盾构采用辅助工法通过硬岩段施工技术的研究与应用
对盾构_TBM_技术运用及开发的几点认识
对盾构(T B M )技术运用及开发的几点认识郭陕云(中铁隧道集团有限公司,河南洛阳471009)摘要:分析国内外(尤其是国内)盾构(T BM )技术的发展现状及前景。
总结盾构(T BM )技术运用和发展的制约因素。
指出要充分认识盾构(T B M )的“四高”特性。
重点探讨盾构(T B M )技术研究的若干方向,提出当前盾构(T BM )技术研究的方向:1)与盾构(T B M )掘进相结合的辅助工法的研究和开发;2)提高和扩充盾构(T BM )设备的技术性能;3)降低盾构(T BM )制造及运用成本的技术研究;4)盾构(T B M )隧道衬砌管片技术研究。
给出了盾构(T BM )生产企业生产组织方式的建议。
关键词:盾构(T BM );“四高”特性;辅助工法;危险源预报;自动调控;应急脱困;刀盘;刀具;衬砌管片;生产组织方式中图分类号:U 455.3+9文献标志码:A文章编号:1672-741X (2008)06-0631-07Co mments on Appli cati on and Develop ment ofTB M /Shi eld Tunneli n g TechnologyG UO Shanyun(China R ail w ay Tunnel Group Co .,L td .,L uoyang 471009,Henan,China )Abstract:I n this paper,the author analyzes the domestic and internati onal situati on and future of T BM /shield tunneling technol ogy and summarizes the fact ors that li m it the app licati on and devel opment of T BM /shield tunneling technol ogy .The author states that it is of great i m portance t o understand T BM /shield tunneling,which is featured by high invest 2ment,high technol ogy,high efficiency and high risks .The author mainly discusses the technol ogical trend of T BM /shield tunneling technol ogy and suggests that the study on T BM /shield tunneling technol ogy should f ocus on the f oll owing t op ics:1)assistant constructi on methods for T BM /shield boring;2)i m p r oving the technol ogical perfor mance of T BM /shield;3)m ini m izing T BM /shield manufacturing cost and T BM /shield tunneling cost;4)seg ment lining f or T BM /shield bored tunnels .Finally,the author makes s ome recommendati ons on the organizati on mode of T BM /shield tunne 2ling enter p rises .Key words:T BM /shield;high invest m ent;high technol ogy;high efficiency;high risk;assistant constructi on method;hazard f orecast;aut omatic contr ol;ja m overcom ing;cutterhead;cutting t ool;seg ment;p r oducti on organizati on mode1盾构(T BM )技术的发展及前景1818年英国法籍工程师B runel 提出手掘盾构工法并取得了专利,后屡经试验、多次改进,终于在1841年贯通了泰晤士河隧道,从而得到了公众社会的认可。
盾构施工辅助工法
盾构施工辅助工法
盾构施工辅助工法
一、引言
盾构施工是一种现代化的地下工程施工方法，它以隧道盾构机为主要工具，实现了隧道的快速、高效、安全施工。
为了确保盾构施工的顺利进行，需要采用一系列辅助工法，以解决盾构施工中的各种问题。
本文将详细介绍盾构施工辅助工法的相关内容。
二、盾构施工辅助工法的分类
1.土体处理
1.1 土壤测量与分析
1.2 土体加固
1.2.1 灌浆加固
1.2.2 预加固
1.3 土压平衡措施
1.3.1 水封管法
1.3.2 压平衡土压机法
1.4 土压控制
1.4.1 排土管法
1.4.2 高压风法
2.环片安装
2.1 环片创造及检验
2.2 环片与隧道衬砌的组装 2.2.1 预支架法
2.2.2 后续支护法
2.3 环片的固定及防水
3.盾构机维护
3.1 盾构机工作面清理
3.2 盾构机故障处理
3.2.1 机械故障处理
3.2.2 电气故障处理
3.3 盾构机刀盘修复与更换
3.4 盾构机润滑与冷却
4.灌浆注浆
4.1 灌浆注浆原理及分类
4.2 灌浆注浆材料选择
4.3 灌浆注浆设备及施工工艺
4.3.1 前注浆法
4.3.2 后注浆法
5.其他辅助工法
5.1 泥水平衡控制
5.2 盾构刀盘与地层的匹配
5.3 盾构施工环境保护
5.4 安全措施
三、本文档所涉及附件
（此处填写附件清单）
四、本文档所涉及的法律名词及注释（此处填写法律名词及注释）。
在硬岩及球状风化岩地段选用传统工法辅助盾构施工的探讨
在硬岩及球状风化岩地段选用传统工法辅助盾构施工的探讨提要：盾构法施工的隧道区间，有时岩性变化很大，围岩时软时硬，有些地区在同一断面内，出现上软下硬，甚至在软地层中夹有坚硬的岩层或岩体，在这种情况下，继续采用盾构法掘进，在技术上、经济上和进度上都未必是最恰当的，此时，分辨不同情况，适当地选用一些传统的辅助方法，是解决问题的一种手段。
关键词：盾构区间硬岩段球状风化岩地段工法选择和应用Abstract: In some cases, there are outstanding differences of rock property between the upper and the lower in a running section, for example, the upper medium is very soft while the lower very hard, even there are some hard rock or rock body scattering in the soft stratum. In that case, probably it is not the best choice to use shield tunneling method to construct the tunnel in terms of technicality, economic and scheduled progress. According to different conditions, we could properly adopt some traditional means to solve those kinds of problems in shield tunneling project.Keywords: shield tunneling section, hard rock, globular Weathered Granite, construction Method and its Adoption.1 引言由于盾构法在修建地铁区间隧道所表现出的突出的优越性，因此，采用盾构法的比例逐步提高，诸如在广州地铁三号线已超过了隧道总长的2/3（表1）。
盾构隧道施工技术研究与应用
盾构隧道施工技术研究与应用隧道工程是当今城市化进程中不可或缺的重要组成部分，而盾构隧道作为其中一种趋势性工法越来越受到工程建设者和城市规划师们的青睐。
盾构隧道采用钻头贯穿土层，同时利用推进机进行旋转，以达到挖掘土层和保证隧道稳定的目的。
这种施工方式具备施工速度快、施工方便、准确性高等优越的特点，正在逐步被运用到各个领域。
一、盾构隧道的施工实践隧道施工主要依靠盾构机来完成，盾构机由盾构管、刀具、推力和后推等组成。
整机重逾2000吨，高达13米，使用前需要安放在特殊平整的地基上进行调试，将钻头、注浆区和通风系统等连接起来，然后才能进行隧道挖掘。
盾构隧道在穿过小山丘的时候通常会面临非常困难的路线和形态，经常需要对隧道施工进行大量工程实践。
实践为工程技术的提升提供了重要的平台，同时也为机器实现更快的施工速度垫定了基础。
二、盾构隧道的施工要素盾构隧道的施工不仅要依靠优质的盾构机，还需要配套的设备，例如地质勘探设备、测量设备、透水压力仪器、振动更新技术工具等等，这些工具的应用对于推进隧道、地质勘探和监控影响至关重要。
此外，施工过程中还需要对于盾构隧道施工的要素进行全面仔细的掌握，如土质特性、地下水水质水位、围岩裂缝和倾斜等。
这些因素的不可预测性对于隧道工程的施工提供了重要的挑战，已经成为了盾构隧道工程施工的重要参考和判断依据。
三、盾构隧道的未来前景盾构隧道的施工技术对于当前的城市建设和高速公路建设来说发挥了重要的作用，其未来应用领域更加广泛：城市地铁线路、公路桥梁、建筑群等都需要用到盾构隧道施工技术，另外，盾构隧道在今后的省际铁路建设中也有非常重要的作用，为高质量的城市和高速公路建设提供了技术保证。
四、盾构隧道施工的关键性问题隧道工程施工中不仅需要全方位考虑工程的经济性、安全性和效率，更需要考虑技术的高效稳定性。
在盾构隧道的施工过程中，主要存在以下几个性能问题：一是钻头与土层间摩擦力；二是耐磨耗；三是隧道开挖和疏松地层中的润滑和封闭处理。
浅谈现代盾构法在隧道施工中的应用
浅谈现代盾构法在隧道施工中的应用目录摘要 (1)1.隧道施工中的类型 (2)2.盾构法的适用范围 (3)3.盾构的类型 (3)3.1.按照盾构掘进机的前端刀盘开挖出的断面形状 (4)3.2.盾构掘进机开挖面的挡土方式分类 (4)3.3加压稳定开挖面的方式分类 (4)3.4盾构掘进机断面尺寸的大小分类 (5)3.5按盾构适用的地层状况分类 (5)4.盾构工作原理 (6)4.1盾构掘进 (6)4.2盾构试掘进长度及目的 (6)5管片拼装 (9)5.1管片的选型 (10)5.2盾构掘进壁厚注浆 (11)6.盾构法在未来施工中的展望 (12)结束语 (12)致谢 ............................. 错误!未定义书签。
参考文献 (12)摘要盾构法施工被称为城市轨道交通建设的领头军，是目前世界上最先进的用最广泛的施工工法。
它源自于英国由马克·布鲁诺尔在公元1806年最早提出了由盾构机掘进隧道的方法原理并且注册了专利。
马克·布鲁诺尔从1825到1843历时18年，在伦敦的泰晤士河下完成了人类历史上第1条由盾构法施工的隧道全长458米。
在1936年，我国着手制造盾构的挖掘机，在制作完成后，将它进行一定的应用。
在制作中，现在名为上海隧道工程股份的公司做出了很大的贡献，这家公司在一定程度上结合了上软土地层，然后与施工参数进行一定的结合，同时还对隧道的接缝防水做了一定的研究，这些研究都具有系统性的特点。
在1970年上海穿越黄浦江的第一条水下隧道建成之后，国内盾构的制造和研发工作越来越成熟，而且广泛的应用到了全国各个城市。
城市轨道交通的建设对我国缓解城市交通压力发挥了巨大的作用现今社会进入快速发展时期，人们进入小康社会，家庭收入增加，大多数家庭都买了汽车，使城市交通压力大大的增加，城市环境越来越差。
社会多样化的交通方式，响应国家低碳出行的号召从而改变交通现状。
地铁修建促进了轨道交通的发展，同时也方便了人们的生活，对于城市轨道的规划也起到了一定的帮助作用，同时地铁快速发展也减缓了交通现状。
硬岩处理及硬岩段盾构掘进对策
硬岩处理及硬岩段盾构掘进对策一基岩突起分布概况根据设计蓝图、地质详勘资料、针对硬岩段补勘资料等可知，区间有三段硬岩凸起，盾构掘进困难，设计采用矿山法+盾构空推及深孔爆破等辅助工法进行处理。
1号联络通道附近，右线隧道YDK21+886~ YDK21+956位置，长约70m，左线ZDK21+892~ ZDK21+965、ZDK21+992~ ZDK22+038位置，长约120m遇到坚硬基岩突起情况。
1号竖井处右线YDK23+285~ YDK23+350，长65m。
左线ZDK23+285~ ZDK23+350，长65m遇到基岩突起情况。
2号竖井处右线YDK24+126.1~+171.1侵入隧道断面最高为1.03m，最低为0.34m，影响长度为45m。
左线ZDK24+093.2~+132.1, 基岩侵入隧道断面最高2.98m，最低为0.02m，长度为38.9m。
二硬岩处理方案2.1一号竖井硬岩处理方案1号竖井右线YDK23+285~ YDK23+350，长65m。
左线ZDK23+285~ ZDK23+350，长65m遇到基岩突起。
此处采用矿山法开挖做初支及盾构机通过用导台，盾构机空推通过。
2.2 盾构空推技术2.2.1 盾构机进矿山法隧道前的准备1）导台测量及断面超欠挖测量矿山法隧道导台厚度150mm，采用钢筋混凝土现浇，导台弦长3150mm。
导台是盾构机通过硬岩隧道时的下部支撑，其施工精度直接决定着盾构机的姿态。
导台施工模板定位后必须进行测量复核，混凝土浇注后应进行标高的复测，确保导向平台的标高施工精度在0～+15mm以内。
导台施工完成后，由测量班对导台进行线路联系测量，包括水平及竖直方向，误差超过设计规范要求的，需重新施作。
由于矿山法隧道采用爆破施工，隧道断面存在大量的超挖或欠挖现象，一旦隧道欠挖严重，盾构机无法通过，后期处理难度较大。
在盾构机进矿山法隧道之前对矿山法隧道进行断面测量，一旦欠挖影响盾构机通过，则提前处理。
盾构穿越上软下硬地层施工关键技术研究
盾构穿越上软下硬地层施工关键技术研究摘要：在我国城市经济发展的推动之下，我国城市轨道交通获得较快的进步。
但是在施工之中，因为地层结构的特殊性，对于施工进度以及质量造成一定的影响，本文则探讨了盾构穿越上软下硬地层之时的相关施工技术。
关键词：盾构；上软下硬；施工引言花岗岩、混合岩及灰岩等硬质基岩大面积分布于我国华南、东南及华北沿海地区，上面多为花岗岩、混合岩的残积层以及黏土层、砂层等地层。
花岗岩、混合岩的残积层具有未扰动前比较致密、承载力较高，扰动后强度迅速降低、软化、崩解，自稳性差等特性。
硬岩和软弱地层，两者地质物理特性差别大，地铁盾构隧道由于地铁车站埋深及线路坡度的限制，区间隧道洞身不可避免地会有部分位于硬质基岩、部分位于风化残积层或其他软弱层中。
盾构在上软下硬地层中施工经常遇到掘进速度减慢、极易超挖、地面沉降严重甚至坍塌、盾构刀具磨损严重、卡机、螺旋机喷涌等问题。
如何处理好这些问题，国内工程技术人员一直在分析和研究。
1、上软下硬复合地层的主要特征上软下硬复合地层主要是由上部的土层和下部的岩层组合而成的岩土复合地层。
盾构隧道中的上软下硬复合地层，其土层和岩层之间的过渡层很薄甚至没有，分界线明显，上部的土层较为软弱，不能过多承受施工扰动，而下部的岩层的单轴抗压强度往往高达几十甚至一百兆帕以上。
2、盾构机掘进上软下硬地层的风险盾构隧道中上软下硬复合地层的土层和岩层过渡较快和性质差异显著的特点，使得盾构机在掘进时容易产生以下施工风险：由于底部为硬岩，刀具贯入岩面困难，顶部为软土，刀具切削土层容易，因此盾构机掘进时垂直姿态容易上抬。
（软硬各半的时候就会减少，除非软土占60%以上）地层软硬不均，刀具在软硬交界的地方容易磕碰岩面，造成刀圈崩坏、刀轴密封漏油等刀具损坏情况；而如果掘进速度过慢（小于4mm/min）时滚刀不转，又容易造成刀偏磨。
底部为硬岩，掘进速度慢，上部软土因扰动大而容易变形和造成水土流失，尤其是在富水地层中，如果控制不好造成喷涌，更容易导致地层损失，最终导致地面沉降过大。
超高强硬岩地层盾构施工技术研究
超高强硬岩地层盾构施工技术研究摘要：在城市轨道交通建设中，不可避免地存在着各种不良地质现象，其中，超高强硬岩是地铁工程建设中经常遇到的一个重要地质问题。
因此，在超高强硬岩层中，盾构法的破岩机理和施工工艺参数的研究，以及如何提高掘进速度，是目前国内外学者研究的一个热门课题。
关键词：超高强硬岩；盾构；施工技术近几年，随着我国经济的高速发展，城市化的速度越来越快，城市的规模越来越大，人口也越来越多。
地铁是一种安全、高效、环保的交通方式，在众多一线城市快速发展。
盾构施工是一种对环境影响小、不受地形限制、施工安全的隧道施工技术。
但是，由于盾构施工技术的发展，在施工条件较复杂的情况下，如长行车距离、超高强硬岩层、双线式盾构施工等，目前尚无太多可借鉴的工程实例。
在此情况下，盾构施工的质量、安全甚至进度都难以得到保障。
1.盾构施工技术与盾构机概述1.1盾构施工技术概述1.1.1技术内涵盾构是一种在隧道中进行开挖的施工技术。
利用地铁盾构机掘进隧道，既能有效地防止软基开挖面崩塌，又能保证开挖面的稳定，又能保证机内巷道的安全。
在施工时，必须在一段距离内进行隧道或基坑开挖，并将盾构机吊装到相应的安装位置。
地铁盾构机从一条竖井或基坑墙的开孔出发，沿该设计的线路向下延伸，直至抵达另一条隧道。
1.1.2工作原理盾构技术的施工工艺主要由开挖面稳定、开挖、倾倒、衬砌三个方面构成，其中还包括后壁注浆。
开挖面稳定是其工作机理的一个重要方面，它与一般的硬岩体相比，具有明显的区别和复杂性。
大部分硬质岩石稳定性较好，不会出现开挖面失稳问题。
11.3技术特点采用盾构法进行隧道施工，具有自动化、节约人工、快捷、一次开挖、不受天气条件的限制、开挖过程中的地表沉降控制、对地表建筑物影响较小、不会对水下工程产生任何影响。
在隧道长度和深度大的情况下，采用盾构法进行施工是经济合理的。
1.2盾构机概述1.2.1盾构机内涵盾构机是一种特殊的工程机械，也被称作盾构掘进机。
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盾构采用辅助工法通过硬岩段施工技术的研究与应用摘要：随着城市地铁的快速发展，采用盾构法修建城市地铁隧道的情形越来越多，在软硬不均或软硬交互且岩石强度差异很大的复合地层采用盾构法修建地铁隧道就越来越复杂。
文章通过盾构工程的实例介绍盾构采用辅助工法通过硬岩段施工技术的研究与应用，意在为以后类似工程提供借鉴。
关键词：盾构；辅助工法；硬岩段；施工技术；应用一、辅助工法方案设定及评估分析（一）盾构区间工程概况某地铁盾构区间线路整体成南北走向，最小曲线半径R＝400m，最大曲线半径R＝450m，盾构区间隧道总长3736.224米。
（二）方案分析和设定盾构机在长距离硬岩地层中掘进，应根据盾构机的破岩能力、刀盘结构布置及盾构机的其它性能，评估盾构机在硬岩段掘进的适应性，辨识和分析各种施工风险，考虑采用辅助工法的可行性，并进行进度和技术经济比较，选择在硬岩段施工中合理的施工方法。
1．此工程区间隧道根据地质初勘、详勘、补勘，准确地判定硬岩段连续掘进距离长，最长地段连续掘进长度达700m，岩石强度160～215.2Mpa之间，高于盾构机设计破岩能力15M0Pa，目前在国内，盾构机对岩石单轴抗压强度低于80MPa的硬岩地层施工是基本适应的，但盾构机在100Mpa以上硬岩段连续掘进长度超过100m的工程实例很少，但根据海瑞克经验和评估，盾构机在100Mpa 以上硬岩段掘进工效很低，且本工程硬岩段连续掘进距离长，最长地段连续长度达700m，掘进风险极高。
2．根据调查及了解，国内通常在岩石单轴抗压强度达到80Mpa且连续长度达到100m以上时，采用矿山法先行开挖及施作初支，盾构机拼装管片通过的方式来通过硬岩段。
3．盾构机在局部硬岩地层中掘进易造成刀具意外破坏和非正常磨损，不仅增加直接成本，且由于掘进速度慢，其他辅助工作费用也增大，将造成施工成本增加。
4．盾构机拼装管片通过已开挖硬岩段的速度比盾构法在一般较硬岩层地段的掘进速度快，经比较，能够提前工期，节约工程成本。
（三）总体施工方案此区段（暗挖盾构空推段）在盾构机空推前，首先进行盾构与暗挖段分界端头墙、砼导台、暗挖段堆碎石等的施工；然后在空推掘进过程中，进行同步注浆，并采用管片固定螺杆对已拼装好的管片加固；最后在空推通过后，对空推段进行二次补充注浆固结整环管片。
二、主要施工工法和技术要求（一）总体施工流程暗挖盾构空推段总体施工流程图如下：图1暗挖空推段总体施工流程图（二）主要施工方法和工艺1．矿山法暗挖段导台施工。
矿山法隧道开挖完成初期支护后，在隧道底部60°范围内施工钢筋砼导台，钢筋砼导台的内径R=3150mm，外径R=3300mm；钢筋砼导台的中心线与隧道中心线重合，且钢筋砼导台对称于隧道中心线。
2．矿山法暗挖空推段堆填碎石施工。
盾构机导台施工完成并达到设计强度的80%之后，暗挖空推段隧道25m范围内首先要进行碎石回填，25m以后要在半断面内进行碎石回填。
3．碎石回填目的：（1）给盾构机提供足够反力，推进千斤顶顶推管片使管片三元乙丙橡胶止水条挤压密贴，达到良好止水效果；（2）在刀盘前方形成密闭堆载体，让盾构机形成正常推进的土压平衡模式。
4．碎石回填施工。
导台施工完成后，待砼强度达到设计强度的80%后，方可在隧道内进行碎石回填施工，碎石粒径宜采用10～30mm，所需碎石从区间竖井向下投放至竖井底，通过汽车运输到预定施工地段，采用ZLC40装渣机进行堆填，从盾构与暗挖分界点开始往竖井方向回填。
盾构推进前，刀盘前方依次全断面填碎石长度15m，然后放坡填碎石长度10m。
5．碎石回填后对盾构机的提供的反作用力计算。
（1）推进时砼导台对盾构机的摩擦阻力：F1=μ摩•Wg=0.3×3430=1029KNWg-盾构及附属物总重=3430KNμ摩-摩擦系数取0.3（2）回填碎石受到的摩擦阻力：F1=μ摩•（πD2/4）•L•γ石•K=0.3×（3.14×6.252/4）×22.5×1.87×9.8×0.83=3148.32KNL-回填碎石的长度，全断面15m，放坡10m，故折算成全断面共22.5mK-碎石的松散系数γ石取1.87t/m3（3）盾构支撑碎石所受的轴向阻力F2=S盾构面积•P盾构中心土压=（πD2/4）•L•γ石•Kg=（3.14×6.252/4）×1.87×6.25/2×9.8×0.39=684.88KNKg-碎石的侧压力系数（4）盾尾刷与管片之间的摩擦阻力（以2环管片计算）F3=μ磨•2W管=0.5×2×200=200kN每环管片W管取200KN（5）后部拖车的牵引阻力F4=μ磨•W拖=0.5×1700=850kN因此，盾构机掘进时堆碎石后所提供盾构反作用力总计为：F=F1+F2+F3+F4+F5=1029+3148.32+684.88+200+850=5912.2KN（6）管片止水条需要挤压力计算。
单条管片橡胶止水条挤压量达到12mm 时的挤压力50KN/m，一环管片橡胶止水条总长约18.84m，则挤压一环管片橡胶止水条需要的推力为F1=50*18.84=942KN，相领管片橡胶止水条为2道，则总挤压力F=F1*2*1.5（安全系数）=2826KN。
盾构机前方堆填碎石后的总推力计算为5912.2KN＞止水条挤压力2826KN，故盾构机推进产生的推力满足管片止水条挤压力的要求。
（三）盾构到达段施工1．拆除刀具。
暗挖空推段钢筋砼导台半径为3.15m，故在盾构上导台之前应拆除2把铲刀、2把刮刀。
为确保盾构顺利通过分界墙，准确步入导台，在拼装完实推最后一环时，开仓将2把铲刀及2把周边滚刀（39#及40#）拆除。
2．盾构掘进。
根据到达段的工程地质及水文地质条件和到达段对掘进施工的特殊要求，在到达段盾构掘进采用敞开式模式进行掘进。
盾构机进入到达段时，首先逐步减小推力、降低推进速度，加强每一环掘进的出土量的监控频次。
其掘进施工参数见表1：表1掘进参数编号项目参数备注1 土仓压力敞开式2 刀盘转速 1.7～1.9r/min3 推力≤800T4 盾构姿态水平偏差05 盾构姿态垂直偏差+10mm6 推进速度≤35mm/min3．管片注浆及防止浆液前窜措施。
每环按照设计方量进行同步注浆，为确保在盾构到达空推段后，纯盾构段隧道地下水及同步注浆的浆液不往空推段涌入，以切断后续水源或浆液涌入刀盘位置，同时提高管片抗浮能力，在掘进拼装完成至空推段分界里程倒数第三环后，停止掘进，在倒数第10至倒数第6环进行二次注浆，确保连续5环全断面注满。
4．管片拼装。
为确保隧道贯通后的管片接缝防水要求，在到达矿山与盾构分界里程后开始，安装每一片管片时，先用人工将每片管片连接螺栓进行初步紧固；待安装完一环后，用风动扳手对螺栓进行进一步的紧固；待管片出盾尾之后，重新用风动扳手进行紧固。
（四）盾构机步入导台施工碎石回填密封刀盘前方断面，碎石充填盾体与暗挖初期支护间的间隙，同步注浆正常开启，管片止水条密封良好，此条件下的两种工况示意如下：1．工况一。
盾构机到达碎石回填断面，未向前推进，示意图如下：图2工况一示意图2．工况二。
盾构机向前推进，管片拼装和同步注浆与正常段掘进时一样，示意图如下：图3工况二示意图（五）盾构空推段施工当盾构机进入导台后，启动盾构机往前掘进，根据刀盘与导向平台之间的关系，调整各组推进油缸的行程，使盾构姿态沿线路方向进行推进。
然后开始进行管片拼装、管片背衬回填工作。
推进时，推进速度不能过快，控制在35mm/min 之间，同时启动同步注浆工作。
管片与已开挖成型隧道间由回填小碎石充填，同时开启同步注浆加水玻璃进行填充。
1．盾构掘进。
盾构掘进模式采用不建压模式，掘进推力控制在800t以内（主要以掘进速度控制在30mm/min来控制推力大小），当掘进推力大于800t以上，可启动螺旋输送机出渣，但要控制出渣量，掘进过程中，土仓内不加气压和泡沫。
2．拼装管片。
盾构在推进时，保持上下推进油缸油压相等，使盾构机在导台的导向下往前推进。
在轴线高程中推进。
通过控制盾构盾尾与管片外围间隙的控制，控制管片符合设计轴线要求。
管片拼装工艺与正常掘进时的工艺相同，管片选型时要根据盾尾间隙与油缸行程差结合盾构姿态选择合适的管片。
3．管片背衬回填。
当盾构机开推后启动同步注浆系统。
运用特制三通，利用盾构机自身的同步注浆系统由盾尾压注水泥砂浆和水玻璃同时进入进行注浆作业。
砂浆和水玻璃以4：1的比例混合同时进入，以期达到快速凝固来使管片与初支及地层间紧密接触，以提高支护效果。
空推段掘进完成后停止掘进，对管片拱顶背后填充采用水泥砂浆作为填充料，注浆设备采用砂浆泵，注浆压力控制在0.5Mpa。
三、辅助工法方案实施效果（一）施工进度1．掘进速度方面。
盾构机从盾构始发井始发后进行实推，同时在布吉站～盾构始发井区间竖井，对硬岩段实施矿山法开挖。
矿山法平均开挖进度为2m/天，盾构机空推进度平均为15环/天（即24m/天）。
2．工期风险方面。
在硬岩段采用矿山法开挖初支后盾构机拼装管片通过，能够避免途中岩石强度超出盾构机破岩能力不能掘进而停机后，等待矿山法初支，然后空推通过，大大拖延工期。
更为严重的是如果盾构卡在途中硬岩段，盾构硬岩实推掘进段地面有建筑物群，无施工矿山竖井采用辅助工法的条件，拖延的工期将会更长。
（二）管片姿态空推施工完成后对盾构姿态进行了测定，相邻管片允许高差≤4mm，相邻环的环面间隙≤1mm，纵缝相邻块块间间隙≤1mm，衬砌成环后（刚出盾尾时）直径允许偏差：2%D（D为隧道竖向外径）。
衬砌环椭圆度≤20mm，隧道水平轴旋转角度≤0.6°。
四、结语由于目前城市地铁施工普遍面临工期紧、任务重的特点，采用辅助工法提高施工效率是非常必要的。
辅助工法是由地质、工期、环境等因素共同决定的。
考虑到城市地铁施工特殊的施工环境，在类似地质条件下，应该尽量减少纯矿山法隧道的施工，发展盾构法及其辅助工法施工技术，一方面可以减少隧道施工对城市环境的影响；另一方面盾构施工可以减少城市隧道施工的安全、工期以及成本风险。
盾构采用辅助工法通过硬岩段施工技术的研究与应用周飞飞，许莹莹（浙江省大成建设集团有限公司，浙江杭州310012）摘要：随着城市地铁的快速发展，采用盾构法修建城市地铁隧道的情形越来越多，在软硬不均或软硬交互且岩石强度差异很大的复合地层采用盾构法修建地铁隧道就越来越复杂。