盾构地中对接法施工
城市轨道交通盾构法施工工艺流程
城市轨道交通盾构法施工工艺流程1概述盾构施工法是“使用盾构机在地下掘进，边防止开挖面土砂坍塌,边在机内安全的进行开挖作业和衬砌作业，从而构筑成隧道的施工方法”.按照这个定义，盾构施工法是由稳定开挖面、盾构机挖掘和衬砌三大部分组成。
初期的盾构法是用手掘式或机械开挖式盾构机，结合使用压气施工方法边保证开挖面稳定,边进行开挖，在地下水较丰富的地区,用注浆法进行止漏，而对软弱地层，则采用封闭式施工.经过多年对盾构技术的研究开发和应用，已演变成现在非常盛行的泥水式和土压式两种盾构机。
这两种机型的最大优点是在开挖功能中考虑了稳定开挖面的措施，将盾构施工法中的三大要素的前两者联系融为一体,无需辅助施工措施，就能适应地质情况变化范围较广的地质条件。
在隧道的一端建造竖井或基坑，将盾构安装就位盾构从竖井或基坑的墙壁开孔出发，在地层中沿着设计轴线，向另一竖井或基坑的孔壁推进。
盾构推进中所受到的地层阻力，通过盾构千斤顶传至盾构尾部已经拼装好的衬砌管片上，再传到竖井或基坑的后靠壁上。
盾构机是这种施工方法中主要的施工机具.地下铁道盾构法施工是在闹市区或水底的软弱地层中进行的，是修建地下铁道较好的施工方法之一。
近年来盾构机械设备和盾构法施工工艺的不断发展，适应大范围的工程地质和水文地质条件的能力大为提高。
各种断面形式和具有特殊功能的盾构机械(急转变盾构、扩大盾构法、地下对接盾构等)的相继出现，其应用在不断扩大，由于盾构法施工具有作业在地下进行,不影响地面交通，减少对附近居民的噪音和振动影响；施工费用不受埋深的影响，有较高的技术经济优越性；盾构推进、出土、拼装衬砌等主要工序循环进行，易于管理，施工人员较少；穿越江、河、海时，不影响航运;施工不受风雨等气候条件影响等有利特点,将对地下铁道的施工技术的发展起到有力的推进作用。
盾构法施工开挖面稳定技术的历史,是从压气施工法的“气"演变到泥水式的“水"和土压式的“土”。
盾构法施工
一 盾构法施工概念
（二）盾构法的发展
•盾构法应用范围不断扩大 盾构机断面通常是圆形，但各种断面形式（多圆盾构、 椭圆形、矩形）和具有特殊功能的盾构机械(急转变盾构、 扩大盾构法、地下对接盾构等)的相继出现，盾构法的应 用范围也不断的扩大。
一 盾构法施工概念
（三）盾构法施工的优点
•施工作业在地下进行，不影响地面交通；
二 盾构机
（一）盾构机种类-密封式盾构机-土压平衡式盾构
①刀盘：用于切削土体，同时将切削下来的土体 搅拌混合，以改善切削土体的流动性。 根据围岩条件，切削刀盘可以是花板型的、辐 条型的和砾石破碎型。在刀盘上装有切削刀具。 根据盾构直径的大小，刀盘的主轴可以采用中 空轴式、中间支承式和周边支承式。
刀 盘 主 轴 形 式 中空轴式 中间支撑式 周边支撑式
但在含水的砂层或砾砂层，尤其在高水压的条件 下，土压平衡式盾构在稳定开挖面土体、防止和减少 地面沉降、避免土体移动和土体流失等方面都较难达 到理想的控制。 进行地层改良后可采用泥水加压式盾构。
二 盾构机
（一）盾构机种类-密封式盾构机
(3)泥水加压式盾构 泥水加压式盾构的总体构造与土压平衡式盾构相似， 仅支护开挖面方法和排碴方式有所不同。
④塑流化材料注入器：用来向密封舱、刀盘和螺旋 输送机内注入塑流化添加剂(泥浆材料、化学发泡剂两 类 )。 碴土的塑流性常用螺旋输送机的排土率K来定量判 定：
由螺旋输送机转速决定 的单位时间理论排土量 Vs N K＝ ＝ 由推进速度决定的单位 时间理论排土量 AV
式中 Vs ——螺旋输送机每旋转一周的排土体积； N ——螺旋输送机的转速； A ——切削断面积； V ——推进速度。
（一）盾构机种类-密封式盾构机-泥水加压式盾构
盾构施工技术介绍
特大直径隧道施工法
先在隧道周边以顶管法施工小管道，形成管幕 （管篷）然后在管幕内支护挖掘形成大直径隧道。
管幕工法
非开挖钻孔铺管及旧管线修复技术
多刀盘土压平衡盾构机
多刀盘土压平衡顶管掘进机把通常的全断面切削刀盘改成 四个独立的切削搅拌刀盘，顶进中对地面及地下的建筑物的影 响比单刀盘小。
但是它的缺点也很明显，由于不是全断面切削，切削不到 的部分只能通过挤压进入机头，因此迎面顶力较大，只适合于 软土地质情况下施工。
转刀掘进式盾构机
用于岩层掘进，管道内径1200～ 2000mm。
5、距离“长”，水下盾构一次掘进距离长达3020m，在掘进过程 中对刀具保护要求极高。长江水下砾砂、卵石和风化岩层掘进3KM 的距离，对刀具的磨损相当于普通地铁盾构掘进17KM。
6、风险“高”：设计方面缺乏借鉴理论和经验。施工方面，地质 条件异常复杂。穿越地层松散易坍塌，高透水、高水压、长距离、 薄覆盖。各项指标均达到或超过世界同类工程的风险防范极限。
强制校正法：
4. 校正千斤顶校正法：在首节管之后安装校正环， 在校正环内的上下左右安装多个校正千斤顶 。
纠偏千斤顶
微型盾构顶进管线的连接
微型盾构一般指顶进管管径＜3.5m的盾构工程。管道可以 是混凝土管、陶土管、塑料管和钢管等。（其中混凝土管占 绝大多数，钢管主要用作套管）施工中管道的连接以管段形 式对接而成。顶进力由起始坑中顶进千斤顶施加。
压力平衡式盾构机是在切削头的后面加装一个加压室。加压 室内充满泥浆、水或土，并施加以压力，用以平衡钻头前方 土层和地下水的压力。当钻头前方压力增大时，加压室内的 压力也随之增大，当钻头前方压力减小时，加压室内的泥水 压力也随之减小。
盾构施工概况
第一节盾构施工概况一.盾构法基本概念盾构法是在地面下暗挖隧道的一种施工方法。
当代城市建筑、公用设施和各种交通日益繁杂，市区明挖隧道施工，对城市生活的干扰问题日趋严重，特别在市区中心遇到隧道埋深较大，地质复杂的情况，若用明挖法建造隧道则很难实现。
在这种条件下采用盾构法对城市地下铁道、上下水道、电力通讯、市政公用设施等各种隧道建设具有明显优点。
此外，在建造穿越水域、沼泽地和山地的公路和铁路隧道或水工隧道中，盾构法也往往因它在特定条件下的经济合理性及技术方面的优势而得到采用。
盾构法施工的概貌如图1所示。
构成盾构法施工的主要内容是：先在隧道某段的一端建造竖井或基坑，以供盾构安装就位。
盾构从竖井或基坑的墙壁开孔处出发，在地层中沿着设计轴线，向另一竖井或基坑的设计孔洞推进。
盾构推进中所受到的地层阻力，通过盾构千斤顶传至盾构尾部已拼装的预制隧道衬砌结构，再传到竖井或基坑的后靠壁上，盾构是这种施工方法中最主要的独特的施工机具。
它是一个能支承地层压力而又能在地层中推进的圆形或矩形或马蹄形等特殊形状的钢筒结构，在钢筒的前面设置各种类型的支撑和开挖土体的装置，在钢筒中段周圈内面安装顶进所需的千斤顶，钢筒尾部是具有一定空间的壳体，在盾尾内可以拼装一至二环预制的隧道衬砌环。
盾构每推进一环距离，就在盾尾支护下拼装一环衬砌，并及时向紧靠盾尾后面的开挖坑道周边与衬砌环外周之间的空隙中压注足够的浆体，以防止隧道及地面下沉。
在盾构推进过程中不断从开挖面排出适量的土方。
使用盾构法，往往需要根据穿越土层的工程地质水文地质特点辅以其他施工技术措施。
主要有：1.疏干掘进土层中地下水的措施；2.稳定地层、防止隧道及地面沉陷的土壤加固措施；3.隧道衬砌的防水堵漏技术；4.配合施工的监测技术；5.气压施工中的劳动防护措施；6.开挖土方的运输及处理方法等。
图1盾构施工概貌1 —盾构；2 —盾构千斤顶；3—盾构正面网格；4—出土转盘；5—出土皮带运输机；6 —管片拼装机；7 —管片；8—压浆泵；9 —压浆孔；10—出土机；11 —由管片组成的隧道衬砌结构；12—在盾尾空隙的压浆；13 —后盾管片；14 —竖井。
盾构工作井和接收井施工方案
6 项目主要施工技术方案6.1 盾构工作井施工盾构工作井包括始发井、接收井，尺寸均为8m×28m，现浇钢筋混凝土结构。
工作井施工采用围护结构围挡，机械开挖基坑，现浇混凝土的方式进行。
6.1.1围护方式选择现阶段我国在盾构工作井的施工中多采用钻孔灌注桩围护和SWM工法桩围护，两种方式的优缺点如下：拟采用SWM工法桩+内支撑的形式。
6.1.2 施工准备（1）技术准备查看及调阅有关档案，查明基坑范围及周边地上、地下建（构）筑物及地下管线、管道的位置、高程、基础形式与使用现状，对有影响的要提前采取相应的技术措施。
反复核实工程线路上所有的地下、地上建筑物，与业主、设计、监理单位提前沟通并做好相应的技术措施。
组织技术人员、管理人员和施工技术工人学习基坑开挖规范，熟悉设计图纸，对施工人员进行岗前培训和技术交底。
同时组织做好进场人员的安全教育工作。
（2）施工资源准备1）材料准备物资部根据工程部提供的物资采购单做好施工所有材料的进货前调查和了解，按照相关要求进行采购，材料贮存按种类、规格、型号分区码放，所有材料不能混放，并建立台帐，做好标识。
2）施工机具施工前，组织工人对所用施工机具进行施工前的调试和维修，确保施工期间机具完好。
（3）施工现场准备1）协调部门配合与业主协调部门完成现场需要用地的征收工作。
2）项目部与施工队共同确定施工用电方案，由相关部门落实。
3）按照相关要求组织现场施工准备的检查工作，由相关部门落实。
6.1.3 安全防护围挡施工工作井基坑开挖前先对施工范围进行好安全防护工作，严防地表水直接排入基坑。
施工围挡外侧张贴公益广告，上部布置喷淋除尘设置，确保扬尘治理工作落到实处。
图6.1-1 彩钢板安全防护图基坑开挖后，基坑上下通道采用组装式钢结构楼梯，并在四周设置全封闭防护网。
图6.1-2 基坑上下安全通道6.1.4施工设备选择根据设计要求，试验段盾构工作井采用水泥土搅拌桩内插H 型钢作为围护结构，以SMW 工法施工，桩径φ850mm，以GBZ单轴叶片喷浆式搅拌机实施搅拌桩作业，H型钢规格为700×300×14mm，连续式布置，采用DZ55沉拔桩锤打入。
地铁盾构施工中的若干测量手段及方法
地铁盾构施工中的若干测量手段及方法摘要：盾构法是地铁隧道施工中常用的一种方法，基于此，本文详细探讨了地铁盾构施工中的若干测量手段及方法。
关键词：地铁；盾构施工；测量；手段；方法城市交通拥堵一直是城市发展中的主要问题之一。
为了缓解城市交通压力，许多大中城市都致力于推动城市轨道交通的发展，地铁建设也越来越频繁。
盾构法施工是一种安全、高效、快捷、应用广泛的新技术手段，由于它能穿越复杂地层，且适用于多种地层状况，已在城市轨道建设、市政建设和大型引水工程建设中得到应用。
一、盾构施工概述盾构施工是指使用全断面的隧道挖掘方法，依靠旋转的刀盘推进隧道工作，使隧道内形成断面成型，这是一种新型的地铁隧道施工方法。
从该方法问世以来，其凭借自身的安全、可靠、保护环境的特点得到各个相关施工工程的广泛使用。
我国国内的盾构施工使用时间还较短，所以在选择对隧道进行施工时，特别是一些较长较宽的隧道施工时，常常还是会选用常规的施工方式进行具体施工。
盾构施工法比一般的施工方式在使用中需运用到更多的设备，在隧道内可视条件较差的情况下，该方法会给作业人员造成一定的阻碍。
因此，想要运用该方法应从施工状况的实际情况出发，选择合适的测量方式进行测量，才能保障盾构施工能顺利进行。
二、地铁盾构施工的测量手段1、全站仪测量。
全站仪的全称是全站性电子测速仪，其能进行角度和距离的相关测量工作，并且对所测量出来的数据显示其坐标和高程。
该方法是利用全站仪，实行对距离、角度、坐标等相关数据的计算和测量。
全站仪将电子经纬仪及光电测距仪相融合，做到以此能获取多个数据的效果，将测量工作最大程度的简化，提高测量工作的整体效率，为户外数字化测量提高了良好的条件。
2、GPS定位测量。
GPS是全球定位系统的英文简称，是新一代精密卫星导航和定位系统，因其功能的高度自动化和数据的高度精确性，使GPS被广泛应用于日常生活的各个方面。
在地铁工程测量中，相对于其它的测量器具，GPS拥有成本低、测量环境要求低、不受遮挡物影响等优势，况且仪器携带轻巧、运输方便，目前已被普遍应用于各行的测绘工作，从而使测绘工作更科学、更现代化。
长距离盾构隧道相向施工测量方法优化
联系测量
／
．
／ ｉ ＼
坐标传递
．
高程传递
方 向传递
ｉ
地 下测 量
—
．
／
— ＼
．
地 导 控 测 ｌ ｌ下 线 工 下 线 制 量 地 导 施 测
＼
—
—
． ．
一
盾构姿态测 量 上
贯通 测 量 竣 工 测 量
图 １ 测 量 方 案 总 体 筹 划 Ｆｇ１ Ｇｅ ｅａ ｒｊｃ ｏ ｒ ｅ ｈ ｍｅ ｉ． ｎ ｒｌ ｏｅｔ ｆ ｕ ｖｙｓ ｅ ｐ ｓ ｃ
ｌ 工程 概 况
广深港 铁路狮子 洋隧道全长 １．ｋ 时速 目标值 ３０ ｍ・－ ３ 穿江越洋 。其 中狮子洋 水面 宽 ０ ８ ｍ， ５ ｈ ， 次 ｋ ３ ｍ， ＿ｋ 水深达２ 为珠江航运 的主航道 ， ３ ．ｍ， ６ 设计水压达 ０ ７ ａ是国内首次在软硬不均地层和岩层 中采 ． ， ６ ＭＰ
方法等方面给 出了优化 方案 ， 隧道的顺利贯通表 明采用该 测量 方案 可以满足 长距 离盾构隧道最终贯通精 度的要 求。
关键词 ： 长距 离盾 构 ； 向ｄ － ； 量 ； 法优 化 相 Ｔ 测 － 方
中图分类号 ：Ｕ９ １ Ｔ ２
文献标志码 ： Ａ
盾构法作为暗挖施工 中的一种全机械化施工方法 ， 对环境影响小 ， 效率高的优点极为突出。但 由于盾 构机造价昂贵 ， 加上盾构竖井建造的费用和用地问题 ， 短距离隧道施工使用盾构法经济性差 ， 一般认 为盾 构施工法在施工长度大于７ ０ ５ ｍ才能发挥显著的工艺优势ｎ。随着越来越多的跨江跨海隧道和城市地铁
排风困难 ， 局部有雾气 ， 测量受气流、 热浪 、 旁折光等因素影响大 ； 同时距离增加带来 的累积误差增大也是 必须解决的问题 。受地下工程施工领域现有仪器设备精度水平的限制乜， ］ 提高长距离盾构隧道控制测量精
盾构地中对接法施工
• ③还应高度重视冻结对隧道主体的影响 , 因冻结后土体体积增大 , 可能会造成盾构机位移或管片开裂 ,为 此 , 应进行隧道结构变形和盾构位移监测。发现问题可通过调整冻结温度和速度来控制。
2 机械式对接法
• 机械式对接法是通过对盾构进行特殊设计 , 而使盾构直接进 行对接的方法。包括 MSD (MechanicalShield Docking) 和 CID (Concentric InterlaceDocking) 两种工法。 MSD 工法 称之为贯入环式, CID 工法称之为刀盘后退式。
• 至此 , 盾构机完成对接 , 即可进行盾构解体 , 当只剩下盾壳、贯入环及橡胶密封止水带 后 , 即可在壳体内施作对接段衬砌。
2. 2 CID 工法
• CID 工法接收盾构的刀盘为可收缩式 , 接收盾构和贯入盾构刀盘还设有 可伸缩辐条。当盾构对接时 ,接收盾构先将刀盘收回盾壳内 , 贯入盾构 收回刀盘外周可收缩辐条后直接将刀盘推入接收盾构盾壳内 , 完成对接。 然后将高压水注入高压密封水囊 , 使其水囊膨胀 , 将对接部位进行密封。
• 从地面进行地层加固类似于常规地基处理技术 ,关键是根据 工程地质条件和盾构尺寸设计适当的加固范围和选择适当 的加固方法。加固方法有高压旋喷、搅拌、化学注浆等方 法。而从隧道内部加固的方法有化学注浆法和冻结法。
1. 1 隧道内注浆辅助法
• 从隧道内进行化学注浆加固主要是使浆材渗透、劈裂地层 , 填充围岩的间 隙与裂缝 , 达到增加地层强度和降低渗透性的目的。常用的施工方法为分 段静压注浆和水平旋喷等方法。常用的注浆材料 , 包括水泥单液浆、水泥 - 水玻璃双液浆等。
• ①应通过盾构预留超前钻孔均匀布置一定数量的测温管监测地中温度 , 以确定冻结状态。当隧道内温度 较高时 , 需对冷却水循环装置采取保冷措施。
狮子洋隧道盾构施工技术
狮子洋隧道盾构施工技术1工程相关简介1.1 工程概况狮子洋隧道广深港铁路客运专线的控制性工程，工程位于珠江入海口、虎门大桥上游，处于线路东涌站～虎门站之间，下穿珠江主航道——狮子洋水道，隧道工程全长10.8km，设计时速350公里，是我国首座水下铁路隧道，同时也是目前国内水深最深、长度最长、标准最高的水下盾构隧道，被誉为“中国铁路的世纪隧道”。
狮子洋隧道分为进口（SDⅡ标）、出口（SDⅢ标）两个标段，盾构隧道投入四台直径Φ11.18m气压调节式泥水平衡盾构机，采用“相向掘进，地下对接，洞内解体”方式组织施工。
我中铁隧道集团承担狮子洋隧道出口标段（SDⅢ标）的施工任务，合同总价11.88亿元。
SDⅢ标段工程包括引道敞开段180m，明挖暗埋段长597m，工作井长23m，明挖工程总长800m；盾构段左线长4450m，右线长4750m；另外，还包含敞开段雨棚、设备用房、11处联络通道和泵房等附属工程。
左线正线长度 5.25km，右线正线长度5.55km。
盾构隧道采用预制拼装式管片衬砌，管片采用“5+2+1”双面楔形通用环管片，错缝拼装。
管片内径9.8m、外径10.8m、管片厚度500mm、管片环宽2.0m，楔形量为24mm。
盾构隧道以管片自防水为主，接缝采用两道弹性密封止水条防水。
隧道最大纵坡20‰，最小纵坡3‰。
盾构隧道最大覆土52.3m，最小覆土7.8m；狮子洋水道最大水深26.4m，水深最大处的隧道覆土26.0m。
隧道轨面最低点标高为-60.988m，与百年一遇高潮位的高差约64.2m。
盾构隧道大部分处于微风化泥质粉砂岩、砂岩和砂砾岩中，局部位于淤泥质与粉质黏土中，部分地段穿越软硬不均底层，并通过多处断裂带和风化深槽；穿越基岩的最大单轴抗压强度为82.8MPa，渗透系数达6.4×10-4m/s，石英含量最高达55.2%，岩石地层的黏粉粒（≤75μm）含量达55.3%。
地下水主要为第四系地层的孔隙水和白垩系岩层的裂隙水，且具承压性，本标段隧道最大水压为0.67MPa。
盾构到达施工方法与技术措施
盾构到达施工方法与技术措施1）盾构到达施工流程（常规接收）（1）盾构到达施工工艺流程详见下图。
盾构到达施工流程（2）施工方法及要点（常规接收）盾构到达施工方法及要点详见下表。
盾构到达施工方法及要点为了确保本工程的盾构接收施工安全，结合我方在以往地铁施工中钢套筒接收的成功应用经验，我方将在本工程盾构接收风险较高的接收端，经过专项设计、组织专家论证后报上级单位批准后实施钢套筒接收。
（1）施工流程施工工艺流程详见下图。
钢套筒接收流程（2）施工方法及要点钢套筒接收施工方法及要点详见下表。
钢套筒接收施工方法及要点）根据现场实测洞门上的预埋环板实际平整度，量身定做过渡环，过渡环与洞）如出现过渡环与连接板有些地方无法与洞门环板密贴的情况，需在这些空隙处填充钢板并连接牢固，务必将空隙尽可）在确定洞门环板与过渡板全部密贴后将过渡板满焊在洞门环板上，焊缝沿过）在开始安装钢套筒之前，测量放样）吊装钢套筒下半段，并在下半段的厚的橡胶）吊装过程中要注意两个连接段的轴M30）安装盾构始发反力架，使其紧贴钢°圆弧内平均分布钢轨，钢轨从钢套筒后位置，钢轨）为保持盾构机始发时抬头的趋势，）钢套筒内第二次填砂完毕后，安装）对每一处联结安装的地方进行检验，确保其连接的完好性，尤其是钢套筒上下半圆之间和节与节之间联结以及过渡环与洞门预埋环板之间的焊接检查，发现有向钢套筒内进行，本次填砂将整个钢套筒填充满。
在填充的过程中适当加水，保证①从加水孔向钢套筒内加水，至加满水，则停止加水，并维持压力稳定，对各个连接部分进行检查，包括洞门连接板、钢套筒环向与纵向连接位置、钢套筒与反力架②加压检测过程中一旦发现有漏水或焊缝脱焊情况，必须马上进行卸压，并及时处理，上紧螺栓或重新焊接。
完成后再进并未发现①在盾构机组装过程中要安装各种测量用具，主要是测试钢套筒有无变形，以及②在试水、加压测试前，在钢套筒与洞门环板连接的部位分区域安装应变片，在钢左0.5mm③在加压过程中，一旦发现应变超标或位移过大，必须立即进行卸压、分析原因并）反力架拆除原则上按照由上至下的顺序拆除，按斜撑→侧撑→上横梁和两侧）每个部件拆除前先钢丝绳绑牢，吊盾构机全进入钢套筒后将钢套筒进行拆除，拆除现打开泄压阀，将上盖拆除，然后进行盾构机拆除，最后拆除下半部分及为了确保本工程的盾构接收施工安全和有效防止地下水渗漏，结合我方在以往地铁施工中明洞接收的成功应用经验，我方将在本工程盾构接收风险较高的接收端，经过专项设计、组织专家论证，采取在盾构接收井内施作明洞的措施接收。
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3
各种对接方法比较
• 盾构地中对接一般均作为盾构工程中
的重、难点进行管理与控制。在工程
策划与施工过程中 , 结合工程实际情 况 , 根据土木对接方式、机械对接方
式以及土木对接方式不同辅助地层加
固方法的特点与适应性 ,合理选择与 确定施工方法 , 对施工的顺利进行十
• 从隧道内采取冻结法的施工形式 , 有两种 : 一是当两台盾构到达对接地点并完全靠近后 , 同时进行冻结施工 ; 二是只从一台盾
构向前进行冻结施工 , 另一台盾构仅由附着在盾壳上的冷冻管在盾壳附近形成冻结体。
(a) 两侧盾构施作冻结方式
(b) 一侧盾构施作冻结方式
注 : 1 —附着冻结管 ; 2 —放射冻结管 ; 3 —冻结体 ;4 —衬砌管片 ; 5 —背后注浆固结体 图 隧道内部冻结加固对接法
1. 1
隧道内注浆辅助法
隙与裂缝 , 达到增加地层强度和降低渗透性的目的。常用的施工方法为分 段静压注浆和水平旋喷等方法。常用的注浆材料 , 包括水泥单液浆、水泥 - 水玻璃双液浆等。
• 从隧道内进行化学注浆加固主要是使浆材渗透、劈裂地层 , 填充围岩的间
• 盾构地中对接注浆是通过盾构预留的超前钻孔 ，向盾构前方和四周埋设注 浆管进行注浆。为达到加固效果 , 一般采用从两台盾构放射布置注浆管 , 相向搭接、多次注入 ( 一般采用三次注入即可) ,逐渐形成加固体的方式。
盾构施工地中对接施工
10:12
前 言
• 盾构隧道地中接合有两种情况 , 即两台盾构相向掘进至结 合地点正面对接和新建隧道盾构与已建隧道结合。 • 本文所述为两台盾构相向掘进正面对接的情况。 • 采取对接施工方式主要有三种 : 一是单条隧道连续施工长 度大 , 采用两台盾构从两端同时相向掘进 , 缩短工期 ; 二 是因种种原因无法到达中间竖井位置或不便设置竖井 , 如 隧道位于江、河、湖、海底或大山中等 ;三是隧道长埋深 大 , 设置竖井不经济。
• 至此 , 盾构机完成对接 , 即可进行盾构解体 , 当只剩下盾壳、贯入环及橡胶密封止水 带后 , 即可在壳体内施作对接段衬砌。
2. 2
CID 工法
• CID 工法接收盾构的刀盘为可收缩式 , 接收盾构和贯入盾构刀盘还设有
可伸缩辐条。当盾构对接时 ,接收盾构将刀盘推入接收盾构盾壳内 , 完成对接。
• 由于采用从隧道内注浆加固地层 , 盾构每步注浆完成 后还需继续向前推进 , 因此应注意防止浆液固结盾壳、 刀盘及土仓 , 而导致推进困难。盾构完全靠拢后 , 再 次通过注浆管对盾壳附近重复注浆 , 防止水和泥砂从 盾壳与围岩之间的空隙流入。
1. 2
冻结辅助法
• 冻结法适应地层广泛、加固效果好 , 但造价高、施工工期长 , 一般在其它施工方法无法保证地层稳定或有效止水时选用 , 尤 其适合于地层条件差、开挖直径大、隧道位于水底等情况下运用。
机械式对接法
2. 1
MSD 工法
• 两台盾构相向掘进至较小距离时 , 停止推进 , 分别收回刀盘中央突出部位 ( 若有的话) ,
然后继续靠近至最小间距。贯入盾构通过千斤顶将收缩于盾壳内的贯入环推出 , 插入 接收盾构并与承压橡胶密封止水带挤压紧密。然后通过预留的密封浆液注入管向对接
接头外侧注浆进行密封。
分重要。
4 盾构对接施工步骤
盾构对接施工应注意的问题
①从隧道内注浆加固地层时 , 与对接里程的距离加固范围有关 , 应根据具体情况确定。 ②为防止盾构对接解体后管片松动 , 在盾构解体前应将最后 20 环管片进行纵向连接。先行盾 构到达预计对接里程后 , 为防止盾构后退 , 必须将盾壳牢固的支撑在最后一环管片上。 ③为便于先行盾构对后行盾构的位置探测 , 先行盾构需拆除部分部件 , 这些部件一般包括管片 安装机、主轴承、中体等。 ④对接段大都采用有钢筋混凝土管片或钢管片进行衬砌 , 必须做好管片防水和与已拼装管片 的连接。
1. 2
冻结辅助法
• 冻结施工法有盐水方式 ( 间接方式 ) 和低温液化气方式 ( 直接方式) ,由于盾构工程冻结规模大 , 通常采 用盐水方式。采用冻结法处理地层时, 应注意下述几点： • ①应通过盾构预留超前钻孔均匀布置一定数量的测温管监测地中温度 , 以确定冻结状态。当隧道内温度 较高时 , 需对冷却水循环装置采取保冷措施。 • ②当地下水流速在 1 ～ 5m /d 以上时会影响冻结 ,因此在地下水丰富且透水性强的砂、砂砾地层中 , 需 进行注浆堵水降低地下水流速。在水下隧道实施冻结时 , 还应考察隧道覆土厚度 , 以保证冻结效果。 • ③还应高度重视冻结对隧道主体的影响 , 因冻结后土体体积增大 , 可能会造成盾构机位移或管片开裂 ,为
此 , 应进行隧道结构变形和盾构位移监测。发现问题可通过调整冻结温度和速度来控制。
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• 机械式对接法是通过对盾构进行特殊设计 , 而使盾构直接进 行对接的方法。包括 MSD (MechanicalShield Docking) 和 CID (Concentric InterlaceDocking) 两种工法。 MSD 工法称之为贯入环式, CID 工法称之为刀盘后退式。 • 机械式对接法中相向掘进的两台盾构一台为贯入盾构、另 一台为接收盾构。机械式对接盾构如图 所示。
• 根据目前国外已有的工程实例 , 盾构地中对接方式有土木式对 接法 ( 也称作辅助施工对接法 ) 和机械式对接法两种。土木对 接法较为常用。
土木式对接法
机械式对接法
隧道内注浆辅助法
MSD 工法
冻结辅助法
CID 工法
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土木式对接法
• 土木式对接法是通过对接地点将地层作加固处理 , 达到止水 和防止地层失稳的效果后 , 完成盾构拆卸并施作隧道衬砌。 根据工程环境 , 地层加固处理可在盾构到达对接地点前从地 面进行 , 若地面无实施条件或隧道埋深太大从地面实施不经 济、无法保证加固效果时 , 则可采取从盾构隧道内部采用注 浆辅助法进行加固处理。 • 从地面进行地层加固类似于常规地基处理技术 ,关键是根据 工程地质条件和盾构尺寸设计适当的加固范围和选择适当 的加固方法。加固方法有高压旋喷、搅拌、化学注浆等方 法。而从隧道内部加固的方法有化学注浆法和冻结法。
• 隧道内部注浆加固步骤：
(a) 两台盾构距离对接里程 20m 时开始第一次钻孔注浆
(b) 向前推进 6m 开始第二次钻孔注浆
(c) 再向前推进 6m 并进行第三次钻孔注浆
(d) 第三次注浆完成后 , 两台盾构完全靠拢
注 : 1 —注浆管 ; 2 —背衬注浆固结体 ; 3 —衬砌管片 ; 4 —加固注浆扩散范围