盾构蛇形运动纠偏方案[优秀工程方案]
盾构机的姿态控制及纠偏
6、铰接油缸的伸出长度直接影响掘进时盾构
机的姿态，硬减小铰接油缸的长度差，尽量 控制在30mm以内，将铰接油缸的形程控制 在40-80mm之间为宜。
四、盾构机的纠偏措施
盾构机在掘进时总会偏离设计轴线，按规定
必须进行纠偏。纠偏必须有计划、有步骤地 进行，切忌一出现偏差就猛纠猛调。盾构机 的纠偏措施如下：
盾构机的姿态控制及纠偏
一、姿态控制
1、姿态控制基本原则
以隧道轴线为目标，根据自动测量显示的 轴线偏差和偏差趋势，把偏差控制在设计范 围内，同时在掘进过程中进行盾构姿态调整 确保不破坏管片。通俗的说就是“保头护
尾”
2、盾构机方向控制
通过分组油缸的推进力和推进行程从而实 现盾构的左转、右转、抬头、低头和直行。
在20mm/m之内，在缓和曲线段及园曲线段， 盾构机的方向偏差量应控制在30mm/m以内, 曲线半径越小，控制难度越大。
这将受到设备状况，地质条件和施工操作等
方面原因的影响。当开挖面图提交均匀或软 硬上下相差不大时，保持盾构机轴线与隧道 设计轴线平行较容易。方向偏角应控制在 5mm/m以内，特殊情况下不宜超过10mm/m； 否则，会因盾构急转弯过急造成盾尾间隙过 小破坏盾尾刷和管片错台破裂漏水。
2、当盾构机遇到上硬下软土层时，为防止盾
构机机头下垂，要保持上仰姿态；反之保持 下俯状态。掘进时要注意上下两段及左右两 侧的千斤顶形程差不能相差太大，一般控制 在20mm以内, 特殊情况下不能超过60.mm。
3、当开挖面内的左，右低层软硬相差很大而
且又处于曲线段时，盾构机的方向控制比较 难。此时，可降低掘进速度，合理分配各区 的千斤顶推理，必要时，可将水平偏角放宽 到10mm/m，以加大盾构机的调向力度。当 以上操作无法将盾构机的姿态跳到合理位置 时，将考虑实用仿行刀。
盾构机姿态调整措施
摘要】盾构隧道施工中盾构机的姿态控制包括机体滚转控制和前进方向的控制, 在掘进过程中, 盾构机操作人员根据激光自动导向系统在电脑屏幕上显示的数据, 通过合理选择各分区千斤顶及刀盘转向等来调整盾构机的姿态。
盾构机姿态控制操作原则有两条:(1) 机体滚角值应适宜, 盾构机滚角值太大, 盾构机不能保持正确的姿态, 影响管片的拼装质量, 此时, 可以通过反转刀盘来减少滚角值。
(2) 盾构机的前进方向水平向右偏, 则需要提高右侧千斤顶分区的推力; 反之, 则需要提高左侧千斤顶分区的推力。
如果盾构机机头向下偏, 则需要提高下部千斤顶分区的推力; 反之亦然。
【关键词】盾构施工姿态控制【本页关键词】硕士毕业论文写作、职称论文写作【正文】盾构隧道施工中盾构机的姿态控制包括机体滚转控制和前进方向的控制, 在掘进过程中, 盾构机操作人员根据激光自动导向系统在电脑屏幕上显示的数据, 通过合理选择各分区千斤顶及刀盘转向等来调整盾构机的姿态。
盾构机姿态控制操作原则有两条:(1) 机体滚角值应适宜, 盾构机滚角值太大, 盾构机不能保持正确的姿态, 影响管片的拼装质量, 此时, 可以通过反转刀盘来减少滚角值。
(2) 盾构机的前进方向水平向右偏, 则需要提高右侧千斤顶分区的推力; 反之, 则需要提高左侧千斤顶分区的推力。
如果盾构机机头向下偏, 则需要提高下部千斤顶分区的推力; 反之亦然。
一、盾构机姿态控制的一般细则一般情况下, 盾构机的方向纠偏应控制在±20mm 以内, 在缓和曲线及圆曲线段, 盾构机的方向纠偏应控制在±30mm 以内。
尽量保持盾构机轴线与隧道设计轴线平行, 否则, 可能会因为姿态不好而造成盾尾间隙过小和管片错台裂缝。
当开挖面土体较均匀时, 盾构机姿态控制比较容易, 一般情况下方向偏角控制在±5mmöm 以内。
当开挖面内的地层左、右软硬不均而且又是处在曲线段时,盾构机姿态控制比较困难。
盾构施工中常见问题分析及防治措施
盾构施工中常见问题分析及防治措施盾构施工过程中，管片上浮、管片错台、管片渗水三类问题是严重影响成型管片的质量与美观。
本文结合施工过程中，对管片错台、管片上浮、管片渗水产生原因加以分析，并提出相应防治措施，以提高盾构隧道的使用效果和延长隧道使用寿命。
一、管片上浮管片上浮是指管片脱离盾尾后,在受到集中应力后产生向上运动的现象。
《规范》规定盾构掘进中线平面位置和高程允许偏差为±50mm。
管片拼装偏差控制为±50mm。
隧道建成后，中线允许偏差为高程和平面为±100mm，且衬砌结构不得侵入建筑限界。
由此推算管片上浮允许值与盾构姿态、管片姿态密切相关，因此均应限制在±30mm以内才能保证不侵限，并使管片外侧得到均匀的注浆回填。
1、上浮的原因及分析结合在合肥轨道交通一号线望湖城至葛大店盾构区间的施工经验，可从以下四个方面来分析管片上浮的原因。
（1）同步注浆不饱满，从而存在上浮空间盾构区间圆形隧道（管片）外径6.0m，内径5.4m，管片厚度300mm，管片宽度1.5m，分块数为6块（管片由一块封顶块、两块邻接块、三块标准块构成）。
盾构机与管片之间存在着150㎜的建筑空隙，如果同步注浆不饱满，使管片外侧与土层之间的间隙没有及时有效地充填，就必然出现管片上浮的空间。
1其次，在同步注浆不饱满时，地层土软硬不同，产生的管片上浮情况也不同。
一般情况下，软地层不容易上浮，而硬地层却有空间导致管片上浮。
这是因为在掘进过程中，对于软地层，上部松软地层土的自稳性差，会因为自重、存在空隙而有相对的下沉，从而使因注浆不饱满造成的管片和土层之间的剩余空隙基本消失。
硬地层由于自稳能力强，完整性好，能很好的控制自身沉降。
使管片有足够的上浮空间和时间，且地层越硬，管片上浮的情况越严重。
（2）过量超挖盾构机在掘进过程中的隧道轴线与理论轴线有一定的差值，在掘进过程中时时在调整盾构机的姿态，盾构机走的线形是“蛇形”。
盾构掘进方向控制纠偏方案
盾构掘进方向控制纠偏方案1．引言盾构地铁区间隧道工程，地层条件以砂土、砾岩和卵石为主。
在该地层中施工盾构易产生偏载，盾构掘进方向较难控制。
区间隧道设计轴线最小曲率半径为450米，采用从日式引进的铰接式土压平衡盾构施工。
盾构掘进方向计算机辅助控制是一种开环控制方式，其辅助控制输出的信息供盾构司机纠偏时参考，以指导盾构司机及时调整盾构掘进方向，其目的提高盾构掘进方向控制信息化施工手段，提高隧道轴线的施工质量目。
2．盾构掘进方向计算机辅助控制的基本条件2.1. 土体稳定对盾构方向控制的影响盾构施工过程中必须合理控制出土量，防止超挖或欠挖引起盾构机前进方向失控。
采取土压平衡控制方式并合理进行同步注浆，是保持土体稳定的有效技术措施。
2.2. 土质条件对盾构机方向控制的影响在实际施工中由于土质或设备条件等因素, 盾构姿态的方向不一定是盾构前进的方向。
例如图1.中，a为盾构前进方向,b为盾构姿态方向，θ为a与b的夹角。
图1.土质条件对盾构前进方向的影响因此，盾构姿态的方向不一定是主控对象，而是盾构方向控制手段的一个重要环节。
2.3. 纠偏设备对盾构方向控制的影响。
要实现盾构掘进方向计算机辅助控制，必须具备及时检测盾构位置和施工状态信号的设备，必须具备纠偏控制器及执行方向控制信号的机械传动机构。
2.4. 纠偏策略对盾构方向控制的影响。
在具有连续检测盾构位置和纠偏装置的条件下，纠偏控制策略的正确与否是纠偏控制效果的关键。
3.盾构掘进方向纠偏系统构成盾构掘进方向纠偏系统结构见图2。
3.1. 姿态检测装置盾构姿态信息是纠偏控制的主要依据。
置于隧道内测量架上的全站仪（1）跟踪目标靶，目标靶由三组棱镜（2）和目标靶控制器（3）组成。
由全站仪检测的盾构姿态数据送盾构姿态管理系统（4）。
3.2. 执行机构执行机构的设备状态是纠偏控制的信息源之一。
包括盾构掘进状态（5）、铰接千斤顶状态（6）、推进千斤顶状态（7）、掘进分区油压状态（8）。
盾构机纠偏处理措施方案
北京市轨道交通首都机场线工程T2支线地下段盾构机纠偏处理措施方案编制：________________审核：________________审批：________________北京城建集团机场线09标项目经理部2007年2月2日盾构机纠偏处理措施方案一、编制依据1.1 地下铁道设计规范（GB50157-92）1.2 地下铁道、轻轨交通工程测量规范（GB50308-1999）1.3 地下铁道工程施工及验收规范（GB50299-1999）1.4 北京市轨道交通机场线T2线地下段工程(9#标段)设计图纸1.5 隧道测量监测成果表二、编制说明目前机场线09标盾构掘进施工时，盾构机在里程处K2＋324～K2＋333出现较大偏差，垂直偏差最大为208mm，水平偏差为144mm（偏向隧道外侧），偏离设计曲线，造成已拼装完成的管片实际位置超出设计要求，为使盾构机回到隧道轴线的位置上，保证成型隧道的中心线较好的符合设计线路，特制定本方案。
三、方案实施组织机构组长：薛英法副组长：荚长峰、张冬成员：高军、纪德晓、李彦飞、王耀征、艾永华、赵辉四、方案实施目前盾构机姿态状况如下表：在经过20环的推进调整之后的目标姿态：4.1 盾构操作方法1. 目前左线隧道施工时，盾构穿越粉土及粉质粘土层，当推进千斤顶上下分区油压相同时盾构机有整体下沉趋势；当推进千斤顶左右分区油压相同时盾构机向右线飘移。
2. 此段设计线路为直线段，盾构机操作手在进行调整阶段的推进时，密切关注各分区油压数值、千斤顶伸长量变化的快慢程度、刀盘注水量、螺旋机压力值、管片背后注浆的压力和方量及自动导向系统给出的盾构机实时姿态以确保盾构机能平缓的过渡到目标姿态，并进行合理的管片选型确保盾尾管片间隙值，使管片能顺利脱出盾尾，并保证管片间的错台满足规范要求。
3. 在推进时，盾构机操作手不要轻易调整铰接千斤顶的行程，如觉确有必要，应当向当班副经理请示，经测量人员复核盾构及管片姿态后方可进行此项操作，当调整完铰接千斤顶后，应立刻量取千斤顶的行程计算行程差，求出铰接角度，输入自动导向系统，及时读取当前的盾构姿态，确保下一步的推进操作。
盾构施工过程中蛇形运动纠偏方案
第一章、工程概述1.1本标段工程概况：本标段属于沈阳地铁一号线一期工程，由三条盾构区间和一座车站组成。
分别为云峰北路站～铁西广场站盾构区间、南京街站～沈阳站盾构区间及南京街站～南市站盾构区间隧道及其附属结构物。
本区间盾构始发方式是从云峰北街站右线始发至铁西广场站，然后在铁西广场站掉头，继续进行隧道左线推进至云峰北路站结束。
本区间起止里程：DK9+531.396-DK10+426.095，左线长度847.404米，右线长度875.399米。
区间线路复杂，盾构右线从云峰北街站始发后先沿直线段掘进，在里程DK10+281.891进入缓和曲线段，缓和曲线段全长52米，在里程DK10+229.888位置进入圆曲线段，曲率半径为400米，全长563.24米，在里程DK9+666.648出圆曲线段，进入65米缓和曲线，在里程DK9+601.648进入直线段。
盾构机在曲线段将依次下穿中国邮电器材东北公司办公楼、中国邮电器材东北公司办公楼、沈阳油漆厂住宅楼、沈阳油漆厂办公楼、化院小东环国际花园小区1#楼东环国际花园小区4#楼和东环国际花园小区6#楼等建筑物。
1.2工程地质及水文状况1.2.1工程地质条件（1）区域地质构造在区域地质构造上，沈阳市区位于华北地块内，根据地质构造活动的特点，沈阳市位于沈北凹陷地块内，大地构造上处于辽东块隆与下辽河-辽东湾块陷相交接的部位。
在区域新构造运动上，沈阳市位于千山-龙岗上升区，第四纪时期主要表现为掀抬式上升，为重力场的高重力带异常区。
在地震活动带划分上，沈阳市区位于华北地震区，处于郯庐断裂带北段的营口-沈阳亚段与沈阳-开原亚段的相交接部位，自1493年至1991年共发生4级以上地震19次。
营口-沈阳段差异运动不明显，地震活动水平低，沈阳-开原段有软弱的差异升降运动，现今微震活动频繁。
（2）地形、地貌及地层岩性a、地形、地貌沈阳地区地貌上属于浑河冲洪积扇，地势平坦，市内最高处是东部的大东区，海拔65m，最低处是西部的铁西区，海拔36m，平均海拔约50m，地势由东向西缓慢倾斜。
盾构机姿态控制与自动纠偏设计方案12.8
付存银目录一、设计思路 (2)二、自动纠偏控制方案实现方法 (4)三、盾构机自动纠偏轨迹的设计 (5)四、盾构机自动纠偏控制器的设计 (9)五、盾构机纠偏力矩与分区压力的确定 (15)附录： (18)盾构机姿态控制与自动纠偏设计方案盾构机姿态控制的目标为盾构机推进路径符合隧道设计轴线。
隧道设计轴线则是由直线段、缓和曲线段以及圆曲线组合而成的空间曲线，盾构机在隧道开挖过程中与土体相对处于浮动状态，受到地质条件、刀盘扭矩等因素作用盾构机推进路径与隧道设计轴线不是时时吻合的。
因此要求盾构机在推进过程中具有纠偏能力。
一、设计思路隧道轴线设计，当以隧道里程为曲线自变量，若以盾构机切口环平面中心点为里程控制点，则根据隧道轴线设计参数能够得到里程控制点处的空间坐标，进而能够外推出理论上盾构机铰接平面以及盾尾平面中心的空间坐标。
也即是在隧道里程确定的条件下盾构机理论控制点处的位置坐标与姿态是能够确定的。
在盾构实际推进过程中是对这一设计曲线的拟合，通过在盾构机推进过程中对盾构机推进里程、切口环平面、铰接平面以及盾尾平面中心空间坐标参数的测量能够确定盾构机实际推进过程中的位置与姿态。
与隧道设计轴线对应里程处的盾构机位置、姿态参数进行计算比较，得到盾构机在水平平面与垂直平面的位置误差与姿态误差（推进方向角度偏差）。
通过计算所得到的误差矢量，进而判定当前盾构机推进位资是否需要调整纠偏。
图1 盾构机推进过程中自动纠偏控制方案流程图根据计算所得到的位置误差与姿态误差矢量，制定控制策略如表1所示。
表中NB，NM，NS，ZO，PS，PM，PB分别表示偏差矢量在负向与正向偏离允许偏差的大小。
表中绿色区域代表所对应的控制策略。
表1 控制策略表如，IF ΔS=PB AND δΔS = PB，THEN ΔP=NB。
即位置偏差与偏差变化量均为正向最大，使其脱离设计曲线，则控制策略选择为NB。
IF ΔS=NB AND δΔS = PB，THEN ΔP=ZO。
基于盾构法的长距离地铁隧道施工轴线纠偏方法讨论
基于盾构法的长距离地铁隧道施工轴线纠偏方法讨论摘要：目前我国经济发展迅速，人们生活水平得到大幅度提升，越来越多城市的地铁工程建设规模进一步扩大。
盾构法在地铁隧道施工中的应用非常普遍，但在实际作业时，会受到各方面因素的影响，盾构机以及隧道衬砌环的轴线会偏离设计轴线，甚至超出正常误差范围，导致安全质量事故的发生。
基于此，文章对长距离地铁隧道盾构法施工轴线纠偏方法进行了分析，仅供参考。
关键词：盾构法；地铁隧道；轴线纠偏盾构机在地铁工程施工建设中有着不可替代的重要作用，盾构隧道掘进，就是利用人机交互的方式控制盾构机沿着隧道预先设计的轴线挖掘，随后完成管片拼接、构筑隧道衬砌，这两道工序是地铁运营阶段安全性的重要保障。
但是从实际情况来看，盾构机轴线的真实行进路线和设计轴线并非完全重合，会通过自身配备的导向系统对行进姿态进行监控和不断修正，让盾构机和隧道设计中线的误差始终保持在合理范围内。
这样一来，即便管片拼装后轴线存在偏差，也属于正常情况，一般来说平面和高程偏差均为±50mm。
受到测量精度、地层等多方面因素的影响，部分盾构机在掘进过程中的轴线偏差超过了正常范围，仅仅依靠蛇形修正法已经难以满足正常的施工需求，应当采用新的纠偏技术，保证管片平顺，科学调整误差，以免出现过大的错台引起渗漏水以及其他质量问题。
1轴线偏差产生的原因分析1.1线形问题盾构机并非一直都在直线路段开始作业，也有在曲线上始发的情况，由于始发托架和盾构机主体都是直线形状，但是设计图纸上的隧道中心线在曲线上，因此在初始阶段就会出现轴线偏差。
1.2洞门位置、车站结构的空间尺寸部分技术人员在设计始发井时考虑并不全面，忽略了盾构机以及后车架始发的尺寸。
如果盾构机继续按照设计线始发，那么就会有一侧侧墙的距离不够，为了顺利施工，托架定位就会偏离正常中心线，盾构机进入到土体且开始施工之后，偏离情况会更为严重。
1.3管片选型不当管片选型不当，也是盾构机施工过程中比较常出现的问题之一，随着盾构机的循环掘进，盾尾间隙会进一步缩小，为了能够继续保持前进的姿态，避免管片破损，就会出现偏离隧道设计中线的情况。
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目录1工程概况 (1)2盾构施工产生蛇形运动的因素 (1)3盾构机姿态控制及蛇形纠偏 (2)3.1 盾构机姿态控制 (2)3.1.1盾构机滚角控制 (3)3.1.2盾构机方向控制 (3)3.2 盾构机蛇形纠偏 (4)3.2.1一般轴线蛇形纠偏控制措施 (4)3.2.2圆曲线段盾构蛇形纠偏特殊控制措施 (5)3.3 成型隧道轴线蛇形量控制 (5)盾构施工蛇形运动纠偏方案1工程概况哈尔滨地铁一号线一期工程9标包含两站两区间(南直路站、哈尔滨东站站、【交通学院站～南直路站】区间、【南直路站～哈尔滨东站】站区间), 全长1719.692米.车站采用明挖顺做法施工,区间隧道采用盾构法施工.本标段盾构工程盾构施工从哈尔滨东站站始发,中间经【哈尔滨东站站～南直路站】区间到达南直路站东端吊出转场再从南直路站西端始发,经【南直路站～交通学院站】区间到达交通学院站吊出完成盾构区间施工.【哈尔滨东站站～南直路站】区间总长514.99米,本标段区间从哈尔滨东站站出站向西沿桦树街直行至南直路站,本标段区间沿线主要为多层建筑物,地下管线较多,路面交通繁忙.区间隧道纵坡为“V”坡,最大坡度为9.3‰,沿线工程控制点主要是隧道距南直路立交桥桩基(φ1000、φ1300米米钻孔灌注桩,桩长28.13米)最小水平净间距2米.【南直路站～交通学院站】区间总长692.05米,本标段区间从南直路站出站向西以R=400米的曲线转向宏伟路,横穿宏伟路后,再向西以R=350米的曲线斜穿太平公园到达交通学院站.本标段正线区间沿线主要为多层建筑物,地下管线较多,路面交通繁忙.隧道纵坡为“V”坡,最大坡度为25‰.本标段工程沿线工程控制点主要为:下穿市政排水管修工程处(毛石基础,桩长2.2米);下穿太平文化宫(毛石基础,桩长2.3米);下穿工程大学游泳馆(毛石基础,桩长2.2米).2盾构施工产生蛇形运动的因素盾构施工掘进时盾构机产生蛇形运动的因素较多,主要有:1、地质条件因素.由于地层土质不均匀,以及地层中有卵石或其他障碍物,造成开挖掌子面及盾构机四周阻力不一致.而盾构机推进千斤顶的推力是被动应对的,当某组千斤顶处阻力变大时,该组千斤顶的油压随之增大,推力也增大.但增大推力后的该组千斤顶的推进速度与其他阻力较小的千斤顶的推进速度也不能达到相同大小,必然导致盾构机掘进方向发生一定偏差.2、盾构机操作因素.盾构机推进千斤顶分为4组,盾构掘进施工中各组千斤顶推力大小由操作手根据盾构机位置姿态与隧道设计轴线的相对关系来调整确定,盾构机各组千斤顶所需推力与操作手设定的推力必然存在一定差值,导致盾构机掘进方向发生偏差.3、机械设备因素.由于加工精度误差造成千斤顶伸出阻力不一致,使各千斤顶工作不同步,4、盾构出洞段施工盾构始发托架安装坡度控制不理想,盾构出洞段施工参数控制不良将导致盾构轴线在始发时处于不良状态.5、盾构轴线状态决定了成型隧道的状态.隧道轴线是由逐环管片成环位置连贯组合而成,管片是在盾尾拼装成环的,故管片成环位置受到盾构推进后盾构位置的限制,即使盾构姿态偏差值太大,为了不使管片难于拼装、保护盾尾刷和管片不受损坏,也必须根据盾尾间隙等进行管片选型,使管片中线与盾构中线保持一致.因此盾构机的蛇形运动必然导致盾构隧道的蛇形状态.所以说盾构推进轴线的质量基本确定了管片轴线位置,也就决定了隧道竣工轴线的质量,因此可以认为只有控制好盾构推进轴线,才能保证将管片拼装在理想的位置,有效减小隧道的蛇形状态.6、同步注浆对轴线控制的影响.盾构掘进施工时,盾构开挖直径大于管片外径,使管片与围岩之间存在较大间隙,这个间隙将给成型隧道创造了移动变形的空间,使隧道轴线不规则地偏离设计轴线,形成盾构隧道的蛇形状态.因此必须通过同步注浆填实管片与围岩之间的间隙,减小隧道轴线的蛇形量.7、曲线段推进对轴线的影响.盾构在曲线段(尤其是小半径曲线段)中向前推进,盾构掘进环环都在纠偏,推进千斤顶对成型管片的反作用力在隧道轴线的垂直向外方向分力较大,易使隧道管片发生侧向位移,即隧道轴线偏离盾构掘进轴线. 3盾构机姿态控制及蛇形纠偏3.1盾构机姿态控制盾构机的姿态控制包括机体滚转控制和方向控制,在掘进过程中,根据自动导向系统PPS电脑屏幕上显示的数据,盾构机操作手通过合理调整各分区的千斤顶的推力及刀盘转向来调整盾构机的姿态,盾构机姿态控制措施主要有两条:3.1.1 盾构机滚角控制盾构机滚角应控制在±0.5％以内,滚角值太大,会使盾构机不能保持正确的姿态,影响管片拼装质量.盾构机产生滚角的原因:刀盘转动切削面土体时产生较大扭矩,即刀盘扭矩,刀盘扭矩的反扭矩作用在盾体上,使得盾体产生反向扭转.盾构机滚角控制:盾构机滚角的控制,主要通过正反转刀盘来调整盾体的扭转方向,从而减小滚角值.3.1.2 盾构机方向控制盾构机的结构和施工方式决定了 盾构机的转弯能力有限,一般最小转弯半径不能小于250米,因此盾构机所处的位置方向就确定了 盾构机的前进方向,根据盾构机所处的位置方向即可预测盾构的运动轨迹和轴线最大偏移量.盾构机方向控制的原则是使盾构机向设计轴线运动.盾构机方向控制有以下几种情况:1、当盾构机位置方向如图1所示,盾构机在设计轴线右侧,方向向右偏,此时就需提高右侧千斤顶分区的推力,使盾构机方向转向设计轴线.但盾构机运动趋势仍是远离设计轴线向右运动,故盾构机偏移量还将继续增大.2、当盾构机位置方向如图2所示,盾构机在设计轴线右侧,方向向左偏,盾构机已有向设计轴线运动的趋势,此时则需要适当提高左侧千斤顶分区的推力,使盾构机方向缓慢转向设计轴线方向,以免盾构机保持现有方向而运动到设计轴线左设计轴线盾构机位置和方向图1 盾构机与设计轴线位置关系图设计轴线盾构机位置和方向图2 盾构机与设计轴线位置关系图侧,加大盾构机运动的蛇形量.盾构机其他位置和方向的控制同理.3.2盾构机蛇形纠偏盾构机轴线控制从空间上分为平面控制和高程控制,盾构机轴线控制一般情况下是根据自动导向系统PPS电脑屏幕上显示的数据控制盾构机沿设计轴线前进.施工中还必须对隧道的后期沉降进行复测,掌握隧道后期沉降的规律,制定相应的盾构轴线控制参数,有效的保证成型隧道轴线接近设计轴线.盾构机蛇形纠偏的原则是必须有计划、有步骤,切忌出现偏差就猛纠猛调.猛纠猛调将容易增大隧道出现蛇形摆动.还可能造成工程交工之后的调线调坡困难,将严重影响线路投入运营.盾构机轴线蛇形纠偏有水平纠偏和高程纠偏,盾构机轴线蛇形纠偏的具体措施有以下方式:3.2.1一般轴线蛇形纠偏控制措施1、掘进过程中随时注意滚角的变化,滚角应控制在±0.5％以内,根据盾构机的滚角值及时调整刀盘的转动方向,使其值减小.滚角值太大,会使盾构机不能保持正确的姿态,影响管片拼装质量.2、调整各区千斤顶推力.通过调整各区千斤顶推力,使千斤顶合力位置与外阻力合力位置组成一个有利于纠偏的合力偶,从而调整盾构机水平位置和竖直位置.3、一般在进行直线段顶推进程中,应尽量使盾构机刀盘的位置保持在设计轴线的±20米米范围之间,在进行转弯或变坡段推进的过程中,应提前对刀盘偏移位置进行预测测,并在推进的过程中适当调整各区推进千斤顶的推进压力差,以保证盾构机刀盘在推进的过程中始终保持在施工轴线的允许偏差范围内.4、由于盾构机在土体内是处于运动状态,而成型的隧道则处于相对稳定的状态,盾构机的盾尾直接与成型隧道的末端接触,后几环管片的位置状态直接限制了盾尾的位置状态,所以调整好管片的姿态对盾尾的位置控制、纠偏要求及整个隧道的整体质量都起着至关重要的作用,只要把管片拼装的位置控制在设计范围内,则盾尾的位置也必然能够满足后续掘进的设计要求.3.2.2圆曲线段盾构蛇形纠偏特殊控制措施1、在进入圆曲线段前,调整好盾构机姿态,使盾构机位于设计位置和方向,盾构机铰接行程差与隧道设计轴线曲率对应,以便于盾构机在曲线段有效转弯.2、盾构施工参数调整.在曲线推进过程中,为确保盾构沿设计轴线推进,必须严格控制盾构出土量,考虑到刀盘正面平衡压力的差异,须同步调整控制左右区间油压值和左右推进千斤顶行程,保证曲线内侧出土仓压力略小于外侧,使之沿设计轴线前进.3、纠偏量.在盾构推进过程中,要加强对推进轴线的控制,由于曲线推进盾构环环都在纠偏,因此必须做到勤测勤纠,而每次的纠偏量尽量小,确保管片的环面始终处于曲率半径的径向竖直面内.4、铰接.盾构的曲线推进实际上是处于曲线的切线上,因此在推进时调整好铰接状态,使盾体在铰接处有一个角度,从而使盾构刀盘及盾尾都比较接近设计轴线.5、调整设计轴线.在曲线段(特别是小半径曲线段)掘进施工时,千斤顶对成型管片的反作用力在隧道轴线垂直方向上的分力较大,故在推进千斤顶推力的作用下,已成型管片易发生向曲线外侧移动.因此,在实际推进过程中,盾构轴线需控制在设计轴线内侧,使最终成型隧道更接近设计轴线.6、管片拼装.为控制盾构推进轴线,管片拼装尽量保证管片与盾尾同心.做好管片选型,减小推进千斤顶的行程差,使盾尾与管片四周的间隙均匀、平衡.并在推进半环后,停机收推进千斤顶,释放千斤顶与管片接触处的集中应力,使管片重新回到放松状态,以免造成管片拼装困难,从而保证管片拼装质量及推进轴线.3.3成型隧道轴线蛇形量控制1、盾构始发托架的安放本标段两个盾构区间隧道纵坡均为“V”坡,本标段地层均为软弱地层,始发时盾构机容易出现叩头现象.为避免盾构机始发时不出现叩头现象,使盾构始发姿态处于良好状态,人为地要求盾构始发托架安放坡度比设计坡度稍缓,【哈东站站~南直路站】区间始发段7米为上坡,始发托架纵坡由1.7‰调整为3.7‰;【南直路站~交通学院站】区间始发段11米为上坡,始发托架纵坡由2.0‰调整为4.0‰.2、盾构出洞施工参数控制出洞后,盾构处于加固区域,正面的土质较硬,为控制推进轴线、保护刀盘,在这段加固区域掘进施工时,土压力设定值应略低于理论值,推进速度不宜过快.待盾构出加固区时,为防止由于正面土质变化而造成盾构姿态突变,必需按工况条件及时调整土压力的值,施工过程中根据地层变形量等信息反馈对土压力设定值、推进速度等施工参数作及时调整.从而达到对盾构轴线的控制.3、盾构轴线蛇形运动的影响盾构轴线决定了成型隧道的轴线.隧道轴线是由逐环管片成环位置连贯组合而成,管片是在盾尾拼装成环的,故管片成环位置受到盾构推进后盾构位置的限制,即使盾构姿态偏差值太大,为了不使管片难于拼装、保护盾尾刷和管片不受损坏,也必须根据盾尾间隙等进行管片选型,使管片中线与盾构中线保持一致.因此盾构隧道的蛇形摆动受到盾构机的蛇形运动控制,控制好盾构机的蛇形运动即可有效控制隧道的蛇形摆动.4、注浆的影响管片脱出盾尾后,管片与围岩之间的间隙增大,管片发生位移的空间也就增大,因此管片往往会发生较大变形和位移.同步注浆的注浆方式、注浆量、注浆压力和及时性起到关键作用,在管片脱出盾尾后能够及时、足量的注入砂浆,将管片与围岩间的空隙填充密实,并根据施工中的变形监测情况,随时调整注浆参数,对同步注浆不足的部位再采用二次或多次补浆,有效地约束成型管片的变形和位移,减小隧道蛇形摆动.。