中外盾构隧道技术的差距之一(6)

盾构现场施工隧道监测方法

精心整理上海长兴岛域输水管线工程盾构推进环境监测技术方案

目录一工程概况二盾构推进对周边环境影响程度的分析和估计三监测施工的依据四监测内容

上海长兴岛域输水管线工程盾构推进环境监测技术方案前言科学技术的发展与试验技术的发展息息相关。历史上一些科学技术的重大突破都得益于试验测试技术。因此，试验测试技术是认识客观事物最直接、最有效的方法，也是解决疑难问题的必要手段，试验测试对保证工程质量、促进科学的发展具有越来越重要的地位和作用。测量技术在土建工程中同样占有重要地位，它在各类工程建筑，尤其是在地下工程中已成为一个不可或缺的组成部分。随着科学技术的发展，测量的地位更显关键和重要。早期地下工程的建设完全工作井相连。输水管线总长约10563.305m，其中东线长5280.993m，西线长5282.312m。全线最小平曲线半径为R＝450m；最大纵坡为8.9‰。具体详见下表。

施工工序，第一台盾构自原水过江管工作井始发推进（东线）至中间盾构工作井进洞后盾构主机解体调头，继续西线隧道推进施工。第二台盾构自中间盾构工作井始发推进（东线）至水库出水输水闸井进洞后盾构转场回中间盾构工作井，继续进行西线隧道推进施工。总体筹划详见下图：二盾构推进对周边环境影响程度的分析和估算因很复杂，其中隧道线形、盾构形状、外径、埋深等设计条件和土的强度、变形特征、地下水位分 V l S （x ）i Z －地面至隧道中心深度。 φ－土的内摩擦角。在已知盾构穿越的土层性质、覆土深度、隧道直径及施工方法后，即可事先估算盾构施工可能引起的地面沉降量，同时可及时地采取措施把影响控制在允许范围内。在推进过程中根据盾构性能及监测数据及时调整施工参数，控制变形量，确保周边环境的绝对安全，实现信息化施工。三监测施工的依据 3.1技术依据 1) 上海长兴岛域输水管道工程技术标卷（甲方提供）

盾构隧道设计指导书

篇一：盾构隧道设计指导书第三篇盾构隧道设计指导书第一章基本情况介绍我国在城市地下铁道的建设中，因埋深条件、周边环境条件等因素的限制不允许采用明挖法施工时，矿山法暗挖施工是目前应用较多的施工方法，但从已建地下铁道的工程实践上看，因其难于从根本上解决防渗漏水问题、施工工艺复杂、施工期间的安全性和工程进度难于控制等因素，在地下铁道的建设中已受到越来越多的局限。而盾构施工法以其良好的防渗漏水性、施工安全快速、对周围环境的影响极小等优点，在地下铁道的建设中已成为重要的可选施工方法之一，在许多场合已成为首选方法。尤其是随着近年国内外盾构设备技术水平的提高、盾构设备在工程成本中所占比重的下降，盾构法施工的综合工程造价已接进甚至低于矿山法暗挖施工，特别是在地层条件差、地质情况复杂、地下水位高等情况下盾构法已具明显技术经济优越性。随着我国新一轮城市基础设施大规模建设高潮的到来，地下铁道的建设呈高速增长之势，从长远来看，盾构隧道技术在包括城市地下铁道在内的基础设施建设中应用前景十分广阔。在世界各国的地下铁道等城市地下基础设施的建设中，与我国一致，即主要采用盾构法、矿山法及明挖法3大系列技术及各种辅助工法。根据日本1991年对东京、大阪等主要城市的统计，在总延长75224米的城市隧道工程中，矿山法的比例占6.1%、盾构法占60.9%、明挖法占33%。在建筑物密集和对周围环境影响限制严格的大城市中，盾构法具有明显的优势。第二章盾构断面及隧道线型设计 2.1 内空及断面形状自1869年greathead 发明圆形回转式盾构机以来，盾构隧道断面的主要形状为圆形。但随着技术的进步，盾构断面的形状出现了半圆形、矩形以及马蹄形等，但一般圆形断面使用得最广泛，成了盾构断面的标准形状。其主要理由如下：①一般条件下，对外压是坚固； ②施工中，便于盾构机的推进和管片的制作和拼装； ③即使盾构机产生偏转，也对断面利用影响不大。最近，除单圆断面外，又出现了双圆盾构隧道断面，如日本广岛54号国道系统盾构工程—世界首条双圆盾构工程、名古屋4号线隧道工程、千叶县干线管道建设工程。而我国在上海市轨道交通建设中，也修建了国内第一条杨浦线双圆盾构隧道工程。此外，随着内河及远洋航运事业的发展，在内河、海湾（海峡）通行轮船的吨位和密度越来越大，要求桥下通行的净空越来越高，跨度也越来越大，使修建桥梁的造价及难度大增。同时，受城市规划的限制，不管是修建隧道还是道路桥梁，两岸线路的衔接随着城市的发展更为困难。因此，修建水下大断面盾构隧道跨越江河及海湾（海峡）就成为主要的可选方案，在某些情况下甚至成为唯一选择。如我国目前正在规划建设中的武汉越江大断面盾构公路隧道，杭州万庆春路大断面盾构隧道、南京越江大断面盾构隧道等。这些都是随着盾构技术的进步，要求即能满足使用目的，又能保证结构安全，同时具备功能强、造价低的结果。 2.2 不同用途隧道的内空断面盾构隧道的内径一般取决于两个因素，即满足使用目的所必要的内空（包括维修管理上的裕度和施工误差）和施工上的安全性，而其外径则是内径加衬砌厚度（一次衬砌或一次加二次衬砌）决定的。 2.2.1 单线地铁尺寸的拟定地铁列车沿着固定轨道高速运行，需要在特定的空间中运行。根据车辆轮廓尺寸和性能、线路特性、设备安装及施工方法等因素竟技术经济综合比较确定的空间尺寸称为限界。为了确保运营的安全，各种建（构）筑物和设备均不能侵入限界。地铁限界包括车辆界限、设备界限、建筑界限、接触轨和接触网界限。

盾构始发技术交底模板

盾构始发技术交底

盾构始发技术交底B3.12

20°，标准块管片3块(分别为B1、B2、B3)圆心角为67.5°，邻接块管片左右各一块（分别为L1、L2），圆心角为68.75°，纵向接头为16处，按22.5°等角度布置；联络通道处区间隧道采用钢管片和钢筋混凝土管片组成的复合型管片环。管片环缝和纵缝均采用5.8级或6.8级M30“U型”螺栓连接，环向管片间设2个单排螺栓，纵向设16个螺栓，管片中心处设一个吊装孔，兼作二次注浆孔。管片环纵缝采用三元乙丙橡胶密封条止水，管片与周围土体间隙采用同步注浆填充。 1.2工程地质奥体中心站～河海大学站区间隧道主要穿越的地层为：⑤1粉砂夹粉土层、⑤2粉砂层、⑤3粉砂夹粉土层、⑥2粉质粘土层、⑥3粉质粘土层。盾构始发涉及地层主要为⑤1粉砂夹粉土层、⑤2粉砂层。奥体中心站北端头井地质剖面图 1.3周边建构筑物始发车站周边建筑物概况本工程两段区间分别从奥体中心站南、北端头井始发，车站位于常州中心城区晋陵北路与龙锦路交叉口处，跨龙锦路沿南北向敷设于晋陵北路下方。其车站北侧有常发豪庭花园、华美达国际酒店，距离车站北端头井分别为45.52m、28.42m；南侧有及欧迪办公楼、常州市新北区实验中学，距离车站南端头井分别为26.75m、21.33m。区间盾构始发对四座建（构）筑物基本无影响。

奥体中心站临近建构物情况表序号建筑物名称层数建筑物情况 1 豪庭花园19层位于车站西北侧，距离车站北端头井约45.52m。 2 欧迪办公楼4层欧迪办公楼：独立承台基础，基础底埋深2.5m。位于车站东南侧，距离车站西端头井约26.75m 3 华美达国际酒店18层华美达酒店：基础为Φ500PHC管桩，桩长8.5m，桩底标高-9.3～12.0m。位于车站东北侧，距离车站端头井约28.42m 4 新北区实验中学图书馆 4层新北区实验中学：独立承台基础，基础底埋深1.5～2.5m，部分区域采用Φ500粉喷桩进行加固。位于车站西南侧，距离车站主体基坑约 21.33m 奥体中心站与建构（筑）物位置概况图 1.4始发段地下管线情况奥体中心站北端头井始发段管线统计表序号管线直径(mm) 管线走向管线埋设位置备注 1 给水管DN500 沿晋陵北路方向车站北面沿晋陵北路布置，埋深约0.5米，距离区间隧道约10.0米 2 雨水管d600 北端头井北侧横跨晋陵北路车站北端头井盾构始发段，埋深约2.4米，距离车站北端头井26米～30米 3 污水管 d500/d1600 沿常发国际豪庭围墙敷设车站北风井旁，埋深约2.0米/5.0米，距离始发段隧道最小净距13.0米，距离车站北端头井22.7 米 4 通讯管 8Φ110 L40 北端头井北侧横跨晋陵北路车站北端头井盾构始发段，埋深约1.0米，距离车站北端头井23米～24米 5 电力管 2Φ200MPP L43 北端头井北侧横跨晋陵北路车站北端头井盾构始发段，埋深约1.0米，距离车站北端头井约17.0米 6 电力管 2Φ200MPP L43 西侧沿晋陵北路方向车站西面沿晋陵北路布置，埋深约1.0米，距离区间隧道约7.4米 7 燃气管中压B 钢管 DN400 东侧沿晋陵北路方向车站东面沿晋陵北路布置，埋深约2.3米，距离区间隧道约10.8米 2、盾构始发地基加固为保证盾构始发、破除端头围护结构时隧道端头土体的自稳和防水要求，需在盾构始

超大直径盾构隧道工程技术发展

超大直径盾构隧道工程技术的发展傅德明周文波上海市土木工程学会摘要：论文介绍了日本、德国的直径大于14m的盾构法隧道工程技术的开发及在越江跨海和城市地下道路工程中的应用过程。近6年来，我国上海在越江道路隧道工程中采用φ14.89m 盾构施工2条双层4来4去8车道的超大断面隧道；又在长江底下采用2台φ15.43m盾构连续掘进2条长7.5km的3来3去6车道的超大断面隧道；还在市中心外滩道路下掘进了1条双层3来3去的车行隧道。论文展望了国内外超大断面盾构隧道工程技术的发展和应用前景。关键词：盾构隧道超大直径工程技术 1．超大直径盾构隧道工程技术的发展国外盾构法隧道工程技术在近20年来向大深度、大断面、长距离的方向发展并建成一批超大直径的海底隧道和城市道路隧道。世界上第一个直径大于14m的超大直径盾构隧道工程是日本东京湾的海底道路隧道工程[1]。长9.4km的隧道采用8台φ14.14m泥水盾构掘进施工,于1996年竣工，见图1所示。盾构采用先进的自动掘进管理系统、自动测量管理系统和自动拼装系统,8台盾构各掘进了约 2.6km并在海底实现了对接,体现了高新技术在盾构法隧道工程中的应用。隧道最大埋深60m，在粘土和砂性土中掘进，隧道管片分为11块，厚度65cm，结构计算采用弹性地基梁模型，接头弹簧系数经管片接头实验取得。图1a 东京湾道路隧道工程平、剖面图 1997年6月，日本东京营团地铁7号线麻布站工程[2]，采用1台Φ14.18m母子式泥水盾构掘进机，掘进一条长364m的3线地铁隧道后进入通风井，然后从大盾构中推出Φ9.70m的盾构掘进777m的双线隧道。这是世界是第一台大直径的母子式盾构，体现了盾构技术的新发展。

特殊地段的盾构施工技术措施

特殊地段的盾构施工技术措施摘要:盾构在地铁区间的特殊地段施工,必须作好充足的施工准备和施工技术措施。关键词:地铁区间;盾构施工;技术措施广州西场站—西村站地铁区间施工标段,沿线两侧为密集民居、酒店、办公楼、商店等,交通繁忙,上部地面为环市西路,区间线路穿越广茂铁路,地形平坦,略有起伏,其中有岩溶和溶蚀空洞、内环高架桥桩、基岩球状风化体地段(风化深槽)、泥质粉砂岩、上软下硬岩段等特殊地段。其中广州火车站—草暖公园区间段下穿过广州火车站广场,到达草暖公园,施工难度大。根据现场实际情况,做出相应的盾构施工技术措施。 1盾构通过岩溶和溶蚀空洞本工程隧道左右线均存在岩溶和溶蚀空洞,左线溶蚀空洞约为0.8ｍ高,右线在ＹＣＫ7+522和ＹＣＫ7+576处存在溶蚀空洞,其中较大的溶蚀空洞为2.7ｍ高,对盾构掘进造成极为

不利的影响,极有可能发生突泥、突水、地面沉陷、盾构机被卡等严重事故。为保证盾构掘进顺利通过,必须提前探明隧道穿过的岩溶裂隙的位置、形状、尺寸大小、充填物性质等,并及时处理。施工采取以下措施探测和处理: (1)开工前,进行补充地质勘探,在左右线溶蚀空洞地段加密勘探,在勘探场地允许的前提下,使部分钻孔间距达到10ｍ,进一步查明该段条件地层地质条件,对可能出现岩溶裂隙的段落、岩溶裂隙的规模、充填物等情况,提前作出盾构掘进方案。 (2)对盾构机适当改造,针对地质情况,盾构机增设超声波探测系统。盾构掘进施工时通过发射超声波,可对刀盘前方30ｍ范围内的岩溶裂隙、砂土层中的孤石等分布情况进行探测,利用专业软件对接收到的反射波分析,即可精确查明岩溶裂隙或孤石的位置、形状、尺寸大小、充填物性质等。 (3)根据超前地质预报的资料,对分布于盾构周边的岩溶裂隙,通过地面注浆的办法进行超前注浆加固或回填。对岩溶裂隙要提前确定注浆方案,根据其位置、形状、充填物性质,确定实施超前注浆的里程位置、注浆品种及配合比、注浆压

(整理)异型盾构隧道新技术

（2）特点与一般盾构法相比，自由盾构法的特点如下： 1) 可开挖多种非圆形断面的隧道，选择细长型断面对宽度或深度受限制的地下空间更有效的得到利用。 2) 可根据不同的使用目的合理选择不同断面，比如共同沟和电力管线等选择矩形断面，公路和铁路隧道则选择马蹄形断面等。 3) 隧道断面的最大纵横尺寸之比为椭圆形1.5：1.0，矩形1.2：1.0，马蹄形1.35： 1.0。假定各隧道断面的横向宽度等于圆形断面的直径（3.16m ），假定圆形断面的面积为1.0，则椭圆形为1.7，矩形为1.5，马蹄形则为1.6。 4) 行星刀盘上的刀具以梅花状布置，扇动臂采用计算机自动控制。（a ）行星刀盘（b ）扇动臂的控制图-3.2 行星刀盘及扇动臂的控制（3）工程实例迄今自由断面盾构法已在下水道工程中运用。下列照片为1例试验性施工和1例实际工程的施工例。试验施工中使用的盾构机宽3.16m ，高4.66m 的土压式平衡单点铰接盾构。试验施工直线段长度36m ，曲线段半径R=60m 长度16m 。实际工程段盾构机宽3.16m ，高4.66m 的土压式平衡2点铰接盾构，累积开挖长度565m ，曲线段最小曲率半径R=20。（a ）纵向椭圆形盾构机（b ）试验施工隧道（直线段）（c ）实际工程隧道（曲线）照片-3.1 施工实例扇动千斤顶扇动千斤顶行星刀盘扇动臂导向臂导向臂出刃角进刃角超硬刃角

特殊地段及复杂地质条件盾构施工技术措施

特殊地段及复杂地质条件盾构施工技术措施一. 盾构下穿河流（续） 1.应对江河地段水文地质条件、河床、河堤状况、水流速度、水深、淤泥层厚度、岸边建（构）筑物情况及保护要求进行详细调查。必要时进行补堪，确定河底地质。 2.应对地质勘探孔位进行调查确认，防止河水从勘探孔灌入隧道。 3.盾构应具有土仓加泥或泡沫的功能，螺旋输送机应设有防喷装置。 4.穿越时在土仓和刀盘前注入泡沫、膨润土改善渣土性能，防止涌沙突水发生。 5.盾构机刀盘处于河岸前一倍覆土厚度时，应逐渐降低土仓压力，到达河岸下方时，土仓压力应与浅覆土的河流段土压力相等。确保快速通过危险区域。 6.穿越前，应对盾尾密封系统做全面检查和处理。使用优质盾尾油脂，掘进中不断地对盾尾密封注入油脂，保证每环30kg以上。防止泥水和浆液进入盾体。 7.严格控制盾构操作，控制好盾构的各项参数，调整好盾构推进油缸的压力差及各组推进油缸的行程，避免盾构上浮。注浆材料加入早强剂，块速达到强度。 8.注浆压力在理论上减小0.05—0.1MPa，避免形成劈裂注浆，造成河水倒灌。必要时，可每１０环压注一次环箍（双液浆、水泥浆），防止窜浆，增强盾尾防水能力。注浆时应注意管片变形及隧道上浮。保证出渣量与掘进速度一致，避免“冒顶”。 9.掘进时保持土压平衡，停止掘进时保持土仓压力为正常值的1.1—

1.2倍。二．穿越风险源施工盾构穿越铁路、桥梁、建(构)筑物、大型管线、河流、胡泊、主干道路、不良地质地段（简称穿越施工）： 1. 盾构机组装时，禁止使用劣质盾尾刷；使用优质盾尾油脂，防止盾尾漏浆。 2.加强盾构机检修、保养工作，保持盾构均速、快速施工，避免非正常停机。 3.确保盾构机姿态，减少姿态调整引起的土层扰动，必须纠偏时每环纠偏量控制在4mm以内。 4.必须对同步浆液的稠度进行现场测试，浆液水泥含量不得低于120kg/m3,稠度不得大于11，浆液初凝时间不得大于6小时。 5.必须进行“持续”注浆，即：除同步注浆和二次注浆外，盾尾与二次注浆之间的管片（一般为5—8环），在不能实现二次注浆之前，必须进行间歇注浆。必须保证从同步注浆开始，盾尾以后的所有管片都能实现即时注浆，以控制地面沉降。 6.必须加大监测频率，根据监测数据及时调整土仓压力，注浆压力及注浆量。 7.必须坚持精细化施工，每天至少两次进行穿越过程书面作业，即：核对盾构机与地面建（构）筑物的精确对应关系，分析监测结果，对沉降部位及时采取措施。三. 浅覆土地段推进（覆土厚度不大于盾构直径的地段）

盾构隧道工程事故案例分析1(推荐文档)

盾构法隧道工程事故案例分析及风险控制上海市土木工程学会傅德明盾构法隧道已经发展到十分先进和安全的技术,但是由于地质水文条件的复杂性,或由于施工操作的错误,还存在许多风险,近年来,我国的盾构隧道工程也出现一些工程故事,因此, 隧道工程的安全和风险控制十分重要. 1、盾构法隧道工程事故分析和风险控制 1.1 南京地铁盾构进洞事故事故描述： 1.工程概况南京某区间隧道为单圆盾构施工，采用1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，隧道内局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。3．处理措施抢险小组利用应急抽水泵排除积水，同时确定采取封闭两端洞门的方案，在该车站端头外层钢筋侧放置竹胶板，采用编织袋装砂土及袋装水泥封堵，迅速调集吊车及注浆设备进场，采用钢板封堵洞门；始发站洞内积极抢险，利用方木对车架与管片进行支顶，在无法控制抢险的情况下安全撤出作业人员，在洞内进行袋装水泥

土压平衡盾构施工技术难点及处理措施

土压平衡盾构施工技术难点及处理措施【摘要】土压平衡盾构以其高效、安全、环保等优点，已被广泛应用于地铁施工中，虽然技术成熟，但施工中一些常见的问题，施工方依然应当采取预防及处理措施，从而确保地铁工程的施工质量。本文根据实际工作经验，对施工中几个常见的难题探讨了其预防及处理措施。【关键词】土压平衡盾构；盾构法隧道；事故预防；处理一、盾构刀盘结泥饼问题盾构机穿越粘土地层时，如掘进参数不当，则刀盘和土仓会产生很高的温度，这样粘土在高温、高压作用下易压实固结成泥饼，特别是刀盘的中心部位。当泥饼产生，最终会导致盾构无法掘进。施工中采取的主要技术措施为：1）施工前分析隧道范围内的地层情况，在到达此地层前把刀盘上的部分滚刀换成齿刀，增大刀盘的开口率。3）合理增加刀盘前方泡沫的注入量，增大碴土的流动性，减小碴土的黏附性，降低泥饼产生的几率。5）必要时螺旋输送机内也要加入泡沫，以增加渣土的流动性，利于渣土的排出。6）如果刀盘产生泥饼，可空转刀盘，使泥饼在离心力的作用下脱落，施工过程中确保开挖面稳定。7）如上述方法均未能奏效，则可采用人工进仓处理的方式清除泥饼，人工进仓处理前如掌子面地层软弱，则需进行预加固。二、桩基侵入盾构隧道城市地铁线路规划设计应避开重要建（构）筑物、避开建筑物的桩基，但城市中心区内房屋建筑较为密集，要求线路选线时避开所有的建筑物是不现实的，因此难免会有一些建筑物桩基侵入隧道，由于许多桩基为钢筋混凝土结构，盾构机无法通过，需要对桩基进行拆除。针对侵入盾构隧道的桩基，采取的措施为：1）具有承载力的桩基，采取桩基托换方法。2）大竖井暗挖拆除桩基方法。3）小竖井开挖分区拆除桩基方法。4）人工挖孔+暗挖横通道拆除桩基方法。深圳市地铁龙岗线西延段3153标盾构区间下穿燕南人行天桥，开工前该桥地表以上部分已经拆除，但桩基并没有拆除。调查资料显示共有8根直径为1.2m 的人工挖孔桩侵入右线隧道，盾构机无法安全、顺利通过。为了使侵入隧道的桩基不对盾构施工造成影响，采用比原桩基直径大的人工挖孔桩自地表而下来破除侵入隧道范围内的桩基。燕南人行天桥与盾构区间隧道位置关系如图所示。侵入隧道桩基与隧道纵面位置关系如图1和图2所示。图1 燕南人行天桥与盾构区间隧道位置关系图图2 侵入隧道桩基与隧道纵面位置关系图

超大直径盾构隧道工程技术发展

超大直径盾构隧道工程技术的发展傅德明文波上海市土木工程学会摘要：论文介绍了日本、德国的直径大于14m的盾构法隧道工程技术的开发及在越江跨海和城市地下道路工程中的应用过程。近6年来，我国上海在越江道路隧道工程中采用φ 14.89m盾构施工2条双层4来4去8车道的超大断面隧道；又在长江底下采用2台φ 15.43m盾构连续掘进2条长7.5km的3来3去6车道的超大断面隧道；还在市中心外滩道路下掘进了1条双层3来3去的车行隧道。论文展望了国外超大断面盾构隧道工程技术的发展和应用前景。关键词：盾构隧道超大直径工程技术 1．超大直径盾构隧道工程技术的发展国外盾构法隧道工程技术在近20年来向大深度、大断面、长距离的向发展并建成一批超大直径的海底隧道和城市道路隧道。世界上第一个直径大于14m的超大直径盾构隧道工程是日本东京湾的海底道路隧道工程[1]。长9.4km的隧道采用8台φ14.14m泥水盾构掘进施工,于1996年竣工，见图1所示。盾构采用先进的自动掘进管理系统、自动测量管理系统和自动拼装系统,8台盾构各掘进了约2.6km并在海底实现了对接,体现了高新技术在盾构法隧道工程中的应用。隧道最大埋深60m，在粘土和砂性土中掘进，隧道管片分为11块，厚度65cm，结构计算采用弹性地基梁模型，接头弹簧系数经管片接头实验取得。

图1a 东京湾道路隧道工程平、剖面图 1997年6月，日本东京营团地铁7号线麻布站工程[2]，采用1台Φ14.18m母子式泥水盾构掘进机，掘进一条长364m的3线地铁隧道后进入通风井，然后从大盾构中推出Φ9.70m的盾构掘进777m的双线隧道。这是世界是第一台大直径的母子式盾构，体现了盾构技术的新发展。图1b 东京湾道路隧道φ14.14m泥水盾构图2易北河第4隧道φ14.2m复合型泥水盾构 1997年开工的德国汉堡易北河第4隧道工程[1],长度2.6km,河底最小覆土仅为7m(小于0.5D),采用海瑞克公司制造的φ14.2m复合型泥水盾构,见图2所示。穿越的地层为坚硬的粘土、砾,含水丰富,透水系数大,掘进施工十分困难。盾构机中心设有3m直径的先行小刀盘, 泥

盾构分体始发施工技术

盾构分体始发施工技术摘要：结合盾构隧道施工分体始发技术在广佛线二期四标澜魁区间施工中的应用，介绍海瑞克盾构分体始发技术的组成、关键工序、关键技术，以及常见的问题和预防措施。关键词：盾构分体始发始发井二次始发台车管路一、前言结合城市地铁施工的特点，盾构始发场地越来越受到各个环境因素的限制，无法进行正常始发。为了解决该始发条件中的盾构施工，盾构机将采用分体始发。本文结合始发的实际经历，谈谈盾构分体始发技术的一些体会和心得。二、盾构分体始发的工作内容及工艺流程盾构机始发时，常规的方法是将盾构机和后续台车全部下井连接后，开始掘进，掘进所产生的渣土则利用台车尾部的空间进行垂直运输。特殊情况下，受始发井空间限制，盾构机无法在井下整体始发,需根据盾构机机械构造拟采用分体式始发,在始发之前，需要对盾构机及始发井做部分的改造。首先将盾构刀盘盾体、盾构机的桥架及1号台车先下井，地面放置盾构机2-5号台车，等掘进一定长度后，在进行后续台车的二次下井，进入正常盾构施工。三、盾构始发的主要施工技术 1、盾构机改造盾构机分体始发必须对盾构机原设备进行必要的改造和增减部分设备，盾构机的改造直接影响到盾构机的始发安全、效率和功能，盾构机改造应根据以下原则进行： (1) 最大限度利用盾构机原有设备，减少对原有设备的改造和取消不必要的设备； (2) 满足始发竖井的空间和材料垂直运输通道的要求； (3)有利于盾构机的下井安装及始发阶段掘进完成后其余台车的下井； (4)能够快速完成始发阶段掘进； (5)尽量利用现有龙门吊作为垂直运输设备,必要时采用50t汽车吊进行出土。 2、分体始发方案

盾构隧道施工方法及技术措施

盾构隧道施工方法及技术措施 § 1端头加固 1.1 端头加固概述盾构进出洞门外土体为软弱含水的土层，盾构机在进出洞时，工作面将处于开放状态，这种开放状态将持续较长时间。若不提前加固处理，地下水、涌水等就会进入工作井，就会导致软弱地层不稳定，严重情况下会引起洞门塌方。为确保施工安全及盾构机顺利始发及出洞，必须对洞门外土体进行加固处理。本标段盾构始发及到达共有4个端头需要加固，具体加固方法见表8-1-1 1.1.1加固的原则（1）根据隧道埋深及盾构隧道穿越地层情况，确定加固方法和范围。（2）在充分考虑洞门破除时间和方法的基础上，选择合适的加固方法和范围, 确保洞门破除和盾构机进、出洞的安全。 1.1.2加固要求根据始发及到达端头地层性质及地面条件，选择加固方法，加固后的土体应有良好的自立性，密封性、均质性，采用搅拌桩加固的土体无侧限抗压强度不小于0.8MPa, 8 渗透系数k < 1 x 10- cm/sec。（2）渗透系数v 1.0 x 10-5cm/s。 1.2 端头的施工 1.2.1施工原理旋喷法施工是利用钻机把带有特殊喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置后，用高压脉冲泵，将水泥浆液通过钻杆下端的喷射装置，向四周以高速水平喷入土体，借助流体的冲击力切

削土层，使喷流射程内土体遭受破坏，与此同时钻杆一面以一定的速度旋转，一面低速徐徐提升，使土体与水泥浆充分搅拌混合，胶结硬化后即在地基中形成直径比较均匀，具有一定强度的桩体，从而使地层得到加固。 1.2.2机械设备旋喷法施工主要机具设备包括：高压泵、泥浆泵、钻机、浆液搅拌器、空压机、旋喷管和高压胶管等；辅助设备包括操纵控制系统、高压管路系统、材料储存系统以及各种管材、阀门、接头安全设施等。浆液搅拌采用污水泵自循环式的搅拌罐，钻机采用XY-100型振动钻机，空压机采用SA-5150W空压机，参数为20mVmin。 1.2.3材料要求旋喷使用的水泥应采用新鲜无结块42.5R普通硅酸盐水泥，浆液水灰比为1:1。稠度要适合，水泥掺入量250kg/m,粘土粉50kg/m,为消除离析，加入0.9 %的碱。浆液宜在旋喷前lh以内配制，使用时滤去〉0.5mm的颗粒，以免堵塞管路和喷嘴。 1.3 端头地层加固施工工艺 1.3.1三轴搅拌桩施工工序 ①定位三轴搅拌机开行到指定桩位，对中。当地面起伏不平，应注意调整机架的垂直度；搅拌桩的桩位偏差不得大于50mm垂直度不得大于1.5%。 ②制备水泥浆在搅拌机定位的同时即开始按设计确定的配合比拌制水泥浆，水泥浆的搅拌采用二次搅拌方式，灰浆拌和时间不少于2mi n，保证拌和均匀，不发生沉淀，放置水泥浆的时间不超过2个小时，搅拌好的水泥浆须在一个小时内用完。外渗剂可根据工程需要选用具有早强、缓凝、减水、节省水泥等性能的材料，为增强流动性可掺入水泥重量0.20%?0.25%的木质磺酸钙，1%勺硫酸钠和2%勺石膏，但应避免污染环境。 ③预搅下沉检查无误后开动搅拌机，以正循环方式钻进，为避免搅拌过程中喷浆口的堵塞，边喷射水泥浆边搅拌下沉，下沉速度控制在0.8m/min。 ④喷浆搅拌提升为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量，第一次提钻喷浆时应在桩底部停留30 秒，进行磨桩端，然后以反循环方式提升，余浆上提过程中全部喷入桩体，且在桩顶部位进行磨桩头，停留时间为30s，提升速度要保持均匀，控制在0.5m/min。

地铁隧道区间盾构始发技术

地铁隧道区间盾构始发技术摘要：城市地铁区间隧道一般位于城市繁华路段，周围密集的建筑物及大量的地下管线为施工带来一定的难度，盾构法以其施工速度快、安全、对周围环境影响小等优势在地铁隧道施工中得到了广泛的应用。盾构始发技术是盾构法施工的一大关键环节，也是盾构施工的难点之一。本文详细阐述了地铁区间隧道盾构始发的关键技术。关键词：地铁；区间隧道；盾构始发掘进；负环管片；姿态控制 Shield Launching Technology of Interzone Tunnel in Metro Xing-ming：YinPeng （The Second Engineering Company of China Railway No.4 Engineering Group Co.，LTD，Suzhou，China；） Abstract：Interzone tunnel in metro is usually seated in the downtown.Closed buildings and a lot of pipeline underground imposed difficulty on construction.Shield applied to interzone tunnel construction widely for its high-speed，safety，barely little influence.Shield launching technology is the key and difficulty of shield construction method.Shield launching technology of interzone tunnel in metro be expound here. Key words：metro，interzone tunnel，shield launching，partial segment，posture control 常州市地铁1号线一期工程土建14标段工程共有两站（新桥站、嫩江路站）两区间（新桥站～嫩江路站区间、嫩江路站～新龙站区间）。为1号线的先行标段，标段全长2851.523m，呈南北方向沿规划乐山路敷设。区间隧道采用盾构法施工，外径6.2m，内径5.5m，环宽1.2m，分6块，管片整体式衬砌，采用错缝拼装。区间多次始发和接收，本文以新桥站～嫩江路站区间盾构始发为例讲解盾构始发技术。一、地铁区间隧道盾构始发技术的重要性及难点 1、地铁区间隧道盾构始发技术的重要性在城市地铁区间隧道施工中，盾构始发是盾构施工的一个必经阶段。盾构机始发是指盾构机在施工竖井内或车站结构内，自盾构机主机开始定位，刀盘向前推进贯入围岩，沿设计线路向前掘进，直至盾构机完全进入区间隧道，洞口反力架与负环管片拆除为止。由于在始发阶段存在以下几种特殊情况： 1）始发推进前需凿除车站的围护结构，凿除围护结构后的土体在一定的时间段内必须保持自稳； 2）始发阶段盾构机主体在始发导轨上不能调向； 3）始发阶段姿态及地面沉降控制比正常推进阶段更困难； 4）始发期间部分设备包括出渣都不能正常使用，有时也会存在因车站结构的原因而不能整机始发。综上所述，盾构在初始阶段的施工难度很大，因此盾构隧道始发技术是盾构法施工技术的关键，也是盾构施工成败的一个标志，必须全力做好。 2、始发技术的难点分析盾构机组装调试后，进行试掘进施工，受端头加固质量、设备姿态、反力架的稳定性、对地层的认识等原因的制约存在较多难点，主要如下： 1）端头加固质量控制，洞门围护结构破除后，盾构顶上掌子面前及盾尾完前进入加固体且未进行同步及二次注浆时，端头土体的稳定，完全取决土体的加

盾构施工质量保证措施

1.1管片质量保证措施（1）管片生产质量保证措施 1）严格控制管片模具的精度，按照精度要求对管片钢模定期进行检查和校正。 2）要求混凝土所使用的原材必须符合设计及施工规范的要求，应有出厂合格证和相应的试验报告。 3）严格审查管片生产工艺和质量保证措施,认真做好过程控制。指派专门的管片质量检查人员每周不定期去构件厂检查管片生产过程的质量、原材料及生产工艺的控制情况，要求构件厂提供从原材、生产及试验的所有资料，并结合检查记录分析等形成质量周报，并报业主及监理等单位。 4）要严格做好出厂检验及现场的验收工作，事先制定出厂检查及现场质量验收标准。 5）事先计划好现场管片的存放、运输及拼装作业。要有管片的使用计划。（2）管片拼装质量保证措施 1）选取管片时要多方面考虑，选取管片时也要本着“勤纠偏、小纠偏”的原则进行，以减小片拼装时的错台。 2）确保质量合格、管片类型符合工程师指令的管片才准进洞。 3）严格按指定的拼装工艺进行拼装。 4）拼装过程中经尺量管片错台符合拼装要求后，再将管片就位。（3）管片衬砌防水质量保证措施 1）确保管片的自身防水符合设计要求，并对管片弹性密封垫入洞前进行严格的验收。 2）严格控制拼装工艺，提高管片拼装的质量。 3）在管片拼装前先于弹性密封垫上涂抹润滑剂，以减少弹性密封垫在拼装中出现的错位。 4）安装管片螺栓接头前检验止水垫圈完整方可安装螺栓。 5）盾构掘进时盾尾空隙注浆要严格控制配比，以形成稳定均匀的管片防水层。

（1）盾构施工轴线控制措施 1）所使用盾构机须装备有高度现代化的自动实时监控测量指引系统。 2）在盾构隧道施工之前，要严格按要求建立起一套严密的人工测量和自动测量控制系统，根据自动的精度和工程的精度要求决定人工控制测量和复核的内容及频率。 3）认真做好盾构机的操作控制，按“勤纠偏、小纠偏”的原则，通过严格的计算，合理选择和控制各千斤顶的行程量，从而使盾构和隧道轴线在容许偏差范围内，切不可纠偏幅度过大，以控制隧道平面与高程偏差而引起的隧道轴线折角变化不超过0.4%。 4）合理使用超挖刀和铰接千斤顶来控制盾构机轴线，从而实现对隧道轴线的线形控制。 5）管片的类型和拼装方式的控制，依据隧道中线和设计中线以及盾构机和管片的关系，通过计算修正曲线来确定管片的类型和超前量。（2）盾构施工沉降控制措施认真进行现场环境条件的调查，并结合线路的走向做好地面的监测工作。准备进行的与沉降有关的监测项目有：地表沉降监测、地面建（构）筑物变形监测、地下管线变形监测、河底沉降监测、隧道收敛监测。 1）监测点的观测频率、范围与数据处理 2）盾尾注浆压力和注浆量是直接影响地面沉降的关键因素，在施工中要严格按规定程序和下达的施工指令进行注浆操作，精确控制注浆压力和注浆量。 3）严格控制盾构机的姿态在盾构掘进施工过程中，盾构姿态变幅越大，盾构机越难控制，对地面沉降的影响也越大，要坚持“勤监测、勤纠偏、小纠偏”的原则，尽量实现盾构的平缓推进；严禁一次性大幅度纠偏，造成过大超挖和对周围土层的扰动。每次盾构机的纠偏量应不超过3cm（0.5%D）。 1.3联络通道施工质量保证措施（1）测量放线准确，从地面引测后，尽早从隧道内进行检测。（2）衬砌之间的防水板接缝严密，焊钢筋时设隔垫板保护。

(完整版)北京地铁盾构隧道设计施工之要点

北京地铁盾构隧道设计施工之要点北京城建设计研究总院杨秀仁摘要：北京地铁五号线首次在北京地区采用盾构法修建地铁隧道，盾构试验段工程已经取得成功。鉴于盾构隧道设计和施工在很大程度上依靠于地质条件，而北京与上海和广州的地质条件差异很大，无法照搬其经验，因此，通过盾构试验段工程对设计和施工进行了系统的研究，并取得了大量的研究成果。本文以这些设计和施工研究的成果为基础，对设计和施工要点进行阐述，供今后的工程参考和借鉴。一、工程背景及盾构隧道基本情况 1、地铁五号线概况北京地铁五号线南起丰台区的宋家庄，北至昌平区的太平庄。线路全长27.6Km，在四环路南北分别采用了地下和地面、高架线路型式，南段的地下线长16.9km，北部的地面和高架线10.7km。全线共设22座车站，其中地下站16座，高架和地面站6座。图1为地铁五号线工程线路示意图。在地铁五号线工程地下线路段，部分线路在现状宽广的道路下方通过，地面限制条件少，采用技术较为成熟的矿山法施工；而部分线路受环境条件限制，隧道基本在现状低矮破旧的建筑物下通过，对地面沉降的要求较高，加上工程地质和水文地质条件复杂，地面无条件降水，推荐采用盾构法施工。采用盾构法施工的区段为宋家庄～刘家窑地段、东单～和平里北街地段。 2、盾构试验段概况由于北京以往没有采用盾构法施工地铁隧道的工程经验，且本地区的地质条件与国内其他采用过盾构法施工的城市有比较大的区别，为了确保地铁五号线正式施工能够顺利进行，首先选择正线典型的地段开展试验段施工，以摸索和把握北京地区特有条件下的盾构隧道设计、施工技术。盾构试验段选在北新桥站～雍和宫站区间线路的左线（西侧），试验段隧道长度约688m。试验段线路平面见图2，由图上可以看出，试验段隧道基本在现状建筑物下方穿过。

盾构穿越建筑物施工技术措施

盾构穿越建筑物施工技术措施【摘要】在城市地下进行盾构隧道掘进施工，有时盾构将不可避免的穿越建构筑物或地下管线，采取何种施工措施控制其变形，是地铁或其他地下工程盾构施工中不可回避的问题。本文针对成都地铁盾构在砂卵石地层穿越不同结构、基础和建设年代建筑物时所采用的技术措施进行了简单描述，希望能够对相同或接近地层的盾构施工起到借鉴作用。关键词：盾构建构筑物加固施工 1．前言：地铁工程建设所选择线路主要区段均在城市的主城区，因规划和历史原因，地铁隧道线路或将不可避免的在既有建构筑物或地下重要管线的下方穿过。但受盾构施工机理和地质情况的限制，掘进时将引起地面隆起和沉降。如沉降或隆起超过建构筑物或管线允许的变形控制极限，造成地面建构筑物和管线的变形、开裂，甚至建筑物倒塌，可能带来的纠纷对施工产生不可忽视的影响，不但影响施工进度和施工安全，并且会造成严重的社会不良影响。特别是成都砂卵石地层、含水量丰富且有粉细砂透镜体，在扰动状态下掌子面不稳定，地面沉降量和沉降速率均较大，采取何种施工措施控制建构筑物的变形是盾构施工的难点。 2．成都地铁地质情况描述：盾构隧道从<2-8>、< 3-4>、<3-7〉等砂卵石地层中通过。卵石成分主要为灰岩、砂岩、石英岩，卵石的含量达67％，中间夹杂大漂石。砂卵石具有分选性差，强度高的特点（地质情况见图1、图2所示）。隧道通过的地层含水丰富，根据钻孔揭示，隧道区间分布的卵石土及所夹透镜状砂层为地下水主要含水层，含水量丰富，含水层厚20～22 .6m，区间范围内卵石土分选性差，渗透性强。图1、基坑开挖时渣土状态图2、刀盘前掌子面土体 3．盾构施工中引起沉降的情形分析：（1）、盾构掘削面前的地层变形：盾构推力过大和出土率小而引起的挤压隆起和前移；盾构推力过小和出土率大而引起的塌陷。（2）、盾构通过时引起的地面变形：盾构盾体与土体摩擦引起的隆起和前移；刀盘超挖、盾构蛇形扰动引起的地面沉陷。（3）盾尾脱出后的地层变形：盾尾空隙不能及时填充注浆引起沉陷，因过大的注浆量和注浆压力而引起的隆起。盾尾漏水或隧道衬砌漏水引起地下水下降而发生大范围下降，盾构在软弱粘土地层扰动引起的长期固结沉降。因地层变形，邻近的地面或地下建构筑物的外在条件，支撑状态将会发生变化，建构筑物受到不同程度的影响而发生隆起、沉降、倾斜，甚至结构破坏。影响程度的大小取决于建构筑物与盾构隧道的相互关系（距盾构的位置距离、线型、施工段长度）、建构筑物结构条件、刚度、地层的特性等。 4．盾构下穿见构筑物施工的基本技术措施： 1）、盾构下穿建构筑物的技术准备工作（1）、在施工前对建构筑物、管线进行充分调查。收集有关资料，包括建构筑物的设计图纸、竣工图进行研究分析，并对建构筑物进行实地调查分析，必要时实施探槽调查的方法。（2）、经过调查后应明确建构筑物的位置、结构形式及尺寸、何种基础、建筑年代、老化程度、使用状态、产权归属、与盾构隧道的距离及相对位置关系等；对地下管线通过调查应明确管线的功能性质、材质、接口形式、管道输送介质、老化程度、埋深以及产权归属、与盾构隧道的距离及相对位置关系等基本情况。（3）、为避免盾构通过后不必要的纠纷，在盾构通过前根据建构筑物的产权情况、重要性、

南京纬三路盾构隧道建设关键技术(技术篇)

南京纬三路过江通道位于长江大桥上游5km，连接江北新区和主城区，自北起于浦珠路与定向河交叉点，终于江南扬子江大道和定淮门大街，采用双层双管、X型8车道盾构方案：l北线（N线）隧道总长度4.960km，盾构段长度3.557m； l南线（S线）隧道总长度5.330km，盾构段长度4.135km 。南京纬三路过江通道工程平面图

l建设内容：本项目工程主要由浦口接线道路、收费广场、隧道段(包括浦口明挖段、盾构段、定淮门大街明挖段、扬子江大道明挖段)、江南接线道路、管理中心、收费站（已取消）组成。 l建设工期：工期计划四年，2010年12月8日正式开工建设，受复合地层盾构掘进难度大导致工期滞后影响，计划于2015年12 月31日建成通车。 2

地质条件：隧道过江段设计为盾构隧道，盾构隧道大部分处于粉细砂、砂卵石地层中，局部位于淤泥质粉质粘土中，部分地段穿越软硬不均地层。盾构隧道穿越基岩的最大单轴抗压强度为128MPa,基岩石英含量高达65%。 l北线隧道岩层段长度约510m，岩层最大厚度约7.79m； l南线隧道岩层段长度约600m，岩层最大厚度约8.33m。

大、高、薄、长 l大：盾构管片外径14.5m、内径13.3m，属超大直径盾构隧道； 4

5 大、高、薄、长 l 高：管片防水设计水压达0.72MPa ；岩层硬度最高达128Mpa ，石英含量高达65% ；0.72MPa

大、高、薄、长 l薄：江底隧道覆土厚度小，北线隧道局部覆土厚度只有 0.6D ； MIN:0.6盾构直径 N线隧道工程地质纵断面图 6

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异型盾构隧道新技术 1．自由断面盾构法（1）原理概要所谓自由断面盾构法就是在一个普通圆形盾构主刀盘的外侧设置数个规模比主刀盘小的行星刀盘。随主刀盘的旋转行星刀盘在外围作自转的同时绕主刀盘公转，行星刀盘公转的轨道由行星刀盘扇动臂的扇动角度确定。通过对行星刀盘扇动臂的调节可开挖各种非圆形断面的隧道。也就是说，通过对行星刀盘公转轨道的设计可选择如矩形断面，椭圆形断面，马蹄形断面，卵形断面等非圆形断面。此盾构法尤其适用于地下空间受限制的如穿梭于既成管线和水道之间的中小型隧道工程。图-3.1 自由断面盾构构造图图-3.2 可开挖的非圆形断面（2）特点与一般盾构法相比，自由盾构法的特点如下： 1)可开挖多种非圆形断面的隧道，选择细长型断面对宽度或深度受限制的地下空间更有效的得到利用。 2)可根据不同的使用目的合理选择不同断面，比如共同沟和电力管线等选择矩形断面，公路和铁路隧道则选择马蹄形断面等。 3)隧道断面的最大纵横尺寸之比为椭圆形1.5：1.0，矩形1.2：1.0，马蹄形 1.35：1.0。假定各隧道断面的横向宽度等于圆形断面的直径（3.16m），假定圆形断面的面积为1.0，则椭圆形为1.7，矩形为1.5，马蹄形则为1.6。 4)行星刀盘上的刀具以梅花状布置，扇动臂采用计算机自动控制。（a）行星刀盘（b）扇动臂的控制图-3.2 行星刀盘及扇动臂的控制（3）工程实例迄今自由断面盾构法已在下水道工程中运用。下列照片为1例试验性施工和1例实际工程的施工例。试验施工中使用的盾构机宽3.16m，高4.66m的土压式平衡单点铰接盾构。试验施工直线段长度36m，曲线段半径R=60m长度16m。实际工程段盾构机宽3.16m，高4.66m的土压式平衡2点铰接盾构，累积开挖长度565m，曲线段最小曲率半径R=20。（a）纵向椭圆形盾构机（b）试验施工隧道（直线段）（c）实际工程隧道（曲线）照片-3.1 施工实例 2．偏心多轴盾构法（1）原理概要