隧道施工盾构的分类及盾构机选型

隧道施工盾构的分类及盾构机选型【摘要】盾构是在软岩和土体中进行隧道施工的专门机具，使用盾构机开挖隧道的方法称为盾构法。盾构法隧道前进是依靠设在盾尾的一组千斤顶克服盾构机重和周围土体产生的正面和侧壁的摩阻力，千斤顶支撑在已拼装好的环形隧道衬砌上，每拼装一环管片，千斤顶向前推进一个衬砌环间宽度。

【关键词】隧道；施工；盾构；分类；盾构机；选型

盾构是在软岩和土体中进行隧道施工的专门机具，使用盾构机开挖隧道的方法称为盾构法。盾构法隧道前进是依靠设在盾尾的一组千斤顶克服盾构机重和周围土体产生的正面和侧壁的摩阻力，千斤顶支撑在已拼装好的环形隧道衬砌上，每拼装一环管片，千斤顶向前推进一个衬砌环间宽度。

1 盾构机分类

1.1 手掘式盾构

手掘式盾构构造简单，配套设备较少，因而造价低。其开挖面可以根据地质条件全部敞开，也可以采取正面支撑随开挖随支撑。在某些疏散的砂性地层，还可以按照土的摩擦角将开挖面分为几层，这时，就把盾构称为棚式盾构。

手掘式盾构的主要优点：正面是敞开的，施工人员随时可以观察地层变化情况，及时采取应付措施；当在地层中遇到桩、孤石等地下障碍物时，比较容易处理；可以向需要方向超挖，容易进行盾构纠偏，也便于在隧道的曲线段施工；造价低，结构设备简单，易

管片尺寸确定

3.1 管片尺寸确定 3.1.1 衬砌结构及形式的选择盾构隧道衬砌有预制装配式衬砌、双层衬砌以及挤压混凝土整体式衬砌三大类。预制装配式衬砌是用工厂预制的构件(称为管片)，在盾构尾部拼装而成的。双层衬砌是为防止隧道渗水和衬砌腐蚀，修正隧道施工误差，减少噪音和振动以及作为内部装饰，在装配式衬砌内部再做一层整体式混凝土或钢筋混凝土内衬。挤压混凝土衬砌(Extrude Concrete Lining，简称ECL)就是随着盾构向前推进，用一套衬砌施工设备在盾尾同步灌注的混凝土或钢筋混凝土整体式衬砌。本区间采用预制装配式衬砌。 3.1.2 管片的形状尺寸 3.1.2.1 衬砌截面尺寸的确定采用盾构法修建地下铁道区间隧道时，无论是直线还是在曲线上，均使用同一台盾构施工，中途无法更换。因此，其横截面的内轮廓尺寸在全线时统一的，故除要根据建筑限界、施工误差、道床类型、预留变形等条件决定外，还要按照线路的最小曲线半径进行验算，保证列车在最困难的条件下也能安全通过。地铁圆形隧道限界为φ5200mm的圆。隧道内径的确定应综合考虑限界、施工误差、测量误差、线路拟合误差、不均匀沉降等因素。结合广州地铁的成功经验，隧道的内径定为5400mm。 3.1.2.2 管片形式及厚度：根据广州、上海等地地铁盾构法区间隧道和国外类似工程的成功经验，表明采用具有一定刚度的单层柔性衬砌是合理的。其衬砌的变形、接缝张开及混凝土裂缝开展等均能控制在预期的要求内，完全能满足地铁隧道的设计要求；且使用单层衬砌，施工工艺简单、工程实施周期短、投资省。鉴于以上理由，盾构隧道采用单层装配式衬砌，管片形式选择当前常用的平板型钢筋混凝土管片。考虑结构100年使用寿命及参照已有工程实例，管片的厚度采用300mm，采用C50混凝土。 3.1.2.3 管片的宽度衬砌环环宽越大，即管片宽度越宽，衬砌环节缝越少，因而漏水环节、螺栓数量越少，施工速度越快，费用越省。但盾构机千斤顶的行程要大，施工难度亦有一定提高，在小半径曲线上，1.5m管片比1.2m、1.0m宽管片的设计拟合误差

盾构选型分析

盾构选型分析 1.地质因素 1.1工程地质盾构选型分析对于细颗粒含量多的地层，切削下来的渣土能形成不透水的塑流体，容易实现土压平衡，并且渣土输送简单，多选用土压平衡盾构，如果选用泥水平衡盾构则渣土分离困难。粗颗粒含量高的地层，切削下来的碴土为流体状，仅依靠大颗粒充满土仓来形成机械力支撑土体时，即使土仓充满也建立不了压力，因而不易实现土压平衡，同时螺旋机不能形成土塞，渣土输送困难，如果采用土压平衡盾构需要通过添加膨润土等添加剂对渣土进行改良，而采用泥水平衡盾构时渣土输送和分离相对简单，因此这种地层多采用泥水平衡盾构。一般来说当地层中的黏粒和粉粒总量达到40%以上时适宜选用土压盾构，反之则选用泥水盾构。地层 1. Zeile bleibt immer frei EPB Methods 土压平衡区间Slurry Methods 泥水盾构区间60,0 20.06,02,00,60,20,060,020,0060,0020,001100 90 40 30 20 10 080 70 60 50 Sieve Size Fine Clay Silt Sand Gravel Medium Medium Coarse Fine Coarse Fine Medium Coarse Grain diameter d (mm) 粒径直径MM EPB / Slurry Range.粒径分布与盾构选型图土和砂质粘土夹层。从地层看，基本属于泥水盾构适用范围，根据在以往的施工经验，也可以采用土压盾构。

1.2水文地质盾构选型分析在地下水丰富的地层，泥水盾构依靠泥浆粘粒渗入开挖面形成泥膜隔离层，依靠泥浆与碴土混合液的压力，作用在泥膜上平衡开挖面压力，能够有效隔离地下水渗入土仓，使开挖面前方地层不因水位的下降而引起地表的前期沉降；土压盾构由于没有这种泥膜，对地下水的控制能力稍差一些，需要加入更多泡沫等添加剂对渣土进行改良，有时甚至需要昂贵的特种添加剂。根据施工经验，当地层的渗透系数小于10-7m/s时，可选用土压平衡盾构;当渗透系数在10-7m/s到10-4m/s之间时，既可选用土压平衡盾构也可选用泥水盾构；当地层的渗透系数大于10-4m/s时，宜选用泥水盾构，如采用土压平衡盾构，开挖仓中添加剂将被稀释，水、砂、砂砾相互混合后，土碴不易形成具有良好塑性及止水性碴土，在螺旋机出碴门处易发生喷涌。本区域是地中海岸含水区，地下水可能有海水补给。首先需要确定地层渗透系数，根据地层涌水量来确定盾构选择。涌水量大时适宜选用泥水盾构，如果选用土压盾构，将无法止水，造成掘进困难。 1.3 水土压力影响

盾构隧道管片质量检测技术准则CJJ／T

盾构隧道管片质量检测技术标准（C J J/T164-2011）说明：目前网上尚无“盾构隧道管片质量检测技术标准（CJJ/T164-2011）”的word版文档；为了让大家更好的学习和交流这份规范，网友ershibasui1474编写了这份规范的电子版，请大家尊重该规范的版权和权威性，不得侵犯该规范编写单位及编写人的知识产权。该规范是在很匆忙的时间内完成的，并未进行复核，请大家在阅读时注意其中可能存在的错误并予以更正。 1总则 1.0.1为加强盾构法隧道工程施工管理，统一盾构隧道管片质量检测和验收，保证检测准确可靠，制定本标准。 1.0.2本标准适用于采用盾构法施工的盾构隧道混凝土管片和钢管片进场拼装施工前的检测和质量验收。 1.0.3盾构隧道管片质量检测和验收除应执行本标准外，尚应符合国家现行有关标准的规定。 2术语 2.0.1管片盾构隧道衬砌环的基本单元，包括混凝土管片和钢管片。 2.0.2混凝土管片以混凝土为主要原材料，按混凝土预制构件设计制作的管片。 2.0.3钢管片以钢材为主要原材料，按钢构件设计制作的管片。 2.0.4水平拼装检验将两环或三环管片沿铅直方向叠加拼装，通过测量管片内径、外径、环与环、块与块之间的拼接缝隙，从而评价管片的尺寸精度和形位偏差。 2.0.5渗漏检验对混凝土管片外弧面逐级施加水压，观察水在混凝土管片内弧面及拼接面的渗透情况，评价管片抵抗水渗漏的能力。 2.0.6抗弯性能检验对混凝土管片施加抗弯设计荷载，分析混凝土管片在抗弯荷载作用下的变形、管片表面裂缝的产生和变化，评价管片的抗弯性能。 2.0.7抗拔性能检验

对混凝士管片中心吊装孔的预埋受力构件进行拉拔试验，评价管片吊装孔的抗拔性能。 2.0.8粘皮混凝土表面的水泥砂浆层被模具粘去后留下的粗糙表面。 2.0.9飞边模塑过程中溢人模具合模线或脱模销等间隙处并留在混凝土管片上的水泥砂浆。拼接面采用某种方式将盾构隧道管片连接起来，管片与管片之间的接触面。环向盾构隧道管片拼装成环后，环的切线方向。纵向盾构隧道管片拼装后，环与环的中心连线方向。渗漏检验装置在渗漏检验中，用于固定由凝土管片试件，并能在管片外弧面与试验架钢板之间形成密闭区间进行充水加压试验的试验台座。渗漏检验装置由检验架钢板、刚性支座、横压件、紧固螺杆、橡胶密封垫等组成。 3基本规定 3.0.1盾构隧道管片检测，应在接受委托后，进行现场和有关资料调查，制定检测方案并确认仪器设备状况后进行现场检测，根据计算分析和结果评价判断是否进行扩大抽检，并应出具检测报告(见图3.0.1)。图3.0.1盾构隧道管片检测工作程序初检结果不

盾构法隧道与应用——第二章盾构分类及选型

第二章盾构分类及选型隧道建设与盾构掘进机不可分离,所以盾构掘进机对各种地层的适应性非常重要。182３年～1８43年，世界上第一条人工开挖盾构隧道是由法国人Brｕnｎel在伦敦泰晤士河下建成的,由于隧道掘进机与地层条件的不适应,长３６6ｍ的隧道耗时达２0年左右，隧道施工过程中遭遇了多次涌水，并付出了6个隧道工人生命的代价。 199１年6月29日贯通的长达49ｋm（单条)英法海底隧道，耗时仅仅两年半,在如此短时内取得如此的成绩与隧道盾构正确选型密不可分。英法海峡隧道法国侧隧道工程是在含水的白色白垩地层里施工，然后进入完全不渗透的兰色白垩地层里施工,然后进入完全不渗透的兰色白垩地层，选择了土压平衡盾构;而英国侧则根据地层的变化采用了通用型盾构。前者掘进速率达1０7１m／moｎ,后者更是达到1487m/moｎ，说明该隧道的盾构选型是合适的。 1989开始动工建设的东京湾海底公路隧道全长15.1ｋm，其中盾构隧道长9．１km,穿越的地层为软弱的冲积、洪积性土层，另外,该盾构隧道的一个最大特点是盾构必须能够承受 0．6MＰａ的水压,故采用８台直径1４.14m的泥水式土压平衡盾构施工,东京湾隧道的成功建设也表明该类盾构的选择是合适的。第一节盾构的构造一、盾构外形和材料 1．盾构的外形作为一种保护人体的空间,隧道的形状因其使用要求不同、而造成盾构外形不同是理所当然的。隧道掘进,无论盾构的形状如何，总是向轴线方向发展而成,所以,盾构的外形就是指盾构的断面形状。从采用过的盾构来看，其外形有圆形、双圆、三圆、矩形、马蹄形、半圆形或与隧道断面相似的特殊形状等。例如:将人行隧道筑成矩形,最大地利用了挖掘空间；将水利隧道筑成马蹄形,使流体的力学性能达到最佳状态;将穿山隧道筑成半圆形,可以使底边直接与公路连接等等。但是,绝大多数盾构还是采用传统的圆形。 2.制造盾构的材料盾构在地下穿越，要承受水平载荷、垂直载荷和水压力,如果地面有构筑物,要承受这些附加载荷，盾构推进时，还要克服正面阻力，所以,盾构整体要求具有足够的强度和刚度。盾构主要用钢板成型制成。钢板间连接可采用焊接和铆接两种方法，大型盾构考虑到水平运输和垂直吊装的困难，可制成分体式,到现场进行就位拼装，部件的连接一般采用定位销定位，高强度螺栓联接，最后焊接成型的方法。盾构壳体可有单层厚板或多层薄板制作而成。二、盾构的基本构造盾构种类繁多，从盾构在施工中的功能而言，其基本构造主要分为盾构壳体、推进系统、拼装系统三大部分。图2-１-1 盾构基本构造示意图 1.盾构壳体所有盾构的形式,其本体从工作面开始均可分为切口环、支承环和盾尾三部分,借以外壳钢板联成整体。 (1）切口环

(完整版)地铁盾构的选型和使用

地铁盾构的选型及现场管理和使用一、概述 1、概念盾构是一种用于隧道暗挖施工，具有金属外壳，壳内装有主机和辅助设备，既能支承地层的压力，又能在地层中整体掘进，进行土体开挖，碴土排运和管片安装等作业，使隧道一次成形的机械。盾构是相对复杂的集机、电、液、传感、信息技术于一体的隧道施工专用工程机械，主要用于地铁、铁路、公路、市政、水电等工程。盾构的工作原理就是一个钢结构组件依靠外壳支承，沿隧道轴线一边对土壤进行切削一边向前推进，在盾壳的保护下完成掘进、排碴、衬砌工作，最终贯通隧道。盾构施工主要由稳定开挖面、掘进及排土、管片衬砌和壁后注浆三大要素组成。盾构是根据工程地质、水文地质、地貌、地面建筑物及地下管线和构筑物等具体特征来“量身定做”的一种非标设备。盾构不同于常规设备，其核心技术不仅仅是设备本身的机电工业设计，还在于设备通过不同的设计如何满足工程地质施工的需求。因此，盾构的选型正确与否决定着盾构施工的成败。

2、盾构的类型盾构的类型是指与特定的施工环境、基础地质、工程地质和水文地质特征相匹配的盾构种类。一般掘进机的类型分为软土盾构、硬岩掘进机（TBM）、复合盾构三种。软土盾构的特点是仅安装切削软土用的切刀和括刀，无需开岩的滚刀。TBM主要用于山岭隧道。复合盾构是指既适用于软土，又适应于硬岩的一类盾构，主要用于复杂地层的施工。地铁盾构就是一种复合盾构。主要特点是刀盘既安装用于软土切削的切刀和括刀，又安装破碎岩石的滚刀，或安装破碎砂卵石和漂石的撕裂刀。复合盾构分为土压平衡盾构和泥水加压平衡盾构。 3、盾构的组成地铁施工可供选择的复合盾构机机型只有两种，即土压平衡盾构机或泥水平衡盾构机。一台盾构按外观结构形式分为刀盘部分、前盾、中盾、尾盾、后配套部分和辅助设备（管片和砂浆运输设备、泥水站等）。土压平衡盾构由以下十一部分组成：⑴、刀盘（分为面板式、辐条式、复合式三种），⑵刀盘驱动（分为电机和液压两种），⑶刀盘支承（主轴承），⑷膨润土添加系统和泡沫系统，⑸螺旋输送机，⑹皮带输送机，⑺同步注浆系统，⑻盾尾密封系统，⑼管片安装机，⑽数据采集系统，⑾导向系

盾构隧道管片高质量检测技术实用标准(CJJ／T164-2011).

1总则 1.0.1为加强盾构法隧道工程施工管理，统一盾构隧道管片质量检测和验收，保证检测准确可靠，制定本标准。 1.0.2 本标准适用于采用盾构法施工的盾构隧道混凝土管片和钢管片进场拼装施工前的检测和质量验收。 1.0.3 盾构隧道管片质量检测和验收除应执行本标准外，尚应符合国家现行有关标准的规定。 2 术语 2.0.1 管片盾构隧道衬砌环的基本单元，包括混凝土管片和钢管片。 2.0.2 混凝土管片以混凝土为主要原材料，按混凝土预制构件设计制作的管片。 2.0.3 钢管片以钢材为主要原材料，按钢构件设计制作的管片。 2.0.4 水平拼装检验将两环或三环管片沿铅直方向叠加拼装，通过测量管片内径、外径、环与环、块与块之间的拼接缝隙，从而评价管片的尺寸精度和形位偏差。 2.0.5渗漏检验对混凝土管片外弧面逐级施加水压，观察水在混凝土管片内弧面及拼接面的渗透情况，评价管片抵抗水渗漏的能力。 2.0.6抗弯性能检验对混凝土管片施加抗弯设计荷载，分析混凝土管片在抗弯荷载作用下的变形、管片表面裂缝的产生和变化，评价管片的抗弯性能。 2.0.7抗拔性能检验对混凝士管片中心吊装孔的预埋受力构件进行拉拔试验，评价管片吊装孔的抗拔性能。 2.0.8粘皮混凝土表面的水泥砂浆层被模具粘去后留下的粗糙表面。 2.0.9飞边模塑过程中溢人模具合模线或脱模销等间隙处并留在混凝土管片上的水泥

土压平衡盾构施工工艺

16土压平衡盾构施工工艺 16.1总则 16.1.1适用范围本标准适用于采用土压平衡式盾构机修建隧道结构的施工。 16.1.2编制参考标准及规范 16.1.2.1地下铁道工程施工及验收规范(GB 50299-1999)。 16.1.2.2地下铁道设计规范（GB 50157-2013）。 16.1.2.3铁路隧道设计规范（TB10003-2016）。 16.1.2.4盾构掘进隧道工程施工验收规范。 16.1.2.5公路隧道施工技术规范(JTJ042－94)。 16.1.2.6公路工程质量检验评定标准(JTGF80/1-2004)。 16.2术语 16.2.1土压平衡式盾构土压平衡盾构也称泥土加压式盾构，它的基本构成见图16.2.1。在盾构切削刀盘和支承环之间有一密封舱，称为“土压平衡舱”，在平衡舱后隔板的中间装有一台长筒形螺旋输送器，进土口设在密封舱内的中心或下部。用刀盘切削下来的土充填整个

16.2.2 端头加固为确保盾构始发和到达时施工安全，确保地层稳定，防止端头地层发生坍塌或涌漏水等意外情况，根据各始发和到达端头工程地质、水文地质、地面建筑物及管线状况和端头结构等综合分析，确定对洞门端头地层加固形式。 16.2.3 盾构后座盾构刚开始掘进时，其推力要靠工作井井壁来承担。因此，在盾构与井壁之间需要设传力设施，此设施称为后座。 16.2.4 添加材采用土压平衡盾构掘进时，为改善土体的流动性防止其粘附在盾构机上而注入的一些外加剂。添加材的功能是：辅助掘削面的稳定（提高泥土的塑流性和止水性）；减少掘削刀具的磨耗；防止土仓内的泥土压密粘附；减少输送机的扭矩和泵的负荷。 16.3 施工准备 16.3.1 技术准备 16.3.1.1 根据隧道外径、埋深、地质、地下管线、构筑物、地面环境、开挖面稳定及地表隆陷值等的控制要求，经过经济、技术比较后选用盾构设备。盾构选型流程如图16.3.1.1所示。 16.3.1.2 认真熟悉工程设计文件、图纸，对工程地质、水文地质、地下管线、暗

盾构机的设计选型依据

盾构机的选型盾构法以其具有较高的可靠性及对周边环境适应性强的特点而在国内外地铁建设中得到了广泛应用，盾构法涉及多门学科，专业性强，尤其是其施工过程完全是工厂化的流水作业，机械化、自动化程度高，其施工效率较其他方法非常明显的优势。在国内地铁工程中，我国上海市六十年代开始盾构法的试验研究工作，并随着城市建设的发展，特别是近几年来科学技术的进步，新技术、新工艺、新材料、新设备的发展广泛应用，盾构法施工技术也取得较大的发展，至今已使用过近五十余台盾构。配套施工技术也相应在逐步完善，工程规模和应用范围也相应扩大。地铁施工条件复杂，涉及城市建筑、管线水网、交通环境、污染控制严格，盾构施工在城市地铁施工中越来越显出其无可比拟的优越性，但是城市施工的首先要保证的前提条件是，由施工造成的地面隆起和沉降不能超出限制标准，否则将破坏地面和其它建筑物，造成巨大的经济损失，甚至人员伤亡的严重后果。这是城市施工和山岭隧道施工的根本区别，同时也是盾构施工首先需要解决的技术和组织问题。在围岩状况不佳的地质条件下，采用土压平衡和泥水式盾构开挖能起到保证安全的作用。盾构施工，首先需要决定盾构机的类型，盾构的形式取决于地质条件。按结构模式盾构机分为泥水式盾构、敞开式、土压平衡式盾构、硬岩盾构四类。敞开式盾构用于整个地层稳定，透水率低，涌水能够不采取其它辅助措施则能被控制的区段。硬岩盾构用于硬度较大，且能够自稳、涌水不大的岩石地层开挖。土压平衡盾构和泥水式盾构都是利用控制推进的速度和出料的速度来使推进所产生的压力同掌子面的压力相平衡，从而达到维持掌子面稳定，继而维持地面沉降和隆起在控制范围内的作用。这两类盾构的最大区别是泥水式盾构需要有昂贵的泥浆制备和分离设备，将泥浆通过管路注入到盾构机混合仓内，与开挖下来的碴土进行混合，通过泥浆泵将混合后的碴土抽出到地面以后进行分离处理，泥浆再循环利用。而土压平衡盾构则不需要进行分离处理，只是在涌水较大，但透水率不超过一定数值，掌子面不稳的地段才需要使用土压平衡开挖模式，也不需要专门的分离设备进行碴土分离。盾构设计选型的主要依据取决于如下几个因素：碴土的粘合系数，渗透系数。盾构选型设计的一个重要依据，是碴土的渗透系数，按照盾构设计的理论，碴土的渗透

盾构隧道管片材料检验方案

盾构隧道管片材料检验盾构隧道管片中涉及的主要材料有水泥、集料、水、混凝土外加剂、掺合料、钢筋、钢纤维和混凝土等，为时时掌控管片质量，必须对其材料实施严格控制，因此在制作管片前，对这些材料应进行检验。遵循现行标准，制定的具体检验方法如下所列： 1 水泥水泥宜采用强度等级不低于42.5的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥，其检测参数、取样方法、检测频率和检测方法应符合表1的规定。表1 水泥的检测参数、检测频率、取样方法和检测方法 2 钢筋钢筋直径大于10mm时宜采用热轧螺纹钢筋，直径小于或等于10mm时宜采用低碳钢热轧圆盘条。其检测参数、取样方法、检测频率和检测方法应分别符合表2、表3的规定。当发现钢筋脆断、焊接性能不良或力学性能显著不正常等现象时，应对该批钢筋进行化学成分检验或其他专项检验。表2 热轧螺纹钢筋的检测参数、检测频率、取样方法和检测方法

表3 低碳钢热轧圆盘条的检测参数、检测频率、取样方法和检测方法钢筋焊接前须消除焊接部位的铁锈、水锈和油污等，钢筋端部的扭曲处应矫直或切除，施焊后焊缝表面应平整，不得有烧伤、裂纹等缺陷。钢筋焊接接头的检测参数、取样方法、检测频率和检测方法应符合表4的规定。表4 钢筋焊接接头的检测参数、检测频率、取样方法和检测方法

3 集料细集料宜采用中砂，细度模数为2.3~3.0，含泥量不应大于2%，砂的检测参数、取样方法、检测频率和检测方法应符合表5的规定。表5 砂的检测参数、检测频率、取样方法和检测方法粗集料宜采用碎石或卵石，其最大粒径不宜大于30mm且不应大于钢筋骨架最小净间距的3/4，针片状含量不应大于15%，含泥量不应大于1%。石的检测参数、取样方法、检测频率和检测方法应符合表6的规定。表6 石的检测参数、检测频率、取样方法和检测方法

盾构施工质量控制

盾构施工质量控制 SANY GROUP system office room 【SANYUA16H-

工程质量检查管理办法暨争创优质工程管理办法（盾构部分）根据现行轨道交通试行规范、国家规范及北京市有关规范、标准。依据《建设结构长城杯工程质量评审标准》的有关规定，结合本项目部盾构施工的特点，对盾构施工质量检查和施工中的质量控制要点，进行分解，为争创结构长城杯奠定基础。一、法律法规相关文件：《市政基础设施工程资料管理规程》（DBJ01-71-2003）《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999）《市政基础设施工程质量检验与验收统一标准》（DBJ01-90-2004）《排水管（渠）工程施工质量检验标准》（DBJ01-13-2004）《盾构隧道工程施工质量验收标准（试行）》2004.09 《隧道工程施工质量验收标准（试行）》2004.12 《预制钢筋混凝土盾构管片质量验收标准》（QGD-003-2004）《地铁暗挖隧道注浆施工技术规范》（DBJ01-96-2004）《防水工程施工质量验收标准（试行）》《北京地铁施工监控量测技术要求（试行）》《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》（GB50309-1999）二、主控项目有：掘进、管片安装、注浆、测量与监控、管片进厂检验、管片拼装。三、盾构隧道施工现场质量管理资料：盾构隧道工程施工现场质量管理应有相应的施工技术标准、健全的质量管理体系和施工质量检验制度。施工单位汇总技术质量管理资料并填写《隧道工程施工现场质量管理检查记录》（表式C1-5）

四、掘进施工

1、盾构机在始发竖井内正式掘进前，必须对洞口经改良的土体作质量检测，并对盾构机轴线位置作复核、检查。 2、机械开挖时，每次开挖长度应与每环管片的宽度相适应，挖土速度应与盾构机械推进进度、出土能力匹配。 3、盾构机掘进中，用激光准直系统对盾构机轨迹连续观测。 4、初始掘进30m-50m长度，应加密对盾构机轴线的测量与监控，及时调整盾构机位置，使管道的中线、高程符合设计要求。 5、盾构机每推进一环，进行一次管片环的中线、高程测量。同时应测量盾构机轴线位置及绕轴线偏离转角，依据测量结果进行纠偏。 6、高程、中线纠偏应在推进中进行。纠偏过程宜增加测量密度，宜采用调向千斤顶纠偏。 7.应在推进中对盾构旋转进行纠正，纠正应采用设定的措施。五、管片安装 1、管片安装过程中，第一块管片环向定位要准确，管片圆环旋转不得超过标准，确保相邻两管片接头的环面平正，内弧面平正，纵缝的管片端面密贴。 2、拼装前应清理盾尾底部；管片安装设备应处于正常状态。 3、管片下井前，应由专人核对编组、编号；对管片进行清理、粘贴止水材料、检查合格后，将管片与联接件配套送至工作面；管片质量要求应符合有关规定。 4、拼装时，应采取措施保护管片，衬垫及防水胶条不受损伤。

盾构机选型

第1章. 第34章. 第35章. 第36章. 第37章. 第38章. 第39章. 第40章. 第41章.

第42章. 盾构、配套设备与管模 42.1. 盾构机选型 42.1.1. 选型原则盾构机的性能及其对地质条件的适应性是盾构隧道施工成败的关键。本合同段盾构区间工程的盾构机选型按照性能可靠、技术先进、经济适用相统一的原则，依据招标文件、颐和园站－圆明园站和圆明园站－成府路站区间岩土工程勘察报告等资料，并参考国内外已有盾构工程实例及相关的技术规范进行。 42.1.2. 选型依据盾构机选型具体依据如下：（1）本合同段盾构工程施工条件隧道长度：3032+2044.286 单线延米；线路间距：8?19m；隧道覆土厚度最小：6m，最大：15.4m；平面最小曲线半径：350m；最大坡度：20.801%。；隧道衬砌管片内径：5400mm 外径：6000mm （2）工程施工环境特点本工程施工环境具有如下特点对盾构机施工有一定的影响：本合同段区间隧道沿线地下管线、建（构）筑物密集。颐和园－圆明园区间线路下穿颐和园、圆明园，与万泉河高架桥相交；圆明园?成府路站区间线路通过成府小学、化工研究院，下穿万泉河。区间线路与万泉河高架桥相交时，隧道外轮廓与桩基距离最小为5m,下穿圆明园一座池塘时覆土厚度仅6m，万泉河底部区域隧道覆土厚度为9m。本合同段区间线路主要沿颐和园路、清华西路布置，与中关村北大街相交，所经道路尤其是中关村

北大街交通繁忙、车流量大。（3）区间地质特点本合同段区间隧道穿越地层主要有粉质粘土、粉土层，局部夹有砂层、卵石圆砾等。具体的地质统计表见表10-1-1和图10-1-1。表10-1-1 盾构区间洞身地质统计表 ■③□⑥□⑥2 口⑦□⑦2■③□⑥□⑥］□⑥2 颐和园一圆明园站区间圆明园一成府路站区间图10-1-1盾构区间隧道洞身主要地质比例图 42.1.3. 本工程地质特点对盾构机功能的要求针对以上工程地质条件及特点，盾构应具备以下功能：（1）盾构机对地层条件的适应性要求本合同段隧道地层主要由粉质粘土、粉土层、卵石圆砾层组成，局部夹有砂层，所以盾构对软土地层的适应性应是重点考虑的问题。盾构在软土地段的施工时应重点考虑以下功能：

盾构隧道管片质量检测标准

盾构隧道管片质量检测技术标准 1.0.1为加强盾构法隧道工程施工管理，统一盾构隧道管片质量检测和验收，保证检测准确可靠，制定本标准。 1.0.2 本标准适用于采用盾构法施工的盾构隧道混凝土管片和钢管片进场拼装施工前的检测和质量验收。 1.0.3 盾构隧道管片质量检测和验收除应执行本标准外，尚应符合国家现行有关标准的规定。 2 术语 2.0.1 管片盾构隧道衬砌环的基本单元，包括混凝土管片和钢管片。 2.0.2 混凝土管片以混凝土为主要原材料，按混凝土预制构件设计制作的管片。 2.0.3 钢管片以钢材为主要原材料，按钢构件设计制作的管片。 2.0.4 水平拼装检验将两环或三环管片沿铅直方向叠加拼装，通过测量管片内径、外径、环与环、块与块之间的拼接缝隙，从而评价管片的尺寸精度和形位偏差。 2.0.5渗漏检验对混凝土管片外弧面逐级施加水压，观察水在混凝土管片内弧面及拼接面的渗透情况，评价管片抵抗水渗漏的能力。 2.0.6抗弯性能检验对混凝土管片施加抗弯设计荷载，分析混凝土管片在抗弯荷载作用下的变形、管片表面裂缝的产生和变化，评价管片的抗弯性能。 2.0.7抗拔性能检验对混凝士管片中心吊装孔的预埋受力构件进行拉拔试验，评价管片吊装孔的抗拔性能。2.0.8粘皮混凝土表面的水泥砂浆层被模具粘去后留下的粗糙表面。 2.0.9飞边模塑过程中溢人模具合模线或脱模销等间隙处并留在混凝土管片上的水泥砂浆。 2.0.10 拼接面采用某种方式将盾构隧道管片连接起来，管片与管片之间的接触面。 2.0.11环向盾构隧道管片拼装成环后，环的切线方向。 2.0.12纵向盾构隧道管片拼装后，环与环的中心连线方向。 2.0.13渗漏检验装置在渗漏检验中，用于固定由凝土管片试件，并能在管片外弧面与试验架钢板之间形成密闭区间进行充水加压试验的试验台座。渗漏检验装置由检验架钢板、刚性支座、横压件、紧固螺

盾构规范

百度搜索您的查询字词都已标明如下：盾构掘进隧道工程施工及验收规范(点击查询词，可以跳到它在文中首次出现的位置) (百度和网页的作者无关，不对其内容负责。百度快照谨为网络故障时之索引，不代表被搜索网站的即时页面。) 目录 1 总则 (5) 2 术语 (6) 3 基本规定 (8) 4 施工准备 (9) 4.1 一般规定 4.2 前期调查 4.3 技术准备 4.4 设备,设施准备 4.5 作业准备 4.6安全卫生与环境保护措施 5 施工测量 (13) 5.1 一般规定 5.2 地面控制测量 5.3 联系测量 5.4 地下控制测量 5.5 掘进施工测量 5.6贯通测量 5.7 竣工测量 6 管片制作 (20) 6.1 一般规定 6.2准备工作 6.3 原材料要求 6.4 模具 6.5钢筋 6.6 混凝土 6.7 成型管片 6.8 管片贮存和运输 6.9 钢管片制作 7 盾构施工 (28) 7.1一般规定 17.2盾构的组装,调试 7.3盾构的现场验收 7.4盾构始发 7.5盾构掘进 7.6轴线控制

7.7盾构纠偏 7.8 盾构到达 7.9盾构调头 7.10刀具更换 8 特殊地段及特殊地质条件施工 (37) 8.1一般规定 8.2针对特殊地段及特殊地质条件的施工措施 9 管片拼装 (40) 9.1一般规定 9.2拼装前的准备 9.3拼装作业 10 壁后注浆 (41) 10.1一般规定 10.2 注浆参数的选择 10.3注浆前的准备工作 10.4注浆作业 10.5 注浆量控制 11 隧道防水 (42) 11.1一般规定 11.2连接防水 11.3特殊部位的防水 12 隧道缺陷处理 (43) 13 盾构的保养与维修 (44) 14 隧道施工运输 (45) 14.1一般规定 14.2水平运输 14.3垂直运输 14.4管道运输 15 监控量测 (46) 15.1 一般规定 15.2 隧道环境监控量测 15.3 隧道结构监控量测 15.4 资料整理和信息反馈 16 管片预制工程验收 (50) 16.1管片钢筋 16.2 管片模具 16.3 混凝土 16.4 成型管片 17 管片防水工程验收 (55) 17.1 一般规定 17.2 原材料 17.3 管片自防水 17.4防水密封条安装 18 管片拼装工程验收 (57)

盾构选型及参数计算方法

盾构选型及参数计算方法 1.1、序言盾构是一种专门用于隧道工程的大型高科技综合施工设备，它具有一个可以移动的钢结构外壳（盾壳），盾构内装有开挖、排土、拼装和推进等机械装置，进行土层开挖、碴土排运、衬砌拼装和盾构推进等系列操作，使隧道结构施工一次完成。它具有开挖快、优质、安全、经济、有利于环境保护和降低劳动强度的优点，从松散软土、淤泥到硬岩都可应用，在相同条件下，其掘进速度为常规钻爆法的4～10倍。较长地下工程的工期对经济效益和生态环境等方面有着重大影响，而且隧道工程掘进工作面又常常受到很多限制，面对进度、安全、环保、效益等这些问题，使用盾构机无疑是最好的选择。些外，对修建穿越江、湖、海底和沼泽地域隧道，采用盾构法施工，也具有十分明显的技术和经济优势。采用盾构法施工，盾构的选型及配置是隧道施工中关键环节之一，盾构选型应根据工程地质水文情况、工期、经济性、环境保护、安全等综合考虑。盾构的选型及配置是一种综合性技术，涉及地质、工程、机械、电气及控制等方面。 1.2盾构机选型主要原则 1.2.1盾构的选型依据盾构选型主要应考虑以下几个因素： 1）工程地质、水文条件及施工场地大小。 2）业主招标文件中的要求。

3）管片设计尺寸与分块角度。 4）盾构的先进性、适应性与经济性。 5）盾构机厂家的信誉与业绩。 6）盾构机能否按期到达现场。 1.2.2 盾构的型式 1）敞开式型盾构敞开式型盾构是指盾构内施工人员可以直接和开挖面土层接触，对开挖面工况进行观察，直接排除开挖面发生的故障。这种盾构适用于能自立和较稳定的土层施工，对不稳定的土层一般要辅以气压或降水，使土层保持稳定，以防止开挖面坍塌。有人工开挖盾构、半机械开挖盾构、机械开挖盾构。 2）部分敞开式型盾构部分敞开式型盾构是在盾构切口环在正面安装挤压胸板或网格切削装置，支护开挖面土层，即形成挤压盾构或网格盾构，施工人员可以直接观察开挖面土层工况，开挖土体通过网格孔或挤压胸板闸门进入盾构。根据以往大量工程经验，通常都将挤压胸板和网格切削装置组合在一起安装在盾构上，形成网格挤压盾构。这种盾构适用于不能自立、流动性在的松软粘性土层、尤其是对隧道沿线地面变形无严格要求的工程。当盾构采用网格开挖时，应将安装在网格后面的挤压胸板部分或大部分拆除，利用网格孔对土层的摩擦力或粘结力对开挖面土层进行支护，当盾构向前推进时（一般是盾构穿越江湖、海底或沼泽地区），应将挤压胸板装上，盾构向前推进时，可将土体全部

盾构机选型标准

1、盾构机选型依据地铁区间，线路总长：隧道埋深9～13米。隧道洞身大部分处于残积层中，局部地段穿越花岗岩、辉绿岩全、强风化带或断层破碎带，结构松散，易软化、变形，产生坍塌。花岗岩层面起伏大，存在差异风化现象。地下水按赋存条件分为第四系孔隙潜水和基岩裂隙水，砂层中具承压性。主要补给来源为大气降水。地下水埋深5.2～8.4米。盾构隧道内径：5400mm，管片厚度：300mm，隧道外径：6000mm。标准管片宽度：1200mm，分块数：6块。本盾构隧道区间采用两台盾构机。盾构机由站西端下井始发，推进至站东站起吊出井。隧道地质情况、工程要求、环境保护要求、经济比较、地面施工场地大小等因素是盾构选型的基本依据。根据国内外盾构施工经验与实例，我们认为，盾构机的选型必须满足以下几个要求：必须确保开挖空间的安全和稳定支护；保证隧道土体开挖顺利；保证永久隧道衬砌的安装质量；保证隧道开挖碴土的清除；确保盾构机械的作业可靠性和作业效率；保证地面沉降量在要求范围内；满足施工场地及环保要求。 2、不同开挖模式的工作原理 2.1 盾构机的型式与工作特点目前世界上流行的盾构机按开挖模式主要可以分为两大类：敞开式与密闭式。敞开式指盾构机的开挖面与机内的工作室间无隔板或隔板的某处设置可调节开口面积的出土口。开挖面基本依靠开挖土体的自立保持稳定。敞开式适用于

地层条件简单、自立性好且无地下水的地层。密闭式盾构机是在盾构机的开挖面与机内的工作室间设置隔板，刀盘旋转将开挖下来的碴土送入开挖面和隔板间的刀盘腔内，由泥水压力或土压或气压提供足以使开挖面保持稳定的压力。密闭式盾构机适用于地层变化复杂、自立条件较差、地下水较丰富的地层，因为采用密闭式掘进可以有效地保证开挖面的自立与稳定，保证施工安全。密闭式盾构机主要分为泥水平衡式、土压平衡式两类，代表了不同的出土方式和不同工作面土体平衡方式的特点，但适用地质与范围有一定的区别。泥水平衡式盾构机是在盾构机的前部设置隔板，装备刀盘面板、输送泥浆的送排泥管和推进盾构机的盾构千斤顶。在地面上还配有分离排出泥浆的泥浆处理设备。开挖面的稳定是将泥浆送入泥浆室内，在开挖面上用泥浆形成不透水的泥膜，通过该泥膜保持水压力，以对抗作用于开挖面的土压力和水压力。开挖的碴土以泥浆形式输送到地面，通过处理设备离析为土粒和泥水，分离后的泥水进行质量调整，再输送到开挖面。泥浆处理设备设在地面，需占用较大的施工场地。另外泥水式盾构机及其配套系统价格较高。土压平衡式盾构机是在盾构机的前部设置隔板，隔板与刀盘之间形成一个用于土压平衡、碴土搅拌、碴土排出的碴土仓。装配有各种刀具的刀盘不断旋转切削土体，切削下来的碴土通过刀盘进料槽进入碴土仓。碴土仓内和排土用的螺旋输送机内充满开挖碴土，依靠盾构机千斤顶的推力给土仓内的开挖土砂加压，使碴土仓的土压作用于刀盘开挖面以使其稳定。土压式盾构机占用场地较小，价格较低。土压平衡式盾构机又可分为纯土压平衡式与加泥型土压平衡式。纯土压平衡式盾构机单纯依靠开挖下来的碴土压力稳定开挖面。这种盾构机较适用于开挖含砂量小的塑性流动性软粘土。加泥型土压平衡盾构机装备有注入添加材料促进开挖砂土塑性流动的机构。对于含砂量、含水量较大的土层，盾构机的加泥装置可以根据土质，选用泡沫、膨润土、高吸水树脂等添加材料，将其注入开挖面和泥土仓。通过搅拌机构将添加材料与开挖下来的碴土强力搅拌，将开挖碴土变成具有可塑性、流动性、防渗性的泥土，这种泥土充满土仓和螺旋输送机内。当土仓内压力小于开挖面压力时，

盾构法施工技术规定

盾构法施工技术规定目录 1.一般规定 2.工作并施工 3.配套机械设备选择 4.盾构机安装 5.盾构掘进施工 6.注浆 7.量测与监控 8.砌块 9.盾构法施工质量

1、一般规定 1．1盾构法施工是采用掘进盾构机进行隧道施工的一种施工方法。适用于直径2500mm以上的隧道施工，适用于地面拆迁量大、不能降水等特殊要求的长距离隧道施工。 1．2盾构机的选型、设计，应根据工程地质、水文地质，工程结构设计及工程施工要求等条件，经技术经济分析比较后确定。1．2．1盾构机应满足施工范围内各种土层的掘进要求； 1．2．2盾构机必须满足施工过程需要的安全保障要求； 1．2．3盾构机壳体的强度与刚度应符合设计要求； 1．2．4盾构机的推进力、千斤顶的推进速度、输土能力、刀盘切削的切削扭矩等应匹配；密封系统应严密，并符合设计要求。 1．3盾构法施工组织设计编制应具备以下资料： 1．3．1盾构机的构造、特性及适用范围； 1．3．2施工沿线地表环境调查报告； 1．3．3施工沿线地下障碍物的调查报告； 1．3．4工程地质与水文地质勘查报告。隧道沿线探孔间距一般不应大于50m，地质变化地段应加密。 1．3．5设计文件对工程的技术要求与规定； 1．4盾构法施工方案、施工组织设计应包括下列内容： 1．4．1施工现场平面布置图； 1．4．2盾构机的现场组装、安装及吊装方案； 1．4．3工作竖井的施工方案与检查井的施工方案：

1．4．4盾构法施工的临时给水、排水、照明、供电、消防、通风、通讯等设计； 1．4．5砌块制造、运输、贮存、防水、拼装与一次注浆、二次注浆、补浆方案； 1．4．6配套辅助施工机械设备的选型、规格、数量与现场及工作井垂直运输及水平运输等机械设备布置； 1．4．7盾构机的出井（盾构机由始发井进入区间隧道）、穿越土层、进井（盾构机由区间隧道进入接收井）的条件以及掘进与运土方案： 1．4．8测量与监控方案； 1．4．9有防漏电、防缺氧、防爆、防毒等安全监测和保护措施；1．4．10盾构法施工的供电应设置双路电源及应急自备电源。 1．5检查井、工作竖井等有要求降水施工的管段，在工程完成前，不得停止降水。 1．6工作竖井应进行抗浮校核。 1．7应根据土层性质、邻近建筑物及地表的允许沉降要求，应有保护措施。 1．8应建立地面与地下控制测量系统。加面测量系统对沿线地面、主要建筑物和设施设置测点进行观测；测定寻轨和盾构隧道的轴线和高程。 1．9盾构机出井至100m的施工阶段，应及时对观测和掌握地表沉降、隆起状况，地上、地下建筑物情况，工程地质、水文地质情况等的反

盾构选型

盾构选型盾构选型包括盾构机选型与衬砌选型两个方面。 1.盾构的种类与选型盾构机是一种用钢板作成圆筒形结构的活动支撑,是通过软弱、含水地层,特别在海底、河底、城市内修建隧道的一种施工机械。在盾构的支护下,可安全地进行掘进和衬砌。盾构施工法是使用盾构机在地下掘进,边防止开挖面土砂崩塌边在机内安全地进行开挖作业和衬砌作业从而构筑成隧道的施工方法。因此,盾构施工法是由稳定开挖面、盾构机挖掘和衬砌三大要素组成。一般地,按开挖面与作业室之间隔墙构造可分为敞式、半开敞式及密封式三种。密封式又可分为泥水加压式盾构和土压平衡式盾构。泥水加压式盾构,是在切削刀盘后方设隔墙将盾构封闭起来,压力泥水送入此隔墙与掌子面之间的所谓泥水室,用泥水压力形成承压面,以抵抗地层水压,防止开挖面的塌方。用切削刀盘进行开挖,切削下来的砂土经搅拌机搅拌成泥浆,由泥浆泵经排泥管道抽出,输送到地面泥水处理场。一面切削,一面用千斤顶向前推进盾体,至一个衬砌管片宽度时,用盾尾拼装机进行管片安装。泥水加压盾构有盾尾的漏水以及难以确认开挖面状态及刀具磨耗等确点,还需要较大的泥水处理场地。泥水加压盾构对于不稳定的软弱地层或地下水位高,含水砂层,粘土以及冲积层以及洪积层等流动性高的土质,使用效果较好。泥水加压平衡盾构具有土层适应性强、对周围土体影响小、施工机械化程度高等优点。根据日本的实践,在砂层中进行大断面、长距离推进

的盾构机,大多采用泥水加压式盾构机。实践证明,掘进断面越大,用泥水加压式盾构机的效果越好。泥水加压式盾构机除在控制开挖面稳定以减少地面沉降方面较为有利外,还在减少刀头磨损、适应长距离推进方面显示出优越性。土压平衡盾构是在切削刀架及螺旋输送机内部充填的土砂所产生的压力与开挖面的土压保持平衡。施工中一边掘进,一边控制推进千斤顶推力、推进速度、刀盘和螺旋输送机回转扭矩、速度以及闸门千斤顶的开口度,使之不断与开挖面的土压保持平衡。有软稠度的粘质粉土和粉砂是最适合使用土压平衡式盾构机的土层。根据土层的稠度,有时不需要水或只需要加很少量的水。通过搅拌装置在开挖室内的搅拌,即使十分粘着的土层也能变成塑性的泥浆。盾构机的种类很多,施工时盾构机的选择是否合适,直接影响到工程的经济性、安全性以及可靠性等。影响盾构机选择的因素主要有土质条件(土的强度、软硬程度、土的颗粒级配、石英的含量、是否含有砂砾和大卵石等)、地下水的含量、隧道长度和线形、后续设备与盾构机的配套能力、工作环境以及有无辅助工法等。盾构机的合理选择要保证开挖面的稳定性,要具有良好的掘进性能,要结合衬砌的类型防止渗漏和坍塌,而且还要与配套系统具有紧凑的配合关系。另外,以盾构机选型为核心的整个系统的经济性也是不可忽视的。图1表示了以盾构选型为核心的各因素的影响关系及其相互作用。

广州地铁盾构机选型参考

广州地区地铁隧道施工用盾构机选型 1.1选型依据本标段的盾构选型主要依据广州地铁三号线【AA站—BB站盾构区间】（以下简称【A－B】区间）盾构工程招标文件和岩土工程勘察报告，参考国内外已有盾构工程实例及相关的盾构技术规范，按照适用性、可靠性、先进性、经济性相统一的原则进行盾构机的选型。 1.1.1工程条件 AA站～BB站区间隧道左右线总长6002.210m，其中盾构隧道左线长3000.010m，右线长3002.200m，最小转弯半径800m，最大坡度29.2‰；隧道内径φ5400mm，管片外径φ6000mm、管片环宽1500mm。本标段隧道采用两台盾构机施工，先后由AA站始发，向BB站掘进，施工隧道右、左线，掘进到达BB站后拆除。右、左线隧道盾构始发时间相差一个月。 1.1.2地质概况 (1)岩性特点）厚根据岩土工程勘测报告，本区地层由第四系、白垩系下统组成，中间缺失第三系，第四系（Q 4 8～18米。上部为第四系人工填土，厚0～4米，全新统海陆交互相沉积的淤泥或淤泥质土、淤泥质砂，厚0～7.9米；下部为上更新统陆相冲洪积形成的砂土层，厚0～8.2米；底部基岩残积形成的粘性土层， b2）厚400～450米，由紫红色钙质粉砂岩，泥质粉砂岩、厚0～17.3米。白垩系下统白鹤洞组广岗段（K 1 粉砂质泥岩夹浅灰色泥灰岩、泥岩组成，微层理发育，含方解石，常见钙质斑块及少量斑点状石膏。洞身穿过的围岩有<3-2>、<4-1>、<4-2>、<5-1>、<5-2>、<6>、<7>、<8>、<9>各岩土层，洞身范围内主要为<7>、<8>、<9>岩土层，稳定性较好。在隧道靠车站两端的YK13+824.2～YK15+950及YK12+250～YK14+344.7段隧道直接穿越淤泥层和砂层，隧道在该段埋深最浅（约为6.4m），且YK13+870～YK13+950段地表有淋砂涌通过，隧道在该段埋深最浅，与涌河内地表水存在较强的水力联系，在掘进过程中极易坍塌，还可能发生喷砂、喷涌，是盾