盾构法施工工艺简要
盾构法施工概述
盾构法施工概述盾构法是以盾构为核心在地面以下暗挖隧洞的一种施工方法。
盾构法始于英国，自1925 年布鲁诺尔(Brun el)在伦敦泰晤士河下首次用一台矩形盾构开挖水底隧洞以来，已有170 余年历史。
在一百多年中，世界各国制造了数以千计的各种类型、各种直径的盾构，盾构掘进机从低级发展到高级，从手工操作到计算机监控机械化施工，使盾构掘进机及其施工技术得到了不断发展和完善。
现代盾构已经发展成为集机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧洞衬砌、测量导向纠偏等功能的大型的施工机械设备。
●盾构法作为一种先进的隧洞施工工法具有：（1）对环境干扰少，对交通及居民生活影响小；（2）盾构推进、出土、衬砌等工序循环进行，易于管理，施工人员少；（3）施工不受地形地貌，江河水域等地表环境条件限制；（4）施工不受天气条件（雨雪等）限制；（5）出土量少，对周围环境及地表沉降影响小；（6）在土质差，地下水位高的地方建大埋深隧洞具有优越性。
由于这些优点，盾构法特别适宜于城市隧洞和穿江越海的施工，目前盾构工法已在城市隧洞的构筑中确定了稳固的统治地位。
●盾构法是一项综合性的施工技术。
构成盾构法的主要内容有：（1）先在隧洞某段的一端建造竖井或基坑，以供盾构安装就位。
（2）盾构机主机和配件吊装下井，在预定位置组装成整机并调试使其性能达到设计要求。
（3）盾构从竖井或基坑的墙壁开口处出发，在地层中沿着设计轴线推进。
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衬砌，再传到竖井或基坑的后靠壁上。
盾构每推进一环距离，就在盾尾支护下拼装一环衬砌，并及时向盾尾后面的衬砌环外周的空隙中压注浆体，以防止隧洞及地面下沉，在盾构推进过程中不断从开挖面排出适量的土方。
（4）盾构到达预定终点的竖井或基坑时掘进结束，然后检修盾构或解体盾构运出。
●盾构是进行土方开挖正面支护和隧洞衬砌结构安装的施工机具，它还需要其它施工技术密切配合才能顺利施工。
地铁盾构法隧道施工技术方案
地铁盾构法隧道施工技术方案地铁盾构法隧道施工技术方案1。
施工流程图１。
１盾构法隧道施工流程图图1盾构隧道施工流程图1．２盾构始发流程图图２ 始发流程图 2.盾构机下井盾构机从盾构工作井吊入,每台盾构机本身自重约20０t,分解为5 块，最大块重约60t.综合考虑吊机的起吊能力和工作半径，安排1 台200t 和一台40ｔ 汽车吊机进行吊入任务。
盾构机下井拼装顺序见图３。
图３盾构机下井拼装示意图在吊入盾构机之前，依次完成以下几项工作:1．将测量控制点从地面引到井下底板上; 2。
铺设后续台车轨道；3.依次吊入后续台车并安放在轨道上;4。
安装始发推进反力架,盾构管片反力架示意图见图４; ５。
安装盾构机始发托架，盾构始发托架示意图见图5。
图4盾构管片反力架示意图掘进图５盾构始发托架示意图3。
盾构机安装调试3。
１盾构机的安装主要工作1.盾构机各组成块的连接；2。
盾构机与后续设备及后续台车之间各种线路、管线和机械结构的连接。
3。
盾构机内管片安装器、螺旋输送器、保园器的安装;４.台车顶部皮带机及风道管的连接；5。
刀盘上各种刀具的安装。
3．2盾构机的检测调试主要内容1。
刀盘转动情况：转速、正反转;２。
刀盘上刀具:安装牢固性、超挖刀伸缩；3。
铰接千斤顶的工作情况:左、右伸缩;4.推进千斤顶的工作情况：伸长和收缩；5。
管片安装器:转动、平移、伸缩;６。
保园器:平移、伸缩;７．油泵及油压管路;8。
润滑系统;9。
冷却系统;10。
过滤装置；1１。
配电系统;12。
操作控制盘上各项开关装置、各种显示仪表及各种故障显示灯的工作情况。
盾构机在完成了上述各项目的检测和调试后(具体应遵照盾构机制造厂家提供的操作手册进行)，即可判定该盾构机已具备工作能力。
4.盾构进洞1。
盾构进洞前50 环进行贯通测量,以确定盾构机的实际位置和姿态。
此后的掘进不允许有大的偏差发生,逐渐按偏差方位调整盾构机姿态和位置,满足盾构进洞尺寸要求。
这一调整应在盾构刀盘进入洞前加固土前完成，以避免盾构进洞发生意外.图6盾构进洞示意图2。
概述盾构法隧道内部结构施工
概述盾构法隧道内部结构施工1、盾构法隧道线形控制下掘进过程中，铰接千斤顶形成较大，推进千斤顶分区控制，以确保盾构姿态。
在小曲率段，自動导向系统的激光站每次移站的距离短，移站频率高，否则盾构机自动导向系统无法反映盾构机的真是姿态。
但移站频率高、吊篮不及时复测，会对自动导向精度造成一定影响，因此需增加人工复测频率。
为确保盾尾密封效果、管片质量，减小对地层的扰动，盾构机纠偏原则：每环的纠偏幅度不应太大，当水平、垂直都需要纠偏时：一个方向纠完，再纠另外一个方向，宜先稳住垂直姿态，再水平纠偏；同时纠偏效果不理想。
盾构机在全、强风化凝灰熔岩地层中施工小曲率隧道，保证速度的稳定性，也可以比较容易控制纠偏的尺度，太快或太慢都不利于模拟机盾构机纠偏。
2、盾构法隧道施工管片保护隧道姿态不理想时，利用管片吊装孔，同步注水泥水玻璃速凝浆液。
另外，考虑到曲线=超挖，浆液注入量也需要适当增加。
在软弱地层中，由于围岩自稳性差，应力释放快，塑性变形大，这一环形空间在管片脱出盾尾后，拱顶围岩极有可能发生变形或拱顶围岩下沉，减小了围岩与管片之间的间隙，同时建压掘进和及时地同步注浆使此间隙能得到有效填充，有利于管片快速稳定。
在盾构掘进施工中，盾构通常保持微微抬头姿势掘进，一般底部油缸推力较大，此推力会在设计轴线法线上产生一个向上的分力，特别是下坡段时，底部推进力增大，分力随之增大，这个分力加剧了管片的上浮，特别是在同步注浆浆液没有完全提供约束力的情况下。
由于双液浆在同步注浆管过程中易堵管，可选择在管片注浆孔进行注浆，即管片脱出盾尾后采用人工对管片进行注浆。
但通过吊装孔注双液浆往往要停止掘进，为减小注浆对施工进度的影响，可根据管片脱出盾尾后管片间相对上浮量不超过限界要求的前提下，选择隔环注双液浆的方式减小管片悬臂距离，同时优化同步浆液配合比。
一方面可有效封堵后部来水，减小同步注浆浆液前窜机率；二是有效填充管片壁后建筑间隙以达到防止管片上浮和稳定管片的目的。
泥水平衡盾构法区间工程主要施工方法和施工工艺
泥水平衡盾构法区间工程主要施工方法和施工工艺8.3.6.1 工程概况穿越面存在渗透系数50-150m/d的卵石层，且场地地下水与海水连通，区间设计为单洞单线隧道，采用标准直径泥水平衡盾构法施工。
跨海段隧道穿越岩体主要为中风化钙质板岩和中风化白云质灰岩，以软岩、较硬岩为主，RQD值约60~90%，局部存在较破碎强风化岩体，隧道所穿岩体均呈中强透水性，地下水与海水呈连通状态，单洞双线隧道，采用大直径泥水平衡盾构法施工。
8.3.6.2 端头加固泥水盾构区间均采用旋喷桩工法进行端头加固。
8.3.6.3 盾构始发1）盾构井始发（1）施工工艺流程盾构始发施工工艺流程见图8.3.6-1。
图8.3.6-1泥水盾构始发施工流程（2）施工要点及方法泥水盾构始发施工要点及方法见表8.3.6-1。
表8.3.6-1泥水盾构始发施工要点及方法）在掘进前必须组装好泥水处理设备，安装好泥水输送泵，调试的内容主要是各个系统的机械设备方面是够正常，且各个系统根据始发端头的地质及水文情况对帘幕板的密封情况进行检查，并以此为依据对泥浆的比重和缓冲气压室内的气体压泥水流量、密度计的校正以及筛分系统各个振动电机、各台泵、各旋流筛板是否能适预埋一定数量的依据盾构始发隧道设计轴线确定盾构始发姿应由专业测量工程师按照设计高程和水平位经再次复核在误差范围内后对始发基座根进行固定，在工字钢上放置枕木和应由专业测量工程师按照盾构机移至始发基座拟定）吊装下井时，在盾构机部件上设置牵引绳，缓慢起钩、下盾构机主机吊装可以采用一台履带吊主副钩或两台汽车吊即可进行空载调试。
主要调试内容为：液压系统，润滑系统，冷却系统，配电系空载调试证明盾构机具有工作能力后即可进行负荷调试。
负荷调试的主要目的是检查各种管线及密封的负洞口后浇环梁及反力架自身尺由测量给出轴线位置及高程，进行安装加固。
安装完毕后要对反力架的垂直度且必须与结构钢筋牢固连接；检查橡胶帘布的整体性、硬度、老化程度及洞门钢环上的螺栓孔是否完好并清理干净，然后按照橡胶帘布安装→螺栓安装→折页压板安装→螺帽安装的顺序自上而下进行施工，并确保折页压板螺可盾构机在始发施工前应进行盾构始发前的条件验收工作，始发条件经自检，检查结果全部达到要求，报监理初审，再组盾体与洞门外圈有一定的空隙，确定负拼装精度要求较严4使管片背部与盾尾内壁之间形成均匀的盾尾间隙，保证管片与盾尾同心，同时，可保证负环管片在拼装好以后能顺利向后推进，并防止管片破坏盾尾刷。
盾构法施工
第 6 章盾构施工技术第一节概述一、基本原理盾构法是暗挖隧道的专用机械在地面以下建造隧道的一种施工方法。
先在隧道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预留孔处出发，在地层中沿着设计轴线，向另一竖井或基坑的设计预留孔洞推进。
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衬砌、再传到竖井或基坑的后靠壁上。
●盾构是进行土方开挖、正面支护和隧道衬砌结构安装的施工机具●盾构是一个既能支承地层压力，又能在地层中推进的钢筒结构●钢筒的前面设置各种支撑和挖土装置钢筒的中段周圈内安装顶进千斤顶钢筒的尾部可安置数环隧道衬砌●盾构每推进一环距离，就在盾尾支护下拼装一环衬砌，并及时向盾尾后面的衬砌环外周的空隙中压注浆体，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。
二、国外盾构施工技术发展概述1. 人工开挖盾构的发明世界上第一条人工开挖盾构隧道是由Mare Brunel和他的儿子—起在伦敦泰晤士河下建成的。
该盾构呈矩形（11.6m宽，7m高），总共只有366m长的隧道耗时20年左右，曾经历很大困难，出现过五次以上涌水。
1869年，James Henry Greathhead采用圆形敞开式盾构在泰晤士河下再建了一条外径为2.18m的行人隧道，该隧道衬砌是铸铁管片，隧道在不透水的粘土层中掘进，无地下水威胁，因此进展相当顺利。
1886年，Greathead在建造伦敦地铁时首次使用了压缩空气盾构，解决了在含水地层中修建隧道的问题。
2.机械化盾构的问世1876年：第一台机械化盾构的专利出现。
第一台机械化盾构的设想是用由几块板构成的半球状刀盘旋转切削土体，然后靠径向转动的土斗将切削下来的土体运到皮带输送机上。
1896年，J．Price的专利比第一台盾构有较大改进，刀盘由若干轮辐构成，电动驱动由长轴传递，其外形也与现代盾构较为接近。
早期的盾构技术在英国发明并得到发展并不是偶然的事件，由于19世纪和20世纪上半叶，英国是全球最强盛的工业化国家，而对隧道掘进来讲，伦敦的粘土可说是地球上较理想的土层，因此，由当时最发达的国家率先在较理想的土层中发展盾构技术是合乎技术发展的逻辑的。
盾构法施工简介
更便于碴土的流动，尤其在粘性土地层中， 可防止粘土堵住开口。刀具是由重型双层 刮刀、盘形滚刀、超挖刀、周边刮刀组成。 + 刀具布置: 刮刀布置在辐条和面板开口的边 缘上，每个轨迹之间搭接重叠布置。滚刀 在刀盘辐条上径向布置，正面滚刀的平均 间距为 100mm。刀盘驱动采用变频电机驱 动。
+ 管片拼装机是用来抓取、吊运和安放管片 + + + +
+ 刀盘工作时利用开挖下来的泥土作为加压的介
质，对掌子面作支护。采用螺旋输送机精确控 制开挖泥土的排出速度，使其与盾构掘进的速 度成比列，这样可以保持支护掌子面的压力等 于或大于周围地层的压力。为保持开挖面的稳 定，可根据地址底层状况向土体或开挖的土砂 中注入适当的外加剂进行土体改良。形成具有 流动性的膏状土体。并使仓内具有适当的压力 与开挖面的土压力和水压压力平衡，以减少盾 构推进对地层土体的扰动，从而控制地表沉降.
砂浆灌
注浆泵
+ 注浆泵通过异形连接管和砂浆罐相连，连
接段还有清洗接口。泵直接装在砂浆罐的 下方用于提高泵的效率。
+ 尾密封包括四排金属钢丝刷、两道钢板束
（一道朝内，一道朝外）。这5 排密封之间 形成几圈环形空间，持续不断地用密封油 脂填充。油脂通过安装在后配套拖车上的 流量可调的注脂泵注入。每圈环形间隙由 固定在尾裙内侧的导管供应油脂。
+ 皮带输送机可以确保渣土传送到渣车里。
输送机上安装的辊轴可防止皮带滑至一边， 有入口以进行维修。 + 皮带输送机结构适应本项目的最小曲线半 径，其上装土的区域经过加固处理，借助 防震辊轴和阻尼杆来保护皮带。皮带输送 机末端安装料斗以给渣车装土。
+ 开挖土体和管片之间的间隙在盾构掘进过
盾构法施工工艺介绍(2)
二、盾构施工介绍
2.1 盾构机功能介绍
推进功能 由推进系统来完成。推进系统由沿盾体 支承环板圆周方向安装的推进油缸和液压泵、 阀组和电气控制和检测元件等组成，推进油 缸包括油缸、油缸衬靴，油缸衬靴顶靠在管 片端面，靠管片提供反作用力实现对盾构机 的推进。推进油缸分上下左右四组，可通过 控制各组油缸的供油量的大小，实现对各组 油缸的伸缩量和伸缩速度的控制，使盾构机 完成推进和纠偏的功能。
盾构隧道施工需要经历5个阶段，3个主要工序，每一循环2个过程，3个控制要
点。
* 3个主要工序 1）盾构机开挖出土。 2）管片拼装。 3）同步注浆。 * 每一循环2个过程 1）开挖与同步注浆。
* 3个控制要点 1）开挖面的稳定。 2）盾构沿设计线路高精度推进 （盾构姿态与设计线性尽量拟合）。 3）管片拼装作业。
一、概述
1.2盾构法施工阶段构成
盾构隧道施工需要经历5个阶段，3个主要工序，一个循环2个过程，3个控制要 点。
* 5个阶段 1）盾构机设计制造、下井组装、调试验收、始发前准备。 2）盾构始发和试掘进。 3）盾构正常段掘进。 4）盾构达到段掘进和接收。 5）盾构解体和吊装上井。
一、概述
1.2盾构法施工阶段构成
（2）反力架定位 1）反力架、负环管片位置的确定依据 反力架位置的确定主要依据洞口0环管片的起始位置、盾构的长度以及盾构刀盘在始发前所 能到达的最远位置确定（主要考虑洞门密封装置安装及安装后洞门凿除混凝土外运）。 2）负环管片环数的确定 主要依据盾构机主机长度经计算，负环管片环数可以选择7环（不含0环）。 3）反力架、始发托架的定位与安装需在盾构主机与后配套线路连接之前，开始进行反力架 的安装。安装时反力架与始发井主体结构连接部位的间隙要垫实，以保证反力架脚板有足够的抗 压强度。 反力架左右偏差控制在±10mm之内，高程偏差控制在±5mm之内，上下偏差控制在 ±10mm之内。始发台水平轴线的垂直方向与反力架的夹角<±2‰，盾构姿态与设计轴线竖直趋 势偏差<2‰，水平趋势偏差<±3‰。
给水排水工程盾构法施工工艺
给水排水工程盾构法施工工艺1.盾构掘进1）始顶盾构的始顶是指盾构在下放至工作坑导轨上后，自起点井开始至完全没入土中的这一段距离。
它常需要借助另外的千斤顶来进行顶进工作。
盾构千斤顶是以已砌好的砌块环作为支承结构来推进盾构的，在始顶阶段，尚未有已砌好的砌块环，在此情况下，常常通过设立临时支撑结构来支撑盾构千斤顶。
一般情况下，砌块环的长度为30～50m。
在盾构初入土中后，可在起点井后背与盾构衬砌环内，各设置一个其外径和内径均与砌块环的外径与内径相同的圆形木环。
在两木环之间砌半圆形的砌块环，而在木环水平直径以上用圆木支撑，作为始顶段的盾构千斤顶的支承结构。
随着盾构的推进，第一圈永久性砌块环用黏结料紧贴木环砌筑。
在盾构从起点井进入土层时，由于起点井井壁挖口的土方很容易坍塌，因此，必要时可对土层采取局部加固措施。
2）顶进（1）确保前方土体的稳定，在软土地层，应根据盾构类型采取不同的正面支护方法。
（2）盾构推进轴线应按设计要求控制质量，推进中每环测量一次。
（3）纠偏时应在推进中逐步进行。
（4）推进千斤顶应根据地层情况、设计轴线、埋深、胸板开孔等因素确定。
（5）推进速度应根据地质、埋深、地面的建筑设施及地面的隆陷值等情况调整盾构的施工参数。
（6）盾构推进中，遇有需要停止推进且间歇时间较长时，必须做好正面封闭、盾尾密封并及时处理。
（7）在拼装管片或盾构推进停歇时，应采取防止盾构后退的措施。
（8）当推进中盾构旋转时，采取纠正的措施。
（9）根据盾构选型、施工现场环境，选择土方输送方式和机械设备。
3）挖土在地质条件较好的工程中，手工挖土依然是最好的一种施工方式。
挖土工人在切削环保护罩内接连不断地挖土，工作面逐渐呈现锅底形状，其挖深应等于砌块的宽度。
为减少砌块间的空隙，贴近盾壳的土可由切削环直接切下，其厚度为10～15cm。
如果在不能直立的松散土层中施工，可将盾构刃脚先行切入工作面，然后由工人在切削环保护罩内施工。
对于土质条件较差的土层，可以支设支撑，进行局部挖土。
盾构施工工艺流程及重大工艺简介[详细]
安装反力架
洞门凿除
拼装负环管片 始发掘进
洞门密封盾尾注浆回填
盾构正常掘进
➢盾构始发
盾构始发、到达是盾构施工过程中的事故多发地带，其 中端头加固效果直接关系到盾构能否安全始发、到达。选择 合适的加固工法和必要的加固检测手段，是保证盾构法隧道 顺利施工的重要环节。
1）冻结法加固：加固止水效果良好，但造价高，解冻融沉沉 降大；
2）盾构进场运输必须由具有 资质的大件运输公司实施；
3）盾构吊装由具有资质的专 业队伍负责起吊；
4）作业前需对吊机工作区域 进行加固提高地基承载力。
台车轨道及始 发基座安装
组装场 地准备
吊机组装就位
台车吊装与管线连接
主机吊装与连接
安装反力架
空载调试
➢盾构始发
盾构吊装场地布置图
➢盾构始发
主机大件翻身
➢盾构选型
选型 步骤
➢复合盾构与软土盾构选择 ➢土压盾构与泥水盾构选择 ➢主要功能部件进行选择和设计 ➢后配套施工设备
➢盾构设计与制造
监造
无工厂组装技术
➢端头加固
端头加固方法需结合地质情况及地下水位综合考虑，常用的加固 形式有：高压旋喷加固、搅拌桩加固、注浆加固、冻结加固、素混 凝土墙与井点降水等。
盾构施工工艺流程及重大工艺简介
杨钊 中交二航局技术中心
2014年9月17日
汇报内容
一、概述 二、盾构施工工艺流程 三、盾构施工重大工艺简介
一、概述
盾构法是使用所谓的“盾构”机械，在围岩中推进，一边防止土砂的 崩坍，一边在其内部进行开挖、衬砌作业修建隧道的方法。
盾构施工工艺流程图
二、盾构施工工艺流程
➢盾构选型
盾构选型，即选择区间隧道合适的盾构机和配套设备。
市政工程施工工艺(盾构法隧道施工)
盾构机性能验收
盾构始发
一、盾构始发简介
盾构始发是盾构推进的开始，也是盾构法隧道施 工中的一道关键工序。在进入施工现场后，所有的 准备工作都是为盾构顺利始发提供条件。当盾构安 装调试结束并一切正常后，进入始发状态。
在盾构始发之前要安装盾构后靠，要在洞圈内 开探孔观测土体是否稳定、洞圈封门凿除，还要 在洞圈上安装防水装置。所有准备工作就绪，盾 构将开始始发。
另外，在负环拼装之前需事前将盾尾油 脂填满盾尾钢丝束内。见图21
图20
此时负环拼装完毕后，前期盾构始发准备 工作就绪。等待盾构正式始发
图21 盾尾油脂
图22 前期负环管片拼装完毕
六、盾构始发 在洞圈防水装置安装完毕后，将要进行盾构始发施 工。 在盾构始发之前，在洞圈内左、右两边各焊接一段 导向轨。此导向轨是基座轨道的延长线，但比基座轨道 底2cm，以免盾构始发刀盘旋转碰到此导向轨。 此导向轨的作用是为了防止盾构进入洞圈后，盾构 磕头，盾尾下沉。 盾构始发时要先将洞门钢筋割除，分九大块，从上 向下进行。
盾构法隧道施工工艺流程
盾构法隧道的基本原理是用一件有形钢质组件沿隧道设计 轴线开挖土体而向前推进。
施工工艺流程： 施工准备（三通一平、生产生活设施布置）→盾构就位
（基座安装、盾构安装调试、后靠支撑安装）→负环拼装 →盾构始发（洞门加固、洞圈止水装置安装、凿处洞门、 始发推进）→盾构正常推进（轴线控制、同步注浆、出土、 管片拼装）→盾构到达（洞门加固、贯通测量、基座安装、 洞圈止水装置安装、封堵洞门）→盾构吊装→工程竣工。
水、照明、通讯等设施的安装工作。
（2）、施工前必需材料、设备、机具备齐，以满足本阶段施工要求， 管片、连结件等准备有足够的余量。
- 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)。
或泥水平衡盾构特点及施工技术要求相适应。
主要应具有以下辅助设施：
泥水盾构应设置相应的泥水分离和处理设备，选用的浆液和泥水分离处理效果应符合环保要求。
由于盾构始发、接收时拆除竖井封门，施工时间较长，临空面较大，这对土体的稳定极为不利，这就必须对盾构始发、接收前的土层进行加固，可合理选用降水、注浆及其他土体加固法予以改良，切实有效地控制洞口周围土体变形，从而保证盾构始发和接收的安全。
5.1一般规定。
：。
对不同管片进行了比较。
：
图9-1 土压始发流程框图
变形测量的主要方法和精度要求见下表8.2：
表8.2 垂直位移监测网的主要技术要求
注：n为测段的测站数。
注：n为测段的测站数。