大直径盾构施工实例
[上海]15m超大直径盾构穿越复合地层关键施工技术案例66页PPT课件
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工程位置
浦口区
N线隧道
潜洲左汊
潜洲
S线隧道
潜洲右汊
梅子洲
梅子洲 右汊
江南
S线隧道工程地质纵断面图
工程概况
隧道结构：双层四车道
管片参数：
每 环： 7B+2L+1F 管片宽： 2000mm 管片厚： 600mm 楔形量： 48mm 安装方式：错缝拼装
双层4车道
Φ13.3m
衬砌厚0.6m
一个隧道，上下两层，四个车道，南上北下。
薄----最小覆土厚度0.6D(D为隧道直径） 长----盾构一次掘进距离长达(S线4135m）
S线4135m
0.6D
工程特点 险----地质条件复杂，需穿越卵石层、泥岩层、砂岩层，同时
沿线需穿越桩群和风井，并可能存在孤石、漂木、铁锚、沉船 等不明障碍物。
风井
二、管 理 体 系
机构设置
根据工程施工需要，中交隧道工程局有限 公司组建了项目经理部，项目经理部下设“七 部两室”：工程部、安质部、物资部、设备部、 科技部、财务部、计合部、试验室、综合办公 室。根据工程地域特点项目部下设四个工区： 盾构工区、梅子洲工区、江南工区和管片预制 场。
盾构开舱作业
1、泥膜的形成机理和泥水平衡
地层
泥浆渗透带 泥皮
在压力作用下，泥水中的悬浮颗粒
随着泥水渗入到开挖面土体颗粒空隙中，
泥浆
产生填充孔隙的阻塞和架桥效应，形成 泥膜。
压力泥水通过泥膜对挖掘面土体产生支撑的平衡效果。这种动态的 平衡就叫泥水平衡。
在盾构掘进中，盾构刀具不断地切削开挖面土体的过程，也是泥膜不 断地被破坏和再建立的循环过程。不同的地质其泥浆配置不同，泥膜形
B、硬岩工况-----滚刀冲前头、刮刀当助手
超大直径盾构穿越浅覆土水下隧道施工工法
超大直径盾构穿越浅覆土水下隧道施工工法中铁**集团有限公司1、前言盾构法进行水域(江、河、湖、海)下隧道施工时，由于隧道使用线路上的因素限制，使得有时隧道所处位置的上覆土层较浅。
盾构机在高水压、强透水、浅覆土（覆盖层厚度不足一倍盾构机直径）条件下的掘进过程中，极易发生掌子面失稳、地层隆陷、透水冒浆和局部扰动液化，施工技术难度和工程风险极大，属于世界级技术难题。
中铁**集团有限公司针对南京长江隧道工程盾构隧道始发浅埋段及江中浅覆土段(该段覆土最小厚度大约在10.49m～12.34m间，有72m覆土厚度不足一倍盾构直径，最小覆土厚度仅为0.71倍盾构直径)，受到盾构掘进扰动后，土体易发生液化现象，易坍塌；且当盾尾密封效果不佳或注浆量设置不合理时，均可能发生涌水涌砂等技术难点进行研究，在总结超大直径盾构穿越浅覆土水下隧道施工技术的基础上，形成该工法。
该工法在技术创新上达到了国际先进水平。
经教育部科技查新工作站查新，查新结果：本课题针对长江南京段以松散、稍密~中密的粉砂为主的高透水性江中地层，其最大水压达到7.0kg/cm2(即相当于70cm水头压力)，开挖直径达14.96m，距离超过3km等现象，拟通过调研、理论分析、实物试验、模型试验、三维数值可视化仿真模拟和现场实测等手段，研究盾构法穿越长江隧道建造的一系列关键技术及其施工风险分析评估体系和健康监测体系，上述内容尚未见有公开文献报道。
2010年9月9日通过了中国建筑业协会全国建筑业新技术应用示范工程成果评审，评审意见：“复杂地质条件下超大直径盾构隧道浅覆土穿越长江技术”达到国际先进水平。
该工法应分别应用于南京长江隧道工程左、右线江中段及始发段，推广应用成绩显著。
该工法解决了在强透水地层、不进行地层处理条件下穿越江中浅覆土段的施工技术难题。
由于受各种客观条件的制约，很多跨江跨海盾构隧道面临长距离（尤其是石英含量高的砂层）、覆土层薄、水深深、水压高等技术难题，同时也带来施工安全风险极大的难题，该成果在类似工程建设中有重要的指导意义，在大型铁路工程、公路工程及市政工程中具有良好的推广价值，应用前景将非常广阔。
大直径泥水盾构穿越排水板施工工法
大直径泥水盾构穿越排水板施工工法1．前言为满足我国大中城市建设经济发展的需求，对地下空间开发利用日益增长。
大直径盾构隧道在大中城市的公路、地铁、铁路、轨道交通、综合管廊建设等方面发挥着越来越重要的作用。
目前在上海、武汉、南京等城市已建成多条大直径穿江越海隧道，在深圳、广州、汕头等地区有多条在建大直径穿江越海隧道，国内超大直径市场竞争愈演愈烈，对公司在大直径盾构隧道施工方面技术的总结提高提出了严格的要求。
嵊泗至定海公路工程普陀鲁家峙至东港工程，海底盾构隧道在进入沈家门港海域前需穿越排水板，穿越长度约90m。
排水板主要用于海堤基础固结，材质为PVC，间距1.5m，正方形布置，长度15m，侵入盾构隧道3~4m；穿越地层主要为黏土、粉质黏土地层，隧顶为回填土、海积淤泥层，自稳能力较差，且部分排水板位于海堤下方，对地层沉降控制要求高。
根据国内既有工程的施工经验，如采用预加固处理，不仅工期长，费用高，且对原结构和周边环境影响较大，如采用常规刀具直接切削，则会出现排水板未充分切断、缠绕刀盘、造成出渣系统堵塞等情况，造成盾构异常停机，增加盾构施工风险；项目通过在刀盘上合理设置高利刃撕裂刀，成功完成了盾构下穿排水板段施工。
在认真总结大直径泥水盾构穿越排水板施工技术后，形成该工法。
2．工法特点2.1安全性高。
本工法通过在刀盘上合理设置高利刃撕裂刀、直接掘进穿越排水板，不需对既有排水板进行预处理，减少对原地层的扰动，同时又避免常规刀具对排水板切削效果较差，降低了盾构施工对原设计和既有建（构）筑物的影响，提高盾构施工安全。
2.2节约工期。
采用盾构直接掘进穿越，减少预处理周期，节约整体施工工期。
2.3降低施工成本。
避免对既有排水板进行预处理，降低施工成本。
2.4减少对周边环境影响。
减少预处理或采用常规刀具穿越时对周边环境、原设计、既有建构筑物的影响。
3．适用范围本工法适用于盾构法下穿地基固结型排水板的各类工程。
4．工法原理施工前根据排水板和区间隧道位置关系、盾构掘进配套的环流系统，并结合盾构下穿时线路平纵设计文件，在刀盘上新增焊接高利刃撕裂刀，并在盾构下穿排水板施工期间严格遵循“高转速、低贯入度、严格控制土压、密切进行地表沉降监测联动”的理念，施工后加强地面及建（构）筑物的监测，确保盾构安全、顺利下穿排水板施工。
超大直径泥水盾构干接收施工工法(2)
超大直径泥水盾构干接收施工工法超大直径泥水盾构干接收施工工法一、前言超大直径泥水盾构干接收施工工法是一种在地下大直径隧道工程中采用的施工方法。
本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点超大直径泥水盾构干接收施工工法具有以下几个主要特点：1. 适用于大直径隧道施工，可达到4米以上的直径；2. 使用泥水盾构机进行施工，可实现同时掘进和支护；3. 施工速度快，效率高，提高工程进度；4. 支护结构稳定，确保工程安全；5. 可在各种地质条件下施工，适应范围广。
三、适应范围超大直径泥水盾构干接收施工工法适用于以下地质条件：1. 岩石地层：适用于岩石地层，对于硬岩和软岩都有良好的适应性；2. 地下水位：适用于地下水位较高的地区，可通过泥水盾构机进行排水；3. 软土地层：适用于软土地层，可以通过施工工艺和合适的支护结构保证施工的稳定性。
四、工艺原理超大直径泥水盾构干接收施工工法的工艺原理是通过泥水盾构机进行隧道的掘进和支护。
泥水盾构机由掘进机构、推进机构和支护结构组成，通过不断推进、掘进和注浆的方式，完成隧道的施工过程。
掘进机构：掘进机构由盾构头、刀具和刀盘组成，通过旋转和推进的方式掘进隧道。
刀具在掘进的同时将土层切割成泥浆，经过盾构机内部的输送管道排出。
推进机构：推进机构由推进缸和液压系统组成，通过液压系统提供的力量推动盾构机向前推进。
推进缸和掘进机构协同工作，保证泥水盾构机的前进速度和方向。
支护结构：施工过程中，通过注浆和安装衬砌管对隧道进行支护。
注浆在隧道顶部和侧壁注入，形成稳定的土体-注浆体-衬砌体的复合结构，增加隧道的稳定性和承载力。
五、施工工艺超大直径泥水盾构干接收施工工法主要包括以下几个施工阶段：1. 准备工作：确定施工范围和进场道路，搭建临时施工设施，组织施工人员，并进行现场勘察和地质勘探。
2. 掘进：安装泥水盾构机，进行掘进工作。
城市大直径泥水盾构洞内接收施工技术-最新文档
城市大直径泥水盾构洞内接收施工技术引言近年来我国城市地下交通建设蓬勃发展。
随着盾构机施工技术的日趋成熟和盾构机施工机械化程度高、施工速度快、对底层及周边环境影响小、人员工作环境好等优点，盾构施工法成为城市地下交通建设的首选工法。
但由于受限于城市既有建筑环境影响，盾构机到达接受端的接受方式受到很大的限制；盾构机很难实现竖井直接接收，而更多的采用旁井接收或洞内接收，这就对接收端施工技术提出了更高的要求。
北京铁路地下直径线地处北京市中心城区，由于本项目不设盾构接收井，盾构接收通过在东端暗挖段洞内设置扩大段，作业空间小，无法使用大型吊装设备等诸多困难及施工难题，工程通过系统的思考、分析和论证，深入的研究与实践，形成了可靠的盾构接收施工技术，对大直径泥水平衡盾构的洞内接收具有较大的借鉴价值。
1.工程概况1.1盾构接收端概况盾构接收端位于前门东大街南侧辅路，该位置南侧距隧道7.5米位置为前门东大街6号楼，北侧为地铁二号线，另在接收端范围在有两条与隧道平行的管线，分别是：横断面结构尺寸为2.0*2.0m的电力管线；直径为Φ1000的上水管线。
本项目不设盾构接收井，设计考虑通过在东段暗挖段与盾构衔接位置对一定区域内的暗挖段进行扩大，盾构到达后刀盘破除洞门衬砌结构进入暗挖扩大段，然后停机分解刀盘及其它各系统，盾壳弃于洞内，最后直接在盾壳内浇筑钢筋混凝土实现盾构接收及拆机。
盾构接收的暗挖扩大段已提前施工完成，衬砌内壁里程为DK1+624-DK1+609.15（共14.85米长）。
该段暗挖段宽净宽13米，最大净高13.85米，为弧形断面，拱部内壁设计半径为8.25米。
设计该段底部做设备安装层使用，中间通过中层板将上下进行分隔，支撑柱及中层板施工已完成，其中中层板距盾构接收端墙净距为1650mm。
根据扩大段采用洞桩法施工，其中盾构洞门墙竖向每障隔4米设置有角撑。
盾构洞门端头墙厚1350mm，其中初期支护分两次施作，厚度为350+150mm，二衬为850mm厚钢筋混凝土墙。
大直径土压平衡盾构多级出渣施工工法(2)
大直径土压平衡盾构多级出渣施工工法大直径土压平衡盾构多级出渣施工工法一、前言近年来，随着城市建设的不断推进和城市地下空间的日益开发利用，大直径土压平衡盾构技术逐渐成为城市地下工程建设中的主流施工方法。
其中，大直径土压平衡盾构多级出渣施工工法作为一种先进且高效的方法，被广泛应用于城市地铁、交通隧道和地下管廊等项目的施工中。
本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、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等内容。
二、工法特点大直径土压平衡盾构多级出渣施工工法具有以下特点：1. 多级出渣系统：通过多级轴向叶轮和多级泵浦的组合，将岩屑分级输送到盾构机后部斗板内，实现了高效清理和排出。
2. 高效出渣：采用多级出渣系统，对不同粒径的岩屑进行分类处理，避免堵塞和堆积，提高了出渣效率。
3.排渣平稳：通过优化出渣系统的设计，确保泥浆排出的平稳性，减少了震动和泥浆溅射，保证了施工过程的顺利进行。
4. 施工速度快：大直径土压平衡盾构多级出渣施工工法具备高效出渣和平稳排渣的特点，使施工速度得以大幅提升。
5. 环境友好：采用多级出渣系统，能够有效过滤岩屑中的固体颗粒和大分子有机物，降低污染对环境的危害。
三、适应范围大直径土压平衡盾构多级出渣施工工法适用于以下工程项目：1. 地铁隧道：在城市地铁隧道的施工中，该工法能够提高隧道的开挖速度，并保证施工过程的平稳进行。
2. 交通隧道：无论是公路隧道还是铁路隧道，该工法都能够适应不同地质条件下的施工要求。
3. 地下管廊：对于地下管廊的建设，大直径土压平衡盾构多级出渣施工工法可确保施工过程的安全和高效。
四、工艺原理大直径土压平衡盾构多级出渣施工工法通过合理设置多级出渣系统，将岩屑分类处理，实现高效清理和排出。
在施工中，盾构机向前推进时，盾构脸部掌子面产生的岩屑会被多级叶轮和泵浦吸入，经过分类处理后，较大颗粒的岩屑被输送至机尾区，而较小颗粒的岩屑则被输送至轴向叶轮，最终由出渣泵排出。
[上海]15m超大直径盾构穿越复合地层关键施工技术案例
![[上海]15m超大直径盾构穿越复合地层关键施工技术案例](https://img.taocdn.com/s3/m/44a7af154b73f242326c5f12.png)
程掘进寿命要求的现状下，不得不寻求中途更换刀具的技术突 破。 刀具更换分为常压开舱更换和带压开舱更换两种方式，地质复 杂性、多变性和周边条件的局限性，尤其是深水江河下，很难 实现常压条件下开舱更换刀具，因此带压开舱更换刀具成为唯 一的选择。 带压开舱分为常规压缩空气条件下开舱和饱和压缩空气条件下 开舱两种形式，实践表明后一种开舱方法具有极大的优越性。
机构设置
项目经理部
综合办公室
工程管理部
财务部
物资部
安质部
计合部
科技部
设备部
试验室
管 片 预 制 场
盾 构 工 区
梅 子 洲 工 区
江 南 工 区
三、施 工 进 度
管片预制场
管片预制场：承担2070环管片和2070块口型构 件施工任务，目前管片预制完成1639环，口型 构件1839块。
盾构工区
刀盘伸缩
尾刷更换
5道盾尾密封刷------阻隔洞外高压泥水进隧道，尾刷
在掘进过程中如有损坏，最内侧两道可以检查和更换。
16.1m
5道盾尾刷隔离1MPa水压和土压
管片预制与拼装技术
管片预制
隧道管片：外径14.5m，内径13.3m，环宽2m，管片厚度0.6m，楔形量
为48mm。隧道衬砌采用单层管片，为通用环楔形管片，每环由10块管片构成。 其中标准块7块(B1，B2，B3，B4，B5，B6，B7)，邻接块2块(L1，L2)，封顶 块1块(F)。管片环与环之间用58根T30的纵向斜螺栓相连接，每环管片块与块 间以3根T36的环向斜螺栓连接，环向斜螺栓共30根。
可视化刀具检测系统
超大直径盾构施工技术综述
超大直径盾构施工技术综述预览说明:预览图片所展示的格式为文档的源格式展示,下载源文件没有水印,内容可编辑和复制超大直径盾构施工关键技术综述王华伟仲铁十四局集团有限公司)一、工程概况1.1地理位置连接河西南京长江隧道工程位于南京长江大桥与三桥Z 间，浦口区，是南京市跨江发展战略的重要标志性工-新城区梅子洲它的建成将彻底改变目前南京市长江单一的桥梁过江交通方程，式，对于缓解跨江交度约,最大水深约28.8m o)0.7D 最大水压力为6.5kg/cm( 10.49m 江中最小覆土厚度为，2.隧道所穿越的主要地层包括：填土和淤泥质粉质粘土、粉土、粉砂、粉通压力，促进沿江经济发展，造福百姓，具有十分重要的意义。
图例洲堤内低漫滩水域堤内高漫苏堤外离漫滩南京长江隧道水文和地质条件1.2, 2600m 盾构隧道穿越的江面宽细砂、砾砂、圆砾以及少量强风化粉砂质泥岩。
其中盾构穿越强透水地层(渗透系数达10-10cm/s) 2672m,占盾构段s 总长度的88.4%,对刀具磨损严重、造成掘进困难的砾砂、圆砾复合地层地段长1325m,占整个隧道长度的43.8%。
1.3设计情况南京长江隧道工程全长5853m,按双向6车道快速通道规模建设，设计车速80公里/小时。
其屮左线盾构施工段长3022m, 右线盾构施工段长3015m。
隧道施工采用两台直径14.93m的泥水平衡盾构机，由江北工作井始发向江心洲接收井同向掘进。
盾构隧道管片内径13.30m,外径14.50m,厚度60cm。
每环衬砌由10块管片组成，环宽2m o管片拼装设计为7块标准块、2 块相邻块和1块封顶块，分Z型丫型两种管片模式。
管片设计强度C60,防水等级S12。
二、国内外超大直径盾构隧道建设情况介绍盾构法隧道施工技术问世至今已有近200年，作为隧道建造的一种先进技术一一盾构法已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电隧道等工程领域，但超大直径盾构隧道工程实例并不多见，国内外典型的工程项目主要有：1、国外超大型水下盾构工程典型项目(1)日本东京湾横断公路隧道：1997年建成，跨海双向4车道公路隧道，盾构机直径①14.14m,隧道总长度9.1公里，被人工岛分为4.6公里和4.5公里长的两段，每段由两台盾构机对向各掘进约2.5公里；主要地质为软弱的冲积、洪积黏性土层以及洪积砂层，最大水压6kg/cm,属于当时最大直径盾构隧道。
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大直径盾构施工实例统计序号
时间
工程名称
掘进距离（m）
施工单位
盾构直径
制造商
备注
1
1996
上海延安东路
1310
上海隧道股份
Φ11.22m
日本
泥水
2
2005
武汉长江隧道
2538
中铁隧道
Φ11.38m
北方重工/NFM 泥水
3
2005
南京长江隧道2933
中铁十四局
Φ14.93m
海瑞克
泥水
4
2007
上海长江隧道7472
上海隧道股份Φ15.43m
海瑞克
泥水
2007
上海西藏南路隧道1176
上海城建集团
Φ11.36
上海城建集团等
泥水
6
2007
狮子洋隧道
2370
中铁隧道
Φ11.97m
北方重工/NFM
泥水
7
2008
北京铁路地下直径线5175
中铁隧道
Φ12.04m
北方重工/NFM
泥水
8
2008
上海打浦路隧道复线工程1462
上海隧道股份
Φ11.22m
上海隧道股份
泥水
9
2009
上海外滩通道
1098
上海隧道股份
Φ14.27m
上海隧道股份
土压
10
2010
天津地下直径线2146
中铁十六局
Φ11.97m
北方重工/NFM 泥水
11
2011
北京地铁14号线3239
北京城建
Φ10.26m
华隧通/日本日立土压。