盾构始发和到达端头加固施工工艺工法
盾构始发和到达端头加固施工工艺工法
QB/ZTYJGYGF-DT-0405-2011
城市轨道交通工程有限公司王联江
1 前言
工艺工法概况
盾构始发和到达时，工作面将处于开放状态且持续时间较长，工作面的稳定与否直接影响盾构始发和到达安全。对始发和到达端头地层加固，要使加固体的强度，均匀性和止水性满足长时间开放状况下洞门的稳定性要求，并满足设计和相关规范要求，防止出现工作面涌泥、涌砂，甚至坍塌等情况的发生，确保盾构施工安全顺利。
盾构始发和接收端头加固常规采用的方法主要有：注浆法、深层搅拌桩、高压旋喷桩、冻结法、素砼地下连续墙（钻孔灌注桩）以及降低地下水位等工法。其主要目的是提高软弱地基的承载力，降低地下水位，保证地基的稳定，防止出现工作面涌泥、涌砂，甚至坍塌等情况的发生，确保盾构施工安全顺利。
工艺原理
由于盾构始发和接收时的荷载较大，端头所处地层土质又较软弱，强度不足或压缩性大，不能在天然地基上直接施工时，可针对不同情况，采取各种人工加固处理的方法，以改善地基性质，增加土体的稳定性，减少地基变形和基础埋置深度。地基加固的原理是：将土质由松变实，将土的含水量由高变低，起到固结、稳定、止水的效果，即达到地基加固的目的。
2 工艺工法特点
根据盾构隧道所处的地层情况，结合现场实际情况，确定技术可行，经济合理的加固方案。
常规采用深层搅拌桩，加固体均匀性好，强度、止水性和抗渗性满足设计要求。
组合采用加固+降水的方案，在满足施工的前提下，大大降低了施工风险。
采用监测信息化技术指导施工，使施工质量、安全始终处于受控状态。
提高土的抗剪强度，防止过大的剪切变形和剪切破坏，提高地基承载力；
降低土的压缩性，减小地基变形和不均匀沉降；
改善土的渗透性，减小渗流量，防止地基渗透破坏；
改善土的特性，减轻振动反应，防止土体液化。
3 适用范围
本工艺工法适用于盾构始发和到达施工。
4主要引用标准
《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299）；
《盾构法隧道施工与验收规范》（GB50446）；
《地基与基础工程施工及验收规范》(GB50208)；
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202）；
其他国家现行有关施工及验收规范、质量技术标准。
5 施工方法
盾构端头加固体的强度、均匀性及止水性是施工控制的三个重要方面。加固效果应满足洞门破除后加固体能有效抵挡洞门处水土压力，有一定的强度，整体性和自稳能力，且能有效封堵地下渗水。端头土体加固方案设计应在对地质条件、
地面环境和地下管线详细调查了解的基础上，充分考虑场地条件施工工期等要求，经技术、经济比较后确定安全可靠的加固方案。在加固方案的选择上，不论采用哪种方案进行加固，一定要考虑在加固体和围护结构之间设孔注浆，以封堵加固体与围护之间的施工冷缝，封堵可能存在的来水通道。
端头加固范围
为保证洞门破除的安全和盾构机始发进入加固体（或到达时破开洞门）时端头土体的自稳性和水稳性，盾构始发和到达端头需进行加固处理，其加固范围一般为隧道上下左右各3m，加固长度始发端头为盾构机盾尾完全进入橡胶帘布时盾构机全部在加固体并且至少还有2m在加固体内，到达端头为盾构机破开土体露出刀盘时盾构机已经进入加固体2m。同时要求在加固体与围护结构之间设置一排注浆孔，在盾构始发前，需进行压密注浆，封堵可能产生的施工冷缝。
端头加固方法
目前常见的端头加固方法主要有：注浆法、深层搅拌桩、高压旋喷桩、冻结法、素砼地下连续墙（钻孔灌注桩）以及降低地下水位等工法，各工法见表1。
表1 端头加固工法汇总表
加固方案设计举例
根据地质条件和以往设计、施工经验，端头加固方案往往是几种工法的单独使用或组合使用，根据工程具体情况而定。举例如下：
【例1】苏州地铁1号线会展中心站端头隧道范围内地层为粉砂层，为良好的赋水、透水底层，隧道埋深为9.27m，经采用ф600mm＠300mm单重高压旋喷桩配合ф850mm＠600mm三轴深层搅拌桩进行端头加固施工，其中单重高压旋喷桩在车站顶板完成后施工。在加固体外侧和中部设置共3个降水井备用（围护桩背后
行。见图1
【例2
19.18m,
600mm三重高压旋喷桩配合水平注浆，辅助以降水进行加固。见图2。
图2 武汉工业四路站盾构始发端头加固平面示意图【例3】广州地铁3号线客～大区间大塘站北端头地层由上而下依次为：<1>杂填土、<2-1>淤泥及淤泥质土层、<4-1>冲洪积土层、<5-1>可塑或稍密状残积土层、<5-2>硬塑或中密状残积土层、<6>全风化泥岩、<7>强风化粉砂岩等地层。
【例4】南京地铁2号线集庆门大街站端头隧道范围内地层为淤泥质粉质粘土（②-2b4）、粉砂（②-2d3）、淤泥质粉质粘土（②-3b3-4）和②3c2-3粉土，地下水具有承压性，承压含水层中地下水与长江及秦淮河均有一定的水力联系。盾构接收有涌砂涌水的风险。由于一期的常规法端头加固失效后，经专家评审，
采用冷冻法进行端头加固。
图3 南京集庆门大街站站盾构接收端头加固平面示意图
6 工艺流程及操作要点
端头土体加固方案设计应在对地质条件、地面环境和地下管线详细调查了解的基础上，充分考虑场地条件施工工期等要求，经技术、经济比较后确定安全可靠的加固方案。 施工工艺流程
6.1.1 地基土加固
图5
3 注浆
6.1.2 降水施工6.1.3
操作要点
目前常见的端头加固方法主要有：注浆法、深层搅拌桩、高压旋喷桩、冻结法、素砼地下连续墙（钻孔灌注桩）以及降低地下水位等工法。根据施工原理和施工方法一般分为3类：一是旋喷、搅拌、素墙等地基土加固类型；二是降水固结类型；三是冷冻法加固。
6.2.1 搅拌桩施工要点
开机前必须探明和清除一切地下障碍物，须回填的部位要分批回填夯实，以确保桩的质量。
桩机行驶路轨和轨枕不得下沉，桩机垂直偏差不大于1%。
水泥宜采用级普通硅酸盐水泥，参入比8%～16%，可根据情况参入不同类型外加剂。
桩与桩搭接时间不应大于24h，若超过，应在第二根桩施工时增加20%注浆量，同时减慢提升速度；若相关时间太长，第二根无法搭接，应在设计认可下采取局部补桩或注浆措施。
6.2.2 旋喷桩施工要点
设备安装平稳对正，开孔前须严格检查桩位和开孔角度。
确保引孔深度达到设计要求。
保持引孔泥浆性能，孔壁完整，不坍孔，确保高喷管顺利下至孔底。
高喷管下至距孔底时，应先启支浆泵送浆，同时旋转下放，下到孔底（开喷深度）后，再启动高压泵和空压机，各项参数正常后方可提升。
高喷作业中，必须注意观察气、浆压力和流量达到设计要求，发现异常，要立即停止提升，查明原因，及时处理。
分节拆卸高喷管时，动作要快，尽量缩短停机时间。因故停机（卸管或处理故障）时，需将近高喷管下放至超过原高喷深度～处，重新开机作业，以避免固结体出现新层。
6.2.3 注浆法施工要点
注意测量钻孔中的涌水量，并做好记录。
注浆时必须观测井壁变化，发现有漏浆时，根据现场情况采取切实可靠措施。
当达到规定注浆压力时，持续10分钟即停止注浆。
注浆间歇或注浆结束必须冲洗注浆管路。
注浆加固实施前，应进行工艺性试验，调整水灰比和注浆压力，要求扩散半径～。
6.2.4 降水法施工要点
成孔用泥浆护壁，孔口设置护筒，以防孔口塌方，并在一侧设排泥沟、泥浆坑。
安装水泵前，用压缩空气洗井法清洗滤井，冲除尘渣，直到井管内排出的水由浑变清，达到正常出水量为止。
水泵安装后，对水泵本身和控制系统作一次全面细致的检查，合格后进行试抽水，满足要求后转入正常工作。
观测井中地下水位变化，作好详细记录。
6.2.5 冻结法施工要点
开孔间距误差控制在±20mm内。在打钻设备就位前，用仪器精确确定开孔孔位，以提高定位精度。
按要求钻进、用灯光测斜，偏斜过大则进行纠偏。钻进3m时，测斜一次，如
果偏斜不符合设计要求，立即采取调整钻孔角度及钻进参数等措施进行纠偏，如果钻孔仍然超出设计规定，则进行补孔。
冻结管（含测温管）采用丝扣联接加焊接。管子端部采用底盖板和底锥密封。冻结管安装完，进行水压试漏，初压力，经30分钟观察，降压≤0．05MPa，再延长15分钟压力不降为合格，否就近重新钻孔下管。
为确保冻结施工顺利进行，冷冻站安装足够的备用制冷机组。冷冻站运转期间，要有两套的配件，备用设备完好，确保冷冻机运转正常，提高制冷效率。
冷冻机组的蒸发器及低温管路用棉絮保温，盐水箱和盐水干管用50mm厚的聚苯乙烯泡沫塑料板保温。
设备安装完毕后进行调试和试运转。在试运转时，要随时调节压力、温度等各状态参数，使机组在有关工艺规程和设备要求的技术参数条件下运行。
7 劳动力组织
一般根据加固工程量及现场场地情况，进行人员安排。
表2 单工作面作业劳动组织表
注：冷冻法施工时，需要配合人员较多，一般为48人。
8 主要机具设备
搅拌桩施工机具
表3 搅拌桩主要施工机具
旋喷桩施工机具
表4 旋喷桩主要施工机具
冷冻法施工机具
表5 冷冻法主要施工机具
9质量控制
高压旋喷加固
9.1.1 易出现的质量问题
1先进行试桩施工，确定使用的施工配合比。
2桩的垂直度控制不够导致桩底分叉、侵限等。
3喷浆量不足导致搅拌不均匀。
4水泥浆拌制时间过长，导致浆液不能使用。
5旋喷过程中，注意对注浆压力的控制。
9.1.2 保证措施
1水泥浆宜在旋喷前一小时内搅拌，喷浆过程中冒浆应控制在10～25％。相邻两桩施工时间间隔不超过48小时，间距不小于2m。
2成桩过程中钻杆的旋转和提升必须连续不中断，拆卸钻杆续喷时，注浆管搭接长度不得小于100mm。
3在高压喷射注浆过程中出现异常情况时，应及时会同监理工程师查明原因
并采取措施补救，排除故障后复喷高度不得小于500mm。
4施工过程中应对附近防汛墙、地面、地下管线的标高进行监测，当标高的变化值大于±10mm时，应暂停施工，根据实际情况调整压力参数后，再行施工。搅拌桩施工
9.2.1 易出现的质量问题
1关于施工用配合比，应先进行试桩施工，确定使用的施工配合比。
2桩的垂直度控制不够导致桩底分叉、侵限等。
3喷浆量不足导致搅拌不均匀。
4水泥参量不足，达不到设计要求的承载力。
9.2.2 保证措施
施工中除了加强施工参数的控制外，还需从以下几个方面进行质量控制。
1垂直度：根据要求，基坑围护结构允许垂直度偏差必须控制在3/1000以内，对桩位放样、桩机垂直度校正都必须严格控制，按照规范要求进行施工。
2水泥用量：水泥掺入量暂按35%考虑，水泥掺入量的大小直接影响到端头加固的强度是否满足设计要求，在施工中要求均匀、连续的注入拌制好的水泥浆液，钻杆提升完毕时，设计水泥浆液全部注完。
3搅拌水泥土的均匀性：为了达到搅拌水泥土的均匀混合，开动灰浆泵待水泥浆液到达搅拌头时，边注浆、边搅拌、边提升（下沉），使得水泥浆和原地基土充分拌和，提升到桩顶设计标高后再关闭灰浆泵。
4施工深度：施工中必须严格控制，利用桩机钻杆长度以及型钢顶标高来控制。
5搅拌桩的咬合施工：三轴搅拌桩搭接施工以是依靠搅拌桩套钻一孔来实现
的，为保证端头加固的作用，采用单侧挤压式施工。
冷冻法加固施工
9.3.1 易出现的质量问题
1在管路连接时，对管路的密封性的检查。
2加入盐水后，及时对盐水的比重进行复查。
3运行过程中，注意对盐水液面的观察并做好记录。
4运行过程中，注意对盐水温度的检查。
5开挖前，应先施工探孔，结合测温的情况综合分析加固质量。
6打孔时，如果孔位偏差过大，应在旁比补打加强孔。
7过程中注意对测温孔、泄压孔的保护。
9.3.2 保证措施
1认真分析该工程地质资料，精心编制施工技术设计和施工组织设计。
2控制冷冻孔和冻结器施工质量，确保冻结质量符合要求。
3严控冷冻站安装质量，提高制冷效率，确保盐水降温符合要求。
4测温孔布置在相邻冻结孔终孔间距较大的界面上。具体位置由现场技术负责人和项目经理共同商定。测温管的下放及焊接严格按冻结孔的质量要求施工，并及时绘制偏斜平面图。
5钻进时，应按深度及地层情况的需要，及时增减钻铤，要求作到均匀、匀速钻进，严禁忽快忽慢，压力忽大忽小。
6冻结管应进行地面配组，丈量全长，做好记录，下管时应清除管内异物，保持清洁，试压封口后，应及时将冻结管周围的空隙用土填实，防止泥浆串孔。
7偏斜。冻结孔平均偏斜率不得大于%，冻结孔终孔间距不大于设计值，否则
应予以补孔，冻结深度应满足设计要求，下管长度应不小于设计冻结深度。
8测斜。冻结孔施工过程中使用灯光经纬仪进行终孔和成孔测斜并及时绘制冻结孔偏斜平面图。
10．安全措施
在整个土体加固的过程中，针对各项工艺，有不同的安全注意事项和相应的保证措施，具体如下：
旋喷桩
10.1.1 主要安全风险分析
旋喷桩施工的安全风险主要有以下几个方面
1压力阀的失效，空压机的安全性检查。
2设备所在施工区的地基承载力满足要求。
3在装、拆钻杆过程中的掉落伤人等。
10.1.2 保证措施
1对加固范围内的管线、障碍物仔细调查，防止出现意外管线损坏。
2桩机通过场区前，对软弱地段进行适当处理，防止桩机陷入。
3桩机移动过程中，一定要平稳；钻进过程中要尽量打开斜撑。严防设备倾倒。
4施工前，对施工区域做好标识，防止无关人员进入造成意外伤害。
5浆液拌制过程中，各个环节需严密配合。
搅拌桩
10.2.1 主要安全风险分析
一般采用的三轴或双轴搅拌桩机由于设备大，高度高，对施工场地的要求相
对较高，主要安全风险有以下几点：
1三轴或双轴设备的倾覆，特别是在有台风的地区施工，应有有效的设备加固措施。
2三轴配套使用的水泥罐，由于高度高，自重大，应在加强基础的同时，做好拉结（防风）。
3三轴高压输送的浆液，应有专人负责对管路进行维修、保养，防止过程中浆管的破损伤人。
10.2.2 保证措施
1对加固范围内的管线、障碍物仔细调查，防止出现意外管线损坏。
2桩机通过场区前，对软弱地段进行适当处理，防止桩机陷入。
3桩机移动过程中，一定要平稳；钻进过程中要尽量打开斜撑。严防设备倾倒。
4施工前，对施工区域做好标识，防止无关人员进入造成意外伤害。
5浆液拌制过程中，各个环节需严密配合。
冷冻法
10.3.1 主要安全风险分析
冷冻法加固一般的安全风险主要有以下几个方面：
1冻结孔施工时孔位偏差较大，导致不能达到冻结交圈的要求。
2冻结过程中的盐水损失严重，盐水渗入土体中，导致土体不能被加固。
3冻结过程中，盐水进出的温度变化不稳定，导致冻结效果不能达到设计要求。
4探孔中的涌水涌砂，应立即加强冷冻，必要时可采用液氮加强冻结。
10.3.2 保证措施
1冷冻孔开钻前应提前查明地下管线及地下建（构）筑物，对有影响的应及时提出改移和保护措施，切记没有查明不得进行施工。
2机械移位，必须切断电源，必须有专人照管电缆。
3在危险地段设立安全标志。
4联络通道在开挖前制定相关应急预案，确保万无一失。
5钻孔过程中出现涌水、涌砂时，及时进行二次补偿注浆。
6钻进过程中，遇到不明气体时，先探测其成分和浓度，安全后方可继续施工。
11 环保措施
端头加工过程中，容易出现扬尘、地下水污染、市政管井堵塞、道路污染等情况。为将因端头加固带来的环境污染降到最低，特从以下几个方面着手：粉尘治理、噪音治理和水浆污染治理三同时。特别是噪音控制，计划分时段施工。尽量在夜间做辅助工作，大型机械设备不起动，以减少扰民。
需采用发电机的加固部位，需增设隔音棚，将噪声尽量降到最低。
泥浆及置换土及时清理，归并泥浆池，尽量缩短污染时间。
保持现场平面整洁，各种材料、机具、操作台按平面图位置堆摆整齐。
定时对现场进行撒水，以防起风扬尘。
加固设计方案采用的浆液必须经过检测，对地下水等无污染。
定期对加固端头周边的管井进行检查，防止加固过程中出现串浆等现象堵塞管井。
12 应用实例
工程简介
由中国中铁一局城轨分公司承建的南京地铁二号线集庆门大街站～茶亭
站～莫愁湖站～汉中门站盾构区间隧道。盾构始发和接收共计12次，端头加固6次。其中由于集庆门端头地质情况复杂，地下水和长江及秦淮河水系有一定联系，最终采用了冷冻法加固施工。
施工情况
项目部在加固过程中，严格按照设计和规范要求，实施过程中，项目组织精
兵强将，合理组织施工，对端头加固的各个环节进行全程跟踪，根据各项施工记录数据和盾构穿越过程中的记录，预设的各项指标均达到要求，满足设计和规范要求，为盾构安全施工提供了保证。
工程结果评价
南京地铁二号线TA07标区间盾构端头加固取得了成功，保证了施工工期和质量，同时降低了施工风险，保障了施工安全，得到了业主、监理、设计单位以及上海、南京地铁方面专家的一致肯定和表扬，同时也取得了很好的经济效益和社会效益。2008年被南京地铁公司评为安全文明施工工地，优质优价单位。2010年别集团公司评为优质工程奖，形成的科研论文或股份公司二等奖，集团公司一等奖。
建设效果及施工图片
图9 端头加固三轴设备图10 三轴搅拌加固
图11 三轴搅拌加固图12 三轴注浆泵
图13 三轴搅拌加固图14 高压旋喷桩引孔
图15 水平冷冻孔图16 垂直冷冻孔
图17 冷却塔
盾构法施工工艺流程
盾构法地铁施工工艺流程 袁存防 1 前言盾构法作为目前最为安全有效、品质兼优的城市轨道施工工艺，已经被绝大多数市政工程所青睐，在21 世纪中国社会、经济高速发展的时代，全国范围内各大中型城市都倾向于城市地铁及类似的市政工程的修建，因此盾构法施工在目前国内的市场不可估量。 盾构法施工糅合了传统和现代的各项技术革新，有着固定的施工工艺流程，包含了诸多施工环节，每一个环节或工序都必须有技术含量较高的专项方案指导施工，并辅以经验丰富的管理操作人员，才能充分发挥盾构法施工的优越性，实现工程的最大收益。现将盾构法地铁施工工艺流程总结如下，各分部、分项工程施工应参考专项方案。 2 场地规划 2.1 临建设施根据项目所在地政府和业主等上级主管部门的要求，确定临建设施所需板材和样式，围挡等临建应当和项目所在地同类项目一致建设。 生活区和生产区应该严格区分，并在场地内各显著位置悬挂安全生产标语。生活区应该包括办公区和住宿区，应合理规划，办公区要划分会议室和办公室，同时还要单独确定食堂和厨房位置，绝对避免安全隐患。 生产区应该设置进出口，并用专用围栏和生活区隔断，在进出口位置悬挂安全生产标语。生产区内应该合理规划库房和材料堆放地等。 2.2 临时设施（1）碴坑碴坑设置于始发井旁边，原则是利于出渣用吊机倾倒渣土，并便于土方车外运。碴土坑 采用 C20砼，底板及侧墙厚不低于30cm。每个碴土场四周设置挡碴板，碴土场总存碴能力》1500m3。 （2）管片堆放场根据盾构施工龙门吊设置情况，管片堆放场设置在吊机轨道之间，原则是利于吊机吊放，同 时考虑管片运输车便于进场。正式管片堆放场的管片存放能力》210块（35环）。 （3）砂浆拌合站结合盾构施工列车编组情况及盾构施工预留口位置，将拌合站设置在始发井入口区域内。拌 合站包括拌合楼、砂石料场、水泥储存罐、粉煤灰储存罐及砂浆储存罐。 砂浆拌合站场地全部钢筋混凝土硬化，并施作储存罐基础。 （4）冷却塔及砂浆中转站冷却塔及砂浆中转站设置在始发井出口位置附近，用H 型钢或工字钢搭设冷却塔放置平台。 （5）通风机通风机临时设置在盾构始发井出口位置，根据掘进情况，在过站后可在车站口位置另行设置。
地铁盾构施工工法专业技术
地铁盾构施工工法专业技术2009-10-22 12:58:06 阅读126 评论2 字号：大中小 工法之一：土压平衡盾构施工工法 1、特点 1.1 盾构施工为多工序程序化作业，其自动化程度高，施工速度快、质量好、安全性高。 1.2 盾构掘进不需降水辅助施工，且管片属工厂预制，有利于环境保护和减少施工对城市正常生活秩序的干扰。 1.3 通过建立并保持密封仓内土压与开挖面水土压力的动态平衡，减少了施工对土层的扰动，工作面稳定，能有效地控制地表隆陷。 1.4 与泥水盾构工法相比，其所需场地面积小，施工成本低。 2、工艺原理
土压平衡式盾构机的工作原理是随着盾构机的推进，刀盘切削下来的土体进入密封仓，利用该部分土体使仓内维持适当压力，使之与开挖面水土压力相平衡。同时，通过螺旋输送机及其排土阀门等排土机构的控制，实现排土量与盾构推进量的匹配，形成盾构推进的同时保持开挖面稳定的动态平衡。 3、应用实例 北京地铁四号线角门北路站～北京南站区间工程，作为北京地铁四号线工程一部分。整个工程自南四环马家楼，向北沿终至龙背村，线路全长28.14km，共设24座车站。其中角门北路站～北京南站区间盾构法施工隧道长：2392.922m（见图3所示），其中左线长：1161.488m，右线长：1231.434m。 区间管片外径6000mm，内径5400mm，宽1200mm，每环6块。隧道埋深约10～17m，线路最小水平曲线半径350m，最大水平曲线半径600m，线间距12～21.49m；最小竖曲线半径3000 m，最大竖曲线半径5000m；区间线路纵坡成“V”字形，角门北路站位于纵坡最大坡度2‰上坡段，出站后区间线路以15‰的坡率下坡，至最低点后左右线分别以6.863‰和6.906‰的坡率上坡，北京南站位于纵坡2‰上坡段。 工法之二：小半径曲线段盾构始发施工工法
盾构接收端头加固情况说明与处理措施
目录 一、工程概况 (2) 1.1 设计概况 (2) 1.2 水文地质 (2) 二、端头加固 (3) 2.1设计情况 (3) 2.2目前加固施工情况说明 (4) 2.3降水情况说明 (6) 三、补救措施 (6) 3.1 降水井 (6) 3.2 洞门水平注浆 (7) 3.3 效果检测 (9) 四、盾构接收期间相关技术保措施 (9) 4.1 接收准备工作 (9) 4.2 接收技术措施 (9) 五、盾构接收期间应急措施 (11) 5.1 事故描述 (11) 5.2 事故应急处理的工作组织 (11) 5.3 事故应急处理方案 (11) 六、接收期间盾构掘进参数 (12) 6.1 接收端概况 (12) 6.2 加固区掘进 (12) 6.3 抵达连续墙，清仓封环 (13) 6.4 切削连续墙掘进 (14) 6.5 托架空推、洞门密封、管片拉紧 (14)
盾构接收端头加固情况说明及处理措施 一、工程概况 1.1 设计概况 区间左线设计起止里程为ZSK21+375.116～ZSK22+101.871，短链0.570m，长度约为726.185m；右线设计起止里程为YSK21+375.116～YSK22+101.871，长度约为726.755m。整个区间覆土厚度为10.489～15.216m。区间设置有一处联络通道兼废水泵房，其中心里程为YSK21+808.980（ZSK21+809.050），采用矿山法施工。 管片外径6m，内径5.4m，环宽1.5m，转弯环最大楔形量38mm，错缝拼装。接收出洞环为486环。 接收端采用三重管Φ800@600旋喷桩加固，加固区长9米，里程YSK22+92.071～ YSK22+101.071。 车站围护结构为地下连续墙，厚800mm，里程为YSK22+101.071～YSK22+101.871。地连墙迎土面钢筋为玻璃纤维筋，背土面为普通钢筋。盾构机刀盘抵达连续墙时，刀盘直接切削玻璃纤维筋通过，背土面的普通钢筋采用人工割除。 车站侧墙厚800mm，外侧里程YSK22+101.871。洞门里程YSK22+102.671，洞门直径6.5m。接收时盾构隧道线型为直线，坡度为2‰的下坡。 接收端盾构隧道埋深10.8m，穿越地层为上部粉质粘土②2-2层、中部粉土 ③1层、底部粉细砂④1-1层。 1.2 水文地质 **场地内有两层地下水：第一层地下水为上层滞水；第二层地下水为第四系松散岩类孔隙水，具承压性。 第一层地下水主要赋存于素填土①2中，属上层滞水，该层地下水水量贫乏，主要由大气降雨及生活废水补给，主要通过大气蒸发方式排泄，水位埋深与填土层的厚度有关，无统一水位。第二层地下水主要赋存于圆砾、卵石及砂土层中，属松散岩类孔隙水，水量丰富，在丰水期主要为邕江水向地下水补给，而在枯水期地下水向邕江排泄。 初见水位埋深为10.00～16.60m，标高为59.70～66.56m，稳定水位埋深为
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 标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]
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。
盾构工法
第五章盾构法施工 第一节概述 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。盾构是与隧道形状一致的盾构外壳内，装备着推进机构、挡土机构、出土运输机构、安装衬砌机构等部件的隧道开挖专用机械。采用此法建造隧道，其埋设深度可以很深而不受地面建筑物和交通的限制。近年来由于盾构法在施工技术上的不断改进，机械化程度越来越强，对地层的适应性也越来越好。城市市区建筑公用设施密集，交通繁忙，明挖隧道施工对城市生活干扰严重，特别在市中心，若隧道埋深较大，地质又复杂时，用明挖法建造隧道则很难实现。而盾构法施工城市地下铁道、上下水道、电力通讯、市政公用设施等各种隧道具有明显优点。此外，在建造水下公路和铁路隧道或水工隧道中，盾构法也往往以其经济合理而得到采用。 盾构法是一项综合性的施工技术。盾构法施工的概貌如图5－1所示。构成盾构法的主要内容是：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。盾构是一个能支承地层压力，又能在地层中推进的圆形、矩形、马蹄形及其他特殊形状的钢筒结构，其直径稍大于隧道衬砌的直径，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，在盾尾内可以安置数环拼成的隧道衬砌环。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。 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，它还需要其它施工技术密切配合才能顺利施工。主要有：地下水的降低；稳定地层、防止隧道及地面沉陷的土壤加固措施；隧道衬砌结构的制造；地层的开挖；隧道内的运输；衬砌与地层间的充填；衬砌的防水与堵漏；开挖土方的运输及处理方法；配合施工的测量、监测技术；合理的施工布置等。此外，采用气压法施工时，还涉及到医学上的一些问题和防护措施等。
盾构区间端头加固施工方案
目录 一、编制依据 (1) 二、工程概况 (2) 三、工程地质与水文地质 (3) 四、总体施工方案 (3) 五、主要施工方法及工艺要求 (4) 5.1、地下素砼墙 (4) 5.2、高压旋喷桩 (8) 5.3、三轴搅拌桩 (10) 5.4、管井降水 (12) 六、安全文明施工措施 (17) 七、突发事件应急预案 (22) 八、附件：各端头地下连续墙槽段划分 (19)
盾构区间端头加固施工方案 一、编制依据 1、以国家现行规范、行业标准及相关地方标准为基础，严格按照《福州市轨道交通1号线工程施工图设计第五篇区间工程第一分册盾构法区间隧道第一部分区间隧道平、纵断面布置图》进行方案编制。 2、现场踏勘所掌握的情况资料。 3、适用于本工程的标准、规范、规程： 《地铁设计规范》（GB50157-2003） 《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999） 《地下铁道设计规范》（GB50157-92） 《地下工程防水技术规范》（GB50108-2001） 《地下防水工程质量验收规范》（GB50208-2002） 《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》（GB50308-1999） 《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002） 《混凝土质量控制标准》（GB50164-92） 《软土地基深层搅拌加固法技术规程》（YBJ-225-91）
二、工程概况 本合同段土建施工01标起点位于福州市晋安区，由新店车辆综合基地，沿秀峰路向南转至象峰站，经过象峰站、秀山中心前至蓝山四季住宅小区前。主要经过象峰村、溪里村、秀山中学、秀北小区、蓝山四季小区等。建构筑物较为密集。地形平坦，交通便捷，施工干扰相对较小。 本合同段施工范围包含“一站两区间”，“一站”为：象峰站，均采用明挖顺做法施工；“两区间”为：新店车辆段-象峰站区间，象峰站-秀山站区间，均为双线隧道，采用盾构掘进、矿山法施工。象峰站长度420m，两个区间总长度3154.201m。 本标段盾构区间端头加固区域共有四处：新店出入段线盾构井始发端、象峰站北端盾构到达端头、象峰站南端盾构始发端头、秀山站北端盾构到达端头。 1、新店出入段线盾构井始发端 新店出入段线盾构井始发端地层加固区域为10m×20.996m，加固采用4边素砼墙+内部管井2口，墙间接头待明挖主体稳定后再施作旋喷桩加固止水。连续墙纵向10m，宽度至结构线外1.8m，深度范围为地面至隧道底部3m。管井插入盾构结构下3m，降水到结构下部2m。 2、象峰站北端盾构到达端头 象峰站北端盾构到达端头地层加固在车站结构变形稳定，盾构到达前进行端头加固作业。端头加固采用1排三重管高压旋喷桩后接三轴搅拌桩，旋喷桩桩径800mm，咬合200mm，三轴搅拌桩桩径850mm，咬合250mm。加固长度4m，宽度为洞圈延伸3m，强加固区搅拌桩深度为洞圈向上4m，向下3m；弱加固区自洞圈上部4m至地面。 3、象峰站南端盾构始发端头
浅谈地铁盾构法施工过程的安全管理
浅谈地铁盾构法施工过程的安全管理 发表时间：2018-11-08T18:49:29.900Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第21期作者：覃仁捧[导读] 在这里浅谈地铁盾构法施工过程的安全管理，抛砖引玉，希望对我国盾构施工安全管理有促进作用。 广州轨道交通建设监理有限公司摘要：随着我国经济的发展，有条件的城市都在考虑进行地铁建设，地铁是解决城市交通运行的有效途径。地铁隧道建设的方法有明挖法、矿山法、盾构施工法等，目前盾构法施工得到广泛应用。盾构法的主要设备是盾构机，盾构机问世至今已有近180年的历史，其始于英国，发展于日本、德国，近年来，我国发展很快。盾构法施工提高了效能，也具有一定的安全性，但是地质、环境、设备等因素复杂， 盾构施工法同样存在很多事故隐患，甚至很严重，引起同行及国家的重视。在这里浅谈地铁盾构法施工过程的安全管理，抛砖引玉，希望对我国盾构施工安全管理有促进作用。 关键词：盾构机；安全管理；隐患；施工；有限空间；控制 一、盾构法施工及盾构机工作原理 盾构法施工是我国目前地铁建设的常用工法，盾构机开始由进口转为的国产，使我国大规模地铁建设成为可能。所谓盾构法施工是指地铁隧道施工的主要机械设备是盾构机。它是将盾构机在地层中推进，通过盾构外壳和管片支撑隧道围岩防止发生往隧道内的坍塌。同时在开挖面前方用切削装置对土体进行切削开挖，通过出土机械运出洞外，靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机械化施工方法。 盾构机是一种带有护罩的专用设备。利用尾部已装好的管片衬砌块作为支点向前推进，用刀盘切割土体，同时排土和拼装后面的预制混凝土衬砌块。盾构机掘进的出碴方式有机械式和水力式，以水力式居多。水力盾构在工作面处有一个注满膨润土液的密封室。澎润土液既用于平衡土压力和地下水压力，又用作输送排出土体的介质。 盾构机既是一种施工机具，也是一种强有力的临时支撑结构。盾构机外形上看是一个大的钢管机，较隧道部分略大，它是设计用来抵挡外向水压和地层压力的。它包括三部分：前部的切口环、中部的支撑环以及后部的盾尾。大多数盾构的形状为圆形，也有椭圆形、半圆形、马蹄形及箱形等其他形式。 其工作原理是： （1）盾构机的掘进：液压马达驱动刀盘旋转，同时开启盾构机推进油缸，将盾构机向前推进，随着推进油缸的向前推进，刀盘持续旋转，被切削下来的碴土充满泥土仓，此时开动螺旋输送机将切削下来的渣土排送到皮带输送机上，后由皮带输送机运输至渣土车的土箱中，再通过竖井运至地面。 （2）掘进中控制排土量与排土速度：当泥土仓和螺旋输送机中的碴土积累到一定数量时，开挖面被切下的渣土经刀槽进入泥土仓的阻力增大，当泥土仓的土压与开挖面的土压力和地下水的水压力相平衡时，开挖面就能保持稳定，开挖面对应的地面部分也不致坍塌或隆起，这时只要保持从螺旋输送机和泥土仓中输送出去的渣土量与切削下来的流入泥土仓中的渣土量相平衡时，开挖工作就能顺利进行。 （3）管片拼装：盾构机掘进一环的距离后，拼装机操作手操作拼装机拼装单层衬砌管片，使隧道—次成型。 二、盾构法施工的优缺点 1、优点：用盾构机进行隧洞施工具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响、开挖时可控制地面沉降、减少对地面建筑物的影响和在水下开挖时不影响水面交通等特点，在隧洞洞线较长、埋深较大的情况下，用盾构机施工更为经济合理。对于过江、过海长隧道的施工具有明显的优势。 2、缺点：盾构法施工对断面多变区段适应能力差，对地质的认识不足会造成很大风险，如地下水、流沙、孤石、软硬地层、溶洞、有毒气体，有限空间作业等会造成事故隐患，因此对安全管理提出了很高的要求。 三、盾构法施工的安全管理 根据盾构机的工作原理，盾构法施工安全管理具有一般的工程建设安全管理特点，又具有特殊的要求，因为盾构机是在地下有限空间作业，一般埋深十几米到几十米不等，地下地质复杂，各种土层、岩石、地下水、流沙、溶洞、孤石、软硬地层、有毒气体等难以探明及控制；地下压力大，过江、过河、过重要建筑等存在很多不安全因素，风险大，其安全管理是个复杂而艰巨的任务。因此盾构法施工的安全管理非常重要，安全管理不到位，有可能发生重特大事故，对人员的生命造成巨大威胁，财产损失大，对社会影响大，是国家和政府重点关注的行业。因此地铁盾构法施工首先要满足国家的安全生产管理要求，符合法律法规、规章制度、标准、勘察设计、施工合同等的要求，执行当地政府对地铁建设的要求，科学化、精细化、信息化施工，从源头上预防事故的发生，确保工程安全顺利进行。 （一）工程自身风险的管理 工程自身风险是指在工程施工过程中因工法不合理、施工工艺不合理、操作不当或违反操作规程、施工流程错误以及受较复杂的工程地质条件影响，造成在施工过程中发生的设备损坏、人员伤亡、结构倒塌、土体坍塌等施工风险。主要包括如下各项： 1、盾构吊装、吊拆； 2、盾构始发、接收； 3、洞门破除； 4、盾尾刷更换； 5、刀盘维修、刀具更换； 6、电瓶列车脱轨； 7、螺旋机喷涌； 8、盾构机非正常停机； 9、盾构过软硬不均地层；
盾构施工工艺工法
. . . 盾构施工工艺工法 0前言 盾构法(Shield Method)是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法，它是将盾构在地中推进，通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道的坍塌，同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土机械运出洞外，靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机械化施工方法。 本施工工法中所描述的盾构分为两类：土压平衡盾构和泥水平衡盾构。 土压平衡式盾构是把土料(必要时添加泡沫、膨润土等对土壤进行改良)作为稳定开挖面的介质，刀盘后隔板与开挖面之间形成泥土室，刀盘旋转开挖使泥土料增加，再由螺旋输料器旋转将土料运出，泥土室土压可由刀盘旋转开挖速度和螺旋输出料器出土量(旋转速度)进行调节。 泥水式盾构是通过加压泥水或泥浆(通常为膨润土悬浮液)来稳定开挖面，其刀盘后面有一个密封隔板，与开挖面之间形成泥水室，里面充满了泥浆，开挖土料与泥浆混合由泥浆泵输送到洞外分离厂，经分离后泥浆重复使用。 （2）本工法容包括 ①主要容 本工法的主要容包括：盾构组装、调试作业，盾构始发作业，盾构正常掘进作业，盾构到达作业，盾构过站、调头作业，盾构拆卸、吊装、存放作业，刀盘刀具的检查与更换作业，施工运输作业，施工通风及洞轨道、管线布置作 业，盾构施工测量作业10部分。每部分按工序细分，各项作业按照紧前工序达. . . .
到标准、适用条件、作业容、作业流程及控制要点、作业组织、紧后工序等容进行编制。 ② 总体施工流程图 盾构法隧道总体施工流程图见图1 图Ⅲ.1盾构法隧道总体施工流程图 施工 准 备 阶段 正常施工 阶段 收 尾阶段
盾构端头加固施工方案
盾构端头加固施工方案 1 编制依据及范围 1.1编制依据 ⑴福州市轨道交通1号线《盾构法区间隧道区间隧道平、纵断面布置图》 ⑵《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002） ⑶《建筑地基处理技术规程》（JGJ79-2002） ⑷《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99） ⑸《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94） ⑹《工程测量规范》（GB50026-93） ⑺现有的技术水平、管理水平和机械设备装备能力及施工经验 1.2编制范围 本方案编制范围为黄山站～排下站区间，黄山站南头盾构进出洞三轴搅拌桩、高压旋喷桩加固施工组织设计。 2 工程概况 2.1端头井土体加固设计概况 黄山站～排下站区间处于福州市主干道下，周围环境复杂，黄山站盾构到达端地基加固长度均为为9m，加固宽度为盾构洞圈延伸3m，深度加固范围为盾构隧道洞圈向上3m，向下4m；搅拌桩采用Φ650@450三轴搅拌桩，水泥掺入量应在施工前根据地层类型进行掺入量的强度及其他参数的对比试验。搅拌桩加固体沿地面向下方向分强、弱加固区，强加固A区搅拌桩（实桩部分）水泥掺入量建议值取20%，弱加固B区搅拌桩（空桩部分）水泥掺入量建议值7％，采用42.5级水泥。旋喷桩采用Φ800@600三管旋喷桩，每米水泥用量取250Kg/m。施工前必须进行试桩，以便根据加固效果，确定施工工艺及各项施工参数。经加固的土体应有很好的均质性、自立性，其中强加固区无侧限抗压强度＞0.8MPa，渗透系数应小于1.0×10-7cm/sec。 （试桩桩位见平面布置图） 3工程地质及水文地质 根据地勘资料，本标段地层情况如下：①1杂填土→②粉质粘土→③1淤泥→④粉质粘土→④j中砂→⑤2中砂→⑤3淤泥质土。 区间隧道洞口土体加固地层呈二元结构，上部主要以④粉质粘土和④j中砂为主
隧道盾构掘进施工主要工艺
隧道盾构掘进施工主要工艺 1、盾构始发与到达掘进技术 1.1 始发掘进 所谓始发掘进是指利用临时拼装起来的管片来承受反作用力，将盾构机推上始发台，由始发口贯入地层，开始沿所定线路掘进的一系列作业。本工程中每台盾构机都要经过两次始发掘进，第一次是盾构机组装、调试完后从三元里站始发，第二次是盾构机通过广州火车站后二次始发。 1.1.1 始发前的准备工作 （1）始发预埋件的设计、制作与安装 盾构机始发时巨大的推力通过反力架传递给车站结构，为保证盾构机顺利始发及车站结构的安全，需要在车站的某些位置预埋一些构件。同时盾构机盾尾进入区间后为减小地层变形需要立即进行回填注浆，为了防止跑浆也需要在车站侧墙上预埋构件以实现临时封堵。 三元里车站始发预埋件大样及预埋位置如图：隧盾-施组-SD01、02所示。 （2）洞门端头土体加固 三元里车站隧道端头上覆2米厚〈8〉类土（岩石中等风化带），开挖后侧壁基本稳定。始发前不对端头进行加固。 （3）端头围护桩的破除 始发前需要对洞门端头围护桩予 以拆除，确保盾构机顺利出站。三元里 站端头围护桩厚1.1米，洞门预留孔直 径6.62米。计划对围护桩进行分块拆除 如图7-1-1。 环形及横向拉槽宽度50cm，竖向 拉槽宽度20cm，竖向槽沿围护桩接缝凿 除。 盾构机推进前割断连接钢筋，拉开 钢筋砼网片，清理石碴并处理外露钢筋 头，避免阻挂盾壳。围护桩拆除后，快 速拼装负环管片，盾构机抵拢工作面，避免工作面暴露太久失稳坍塌。拉槽 图7-7-1 凿除分块示意图
1.2 盾构机始发流程 盾构机始发前首先将反力架连接在预埋件的位置，吊装盾构机组件在始发台上组装、调试；然后安装400宽的负环钢管片，盾构机试运转；最后拆除洞门端墙盾构机贯入开挖面加压掘进。 盾构机始发流程见下图： 盾构机始发时临时封堵操作工艺流程如下： 安装反力架、始发台 盾构机组件的吊装 组装临时钢管片、 盾构机试运转 拆除端头维护桩 盾构机贯入开挖面加压掘进（拼装临时管片） 盾尾通过入，压板加 固、壁后回填注浆 端头地层加固 检查开挖面地层 始发准备工作 拆除端头围护桩 掘 进 安装螺栓、橡胶帘布板及钢压板 上拉压板，置于盾构机通过位置 盾尾通过始发口 下拉压板 盾尾同步注浆
盾构机过站施工工法
盾构机过站施工工法 中铁二局股份有限公司城通分公司 1.前言 在城市地铁施工过程中，受交通疏解、施工场地等方面影响，需要在盾构接收完成后进行平移过站再进行下一个盾构区间的施工。若在地铁施工过程中形成一套完善的盾构机过站施工技术，能有效的缩短盾构机过站时间，且规避了盾构机吊装施工风险。工法具有强针对性、施工可行性高、指导意义大、环境影响小等优点，可广泛推广于盾构施工。 2.工法特点 2.1施工工效快：采用此工法进行盾构机过站，进度可达到50m/天，施工工效高。 2.2施工风险小：采用盾构机过站施工工艺，规避了常规盾构机运输及吊装施工风险，且对周边环境影响小，能满足城市地下施工的高标准要求。 3.适用范围 适应于盾构机过站施工。 4.工艺原理 盾构机接收完成后，在盾构中盾、前盾位置焊接受力牛腿，并安装200T千斤顶，以备盾构机顶升用。同步，在托架两侧、盾体上焊接反力支座，安装100T升缩千斤顶于盾体与托架反力支座之间。依靠100T升缩千斤顶的升、缩来移动盾构机和托架，以达到盾构机过站的目的。 5.施工工艺流程及操作要点 5.1施工工艺流程 施工准备→顶升牛腿焊接→托架、盾体上反力支座焊接→顶升千斤顶安装→平移千斤顶安装→伸100T千斤顶组（盾体前移）→顶升200T千斤顶→缩100T千斤顶组（托架前移）→收200T千斤顶组→下一循环。
图5.1-1：工艺流程图 5.2操作要点 1、施工准备 盾构机过站前，根据施工筹划，准备好牛腿焊接的钢板、4个200T千斤顶、2个100T 的千斤顶，2个液压泵站、反力支座。同步，施工作业人员进行培训及安全技术交底，各项设备验收完成。 2、顶升牛腿焊接
盾构区间端头加固计算书
一端头地层加固计算 1、强度验算 将加固土体视为厚度为t 的周边自由支承的弹性圆板，在外侧水土压力作用下，板中心处的最大弯曲应力，按弹性力学原理求得，并可写出强度验算公式： 2max 21t wr t K σσβ=±≤ 其中：3 3(3)(30.2) 1.288βμ=+=+= 10.5(18.90.318.4 3.864)38.38w KPa =??+?= 20.5(18.90.318.4 3.3818.64 2.87w =??+?+?9.2 4.234)+? 107.104+?151.20KPa = 1294.792 w w w KPa +== 94.79w KPa =， 3.312 D r m ==，6t m = u q 取值为：<4-1>为0.8MPa <3-1>、<3-2>为1.4MPa 0.11811810u t q MPa KPa σ= == 1 1.5K = 22max 22194.79 3.311181.234.6278.676 1.5 t wr KPa KPa t K σσβ?==?=≤== 周边自由支承的圆板，其支座处的最大剪力亦可按弹性力学原理求得，并写出其抗剪强度的验算公式： max 2 34c wr t K ττ=≤ max 23394.79 3.31196.739.22131.1446 1.5 c wr KPa KPa t K ττ??===≤==? 所以，加固土体强度验算满足 2、整体稳定验算 洞外加固土体在上部土体和地面堆载P 等作用下，可能沿某滑动面向洞内整体滑动，假定滑动面是以端墙开洞外顶点0为圆心，开洞直径D 为半径的滑弧面，此时，引起的下滑力矩为：
盾构法施工特点及工艺流程
①地下施工，必须面对复杂的地质条件和敏感的地面环境。 ②所用设备集成度高，技术含量高。 ③涉及的专业领域较多，对复合型人才有较多需求。 2、盾构法施工的优点 （1）盾构法隧道施工不受地面自然条件的影响。 在盾构支护下进行地下工程暗挖施工，不受地面交通、河道、航运、潮汐、季节、气候等条件的影响，能较经济合理地保证隧道安全施工。 （2）盾构法施工隧道机械化、自动化程度高。 盾构的推进、出土、衬砌拼装等可实行自动化、智能化和施工远程控制信息化，掘进速度较快，施工劳动强度较低。 （3）地面人文自然景观受到良好的保护，周围环境不受盾构施工干扰。 在松软地层中，开挖埋置深度较大的长距离、大直径隧道，具有经济、技术、安全、军事等方面的优越性。
①需要隧道衬砌管片预制、运输、衬砌、衬砌结构防水及堵漏、施工测量、场地布置、机械安装等施工技术的配合，系统工程协调复杂； ②施工过程变化断面尺寸困难；只能前进，不能后退，当隧道曲线半径过小或隧道埋深较浅时，施工难度大，在饱和含水的松软地层中施工，地表沉陷风险较大； ③盾构机制造周期长，造价较昂贵，盾构的拼装、转移等较复杂，建造短于750m的隧道经济性差。 4、盾构施工工艺流程 4.1大流程：盾构总体施工流程 大流程：盾构总体施工流程 始发井交付使用→盾构托架就位→盾构机下井、安装、调试→初始掘进（L=约100m）→负环拆除及其它调整→正常掘进→盾构机到达中间站→盾构机通过中间站→盾构机再次安装、调试→盾构机再次初始掘进→正常掘进→盾构机到达终点站→盾构机解体外运→隧道清理准备验收。 4.2小流程：盾构掘进流程 准备工作→转动刀盘→启动次级运输系统（皮带机）→启动推进千斤顶→启动首级运输系统（螺旋机）→停止掘进→安装管片→回填注浆→准备下一环掘进。 开挖→出土→拼装→注浆。
土压平衡盾构始发工艺流程
土压平衡盾构始发工艺流程 3.4.1工艺概述盾构始发是隧道盾构法施工的一大关键环节，也是盾构法施工隧道的难点之一， 始发的成败 将对隧道施工质量、进度、安全、工期及经济效益产生决定性的影响。 3.4.2作业内容主要作业内容：包括始发端头地层加固、始发台定位安装、盾构机下井组装并调 试、反力架 定位安装、洞门围护桩破除、洞门导轨安装、洞门密封装置安装、负环管片安装等。 3.4.3质量标准及验收方法 一、附属设施 1．始发基座主要作用是用于稳妥、准确地放置盾构，并在基座上进行盾构安装与试掘进，所以基座必须有足够的强度、刚度和安装精度，并且考虑盾构安装调试作业方便。 -209-
2．对始发台、反力架进行全面的检查与修理，反力架受力要检算，安装固定必须在定位完成后进行，反力架支柱底部必须以钢板垫实，始发台必须通过加固挡块固定于地面上，近洞门端须支撑于车站二衬墙上； 3．洞门防水装置安装时必须将连接螺栓栓接牢固，根据实际情况合理对扇形压板的位置进行调整，防止帘布橡胶板外翻影响防水效果；在进行洞门凿除、始发台加固等施工操作时，注意对帘布橡胶板的保护；确保将洞门圈周边的钢筋及混凝土清除干净，避免对盾构掘进造成影响； 二、始发掘进 1．洞口拆除后必须尽快将盾构向前推进，使盾构刀盘切入土层，尽量缩短正面土体的暴露时间，在拆除封门的同时，作好盾构掘进和管片拼装的准备工作。 2．洞门凿除前，应对洞门经改良后的土体进行质量检查，合格后方可进行洞门凿除；应制定洞门围护结构破除方案，采取适当的密封措施，保证始发安全。 3．第一环负环管片定位时，应先保证管片横断面应与路线中线垂直，待管片完成定位后，将管片与反力架之间的空隙填充密实。 4．盾构空载调试运转正常后开始盾构始发施工，在开始进行负环管片后移时，应通过控制推进油缸行程的方法控制负环管片后移，所有推进油缸行程应尽量保持一致。 5．盾构在始发基座上向前推进时，应注意对反力架的保护，根据反力架的强度制定推力限制，并尽量做到不调向，油缸均匀施加推力。 6．始发掘进过程中应严格控制盾构的姿态和推力，并加强监测，根据检测结果调整掘进参数。 7．为防止管片发生旋转，始发阶段应注意扭矩控制，一般情况下，始发阶段的盾构扭矩值不得大于正常掘进的70%，并可在盾壳与始发台接触部位焊接“防扭挡块”，在推进过程中注意及时割除。 8．在盾构始发阶段，应注意各部位油脂的使用和消耗情况。 3.4.4工艺流程图 图3.4.4-1 土压平衡盾构始发流程框图 -210-
端头加固方案
目录 第一章工程概况 (2) 1.1工程概况 (2) 1.1.1中间风井 (2) 1.1.2蛟桥站～长江路站区间 (2) 1.1.3长江路站～珠江路站区间 (3) 1.2区间工程地质情况 (3) 1.3区间水文地质情况 (4) 第二章端头加固 (5) 2.1编制依据 (5) 2.2场地管线和建筑物情况 (5) 2.3盾构进、出洞加固方法 (5) 2.4三重管旋喷桩施工工艺 (7) 2.4.1施工技术参数 (7) 2.4.2施工技术措施 (7) 2.4.3质量保证措施 (9) 2.5三轴搅拌桩加固 (9) 2.5.2设计工程量 (10) 2.5.3质量保证措施 (11) 2.6施工部署 (12) 2.7投入的施工机械设备及施工人员设备 (12) 2.8安全文明施工 (14)
第一章 工程概况 1.1工程概况 南昌市轨道交通1号线一期工程二标段包括1个车站、2个盾构区间， 具体为长江路站、蛟桥站～长江路站区间（此区间设一座中间风井）、长江路站～珠江路站区间。 1.1.1中间风井 中间风井位于蛟桥站与长江路站之间，周围地势较为平坦，周围有小水坑，风井东侧为瀛上湖，主体结构侧墙外侧距瀛上湖河堤最近距离为82m ，风井西侧为保利高尔夫球场，侧壁离球场最近的一段距离为35m 。风井共设2个活塞风井，1个新风井，1个排风井，以及1个出地面的安全出口。 1.1.2蛟桥站～长江路站区间 蛟桥站～中间风井区间起始里程为CK1+570.423～CK3+083.82，区间正线长度1513.397m ；中间风井～长江路站区间起始里程为CK3+113.820～ 1#联络通道 4#联络通道 5#联络通道及泵房 联络通道及泵站 长江路站（含） （CK4+662.307） 本标段终点－珠江路站（不含） 中心里程（CK5+356.682） 本标段起点蛟桥站（不含） 里程（CK1+570.423） 2#联络通道 中间风井兼3#联络通道 中心里程（CK3+098.820）
盾构机主要部件组成及施工工艺
盾构机主要部件组成及施工工艺 雷宏 盾构是一个具备多种功能于一体的综合性设备，它集合了隧道施工过程中的开挖、出土、支护、注浆、导向等全部的功能。盾构施工的过程也就是这些功能合理运用的过程。 盾构在结构上包括刀盘、盾体、人舱、螺旋输送机、管片安装机、管片小车、皮带机和后配套拖车等；在功能上包括开挖系统、主驱动系统、推进系统、出碴系统、注浆系统、油脂系统、液压系统、电气控制系统、自动导向系统及通风、供水、供电系统、有害气体检测装置等。 1、刀盘和刀具 刀盘：根据北京地铁特殊地质条件设计。辐条式刀盘，开口率约为50%。6个刀梁。刀梁及隔板上有5路碴土改良的注入孔（泡沫、膨润土、水注入管路）。刀盘表面采用耐磨材料或堆焊耐磨材料，确保刀盘的耐磨性。刀盘具有正反转功能，切削性能相同。 刀具：中心鱼尾刀1把，先行刀36把、主切刀82把（高64把、低18把），保径刀24把；合计：143把。另配超挖刀2把。 2、盾体 盾体钢结构承受土压、水压和工作荷载（土压3bar）。 盾体包括：前盾、中盾、盾尾。 ●前盾 前盾又称切口环，它里面装有支撑主驱动和螺旋输送机的钢结构。隔板上面设人舱、球阀通道、四个搅拌器。前盾上有液压闭合装置，可以关闭螺旋输送机的前闸门。前盾的隔板上装有土压传感器。 ●中盾和盾尾 中盾又称支承环，前盾和中盾用螺栓联接，并加焊接联接。 中盾内布置有推进油缸、铰接油缸和管片安装机架。中盾的盾壳园周布置有超前钻孔的预留孔。
中盾和盾尾之间通过铰接油 缸连接，两者之间可以有一定的 夹角，从而使盾构在掘进时可以 方便的转向。 盾尾安装了三道密封钢丝刷 及8个油脂注入管道、8根内置的 同步注浆管道（4根正常使用4 根注浆管为备用）。 3、主驱动系统 主驱动机构包括主轴承、八个液压马达、八个减速器和安装在后配套拖车上的主驱动液压泵站。刀盘通过螺栓与主轴承的内齿圈联接在一起，刀盘驱动系统通过液压马达驱动主轴承的内齿圈来带动刀盘旋转。 主轴承采用大直径三滚柱轴承，外径2820mm。 4、推进系统 盾构的推进机构提供盾构向前推进的动力。推进机构包括32个推进油缸和推进液压泵站。推进油缸按照在圆周上的区域分为四组，顶部3对油缸一组、左侧4对油缸一组、右侧4对油缸一组、底部5对油缸一组。油缸的后端顶在管片上以提供盾构前进的反力。 推进系统油缸分组控制如图所示，其中4个位置的油缸装有位移传感器。
浅析盾构隧道端头加固
浅析盾构隧道端头加固 洪俊杰 摘要：第一节课，老师就说，21世纪是属于地下工程的一个世纪，而盾构隧道将是以后的主流。的确，进入21世纪以来，城市人口聚集与地面交通基础设施落后的矛盾日益突出，为了缓解这一矛盾，现代化城市建设逐步开始发展立体式交通，这使得城市地下空间的开发和利用越来越多的关注和重视。盾构法开挖隧道因其具有机械化程度高、掘进速度快、对周围环境影响小、施工安全性较高等优点，在城市地铁、市政、电力等地下隧道修建过程中得到广泛的应用。盾构法隧道施工中，端头土体加固是盾构机始发与到达技术的一个重要组成部分，也是盾构机始发与到达事故多发地带，端头土体加固的成功与否直接关系到盾构机能否安全始发与到达。因此，研究盾构隧道端头加固，合理选择端头加固方法和进行必要的加固监测，是保证盾构法隧道顺利施工的非常重要的环节。 关键词：盾构；始发与到达；端头加固 1、前言 我们都知道，盾构法作为城市地铁区间隧道施工的工法之一，因为具有机械化程度高、掘进速度快、对周围环境影响小、施工安全性较高等众多优点，已成为世界城市线形地下空间开发利用的主流施工技术。盾构始发和到达是整个盾构施工中关键的两个环节，也是盾构施工中最容易发生风险事故的两道工序，近些年以来，我国盾构始发和到达施工过程中时有事故发生。 盾构自工作井始发进入隧道地层或自隧道末端推出进入工作井，首先要解决洞门区域地层封闭加固问题。当盾构工作井周围地层为自稳能力差、透水性强的松散砂土或饱和含水粘土时，如不对其进行加固处理，则在工作井围护结构后必将会有大量的土体和地下水向工作井内塌陷导致洞周大面积地表下沉，危及地下管线和附近建筑物。因此在盾构机进出洞前必须对洞门处地层进行加固处理，即进行端头加固。
盾构始发和到达端头加固施工工艺工法
盾构始发和到达端头加固施工工艺工法 QB/ZTYJGYGF-DT-0405-2011 城市轨道交通工程有限公司王联江 1 前言 工艺工法概况 盾构始发和到达时，工作面将处于开放状态且持续时间较长，工作面的稳定与否直接影响盾构始发和到达安全。对始发和到达端头地层加固，要使加固体的强度，均匀性和止水性满足长时间开放状况下洞门的稳定性要求，并满足设计和相关规范要求，防止出现工作面涌泥、涌砂，甚至坍塌等情况的发生，确保盾构施工安全顺利。 盾构始发和接收端头加固常规采用的方法主要有：注浆法、深层搅拌桩、高压旋喷桩、冻结法、素砼地下连续墙（钻孔灌注桩）以及降低地下水位等工法。其主要目的是提高软弱地基的承载力，降低地下水位，保证地基的稳定，防止出现工作面涌泥、涌砂，甚至坍塌等情况的发生，确保盾构施工安全顺利。 工艺原理 由于盾构始发和接收时的荷载较大，端头所处地层土质又较软弱，强度不足或压缩性大，不能在天然地基上直接施工时，可针对不同情况，采取各种人工加固处理的方法，以改善地基性质，增加土体的稳定性，减少地基变形和基础埋置深度。地基加固的原理是：将土质由松变实，将土的含水量由高变低，起到固结、稳定、止水的效果，即达到地基加固的目的。
2 工艺工法特点 根据盾构隧道所处的地层情况，结合现场实际情况，确定技术可行，经济合理的加固方案。 常规采用深层搅拌桩，加固体均匀性好，强度、止水性和抗渗性满足设计要求。 组合采用加固+降水的方案，在满足施工的前提下，大大降低了施工风险。 采用监测信息化技术指导施工，使施工质量、安全始终处于受控状态。 提高土的抗剪强度，防止过大的剪切变形和剪切破坏，提高地基承载力； 降低土的压缩性，减小地基变形和不均匀沉降； 改善土的渗透性，减小渗流量，防止地基渗透破坏； 改善土的特性，减轻振动反应，防止土体液化。 3 适用范围 本工艺工法适用于盾构始发和到达施工。 4主要引用标准 《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299）； 《盾构法隧道施工与验收规范》（GB50446）； 《地基与基础工程施工及验收规范》(GB50208)；
盾构法施工
盾构法施工 摘要：盾构法隧道施工在地铁建设中应用最为广泛。在实施盾构法隧道施工工作应熟悉和掌握施工质量监控重点,从而保证工程质量。盾构法施工方法简介，施工机械，施工机械种类，机型选择，盾构隧道衬砌的基本类型；衬砌组成，类型，管片的链接构造。盾构拼接，盾构机始发到达，盾构掘进及施工管理。衬砌压注，一次衬砌，回填注浆。衬砌防水，二次衬砌。Ecl施工方法简介，施工方法及流程。Ecl工法与盾构法比较。盾构法施工地面沉降机理、预测和防治地表沉降的规律,地表沉降的监测与控制,地表沉降的监测, 地表沉降的控制,盾构穿越建筑物时的保护技术,建筑物保护技术, 隧道沿线新建建筑物的控制。 关键字：盾构施工，Ecl施工 1.1 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。 盾构法施工的概貌如图1-1所示。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。