盾构法施工截桩案例
盾构过建筑物桩基施工方案模板
盾构过建筑物桩基施工方案资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。
盾构过建筑物桩基施工方案一．工程概况:广州轨道交通三号线大沥盾构区间隧道, 为两条圆形隧道, 起止里程YDK8+824.2~YDK11+287.75,隧道全长4925.35m, 隧道净空φ5.4m, 衬砌采用6块高强度得预制管片拼装组成, 管片宽度为1.5m, 厚度为0.3m, 管片与管片的纵, 环向由24根M24的螺栓连接, 管片设计强度为C50, 抗渗等级为S12。
本区间隧道采用两台复合式盾构机分别在左右线隧道进行掘进及管片拼装。
本区间隧道自大塘站始发, 穿过大片农田, 在建筑物密集的后滘村下穿过, 横穿南环高速公路及建筑物密集的新基村到达沥滘站。
其中位于新基村YDK11+000～YDK11+2875.75段有16栋建筑物的桩基侵入隧道或邻近隧道, 为保证盾构穿越建筑物的安全, 原设计对侵入隧道或邻近隧道的建筑物进行桩基托换, 盾构穿越该16栋建筑物的平面位置图见下图:该16栋建筑物与隧道位置关系, 桩基托换形式及地质水文情况见下表:3建筑物与隧道位置关系及地质情况45水文情况: 根据地层的富水程度及储水介质, 本区段地下水有第四系孔隙水及基岩裂隙水两种类型。
第四系孔隙水主要赋存于地下水埋深0-3m, 为饱水层, 根据抽淤泥质砂及冲洪积砂层中, 水试验渗透系数数值, 水量丰富, 由大气降水及河、涌、珠江水补给。
6二．施工方案:为确保盾构穿越建筑物时建筑物的安全, 盾构经过时必须建立严密的监控量测体系以指导施工, 实现信息化施工。
监测数值出现异常, 应及时调整施工参数, 或采取其它辅助措施( 如地表跟踪注浆, 洞内二次注浆等) , 以控制土层的变形。
盾构切割桩基时, 盾构掘进应保持均衡, 连续的进行, 尽量减少对地层的干扰, 保证建筑物的安全。
1.建立严密的监控量测体系( 1) 盾构到达建筑物前30m, 盾构经过及盾构经过后的两个星期内, 对地表沉降及建筑物倾斜, 不均匀沉降, 裂缝开展情况进行监测。
盾构施工风险及典型事故案例
1874年第一台泥水盾构；
1806年布鲁诺尔注册专利的盾构
第一台泥水盾构 （格瑞海德泥浆盾构，1874年专利）
盾构施工概述
Page 6
1、盾构的概念及历史
盾构的历史
1876年第一台机械盾构诞生； 1886年伦敦地下铁第一次采用气压盾构； 1896年电动机械盾构； 1963年第一台土压平衡盾构在日本出现，主要因为泥水和气压盾构对环境和人
1
21
21 STATION -7.376
封门
51
52
6
71
西部未受损700m
72
Both east and west bulkhead were built by using freezing method as cutoff wall, after the debris in the tunnel were removed, R.C. bulkhead was built to protect the unaffected tunnels from the cut and cover recovery works.
Page 13
3、机械盾构结构及工作原理
电气系统； 液压系统； 冷却系统； 通风系统； 测量导向系统； 后续台车 。
电子靶 盾构机
隧道管片
激光经纬仪 黄盒子
显示器 工业电脑
控制箱
后视棱镜
控制室
后
测量导向系统
续
台
车
盾构施工概述
Page 14
盾构工作原理（EPB SHIELD）
管片接缝拉开，管片错胎，断裂 。 案例： 广州市轨道交通五号线某工地。
国内盾构隧道工程事故案例分析
国内TBM、盾构隧道工程事故案例分析在盾体支护下进行地下工程暗挖施工，不受地面交通、河道、航运、潮汐、季节、气候等条件的影响，能较经济合理地保证隧道安全施工。
盾构的推进、出土、衬砌拼装等可实行自动化、智能化和施工远程控制信息化，掘进速度较快，施工劳动强度较低。
但在施工过程中人机交错的特征十分明显，特别是在衬砌、运输、拼装、机械安装等环节工艺复杂，较易出现起重伤害、电瓶车伤人、机械伤害、高处坠落等多种事故，且在饱和含水的松软地层中施工，地表沉陷风险极大。
一、盾构进出洞阶段发生的安全事故盾构进出洞都存在相当大的危险性。
整个施工作业环境处于一个整体的动态之中，蕴藏着土体坍塌、起重伤害、高处坠落、物体打击等多种事故发生的可能。
南京地铁盾构进洞事故1、工程概况南京某区问隧道为单圆盾构施工，采用I 台土压平衡式盾构从区间右线始发，到站后吊出转运至始发站，从该站左线二次始发，到站后吊出、解体，完成区间盾构施工。
该区间属长江低漫滩地貌，地势较为平坦，场地地层呈二元结构，上部主要以淤泥质粉质粘土为主，下部以粉土和粉细砂为主，赋存于粘性土中的地下水类型为空隙潜水，赋存于砂性土中的地下水具一定的承压性，深部承压含水层中的地下水与长江及外秦淮河有一定的水力联系。
到达端盾构穿越地层主要为中密、局部稍密粉土，上部局部为流塑状淤泥质粉质粘土，端头井6m采用高压旋喷桩配合三轴搅拌桩加固土体。
2、事故经过在盾构进洞即将到站时，盾构刀盘顶上地连墙外侧，人工开始破除钢筋，操作人员转动刀盘，方便割除钢筋，下部保护层破碎，刀盘下部突然出现较大的漏水漏砂点，并且迅速发展、扩大，瞬时涌水涌砂量约为260m3/h，十分钟后盾尾急剧沉降，隧道内同部管片角部及螺栓部位产生裂缝，洞内作业人员迅速调集方木及木楔，对车架与管片紧邻部位进行加固，控制管片进一步变形。
仅不到一小时，到达段地表产生陷坑，随之继续沉陷。
所幸无人员伤亡，抢险小组决定采取封堵洞门方案。
盾构穿越建筑物桩基群的施工技术
本区间地层由第四系、白垩系下统组成， 中间缺失 系。水平大梁采用 Ｃ３５ 钢筋混凝土， 梁截面 ｂ×ｈ＝７００×
第三系， 由上而下为： ⑴人工填土层， （ ２－ １） 淤泥或淤泥 １４００～１２００×２０００ｍｍ。利用原建筑物首层 作 为 施 工 空
质 土 层 ， （ ２－ ２） 淤 泥 质 砂 ， （ ３－ ２） 中 、细 砂 ， （ ４－ １） 粉 质 粘 间， 托换新桩采用 Φ６００ 钻孔桩， 要求桩边到隧道外边
起了对土体的扰动。土体的扰动加上静压桩的下沉引起 了相应位置的地面和相连建筑物瞬间沉降。当土体重新 落在管片上以后， 土体逐渐趋于稳定， 相应建筑物的下 沉也逐渐减少最后趋于稳定。
６ 结束语
通过建筑物托换群， 承包商基本上控制了建筑物的 沉降， 成功穿越房屋桩基侵入隧道地区， 没有造成房屋 和地面坍塌， 安全到达停机位， 其成功经验主要有以下 几方面：
锚杆静压桩是利用锚杆承受反力进行压桩， 先在原 基础上凿出压桩孔及锚杆孔并埋设锚杆， 设置压桩架和 千斤顶， 将桩逐节压入原基础的压桩孔中， 当达到要求 的设计深度时， 再在将桩与基础连接在一起。由于挤土 的作用， 在桩周一定范围内出现重塑， 土的粘聚力减少， 土中孔隙水压力增大， 土的抗剪强度随之降。因此桩侧 摩阻力也明显减小。随着时间的推移， 孔隙水压力逐渐 消散， 土的结构强度逐渐提高， 从而使桩的侧摩阻力逐 渐增大， 最后达到提高基础承载力和控制沉降的目的。
如果实施顶升方案， 则作业面与现有室外地坪最深 处将达到 ２７００～３２００ｍｍ。由于建筑物密集， 基坑开挖后 无法放坡， 地下水较为丰富， 土方开挖后将势必会对周 边建筑物和基坑本身带来很大的危险。
３．３ 修改后的实施方案
根据现场房屋密集、桩基在隧道范围之内为素混查， 最终决定采取如下方案承台梁加静压桩加固； 筏板加静压桩加固； 筏板加静压桩加袖筏管跟踪注浆加 固方案见表。
盾构法施工截桩案例
2019/11/22
Page 15
盾构机改造方案
盾尾外置式同步注浆管改造
盾构机在穿越桥桩时，盾尾同步注浆管（“乌龟壳”）会与桥桩 相遇，为了防止盾构机卡滞，见原先高度为120mm的“乌龟壳 ”更换为高度为68mm的“乌龟壳”。并且在“乌龟壳”前端追加 了若干把焊接型先行刀。
2019/11/22
Page 16
桥梁基本没有发生沉降，通过观测只有1mm~2mm的沉 降。
2019/11/22
Page 24
谢谢
2019/11/22
Page 25
2019/11/22
Page 5
盾构机概况及参数
2019/11/22
Page 6
盾构机概况及参数
2019/11/22
Page 7
改造前盾构机主要参数见下述:
刀盘扭矩 刀盘采用变频驱动，配置总功率为440kW。额定扭矩5147kNm，α=20.2，
脱困扭矩6176 kNm，α=24.2。
推进油缸 配置22个油缸，总推力为37730kN，能满足最不利工况的掘进。
2019/11/22
Page 2
2019/11/22
Page 3
2019/11/22
Page 4
桥梁的基本情况介绍
广济桥建成于2003年，桥长43米，桥宽32米，为3孔（ 16+11+16m）预应力混凝土简支板梁桥。临近繁华的石 路商业区，周围建构筑物密集，交通流量大。若实施拆桥 桩再建新桥的方案，将对公共交通引起较大干扰，社会 和经济成本较高。因此将盾构机改造加强后直接切削穿 越广济桥的14根最大直径Φ1200mm的钻孔灌注桩。
盾构机连续破桥桩工程案例
港鐵公司
盾构机始发“栽头”案例分析
盾构机始发“栽头”案例分析发布时间：2022-09-19T03:14:43.311Z 来源：《建筑实践》2022年9期5月（上）作者：覃卫诚[导读] 本文主要以盾构机始发垂直姿态超限形成“栽头”为例,覃卫诚广州轨道交通建设监理有限公司广州 510030摘要本文主要以盾构机始发垂直姿态超限形成“栽头”为例,对盾构机始发造成栽头的原因进行了剖析,总结了相关施工经验，并提出了后续采取的处理措施和预防措施，希望对今后的施工有帮助。
关键词盾构始发盾构机姿态盾构栽头反力架纠偏1工程概况广州市轨道交通十三号线首期工程施工九标【新塘站～官湖站】盾构区间位于增城市新塘镇北广深铁路旁。
盾构区间设置32#风井兼盾构始发井。
盾构由32#风井始发向西为新塘站，向东为官湖站。
区间盾构法施工主要采用两台土压平衡三菱盾构机（1636#、1637# Φ6260 EPB）施工。
两台盾构机先从32#风井往新塘站方向始发，左、右线分别掘进至31#盾构井及新塘站吊出，转场回到32#风井二次始发，向官湖站掘进，最后从官湖站吊出。
2左线盾构机始发栽头经过32#风井～31#盾构井左线盾构机于2013年10月份进场，在完成盾构机始发相关准备工作后，于12月10日始发，并于12月12日完成负6～负4环管片拼装；12月12日完成负4环管片拼装后，盾构机刀盘已顶到洞门掌子面，12月15日完成负3环拼装，盾构机垂直姿态降为-54，此时盾构机只有刀盘进入土体，盾体还在洞门外，无法通过铰接来调节盾构机姿态。
拼装负2环时，垂直姿态开始超限，姿态如表1：由于盾构机盾体未完全进入土体，盾构机姿态纠偏困难，需要盾构机主体部分全部进入土体后才能通过铰接缓慢纠偏，当盾构机到达一个最低点后姿态才会逐渐慢慢往上恢复。
实际推进中，盾构机姿态在第8环到达最低点，此时盾构机主体部分全部进入土体，之后经过缓慢纠偏在第24环时盾构机爬升到正常姿态。
盾构机纠偏过程姿态如下表2：3盾构机始发栽头原因分析3.1盾构始发端头地质条件32#风井兼盾构井位于荔新大道旁，风井基坑长约41.6m，宽约27.6m，深约23.3m。
盾构下穿厂房切削群桩施工实例
盾构下穿厂房切削群桩施工实例摘要：本文通过对盾构机掘进下穿厂房切削群桩施工实例，总结出了合理的掘进参数，叙述了带压刀具更换的方法，克服了地铁建设最大的环境风险，为行业创造了经典案例，通过总结其中的成功经验，为类似项目提供了参考和借鉴。
关键词：盾构下穿厂房切削群桩施工实例1.工程概况1.1厂房及桩基情况广州市轨道交通十三号线首期工程（鱼珠至象颈岭段）14#盾构井～庙头站区间长度为881m，在左、右线380米位置分别下穿亚钢4#厂房。
厂房建于1990年，长174m，宽36m，西侧是黄埔大桥，北侧是庙头工业区，南侧是3#厂房（已拆除，桩基保留在地下），无生产作业，桩径400mm，桩长23m，钢筋长度21m，桩身截面共有8根Φ12钢筋，螺旋筋为φ6圆钢，间距200mm。
下穿厂房段落拱顶埋深14.4～16米，盾构需切削78根桩基通过厂房。
1.2 水文地质概况详勘报告揭示，下穿亚钢厂房地段左右线开挖断面地层为全风化花岗岩残积土层<5Z-2>、混合花岗岩<6Z>和强风化混合花岗岩<7Z>，地下水水位变化不大，平均埋深为2.4m。
1.3 盾构机概况盾构区间投入2台海瑞克复合式EPB6250盾构机。
采用面板式刀盘，开口率为32%，布置31把单刃滚刀，4把双刃中心滚刀，64把刮刀，始发前更换整盘新刀，各系统进行维修保养，设备性能良好，盾构主要参数适应地层要求。
2.施工风险分析盾构切削厂房桩基时，主要风险是对桩基产生水平推力，控制不当容易造成厂房支撑结构破坏，导致建筑物变形，甚至倒塌。
掘进操作不当容易造成钢筋不能完全切断而缠绕在刀盘上，导致盾构机故障，无法掘进，造成螺旋机卡死不能正常出土。
并且采用带压换刀检查更换刀具，数量较多，换道工序作业人员面临重大安全风险。
因此，过程控制意义重大，容易形成安全事故或不良社会影响。
3.盾构切削桩基过程掘进技术本项目盾构切削桩基控制关键点主要是：专项施工方案及经过了2次专家论证，应急预案进行桌面演练；准备了专业应急注浆、加固队伍和物资，建立了地面巡视组并保持隧道内与地面通讯联系；操作手是选用已顺利通过各种复杂地层有经验的人员，并对掘进参数、桩基位置、地质情况、换刀作业进行详细交底；建立早晚会和激励制度，对当班施工问题进行分析解决并考核；在对盾构设备进行全面的维修保养。
盾构法施工典型事故案例
事故后果：隧道偏移，影 响施工进度和工程质量
预防措施：加强操作人员 培训，实时监测地质条件
处理方法：调整盾构机参 数，进行隧道纠偏
盾构隧道施工安全事故
盾构机故障： 机械故障、 电气故障、 液压故障等
地质条件变化： 地下水、土质、 岩层等变化导
致施工困难
施工管理不当： 操作人员失误、 安全管理不到
位等
工作原理：通过盾构机的旋转刀盘切割土层，同时将土渣排出，形成隧道
优点：施工速度快，安全性高，对环境影响小 应用范围：广泛应用于地铁、公路、铁路等隧道工程
盾构法施工的特点
施工速度快，效率高
施工过程中对地面影响小， 安全性高
适用于各种地质条件，适 用范围广
施工过程中产生的噪音和 振动较小，环保性能好
03
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
盾构机操作：操作不当，导致盾 构机偏移
施工环境：环境因素影响，导致 盾构机偏移
盾构隧道施工安全事故原因分析
地质条件：复杂的地质条件可能导致盾构机损坏或隧道坍塌 设计缺陷：设计不合理可能导致盾构机无法正常工作或隧道结构不稳定 施工管理：施工管理不当可能导致盾构机操作失误或施工进度受到影响 设备故障：盾构机故障可能导致隧道施工中断或隧道结构受损
采取有效措施控制事故扩大
立即停止施工，确保人员安全
采取隔离、排水、加固等措施，防止 事故扩大
迅速报告上级领导和相关部门，请求 支援
对事故现场进行监测，及时调整救援 方案
制定应急救援方案，明确责任分工
总结经验教训，防止类似事故再次发 生
保护事故现场和相关证据
立即停止施工，保护现场
拍照、录像，记录事故情 况
环境因素：地下水压力、土壤腐蚀等
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2020/4/30
Page 9
盾构机改造方案
刀盘上刀具的改造—刀具的结构
2020/4/30
Page 10
盾构机改造方案
刀盘上刀具的改造—刀具的结构
2020/4/30
Page 11
盾构机改造方案
刀盘上刀具的改造—刀具的布置
刀盘上追加焊接52把焊接型贝壳先行刀和40把焊 接型切削先行刀。 追加刀具的轨迹布置：
刀盘刀具布置的进一 步改进
从桥基切割、破断试验来说，改造后的盾构机完 全能满足桥桩的破碎及切割要求。但破断后的部 分钢筋过长，为了防止较长钢筋卡住螺旋机，需 要进一步考虑刀具的布置，避免切割后的钢筋长 度过大。
2020/4/30
Page 20
桥桩切割、破断试验及刀盘
刀盘刀刀具具布布置的置进的一 进一步改进
铰接油缸 铰接装置采用主动铰接形式，16个油缸分成4区，可以上下、左右
弯曲。
螺旋机 功率为150kW。最大扭矩46.7kNm，转速22rpm。
刀具
刀具采用主切削刀+焊接型先行刀2段高度配置。刀具形式适用于
软土的结构。
2020/4/30
Page 8
盾构机改造方案
刀盘上刀具的改造—刀具的结构
盾构机改造的关键点在于追加的刀具，追加的 刀具必须具有“切削性”和“超硬刀头耐崩损 性”2种特性。“切削性”就是具有破碎、切割 桥桩及钢筋的功能；“超硬刀头耐崩损性”就 是具有连续破碎、切割最少7根以上的桥桩后， 刀具耐磨性和超硬刀头不易崩损。 根据上述2种特性的要求，刀具配置焊接型贝壳 先行刀和焊接型切削先行刀，中心刀采用切断 效能高的锯齿形结构。
2020/4/30
Page 5
盾构机概况及参数
2020/4/30
Page 6
盾构机概况及参数
2020/4/30
Page 7
改造前盾构机主要参数见
刀盘扭矩
下述:
刀盘采用变频驱动，配置总功率为440kW。额定扭矩5147kNm，
α=20.2，脱困扭矩6176 kNm，α=24.2。
推进油缸 配置22个油缸，总推力为37730kN，能满足最不利工况的掘进。
1#焊接型贝壳先行刀高度为160mm，刀盘中 心部位每个轨迹上布置1把刀，中间部位每个轨迹 上布置2把刀，外周部位每个轨迹上布置3把刀。
2#焊接型切削先行刀高度为120mm，刀盘中 心、中间部位每个轨迹上布置1把刀，外周部位每 个轨迹上布置3把刀。 2020/4/30 2种追加的焊接型先行刀高度与原先刀盘上P主age 12
2020/4/30
Page 15
盾构机改造方案
盾尾外置式同步注浆管改造
盾构机在穿越桥桩时，盾尾同步注浆管（“乌龟 壳”）会与桥桩相遇，为了防止盾构机卡滞，见 原先高度为120mm的“乌龟壳”更换为高度为 68mm的“乌龟壳”。并且在“乌龟壳”前端追 加了若干把焊接型先行刀。
2020/4/30
Page 16
步改进
2020/4/30
Page 21
桥桩切割、破断试验及刀盘
刀盘刀刀具具布置布的置进一的进一步改进
步改进
3处3把刀具的高度：每处中间1把高度增加65mm，2侧的刀具高度增 加30mm。
由于3个位置的刀具高于其他刀具，因此先于其他刀具破碎、切 割钢筋，而其他同一平面部分的钢筋还包裹在混凝土中，未被破碎、 切割，根据试验桩钢筋破碎、切割的工况，高度增加处的钢筋被切割 断后，盾构机掘进95mm之后，其他刀具才开始破碎、切割同一平面 的桥桩，这样破碎、切割后的钢筋可以控制在一定的范围内。
2020/4/30
Page 18
桥桩切割、破断试验及刀盘
试验刀结具果 布置的进一步改进
（1）刀盘刀具对桥桩及主筋的切割、破断能力非 常好。 （2）刀盘扭矩较小，不超过30%，推进力也比较 小。 （3）切割后的主筋长度比较长。最长的约3m以 上。
2020/4/30
Page 19
桥桩切割、破断试验及刀盘 刀具布置的进一步改进
2020/4/30
2020/4/30
Page 2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Page 2
2020/4/30
2020/4/30
Page 3
Page 3
2020/4/30
2020/4/30
Page 4
Page 4
桥梁的基本情况介绍
广济桥建成于2003年，桥长43米，桥宽32 米，为3孔（16+11+16m）预应力混凝土简 支板梁桥。临近繁华的石路商业区，周围建 构筑物密集，交通流量大。若实施拆桥桩再 建新桥的方案，将对公共交通引起较大干扰， 社会和经济成本较高。因此将盾构机改造加 强后直接切削穿越广济桥的14根最大直径 Φ1200mm的钻孔灌注桩。
刀具布置进一步改进前内侧2处，每处3把刀具的轨迹上各配置1把 刀，现在中间（高度增加65mm）的1把刀具的轨迹上增加1把，即1 个轨迹上有2把刀。
从刀盘正面看，Ｂm的追加在9点左右的位置、Ａｍ的追加在4点 20分左右的位置。
2020/4/30
Page 22
施工效 果
2020/4/30
Page 23
盾构机改造方案
仿形刀改造
为了能在桥桩与同步注浆“乌龟壳”相碰时，可 以启动仿形刀切削桥桩，将原先切削软土的刀具 更换为能切削、破断桥桩的贝壳型刀具，并且加 强仿行刀强度。
2020/4/30
Page 17
桥桩切割、破断试验及刀盘
桥桩刀切割具、布破断置试 的进一步改进
为验了能验证盾构机改造后对桥桩切割、破断的能 力，施工方在盾构机始发洞门前浇筑了2根直径为 1200mm，主筋Φ22mm的桩基。
盾构机改造方案
刀盘上刀具的改造—刀具的布置
2020/4/30
Page 13
盾构机改造方案
刀盘上刀具的改造—刀具的布置
2020/4/30
Page 14
盾构机改造方案
螺旋机改造
为了防止桥桩中切断后的钢筋卡在螺旋机中，将 原来的有轴式螺旋机更换为具有伸缩功能的无轴 带式螺旋机，并且增加一台液压马达，将驱动扭 矩提高33%。
盾构机连续破桥桩工程案例
2012年12月
2020/4/30
港鐵公司
4/30/2020
Page 1
Page 1
苏州地铁2号线Ⅱ-TS-06标三医院至石路站盾构区间施 工，盾构机需穿越广济桥，共有14根钻孔灌注桩侵入区 间隧道，其中左线5排7根（2排有2根并列），右线7排7 根，桩长度在34.5~38.5m，其中位于1#桥墩上的2根桩 基，直径Φ1200mm，主筋Φ22mm。见图1、图2。