盾构施工工艺工法

. . .盾构施工工艺工法0前言盾构法(Shield Method)是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法，它是将盾构在地中推进，通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道的坍塌，同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土机械运出洞外，靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机械化施工方法。

本施工工法中所描述的盾构分为两类：土压平衡盾构和泥水平衡盾构。

土压平衡式盾构是把土料(必要时添加泡沫、膨润土等对土壤进行改良)作为稳定开挖面的介质，刀盘后隔板与开挖面之间形成泥土室，刀盘旋转开挖使泥土料增加，再由螺旋输料器旋转将土料运出，泥土室土压可由刀盘旋转开挖速度和螺旋输出料器出土量(旋转速度)进行调节。

泥水式盾构是通过加压泥水或泥浆(通常为膨润土悬浮液)来稳定开挖面，其刀盘后面有一个密封隔板，与开挖面之间形成泥水室，里面充满了泥浆，开挖土料与泥浆混合由泥浆泵输送到洞外分离厂，经分离后泥浆重复使用。

（2）本工法容包括①主要容本工法的主要容包括：盾构组装、调试作业，盾构始发作业，盾构正常掘进作业，盾构到达作业，盾构过站、调头作业，盾构拆卸、吊装、存放作业，刀盘刀具的检查与更换作业，施工运输作业，施工通风及洞轨道、管线布置作业，盾构施工测量作业10部分。

每部分按工序细分，各项作业按照紧前工序达. . . .到标准、适用条件、作业容、作业流程及控制要点、作业组织、紧后工序等容进行编制。

② 总体施工流程图盾构法隧道总体施工流程图见图1图Ⅲ.1盾构法隧道总体施工流程图施工准备阶段 正常施工阶段收尾阶段. . .③盾构法隧道施工阶段划分及工作要点盾构法施工可分为：施工准备阶段、正常施工阶段和收尾阶段。

各阶段工作主要工作要点见表1。

1 盾构组装、调试作业（1）紧前工序达到标准施工准备阶段完成,盾构施工临时设施建设完成，配套附属工程施工完成。

（2）作业容盾构组装、调试作业容包括：施工准备、后配套组装作业、主机组装作业、空载调试及验收作业。

（3）作业流程盾构组装、调试作业流程图见图1.1图1.1 盾构组装、调试作业流程图1.1后配套组装作业. . . .1.1.1紧前工序达到标准施工准备，拖车行走轨排安装完成。

1.1.2适用条件适用盾构项目盾构的组装作业，适用于整机始发。

1.1.3作业容后配套组装作业容主要包括拖车起吊、轮对安装、拖车下井、拖车设备管线安装、皮带支架下井（泥水平衡盾构无）、风管下井、拖车后移、连接桥下井、后配套与主机连接等。

1.1.4作业流程及控制要点（1）作业流程后配套组装作业程序流程图如图1.1.1所示。

. . .图1.1.1后配套组装作业流程图1.2主机组装作业1.2.1紧前工序达到标准后配套组装作业。

1.2.2适用条件适用盾构法隧道盾构主机的安装作业。

1.2.3作业容作业容包括：中体下井、前体下井连接、刀盘下井安装、主机前移、管片安装机及设备梁安装、盾尾下井连接、螺旋输送机（泥水平衡盾构无）下井安装等容。

1.2.4作业流程及控制要点（1）作业流程主机组装作业流程图如图1.2.1所示。

. . . .图1.2.1主机组装作业流程图. . .. . .1.3空载调试及验收作业1.3.1紧前工序达到标准主机组装完成，盾构主机、后配套机械、电气、液压系统连接完毕。

1.3.2适用条件适用盾构项目盾构的调试作业。

1.3.3作业容主要调试容：分为电气部分、液压部分、流体（水气油脂）部分调试。

电气部分调试包括检查送电、检查电机启动情况、软启动器和变频器运行状况、配件元器件工作情况、安全急停系统工作情况、传感器工作及显示情况检查、分系统参数设置与试运行。

液压部分包括推进和铰接系统、螺旋输送机或泥水循环系统、管片安装机、管片运输机、注浆机、碎石机、辅助泵站系统、液压油过滤冷却系统、齿轮油过滤冷却系统液控阀等的调试和油液理化指标的取样测试。

流体部分包括外循环水系统的试运行与功能参数检查、空气压缩及调节系统的运行及功能参数检查、气动三联件及气动阀的运行和功能检查、油脂系统的试运行及功能参数检查、泥水循环系统的试运行及功能参数检查、污水排放系统试运行及功能参数检查、泡沫系统运行及功能参数检查1.3.4作业流程及控制要点（1）作业流程空载调试及验收作业流程图见图1.3.1图1.3.1空载调试及验收作业流程图（2）机械配备盾构各系统。

1.3.6紧后工序盾构始发及负载调试。

. . ..2 盾构始发作业（1）紧前工序达到标准盾构组装、调试。

（2）作业容盾构始发作业容包括：始发台（导台）安装/施工作业、反力设施安装/施工作业、洞门密封安装作业、洞门凿除及导轨安装作业、始发段掘进作业、负环管片安装作业、始发段注浆作业、盾构换装作业。

（3）施工程序盾构始发作业流程图见图2.1。

图2.1 盾构始发作业流程图2.1始发台（导台）安装/施工作业2.1.1紧前工序达到标准盾构始发作业施工准备。

2.1.2 适用条件始发台安装适用于土压、泥水盾构始发作业。

2.1.3作业容始发台安装作业容包括：施工准备、测量定位、始发台拼装、复测及位置调整、始发台固定及加固。

导台施工作业容包括：施工准备、测量定位、钢筋焊接、预埋件安装、模板架设、混凝土浇筑、拆模及养护。

2.1.4作业流程及控制要点2.1.4.1始发台安装作业流程及控制要点。

（1）作业流程始发台安装作业流程图见图2.1.1。

. . .图2.2.1始发台安装作业流程图2.1.4.2导台施工作业流程及控制要点（1）作业流程导台施工作业流程图见图2.1.2。

. . . .图2.1.2导台施工作业流程图2.2洞门凿除及导轨安装作业. . .. .2.2.1紧前工序达到标准始发台（导台）安装/施工结束后，端头地层加固完成，地层条件较差时，应在盾构组装调试工作结束后进行。

2.2.2 适用条件主要适用于端墙为钢筋混凝土围护结构凿除与洞门圈导轨安装。

2.2.3作业容包括施工准备、测量定位、脚手架搭设、水平探孔检测、凿除外层砼并割除钢筋、凿除层砼并割除钢筋、砼清理，拆除脚手架、导轨安装。

2.2.4作业流程及控制要点（1）作业流程洞门凿除及导轨安装作业流程图见图2.2.1。

图2.2.1洞门凿除及导轨安装作业流程图2.3洞门密封装置安装作业2.3.1紧前工序达到标准始发台（导台）安装/施工作业。

也可先于洞门凿除作业进行，但应注意对密封装置的保护。

2.3.2适用条件适用于土压平衡盾构始发洞门密封装置安装作业。

2.3.3作业容包括施工准备、测量定位、安装双头螺栓孔、安装帘布橡胶板、安装环形压板、安装折页压板、紧固螺栓。

2.3.4作业流程及控制要点（1）作业流程洞门密封装置安装作业流程图见图2.3.1。

. . .图2.3.1洞门密封装置安装作业流程图2.4反力架安装作业2.4.1紧前工序达到标准始发台（导台）安装/施工作业。

一般情况下，反力设施的安装/施工还应在盾构主机组装完成之后进行。

2.4.2适用条件主要适用于盾构始发掘进反力支撑需要，外形尺寸不得与盾构及隧道洞口空间相干扰，同时要求结构合理，强度、刚度满足使用要求等。

2.4.3作业容反力架安装作业容包括：施工准备、测量定位、预埋件安装、反力架底部U . . . .型梁下井、反力架剩余部件地面拼装、地面部件下井与底部U型梁连接、螺栓紧固、复测及位置调整、反力架固定与加固。

2.4.4作业流程及控制要点（1）作业流程反力架安装作业流程图见图2.4.1。

图2.4.1反力架安装作业流程图2.5始发段掘进作业2.5.1紧前工序达到标准导轨安装、洞门密封装置安装、反力架安装2.5.2 适用条件适用于盾构开始安装负环管片至盾构正3环管片安装完成的全过程。

. . ..2.5.3作业容包括施工准备、盾构推进、姿态控制、掘进参数控制、管片安装、洞门密封注浆等。

2.5.4作业流程及控制要点（1）作业流程土压平衡盾构始发段掘进作业流程图见图2.5.1。

泥水平衡盾构始发段掘进作业流程图见图2.5.2。

.图2.5.1土压平衡盾构始发段掘进作业工艺流程图. . .图2.5.2泥水平衡盾构始发段掘进作业流程图2.6盾构换装作业2.6.1紧前工序达到标准盾构始发段掘进。

. . . .2.6.2 适用条件盾构换装主要适用于盾构后配套全部进洞后。

2.6.3作业容包括反力架拆除、负环管片拆除、始发台拆除、轨道重新铺设等。

2.6.4作业流程及控制要点（1）作业流程盾构换装作业流程图见图2.6.1。

图2.6.1盾构换装作业流程图3 盾构正常掘进作业. . .. . . .（1）紧前工序达到标准 盾构始发作业 （2）作业容盾构正常掘进作业容包括：盾构掘进作业、碴土管理作业、同步注浆作业、管片安装作业。

（3）作业流程土压平衡盾构正常掘进作业流程图见图3.1，泥水平衡盾构正常掘进作业流程图见图3.2否图3.1 土压平衡盾构正常掘进作业流程图. . .图3.2 泥水平衡盾构正常掘进作业流程图3.1盾构掘进作业3.1.1紧前工序达到标准施工准备3.1.2适用条件适用于土压、泥水平衡盾构掘进作业. . . .3.1.3作业容作业容包括：掘进模式的选择、掘进参数选择及优化3.1.4作业流程及控制要点（1）作业流程土压平衡盾构掘进模式作业流程见图3.1.1-3.1.3。

①敞开掘进模式作业流程图见图3.1.1。

开挖模式掘进控制s模式图3.1.1敞开掘进模式控制流程图②半敞开掘进模式作业流程图见图3.1.2. . .. . . .半敞开掘进模式控制程序图3.1.2半敞开掘进模式控制流程图③土压平衡掘进模式控制流程图见图3.1.3图3.1.3土压平衡掘进模式控制流程图. . .A. . . .图3.1.4 泥水平衡盾构掘进控制流程图3.2碴土管理作业3.2.1土压平衡盾构碴土管理作业（1）紧前工序达到标准施工准备。

与盾构掘进同步进行。

（2）适用条件适用于不同地质条件下的土压平衡式盾构掘进施工碴土管理。

（3）作业容作业容包括：施工准备、碴土改良、螺旋输送机和皮带机出碴、碴土水平和垂直运输、碴土外运。

（4）作业流程及控制要点①作业流程碴土管理作业流程图见图3.2.1.1。

. . .图3.2.1.1 碴土管理作业流程图3.2.2泥水平衡盾构碴土管理（1）紧前工序达到标准泥水设备、盾构调试完成，达到掘进条件；碴场施工完成，达到堆碴条件。

（2）适用条件适用于不同地质条件下的泥水平衡式盾构掘进施工。

（3)作业容. . . .泥浆制备、盾构掘进、泥水循环出碴、碴土泥浆分离、碴土运输（4）作业流程及控制要点①作业流程泥水平衡式盾构出碴工艺流程见图 3.2.2.1，泥水循环出碴流程如图3.2.2.2。

图3.2.2.1泥水平衡盾构出碴工艺流程图. . .图3.2.2.2泥水循环出碴流程图3.3同步注浆作业3.3.1紧前工序达到标准施工准备，与盾构掘进、碴土管理同步进行。