盾构法地铁隧道小半径曲线始发技术控制(2010-10-14)

盾构法地铁隧道小半径曲线始发技术控制

邹超1 杭广斌2

(1.中国中铁一局第四工程有限公司，陕西省咸阳市玉泉西路8#中铁大厦，邮编：712000；2.杭州市塘

河北村10-2-601，邮编310012)

摘要盾构始发是盾构法隧道施工的重点与难点，其成败直接影响项目的安全、质量、进度及经济效益，小半径曲线始发更是难上加难，在修建郑州地铁1号线时，我标段的郑州大学站至碧沙岗站盾构区间平面线形为“S ”曲线，盾构从郑州大学站西端头以330m 小半径曲线成功始发，各项技术参数均受控。

关键词盾构法地铁隧道曲线始发技术控制

Shield tunnel radius of small initial technical control curve

Zou chao 1 Hang Guangbin 2

(1.China zhongtie Engineering Company Limited, a fourth of the first Bureau, the 8# of Yuquan Road West

zhongtie Building of Xianyang City, Shanxi Province Zip ：712000；2.Hangzhou Zip ：310012）

Abstract: Shield excavation shield tunnel construction is the key and difficult, The success of the project safety, directly affects the quality, progress and economic benefits, Small radius curve more difficult initial ，Built in zhengzhou metro line 1, I stood to section of zhengzhou university, bishagang stood shield interval horizontal alignment for s-shaped curve, Shield from zhengzhou university in west stand head 330m small radius curve initial success ，Various technical parameters are controlled.

Key words: Shield;Subway tunnel;Initial curve;Technical control

1概述

碧沙岗站～郑州大学站盾构区间（以下简称碧郑区间）左线长度为1198.039m ，右线长度为1199.468m ，线间距为13m ，平面最小曲线半径为320m ，纵断面设0.2%～2.75%的“V ”字型纵坡，隧道顶埋深9.6m ～16.3m ，中间设1处联络通道。由于受既有建筑的制约，线路纵坡与平面曲线半径均达到设计极限，没有调线的余地。左右线始发起始段均为曲线，详见表1-1。

表1-1 平面线路特征表

工程地质条件分析：本区间杂填土厚0.5～3.8m ，

平均厚1.52m ；根据附近场地资料，场地为非湿陷性场地，可不考虑湿陷对工程的影响；（22）层粉土、（32）层粉土含少量钙质结核，（29）层粉土中钙核较多，（34）层含大量钙核，局部钙质胶结；（39）层钙质富集，为钙质胶结层。

图1-1 碧郑区间地质饼状图

地下水：本区间浅层含水层岩性以粉土、粉质粘土为主，属松散岩类孔隙潜水，地下水类型为潜水。勘察期间本区间地下水稳定水位埋深20.7～25.4m （标高81.7～86.4m ），根据河南省环境地质监测院资料，2005-2008年郑州西区地下水变幅1.48～3.90m ，判定本区间地下水位年变幅2～3m 。因此确定本区间近3~5年最高水位埋深约为17.7～22.4m （标高84.7～

90.0m），基本在隧道底板以下。

2盾构机基本参数

本区间采用两台中国中铁CTE6250土压平衡盾构机先后于郑州大学站西端头始发往碧沙岗站方向掘进。该盾构机适宜在淤泥质粘土、粘土、粉土、粉砂、粒径不大于30cm的卵砾等地层等土层的掘进施工；盾构机可适用的掘进最小曲率半径为250m，最大坡度35‰；盾构机设备总重量约为500T，盾体长度为9.007m（含刀盘长度），包括后配套总长79.5m，分为盾构机主机和后配套设备两大部分，后配套设备分别安装在6节后续台车上；盾构机盾尾间隙29mm，最大掘进速度80mm/min，最大推力31650kN，额定扭矩4377kN·m，脱困扭矩5225kN·m。盾构机刀盘开挖直径为6.27m，刀盘的结构为辐条面板型，刀盘开口率为50%。在刀盘上配置安装了1把中心鱼尾刀、72把刮刀、16把铲刀、29把先行刀、1把仿形刀（超挖刀）（液压控制）、8把周边保径刀。

盾构选型设计时允许最小曲线半径为250m，通过铰接油缸满足盾构在曲线上转弯的需要，利用铰接油缸的密封设施满足盾尾发生较大偏转时的密封要求，防止地层损失造成的地表沉降；并设计有在曲线上掘进时进行扩挖的仿形刀，盾构在曲线进行掘进时，合理使用仿形刀，减小盾构机推进阻力，但同时也应注意控制好超挖量。

3始发关键技术控制

盾构始发段，包括盾构始发井全部处于R330m 的小半径曲线段，而由于始发时条件的制约，盾构始发基座、负环管片、反力架均难以布置成相应的曲线状，使得盾构始发时在出基座前只能沿直线推进，轴线偏差控制较为困难，因此，始发路径的合理选择是盾构小曲线始发能否成功的关键所在。

3.1始发线型及参数

盾构始发采用割线始发的线型，考虑到最好的拟合隧道线路及管片排版情况，采用如下参数：

洞门钢环安装位置：

依据碧～郑区间始发段线型特点(短缓和曲线+R330/340圆曲线),根据线路拟合结果,采取大角度割线始发，与车站端墙偏角左线6.259°、右线5.585°，向曲线外侧预偏45mm（洞门设计预偏60mm，满足始发线形要求），由于盾体在未全部进入土体之前无法转向，只能沿直线形式进洞，割线始发具有在盾体全部进入土体后盾构姿态偏差最小、管片不侵限、盾构纠偏容易等优点。

图3-1 小曲线半径碧郑区间左线始发线形示意图3.2始发托架安装

始发托架中线与盾构始发割线重合，坡度与隧道设计坡度一致。

盾构始发前对始发架两侧进行加固。利用预埋在始发托架梁上的钢板与始发架进行焊接，并利用H型钢两边支撑保证左右稳定。并用垫薄钢板调节始发架的标高，达到要求的位置；

盾构机与始发托架接触处焊接防扭转牛腿，以防止盾构始发阶段由于盾构机刀盘受到土体的反力而发生盾体的滚动，以及进洞后转弯所造成的横向分力。

图3-2 始发托架横断面示意图

图3-3 始发托架平面示意图

3.3负环管片拼装

盾构机始发时在反力架和零环管片之间安装负环

管片（考虑到曲线始发，受力复杂，负环全部为闭口环），并对其采取了立体加固，以保证将盾构始发推进的巨大复杂反力可靠、稳定地传至反力架而不发生相对位移和超限变形，从而确保正环管片的错台与密封质量符合设计及规范要求。

其中郑州大学西端头左线安装7环负环管片，右线安装6环负环管片。每环负环管片分块数与标准管片相同，依次安放在始发托架上。在内、外侧采取钢丝拉结的加固措施，以保证在传递推力过程中管片不会旋转浮动。

图3-4 郑州大学西端头左线始发托架及反力架示意图3.4 盾构始发姿态

盾构始发时其铰接油缸角度为零，盾构中心轴线位于隧道设计中心线的外侧，设计洞门偏移量为60mm，即处于盾构始发路径的延长线上，其坡度与隧道设计坡度一致。但比设计高程抬高20mm，防止盾构出洞后栽头。

3.4.1始发导台的设置

始发架前端，与洞门空隙处设置导台，以使盾构机顺利进入土体。导台分为两段，始发架前端到洞门密封处为第一段，采用钢导轨的形式，洞门钢环内为第二段，采用素混凝土形式。钢导轨与始发架钢轨对接，并在底部采取加固支撑措施，洞门钢环内的素混凝土范围为钢环底部50度范围，等厚度设置。

3.4.2洞门凿除后掌子面角度处理

由于采用大角度割线始发，刀盘与洞门土体之间存在一定角度，始发过程中会出现刀盘一侧先接触土体另一侧空转的现象，盾构机推力会使盾体产生扭转趋势，对始发受力和轴线控制极为不利。

因此，需将洞门围护桩凿除后，掌子面相应的凿成与始发偏角相同的斜面，保证盾构刀盘全断面同时抵触掌子面土体，防止出现刀盘悬空，而使得始发托架和反力架受力不均匀。

进，在此期间盾构须切割洞门加固体，以慢速、低压为推进原则，确保盾构姿态的稳定。在加固体中由于土体加固后达到了0.8Mpa，无需主动建压。盾构推进速度控制在10mm/min以内，刀盘转速控制在0.5r/min。

3.4.4盾构离开基座后姿态控制

盾尾离开基座后，盾构已处于相对自由的状态，一般通过盾构推进千斤顶的合理推力选用来调整盾构姿态，必要时可同时使用铰接功能来调整，以使盾构逐步沿隧道设计轴线靠近。由于盾构在曲线段施工时具有一定的盾尾“离心”现象，尤其是R330m的小半径曲线段更为明显，刀尖一般宜向内偏离设计轴线20mm左右。

3.5 初始掘进参数选定

根据地质及隧道埋深等情况，计算切口平衡压力：

P k h

P——平衡压力；

γ——土体平均重度（取18.0KN/m3）

h——隧道中心埋深；

k——土的侧向静止平衡压力系数，取0.7；

即郑州大学站出洞段理论土压力：

360.7181013.80.174100.174 1.74()

P pa Mpa bar =???=?== ①刀盘初抵掌子面时：

设定刀盘转速0.5r/min ，设定推力200t 。 ②加固体范围内

无需主动建压，设定刀盘转速0.5r/min ，设定推力400t 。

控制扭矩1000kN ·m 以内，控制掘进速度10mm/min 以内。

③出加固体～盾构整机长度进入土体范围：设定土压0~1.7bar ，设定刀盘转速1.0r/min ，设定推力500t 。

控制扭矩1500kN ·m 以内，控制掘进速度20mm/min 以内。

④盾构整机长度进入土体～掘进20环范围：设定土压1.7bar ，设定刀盘转速1.0r/min ，设定推力1200t 。

控制扭矩2000kN ·m 以内，控制掘进速度40mm/min 以内。

⑤掘进20环后：

设定土压1.7bar ，设定刀盘转速1.3r/min ，设定推力1200t 。

控制扭矩3000kN ·m 以内，控制掘进速度60mm/min 以内。

4小半径曲线超挖段地层地面沉降控制

由于始发施工的特殊性，始发阶段的地面沉降值均较大，因此在始发阶段需尽早建立盾构机的适合工况并严密注意出土量及土压情况，同时加大监测频率，控制地面隆、沉值。

（1）盾构机掘进前，掌握施工影响范围内的地面建筑物、地下管线、地下障碍物、地下设施等，必要时进行物探，对重要建筑物采取事前保护措施。

（2）建立严格的隧道隆、沉监测控制网，及时定期的进行监测，掌握隧道施工时和建成后对周围环境及对隧道本身的影响。注意对盾构前方监测点监测数据的分析。如果盾构前方监测点地面变形控制在（-5mm ～+5mm ），则盾构在通过时地面变形可控制在（-30mm ～+10mm ）否则应调整出土量控制地面沉降，要求更加严格的环境下，应另外确定控制值。

（3）地面变形接近-20mm ～+5mm 时，尽快找出原因并采取相应措施。

（4）加强掘进参数的管理，尤其是土仓压力设定要合理，通过优化盾构掘进参数来保持开挖面的稳定，从而控制地层的隆、沉。

（5）根据初始100m 的掘进，对盾构施工所采用的参数进行不断优化调整，以使盾构在全线掘进中，随地质、埋深、环境条件的变化而动态的、合适的确定施工参数，将地面沉降控制在+10mm 和-30mm 范围内。

（6）加强同步注浆及二次注浆管理来控制地层的隆、沉。

为了减少和防止地面隆、沉，在盾构掘进中，要尽快在脱出盾构后的衬砌背面环形孔隙中充填足量的浆液材料。根据地质条件，确定浆液配比，注浆压力、注浆量及注浆起止时间对同步注浆能否达到预期效果起关键作用。

（7）注意盾构在曲线上推进及盾构纠偏。盾构在曲线上推进时，土体对盾构和隧道的约束力差，盾构轴线较难控制，因此推进速度要减缓，纠偏幅度不要过大（要求每环纠偏量不大于5mm ），加大注浆量、加强纠偏测量工作等，以减少地层损失，降低地面沉降。

（8）防止从管片接头、壁后注浆孔等漏水而引起地层下沉，进行管片安装和防水施工按施工要求进行，保证施工质量。若出现管片漏水及时采取二次注浆，达到防水效果。

5 结束语

通过对小半径曲线始发技术的研究，及时总结施工参数，郑~碧盾构区间隧道始发掘进的各项指标均处于受控范围内。由于采用割线始发的方案，盾构机与设计线的偏移量比较大，在始发托架上，盾构机的前点偏离设计线45mm ，后点偏离设计线128mm ，在进洞9~10m 后（盾体全部进入土体）才能开始调整盾构机姿态，当掘进到135环时，项目部测控队与第三方测量单位均复测了每一环的管片姿态，数据显示管片最大平面偏差为55mm ，最大竖向偏差为49mm ，满足《盾构法隧道施工与验收规范》地铁成型隧道轴线平面位置和高程允许偏差均为±100mm 的要求。地面最大沉降为-3.6mm (远小于规范允许的-30.0mm)，最大隆起为+2.0mm (远小于规范允许的+10.0mm)，确

保了地面建筑物的安全。

参考文献

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[5] 张凤祥，傅德明，杨国祥．盾构隧道施工手册．北京，人民交通出版社，2005．

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地铁盾构法隧道施工技术方案

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地铁盾构法隧道施工技术方案 1.施工流程图 1.1盾构法隧道施工流程图图1盾构隧道施工流程图 1.2盾构始发流程图图2 始发流程图 2.盾构机下井盾构机从盾构工作井吊入，每台盾构机本身自重约200t ，分解为 5 块，最大块重约60t 。综合考虑吊机的起吊能力和工作半径，安排1 台200t 和一台40t 汽车吊机进行吊入任务。盾构机下井拼装顺序见图3。图3盾构机下井拼装示意图在吊入盾构机之前，依次完成以下几项工作： 1.将测量控制点从地面引到井下底板上； 2.铺设后续台车轨道； 3.依次吊入后续台车并安放在轨道上； 4.安装始发推进反力架，盾构管片反力架示意图见图4； 5.安装盾构机始发托架，盾构始发托架示意图见图5。图4盾构管片反力架示意图掘进

图5 盾构始发托架示意图 3.盾构机安装调试 3.1盾构机的安装主要工作 1.盾构机各组成块的连接； 2.盾构机与后续设备及后续台车之间各种线路、管线和机械结构的连接。 3.盾构机内管片安装器、螺旋输送器、保园器的安装； 4.台车顶部皮带机及风道管的连接； 5.刀盘上各种刀具的安装。 3.2盾构机的检测调试主要内容 1.刀盘转动情况：转速、正反转； 2.刀盘上刀具：安装牢固性、超挖刀伸缩； 3.铰接千斤顶的工作情况：左、右伸缩； 4.推进千斤顶的工作情况：伸长和收缩； 5.管片安装器：转动、平移、伸缩； 6.保园器：平移、伸缩； 7.油泵及油压管路； 8.润滑系统； 9.冷却系统； 10.过滤装置； 11.配电系统； 12.操作控制盘上各项开关装置、各种显示仪表及各种故障显示灯的工作情况。盾构机在完成了上述各项目的检测和调试后（具体应遵照盾构机制造厂家提供的操作手册进行），即可判定该盾构机已具备工作能力。 4.盾构进洞 1.盾构进洞前50 环进行贯通测量，以确定盾构机的实际位置和姿态。此后的掘进不允许有大的偏差发生，逐渐按偏差方位调整盾构机姿态和位置，满足盾构进洞尺寸要求。这一调整应在盾构刀盘进入洞前加固土前完成，以避免盾构进洞发生意外。

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地铁隧道盾构法施工中的地面沉降问题探析摘要：随着我国经济的高速发展，我国地铁高速发展，盾构法具有不影响地面交通、对周围建(构)筑物影响小、适应复杂地质条件、施工速度快等众多优点而在地铁工程建设中广泛应用。但盾构法隧道工程是在岩土体内部进行的,无论其埋深大小,开挖施工都不可避免地会对周围土层产生扰动,从而引起地面沉降(或隆起),危机邻近建筑物或地下管道等设施的安全。因此,施工能产生多大的沉降或隆起, 会不会影响相邻建筑物的安全,是地铁隧道盾构施工中最关键的问题。要在地铁工程施工前对工程可能引起的地面沉降问题有所估计,就首先需要了解盾构法施工引起的地面沉降的一般规律和机理,进而提出相应的安全判别标准和控制原则,达到事先防控的目的。关键词：地铁隧道；盾构法；地面沉降引言随着城市交通事业的高速发展，在地铁施工中盾构施工最为普遍，地铁施工引发的地面沉降问题逐渐受到了人们的重视，怎样对盾构施工中的地面沉降问题进行合理的预测和防范，成为了地铁盾构施工亟需解决的重要问题。本文主要阐述了有关地铁隧道盾构法施工中的地面沉降问题研究。 1地铁隧道盾构施工引起地面沉降主要影响因素分析 1.1覆土厚度H和盾构外径D的影响在地铁施工过程中隧道盾构技术非常重要，盾构外径越大,由盾构施工引起的单位长度的地层损失就越大,在相同地面沉降槽宽度下,最大地面沉降也随着增大;而隧道覆土厚度越大,则最大地面沉降值就会越小,但地面沉降槽宽度会越大。最大地面沉降随覆土厚度H与盾构外径 D的比值即H/D的增大而减小。 1.2盾构到达时的地层沉降,开挖面前的沉降或隆起在地铁隧道施工过程中，沉降是非常重要的，自开挖面距观测点约3m-10m时起,直至开挖面位于观测点正下方之间所产生的隆起或沉降现象。实际施工过程中设定的盾构土压舱压力很难与开挖面土体原有土压力达到完全的平衡,多因土体应力释放或盾构反向土仓压力引起的土层塑性变形所引起。 1.3盾构穿越土层性质隧道开挖在软土层中，主要的土层性质有砂质粉土、淤泥质粘性土、砂土层以在不同的土层穿越中对地面沉降也有不同的影响。在保持其他工艺条件都不变的情况下，穿越砂土层相对于黏土层来说，其沉降槽宽度的系数也更小，因此沉降量也是最大的。设地层损失率为2%，盾构埋深为 10m，盾构半径为 3.2m，计算分析穿越不同土层的宽度系数与沉降量的关系。通过计算分析后可知，在穿越不同土质时地面沉降效应也不同，穿越黏土时的沉降槽宽系数最大，对地面沉降影响的范围也最大，穿越砂质粉土层，宽度系数比黏土层小，沉降量显著，在穿越砂土地面时沉降量最大。 1.4盾尾间隙沉降隧道施工过程中，地表沉降是由于地铁盾尾通过测点后产生的,一般的范围约在后尾通过测点后0-20m范围。由于盾构外径大于管片外径,管片外壁与周围土体间存在空隙,往往因注浆不及时和注浆量不足,管片周围土体向空隙涌入,造成土层应力释放而引起地表变形,这一期间的地表沉降约占总沉降的40%-45%。 2盾构隧道的地面沉降机理在盾构隧道施工开挖的过程中，地面沉降是由于面的附加应力、应力释放等引起地层产生的弹塑性变形。隧道施工所引起的地面沉降,主要包括开挖卸载时开挖面周围土体向隧道内涌入所引起的地面沉降,支护结构背后的空隙闭合所引起的地面沉降,管片衬砌结构本身变形所引起的地面沉降以及隧道结构因整体下沉所引起的地面沉降,可称为开挖地面沉降。盾构法隧道在施工期的地面沉降可认为主要由开挖沉降、固结沉降和次固结沉降组成,而次固结沉降

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下工程隧道挖掘施工中。我国地铁事业正处于高速发展阶段，加强盾构施工技术研究，深入把握盾构施工技术特点，对于改进我国地铁工程建设质量，提高施工水平，保障施工安全，降低工程成本，促进地铁事业顺畅健康发展具有极为有利的促进作用。 1地铁工程盾构施工技术的施工原理盾构施工技术，顾名思义，其以盾构机为主要施工设备进行施工。盾构机具有坚强的盾构钢壳，可以为地下挖掘施工提供极为可靠的安全保障。在盾构机挖掘行进过程中，盾构机的尾部同步进行持续的注浆作业。注浆作业可以最大限度降低盾构机挖掘过程中对周围土层的扰动，从而保障隧道的稳定。盾构机由刀盘、压力舱、盾型钢壳、管片和注浆体等部分组成，各部分各有作用，又相互配合，协调运转，使得盾构机挖掘作业得以顺利实施。盾构机在土层中的挖掘作业实际上包括三方面内容，一是确保开挖面稳定，二是挖掘并排出土壤，三是进行补砌和注浆作业。 2地铁工程盾构施工技术的施工特点盾构施工技术属于较为先进的隧道挖掘技术，和传统地

浅论上海地铁盾构法施工的隧道后期变形

浅论上海地铁盾构法施工的隧道后期变形摘要文章以上海市轨道交通M8线淮海路站～复兴路站区间隧道的施工为例，对引起隧道施工后期变形的多种因素进行分析，并阐述了防治措施。关键词盾构法隧道后期变形影响因素防治措施 1 概述在上海地铁隧道施工过程中，经常发现已拼装成环的隧道在刚离开盾尾或脱离盾尾3～4环后，就发生环面不平整现象，即D块管片滞后于B1、B2块管片，B1、B2块管片滞后于L1、L2块管片，从而产生管片角部碎裂，影响隧道的施工质量。通过对环缝错位现象的分析，认为这种现象是由于成环管片在出盾尾后发生了隧道的后期变形（上浮或沉降）而导致的。以上海轨道交通M8线复兴路站～淮海路站区间隧道施工的有关数据为依据，阐述影响隧道后期变形的各种因素，并介绍相应的防治措施。 2 工程概况上海轨道交通M8线复兴路站～淮海路站区间隧道起始于复兴路站北端头井，止于淮海路站南端头井，推进里程为SK20+236.595～SK19+409.846，全长826.749 m,在SK19+785.640处设有1条联络通道。土压平衡盾构机由复兴路站北端头井下井，出洞后上行线沿西藏南路往北推进，途径自忠路、方浜路、浏河路、会稽路、寿宁路、桃源路、淮海路，穿越众多管线后到淮海路站南端头井。盾构机在淮海路站端头井内调头后，下行线沿西藏南路往南推进到复兴路站北端头井（见图1）。图1 区间隧道示意图 3 工程地质工程地质是影响隧道后期变形的主要因素之一。本工程隧道穿越的土层为④淤泥质粘土层、⑤1粉质粘土层，各土层性能指标及特征见表1。

4 影响隧道后期变形的主要原因及分析 4.1 设计轴线复兴路站～淮海路站区间隧道最大坡度为-11.675‰，隧道顶覆土厚9.0～16.3 m。上、下行线隧道推进竖向轴线坡度见表2。

地铁隧道盾构法施工

地铁隧道盾构法施工导语：盾构法施工是一种机械化和自动化程度较高的隧道掘进施工方法，从20世纪60年代开始，西方发达国家大量将这种技术应用于城市地铁和大型城市排水隧道施工。我国近年来也开始在城市地铁隧道、越江越海隧道、取排水隧道施工中采用此项技术，以替代原来落后的开槽明挖或浅埋暗挖等劳动密集型施工方法。关键词：地铁盾构施工盾构施工技术盾构施工测量点击进入VIP充值通道地铁盾构机分类及组成地铁盾构机根据其适用的土质及工作方式的不同主要分为压缩空气式、泥浆式，土压平衡式等不同类型。盾构机主要由开挖系统、推进系统排土系统管片拼装系统、油压、电气、控制系统、资态控制装置、导向系统、壁后注浆装置、后方台车、集中润滑装置、超前钻机及预注浆、铰接装置、通风装置、土碴改良装置及其他一些重要装置如盾壳、稳定翼、人闸等组成。海瑞克公司在广州地铁使用的典型土压平衡式盾构机为主机结构（盾体及刀盘结构）断面形状：圆形、用钢板成型制成，材料为：S335J2G3。主要由已下部分构成：刀盘、主轴承、前体、中体、推进油缸、

铰接油缸、盾尾、管片安装机。主机外形尺寸：7565mm（L）Ｘ6250（前体）Ｘ6240（中体）Ｘ6230（盾尾）。 ①压缩空气式盾构 1886 年Greatbhad 首次在盾构掘进隧道中引了这种工法,该工法利用压缩空气使整个盾构都防止地下水的侵入, 它可在游离水体下或地下水位下运作。其工作原理是利用用压缩空气来平衡水压和土压。传统的压缩空气式盾构要求在隧道工作面和止水隧道之间封闭一个相对较大的工作腔,大部分工人经常处于压缩空气下, 这会对掘进隧道和衬砌造成干扰,为了解决这些问题,又出现了用无压工作腔及全断面开挖的压缩空气式盾构和带有无压工作腔及部分断面开挖的压缩空气式盾构等。 ②土压平衡式盾构 20 世纪70 年代日本就开发土压平衡式盾构,不用辅助的支撑介质,切割轮开挖出的材料可作为支撑介质。该法用旋转的刀盘开挖地层,挖下的渣料通过切割轮的开口被压入开挖腔,然后在开挖腔内与塑性土浆混合。推力由压力舱壁传递到土浆上。当开挖腔内的土浆不再被当地的土和水压固化时就达到平衡。如果土浆的支撑压增大超过了平衡,开挖腔的土浆和在工作面的地层将进一步固化。与泥浆式盾构相比优点在于:无分离设备在淤泥或粘土地层中使用,覆盖层浅时无贯穿浆化的支撑泥浆泄露的危险。 ③泥浆式盾构 1912 年,Grauel 首次建造了泥浆式盾构。该法可以适用于各种松

[施工技术,地铁]地铁施工盾构法的施工技术研究

地铁施工盾构法的施工技术研究引言随着我国现代化建设进程的逐步加快，城市建设水平逐步提高，与之相对应的庞大的城市人群给城市交通带来巨大压力。为了缓解城市交通压力，保障人们出行正常，各级政府千方百计寻找新的交通解决方案。地下铁路就是其中重要一项内容。地铁以其低碳环保、高效便捷的优点有效缓解了大型城市人群出行交通困难的问题，广泛应用于世界各国大型都市中，已经成为城市现代化水平的一个重要标志。我国第一条地铁于上世纪70 年代初期在北京投入使用，至今已有四十多年。目前，各地大中城市都已经或正在实施地铁工程，地铁建设已经成为我国城市建设的一项重要组成部分，受到社会各界的普遍关注。由于地铁工程大部分工程都在地面以下，地下施工的特殊性给地铁项目工程建设带来很多与其它交通工程截然不同的特点和问题。作为地铁工程中的关键部分，隧道施工目前普遍使用盾构法进行施工。该技术相对成熟，其以盾构机为主要施工设备，在土层中实施迅速的挖掘作业。在盾构机外壳强大的支护作用和千斤顶等其它设备的配合下，盾构挖掘作业施工速度快，安全系数高，受到世界各地地铁工程建设单位的普遍欢迎，进而广泛应用于地下工程隧道挖掘施工中。我国地铁事业正处于高速发展阶段，加强盾构施工技术研究，深入把握盾构施工技术特点，对于改进我国地铁工程建设质量，提高施工水平，保障施工安全，降低工程成本，促进地铁事业顺畅健康发展具有极为有利的促进作用。 1 地铁工程盾构施工技术的施工原理盾构施工技术，顾名思义，其以盾构机为主要施工设备进行施工。盾构机具有坚强的盾构钢壳，可以为地下挖掘施工提供极为可靠的安全保障。在盾构机挖掘行进过程中，盾构机的尾部同步进行持续的注浆作业。注浆作业可以最大限度降低盾构机挖掘过程中对周围土层的扰动，从而保障隧道的稳定。盾构机由刀盘、压力舱、盾型钢壳、管片和注浆体等部分组成，各部分各有作用，又相互配合，协调运转，使得盾构机挖掘作业得以顺利实施。盾构机在土层中的挖掘作业实际上包括三方面内容，一是确保开挖面稳定，二是挖掘并排出土壤，三是进行补砌和注浆作业。 2 地铁工程盾构施工技术的施工特点盾构施工技术属于较为先进的隧道挖掘技术，和传统地铁隧道施工技术相比，盾构施工技术在施工过程中具有如下特点：一是盾构施工大部分过程位于地下，对施工地点周边环境影响很小，非常适合建筑密集、人群活动频繁的城市环境施工。在采用盾构机进行地铁隧道施工时，施工活动位于地面以下，施工过程中产生的噪音非常微弱，对周围土层的振动也小，不必像其它工程施工那样需要线路沿线施工现场进行特殊的布置安排，对地面活动，特别是交通运输和周边环境影响微弱。二是施工精度要求高。地铁工程对于施工质量和工程安全可靠性有着很高的要求，为了达到这个目标，在工程施工时必须严格控制施工精度。在使用盾构机进行施工时，由于盾构机管片制作精度很高，从而保障了施工误差能够控制在一个极小的范围内。此外，盾构机发掘作业时，只能向前行进，无法做出后退动作，一旦施工过程中出现后退现象，必然会造成盾构装置受到严重损伤，从而产生不可预估的后果，严重影响工程进度和施工安全。为确保施工安全，在施工前期，施工人员一定要做好充分准备，防止任

地铁施工盾构法施工技术

地铁施工盾构法施工技术发表时间：2018-12-21T11:06:35.970Z 来源：《基层建设》2018年第32期作者：白璐 [导读] 摘要：在地铁的施工过程中，地铁盾构法是应用频率较高的的隧道施工技法之一，该技术因其自身的综合施工优势，对于工程整体施工质量、隧道安全建设都具有重要的意义。上海市合流工程监理有限公司上海 200120 摘要：在地铁的施工过程中，地铁盾构法是应用频率较高的的隧道施工技法之一，该技术因其自身的综合施工优势，对于工程整体施工质量、隧道安全建设都具有重要的意义。本文通过对地铁盾构法在施工中的优势进行简要的分析，进而探究该项技术在各个施工阶段的应用模式，以期为业内施工人员提供相应的技术参考。关键词：地铁；施工盾构法；施工技术引言：盾构法主要应用于地势处于平原地区的地铁轨道建设工程当中，相比其他技术，盾构法在提升工程安全性与工作效率这两个方面做出了更大的贡献。随着城市化建设的飞速发展，人口的流动方向逐渐集中到各个城市，相关的城市建设管理人员必须做好建设预案，加强城市的交通建设，在此期间深入探究地铁盾构法在城市中的应用是非常有必要的，只有令其在地铁网络建设中得到良好运用，且充分发挥其技术优势，才能更好的满足人们对于城市交通的更多需求。一、盾构法程施工技术的优势由于盾构法的盾构设备质量非常过硬，因此在正式施工过程中，针对挖掘工作、支护操作、排土及衬砌施工都能够快速高效的不间断完成，相比与其它施工设备，盾构机的施工效率非常突出。当盾构法施工技术应用到项目的暗挖阶段时，不管是地面上方的交通状况，还是季节因素及水纹状态，都不会影响到暗挖施工的效果。相关技术研究人员在此方面进行了多年的探索，并且做了多次实验，使得当前的施工技术较为成熟，且技术水准较高，项目工程在该阶段的质量与安全完全能得到保证。在应用盾构法进行施工时，并不需要占据较大的施工面积，只有竖井需要部分场地，而拆迁部分与地下水的水位调整操作都不需要占用场地。在施工过程中应用盾构法既不会发生震动，也不会出现较大的施工噪音，这无论对于周边的商业环境，还是居民的生活区域，都不会造成不良影响。由此可见，盾构法适用于多种施工环境，而对于地质的含水量较高并且地质较软的施工区域，盾构法更易发挥出自身的施工优势，这些优势其他施工技法是不能取代的。二、地铁施工中盾构法施工技术探讨（1）盾构出洞准备施工技术在运用盾构法进行施工的过程中，首先要进行的施工环节便是盾构出洞。在进行该阶段施工操作时需要注意以下几个方面，第一，要对出洞之前及出洞过程中施工需求进行综合分析，进而做好这两部分的预先准备工作，在施工人员分配、材料使用、设备选择及技术操作等方面做出合理的安排。施工管理人员还要审核盾构出洞的条件，保证其一直处于安全的状态下进行操作。此外，在盾构出洞之前还要对其周边的土壤山体进行加固处理，以保护附近的地下管线和周围的建筑群体。第二，要注重盾构出洞基座的设置。在正式出洞之前，施工人员务必要将盾构精准放置在相应的始发基座上，始发基座的位置要与设计中的轴向相符合。当上述流程全部完成之后，方可沿着设计的轴线开展施工工作。由此可见，始发基座的定位对整个施工流程直观重要。第三，注意后配套设备与盾构机的验收工作。由于施工工作井内的操作空间非常有限，因此在验收过程中首先要将盾构机与后配套设备进行适当的处理，然后分节吊装，逐步运到工作井下，待设备全部到达井下之后再进行安装，调试之后投入使用。（2）地铁盾构掘进阶段施工技术在进行到掘进阶段的施工操作时，其主要分为两个施工部分，分别为尝试掘进阶段与正式掘进阶段。在尝试掘进的施工阶段中，施工人员需熟练掌握项目施工的具体方案，并且结合施工需要选择适宜的施工工艺，然后进行尝试挖掘操作，等到参与挖掘的设备顺利出洞之后，技术人员要对其尝试挖掘的前一百环数据进行分析，以此来计算施工土层的施工参数，选出最佳参数便于正式掘进时使用。第二，在相关技术人员将尝试掘进阶段计算出的最佳施工参数调整完毕之后，便可进行到正式的掘进阶段。在操作过程中，不但要将盾构机一直保持正确的操作状态，还要结合施工的参数来正确调整盾构机刀盘的转速以及设备的掘进速度和方向。在此过程中一旦设备出现运行异常或者施工人员操作不当，要立即停止施工并及时整改。（3）挖掘粉砂层阶段施工技术地铁类建设项目在实际施工过程中经常会受到周边隧道或线路地理环境的影响。而对于盾构法在施工中的应用，最为有利的施工环境就是粉质粘土类的土质层。但是在实际施工中，还是难以避免穿过粉砂层的状况，此时施工难度就会大大升高，因此相关技术人员需借助其他技术来保证该阶段施工的施工进程。一般情况下土体的液化现象及出吐口喷砂的情况会阻碍正常的施工操作，因此该阶段的施工重点就要集中在土体性质的改造方面，尽量提升土质的流动性与止水性能。（4）地铁盾构机进出洞施工技术当施工进行到进出洞施工阶段时，相关施工企业应做以下两方面的工作。第一，由于地铁工程的进出洞施工流程较为繁琐复杂，为了顺利实现成本控制目标，并且避免延长施工进程、产生轴线误差，施工技术人员要对地铁的工程地质进行详细勘测，结合数据提前拟定好盾构机进出洞路线，将路线设计交由工程专家审核，待其合格之后再投入使用。第二，待进出洞的路线制定好之后，相关企业还要审查工程施工全程经过的地质环境，如果其中的某段线路并不符合实际需求，则要及时变换施工技术，以确保施工路线的连贯性。第三，在进洞施工阶段中，施工人员必须确保其始发位置，令盾构机从基座的专用导轨上有序的推进，并且设备的壳体部分要全部切入到洞口中，缩短土体的暴露时间。（5）不良地质城市地铁项目对于盾构法的应用城市地铁建设中可能会出现对不良地质层面的穿越，比较常见的类型是淤泥质粘土或淤泥质粉质粘土等软土地层，在应用城市地铁盾构法施工时需要采取特殊的施工技术来应对。一方面可以适当提高土舱压力，防止正面土体液化；另一方面可以适当向土舱内加泥，防止喷砂，进而在确保城市地铁盾构法施工安全的基础上，提升城市地铁盾构法施工的效率。盾构法虽然是普遍应用的技术，但并不是简单技术，而是相当复杂的，在施工过程中精度、准度特别高，严密到丝毫，这就需要在施工前期进行精确测量，才能在具体施工中做到精准、细密。具体施工步骤：需要在施工隧道开始建设一个工作用井，然后把需要应用的设备进行拼装；洞口地层一定要加固，然后依靠作用于拼装好初砌环及工作井后壁上的盾构千斤顶推力，把盾构由起始工作井墙壁开孔处推

地铁盾构法隧道施工技术方案

艮丿丿架安■ 苗沟机就位调试 --------- A 丿- 达- 止加掘逬洒门螯封陽住妓盾构札托歆- iVt 汕涧门处牟站） 1 隆护舞曲除1 头再次琥程啊试期门篷刘圈安寢 — "L J V 割门处牢站再就解1 側护堆凿陈■ 图1盾构隧道施工流程图地铁盾构法隧道施工技术方案 1.施工流程图 1.1盾构法隧道施工流程图初蜡掘it 到ii 终点

1.2盾构始发流程图图2始发流程图 2.盾构机下井盾构机从盾构工作井吊入，每台盾构机本身自重约 200t ，分解为5块，最大块重约60t 。综合考虑吊机的起吊能力和工作半径，安排 1台200t 和一台 40t 汽车吊机进行吊入任务。盾构机下井拼装顺序见图 3。始发准备拆除临时墙掘进

图3盾构机下井拼装示意图在吊入盾构机之前，依次完成以下几项工作： 1.将测量控制点从地面引到井下底板上； 2.铺设后续台车轨道； 3.依次吊入后续台车并安放在轨道上； 4.安装始发推进反力架，盾构管片反力架示意图见图4; 5.安装盾构机始发托架，盾构始发托架示意图见图5。

8储口F诧 5*注腿諜 >—￡ L27KW 图4盾构管片反力架示意图 3盾构机安装调试 3.1盾构机的安装主要工作 1?盾构机各组成块的连接； 2.盾构机与后续设备及后续台车之间各种线路、管线和机械结构的连接 3.盾构机内管片安装器、螺旋输送器、保园器的安装； 4?台车顶部皮带机及风道管的连接； 5?刀盘上各种刀具的安装。 3.2盾构机的检测调试主要内容 1?刀盘转动情况：转速、正反转； 2?刀盘上刀具：安装牢固性、超挖刀伸缩； 3.铰接千斤顶的工作情况：左、右伸缩；

地铁盾构隧道施工技术现状

地铁盾构隧道施工技术现状发表时间：2019-04-26T15:54:01.173Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第36期作者：张磊翟宝伶[导读] 利用盾构法进行地铁工程建设有利于进行隧道挖掘，而隧道挖掘工作是地铁工程建设中最重要的内容。天津国际工程建设监理公司天津市 300191 摘要：随着我国私家车数量的不断增多，交通拥堵已成为城市发展难题之一，空气质量也受之影响，在一定程度上阻碍了社会的发展。在低碳环保，科学发展观的践行之下，必须行，绿色出行为前提下，乘坐公共交通地铁的出行为交通拥堵疏解了巨大的压力。截止目前，我国的很多城市都已经有了正式的轨道交通，并且各种线路在逐渐的发展和扩大，地铁轨道的运行在我国有了很大的突破和进步，取得了很大的成绩，对于社会的发展具有很强的推动作用。地铁轨道的优点较多，例如地下轨道交通快捷，节约资源，对环境破坏较小，以及可以抵抗自然风雪的伤害，安全舒适。当然地铁的运行离不开地下隧道，盾构法作为地铁工程建设的常用方法，在地铁工程建设中发挥了至关重要的作用。利用盾构法进行地铁工程建设有利于进行隧道挖掘，而隧道挖掘工作是地铁工程建设中最重要的内容。关键词：地铁；盾构；隧道；施工技术 1盾构的分类盾构机按其适用的地质情况不同主要分为泥水式盾构机、土压平衡式盾构机等类型。下面简单介绍通用的两种：泥水盾构机是在盾构机前面设置挡板，与刀盘泥浆槽之间形成稳定的开挖面，泥土进入泥浆仓内，形成一个不透水的薄膜在掌子面以此为张力来保持水压力，与开挖面的土压和水压之和保持平衡。挖出的土泥以泥浆的方式运输到地面，然后泥浆和水通过处理设备将泥土分离出来，分离出来的泥水经过处理后再循环利用到开挖中。土压平衡盾构机是当盾构机向前推时，通过前面刀盘旋转切削土体切下来的土被运到土仓。当土仓被削下来的土填满时，被动土压力与开挖面上的土压和水压力之和保持平衡，因此实现掌子面平衡。 2盾构法施工的原理盾构法开挖隧道本质上就是在盾构机开挖的过程中同步进行管片的拼装和盾尾注入浆体。根据开挖面所处的土层条件等状况，选择相应的盾构机机型。现在常见的形式包括密闭式、敞开式、土压式、泥水式等类型的盾构机。盾构机开挖隧道的施工过程：1.在隧道两端各建造一个盾构工作井：2.在两端的工作井处分别安装盾构设备；3.当盾构区间较长时宜进行设置中间维修井并在起始工作井处由千斤顶来提供推力使盾构机从开孔位置顶出；4.盾构机进行掘进时是根据设计位置来开挖并在开挖过程中管片安装和土体的排出同步进行；5.对盾尾的注浆必须及时用以固定衬砌管片的位置和减小土体的变形。盾构机在开挖的整体流程下存在的重要技术分为四块：1刀盘切入土层过程2开挖土层过程3盾构时管片衬砌的安装过程和最后的盾尾同步注浆过程。（a）切入土层：盾构顶推力的大小是由本身存在的千斤顶来进行支持，当盾构的切口环进入到土体所顶进的长度和千斤顶所顶进的距离相对等。（b）土体开挖：相对应地区的地质特性和机械的类型不同所进行的开挖方式也会有着千差万别。具体开挖方式有：网格式机械切削式敞开式和挤压式等开挖方式。（c）衬砌拼装：在地质情况或承载力较小时一般会使用衬砌管片预制拼接来施工，同时根据设计要求存在其他的衬砌施工方法例如现浇式和复合式。（d）盾尾同步注浆：在实际盾构开挖过程中盾构机开挖出的洞口大小比要拼接管片外径还要大一些，所以在盾构继续开挖时前期拼装好的管片会受到周围围岩作用并在盾尾通过后形成盾尾空隙。这种空隙在盾构施工中是一种十分严重的问题，如果没有对空隙及时的进行填充就会严重影响到管片的整体安全性。 3盾构隧道工程施工工艺 3.1盾构机进出洞时作业控制地铁工程施工人员在进行盾构机的进出洞操作时，必须对作业、操作进行严格控制。利用盾构机挖掘隧道，必然会涉及到盾构机的进出洞，而这一过程的作业控制直接关系到盾构法的施工质量。如果盾构机进出洞操作出现问题，则整个地铁工程建设都有可能失败。为此，施工人员必须充分重视盾构机的进出洞作业控制。通常情况下，盾构机首先进行进洞作业，而后再进行出洞作业。在盾构机进行进洞作业之前，施工人员必须明确地铁隧道的作业路线，避免出现较大的轴线误差。同时，施工人员还应仔细勘察施工路线周围的环境，根据实际情况进行具体的操作。如果存在威胁盾构机施工作业的潜在因素，则必须在作业前制定好预防措施以及应急措施，避免在施工过程中出现重大事故，干扰盾构机的顺利施工。在进行盾构机的出洞作业前，施工人员需彻底审查各项工作，避免存在漏洞影响出洞作业。 3.2盾构机挖掘施工时作业控制盾构机的挖掘作业是地铁施工盾构法的主要工作，此项作业在地铁工程建设的盾构施工中具有十分重要的作用。在盾构机进行挖掘施工的过程中，应尽量避免挖掘施工对周边土层产生较大影响，以保证开挖土层的稳定性。要减少盾构机挖掘施工对周边土层稳定性产生的影响，施工人员必须在挖掘作业前科学合理地调整盾构机的参数。同时，在挖掘施工过程中，使用人员应注意盾构机的姿态，避免盾构机因姿态问题影响挖掘工作的顺利进行。盾构机的姿态不仅会影响挖掘工作的进行，还会影响管片作业的拼装质量。为此，在盾构机的挖掘施工过程中必须严格控制其姿态。盾构机的姿态控制与注浆方式、盾构坡度等各项参数具有十分密切的关系，只有在控制好各项参数的前提下才能真正实现对盾构机姿态的有效控制。盾构机各项参数量的控制需要建立在可靠的测量工作之上，在进行可靠性的测量之后，才能实现对盾构机各项参数量的精准控制。此外，要将土体压力控制在可控范围内，还需严格调控盾构机的前进速度和排土容量。 3.3推进操作和纠偏盾构在实施的时候，首先需要对围岩的范围进行观察，以此确保实施的安全性，实时对千斤顶的行程和推力进行观察，沿既定路线方向准确掘进。因此，有必要正确推进盾构的运行，随时纠正偏差。盾构掘进过程中，为了保证盾构掘进功能在计划路线上的正确性，防止偏移、偏转和俯仰，应适当调整千斤顶行程和推力，破坏不方便掘进面的稳定性。一般采用开挖后立即推进。或者一边挖一边推。因此，任何时候都要正确操作屏蔽体，任何时候都要进行纠偏的路线。

地铁隧道盾构施工安全管理措施 - 制度大全

地铁隧道盾构施工安全管理措施-制度大全地铁隧道盾构施工安全管理措施之相关制度和职责，1引言安全管理工作己在我国得到了日益重视,尤其是在加入了WTO后,全球经济趋于一体化,要求发展中国家的安全生产管理水平赶上世界先进水平,企业安全管理工作已作为和生产管理并列的一项企业... 1引言安全管理工作己在我国得到了日益重视,尤其是在加入了WTO后,全球经济趋于一体化,要求发展中国家的安全生产管理水平赶上世界先进水平,企业安全管理工作已作为和生产管理并列的一项企业管理重要内容。而建筑业是伤亡事故多发的行业,仅次于矿山作业。隧道施工具有建筑业和矿山业的一些共同特点,施工危险程度大,安全隐患多。盾构施工隧道技术是一项先进的隧道施工技术,开挖面处在盾构体的保护下,可以最大程度避免土体失稳或冒顶带来的人身伤亡事故,近年来,在上海、广州、北京和深圳等地得到了较为广泛的应用。盾构法隧道施工技术由英国工程师布鲁诺尔发明于1818年,并于1825年运用于工程实践。我国从1956年开始引进盾构施工技术,从20世纪80年代开始得到了快速发展,目前,在上海、广州等大城市中逐渐成为城市地下铁道施工的主流方法,其特有的安全施工和管理问题引起犷广泛注意,本文为结合多年的盾构施工实践和安全管理经验的总结。 2盾构机刀盘前的压气作业 2.1盾构机的压气作业当操作人员必须进人盾构机前体刀盘内作业时,如果盾构机前方或上方的土体不能自稳,上体可能通过刀盘的开日处进人刀盘内,威胁作业人员的安全。大多先进的盾构机均配备了压气系统,即通过密封刀盘和盾构前体的通道,向刀盘内注入无油空气,使刀盘内的压力升高,以达到平衡外侧土体压力的目的,压力最大可达到3-4kg/cm2。为了保证操作人员的适应性,一般在通道卜设置密闭的过渡增压舱,这将在很大程度上缓解压力变化带给操作人员的影响。由于操作人员是在一个密闭的环境中工作,刀盘内空间狭窄,不能有多人同时作业,压人的空气质量也可能含有一定的杂质,且工作面的环境温度将会很高,当操作人员出现不适时,需要经过一定时间减压过渡后才能得到医疗。因此,压气作业是盾构安全施工的一个重点,也是一个值得注意的危险源。 2. 2压气作业的相应措施 (1)尽量减少在不良地质条件下进人刀盘内,尽可能地在基本可以自稳的地层中进行开舱作业,这样可以不用压气作业。因此,要根据地质条件的变化,选择适当的时机,提前或推迟进人刀盘内,尤其是更换刀具时要有预见性。 (2)要挑选身体健康、强壮的工人作为进人刀盘内的操作人员,并经过职业病医院严格的身体检查,确保对恶劣环境的抵抗力。一般压气作业一天不宜超过4小时。 (3)如需压气作业时,一定要选用无油型空压机,确保空气质量,减小环境污染。 (4)准备好通迅工具,无间断地保持联络。 (5)做好应急准备,必要时要能在减压舱(刀盘与盾构前体间的密封过渡通道)内抢救伤员,并与有关医院签好急救协议。有条件的要配备专用的流动医疗舱,以便在送往医院的过程中,保持伤员所受体外压力差基本一致。 3盾构刀具更换随着地质条件的变化,隧道掘进过程中需要对刀具进行更换,尤其是当岩石强度较高时,需要

地铁盾构施工安全管理

地铁盾构施工安全管理发表时间：2017-07-17T11:34:12.927Z 来源：《建筑知识》2017年14期作者：符昌钦 [导读] 在二十一世纪，城市化的进程得到加快，地铁建设是城市发展的必然选择之一。（广东华隧建设股份有限公司广东广州 510520）【摘要】在二十一世纪，城市化的进程得到加快，地铁建设是城市发展的必然选择之一。但是在地铁盾构施工中，存在的各类风险直接关系到社会的和谐稳定和人民的生命财产安全。因此，地铁盾构施工的安全尤为重要。本文对地铁盾构施工中的安全管理进行研究，为今后的地铁施工提供参考依据。【关键词】地铁盾构；施工风险；安全管理【中图分类号】U231 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544（2017）14-0105-02 1.引言我国的交通流量每年都在快速增长，地面交通已无法满足交通需求，人们开始在地下兴建地铁，但是地铁盾构施工存在的风险不容忽视，需要对这些风险进行分析与管理，才能保证地铁盾构施工建设的安全。 2.地铁盾构施工存在的风险近几年来，地铁给我们带来的便利可是家喻户晓，各大城市也在加快地铁的修建，其所带来的安全事故也层出不穷，给地铁的施工带来了困扰。盾构法相对于别的工法施工虽然具有较高的安全性，但是也避免不了起重伤害、机械伤害、坍塌、车辆伤害、高处坠落、触电、中毒等安全事故，给人民的生命与财产带来了巨大的损失。 2.1 起重伤害的风险盾构施工过程中一般需要龙门吊或者起重设备进行垂直吊装作业，作为施工物资运送的必须设备，在日常机械设备管理上，如无法对设备机械及时进行维修和保养，缺少过程安全检查，设备带病作业，过程中未能严格执行起重作业安全操作规程，容易造成群死群伤事故。 2.2 坍塌的风险盾构隧道设计规划一般会在道路下方穿行，甚至会不可避免的穿越建构筑物群，由于盾构施工过程对沉降的要求很严格，加上地质条件的复杂性，存在很多不可预见性，无法保证盾构施工过程中路面不发生塌方或沉降。在盾构施工中若发生坍塌事故，可能会造成路面塌陷，车辆人员掉入，影响路面交通，严重的造成建筑物倒塌，造成重大人员伤亡和经济损失，坍塌事故还可能使自来水管、煤气管等管线遭到破坏，造成更为严重的次生灾害。 2.3 车辆伤害的风险盾构隧道的水平运输主要是靠电瓶车，由于隧道搭设的临时性轨道质量相对比较差，如果电瓶车刹车不灵敏或者司机不正当的操作都会使电瓶车发生意外，造成电瓶车溜车事故，轻者撞坏了设备，重者伤及人命。1998年3月19日晚，在上海地铁2号线陆家嘴-东昌路区间，电瓶车司机在清理轨道下的泥土时启动电瓶车但是没有打铃警示，车才开了几米远就撞到了民工方正飞。 2.4 盾构开仓换刀作业的风险盾构施工中不可避免的会进行换刀作业，常规换刀作业分为常压开仓和气压开仓，由于地下环境的复杂性，掌子面的稳定性、舱内气体的质量、施工过程的动火作业等等，种种风险因素中如果过程管理不严，没有按照操作规程作业，会给仓内施工人员带来危险。 2.5 隧道堵漏作业的风险隧道堵漏往往与盾构施工同时进行，不可避免的与电瓶车之间存在交叉作业，堵漏架子的不稳定性、过程中固定措施不足、高处作业不系安全带、堵漏材料侵入电瓶车轨行区、行车过程指令不明确、堵漏工人不避让等风险因素，都有可能造成人车伤亡事故。 2.6 交叉作业的风险交叉作业是指两个以上的班组在同一区域内进行施工。盾构施工过程中，为了施工能够穿插进行，盾构施工中的电瓶车往往与联络通道开挖、隧道堵漏，与车站主体之间存在诸多交叉作业，如果各方职责不明确，过程中管理不严，极易在交叉作业过程中出大事故。 2.7 高处坠落风险盾构法地铁施工过程中，施工人员在盾构机安装维护过程中如果高处作业没有系好安全带，或者施工作业平台防护不到位，稍在有不慎就会从高处摔下去，造成高处坠落事故。 2.8 触电风险盾构机为大型的设备，施工过程中采用一万伏供电电压，除了生产用电外，需要用到其他的辅助设备，如水泵、电焊机、照明灯等等，如果电工过程中检查不严、无证上岗、线路乱拉乱接、安全警示不到位、漏电保护器失效等等，都有很容易在施工过程中发生漏电事故。 2.9 物体打击风险在地铁施工过程中，如果安全帽佩戴不正确，头部就有可能受到打击，稍有不慎就会被没有放稳的器材砸到，比如在交叉作业中很容易被上方的施工人员掉落的工具造成伤害。 3.地铁盾构施工风险控制措施 3.1 起重伤害控制措施为了更好的做好起重设备的安全管理。首先，临时起重设备必须严格执行进场审批制度，从源头上杜绝有问题的起重设备进入施工现场，杜绝设备带病作业；其次，加强对工人进场的教育关，特别是特殊工种，要求工人履行三级安全教育外，还必须对其进行手抄安全技术交底，通过深刻教育传输过程安全管理的强度和硬度，做到严把进场关。最后，过程中做好安全监督，加强检查，日常中加强对设备的维修保养。通过管控人的安全行为和物的安全状态，确保设备安全运行。 3.2 坍塌控制措施盾构隧道在施工过程中（1）针对不利地层，可提前对隧道沿线进行加固处理，改良土体，特别是溶洞发育较多的地方，可以进行填

软土地区地铁盾构隧道课程设计计算书

软土地区地铁盾构隧道课程设计说明书（共00页）姓名杨均学号 070849 导师丁文琪土木工程学院地下建筑与工程系 2010年7月

1．设计荷载计算 1.1 结构尺寸及地层示意图 ?=7.2 ?=8.9 2 q=20kN/m 图1-1 结构尺寸及地层示意图如图，按照要求，对灰色淤泥质粉质粘土上层厚度进行调整： mm 43800 50*849+1350h ==灰。按照课程设计题目，以下只进行基本使用阶段的荷载计算。 1.2 隧道外围荷载标准值计算（1）自重 2 /75.835.025m kN g h =?==δγ （2）竖向土压若按一般公式： 2 1 /95.44688.485.37.80.11.90.185.018q m KN h n i i i =?+?+?+?+?==∑=γ 由于h=+++=>D=，属深埋隧道。应按照太沙基公式或普氏公式计算竖向土压：

a 太沙基公式： )tan ()tan (0010 ]1[tan )/(p ??? γB h B h e q e B c B --?+--= 其中： m R B c 83.6)4/7.75.22tan(/1.3)4/5.22tan(/0000=+=+=? （加权平均值0007.785 .5205 .42.7645.19.8=?+?= ?）则： 2 )9.8tan 83.68 .48()9.8tan 83.68 .48(11/02.18920]1[9 .8tan ) 83.6/2.128(83.6p m KN e e =?+--=-- b 普氏公式： 2 012/73.2699.8tan 92.7832tan 32p m KN B =??== ?γ 取竖向土压为太沙基公式计算值，即： 2 1/02.189p m KN e =。（3）拱背土压 m kN R c /72.286.7925.2)4 1(2)4 1(2G 22=??- ?=?- =π γπ 。其中： 3/6.728 .1645.11 .728.10.8645.1m KN =+?+?= γ。（4）侧向主动土压 )2 45tan(2)245(tan )(q 0021? ?γ-?--?+=c h p e e 其中： 21/02.189p m KN e =， 3/4.785 .5205 .41.7645.18m KN =?+?= γ 0007.785.5205.42.7645.19.8=?+?=? kPa c 1.1285 .5205 .41.12645.12.12=?+?= 则：