矿山法盾构空推段施工
盾构空推过矿山法隧道施工工艺工法(后附图片)
盾构空推过矿山法隧道施工工艺工法1 前言1.1 工艺工法概况当前随着轨道交通事业快速发展，盾构法施工技术在上海、广州、深圳、南京等城市地铁建设中得到广泛应用。
目前国内使用的复合式土压平衡盾构机对于软土及岩石强度（单轴抗压强度小于80～90Mpa的硬岩地层施工是完全适应的，但是对于地质、岩层埋藏比较复杂的地区，对于长度超过100m、岩石强度（单轴抗压强度超过100Mpa的岩石）单纯盾构法施工工艺及单纯矿山法施工工艺已不能满足当前地铁隧道施工的要求。
为减少施工风险、拓展土压平衡盾构机在较长距离与硬岩地层中的施工配套技术，开展了专项研究，采用了矿山法开挖与初期支护，盾构机空载推进拼装管片通过，管片背后吹豆砾石与注浆结合的新工艺，并取得了圆满成功，在此基础上总结形成本工法。
1.2 工艺原理在盾构机到达硬岩地层之前，利用矿山法开挖硬岩地层并进行必要的初期支护，在隧道底部施做弧形钢筋混凝土导向平台，盾构机在平台上空载推进，拼装管片通过，管片背后与矿山法初期支护间的间隙利用吹填豆粒石与注浆相结合的方式填充密实达到整个隧道的净空、结构和防水设置一致。
2 工艺工法特点2.1将矿山法施工与盾构法施工相结合，局部硬岩地段、岩石单轴抗压强度大于100Mpa处用矿山法开挖初支，盾构法衬砌，极大地拓展了盾构法施工的适用范围，避免了盾构法在岩石太硬距离偏长的地层中施工设备的损坏和盾构法应用的限制，避免了盾构在硬岩中掘进容易形成隧道管片破损、隧道中心线偏移、盾构机刀具磨损严重等许多难以预料的问题。
2.2施工速度快，工期效应明显。
盾构拼装管片通过硬岩段可以达到平均每天24m的施工进度。
2.3工艺操作性强，只要采取相应方法和措施，满足城市环境条件即可推广应用。
3 适用范围本工法适用于长距离硬岩地段先施做矿山法隧道之后盾构空推通过的地铁等隧道施工。
4 主要引用标准4.1《盾构法隧道施工与验收规范》（GB50446）4.2《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299）4.3《公路隧道施工技术规范》（JTGF60）5 施工方法在盾构机到达硬岩地层前，利用矿山法开挖硬岩地层并进行必要的初期支护，隧道底部施作弧形素混凝土导向平台如图1。
盾构空推过曲线段矿山法隧道施工工法
盾构空推过曲线段矿山法隧道施工工法盾构空推过曲线段矿山法隧道施工工法一、前言随着城市化进程的不断推进，地下交通建设需求日益增加。
盾构法作为一种主要的隧道施工工法之一，被广泛应用于城市地铁、高速公路等工程中。
本文将介绍盾构空推过曲线段矿山法隧道施工工法，并分析其工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。
二、工法特点盾构空推过曲线段矿山法是一种适用于矿山隧道施工的特殊盾构工法。
其主要特点如下：1. 适用于曲线段：该工法能够应对矿山隧道中的曲线段施工，能够实现弯径半径较小的曲线段推进。
2. 可在矿山环境下施工：该工法适用于矿山隧道施工，能够应对矿山地质条件和环境限制。
3. 平面控制精度高：通过合理的控制手段和施工工艺，能够保证隧道施工中的平面控制精度。
4. 安全高效：该工法采用机械化施工，能够提高施工速度和效率，并减少人工操作。
三、适应范围盾构空推过曲线段矿山法适用于矿山隧道施工，特别是那些具有曲线段的隧道工程。
其适用范围包括：1. 矿山隧道工程：适用于各种类型的矿山隧道工程，包括矿井工程、矿山输送带隧道等。
2. 曲线段工程：适用于需要施工曲线段的隧道工程，能够满足弯径半径要求较小的工程。
四、工艺原理盾构空推过曲线段矿山法隧道施工工艺的核心原理是通过盾构机空推方式来实现曲线段施工。
具体分析如下：1. 工法与实际工程的联系：该工法通过特殊的盾构机来实现曲线段施工，根据实际工程需要设计合适的盾构机结构和控制系统。
2. 采取的技术措施：在施工过程中，通过合理的控制参数和姿态调整等技术措施，使盾构机能够顺利通过曲线段，保证施工质量和施工速度。
五、施工工艺盾构空推过曲线段矿山法隧道施工工艺包括以下阶段：1. 准备阶段：包括现场准备、机具设备调试和施工组织等准备工作。
2. 盾构机安装：将盾构机安装在指定位置，调试机械和电气系统，并进行测试。
3. 开挖隧道：通过盾构机进行隧道的开挖和支护，按照设计要求进行曲线段施工。
盾构机空推过矿山法段地铁隧道施工技术探讨 段召艳
盾构机空推过矿山法段地铁隧道施工技术探讨段召艳摘要：城市地铁建设中采用盾构法施工可以有效的减少施工对地面建筑物、路面行车的影响，但地铁隧道开挖过程中经常会遇到孤石群、硬岩，或者经过长距离的上软下硬的地段，此时利用盾构法施工刀具磨损比较快，会影响到隧道掘进的速度，因此，需要将盾构法施工与矿山法结合起来使用。
关键词：盾构机；空推过矿山法段；地铁隧道施工技术1盾构空推过矿山法隧道施工基本原理盾构空推过矿山法隧道施工技术根据盾构剩余段长度分别划分盾构、矿山法施工长度，盾构机继续向前掘进的同时，从吊出井处向盾构机方向进行相向矿山法开挖，开挖断面大于盾构机刀盘，加强初期支护措施，根据任务划分完成矿山法开挖后，封堵接头端墙，矿山法段施工盾构掘进导台。
盾构机到达端墙、步入导台后，进行空推拼装管片过矿山法隧道，同时进行背后回填及注浆，直至盾构机到达吊出井。
2施工工艺技术某市地铁7号线其中一标段施工时需要穿越岩层基岩隆起及孤石群段，为了保证施工安全以及工程顺利开展，施工单位综合考虑各种因素之后，选择盾构法与矿山法相结合的施工方法。
盾构区间右线设计里程范围为YDK13+304.7~YDK14+237.85，该标段的施工长度为954.732m，其中纯盾构法施工的长度为710.294m，复合施工标段的长度为244.438m。
2.1施工准备矿山法及盾构施工的分界面地表为空地，但由于左线隧道掘进以及隧道开挖时地层失水导致临近的部分建筑物出现了开裂的不良现象，盾构施工必须要能够比较安全平稳的进入暗挖空推段，尽可能减少对地层的二次扰动，施工单位在现场施工之前必须要做好空推准备。
当混凝土施工强度达到设计要求的90%左右时，需要隧道的填土工作，填土的方向应从矿山法与盾构施工的分界面向竖井方向进行。
竖井段到15m路段选择半断面隧道施工方法，盾构机开始进入暗挖空堆前一段距离之前需要对管片的姿态进行测定，一般情况下控制在50m左右即可，盾构机检查选择人工方法即可，同时急需要利用VMT测量导向系统对盾构机的推进姿态进行校正纠偏。
盾构空推两种施工工艺对比分析
盾构空推两种施工工艺对比分析1、盾構法与矿山法的结合盾构在复合地层推进，经常会遇到全断面硬岩地段，若由盾构机直接推进施工，会消耗大量的刀具和加剧盾构机的损耗，施工进度会非常缓慢，工效低下。
若将该段采用矿山法预先施工完成，盾构机在该段则会顺利快速通过，该方法能极大提高综合工效。
盾构法与矿山法的结合，不但能提高单个工程的综合工效，而且极大地提高了盾构法的应用范围。
其主要的施工过程为：根据地质情况采用矿山法进行隧道初衬或者二衬的施工，之后施工导台和隧道回填，最后盾构空推拼装管片，完成最终隧道结构施工。
2、主要施工工艺对比矿山法隧道成型，导台施工完成后，可以开始进行隧道内回填。
隧道内回填的主要目的为提供满足盾构推进时的反力，保证管片能挤密和满足防水挤压力的要求。
根据以往工程实例，空推回填材料要根据矿山法隧道的施工情况和所采用的施工工艺来确定，回填材料可分为两种，一种是豆粒石，另一种是粘土。
两种材料的物理力学指标差异较大，豆粒石的粘聚力小，但是内摩擦角很大；粘土的粘聚力较大，耐摩擦角很小，而且遇水后极易变成流塑状态。
考虑到两种材料的不同特性，可分别采用不同的工艺完成空推施工。
2.1盾构法与矿山法的结合方式盾构法与矿山法的结合方式灵活多变，根据每个工程的实际情况，可以采取不同的方式，根据盾构在矿山法隧道中推进时，矿山法隧道是否封闭，可将结合方式分为三大类：开放式，封闭式，半开放（封闭）式。
（1）开放式开放式是指盾构在矿山法隧道内推进时，盾构前方是敞开的，即便盾构开始进入推进，施工人员和施工机械可以通过竖井或者是横通道进入隧道内，进行隧道回填等施工。
（2）封闭式封闭式是指盾构在矿山法隧道内推进时，盾构前方为全封闭的，一旦盾构开始进入推进，盾构前方就无法继续进行回填施工，施工人员只能通过盾构开仓进入隧道前方。
（3）半开放（封闭）式半开放（封闭）式是指在盾构空推开始为开放式，盾构推进过竖井或者横通道之后，又变为封闭式。
盾构空推过矿山法隧道施工要点分析
盾构空推过矿山法隧道施工要点分析贺晶（上海隧道工程有限公司)摘要：矿山法与盾构法结合是城市轨道交通工程隧道施工常用方法。
以深圳市科苑大道地下空间综合开发及13号线共建综合管廊工程中盾构空推穿越地铁车站为例，分析了在矿山法隧道内进行盾构空推时前的准备工作要点、空推时的质量保证措施以及施工监测措施，提升了矿山法施工后盾构空推穿越的可靠度，为今后类似工程提供参考。
1 引言很多城市的工程地质情况多变，软土地层和岩层交错。
在进行城市轨道交通工程的隧道施工时，盾构法主要应用于地层较软，且地质条件连续的地层中，而矿山法则主要用于岩石较多的地层或特殊地层。
由于城市轨道交通工程路线长，因此地质情况很难保持稳定连续的状况，软土地层和岩石地层交替出现。
如果只用盾构法或矿山法，施工风险大，成本高，因此如何保证盾构机由盾构段空推穿越已开挖好的矿山段，已经成为两种方法相结合的隧道施工项目中关键问题。
2 工程概况2.1 基本情况深圳市科苑大道地下空间综合开发及13号线共建综合管廊工程盾构段总长2585m，区间最大纵坡3.4%，最小纵坡0.3%，竖曲线半径3000m，采用一台φ6420mm的土压平衡盾构机进行施工。
盾构施工段顶覆土11m~21.4m，管片环宽1.5m，厚0.35m，穿越地层主要为砾质黏性土及全、强风化花岗岩，局部遇中微风化凸起。
管廊顶埋深约14.186m，距车站地板2.636m，穿越地层为砾质黏性土和黏性土，穿越处平、剖面如图1、图2所示。
砾质黏性土呈灰白色、青灰色、褐黄色，由花岗岩风化而成。
原岩结构依稀可辩，大部分矿物已风化成土状，残留的矿物成分主要为石英，岩芯呈土柱状，黏性较差，手捏易散，遇水易软化。
以饱和，硬塑状态为主，局部为砂质黏性土及黏性土。
层位、层厚变化较大。
全风化花岗岩属极软岩，褐黄、灰白、褐红色，原岩结构已基本破坏，绝大部分矿物已风化成土状，可见残余结构，岩芯呈土柱状，手捏有砂感，岩体完整程度为极破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ类，以饱和、硬塑～坚硬状为主。
盾构空推过矿山法隧道施工浅析
充 填 标 准 ： 考 虑 暗 挖 隧 道 平 均 超 挖 １ ０ ｃ ｍ，管 片与暗 挖隧道 的孔 隙７ ． １ ９ Ｉ ｎ ３ ，喷射 豆砾石 填充 孔隙的６ ０ ％～７ ０ ％，则每环 管片需 喷射豆 砾石约４ ． ３ ｍ３ ～５ ｍ３ 。 ２ ） 盾尾 同步注浆 ① 同步注浆浆液 陛能 同 步 注 浆 采 用 水 泥 砂 浆 。浆 液 配 比 为 —— 水 泥 ：膨 润 土 ：粉 煤 灰 ：砂 ：水 ＝ １ ６ ０ ：５ ６ ：３ ４ ｌ ：７ ７ ９ ：４ ４ ６ 。浆 液 胶凝 时 间 为—— 初凝时 间８ ｈ ，终凝 时间 １ ０ ． ５ ｈ ，浆液黏 稠 度控制在 １ ０ ｃ ｍ ～１ ２ ｃ ｍ之 间 ，试验 员将不定 期对 浆夜进行黏稠 度检测 ，确保 浆液质量 。 ② 注浆工 艺 同步注浆在每环管片喷射豆砾石 回填后 进 行 ，与盾 构步 进 同步 。注 浆通 过盾构 自身 配备 的同步 注浆 系 统 ，采用 手动 控制 方式 ， 由人工 根据 现场 情 况随 时调 整注 浆流 量 、速
后较 大 空隙 ，不 仅操 作难 度大 ，而 且填 充效 果 很差 ，极 易 出现填 充不 密 实。管 片 脱 出盾 尾后 易出现下沉现象 ，从而造成 管片错 台。 ４ ）提供盾构机 足够的反 力 盾构 机在 导 台 上滑 行 ，遇 到 的 阻 力较 小 ，可能使 管片之 间的挤 压力达 不￣２ ５ ０ ０ Ｋ Ｎ 的 设计 要求 ，从 而造 成隧 道 密封性 降 低 ，管 片环之 间容 易漏水 。 ５ ） 注浆量控制 注浆 量过 大 ，会 造成 水泥 砂浆 反窜 到刀 盘 前方 。注 浆量 过 少 ，则起 不到 背后 注浆 的 效 果 ，不能 及时 稳 定管 片 。当注 浆压 力达 到 设 定值 （ ２ ～３ ｂ ａ ｒ ）或 注浆 量达 到 豆粒石 理 论 空隙率的 ８ 以上时 ，即可暂停 注浆 。
盾构过矿山法隧道段空推施工技术研究与应用
盾构过矿山法隧道段空推施工技术研究与应用王少鹏摘要盾构过矿山法隧道施工在盾构工法中较为特殊，难度较大,尤其是在始发阶段施工时要求更高。
本文以深圳地铁七号线某区间盾构过矿山法隧道施工为例,详细介绍了此类工程施工组织和技术方法，为类似工程施工提供借鉴。
关键词盾构矿山法隧道空推施工技术研究与应用1 工程概况深圳市城市轨道交通7号线某区间隧道采用盾构法施工，隧道由两分离单洞组成，隧道结构采用两个单线圆形衬砌形式。
区间左线DK0+600.00～DK0+666.801，长度66.801m采用洞内始发，盾构空推拼装管片通过；右线DK0+558.426～DK0+660.000，长度101.574m，始发井始发，盾构空推拼装管片通过。
2 盾构空推施工重难点分析2.1洞内导台施工精度的控制盾构机在矿山法洞内前进时，盾构机沿着已经施工好的钢筋混凝土导台向前推进，导台可以为盾构机提供精确导向，确保盾构机良好的推进姿态，保证管片拼装质量，达到预期防水效果。
因此，混凝土导台精确施工是施工的一个难点。
2.2提供盾构机足够的推进反力盾构在空推段步进时，遇到的阻力较小，可能使管片环之间的橡胶止水条挤压力达不到2500kN的设计要求，从而造成隧道密封性不好，管片环之间易漏水。
因此，在盾构机推进过程中，需要在刀盘前面砌足够的豆砾石，提供足够的千斤顶推进反力，是施工的一个重点。
2.3反力架洞内安装由于左线需在洞内始发，反力架在洞内安装，安装场地狭窄，因此在人防洞部位的混凝土结构上提前设计安装预留吊环，设计符合洞内始发的反力架，考虑便于施工，将反力架加工成若干小段，采用高强螺栓连接固定。
洞内安装反力架是施工的一个难点。
3 盾构机通过矿山法隧道段施工方法3.1盾构机推进（1）盾构机主机在始发基座上组装完成后，即准备步进，进入混凝土导台；（2）步进导台前先检查导台轨道是否与始发基座顺接，不得高于始发基座。
推进过程中严格控制液压千斤顶行程差和盾构推进方向。
盾构空推方案
盾构过矿山法隧道方案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。
隧道断面测量采用直径6320mm的钢环模具进行测量，测量合格后，直径6280mm盾构机即可顺利通过矿山法隧道。
图2 导台断面图（2）“洞门处理”盾构机到达前在矿山法隧道端头掌子面进行钻孔处理，以便盾构机进入矿山法隧道时，洞口形成的断面为光面，不至于参差不平影响盾构掘进。
具体钻孔方法为沿隧道内径6400钻孔，钻孔深度300mm，环向间距500，钻孔孔径25mm。
（3）豆粒石备料盾构机矿山法隧道空推掘进时，由于盾构机前方阻力很小，需对盾体及管片周围喷射豆粒石，以便增大摩擦阻力，增加推力，挤紧管片止水胶条。
豆粒石选择直径5~10mm，具体性能指标符合设计要求。
豆粒石在盾构机进入矿山法隧道前需提前备料。
具体备料方量为需填充空隙的60％~70％。
豆粒石从矿山法隧道竖井用溜槽下放到井下，井下采用2m3翻斗车进行水平运输，均匀铺到导台两侧。
2）进矿山法隧道前的盾构掘进机姿态控制盾构机进入硬岩隧道前的25m作为盾构机到达段，根据地质条件采用敞开模式掘进。
盾构机进入到达段时，逐步减小推力、降低推进速度，并加强出土量的监控频次。
刀盘转速为1.65~1.85r／min，盾构机推进总推力小于800t，推进速度不大于25mm/min。
盾构机进入硬岩隧道前的最后3环采掘进速度控制在15mm/min以内，总推力减少为600t以内，采用小推力、低速度进入矿山法隧道。
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矿山法盾构空推段施工
本工区矿山法盾构空推段施工具体可分为两种空推施工工艺:①矿山法暗挖初支后有管片拼装②矿山法暗挖二衬完成后无管片拼装。
本标段空推段具体情况如下：
（1）湖里公园站~华荣路站区间左线474.305m，右线452.778 m。
左线在左DK6+985.132~左DK7+182.454区段因基岩面突起采用矿山法施工初支，在左DK7+182.454~左DK7+459.437区段采用盾构机空推拼装管片。
空推长度为276.983m。
（2）华荣路站~火炬园站区间左线866.564m，右线871.181m。
本区间为盾构法施工后再结合暗挖盾构空推，其中左线在左DK8+183.676~左DK8+549.508区段，右线右DK8+179.055~右DK8+549.508区段均采用暗挖二衬完成后无管片拼装空推。
空推长度为左线365.832m，右线370.453m。
（3）火炬园站~创业桥站区间左线463.047m，右线463.614m。
本区间为矿山法施工后再结合盾构法空推，然后采用盾构法施工至隧道贯通。
其中左线左DK8+808.659~左DK8+883.473区段为暗挖二衬完成后无管片拼装空推，右线右DK8+808.659～右DK8+970段为基岩凸起段，采用矿山法施工初支后采用盾构机空推拼装管片。
施工工艺：
（1）矿山法暗挖初支后有管片拼装
盾构机空推+拼装管片的主要工序为：盾构机步进→安装管片→管片背衬回填（喷射豆砾石）→管片背填注浆。
其工序流程见图1。
图1 盾构机空推+拼装管片过暗挖段工序流程图
（1）盾构机步进。
盾构机在导台上步进时，每步进1.2m安装一环管片，在步进过程中在盾构机前方提供反力，以确保管片安装质量要求，增强管片防水效果。
（2）安装管片。
管片安装工艺与正常掘进时相同。
（3）管片背衬回填（喷射豆砾石）。
管片安装完成后，及时进行管片的背衬回填工作。
背衬回填时，首先每隔4.8m在盾构机的切口四周用袋装砂石料围成一个围堰，防止浆液、豆砾石从刀盘前方流出。
然后用混凝土喷射机自刀盘前方向盾构机后方吹入粒径为5～10mm的豆砾石骨料；每步进1.2m（一环），再一次用混凝土喷射机向管片背后吹入豆砾石，以确保管片背后充分密实。
管片背衬回填是在刀盘前方，将Φ50mm的导管从盾壳外插入到盾构机中体或后体进行。
在背衬回填时，盾构机停止步进。
盾构机过暗挖段喷射豆砾详见图2。
图2 盾构机过暗挖段喷射豆砾石纵剖面示意图
（4）管片背填注浆。
注浆浆液采用水泥砂浆，配合比与同步注浆配合比相同。
注浆在每环管片豆砾石骨料回填后进行，通过盾构机自身的同步注浆系统采用手控方式进行注浆，通过注浆压力和注浆量双重标准控制。
同步注浆完成后，间隔6m在管片吊装孔开孔检查注浆效果，必要时进行二次补充注浆。
（5）盾构机通过暗挖段后，对管片姿态、渗水、碎裂、错台等进行检查。
管片垂直偏差、水平偏差满足设计及规范要求。
（2）矿山法暗挖二衬完成后无管片拼装
盾构空推无管片拼装（盾构机牵引出洞）施工流程：重型轨道固定35m→盾构机上牵引吊耳焊装→连续千斤顶固定→盾构机牵引前行25m左右→轨道及千斤顶拆除后前移安装（千斤顶、泵站及主控台往前移需要甲方提供叉车）→重复以上步骤。