地下工程盾構(gòu)法

2023/2/17第四章第四節(jié)盾構(gòu)法12、基本過程（1）在隧道某段的一端建立豎井或基坑，以供盾構(gòu)安裝就位。（2）盾構(gòu)從豎井或基坑的墻壁開孔動身，在地層中沿著設(shè)計軸線，向另一豎井或基坑的孔洞推動。盾構(gòu)推動中所受到的地層阻力，通過盾構(gòu)千斤頂傳至盾構(gòu)尾部已拼裝的隧道襯砌結(jié)構(gòu)上，再傳到豎井或基坑的后靠壁上。（3）盾構(gòu)①它既能支承地層荷載而又能在地層中推動②為圓形、矩形、馬蹄形等特殊形態(tài)的鋼筒結(jié)構(gòu)。2023/2/17第四章第四節(jié)盾構(gòu)法2③在鋼筒的前面設(shè)置各種類型的支撐和開挖土體的裝置④在鋼筒中段周圈內(nèi)面安裝頂進所需的千斤頂，⑤鋼筒尾部是具有確定空間的殼體——盾尾。⑥盾構(gòu)每推動一環(huán)距離，就在盾尾支護下拼裝一環(huán)襯砌，并剛好注漿、出碴。2023/2/17第四章第四節(jié)盾構(gòu)法3二、施工特點：1、優(yōu)點（１）除豎井施工外，施工作業(yè)均在地下進行，既不影響地面交通，又可削減對旁邊居民的噪音和振動影響；（２）隧道的施工費用不受埋深的很大影響；（３）盾構(gòu)推動、出土、拼裝襯砌等主要工序循環(huán)進行，易于管理，施工人員較少；（４）穿越江、河、海道時，不影響航運，且施工不受風(fēng)雨等氣候條件影響；（５）在土質(zhì)差。水位高的地方建設(shè)埋深較大的隧道，盾構(gòu)法有較高的技術(shù)經(jīng)濟優(yōu)越性；（６）土方量較少。

2023/2/17第四章第四節(jié)盾構(gòu)法42、主要問題：（１）當(dāng)隧道曲線半徑過小時，施工較為困難，（２）在陸地建立隧道時，如隧道埋深太淺，則盾構(gòu)法施工困難很大，而在水下時，如覆土太淺，則盾構(gòu)法不夠平安；（３）盾構(gòu)施工中接受全氣壓方法以疏干和穩(wěn)定地層時，對勞動疼惜要求較高，施工條件差，目前已多用局部氣壓代替；（４）盾構(gòu)施工過程中引起的隧道上方確定范圍內(nèi)的地表下沉較難完全防止；（５）盾構(gòu)法施工所用的拼裝襯砌，防水困難。2023/2/17第四章第四節(jié)盾構(gòu)法5三、盾構(gòu)機具鋼殼部分由外殼板和加勁材料所組成，分為切口環(huán)、支承環(huán)及盾尾三部分。（１）切口環(huán)切口環(huán)位于盾構(gòu)的前方，作為挖土和擋土部分，要求切口環(huán)的形態(tài)、尺寸必需與圍巖條件相適合；刃腳必需是堅實，易貫入地層的結(jié)構(gòu)。2023/2/17第四章第四節(jié)盾構(gòu)法6（２）支承環(huán)支承環(huán)是切口環(huán)與盾尾的連接部分，內(nèi)部為安裝切削刀盤的驅(qū)動裝置、排土裝置、盾構(gòu)千斤頂?shù)鹊目臻g和進行推動操作的場所。支承環(huán)是盾構(gòu)的主體結(jié)構(gòu)，承受作用于盾構(gòu)上的全部荷載。（３）盾尾盾構(gòu)法隧道襯砌的拼裝是在盾尾的疼惜下進行的。因此要求盾尾的長度必需依據(jù)管片寬度和形態(tài)確定，最小長度必需保證襯砌組裝工作的進行，同時應(yīng)考慮在襯砌組裝后因破損而需更換管片、修盾構(gòu)千斤頂和在曲線段進行施工等條件，使其具有一些余裕量。2023/2/17第四章第四節(jié)盾構(gòu)法72023/2/17第四章第四節(jié)盾構(gòu)法8（三）盾構(gòu)隧道襯砌的基本類型盾構(gòu)隧道的襯砌，通常分為一次襯砌和二次襯砌。1、一次襯砌是由管片組裝成的環(huán)形結(jié)構(gòu)；一次襯砌應(yīng)能立刻承受施工荷載和永久荷載，并且有足夠的剛度和強度；不透水、耐腐蝕，具有足夠的耐久性能；裝配成環(huán)的襯砌一般由數(shù)塊管片，彼此之間用螺栓連接。環(huán)與環(huán)之間一般是錯縫拼裝。2、二次襯砌是在一次襯砌內(nèi)側(cè)灌注的混凝土結(jié)構(gòu)。2023/2/17第四章第四節(jié)盾構(gòu)法9（四）盾構(gòu)法施工盾構(gòu)法施工的內(nèi)容包括盾構(gòu)的動身和到達，盾構(gòu)的掘進、襯砌，壓漿和防水等。１．盾構(gòu)的動身和到達（１）豎井①在動身和到達時，須要有拼裝和拆卸盾構(gòu)用的豎井②當(dāng)盾構(gòu)須要調(diào)轉(zhuǎn)方向或線路在急曲線的部位，須要設(shè)置中間豎井和方向變換豎井。2023/2/17第四章第四節(jié)盾構(gòu)法10（２）動身和到達①動身口是利用在動身豎井內(nèi)臨時設(shè)置的管片等作為后背向前推動的，從動身口進入地層，沿所定的線路方向向前推動。起先推動的方法，有疼惜工作面穩(wěn)定：①化學(xué)注漿法，②替換法（泥漿固化法）③凍結(jié)法，④豎井壓氣法利用鋼板樁：⑤雙層鋼板樁施工法開挖臨時隔墻：⑥開挖，回填施工法⑦開挖、臨時隔墻施工法2023/2/17第四章第四節(jié)盾構(gòu)法11②到達口所謂到達就是在保持圍巖穩(wěn)定的同時，把盾構(gòu)沿著所定的路途推動到豎井的到達面，然后從預(yù)先準備的開口面將盾構(gòu)推出，或者是直到到達面的所定位置為止所進行的一連串作業(yè)。2023/2/17第四章第四節(jié)盾構(gòu)法12２．盾構(gòu)的推動盾構(gòu)推動時必需依據(jù)圍巖條件，保證工作面的穩(wěn)定，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整千斤頂?shù)男谐毯屯屏?，沿所定路途方向精確地進行推動。2023/2/17第四章第四節(jié)盾構(gòu)法13３．氣壓施工在含水砂土和懦弱粘土地層中用盾構(gòu)法施工時，會發(fā)生開挖面涌水和土層坍塌等狀況，從而影響盾構(gòu)的推動。在這類地層中施工，須同時運用穩(wěn)定地基的幫助工法。迄今為止，氣壓或局部氣壓施工，是一種常用的穩(wěn)定地基施工法，氣壓施工對開挖面的作用有：阻擋開挖面涌水，防止坍塌，穩(wěn)定開挖面以及壓縮空氣可使地層發(fā)生脫水作用而增大土的抗剪強度等。2023/2/17第四章第四節(jié)盾構(gòu)法14４．襯砌、壓注及防水（１）一次襯砌一般是在推動完了后將幾塊管片組成環(huán)狀，使盾構(gòu)處于可隨時進行下一次推動的狀態(tài)。一次裝配式襯砌的施工是依照組裝管片的依次從下部起先逐次收回千斤頂，管片的環(huán)向接頭一般均錯縫拼裝。組裝前徹底清掃，防止產(chǎn)生錯臺和存有雜物，管片間應(yīng)相互密貼。2023/2/17第四章第四節(jié)盾構(gòu)法15（２）回填注漿在盾構(gòu)推動的同時或其后立刻進行注漿，將襯砌背后的空隙全部填實，防止圍巖松弛和下沉、防止襯砌漏水、漏氣，以及保持襯砌環(huán)早期穩(wěn)定的作用。（３）襯砌防水襯砌防水分為密封、嵌縫、螺栓孔防水三種。2023/2/17第四章第四節(jié)盾構(gòu)法16①密封密封是在管片接頭表面進行噴涂或粘貼膠條的方法。②螺栓孔防水螺栓孔防水是在螺栓墊圈及螺栓孔間放入環(huán)形襯墊，在緊固螺栓時，此襯墊的一部分產(chǎn)生變形，填滿在螺栓孔壁和墊圈表面間形成的空隙中，防止從螺栓孔中漏