盾構(gòu)施工工藝流程介紹課件

盾構(gòu)施工工藝流程簡介中建交通建設(shè)集團(tuán)有限公司盾構(gòu)施工工藝流程簡介中建交通建設(shè)集團(tuán)有限公司1一、盾構(gòu)施工及設(shè)備簡介二、施工準(zhǔn)備階段三、盾構(gòu)始發(fā)四、盾構(gòu)掘進(jìn)五、盾構(gòu)到達(dá)接收六、貫通隧道收尾一、盾構(gòu)施工及設(shè)備簡介2

盾構(gòu)法施工是先在隧道的某段的一端建造豎井或基坑，以供盾構(gòu)機(jī)安裝就位。盾構(gòu)機(jī)從豎井或基坑的墻壁開孔處出發(fā)，沿設(shè)計(jì)軸線，在具有一定剛度、強(qiáng)度的盾殼防護(hù)下構(gòu)筑隧道，向另一豎井或基坑的設(shè)計(jì)孔洞推進(jìn)。殼體為“盾”，構(gòu)筑為“構(gòu)”。盾構(gòu)機(jī)是盾構(gòu)法隧道施工中最主要的獨(dú)特的施工設(shè)備，它是一個(gè)能支撐地層壓力而又能在地層中推進(jìn)的圓形或矩形等形狀的鋼筒結(jié)構(gòu)，在鋼筒的前面設(shè)置各種類型的支撐和開挖土體的裝置，在鋼筒的中段周圍內(nèi)面安裝頂進(jìn)所需的千斤頂，鋼筒尾部是具有一定空間的殼體，在盾尾內(nèi)可以安裝預(yù)制的隧道襯砌塊。一、盾構(gòu)施工及設(shè)備簡介1、何為盾構(gòu)盾構(gòu)法施工是先在隧道的某段的一端建造豎井或基坑3一、盾構(gòu)施工及設(shè)備簡介2、盾構(gòu)機(jī)盾構(gòu)機(jī)外觀盾構(gòu)機(jī)內(nèi)部構(gòu)造一、盾構(gòu)施工及設(shè)備簡介2、盾構(gòu)機(jī)盾構(gòu)機(jī)外觀盾構(gòu)機(jī)內(nèi)部構(gòu)造4盾構(gòu)施工工法具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、地面作業(yè)少，隱蔽性好，因噪音、振動(dòng)引起的環(huán)境影響?。?/p>

2、自動(dòng)化程度高、勞動(dòng)強(qiáng)度低、施工速度快；

3、因隧道襯砌屬工廠預(yù)制，質(zhì)量有保證；

4、穿越地面建筑群和地下管線密集的區(qū)域時(shí)，周圍可不受施工影響；

5、穿越河底或海底時(shí)，隧道施工不影響航道，也完全不受氣候影響；

6、對于地質(zhì)復(fù)雜、含水量大、圍巖軟弱的地層可確保施工安全；

7、在費(fèi)用和技術(shù)難度上不受覆土深度影響。

一、盾構(gòu)施工及設(shè)備簡介3、盾構(gòu)施工法的優(yōu)點(diǎn)盾構(gòu)施工工法具有以下優(yōu)點(diǎn)：一、盾構(gòu)施工及設(shè)備簡介3、盾構(gòu)施工5一、盾構(gòu)施工及設(shè)備簡介4、盾構(gòu)施工主要配套設(shè)備電瓶車龍門吊龍門吊砂漿站一、盾構(gòu)施工及設(shè)備簡介4、盾構(gòu)施工主要配套設(shè)備電瓶車龍門吊龍6盾構(gòu)始發(fā)前，對始發(fā)端頭應(yīng)進(jìn)行土地加固（俗稱端頭加固）。端頭加固的主要作用及目的是為了緊固土地穩(wěn)定掌子面，以及隔離或阻斷地下水以便避免盾構(gòu)機(jī)始發(fā)時(shí)的地面塌陷、噴涌等安全風(fēng)險(xiǎn)。由于端頭加固完成后，為使加固土體達(dá)到強(qiáng)度要求，有一定的凝固期（一般為28天），所以一般端頭加固都要在盾構(gòu)始發(fā)前1個(gè)月完成。端頭加固的方式。端頭加固的主要方式包括深層攪拌法、高壓旋噴法、靜壓注漿、人工凍結(jié)法、素砼灌注樁法等。對于土質(zhì)松軟地層，深層攪拌法、高壓旋噴法、靜壓注漿幾種方法最為常見。

二、施工準(zhǔn)備階段1、端頭加固盾構(gòu)始發(fā)前，對始發(fā)端頭應(yīng)進(jìn)行土地加固（俗稱端頭7場地規(guī)劃。盾構(gòu)施工區(qū)域?yàn)槊芗椭貜?fù)頻繁作業(yè)區(qū)域，因此盾構(gòu)施工場地的規(guī)劃情況直接影響了盾構(gòu)施工效率。施工場地內(nèi)車輛通行道路在場地允許的情況下，應(yīng)具備雙向通行能力，且應(yīng)單獨(dú)劃定卸料區(qū)域，如果場地條件受限也應(yīng)具備管片等材料的運(yùn)輸車輛與渣土車等其他車輛的會車、錯(cuò)車能力。砂漿站布置，應(yīng)采取與始發(fā)端頭井的就近原則，在保證不影響龍門吊行走線路前提下，保證水泥、膨潤土運(yùn)輸?shù)却笮蛙囕v的臨時(shí)停靠與管片運(yùn)輸車輛、渣土運(yùn)輸車輛的會車、錯(cuò)車能力。龍門吊安裝位置應(yīng)盡量采取就有原則，既在跨度有所保證的情況下，最好將行走軌道基礎(chǔ)建立在現(xiàn)有的圍護(hù)結(jié)構(gòu)之上，如果條件不允許或跨度條件受限，則應(yīng)對龍門吊行走軌道基礎(chǔ)施工地區(qū)進(jìn)行土體加固，以保證龍門吊基礎(chǔ)的承載能力。二、施工準(zhǔn)備階段2、場地規(guī)劃場地規(guī)劃。盾構(gòu)施工區(qū)域?yàn)槊芗椭貜?fù)頻繁作業(yè)區(qū)域8后配套設(shè)備選型及安裝。盾構(gòu)施工配套設(shè)備及設(shè)施主要包括：盾構(gòu)機(jī)高壓配電柜、配套設(shè)備高壓配電柜、砂漿站、龍門吊、電瓶車充電設(shè)備、風(fēng)機(jī)、循環(huán)水泵、冷卻塔，以及渣土轉(zhuǎn)運(yùn)集土坑、循環(huán)水蓄水池等。盾構(gòu)機(jī)高壓配電設(shè)備應(yīng)滿足盾構(gòu)機(jī)施工荷載，一般在外部應(yīng)人工砌筑磚混結(jié)構(gòu)的機(jī)房。地面高壓配電柜應(yīng)滿足地面及井下配套設(shè)備同時(shí)運(yùn)行荷載，一般采用箱式或人工砌筑的磚混結(jié)構(gòu)機(jī)房。砂漿站制漿能力應(yīng)與盾構(gòu)掘進(jìn)速度匹配，安裝前應(yīng)人工澆筑鋼筋混凝土基礎(chǔ)以便安裝儲料罐，且應(yīng)人工搭設(shè)存放膨潤土、砂、水泥等材料的儲料棚。電瓶車應(yīng)滿足盾構(gòu)施工隧道設(shè)計(jì)最大坡度能力，一列電瓶車組的土箱配備應(yīng)滿足盾構(gòu)施工掘進(jìn)至少一環(huán)的排土容量。且應(yīng)至少配備一臺備用牽引車（機(jī)頭）。二、施工準(zhǔn)備階段3、后配套設(shè)備及設(shè)施后配套設(shè)備選型及安裝。盾構(gòu)施工配套設(shè)備及設(shè)施主9二、施工準(zhǔn)備階段3、后配套設(shè)備及設(shè)施充電設(shè)備應(yīng)滿足所有電瓶車電瓶組不間斷供應(yīng)，且每條隧道應(yīng)具備一條備用充電柜。充電柜應(yīng)人工搭設(shè)遮雨棚，電池組充電區(qū)域應(yīng)人工砌筑冷卻水池，一般為磚混結(jié)構(gòu)或素混凝土結(jié)構(gòu)，且為方便吊裝應(yīng)配備推拉式、可折疊式遮雨棚。風(fēng)機(jī)、冷卻塔每條隧道至少一臺。循環(huán)水泵應(yīng)滿足隧道長距離輸送水壓力要求，且每條隧道應(yīng)配備一臺備用。龍門吊，一般來說，龍門吊應(yīng)配備2臺，一臺45T龍門吊以及一臺16T龍門吊，以同時(shí)滿足盾構(gòu)施工出土和管片材料下井需要。循環(huán)水蓄水池，容量及吞吐量應(yīng)滿足盾構(gòu)機(jī)用水需求，一般為人工砌筑磚混結(jié)構(gòu)或鋼板焊接制作。盾構(gòu)渣土集土坑應(yīng)至少滿足容納所有施工隧道48小時(shí)正常掘進(jìn)的排土量，轉(zhuǎn)運(yùn)能力應(yīng)至少滿足所有隧道正常掘進(jìn)排土速度。一般采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。二、施工準(zhǔn)備階段3、后配套設(shè)備及設(shè)施充電設(shè)備應(yīng)三、盾構(gòu)始發(fā)階段1、始發(fā)前準(zhǔn)備工作始發(fā)基座安裝。盾構(gòu)始發(fā)基座應(yīng)滿足對盾構(gòu)機(jī)的整體重量承載力及運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷要求。經(jīng)過測量放線后，基座安裝位置尺寸及標(biāo)高應(yīng)滿足盾構(gòu)機(jī)始發(fā)時(shí)隧道設(shè)計(jì)軸線偏差?；M裝完成后應(yīng)對其進(jìn)行支撐加固，防止因盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)、扭轉(zhuǎn)導(dǎo)致基座偏移。一般加固方法采用工字鋼焊接支撐加固。洞門簾布安裝。盾構(gòu)始發(fā)前，始發(fā)洞口應(yīng)安裝橡膠止水簾布。橡膠止水簾布的作用主要是緊密包裹盾構(gòu)機(jī)盾體，與刀盤前方形成密閉空間，防止噴水、漏泥及保壓。洞門簾布的安裝一般采用螺栓緊固安裝于洞門環(huán)梁上，以扇形板或折疊板壓緊簾布。盾構(gòu)機(jī)吊裝下井及組裝調(diào)試。盾構(gòu)機(jī)吊裝下井應(yīng)由具備相應(yīng)施工資質(zhì)的專業(yè)吊裝單位負(fù)責(zé)進(jìn)行。盾構(gòu)機(jī)組裝一般由施工單位自行組裝或聘請專業(yè)隊(duì)伍進(jìn)行組裝。組裝完成后應(yīng)對盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行調(diào)試，一般調(diào)試過程分系統(tǒng)分邏輯關(guān)系順序進(jìn)行。三、盾構(gòu)始發(fā)階段1、始發(fā)前準(zhǔn)備工作始發(fā)基座安裝三、盾構(gòu)始發(fā)階段1、始發(fā)前準(zhǔn)備工作反力架安裝。盾構(gòu)機(jī)組裝完成后應(yīng)安裝反力架。反力架主要為盾構(gòu)機(jī)提供軸向推進(jìn)力，反力架安裝位置尺寸應(yīng)以基準(zhǔn)環(huán)中心與盾構(gòu)機(jī)機(jī)身軸線位置相符。反力架一般采用鋼結(jié)構(gòu)，人工配合吊裝設(shè)備進(jìn)行組裝及加固。始發(fā)洞門鑿除。始發(fā)洞門端頭在始發(fā)前應(yīng)進(jìn)行水平探孔探水，確保加固效果。在止水效果良好的情況下可以進(jìn)行洞門鑿除作業(yè)。洞門范圍內(nèi)車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)若為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，則應(yīng)剔鑿至內(nèi)側(cè)鋼筋面便停止，在盾構(gòu)機(jī)刀盤及盾體進(jìn)入始發(fā)洞之前割除掌子面鋼筋，間隔時(shí)間不宜過長造成掌子面坍塌危險(xiǎn)。洞門范圍內(nèi)車站維護(hù)結(jié)構(gòu)若為玻璃纖維筋混凝土結(jié)構(gòu)，則洞門是否鑿除、鑿除深度視具體情況而定。負(fù)環(huán)拼裝。在盾構(gòu)機(jī)調(diào)試完成，且反力架安裝加固完成后，可進(jìn)行負(fù)環(huán)拼裝。拼裝的負(fù)環(huán)管片若孔位及型號相同，則可采用舊管片拼裝，但要求舊管片的損壞程度不影響管片成型后的整體強(qiáng)度及剛度。否則，應(yīng)使用新管片進(jìn)行拼裝。

三、盾構(gòu)始發(fā)階段1、始發(fā)前準(zhǔn)備工作反力架安裝。三、盾構(gòu)始發(fā)階段2、盾構(gòu)始發(fā)正常始發(fā)。盾構(gòu)機(jī)始發(fā)指當(dāng)盾構(gòu)機(jī)具備條件時(shí)，刀盤開始切削掌子面土體，盾構(gòu)開始進(jìn)尺。始發(fā)時(shí)，盾構(gòu)機(jī)進(jìn)尺速度不宜過快，避免造成盾體旋轉(zhuǎn)。始發(fā)時(shí)，盾構(gòu)機(jī)不宜過早排土，應(yīng)在土倉內(nèi)逐步建立土壓以穩(wěn)定掌子面，避免因刀盤旋轉(zhuǎn)切削擾動(dòng)土地導(dǎo)致地面沉降或坍塌。一般盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)距離至15~20米后進(jìn)行洞門封堵。

分體始發(fā)。分體始發(fā)一般在場地條件受限制時(shí)采用，例如始發(fā)井端及底板長度過短，不能容納盾構(gòu)機(jī)后配套設(shè)備（俗稱臺車）。分體始發(fā)相對于正常始發(fā)而言，井下占地較小，但地面或其他區(qū)域占地較大，且為保證設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)需配置大批高長度的油料、水、氣輸送管路，且因跨距拉長相應(yīng)的液壓油料消耗也相應(yīng)增加。鋼套筒始發(fā)。鋼套筒始發(fā)技術(shù)目前已趨于成熟，適用于地層富水且地質(zhì)松軟，始發(fā)端頭大量復(fù)雜管線不易進(jìn)行土體加固以及對于地面沉降要求較高的其他地層情況，如始發(fā)后便穿越既有運(yùn)營線路等。鋼套筒始發(fā)安全性能高，套筒設(shè)備可循環(huán)使用，有效降低施工風(fēng)險(xiǎn)以及減少斷頭加固成本。

三、盾構(gòu)始發(fā)階段2、盾構(gòu)始發(fā)正常始發(fā)。盾構(gòu)機(jī)始四、盾構(gòu)掘進(jìn)階段盾構(gòu)掘進(jìn)施工流程。盾構(gòu)始發(fā)后進(jìn)入正常掘進(jìn)階段。盾構(gòu)掘進(jìn)施工是一個(gè)循環(huán)往復(fù)的流水線作業(yè)流程，各個(gè)環(huán)節(jié)銜接是否緊密直接影響到盾構(gòu)施工效率。

1、盾構(gòu)掘進(jìn)工藝流程四、盾構(gòu)掘進(jìn)階段盾構(gòu)掘進(jìn)施工流程。盾構(gòu)始發(fā)后進(jìn)四、盾構(gòu)掘進(jìn)階段盾構(gòu)施工材料。盾構(gòu)施工過程中所需要的施工材料分為消耗型材料和周轉(zhuǎn)性材料以及其他零星耗材。消耗型材料，又包括固定型耗材和非固定型耗材。固定型耗材，主要包括：管片、管片螺栓、橡膠止水膠條、遇水膨脹止水膠條、水泥、膨潤土、砂子等等。一般情況下根據(jù)設(shè)計(jì)要求，每推進(jìn)一環(huán)所需此類材料消耗量大致相同。非固定型耗材，主要包括：潤滑油脂(EP2)、主驅(qū)動(dòng)密封油脂（黑油脂）、盾尾油脂、液壓油、齒輪油、盾構(gòu)刀具等等。因地層不一，設(shè)備性能及配置不同、設(shè)備故障率不同，所以此類材料消耗并無定量。周轉(zhuǎn)性材料，一般包括為滿足盾構(gòu)施工需要的：水管、走道板、走道板支架、軌道、軌道連接板、軌枕、高壓電纜等等，該類材料可在不同施工項(xiàng)目循環(huán)使用。其他零星耗材，一般包括設(shè)備配件、照明設(shè)備、電線電纜等等。2、盾構(gòu)施工耗材四、盾構(gòu)掘進(jìn)階段盾構(gòu)施工材料。盾構(gòu)施工過程中所五、盾構(gòu)到達(dá)接收端頭加固。盾構(gòu)機(jī)到達(dá)前，接收井端頭應(yīng)進(jìn)行土地加固（俗稱端頭加固）。其作用與始發(fā)前端頭加固作用相同。安裝洞門簾布。盾構(gòu)機(jī)到達(dá)接收井前，接收井洞口應(yīng)安裝洞門止水簾布。與始發(fā)時(shí)相同，橡膠止水簾布的作用主要是緊密包裹盾構(gòu)機(jī)盾體，使穿越土體與盾體之間形成密閉空間，防止噴水、漏泥及保壓。接收基座安裝。盾構(gòu)機(jī)接收基座安裝應(yīng)滿足對盾構(gòu)機(jī)的整體重量承載力。經(jīng)過測量對盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)復(fù)核后，基座安裝位置尺寸及標(biāo)高應(yīng)滿足與盾構(gòu)機(jī)出洞時(shí)姿態(tài)相符，一般應(yīng)低于盾構(gòu)機(jī)5~10mm，以便于盾構(gòu)機(jī)順利接收。接收井洞門鑿除。盾構(gòu)機(jī)到達(dá)前，洞門范圍內(nèi)車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)若為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，則應(yīng)剔鑿至內(nèi)側(cè)鋼筋面便停止，在盾構(gòu)機(jī)刀盤露出后，確認(rèn)無危險(xiǎn)情況下將內(nèi)側(cè)鋼筋予以割除。1、盾構(gòu)到達(dá)前準(zhǔn)備工作五、盾構(gòu)到達(dá)接收端頭加固。盾構(gòu)機(jī)到達(dá)前，接收井五、盾構(gòu)到達(dá)接收盾構(gòu)到達(dá)前準(zhǔn)備工作完成后，在確保安全的前提下，盾構(gòu)機(jī)可以開始進(jìn)入接收井。當(dāng)盾構(gòu)機(jī)露出到盤后，確認(rèn)安全的情況下將洞門殘留鋼筋割除。割除后盾構(gòu)機(jī)應(yīng)將刀盤頂至洞門止水簾布之外，中間停留時(shí)間不宜過久，以免造成洞門塌方。刀盤穿過止水簾布后，盾構(gòu)機(jī)繼續(xù)推進(jìn)，推進(jìn)速度不宜過快，以免造成盾構(gòu)機(jī)到達(dá)姿態(tài)發(fā)生大幅度變化。同時(shí)盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)時(shí)，后方成型管片應(yīng)頻繁復(fù)緊，以避免造成錯(cuò)臺超限。盾構(gòu)機(jī)接收時(shí)，應(yīng)確保最后一環(huán)成型管片外側(cè)凸出于洞門止水簾布之外，以起到繼續(xù)密封的效果，防止洞口塌方。盾構(gòu)機(jī)接收后，開始對接收洞門進(jìn)行洞門封堵，封堵完成后，可著手開始盾構(gòu)機(jī)的拆卸工作。盾構(gòu)機(jī)拆卸后，起吊至地面轉(zhuǎn)運(yùn)。至此，盾構(gòu)區(qū)間貫通。2、盾構(gòu)到達(dá)接收五、盾構(gòu)到達(dá)接收盾構(gòu)到達(dá)前準(zhǔn)備工作完成后，在確六、貫通隧道收尾1、隧道清理及管片修補(bǔ)。區(qū)間貫通后，應(yīng)對盾構(gòu)隧道進(jìn)行徹底清理，并對隧道內(nèi)所有管片螺栓進(jìn)行最終復(fù)緊，查漏補(bǔ)缺，同時(shí)對破損管片進(jìn)行修補(bǔ)。

2、隧道通風(fēng)。隧道清理完成后，