì)盾構(gòu)施工展開(kāi)的研究多集中在刀具、施工預(yù)測(cè)及施工技術(shù)等方面。在隧道方案選擇，特別是長(zhǎng)大隧道施工采用常規(guī)或是盾構(gòu)施工法施工的選擇上，還是建立在一般的比較上，沒(méi)有完整的選擇方法。隧道工程往往涉及資金投入大、工期長(zhǎng)、相關(guān)因素多，如何選擇合理的施工方案尤為重要。盾構(gòu)施工法是使用盾構(gòu)機(jī)在地下掘進(jìn)，在護(hù)盾的保護(hù)下，在機(jī)內(nèi)安全的進(jìn)行開(kāi)挖和襯砌作業(yè)，從而構(gòu)筑成隧道的施工方法。盾構(gòu)施工法是由穩(wěn)定開(kāi)挖面、盾構(gòu)機(jī)挖掘和襯砌三大部分組成。12盾構(gòu)施工的優(yōu)缺點(diǎn)在管道穿越中盾構(gòu)施工的優(yōu)點(diǎn)：

10、安全開(kāi)挖和襯砌，掘進(jìn)速度快；盾構(gòu)的推進(jìn)、出土、拼裝襯砌等全過(guò)程可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化作業(yè)，施工勞動(dòng)強(qiáng)度低。不影響地面交通與設(shè)施，同時(shí)不影響地下管線等設(shè)施；穿越河道時(shí)不影響航運(yùn)，施工中不受季節(jié)、風(fēng)雨等氣候條件影響，施工中沒(méi)有噪音和擾動(dòng)；在松軟含水地層中修建埋深較大的長(zhǎng)隧道往往具有技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面的優(yōu)越性。盾構(gòu)施工的缺點(diǎn)：斷面尺寸多變的區(qū)段適應(yīng)能力差；新型盾構(gòu)購(gòu)置費(fèi)昂貴，對(duì)施工區(qū)段短的工程不太經(jīng)濟(jì)。1.3注意事項(xiàng)在盾構(gòu)施工中需注意一些事項(xiàng)：地層的承擔(dān)能力；盾構(gòu)機(jī)盾尾刷的損壞，引起的漏水現(xiàn)象；刀頭的保護(hù)；泥漿材料和水泥有效成分的比重、濃度及粘性；泥水輸送過(guò)程的速度；泥漿輸送泵的揚(yáng)程；盾尾的密閉性；盾構(gòu)施工過(guò)程中

11、的水土壓力。1.4盾構(gòu)施工的條件在松軟含水地層，或地下線路等設(shè)施埋深達(dá)到10m或更深時(shí)，可以采用盾構(gòu)法，即；線位上允許建造用于盾構(gòu)進(jìn)出洞和出碴進(jìn)料的工作井；隧道要有足夠的埋深，覆土深度宜不小于6m且不小于盾構(gòu)直徑；相對(duì)均質(zhì)的地質(zhì)條件；如果是單洞則要有足夠的線間距，洞與洞及洞與其它建（構(gòu)）筑物之間所夾土（巖）體加固處理的最小厚度為水平方向1.0m,豎直方向1.5m；從經(jīng)濟(jì)角度講，連續(xù)的施工長(zhǎng)度不小于300m。盾構(gòu)既是一種施工機(jī)具，也是一種強(qiáng)有力的臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)。盾構(gòu)機(jī)外形上看是一個(gè)大的鋼管機(jī)，較隧道部分略大，它是設(shè)計(jì)用來(lái)抵擋外向水壓和地層壓力的。它包括三部分：前部的切口環(huán)、中部的支撐環(huán)以及后部的盾

12、尾。大多數(shù)盾構(gòu)的形狀為圓形，也有橢圓形、半圓形、馬蹄形及箱形等其他形式。1.5盾構(gòu)施工的步驟盾構(gòu)施工方法由以下幾個(gè)步驟組成：第一，在置放盾構(gòu)機(jī)的地方打一個(gè)垂直井，再用混泥土墻進(jìn)行加固；第二，將盾構(gòu)機(jī)安裝到井底，并裝配相應(yīng)的千斤頂；第三，用千斤頂之力驅(qū)動(dòng)井底部的盾構(gòu)機(jī)往水平方向前進(jìn)，形成隧道；第四，將開(kāi)挖好的隧道邊墻用事先制作好的混泥土襯砌加固，地壓較高時(shí)可以采用澆鑄的鋼制襯砌加固來(lái)代替混泥土襯砌。盾構(gòu)法施工中，其隧道一般采用以預(yù)制管片拼裝的圓形襯砌，也可采用擠壓混凝土圓形襯砌，必要時(shí)可再澆筑一層內(nèi)襯砌，形成防水功能好的圓形雙層襯砌。2盾構(gòu)施工中常見(jiàn)的問(wèn)題及解決方法2.1盾構(gòu)施工中呈“蛇形”前進(jìn)

13、由于在盾構(gòu)機(jī)的推進(jìn)過(guò)程中，操作人員在對(duì)盾構(gòu)機(jī)中心軸線與隧道中心線出現(xiàn)的偏差進(jìn)行糾正時(shí)，若每次的糾偏量過(guò)大，將導(dǎo)致不停地對(duì)盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行左右糾偏，造成盾構(gòu)機(jī)呈“蛇形“前進(jìn)。對(duì)于盾構(gòu)機(jī)中心軸線與隧道中心線出現(xiàn)的偏差，操作人員應(yīng)及時(shí)糾正，盾構(gòu)機(jī)一次（一環(huán)）的糾偏量以不超過(guò)5 mm為標(biāo)準(zhǔn)，以減少盾構(gòu)機(jī)在推進(jìn)過(guò)程中對(duì)地層的擾動(dòng)，以及盾尾鋼板拉傷了管片，損壞了管片的止水條，影響止水效果；若每次糾偏量過(guò)大，還會(huì)造成盾尾內(nèi)管片拼裝困難，有時(shí)會(huì)給完成后的隧道使用帶來(lái)障礙。2.2螺旋輸送機(jī)出料口形成大土堆在粘性土層中，由于土體粘性大，由刀盤(pán)切削下來(lái)的粘土與土倉(cāng)內(nèi)的水難以均勻地混和，造成泥水分離。在螺旋輸送機(jī)出土?xí)r，整

14、團(tuán)泥土從螺旋輸送機(jī)出土閘門(mén)排出至膠帶輸送機(jī)的膠帶上。由于泥和水呈分離狀態(tài)，所以泥和膠帶之間的摩擦力較小，而且膠帶向上運(yùn)轉(zhuǎn)，使泥土在膠帶上打滑而不能被及時(shí)運(yùn)走。隨著螺旋輸送機(jī)不停地出土，皮帶上的泥土越積越多，土堆越來(lái)越大，逐漸被膠帶兩側(cè)的擋上板支撐住。土堆底部的泥土因受土堆重壓而被膠帶運(yùn)走，被膠帶兩側(cè)擋土板支撐住的泥土堆和膠帶不接觸，不能被膠帶運(yùn)走，滯留在膠帶的上方，結(jié)果在螺旋輸送機(jī)出料口形成大土堆。當(dāng)形成大土堆后，螺旋輸送機(jī)應(yīng)停止出土，繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)膠帶輸送機(jī)，采用人工方法進(jìn)行清除，并通過(guò)膠帶運(yùn)走。禁止操作人員為了減少麻煩試圖通過(guò)螺旋輸送機(jī)繼續(xù)出土，增加土堆土方的泥土重量將其壓塌，使土堆塌落在膠帶上

15、而被運(yùn)走。若此時(shí)螺旋輸送機(jī)繼續(xù)出土，大量泥土將從土堆的上方滑落至膠帶輸送機(jī)前端的支撐架上，結(jié)果不但不能將土堆壓塌，反而會(huì)使支撐架上的泥土越積越多，可能造成整個(gè)支撐架被壓塌的后果。所以當(dāng)遇到粘土地層時(shí)，在盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)過(guò)程中，應(yīng)使泥和水在泥土倉(cāng)內(nèi)盡可能地均勻混和，避免泥水混和不均；同時(shí)通過(guò)攝像儀觀察螺旋輸送機(jī)的出土情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有整團(tuán)泥土在膠帶上打滑，滯留在膠帶上不能被膠帶及時(shí)運(yùn)走時(shí)，應(yīng)減小螺旋輸送機(jī)出土速度，或停止出土，以防止膠帶上的泥土越積越多而形成大土堆，待滯留在膠帶上的泥土被運(yùn)走后，再繼續(xù)出土?？傊?，在遇到粘土地層時(shí)，只要操作人員謹(jǐn)慎地操作，注意觀察，措施及時(shí)，就可避免形成大土堆。2.3盾構(gòu)過(guò)

16、程中產(chǎn)生泥餅問(wèn)題 盾構(gòu)機(jī)在粘性土層中施工時(shí)，由于粘性土具有內(nèi)摩擦角小、粘性大和流動(dòng)困難等特點(diǎn)，使得粘性土體粘附在刀盤(pán)上。被刀盤(pán)從開(kāi)挖面上切削下來(lái)的粘土，通過(guò)刀盤(pán)渣槽進(jìn)入泥土倉(cāng)后，在泥土倉(cāng)上壓力的作用下容易被壓實(shí)固結(jié)，首先將刀盤(pán)支撐臂中心充滿填實(shí)，并很快地堵死了刀盤(pán)中心的渣槽，使刀盤(pán)中心正面的土體不能通過(guò)中心刀渣槽進(jìn)入泥土倉(cāng)，而是在刀盤(pán)擠壓力的作用下從刀盤(pán)四周的渣槽進(jìn)入泥土倉(cāng)。逐漸地，整個(gè)泥土倉(cāng)內(nèi)全部被壓實(shí)固結(jié)的土體充滿并堵塞。當(dāng)?shù)侗P(pán)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)切削土體時(shí)，固結(jié)土體的刀盤(pán)和開(kāi)挖面土體之間產(chǎn)生很大的摩擦力，相互摩擦產(chǎn)生大量的熱量，刀盤(pán)溫度不斷升高，使刀盤(pán)和泥土倉(cāng)內(nèi)的土體不斷地被燒結(jié)固化，最終在刀盤(pán)和整

17、個(gè)泥土倉(cāng)內(nèi)形成堅(jiān)硬的“泥餅”?！澳囡灐毙纬珊?，刀盤(pán)扭矩和盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)阻力均迅速增大，螺旋輸送機(jī)無(wú)法出土，盾構(gòu)機(jī)不能往前推進(jìn)。泥土倉(cāng)內(nèi)過(guò)高的溫度會(huì)縮短刀盤(pán)主軸承的使用壽命，加速主軸承的損壞，甚至?xí)霈F(xiàn)主軸承“燒結(jié)、抱死”的嚴(yán)重后果解決方法為；適量增加泡沫的注入量，減小碴土的黏附性，降低泥餅產(chǎn)生的幾率。刀盤(pán)背面和土倉(cāng)壓力隔板上設(shè)攪拌棒，以加強(qiáng)攪拌強(qiáng)度和范圍，并通過(guò)土倉(cāng)隔板上攪拌棒的泡沫孔向土倉(cāng)中注射泡沫，改善渣土和易性，增大渣土流動(dòng)性。必要時(shí)螺旋輸送機(jī)內(nèi)也要加入泡沫，以增加碴土的流動(dòng)性，利于碴土的排出?？刂蒲h(huán)睡的溫度由于刀盤(pán)溫度高造成的泥餅問(wèn)題一旦產(chǎn)生泥餅，可空轉(zhuǎn)刀盤(pán)使泥餅在離心力的作用下脫落。確

18、保開(kāi)挖面穩(wěn)定的情況下也可采用人工進(jìn)倉(cāng)清除。2.4若螺旋輸送機(jī)被卡解決方法為 反復(fù)伸、縮螺桿并同時(shí)正、反轉(zhuǎn)，如低速正轉(zhuǎn)同時(shí)伸、縮螺桿，若超限則反轉(zhuǎn)同時(shí)伸、縮螺桿，如此反復(fù)，基本上都可以脫困。2.5同步注漿時(shí)遇到堵管情況出現(xiàn)堵管的情況，其原因主要是：砂漿配比不好，以致砂漿初凝時(shí)間太短、砂漿易沉淀離析、砂漿流動(dòng)性差。；原材料不好，如砂太粗；盾尾漿管回砂；長(zhǎng)時(shí)間停注前未注射膨潤(rùn)土液洗管。當(dāng)遇到同步注漿堵管時(shí)有以下幾種解決方法：調(diào)整漿液配合比，選擇合適的膠凝時(shí)間。一般為8-10小時(shí)；安裝管片活或出渣過(guò)程中預(yù)留部分砂漿，保持管路暢通；改裝管路，增加獨(dú)立的膨潤(rùn)土清洗管路。3襯砌與特殊盾構(gòu)施工方法31壓注混凝

19、土襯砌 70年代中后期由德國(guó)開(kāi)發(fā)了擠壓素混凝土整體襯砌。日本、法國(guó)在此基礎(chǔ)上發(fā)展了澆筑鋼筋混凝土襯砌法，隨著盾構(gòu)的推進(jìn)，移動(dòng)盾尾空隙的時(shí)候，通過(guò)混凝土加壓千斤頂?shù)募訅簤毫坝没炷翝仓玫膲核土?，配合盾?gòu)推進(jìn)量擠壓新澆混凝土，修筑與圍巖貼緊的牢固襯砌。 32環(huán)片襯砌 隨著盾構(gòu)的推進(jìn)，機(jī)體尾部通過(guò)拼裝機(jī)構(gòu)拼裝已在地面預(yù)制好的混凝土環(huán)片。盾構(gòu)每推進(jìn)一環(huán)距離，就在盾尾的支護(hù)下拼裝一環(huán)襯砌，并向襯砌外圍的空隙壓注水泥砂漿，以防止隧道及地面的沉降。盾構(gòu)推進(jìn)的反力由襯砌環(huán)片承擔(dān)。隨著環(huán)片逐環(huán)拼裝，隧道逐漸建成。33擴(kuò)徑盾構(gòu)施工法擴(kuò)徑盾構(gòu)施工法是對(duì)原有盾構(gòu)隧道上的部分區(qū)間進(jìn)行直徑擴(kuò)展。先依次撤除原有部分襯砌

20、和挖去部分圍巖，修建能夠設(shè)置擴(kuò)徑盾構(gòu)機(jī)的空間作為其出發(fā)基地。隨著襯砌的撤除，原有隧道的結(jié)構(gòu)，作用荷載和應(yīng)力將發(fā)生變化，所以必須在原有隧道開(kāi)孔部及附近采取加固措施。34球體盾構(gòu)施工法又稱(chēng)直角方向連續(xù)掘進(jìn)施工法，根據(jù)變換方法可分為縱、橫連續(xù)掘進(jìn)和橫、橫連續(xù)掘進(jìn)施工，均只使用一臺(tái)盾構(gòu)機(jī)。 4泥水加壓平衡盾構(gòu)機(jī)工作原理4.1泥水加壓平衡盾構(gòu)機(jī)的工作原理在刀盤(pán)后側(cè)設(shè)置隔板，它與刀盤(pán)之間形成泥水壓力室（土倉(cāng)），將已調(diào)整適合土質(zhì)狀態(tài)的泥水從送泥泵經(jīng)送泥管壓送至泥水壓力室形成泥水壓力，通過(guò)此壓力將泥水與土層間形成泥膜來(lái)保持開(kāi)挖面的穩(wěn)定。盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)時(shí)由旋轉(zhuǎn)刀盤(pán)切削下來(lái)的土砂經(jīng)土倉(cāng)內(nèi)攪拌裝置攪拌后形成高濃度的泥漿

21、，再由排泥泵經(jīng)排泥管輸送至地面的泥水分離設(shè)備進(jìn)行土砂與泥水分離處理，分離后土砂運(yùn)至棄渣場(chǎng)存放，泥水則送入調(diào)整槽進(jìn)行比重與粘度調(diào)整，使其達(dá)到要求后再循環(huán)至開(kāi)挖面使用，此一連貫動(dòng)作稱(chēng)之為泥水環(huán)流。在維持開(kāi)挖面穩(wěn)定狀態(tài)下，配合泥水環(huán)流進(jìn)行盾構(gòu)開(kāi)挖、推進(jìn)和環(huán)片支撐等循環(huán)作業(yè)，依次進(jìn)行至完成隧道施工。4.2泥水加壓平衡盾構(gòu)的特點(diǎn) （1）在不穩(wěn)定的地段中，當(dāng)盾構(gòu)開(kāi)挖受阻時(shí)，采用泥水加壓盾構(gòu)能使開(kāi)挖面保持穩(wěn)定。（2）挖土及出土全部機(jī)械化，并可在地面上控制，從而改善了隧道內(nèi)作業(yè)條件，提高了工作效率。（3）因采用管路排泥，能使隧道內(nèi)保持清潔。（4）對(duì)于大直徑礫石層只需增加破碎裝置和取礫石的分離裝置便能施工。（5

22、）泥水加壓平衡盾構(gòu)能適應(yīng)較廣的土層條件，可在不同覆土深度及惡劣的地質(zhì)條件下進(jìn)行施工，特別適用于地下水位高的不穩(wěn)定軟弱地層及江海底下的隧道施工。（6）需要泥水環(huán)流及分離設(shè)備，施工費(fèi)用昂貴，排放水要符合嚴(yán)格環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)（7）設(shè)備復(fù)雜，技術(shù)要求高，占地面積較大，專(zhuān)業(yè)維修人員多。5泥水加壓平衡盾構(gòu)施工 5.1施工流程 發(fā)進(jìn)臺(tái)安裝盾構(gòu)機(jī)吊裝反力座安裝鏡面試水及出發(fā)鏡面框安裝鏡面破除、發(fā)進(jìn)入洞初期掘進(jìn)設(shè)備轉(zhuǎn)換正式掘進(jìn)機(jī)頭碰壁鏡面破除出洞盾構(gòu)機(jī)及附屬設(shè)備解體吊離5.2入坑準(zhǔn)備作業(yè)（1）發(fā)進(jìn)臺(tái)安裝；利用發(fā)進(jìn)臺(tái)組裝盾構(gòu)機(jī)及試車(chē)校正盾構(gòu)機(jī)的方向及高程。發(fā)進(jìn)臺(tái)安裝時(shí)要精確控制其高程及方向，各構(gòu)件之間的螺栓或焊接連接必須

23、牢固可靠。 （2） 反力座安裝；反力座是盾構(gòu)機(jī)初期推進(jìn)時(shí)反力傳遞的支墩。反力座的拆除須待盾構(gòu)機(jī)全部推進(jìn)土中，并且環(huán)片摩擦力足以承受盾構(gòu)機(jī)最大推力時(shí)才可拆除。反力座在安裝時(shí)垂直方向必須與發(fā)進(jìn)臺(tái)的水平方向成直角 。（3） 假隧道及發(fā)進(jìn)止水封圈；在盾構(gòu)機(jī)發(fā)進(jìn)前端,首先安裝鏡面框圈（按設(shè)計(jì)的中心及高程），其次用鋼筋混凝土澆置一假隧道，第三安裝橡膠止水圈防止水砂外涌。 （4） 盾構(gòu)機(jī)吊裝；起重機(jī)械作業(yè)半徑內(nèi)嚴(yán)禁人員進(jìn)入；吊掛作業(yè)前認(rèn)真計(jì)算荷載和選用鋼絲索吊扣，以免發(fā)生危險(xiǎn)；盾構(gòu)機(jī)吊入時(shí)需加強(qiáng)吊車(chē)操作與吊掛人員的聯(lián)系，設(shè)專(zhuān)人指揮。 （5）環(huán)片假組立；假組立是指反力座至鏡面的距離，目的在于將盾構(gòu)機(jī)反作用力傳

24、遞于反力座上。一般采用鋼筋混凝土環(huán)片進(jìn)行假組立，因此環(huán)片組立后必須保持其真圓度，同時(shí)要用三角楔木打入環(huán)片與發(fā)進(jìn)臺(tái)間的間隙墊高環(huán)片，以保持環(huán)片的高程。 （6） 鏡面破除 ；檢查鏡面底盤(pán)改良段止封水效果和斷面大小，清除鏡面前的所有雜物，備齊足夠的補(bǔ)強(qiáng)、堵漏材料及抽水機(jī)等后，即可由下往上鑿除鏡面。 5.3初期掘進(jìn)盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞后，為了放置后續(xù)臺(tái)車(chē)等附屬設(shè)備，需先進(jìn)行一段距離的掘進(jìn)，然后再進(jìn)行設(shè)備轉(zhuǎn)換，這段距離的掘進(jìn)稱(chēng)為初期掘進(jìn)。 初期掘進(jìn)距離的最終確定取決于以下距離較長(zhǎng)的一段：（1）盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞后，環(huán)片摩擦力足以承受盾構(gòu)機(jī)最大推力的距離；（2）能放置后續(xù)臺(tái)車(chē)等附屬設(shè)備的距離。 5.4盾構(gòu)開(kāi)挖作業(yè)開(kāi)啟刀盤(pán)驅(qū)

25、動(dòng)液壓馬達(dá)，帶動(dòng)切削刀盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)。開(kāi)啟送、排泥漿泵、空壓機(jī)，建立起泥漿循環(huán)與泥水平衡系統(tǒng)。將一定濃度的泥漿泵送入泥水室中。此時(shí)，開(kāi)啟盾構(gòu)頂進(jìn)油缸組，使盾構(gòu)向前推進(jìn)。盾構(gòu)切削刀盤(pán)的刀具切入巖土中，切下的巖塊和土碴與泥漿經(jīng)過(guò)錐形粉碎腔進(jìn)入泥水泵送管道。在盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程中，必須隨時(shí)檢查泥水平衡系統(tǒng)各項(xiàng)參數(shù)，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。 當(dāng)盾構(gòu)向前推進(jìn)到比環(huán)片稍寬的寬度，進(jìn)行環(huán)片拼裝。整個(gè)襯砌環(huán)形成后，通過(guò)千斤頂提供動(dòng)力，進(jìn)行下一次掘進(jìn)。掘進(jìn)同時(shí)，對(duì)已安裝的環(huán)片進(jìn)行背填注漿，以填補(bǔ)其后的空隙。 5.5出洞準(zhǔn)備作業(yè)盾構(gòu)機(jī)出洞為盾構(gòu)施工最后階段的重要作業(yè)，為確保盾構(gòu)機(jī)能順利出洞，需做好出洞準(zhǔn)備工作盾構(gòu)機(jī)在出洞前的準(zhǔn)備，原則上與進(jìn)洞類(lèi)似，唯鏡面框及止水膠圈安裝須待盾構(gòu)機(jī)進(jìn)入井壁一半后才能安裝，以確保出洞的安全；當(dāng)安裝完隧道內(nèi)最后一環(huán)環(huán)片時(shí)，以空推方式將盾構(gòu)機(jī)與環(huán)片脫離。6結(jié)束語(yǔ)在管道穿越中盾構(gòu)施工不僅節(jié)約了時(shí)間，而且節(jié)約了財(cái)力，人力。更重要的是減少了安全事故發(fā)生。盾構(gòu)施工是管道穿越中醫(yī)重大性突破，為管道穿越帶來(lái)了很大的好處。而且盾構(gòu)施工適用的地質(zhì)范圍較大，從軟弱砂質(zhì)土層到砂礫層都可以適用。對(duì)于有豐富的水源和較好泥漿排放條件或泥漿僅需進(jìn)行沉淀處理排放的工程，使用泥水盾構(gòu)可降低施工費(fèi)用。在設(shè)計(jì)制造