盾構(gòu)法隧道施工培訓(xùn)課件圖文豐富

盾構(gòu)施工技術(shù)主講人：顧惠斌一發(fā)展史：

最早是在1818年由英國工程師布魯諾爾(M.I,Brunel)發(fā)明的，他是從船的木板中，有一種蛀蟲鉆出孔道，并用它分泌的粘液加固洞穴得到啟發(fā)而研制出的，并于1825年開始用一個寬11.58m、高6.7m的矩形盾構(gòu)，在英國倫教的泰晤出河下面修建世界第一條水底隧道。施工中遇到泥水涌入隧道的極大困難，兩次被淹，直至1835年對后構(gòu)作了改良.用壓氣輔助施工，才于1843年完工。隧道全長458m。1888~1890年間用盾構(gòu)法在美國和加拿大間的圣克萊(St,Clair)河下建成了一條直徑為6.40m，長為1870m的薩爾尼亞(Sarnia)水底隧道，為盾構(gòu)法修建隧道開拓了更為廣闊地發(fā)展前景。20世紀初，盾構(gòu)法施工已在美、英、法、俄等國開始推廣，已用在水底公路隧道、地下鐵道、上下水道、電力、通訊煤氣等市政公用地下設(shè)施管道。1932年原蘇聯(lián)開始用直徑為6.6~9.5m的盾構(gòu)先后在其斯科、列寧格勒、基輔等城市修建地下鐵道的區(qū)間隧道及車站。1922年日本開始用盾構(gòu)法修筑國鐵奧羽線折渡隧道。

1953年東北阜新煤礦用直徑2.6米手掘式盾構(gòu)修建疏水管道

盾構(gòu)機主要由殼體推進系統(tǒng)拼裝系統(tǒng)出土系統(tǒng)組成設(shè)置盾構(gòu)外殼的目的是保護掘削、排土、推進、施工襯砌等所有作業(yè)設(shè)備、裝置的安全，故整個外殼用鋼板制作，并用環(huán)形梁加固支承。

1，盾構(gòu)殼體從工作面開始可分為切口環(huán)、支承環(huán)和盾尾三部分。

二盾構(gòu)機的結(jié)構(gòu)盾構(gòu)機盾構(gòu)機盾構(gòu)縱剖圖切口環(huán)：是盾構(gòu)構(gòu)的前導(dǎo)導(dǎo)部分，，在其內(nèi)內(nèi)部和前前方可以以設(shè)置各各種類型型的開挖挖和支承承地層的的裝置支承環(huán)：是盾構(gòu)構(gòu)的主要要承載結(jié)結(jié)構(gòu)，沿沿其內(nèi)周周邊均勻勻地裝有有推動盾盾構(gòu)前進進的千斤斤頂，以以及開挖挖機械的的驅(qū)動裝裝置和排排土裝置置盾尾：是襯砌砌作業(yè)的的場所，，其內(nèi)部部設(shè)置襯襯砌拼裝裝機盾構(gòu)靈敏敏度：L/D，，越小越越靈敏盾構(gòu)縱剖圖切口環(huán)：是盾構(gòu)構(gòu)的前導(dǎo)導(dǎo)部分，，在其內(nèi)內(nèi)部和前前方可以以設(shè)置各各種類型型的開挖挖和支承承地層的的裝置支承環(huán)：是盾構(gòu)構(gòu)的主要要承載結(jié)結(jié)構(gòu)，沿沿其內(nèi)周周邊均勻勻地裝有有推動盾盾構(gòu)前進進的千斤斤頂，以以及開挖挖機械的的驅(qū)動裝裝置和排排土裝置置盾尾：是襯砌砌作業(yè)的的場所，，其內(nèi)部部設(shè)置襯襯砌拼裝裝機盾構(gòu)靈敏敏度：L/D，，越小越越靈敏公穿鐵箱箱涵頂進進施工控制室控制臺2，盾構(gòu)構(gòu)推進系系統(tǒng)(一)盾構(gòu)的推推力盾構(gòu)的前前進和方方向調(diào)整整是靠千千斤頂推推進實現(xiàn)現(xiàn)的。因因此，要要求盾構(gòu)構(gòu)千斤頂頂有足夠夠力可用用以克服服盾構(gòu)推推進過程程中所遇遇到的各各種阻力力。決定定盾構(gòu)的的推力主主要有如如下因素素。（1）盾構(gòu)殼體體與土之之間的摩摩擦力；（2）工作面推推進阻力力；（3）推進中切切口插入入土中的的阻力；（4）管片與盾盾尾摩擦擦阻力等等。除了考慮慮以上因因素外，，還有轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向、糾糾偏、防防偏轉(zhuǎn)的的穩(wěn)定裝裝置，擋擋板等的的阻力和和后車架架的牽引引阻力等等。一般來說說，把考考慮以上上因素的的計算值值再乘以以安全系系數(shù)2所得的數(shù)數(shù)值作為為盾構(gòu)的的推力。。螺旋輸送送機出土土土箱運土土井口土箱箱吊運出土出土盾構(gòu)法施工概貌盾構(gòu)盾構(gòu)千斤頂壓漿孔在盾尾空隙中的壓漿出土轉(zhuǎn)盤盾構(gòu)正面網(wǎng)格管片拼裝機管片壓漿泵出土機由管片組成的隧道襯砌結(jié)構(gòu)后盾管片豎井盾構(gòu)法施工概貌盾構(gòu)法是使用所所謂的““盾構(gòu)””機械，，在圍巖巖中推進進，一邊邊防止土砂砂的崩坍坍，一邊在其內(nèi)部部進行開開挖、襯砌作業(yè)業(yè)修建隧道道的方法法。三盾構(gòu)法的的主要優(yōu)優(yōu)缺點除豎井施施工外，，施工作作業(yè)均在在地下進進行，噪噪音、振振動引起起的公害害小，既既不影響響地面交交通，又又可減少少對附近近居民的的噪音和和振動影影響。盾構(gòu)推進進、出土土、拼裝裝襯砌等等主要工工序循環(huán)環(huán)進行，，施工易易于管理理，施工工人員也也較少，，勞動強強度低，，生產(chǎn)效效率高。。土方量外外運較少少。穿越河道道時不影影響航運運。中日兩國國盾構(gòu)隧隧道各項項成本費費用構(gòu)成成施工不受受風雨等等氣候條條件影響響。隧道的施施工費用用不受覆覆土量多多少影響響，適宜宜于建造造覆土較較深的隧隧道。在在土質(zhì)差差水位高高的地方方建設(shè)埋埋深較大大的隧道道，盾構(gòu)構(gòu)法有較較好的技技術(shù)經(jīng)濟濟優(yōu)越性性。當隧道穿過河河底或其他建建筑物時，不不影響施工。。只要設(shè)法使盾盾構(gòu)的開挖面面穩(wěn)定，則隧隧道越深、地地基越差、土土中影響施工工的埋設(shè)物等等越多，與明明挖法相比，，經(jīng)濟上、施施工進度上越越有利。當隧道曲線半徑過小時，施工較為為困難。在陸地建造隧道時，，如隧道覆土太淺淺，開挖面穩(wěn)定定甚為困難，，甚至不能施施工，而在水下時，如覆土太淺則盾構(gòu)法施工工不夠安全，，要確保一定定厚度的覆土土。豎井中長期有有噪聲和振動動，要有解決的的措施。盾構(gòu)施工中采采用全氣壓方方法以疏干和和穩(wěn)定地層時時，對勞動保保護要求較高高，施工條件件差。盾構(gòu)法存在的的不足盾構(gòu)法隧道上方一定定范圍內(nèi)的地地表沉陷尚難難完全防止，特別在飽和和含水松軟的的土層中，要要采取嚴密的的技術(shù)措施才才能把沉陷限限制在很小的的限度內(nèi)，目目前還不能完完全防止以盾盾構(gòu)正上方為為中心土層的的地表沉降。。在飽和含水地地層中，盾構(gòu)法施工工所用的拼裝裝襯砌，對達達到整體結(jié)構(gòu)防水水性的技術(shù)要要求較高。倫敦泰晤士河河塔橋倫敦泰晤士河河塔橋悉尼海港大橋橋法國米洛高架架橋江陰大橋南京長江三橋橋大勝關(guān)京滬高高鐵大橋大勝關(guān)京滬高高鐵大橋重慶江津長江江大橋上海長江大橋橋上海長江大橋橋南京賽虹橋立立交上海天目路立立交橋盾構(gòu)隧道的斷斷面形狀一般般為圓形，也也可采用矩形形、馬蹄形、、橢圓形、雙雙圓形、多圓圓形等。圓形形隧道最大直直徑已達14.14m。四盾構(gòu)隧道斷面面形狀盾構(gòu)的分類方方法較多，可可按盾構(gòu)切削斷面的形形狀；盾構(gòu)自身構(gòu)造造的特征、尺尺寸的大小、、功能；挖掘土體的方方式；掘削面的擋土土形式；穩(wěn)定掘削面的的加壓方式；施工方法；適用土質(zhì)的狀狀況等多種方式分分類。五盾構(gòu)機的種類類盾構(gòu)機（Shield）敞開式盾構(gòu)復(fù)合盾構(gòu)插刀盾構(gòu)網(wǎng)格式盾構(gòu)全氣壓盾構(gòu)半敞開式盾構(gòu)構(gòu)密閉式盾構(gòu)土壓平衡盾構(gòu)構(gòu)泥水平衡盾構(gòu)構(gòu)機械開挖盾構(gòu)構(gòu)手掘式盾構(gòu)（1）土壓平衡盾盾構(gòu)土壓平衡盾構(gòu)構(gòu)定義：土壓平衡式盾盾構(gòu)機用開挖挖出的土料作作為支撐開挖挖面穩(wěn)穩(wěn)定的介質(zhì)質(zhì)，適用條件：土料具有良好好的塑性變形形，軟稠度，，內(nèi)摩擦角小小及滲透率小小。由于一般土壤壤不能完全滿滿足這些特性性，所以要進進行改良。改改良的方法通通常為：加水水，膨潤土，，粘土，聚合合物和泡沫等等，根據(jù)土質(zhì)情況況選用。通過過這些改良措措施，擴大了了土壓平衡式式盾構(gòu)機的應(yīng)應(yīng)用范圍。土壓平衡式盾盾構(gòu)土壓平衡盾構(gòu)構(gòu)土壓平衡盾構(gòu)構(gòu)是把土料(必要時添加泡泡沫等對土壤壤進行改良)作為穩(wěn)定開挖挖面的介質(zhì)，，刀盤后隔板板與開挖面之之間形成泥土土室，刀盤旋旋轉(zhuǎn)開挖使泥泥土料增加，，再由螺旋輸輸料器旋轉(zhuǎn)將將土料運出，，泥土室內(nèi)土土壓可由刀盤盤旋轉(zhuǎn)開挖速速度和螺旋輸輸出料器出土土量(旋轉(zhuǎn)速度)進行調(diào)節(jié)。它它又可細分為為削土加壓盾盾構(gòu)、加泥土土壓盾構(gòu)和復(fù)復(fù)合土壓盾構(gòu)構(gòu)。4號線施工地面面泡沫地鐵十號線施施工地面泡沫沫土壓平衡式盾盾構(gòu)土壓平衡式盾盾構(gòu)機的主要要部件土壓平衡盾構(gòu)構(gòu)機的基本裝裝置是切削刀刀盤，開挖室室以及螺旋輸輸送機等。1切削刀盤切割開挖面上上的土壤和在在開挖室內(nèi)攪攪拌使之變成成可塑的泥土土漿。切削刀刀盤前面一般般布置有添加加土壤改良劑劑料的灌注口口，對開挖面面上的土壤進進行改良處理理。切削刀盤盤盤面有封閉閉式和敞開式式兩種。封閉式切削刀刀盤是用于開挖面面不穩(wěn)定的土土層類型，這這樣可以避免免在開挖面有有大量的土壤壤松動。缺點：是在開挖面上上支撐壓力的的分布不均勻勻。承壓隔板板上測得的土土壓值不一定定就是真實值值，它還和刀刀盤的位置和和轉(zhuǎn)向有關(guān)。。敞開式切削刀刀盤（敞開式星形形設(shè)計），一一般不會發(fā)生生阻塞，此時時開挖面支撐撐壓力分布均均勻且送到螺螺旋輸送機上上的土料流動動穩(wěn)定。缺點：是由于缺乏機機械支撐，進進入壓縮空氣氣下的開挖室室的危險較大大。此外，長長時間運行時時，在覆土淺淺時易造成沉沉降，穩(wěn)定性性和刀盤的強強度降低。土壓平衡式盾盾構(gòu)2開挖室（密封封艙）切削刀盤與后后面的承壓隔隔板之間所形形成的一個空空間。用于存儲被刀刀盤削切下來來的土體，并并加以攪拌使使其成為不透透水的，具有有適當流動性性的塑流體，，使其能及時時充滿密封艙艙和螺旋輸送送機的全部空空間，對開挖挖面進行封閉閉，以維持開開挖面的穩(wěn)定定性，同時也也便于將其排排出。土壓平衡式盾盾構(gòu)3螺旋輸送機功能：用來將密封艙艙內(nèi)的塑流狀狀土體排出盾盾構(gòu)外，并在在排土過程中中，利用螺旋旋槳葉片與土土體間的摩擦擦和土體阻塞塞所產(chǎn)生的壓壓力損失，將將螺旋輸送機機排出口的泥泥土壓力降至至一個大氣壓壓，使其不發(fā)發(fā)生噴漏現(xiàn)象象。螺旋輸送機的的圓柱形殼體體有一段是可可以伸縮的。。它伸到開挖挖室內(nèi)部,可以改善土料料的供應(yīng)。由由于存在摩擦擦，在殼體內(nèi)內(nèi)的土料不能能旋轉(zhuǎn)，只能能作軸向移動動。螺螺旋輸送機的的安裝位置較較低時更好用用，因為土料料是利用其自自身重量壓入入螺旋輸送機機開口中的。。當螺旋輸送送機位于中心心時，必須將將在開挖室下下部的土料向向上壓送以克克服重力作用用。若螺旋輸輸送機位于更更低的位置，，使用壓縮空空氣將開挖室室內(nèi)的土料向向低位壓送沒沒什么問題，，因此壓縮空空氣氣室的位位置越高越好好。土壓平平衡式式盾構(gòu)構(gòu)（2）復(fù)合合型土土壓平平衡盾盾構(gòu)復(fù)合式式盾構(gòu)構(gòu)機（3）泥水水加壓壓盾構(gòu)構(gòu)泥水平平衡盾盾構(gòu)泥水式式盾構(gòu)構(gòu)機是是通過過加壓壓泥水水或泥泥漿(通常為為膨潤潤土懸懸浮液液)來穩(wěn)定定開挖挖面，，在機機械式式盾構(gòu)構(gòu)的刀刀盤的的后側(cè)側(cè)，其其刀盤盤后面面有一一個密密封隔隔板，，把水水、粘粘土及及其添添加劑劑混合合制成成的泥泥水，，經(jīng)輸輸送管管道壓壓入泥泥水倉倉，待待泥水水充滿滿整個個泥水水倉，，并具具有一一定壓壓力，，形成成泥水水壓力力室，，開挖挖土料料與泥泥漿混混合由由泥漿漿泵輸輸送到到洞外外分離離廠，，經(jīng)分分離后后泥漿漿重復(fù)復(fù)使用用。通通過泥泥水的的加壓壓作用用和壓壓力保保持開開挖工工作面面的穩(wěn)穩(wěn)定。。盾構(gòu)構(gòu)推進進時，，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)刀盤盤切削削下來來的土土砂經(jīng)經(jīng)攪拌拌裝置置攪拌拌后形形成高高濃度度泥水水，用用流體體輸送送方式式送到到地面面泥水水分離離系統(tǒng)統(tǒng)，將將碴土土、水水分離離后重重新送送回泥泥水倉倉，這這就是是泥水水加壓壓平衡衡式盾盾構(gòu)法法的主主要特特征。。因為為是泥泥水壓壓力使使掘削削面穩(wěn)穩(wěn)定平平衡的的，故故得名名泥水水加壓壓平衡衡盾構(gòu)構(gòu)，簡簡稱泥泥水盾構(gòu)構(gòu)。泥水盾盾構(gòu)67泥漿制制備與與分離離廢棄漿漿液的的處理理68六盾構(gòu)機機選型型的主主要內(nèi)內(nèi)容盾構(gòu)機機基本本類型型的選選擇土壓盾盾構(gòu)、、泥水水盾構(gòu)構(gòu)盾構(gòu)刀刀盤與與刀具具的選選擇幅條式式刀盤盤、面面板式式刀盤盤滾刀、、切刀刀、先先行刀刀、超超挖刀刀主要功功能的的配置置渣土改改良、、防沉沉淀沖沖刷主要參參數(shù)設(shè)設(shè)計扭矩、、推力力、排排渣能能力等等等69環(huán)境因因素：：建構(gòu)構(gòu)筑物物、場場地環(huán)環(huán)境、、工程程投資資作為控控制地地層變變形能能力評評判，，泥水水盾構(gòu)構(gòu)優(yōu)于于土壓壓盾構(gòu)構(gòu)；但但是由由于泥泥水處處理系系統(tǒng)的的需要要，工工作場場地要要求大大。從工程程投資資角度度考慮慮，一一般泥泥水盾盾構(gòu)施施工的的成本本高于于土壓壓盾構(gòu)構(gòu)的15~20%；且泥泥水處處理系系統(tǒng)會會造成成噪音音污染染。盾構(gòu)選選型的的地質(zhì)質(zhì)與環(huán)環(huán)境適適應(yīng)性性70選型的的原則則：“掘得得進、、排得得出、、穩(wěn)得得住、、耐得得久””地質(zhì)影影響因因素：：軟土土地層層、巖巖石地地層一般來來說對對于土土層或或淤泥泥質(zhì)地地層，，選擇擇土壓壓平衡衡盾構(gòu)構(gòu)；而而富水水砂層層且環(huán)環(huán)境敏敏感選選擇泥泥水盾盾構(gòu)；；對于于巖石石地層層或復(fù)復(fù)合地地層選選擇土土壓盾盾構(gòu)；；主要因因素有有：地地層的的滲透透系數(shù)數(shù)、巖巖土層層的顆顆粒分分布與與組份份、巖巖石的的強度度、巖巖石的的RQD指標、、地質(zhì)質(zhì)構(gòu)造造。盾構(gòu)選選型的的地質(zhì)質(zhì)與環(huán)環(huán)境適適應(yīng)性性71盾構(gòu)及TBM是一種種特殊殊的隧隧道專專用設(shè)設(shè)備，，一般來來講它是根根據(jù)某某一具具體工工程““量量體裁裁衣””設(shè)計計的大大型隧隧道施施工機機械，，集機、、電、、液、、氣一一體化化，其其靈活活性較較差，，不具具備通通用性性，因因此在在盾構(gòu)構(gòu)與TBM使用用和選選擇方方面應(yīng)應(yīng)當做做到風風險分分析到到位、、科學(xué)學(xué)論證證充分分。七盾構(gòu)和TBM特性性機及差差異72高科技技性盾構(gòu)涉涉及多多學(xué)科科、多多理論論，綜綜合交交叉；；主要專專業(yè)：：土木木、機機械、、電氣氣、液液壓、、測量量、環(huán)環(huán)控等等；動畫來來源于于“863”計劃項項目73小型盾盾構(gòu)約約2000萬元，，中型盾盾構(gòu)約約4500萬元，，TBM約1.2億元大型盾盾構(gòu)約約1.4億元，，TBM約2~3億元超大型型盾構(gòu)構(gòu)約3億多元元。高投入入性八盾構(gòu)施施工技技術(shù)1、施施工工工藝流流程到達掘進盾構(gòu)機下井盾構(gòu)機就位調(diào)試初始掘進設(shè)備調(diào)整正常掘進盾構(gòu)進站、解體吊出圍護結(jié)構(gòu)鑿除洞門密封圈安裝盾構(gòu)機接收托架始發(fā)井端頭加固始發(fā)反力架安裝洞門密封圈安裝始發(fā)井端頭圍護樁鑿除盾構(gòu)施工工藝流程盾構(gòu)工工作井井豎井施工工在盾構(gòu)法法隧道的的起始端端和終端端各建一一個工作作井；盾構(gòu)在起起始端工工作井內(nèi)內(nèi)安裝就就位；依靠盾構(gòu)構(gòu)千斤頂頂推力（（作用在在新拼裝裝好的襯襯砌和工工作井后后壁上））將盾構(gòu)構(gòu)從起始始工作井井的壁墻墻開孔處處推出；；盾構(gòu)在地地層中沿沿著設(shè)計計軸線推推進，在在推進的的同時不不斷出土土和安裝裝襯砌管管片；盾構(gòu)法施施工步驟驟及時地向向襯砌背背后的空空隙注漿漿，防止止地層移移動和固固定襯砌砌環(huán)的位位置；盾構(gòu)進入入終端工工作井并并被拆除除，如施施工需要要，也可可穿越工工作井再再向前推推進。盾構(gòu)法施施工步驟驟刀盤吊運運(1)端頭加固固為了確保保盾構(gòu)始始發(fā)和到到達時施施工安全全，確保保地層穩(wěn)穩(wěn)定，以以防端頭頭地層發(fā)發(fā)生坍塌塌或涌漏漏水等意意外情況況，根據(jù)據(jù)各始發(fā)發(fā)和到達達端頭工工程地質(zhì)質(zhì)、水文文地質(zhì)和和端頭結(jié)結(jié)構(gòu)等綜綜合分析析與評價價，決定定是否對對洞門端端頭地層層進行加加固處理理。端頭頭加固有有高壓旋旋噴樁、、攪拌樁樁、靜壓壓注漿等等多種形形式。2、施工工工藝(2)洞門破除除始發(fā)前將將車站洞洞門部位位的端頭頭圍護樁樁進行鑿鑿除，采采用油炮炮+人工施工工作方式式進行鑿鑿除，先先沿洞四四周鑿除除采用油油炮A部分，再再用人工工持風鎬鎬鑿除B部分。鑿鑿除時圍圍護樁內(nèi)內(nèi)層鋼筋筋先不割割除，待待盾構(gòu)進進洞或出出洞時再再迅速割割除。2、施工工工藝介紹紹盾構(gòu)進洞洞(3)始發(fā)設(shè)施施的安裝裝始發(fā)托架的安裝1)始發(fā)托架架安裝洞門鑿除除完成之之后，依依據(jù)隧道道設(shè)計軸軸線定出出盾構(gòu)始始發(fā)姿態(tài)態(tài)的空間間位置，，然后反反推出始始發(fā)臺的的空間位位置。由由于始發(fā)發(fā)臺在盾盾構(gòu)始發(fā)發(fā)時要承承受縱向向、橫向向的推力力以及約約束盾構(gòu)構(gòu)旋轉(zhuǎn)的的扭矩。。所以在在盾構(gòu)始始發(fā)之前前，先對對始發(fā)臺臺兩側(cè)進進行加固固。2)反力架安安裝在盾構(gòu)主主機與后后配套連連接之前前，開始始進行反反力架的的安裝。。由于反反力架為為盾構(gòu)始始發(fā)時提提供反推推力，在在安裝反反力架時時，反力力架端面面與始發(fā)發(fā)臺水平平軸垂直直，以便便盾構(gòu)軸軸線與隧隧道設(shè)計計軸線保保持平行行。安裝裝時反力力架與盾盾構(gòu)始發(fā)發(fā)井結(jié)構(gòu)構(gòu)連接部部位的間間隙要墊墊實，以以保證反反力架腳腳板有足足夠的抗抗壓強度度。3)洞門密封封及止水水裝置的的安裝洞口密封封采用右右圖所示示的折葉葉式密封封壓板。。其施工工分兩步步進行施施工，第第一步在在始發(fā)端端墻施工工過程中中，做好好始發(fā)洞洞門預(yù)埋埋件的埋埋設(shè)工作作。在埋埋設(shè)過程程中預(yù)埋埋件與端端墻結(jié)構(gòu)構(gòu)鋼筋連連接在一一起。第第二步在在盾構(gòu)正正式始發(fā)發(fā)之前，，清理完完洞口的的碴土后后及時安安裝洞口口密封壓壓板及橡橡膠簾布布板。(4)負環(huán)管片片安裝按設(shè)計要要求經(jīng)精精確測量量定位后后，組裝裝反力架架和負環(huán)環(huán)管片，，為盾構(gòu)構(gòu)推進提提供后座座反力。。反力架架和負環(huán)環(huán)管片的的布置，，靠近反反力架的的一環(huán)為為基準環(huán)環(huán)，基準準環(huán)為鋼鋼管片，，其余負負環(huán)管片片為與隧隧道管片片相同的的混凝土土管片。。為利于于洞門施施工，0環(huán)伸入洞洞內(nèi)0.4～0.8m，在洞門門施工時時再將這這環(huán)管片片鑿除，，負環(huán)管管片組裝裝采用錯錯縫拼裝裝。負管片安安裝工作井施施工◢井下安安裝盾構(gòu)構(gòu)（始發(fā)發(fā)井）盾構(gòu)推進進洞（接接收井））◣（5）盾構(gòu)掘掘進1)試驗段（（始發(fā)段段）掘進進:盾構(gòu)始發(fā)發(fā)井始發(fā)發(fā)，始發(fā)發(fā)掘進長長度為80～100米定義為為試驗段段掘進。。①盾構(gòu)構(gòu)機與后后續(xù)臺車車的長度度（80m）；②始發(fā)發(fā)井內(nèi)洞洞口處布布置雙線線道岔所所需長度度；③管片片與土體體之間的的摩擦力力足以支支撐盾構(gòu)構(gòu)機的正正常掘進進；的準確性性。（5）盾構(gòu)掘掘進2)盾構(gòu)正常常段掘進進:盾構(gòu)機正正常掘進進范圍為為除初始始掘進80m和、到達達掘進50m外的長度度。盾構(gòu)構(gòu)機在完完成試驗驗段掘進進后，對對始發(fā)設(shè)設(shè)施進行行必要的的調(diào)整，，為正常常掘進準準備條件件，調(diào)整整工作包包括：拆拆除負環(huán)環(huán)管片、、始發(fā)基基座和反反力架；；在站內(nèi)內(nèi)鋪設(shè)雙雙線軌道道；其他他各種管管線的延延伸和連連接。盾構(gòu)機正正常掘進進段根據(jù)據(jù)隧道穿穿過不同同的地層層情況，，選定不不同的盾盾構(gòu)機掘掘進模式式如下：：A、Ⅰ、Ⅱ類圍巖及及地表有有建筑物物的地段段：地層層自穩(wěn)性性較差，，盾構(gòu)機機切削土土體以刮刮刀為主主，采用用土壓平平衡模式式掘進。。刀盤緊緊貼開挖挖面，土土倉所設(shè)設(shè)壓力與與開挖面面水土壓壓力相平平衡，嚴嚴格控制制出土量量。B、Ⅲ類圍巖：：巖石組組織結(jié)構(gòu)構(gòu)已大部部分破壞壞，風化化裂隙發(fā)發(fā)育，巖巖體破碎碎，遇水水易崩解解，地層層有一定定的自穩(wěn)穩(wěn)性，采采用半敞敞開掘進進模式掘掘進，在在土倉內(nèi)內(nèi)注入高高壓空氣氣，以穩(wěn)穩(wěn)定掌子子面土體體和排水水，并向向開挖面面注入泡泡沫等改改良劑，，改良切切削土體體的和易易性和流流塑性，，防止在在刀盤上上和土倉倉內(nèi)形成成泥餅。。C、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ類圍巖巖：地地層巖巖石組組織結(jié)結(jié)構(gòu)部部分破破壞，，巖質(zhì)質(zhì)堅硬硬，地地層穩(wěn)穩(wěn)定性性較好好，采采用敞敞開掘掘進模模式掘掘進，，向掌掌子面面注入入泡沫沫或水水，減減少對對滾刀刀的磨磨損。?？陀^上上在同同一施施工區(qū)區(qū)間地地層變變化也也比較較突然然，上上下不不均、、球狀狀風化化體、、孤石石等不不良地地質(zhì)經(jīng)經(jīng)常存存在，，給盾盾構(gòu)的的施工工組織織管理理和掘掘進技技術(shù)帶帶來很很大難難度，，在施施工中中需要要采用用較多多的輔輔助工工法并并且經(jīng)經(jīng)常調(diào)調(diào)整掘掘進參參數(shù)甚甚至轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換掘掘進模模式以以適應(yīng)應(yīng)變化化的地地層。。掘進參參數(shù)是是指：：土倉倉壓力力、刀刀盤推推力及及扭矩矩、刀刀盤轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速、、螺旋旋機轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速等等一些些通過過盾構(gòu)構(gòu)機操操作或或PLC設(shè)置達達到正正常掘掘進保保證施施工安安全的的技術(shù)術(shù)指標標。盾構(gòu)機機的掘掘進參參數(shù)土倉壓壓力：：是土土壓平平衡或或泥水水平衡衡掘進進中最最能體體現(xiàn)掌掌子面面穩(wěn)定定狀況況的一一項操操作指指標，，是利利用刀刀盤的的一系系列操操作（（推力力、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速及及貫入入度等等）與與螺旋旋輸送送機的的轉(zhuǎn)速速合理理匹配配來完完成的的一種種動態(tài)態(tài)的平平衡。。其數(shù)數(shù)據(jù)是是通過過土倉倉壁上上的土土壓傳傳感器器采集集反饋饋的。。一般般以最最上方方的傳傳感器器數(shù)據(jù)據(jù)作為為控制制指標標，在在實際際土壓壓平衡衡模式式操作作過程程中，，土倉倉壓力力設(shè)置置宜略略高于于掌子子面的的水土土壓力力（理理論計計算值值）。。刀盤推推力：：是所所有推推進千千斤頂頂推力力的總總和，，通過過千斤斤頂?shù)牡墓ぷ髯饔蛪簤阂约凹巴七M進速度度旋鈕鈕來控控制，，但主主要以以前者者控制制為主主。除除了推推力本本身以以外，，在操操作面面板上上能體體現(xiàn)刀刀盤推推力大大小是是否適適當?shù)牡闹笜藰擞校海贺炄肴攵?、、扭矩矩，甚甚至推推進速速度在在一定定程度度上也也能反反映推推力的的合理理性。。刀盤扭扭矩：：取決決于主主軸承承直徑徑大小小，在在5號線使使用的的海瑞瑞克φ6250復(fù)合盾盾構(gòu)機機主軸軸承直直徑2.6m，工作作扭矩矩450t.m，最大大脫困困扭矩矩540t.m。在PLC顯示屏屏上體體現(xiàn)扭扭矩指指標的的參數(shù)數(shù)有扭扭矩和和刀盤盤工作作油壓壓，而而且后后者是是最能能體現(xiàn)現(xiàn)刀盤盤的旋旋轉(zhuǎn)工工況。。刀盤轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速與與刀具具的貫貫入度度：是是造成成掌子子面土土體乃乃至更更大范范圍土土體擾擾動的的最直直接的的參數(shù)數(shù)。另另外，，在巖巖層中中掘進進時，，也是是及時時調(diào)整整掘進進參數(shù)數(shù)的有有效依依據(jù)。。另外，，還要要指出出的是是：由由于土土壓平平衡模模式實實際上上是一一種通通過螺螺旋機機的旋旋轉(zhuǎn)出出土形形成的的動態(tài)態(tài)平衡衡，所所以在在實際際操作作作程程中螺螺旋機機的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速和和壓力力也要要引起起足夠夠重視視，同同時在在掘進進過程程中需需要根根據(jù)具具體的的監(jiān)測測情況況進行行調(diào)整整的還還有同同步注注漿量量和注注漿壓壓力。。盾構(gòu)機機掘進進操作作管片洞洞內(nèi)運運輸管片拼拼裝（5）盾構(gòu)構(gòu)掘進進3)到達段段掘進進:在盾構(gòu)構(gòu)機距距離端端頭墻墻50m時，即即進入入到達達掘進進階段段，在在此階階段，，增加加測量量次數(shù)數(shù)，不不斷校校準盾盾構(gòu)機機掘進進方向向，確確保盾盾構(gòu)機機掘進進方向向的準準確性性。盾盾構(gòu)到到達時時由于于正面面土體體壓力力降低低，千千斤頂頂推力力逐漸漸減小小及盾盾尾密密封刷刷與管管片之之間的的摩擦擦，將將管片片帶動動使管管片之之間的的縱縫縫變大大。為為保證證已安安裝的的管片片環(huán)與與環(huán)之之間連連接緊緊密，，盾構(gòu)構(gòu)機到到達掘掘進階階段時時，及及時緊緊固螺螺栓，，并在在管片片環(huán)間間加型型鋼將將管片片拉緊緊，用用角鋼鋼固定定。南京地鐵三三號線施工工影響頤和和南園小區(qū)區(qū)南京地鐵三三號線施工工影響頤和和南園小區(qū)區(qū)南京地鐵三三號線施工工影響頤和和南園小區(qū)區(qū)南京地鐵三三號線施工工影響頤和和南園小區(qū)區(qū)南京地鐵三三號線施工工影響頤和和南園小區(qū)區(qū)(6)管片片安裝1）管片在預(yù)制制工廠通過過質(zhì)檢后，，由專門的的平板運輸輸車將其運運輸至施工工現(xiàn)場臨時時存放，在在施工現(xiàn)場場場地粘貼貼三元乙丙丙防水橡膠膠條并編號號。管片由由龍門吊吊吊入井下。。洞內(nèi)采用用二節(jié)專用用平車運輸輸管片，每每節(jié)平車可可裝運3片。安裝裝采用能夠夠左右旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)220°°全自動安安裝機。拼拼裝形式采采用錯縫拼拼裝，當盾盾構(gòu)向前推推進一環(huán)管管片長度1.5m時時，即可安安裝一環(huán)管管片。管片片安裝前先先進行防水水處理，并并將管片、、連接件備備齊，盾尾尾雜物清理理干凈，檢檢查管片拼拼裝機的舉舉重臂等設(shè)設(shè)備運轉(zhuǎn)正正常后方可可進行管片片安裝。管管片安裝順順序先就位位底部管片片，再自下下而上左右右交叉安裝裝，每環(huán)相相鄰管片控控制環(huán)面平平整度和封封口尺寸，，最后插入入封頂管片片成環(huán)。2）管片拼拼裝可采用用錯縫及通通縫拼裝，，由于錯縫縫比通縫拼拼裝最大正正、負彎矩矩增加，對對應(yīng)的軸力力則減少，，單點變形形量錯縫比比通縫拼裝裝減少。而而錯縫拼裝裝由于縱向向接頭引起起襯砌圓環(huán)環(huán)的咬合作作用，剛度度增強而產(chǎn)產(chǎn)生的變形形被相鄰管管片約束，，內(nèi)力加大大，空間剛剛度加大，，襯砌圓環(huán)環(huán)變形量減減小，對隧隧道防水有有利。管片片拼裝采用用先縱后環(huán)環(huán)法，錯縫縫安裝管片片，錯縫方方式見下圖圖：◢高精精度鋼鋼筋混凝土土管片片管片堆堆放及及防水條條、襯襯墊◣管片與與管片片之間間可以以采用用螺栓栓連接接或無無螺栓栓連接接形式式。5管片的的拼裝裝螺栓連連接無螺栓栓連接接管片吊吊運下下井◣◢管片水水平運運輸管片試試壓實實驗◢管片片試拼拼裝隧道拼拼裝作作業(yè)◣冷凍超超前注注漿2號線軌軌道隆隆起卵礫石石開挖挖面(2)同步注注漿和和壁后后注漿漿設(shè)備備充填盾盾尾空空隙的的方法法:1)同步注注漿:在盾構(gòu)構(gòu)尾部部外殼殼上設(shè)設(shè)2~6根同步步注漿管管,在盾構(gòu)構(gòu)推進進的同同時進進行注注漿充充填空空隙2)壁后注注漿:在管片片上留留有注注漿孔孔,隨時可可進行行壁后后注注漿盾尾建建筑空空隙=盾構(gòu)外外徑-隧道外外徑同步注注漿二次注注漿示示意圖圖注漿順順序盾尾同同步注注漿管管和壁壁后注注漿孔孔示意意圖注漿設(shè)設(shè)備：：壓漿可可用往往復(fù)活活塞泵泵、單單軸螺螺桿泵泵等。。注漿泵泵、儲儲漿泵泵等均均放在在盾構(gòu)構(gòu)后車車架。。盾構(gòu)后后車架架上的的注漿漿設(shè)備備成昆線線成昆線線成昆線線成昆線線成昆線線成昆線線成昆線線成昆線線成昆線線成昆線線成昆線線成昆線線3、盾盾構(gòu)掘掘進施施工的的豎井井和配配套設(shè)設(shè)備(1)盾構(gòu)掘掘進施施工的的豎井井始發(fā)工工作井井:滿足盾盾構(gòu)掘掘進機機安裝裝和出出洞施施工的的要求求接收工工作井井:盾構(gòu)隧隧道掘掘進完完成后后進入入接收收井,滿足盾盾構(gòu)拆卸卸或轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)場吊吊裝移移位的的工作作空間間要求求豎井施施工方方法:沉井法法、地地下連連續(xù)墻墻圍護護、鋼鋼板樁樁圍護護。托架施施工盾構(gòu)出出洞中中盾構(gòu)出出洞中中盾構(gòu)機機出倉倉盾構(gòu)機機出洞洞出洞中中安全出出洞盾構(gòu)機機下線線儀式式盾構(gòu)出出洞31路公交交大行行宮站站南京31路公交交車沉沉陷公交車車沉陷陷處理理現(xiàn)場場紅樓夢夢第八回中中這樣樣寫道道:““轉(zhuǎn)過過花幛幛，則則見青青溪前前阻，，眾人人詫異異:‘‘這股股水又又是從從何而而來？？’賈賈珍遙遙指道道:‘‘原從從那閘閘起流流至那那洞口口，從從東北北山坳坳里引引到那那村莊莊里，，又開開一道道岔口口，引引到西西南上上，共共總流流到這這里，，仍舊舊合在在一起起，從從那墻墻下出出去’’。防水環(huán)環(huán)節(jié)(2)同步注注漿和和壁后后注漿漿設(shè)備備充填盾盾尾空空隙的的方法法:1)同步注注漿:在盾構(gòu)構(gòu)尾部部外殼殼上設(shè)設(shè)2~6根同步步注漿管管,在盾構(gòu)構(gòu)推進進的同同時進進行注注漿充充填空空隙2)壁后注注漿:在管片片上留留有注注漿孔孔,隨時可可進行行壁后后注注漿盾尾建建筑空空隙=盾構(gòu)外外徑-隧道外外徑同步注注漿二次注注漿示示意圖圖注漿順順序盾尾同同步注注漿管管和壁壁后注注漿孔孔示意意圖注漿材材料（（應(yīng)根根據(jù)施施工環(huán)環(huán)境、、地層層條件件選擇擇，并并進行行配方方試驗驗和泵泵壓試試驗））：1)單液惰惰性漿漿液：：由砂砂、粉粉煤灰灰、膨膨潤土土組成。。2)單液結(jié)結(jié)硬性性漿液液：由由水泥泥、砂砂、粉粉煤灰灰、膨潤土土組成成。3)雙液結(jié)結(jié)硬性性漿液液：由由水泥泥、砂砂、粉粉煤灰灰、水玻璃璃組成成。注漿設(shè)設(shè)備：：壓漿可可用往往復(fù)活活塞泵泵、單單軸螺螺桿泵泵等。。注漿泵泵、儲儲漿泵泵等均均放在在盾構(gòu)構(gòu)后車車架。。盾構(gòu)后后車架架上的的注漿漿設(shè)備備(3)隧道襯襯砌1)襯砌構(gòu)構(gòu)造(圓形隧隧道管管片拼拼裝圖圖)管片拼裝圖圖二次襯砌的的實例南京1號線南延線線167掘得進排得出穩(wěn)得住耐得久九盾構(gòu)施工“四得”關(guān)關(guān)鍵技術(shù)168滾刀破巖原原理圖刀具與破巖巖方式1“掘得進””的技術(shù)關(guān)關(guān)鍵切刀破巖模模型圖刀盤刀盤刀盤滾刀和切刀刀切刀174刀具與破巖巖方式175刀具的布置置176工程案例廣州地鐵四四號線某區(qū)區(qū)間工程“掘得進””的技術(shù)關(guān)關(guān)鍵177刀具更換技技術(shù)“掘得進””的技術(shù)關(guān)關(guān)鍵帶壓換刀技技術(shù)常壓換刀技技術(shù)178特殊地層的的探測與預(yù)預(yù)報利用RTK（Real—TimeKinematic)系統(tǒng)，采取高頻高高密度地震震波，密點距多道道多次CDP（共反射點））疊加技術(shù)術(shù)進行物探，，確定基巖巖頂面或孤孤石，并在在條件許可可下進行鉆鉆探驗證。?！熬虻眠M””的技術(shù)關(guān)關(guān)鍵179物探結(jié)果掘得進”的的技術(shù)關(guān)鍵鍵180沉積效應(yīng)———泥餅2“排得出””的技術(shù)關(guān)關(guān)鍵技術(shù)對策——泡沫劑181離散效應(yīng)——噴涌2“排得出””的技術(shù)關(guān)關(guān)鍵技術(shù)對策——高分子聚合合物添加膨潤土土或泥土182泥水盾構(gòu)滯滯排效應(yīng)降低掘進效效率二次磨耗3“排得出”的的技術(shù)關(guān)鍵鍵卵石地層的的工作面巖石地層排排泥管進口口的堵塞183泥水盾構(gòu)環(huán)流系統(tǒng)3“排得出”的的技術(shù)關(guān)鍵鍵懸浮液理論論的適用性性184泥漿制備與與分離3“排得出”的的技術(shù)關(guān)鍵鍵廢棄漿液的的處理185工作面的穩(wěn)穩(wěn)定3“穩(wěn)得住””的技術(shù)關(guān)關(guān)鍵186平衡壓力的的問題(kpa)3“穩(wěn)得住””的技術(shù)關(guān)關(guān)鍵187進出洞的穩(wěn)穩(wěn)定3“穩(wěn)得住””的關(guān)鍵技技術(shù)土倉壓力：是是土壓平衡或或泥水平衡掘掘進中最能體體現(xiàn)掌子面穩(wěn)穩(wěn)定狀況的一一項操作指標標，是利用刀刀盤的一系列列操作（推力力、轉(zhuǎn)速及貫貫入度等）與與螺旋輸送機機的轉(zhuǎn)速合理理匹配來完成成的一種動態(tài)態(tài)的平衡。其其數(shù)據(jù)是通過過土倉壁上的的土壓傳感器器采集反饋的的。一般以最最上方的傳感感器數(shù)據(jù)作為為控制指標，，在實際土壓壓平衡模式操操作過程中，，土倉壓力設(shè)設(shè)置宜略高于于掌子面的水水土壓力（理理論計算值））。189同步注漿3“穩(wěn)得住”的的技術(shù)關(guān)鍵190二次注漿通過多個工程程的試驗，在在標貫擊數(shù)N≦6的軟土地層中中，及時進行行二次注漿可可以大大減少地層沉降降。3“穩(wěn)得住”的的技術(shù)關(guān)鍵191方向控制問題題3穩(wěn)得住”的技技術(shù)關(guān)鍵動畫來源于““863”計劃項目192管片結(jié)構(gòu)4“耐得久”的的技術(shù)關(guān)鍵設(shè)計荷載的取值問問題周邊抗力失衡的問題強度高、變形形小配筋量與厚度度的比較：普普遍厚5cm;配筋量80-120kg／m3，國內(nèi)為140-180kg／m3。193管片環(huán)向接縫縫應(yīng)力4“耐得久”的的技術(shù)關(guān)鍵194管片內(nèi)外鋼筋筋受力5“耐得久”的技技術(shù)關(guān)鍵換算鋼筋最大大應(yīng)力僅為38.6MPa。195接縫的防水材材料與變形的的適應(yīng)性5“耐得久”的技技術(shù)關(guān)鍵防水材料膨脹壓力水壓作用彈性壓縮的反作用力九盾構(gòu)法“四得得”技術(shù)關(guān)鍵鍵軟硬不均地層層孤石地層卵礫石地層1幾種特殊的地地層十當前盾構(gòu)的主主要難題與對對策軟硬不均地層層孤石地層卵礫石地層盾構(gòu)負載變化化頻繁刀具磨損大、、更換難施工效率很低低2軟硬不均地層層的問題動畫來源于““863”計劃項目強度差異大，，破碎困難孤石漂移，刀刀具破損排渣困難，易易堵塞3孤石地層的主主要問題刀具磨耗速度度快強膠結(jié)時易損損刀盤排渣難度大4卵礫石地層的的問題預(yù)處理技術(shù)人工清除（鉆鉆爆法施工））洞內(nèi)弱化處理理（超前鉆蜂蜂窩孔）地面破碎處理理（地面沖孔孔、爆破）直接掘進重型滾刀破巖巖帶壓更換刀具具5軟硬不均地層層的處理方法法預(yù)處理技術(shù)人工清除（豎豎井清除）洞內(nèi)處理（爆爆破或脹裂））地面處理（沖沖消或爆破））直接掘進大刀具、全覆覆蓋人工進倉搬運運6孤石的處理方方法孤石爆破示意意圖主要技術(shù)措施施加大刀盤開口口率采用耐磨撕裂裂刀切割采用帶式螺旋旋輸送機采用針對性的的沖浮設(shè)計7卵礫石地層的的處理方法隧