【中鐵】地鐵盾構(gòu)隧道施工技術(shù)簡(jiǎn)介（共72）

請(qǐng)各位領(lǐng)導(dǎo)、、各位地鐵盾構(gòu)隧道道施工技術(shù)簡(jiǎn)介介中鐵二十局集集團(tuán)公司科技技部郭朋超超2010年8月1、1盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)的的特點(diǎn)1、2盾構(gòu)技術(shù)的發(fā)發(fā)展主要內(nèi)容1、概述2、盾構(gòu)機(jī)選型2.1盾構(gòu)分類(lèi)3、盾構(gòu)施工組織織2.2適用范圍4、組裝、調(diào)試試；進(jìn)出洞2.3選型特點(diǎn)2.4盾構(gòu)機(jī)選型及及定購(gòu)依據(jù)2.5刀盤(pán)面板分類(lèi)類(lèi)3.1場(chǎng)地與交通疏疏解3.2掘進(jìn)速度與施施工長(zhǎng)度3.3盾構(gòu)與車(chē)站施施工干擾3.4盾構(gòu)管片供應(yīng)應(yīng)3.5盾構(gòu)通過(guò)特殊殊地段3.6盾構(gòu)鋪軌基地地4.1組裝及調(diào)試流流程4.2盾構(gòu)進(jìn)、出洞洞5、盾構(gòu)掘進(jìn)技技術(shù)5.1泥水平衡盾構(gòu)構(gòu)掘進(jìn)5.2土壓平衡盾構(gòu)構(gòu)掘進(jìn)6、盾構(gòu)管片制制作應(yīng)用舉例例1.1盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)的的特點(diǎn)1、概述盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)（簡(jiǎn)稱盾構(gòu)））是地面下暗挖施工隧道道的專用工程機(jī)械械，具有一個(gè)可可以移動(dòng)的鋼鋼結(jié)構(gòu)外殼(盾殼)，內(nèi)裝有開(kāi)挖挖、排土、拼拼裝和推進(jìn)等等機(jī)械裝置，，可以進(jìn)行開(kāi)挖、支護(hù)、、襯砌等多種作業(yè)一體化施工，廣泛應(yīng)用于地鐵、鐵路、、公路、市政政、水電隧道道工程建設(shè)。目目前，在歐美美等工業(yè)發(fā)達(dá)達(dá)國(guó)家使用盾盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行施施工的城市隧隧道占90%以上。1.1盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)的的特點(diǎn)1、概述現(xiàn)代盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)集液壓、機(jī)電控控制、測(cè)控、、計(jì)算機(jī)、材材料等各類(lèi)技術(shù)于一體，屬于技術(shù)密集型產(chǎn)品，其生產(chǎn)產(chǎn)主要集中在在日本、德國(guó)國(guó)、英國(guó)、美美國(guó)、加拿大大等少數(shù)發(fā)達(dá)達(dá)國(guó)家，其中中又以德國(guó)、美國(guó)、、日本技術(shù)最為先進(jìn)進(jìn)。盾構(gòu)施工法與礦山法相比具有的特特點(diǎn)是地層掘進(jìn)、出出土運(yùn)輸、襯襯砌拼裝、接接縫防水和盾盾尾間隙注漿漿充填等主要作業(yè)都都在盾構(gòu)保護(hù)下進(jìn)行，工藝技術(shù)要求高、綜合性強(qiáng)（土建、機(jī)械)。1.2盾構(gòu)技術(shù)的發(fā)發(fā)展1、概述盾構(gòu)作為一種種安全、快速速的隧道掘進(jìn)進(jìn)技術(shù)，經(jīng)歷歷了四個(gè)發(fā)展階段：以布魯諾爾（Brunel，1818)盾構(gòu)為代表的的初期盾構(gòu)；以機(jī)械式、氣壓壓式、網(wǎng)格式式盾構(gòu)代表的第二代盾構(gòu)；以閉胸式盾構(gòu)為代表（（泥水式、土壓壓式）的第三代盾構(gòu)；以異型化、多功功能、綜合化化為各自特色的的第四代盾構(gòu)。1.2盾構(gòu)技術(shù)的發(fā)發(fā)展1、概述第一代盾構(gòu):Brunel盾構(gòu)倫敦Blackwall盾構(gòu)隧道1.2盾構(gòu)技術(shù)的發(fā)發(fā)展1、概述第二代盾構(gòu):網(wǎng)格式盾構(gòu)插刀盾構(gòu)1.2盾構(gòu)技術(shù)的發(fā)發(fā)展1、概述第二代盾構(gòu):網(wǎng)格式盾構(gòu)可分為干出土與水力出土兩種類(lèi)型，結(jié)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操操作方便，便便于排除正面面障礙物。基基本構(gòu)造分為為：盾構(gòu)殼體體、推進(jìn)系統(tǒng)統(tǒng)、拼裝系統(tǒng)統(tǒng)及出土系統(tǒng)統(tǒng)、控制系統(tǒng)統(tǒng)等。水力出土特點(diǎn)點(diǎn)：網(wǎng)格格：適合水力沖沖刷的網(wǎng)格和和封板組成切切口支承形式式。泥水艙：盾構(gòu)切口后后部的隔墻板板與網(wǎng)格間為為泥水艙，該該艙可供土體體沖刷成泥水水，艙底設(shè)置置泥水排出管管口。沖刷水槍：用于沖刷土土體的旋轉(zhuǎn)水水槍。水力輸送機(jī)具具：艙內(nèi)的泥水水通過(guò)管路進(jìn)進(jìn)行輸送排放放。1.2盾構(gòu)技術(shù)的發(fā)發(fā)展1、概述第三代盾構(gòu):土壓平衡盾構(gòu)構(gòu)泥水平衡盾構(gòu)構(gòu)1.2盾構(gòu)技術(shù)的發(fā)發(fā)展1、概述第四代盾構(gòu):復(fù)合式盾構(gòu)任意截面盾構(gòu)構(gòu)2.1盾構(gòu)分類(lèi)2、盾構(gòu)機(jī)選型型全開(kāi)敞式盾構(gòu)構(gòu)：手掘式盾構(gòu)、、半機(jī)械式盾盾構(gòu)、機(jī)械式式盾構(gòu)半開(kāi)敞式盾構(gòu)構(gòu)：擠壓式盾構(gòu)、、網(wǎng)格盾構(gòu)封閉式盾盾構(gòu)：土壓平衡盾構(gòu)構(gòu)、泥水加壓壓平衡盾構(gòu)盾構(gòu)機(jī)的機(jī)型型種類(lèi)很多。。根據(jù)地層條條件和具體施施工方法的不不同，隧道盾盾構(gòu)機(jī)可分為為硬巖隧道掘進(jìn)機(jī)(即TMB)、軟巖隧道盾構(gòu)機(jī)。而按開(kāi)挖面的閉閉合程度，可分為開(kāi)敞敞式、半開(kāi)敞敞式和封閉式式。2.1盾構(gòu)分類(lèi)2、盾構(gòu)機(jī)選型型開(kāi)敞式又可細(xì)分為人工開(kāi)挖盾構(gòu)、半機(jī)械開(kāi)挖盾構(gòu)、機(jī)械開(kāi)挖盾構(gòu)；半開(kāi)敞式有擠壓盾構(gòu)和網(wǎng)格盾構(gòu)之分，而封閉式則可進(jìn)一步分分為泥水加壓平衡衡盾構(gòu)(含直接控制型、間接控制型兩種)、土壓平衡盾構(gòu)構(gòu)(包括普通型、加泥型、加水型、泥漿型等種類(lèi))。還有將兩種種類(lèi)型復(fù)合在在一起的復(fù)合型，也包括泥水型、土壓型、敞開(kāi)型等多種，此外外，還有適用用于城市地下下工程，如市政供排水、電纜管道建設(shè)的微型盾構(gòu)。而目前作為為主流技術(shù)的，主要有泥水加壓平衡衡盾構(gòu)機(jī)、土壓平衡盾構(gòu)構(gòu)機(jī)、復(fù)合型盾構(gòu)機(jī)機(jī)、TMB掘進(jìn)機(jī)和微型盾構(gòu)機(jī)五種。2.2盾構(gòu)機(jī)的適用用范圍2、盾構(gòu)機(jī)選型型泥水加壓平衡衡盾構(gòu)機(jī)泥水加壓平衡衡盾構(gòu)由盾殼、開(kāi)挖機(jī)構(gòu)、推進(jìn)機(jī)構(gòu)、送排泥漿機(jī)構(gòu)、拼裝機(jī)構(gòu)及附屬裝置組成。是目前前各種盾構(gòu)中中最復(fù)雜、價(jià)格最貴的一種。適用范圍較大大，多用于含水率高的軟弱土質(zhì)中，是一種低低沉降、較安安全的施工機(jī)機(jī)械，對(duì)穩(wěn)定定的地層優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)尤為明顯，，其工作效率率要高于土壓壓平衡盾構(gòu)機(jī)機(jī)，但隨著土砂百百分比比的增增加，會(huì)出出現(xiàn)泥水分分離難難度增增大的不足。泥水平平衡盾盾構(gòu)機(jī)機(jī)的主要生生產(chǎn)廠廠商有：日日本川川崎重重工、、三菱菱重工工、小小松盾盾構(gòu)以以及德德國(guó)的的海瑞瑞克公公司等等。2.2盾構(gòu)機(jī)機(jī)的適適用范范圍2、盾構(gòu)構(gòu)機(jī)選選型土壓平平衡盾盾構(gòu)機(jī)機(jī)土壓平平衡盾盾構(gòu)是是在泥泥水加加壓盾盾構(gòu)基基礎(chǔ)上上開(kāi)發(fā)發(fā)的一一種新新型盾盾構(gòu)。。主要要由盾殼、開(kāi)挖機(jī)構(gòu)、、推進(jìn)機(jī)構(gòu)、、排土機(jī)構(gòu)、、拼裝機(jī)構(gòu)及及附屬裝裝置組成。。土壓壓平衡衡盾構(gòu)構(gòu)通過(guò)過(guò)對(duì)壓壓管理理，保保持土土壓或或土碴碴量的的相對(duì)對(duì)平衡衡與穩(wěn)穩(wěn)定來(lái)來(lái)進(jìn)行行工作作。廣泛適適用于于對(duì)沖積粘粘土、洪積粘粘土砂砂質(zhì)土土、砂、砂礫、卵石等地質(zhì)質(zhì)的施施工，，不需需分離離裝置置，占占地面面積少少，施施工時(shí)時(shí)的覆覆土層層可相相對(duì)較較淺。。主要生產(chǎn)廠廠商有：日本川川崎重重工、德國(guó)海海瑞克克公司、、加拿大大羅浮特特(lovat)公司等等。2.2盾構(gòu)機(jī)機(jī)的適適用范范圍2、盾構(gòu)構(gòu)機(jī)選選型組合式式盾構(gòu)構(gòu)機(jī)：：組合式式盾構(gòu)構(gòu)機(jī)開(kāi)開(kāi)挖面面穩(wěn)定定，施施工方方法可可視土土質(zhì)情情況的的變化化而轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換，，因此此適應(yīng)應(yīng)范圍圍較廣廣，根根據(jù)需需要可可以從從土壓平平衡轉(zhuǎn)換為泥水加加壓方式，，土料料輸送送可由由螺旋輸輸料器器轉(zhuǎn)為泥漿及及管道道輸送送。有一一定知知名度度的產(chǎn)產(chǎn)品有有川崎崎重工工推出出的直直徑為為10.2m組合式式盾構(gòu)構(gòu)機(jī)產(chǎn)產(chǎn)品；；德國(guó)國(guó)的海海瑞克克出品品的直直徑為為14.2m的盾構(gòu)構(gòu)機(jī)。。全斷面面硬巖巖掘進(jìn)進(jìn)機(jī)（（TBM掘進(jìn)機(jī)機(jī)）：：全斷面面硬巖巖掘進(jìn)進(jìn)機(jī)是是由盾盾構(gòu)技技術(shù)發(fā)發(fā)展而而來(lái)。。通常常適用于于硬基地地層。特點(diǎn)點(diǎn)是穩(wěn)穩(wěn)定性性良好好、施施工速速度快快、隧隧道成成型好好、對(duì)對(duì)周?chē)鷩h(huán)境境影響響小。。微型盾盾構(gòu)機(jī)機(jī)：行業(yè)內(nèi)內(nèi)通常常把直直徑小小于3m的盾構(gòu)構(gòu)稱為為微型型盾構(gòu)構(gòu)。主主要用用于市政供供排水水管道道，電纜管管道等的建建造。。2.3盾構(gòu)選選型的的特點(diǎn)點(diǎn)2、盾構(gòu)構(gòu)機(jī)選選型1、與其其它隧隧道施施工方方法不不同，，盾構(gòu)機(jī)機(jī)是根據(jù)據(jù)每一一個(gè)施施工區(qū)區(qū)段的的地質(zhì)條件、、地下水水條件、、隧道道斷面大大小、區(qū)間線線路條件、、周?chē)ńㄖ镂锃h(huán)境境等條條件件進(jìn)進(jìn)行行設(shè)計(jì)計(jì)制制作作。所所以以，，盾盾構(gòu)構(gòu)機(jī)機(jī)不是是通用用機(jī)機(jī)械械，而而是是針針對(duì)對(duì)于于某某種種特定定地地質(zhì)質(zhì)條件件的的專用用機(jī)機(jī)械械。也也就就是是說(shuō)說(shuō)一一般般很難難將盾盾構(gòu)構(gòu)機(jī)機(jī)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)用用到到設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)隧隧道道以以外外的的工工程程中中加加以以利用用。2.3盾構(gòu)構(gòu)選選型型的的特特點(diǎn)點(diǎn)2、盾盾構(gòu)構(gòu)機(jī)機(jī)選選型型2、盾構(gòu)構(gòu)機(jī)機(jī)在地地下下的的施施工工是是不可可后后退退的。。當(dāng)當(dāng)盾盾構(gòu)構(gòu)機(jī)機(jī)在在地地下下開(kāi)開(kāi)始始掘掘進(jìn)進(jìn)施施工工后后，，就就很難難對(duì)盾盾構(gòu)構(gòu)機(jī)機(jī)的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)組組成成進(jìn)進(jìn)行行修改改。除除刀頭頭等部部位位可可以以通通過(guò)過(guò)特特殊殊的的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)得得到到更換換以外外，，盾盾構(gòu)構(gòu)刀刀盤(pán)盤(pán)、、壓壓力力艙艙、、排排土土器器、、推推進(jìn)進(jìn)系系統(tǒng)統(tǒng)等等很很難難在在施施工工過(guò)過(guò)程程中中進(jìn)進(jìn)行行修修改改。。由此此可可見(jiàn)見(jiàn)，，盾構(gòu)構(gòu)機(jī)機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)、、制制作作從根根本本上上決決定定了了隧隧道道施施工工的的成功功與與否否，是是盾盾構(gòu)構(gòu)隧隧道道施施工工的的關(guān)關(guān)鍵鍵環(huán)環(huán)節(jié)節(jié)。。為為了了設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)最最為為合合理理的的盾盾構(gòu)構(gòu)機(jī)機(jī)械械就就必必須須進(jìn)進(jìn)行行周周密密的的盾盾構(gòu)構(gòu)選選型型工工作作。。2.4盾構(gòu)構(gòu)機(jī)機(jī)選選型型及及定定購(gòu)購(gòu)的的依依據(jù)據(jù)2、盾盾構(gòu)構(gòu)機(jī)機(jī)選選型型土質(zhì)質(zhì)條件件、、巖巖性性開(kāi)挖挖面面穩(wěn)定定隧道道埋深深、、地地下下水水位位設(shè)計(jì)計(jì)隧隧道道的的斷面面環(huán)境境條條件件、、沿沿線線場(chǎng)場(chǎng)地地襯砌砌類(lèi)型型工期期；；造造價(jià)價(jià)輔助助工法法設(shè)計(jì)計(jì)路線線、、線線形形、、坡坡度度電氣氣等其其他他設(shè)備備條條件件地上、地下建筑物埋設(shè)物水井、廢井舊建筑物、臨時(shí)建筑其它計(jì)劃環(huán)境條件障礙物噪聲、振動(dòng)地基變形地下水利用施工垃圾處理住房、文物等[調(diào)查項(xiàng)目]周?chē)鷹l件土地利用狀況將來(lái)計(jì)劃道路種類(lèi)、交通狀況施工用地狀況河川、湖沼等的狀況地質(zhì)條件地層構(gòu)成地下水位（頭）分布缺氧氣體、有害氣體的有無(wú)各層的工程性質(zhì)（強(qiáng)度特性、變形特性、透水性）設(shè)計(jì)條件整理斷面形狀尺寸延長(zhǎng)覆土線路工期盾構(gòu)構(gòu)機(jī)機(jī)選選型型流流程程圖圖2、盾盾構(gòu)構(gòu)機(jī)機(jī)選選型型2.4盾構(gòu)構(gòu)機(jī)機(jī)選選型型及及定定購(gòu)購(gòu)的的依依據(jù)據(jù)盾構(gòu)構(gòu)機(jī)機(jī)選選型型流流程程圖圖地下水污染、地下水枯竭振動(dòng)、噪聲日照、景觀交通障礙物處理開(kāi)挖土的處理開(kāi)挖土的搬運(yùn)施工用地[論證項(xiàng)目]開(kāi)挖面穩(wěn)定性自立性地層構(gòu)成支護(hù)方式地基條件影響范圍水平、鉛直變形臨近建筑物變形環(huán)境保護(hù)其他可能適用的方式選擇土壓平衡式泥土壓式土壓式泥水加壓式手掘式半機(jī)械式機(jī)械式閉胸式敞胸式續(xù)上圖2、盾構(gòu)機(jī)機(jī)選型2.4盾構(gòu)機(jī)選選型及定定購(gòu)的依依據(jù)續(xù)上圖方法的選擇[比較論證]安全開(kāi)挖面穩(wěn)定地基變形環(huán)境保護(hù)操作環(huán)境經(jīng)濟(jì)推進(jìn)襯砌盾構(gòu)相關(guān)措施工期推進(jìn)襯砌相關(guān)措施綜合評(píng)價(jià)施工措施的論證長(zhǎng)距離施工急曲線施工障礙物注：選擇開(kāi)挖方式時(shí)請(qǐng)參照解說(shuō)表盾構(gòu)形式與土質(zhì)開(kāi)挖面的穩(wěn)定地基變形出發(fā)到達(dá)部的保護(hù)周?chē)ㄖ锏谋Ｗo(hù)2、盾構(gòu)機(jī)機(jī)選型2.4盾構(gòu)機(jī)選選型及定定購(gòu)的依依據(jù)盾構(gòu)機(jī)選選型流程程圖2.4盾構(gòu)機(jī)選選型及定定購(gòu)的依依據(jù)2、盾構(gòu)機(jī)機(jī)選型盾構(gòu)選型型與地層層關(guān)系（1）少水地地層、砂砂卵石地地層宜選選擇開(kāi)敞式網(wǎng)網(wǎng)格盾構(gòu)構(gòu)少水或無(wú)水地層層，地層具具有較好好的自穩(wěn)穩(wěn)性，降降水下沉沉量小（（如沈陽(yáng)陽(yáng)、成都都等地層層），土土體顆粒粒對(duì)刀盤(pán)盤(pán)刀具磨磨損很大大，選擇擇開(kāi)敞式盾盾構(gòu)網(wǎng)格格盾構(gòu)比較適宜宜。刀具磨損損嚴(yán)重2.4盾構(gòu)機(jī)選選型及定定購(gòu)的依依據(jù)2、盾構(gòu)機(jī)機(jī)選型盾構(gòu)選型型與地層層關(guān)系（2）滲透系系數(shù)與巖巖性、粒粒徑面板式刀刀盤(pán)輻條式刀刀盤(pán)2、盾構(gòu)機(jī)機(jī)選型2.5刀盤(pán)面板板分類(lèi)刀盤(pán)形式

比較項(xiàng)目面板式幅條式砂、土適應(yīng)性（粒徑＜15cm）由于開(kāi)挖面土體受面板開(kāi)口影響，進(jìn)入密封艙內(nèi)不順暢，易粘結(jié)，易堵塞。僅有幾根幅條，同時(shí)幅條后均設(shè)有攪拌葉片，土、砂流動(dòng)順暢，不易堵塞。砂卵石適應(yīng)性（粒徑＞15cm）適應(yīng)性強(qiáng)，必要時(shí)可加滾刀。不能加滾刀，刀頭形式及數(shù)量較少。刀盤(pán)扭矩刀盤(pán)扭矩阻力大，需增加設(shè)備能力，造價(jià)高。刀盤(pán)扭矩阻力小，設(shè)備造價(jià)低隧道內(nèi)刀頭更換安全性由于有面板，在隧道內(nèi)更換刀頭時(shí)安全可靠。在隧道內(nèi)更換刀頭時(shí)安全性差，加固土體費(fèi)用高。刀盤(pán)特性性比較刀盤(pán)型式式的選擇擇2、盾構(gòu)機(jī)機(jī)選型2.5刀盤(pán)面板板分類(lèi)3.1盾構(gòu)施工場(chǎng)地地與交通通疏解3、盾構(gòu)施施工組織織一臺(tái)盾構(gòu)始發(fā)場(chǎng)地地面積約2500~3000m2，兩臺(tái)盾構(gòu)始發(fā)發(fā)場(chǎng)地面面積4000~5000m2，接收?qǐng)龅氐?00~1000m2左右。看似合理理的施工工組織方案，有時(shí)因因沒(méi)有合合適的施工場(chǎng)地地而改變。盾構(gòu)井井一般是是沿線路路中線設(shè)設(shè)置的，，在城市市中心區(qū)區(qū)因交通通疏解要要求往往往導(dǎo)致場(chǎng)地較小小，過(guò)小時(shí)時(shí)影響施工場(chǎng)地地的合理布置置如棄土場(chǎng)場(chǎng)、注槳槳材料儲(chǔ)儲(chǔ)存、管管片堆場(chǎng)場(chǎng)、施工工人員的的生產(chǎn)生生活安排排等，降低勞動(dòng)動(dòng)生產(chǎn)率率。因交通通疏解、、管線等等條件限限制盾構(gòu)構(gòu)井設(shè)置置在線路路中線一一側(cè)時(shí)，，盾構(gòu)機(jī)機(jī)始發(fā)周期期延長(zhǎng)，棄土、、管片等等洞內(nèi)運(yùn)運(yùn)輸作業(yè)業(yè)效率下降降。3.2盾構(gòu)掘進(jìn)進(jìn)速度與與施工長(zhǎng)長(zhǎng)度3、盾構(gòu)施施工組織織盾構(gòu)掘進(jìn)速度與工程地質(zhì)條件、盾構(gòu)機(jī)選型、掘進(jìn)管理水平、地面建（構(gòu)）筑物物保護(hù)要求等因素密密切相關(guān)。地地鐵區(qū)間隧道道多采用（加加泥）土壓平平衡盾構(gòu)機(jī)，，在目前的施施工技術(shù)水平平條件下，正正常的平均掘進(jìn)速度度已達(dá)到每天7~9環(huán)，按1.2m或1.5m管片環(huán)寬計(jì)可可達(dá)每天8~12m,綜合考慮始發(fā)發(fā)和到達(dá)掘進(jìn)進(jìn)、通過(guò)建筑筑物保護(hù)段的的沉降控制、、地層性質(zhì)與與均質(zhì)性、棄棄土與材料運(yùn)運(yùn)輸時(shí)間限制制等因素的影影響，施工組組織的平均指指標(biāo)一般按6~8m控制，當(dāng)?shù)貙舆m于于盾構(gòu)施工且且均質(zhì)性好，，環(huán)境限制條件件少，一次掘進(jìn)距離離長(zhǎng)時(shí)，掘進(jìn)指標(biāo)標(biāo)可按8~10m。3.2盾構(gòu)掘進(jìn)速度度與施工長(zhǎng)度度3、盾構(gòu)施工組組織以下情形采用實(shí)際指標(biāo)標(biāo)或偏低的掘進(jìn)指指標(biāo)：穿越江河段選用泥水平衡衡盾構(gòu)機(jī)時(shí)；；穿越硬巖段選用復(fù)合式盾盾構(gòu)機(jī)時(shí)；連續(xù)穿過(guò)建（構(gòu)）筑物物保護(hù)區(qū)段；長(zhǎng)距離曲線地段特別是小小半徑曲線地地段；盾構(gòu)施工多個(gè)短區(qū)間；盾構(gòu)機(jī)有超前鉆探或超前注漿作業(yè)業(yè)；長(zhǎng)距離砂層地段；盾構(gòu)井不在線路正上方；與車(chē)站、鋪軌軌施工工期重疊時(shí)間較長(zhǎng)。3.2盾構(gòu)掘進(jìn)速度度與施工長(zhǎng)度度3、盾構(gòu)施工組組織盾構(gòu)隧道土建建費(fèi)用主要由盾構(gòu)機(jī)、掘進(jìn)、襯砌三部分組成。。有效降低造價(jià)的手段之一是是在滿足工期期的條件下盡盡量加大盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)長(zhǎng)度，降低盾構(gòu)機(jī)機(jī)攤銷(xiāo)費(fèi)用。?？紤]土建工期期的限制，盾盾構(gòu)施工經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)度一般控制在3~4km。3.2盾構(gòu)掘進(jìn)速度度與施工長(zhǎng)度度3、盾構(gòu)施工組組織盾構(gòu)機(jī)制造時(shí)間約需9個(gè)月，下井安裝始發(fā)1個(gè)月。盾構(gòu)隧道一般般會(huì)先行招標(biāo)標(biāo)以方便設(shè)備備采購(gòu)，與始發(fā)井的提供時(shí)間是是匹配的，必要時(shí)要要求始發(fā)井提前開(kāi)開(kāi)工。3.3盾構(gòu)與車(chē)站施施工干擾3、盾構(gòu)施工組組織盾構(gòu)井一般設(shè)置于線路正上方，不僅影響交交通疏解方案案，與車(chē)站施施工場(chǎng)地有干干擾，盾構(gòu)機(jī)機(jī)采用起吊方方案時(shí)影響車(chē)車(chē)站封頂時(shí)間間，采用過(guò)站方案時(shí)正值車(chē)站施工期，站臺(tái)需過(guò)站站后施工。不不論過(guò)站還是是起吊，管片片、材料和棄棄土運(yùn)輸均與與車(chē)站施工有有干擾，特別別是盾構(gòu)后配配套需在車(chē)站站站臺(tái)層折返返作業(yè)時(shí)。規(guī)模較大的車(chē)車(chē)站包括換乘乘站要對(duì)盾構(gòu)與車(chē)站施工干擾進(jìn)行分析。施工招標(biāo)時(shí)車(chē)車(chē)站與區(qū)間合合標(biāo)即幾站幾幾區(qū)間一個(gè)標(biāo)標(biāo)，規(guī)模過(guò)大大時(shí)，也可區(qū)間與始發(fā)站站或第一個(gè)過(guò)站站站合標(biāo)，是減少施工工干擾、方便便施工協(xié)調(diào)、、有利人員安安排的辦法之之一。3.4盾構(gòu)管片供應(yīng)應(yīng)3、盾構(gòu)施工組組織盾構(gòu)隧道施工組織織應(yīng)綜合考慮慮管片廠的位置和沿線交通運(yùn)輸條件，全線盾構(gòu)機(jī)機(jī)同時(shí)開(kāi)始掘掘進(jìn)，管片供供應(yīng)過(guò)于集中中，意味著盾盾構(gòu)機(jī)數(shù)量增增加，需要增增加模板套數(shù)數(shù)或管片堆場(chǎng)場(chǎng)面積，直接接或間接增加加盾構(gòu)隧道工工程造價(jià)，也也會(huì)引起年度度工程投資的的不均衡。而而盾構(gòu)施工長(zhǎng)長(zhǎng)度增加，盾盾構(gòu)機(jī)臺(tái)數(shù)減減少，模板套套數(shù)自然減少少，但工期相相應(yīng)延長(zhǎng)。根據(jù)施工組織確定的盾構(gòu)機(jī)數(shù)量，對(duì)模板套數(shù)和管片廠提出具體要求。3.5盾構(gòu)通過(guò)特殊殊地段3、盾構(gòu)施工組組織盾構(gòu)通過(guò)曲線特別是小半徑曲線地段時(shí)，盾構(gòu)構(gòu)機(jī)推進(jìn)易損損傷管片，糾糾偏導(dǎo)致盾尾空隙加大，注漿量增加，即使使用中中間鉸接帶彎彎曲機(jī)構(gòu)的盾盾構(gòu)機(jī)，其姿姿態(tài)的不斷調(diào)調(diào)整也會(huì)使掘掘進(jìn)速度放慢慢；盾構(gòu)通過(guò)過(guò)需控制地面面沉降的建筑筑物地段時(shí)，，需要調(diào)整盾構(gòu)機(jī)的推力、掘進(jìn)速度、出土量等施工參數(shù)，，減少盾構(gòu)的超挖與欠挖，保持掘進(jìn)與出土的的平衡以控制壓力變變化，改善盾構(gòu)前方土體體的坍塌沉陷或擠密隆起現(xiàn)象；盾構(gòu)通通過(guò)砂層時(shí)，，掘進(jìn)面的壓壓力平衡較難難控制，容易易產(chǎn)生地面沉沉降。所以，，盾構(gòu)機(jī)在在長(zhǎng)距離曲線地地段、長(zhǎng)距離建筑物物保護(hù)地段、長(zhǎng)距離砂層地段掘進(jìn)時(shí)，，盾構(gòu)掘進(jìn)指標(biāo)標(biāo)必須降低。盾構(gòu)掘進(jìn)通過(guò)過(guò)硬巖、孤石、、地下障礙物物時(shí)，應(yīng)編制風(fēng)險(xiǎn)預(yù)案。3.6盾構(gòu)鋪軌基地地3、盾構(gòu)施工組組織盾構(gòu)鋪軌基地與軌排井（有時(shí)是在地地面）的數(shù)量與鋪軌長(zhǎng)度有關(guān)，一般有2~3處。盾構(gòu)施工應(yīng)應(yīng)與盾構(gòu)井的的設(shè)置匹配，盾構(gòu)施工應(yīng)應(yīng)向背離軌排井的方向施工。鋪軌不一定要要在盾構(gòu)施工工全部完成后后才開(kāi)始，當(dāng)當(dāng)盾構(gòu)過(guò)站或或起吊施工下下一區(qū)間時(shí)，，若施工場(chǎng)地地已轉(zhuǎn)移，該該區(qū)間可開(kāi)始始鋪軌作業(yè)。。為避免控制工期的盾構(gòu)區(qū)間施工完成后才能開(kāi)始鋪軌軌，如果不是采采用兩臺(tái)盾構(gòu)構(gòu)同向推進(jìn)，，無(wú)論單盾構(gòu)構(gòu)過(guò)站后折返返還是單盾構(gòu)構(gòu)單區(qū)間折返返起吊，全線線盾構(gòu)施工方方向應(yīng)考慮左左線或右線先先通，保證鋪軌作業(yè)的連續(xù)性及在控制工點(diǎn)點(diǎn)能夠一條線軌道先先行鋪通，利于車(chē)站設(shè)備備的運(yùn)輸和吊裝。4.1組裝及調(diào)試流流程盾殼塊體的下部下井、安裝設(shè)置盾構(gòu)承臺(tái)準(zhǔn)備工作、進(jìn)場(chǎng)人員培訓(xùn)機(jī)身塊體的下部下井、安裝刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)部在地面組裝刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)部下井、安裝刀盤(pán)在地面組裝刀盤(pán)下井、安裝盾殼塊體上部下井、安裝機(jī)體上部下井、安裝盾尾前面塊上下部分下井主體焊接作業(yè)液壓管材、裝配作業(yè)電氣線路作業(yè)試運(yùn)轉(zhuǎn)、調(diào)整作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)檢查驗(yàn)收盾尾后塊下部下井、安裝拼裝機(jī)在地面組裝后下井真圓保持裝置下井、安裝后方作業(yè)臺(tái)下井、安裝盾尾后塊上半部下井、安裝4、盾構(gòu)機(jī)組裝裝、調(diào)試；進(jìn)進(jìn)、出洞4.2盾構(gòu)進(jìn)、出洞4、盾構(gòu)機(jī)組裝裝、調(diào)試；進(jìn)進(jìn)、出洞主要方法：深層攪拌、旋旋噴樁、SMW、注漿、降水水、凍結(jié)洞周土體加固固4、盾構(gòu)機(jī)組裝裝、調(diào)試；進(jìn)進(jìn)、出洞4、2盾構(gòu)進(jìn)、出洞洞凍結(jié)法進(jìn)出洞洞加固平面圖剖面圖封門(mén)制作沉井：鋼板樁樁；蛭石、珍珍珠巖膨脹水水泥混凝土、、磚砌體、泡泡沫混凝土連續(xù)墻：墻中中預(yù)留輕質(zhì)低低強(qiáng)混凝土塞塞、局部澆注注GFRP玻璃纖維和樹(shù)樹(shù)脂熱融合的的玻璃纖維筋筋、碳纖維筋筋代替普通混混凝土封門(mén)的破除：：手工、爆破破封門(mén)始推臺(tái)架反力墻地基加固臨時(shí)隔墻出洞口管片搬入臨時(shí)管片ＴＢＭ進(jìn)洞臨時(shí)墻(鋼制)臨時(shí)隔墻高壓旋噴加固支撐注漿加壓式襯墊盾構(gòu)進(jìn)出洞示示意圖盾構(gòu)進(jìn)出洞門(mén)門(mén)止水密封裝裝置洞口鐵件洞口襯墊洞口襯墊洞口鐵件推板（活板）地層側(cè)空氣排出管推板（活板）混凝土在始推出洞口的臨時(shí)墻的內(nèi)側(cè)，如圖所示設(shè)置止水裝置（洞口襯墊）。該襯墊為混凝土結(jié)構(gòu)，在澆筑混凝土?xí)r，設(shè)置襯墊的框架，待混凝土硬化后，在框架上安裝橡膠材料，固定好。盾構(gòu)進(jìn)洞前鑿鑿除封門(mén)（地地下墻）5.1泥水平衡盾構(gòu)構(gòu)掘進(jìn)技術(shù)5、盾構(gòu)隧道掘掘進(jìn)技術(shù)泥水盾構(gòu)的三三大系統(tǒng)：盾構(gòu)掘進(jìn)；環(huán)環(huán)流；泥水處理。5.1泥水平衡盾構(gòu)構(gòu)掘進(jìn)技術(shù)5、盾構(gòu)隧道掘掘進(jìn)技術(shù)切口壓力5.1泥水平衡盾構(gòu)構(gòu)掘進(jìn)技術(shù)5、盾構(gòu)隧道掘掘進(jìn)技術(shù)環(huán)流系統(tǒng)5.1泥水平衡盾構(gòu)構(gòu)掘進(jìn)技術(shù)5、盾構(gòu)隧道掘掘進(jìn)技術(shù)泥水系統(tǒng)5.2土壓平衡盾構(gòu)構(gòu)掘進(jìn)技術(shù)5、盾構(gòu)隧道掘掘進(jìn)技術(shù)土壓平衡盾構(gòu)構(gòu)的二大系統(tǒng)統(tǒng)：盾構(gòu)掘進(jìn)渣土排放5.2土壓平衡盾構(gòu)構(gòu)掘進(jìn)技術(shù)5、盾構(gòu)隧道掘掘進(jìn)技術(shù)盾構(gòu)掘進(jìn)系統(tǒng)統(tǒng)：刀具選擇、掘掘進(jìn)模式、刀刀具更換盤(pán)形滾刀雙刃滾刀切刀刮刀5.2土壓平衡掘進(jìn)進(jìn)技術(shù)5、盾構(gòu)隧道掘掘進(jìn)技術(shù)渣土排放系統(tǒng)統(tǒng)：螺旋輸送機(jī)；；皮帶運(yùn)輸；；有軌與無(wú)軌軌運(yùn)輸6.管片制作應(yīng)用用實(shí)例西安地鐵盾構(gòu)管片設(shè)計(jì)寬1.5m，直線段管環(huán)環(huán)外徑6.0m，內(nèi)徑5.4m，厚300mm；每環(huán)由6片管片組成，左左右節(jié)標(biāo)準(zhǔn)環(huán)環(huán)交替；混凝凝土強(qiáng)度等級(jí)級(jí)C50，抗?jié)B等級(jí)S10，鋼筋為Ⅰ、Ⅱ級(jí)，主筋混凝凝土保護(hù)層厚厚度為50mm，內(nèi)側(cè)40mm；混凝土量為8.06m3。6.管片制作應(yīng)用用實(shí)例西安市政盾構(gòu)構(gòu)管片廠主廠房為50m×102m，5100m2,廠房?jī)舾?2m。采用臺(tái)座式式平行作業(yè)施施工方案。采采用10套管片模具（已開(kāi)工8套），每套日循環(huán)2次（最大生產(chǎn)能能力為循環(huán)3次），年產(chǎn)1.5m標(biāo)準(zhǔn)節(jié)6000環(huán)。最大生產(chǎn)能能力能夠達(dá)到到10000環(huán)。施工工藝流流程見(jiàn)圖1。1、西安市政盾盾構(gòu)管片廠臺(tái)臺(tái)座式施工方方案6.管片制作應(yīng)用用實(shí)例1、西安市政盾構(gòu)管片廠臺(tái)座式施工方案盾構(gòu)管片制作作工藝流程(1/2)6.管片制作應(yīng)用用實(shí)例1、西安市政盾構(gòu)管片廠臺(tái)座式施工方案盾構(gòu)管片制作作工藝流程(2/2)6.管片制作應(yīng)用用實(shí)例（1）管片模具加加工及其精度度要求盾構(gòu)施工管片片成品檢測(cè)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)要求高，，以毫米計(jì)，，詳見(jiàn)表1，因而對(duì)管片片模具內(nèi)弧長(zhǎng)長(zhǎng)度、厚度、、螺栓孔尺寸寸和位置精度要求控制在±1mm；寬度控制在在±0.5mm管模檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)詳見(jiàn)表2。西安市政、、天石盾構(gòu)廠廠分別采用上上海模具廠和和法國(guó)CBC公司加工的高精度模具每套造價(jià)約85萬(wàn)元。1、西安市政盾盾構(gòu)管片廠臺(tái)臺(tái)座式施工方方案6.管片制作應(yīng)用用實(shí)例1、西安市政盾盾構(gòu)管片廠臺(tái)臺(tái)座式施工方方案6.管片制作應(yīng)用用實(shí)例1、西安市政盾盾構(gòu)管片廠臺(tái)臺(tái)座式施工方方案6.管片制作應(yīng)用用實(shí)例(2)灌注混凝土前前施工準(zhǔn)備①清洗模具：：組模前清洗鋼鋼模，混凝土土殘碴必須全全部鏟除，內(nèi)內(nèi)表面使用膠膠片配合清理理，高壓水沖沖洗干凈；②噴涂脫模油油：使用霧狀噴霧霧器噴涂，抹抹布均勻抹，，使模具內(nèi)表表面均布薄層層脫模油，如如出現(xiàn)脫模油油流淌，用棉棉紗清理干凈凈，如圖2。1、西安市政盾盾構(gòu)管片廠臺(tái)臺(tái)座式施工方方案圖2：清理模具6.管片制作應(yīng)用用實(shí)例(2)灌注混凝土前前施工準(zhǔn)備③組模：模具質(zhì)量，尺尺寸精度，對(duì)對(duì)生產(chǎn)合格管管片，拼裝準(zhǔn)準(zhǔn)確的襯砌環(huán)環(huán)極其重要，，必須嚴(yán)格控控制組模；④模具檢查：：模具組裝完成成，由專職質(zhì)質(zhì)檢員用內(nèi)徑徑千分尺在模模具指定位置置進(jìn)行寬度、、內(nèi)弧面檢測(cè)測(cè)，如圖3；1、西安市政盾盾構(gòu)管片廠臺(tái)臺(tái)座式施工方方案圖3：模具檢測(cè)6.管片制作應(yīng)用用實(shí)例(2)灌注混凝土前前施工準(zhǔn)備⑤鋼筋籠骨架架入模：鋼筋籠在靠模模上制作完畢畢，用龍門(mén)吊吊配合專用吊吊具按各種規(guī)規(guī)格將鋼筋籠籠放入模具內(nèi)內(nèi)，鋼筋籠型型號(hào)與模具型型號(hào)要匹配，，保護(hù)墊塊位位置準(zhǔn)確，如如圖4。1、西安市政盾盾構(gòu)管片廠臺(tái)臺(tái)座式施工方方案圖4：鋼筋籠骨架架入模6.管片制作應(yīng)用用實(shí)例（3）混凝土澆注注①混凝土配合比比必須進(jìn)行試配并符合全部設(shè)設(shè)計(jì)要求；②混凝土澆注注采用龍門(mén)吊將坍落度70±10mm、強(qiáng)度C50、抗?jié)BS1O的防水混凝土土斗吊至模具上方方，按先模具兩兩端后中間進(jìn)進(jìn)行放料。③③采用附著式風(fēng)動(dòng)振振動(dòng)器振搗，并輔助插入式振振動(dòng)棒振搗密實(shí)。市市政管片廠僅僅用插入式振振動(dòng)棒振搗也也能滿足要求求。④

全部振搗搗成型后，視視氣溫及混凝凝土凝結(jié)情況況，約10min后拆除壓板，進(jìn)行光面。光面分粗、中、細(xì)細(xì)三個(gè)工序：接下頁(yè)1、西安市政盾盾構(gòu)管片廠臺(tái)臺(tái)座式施工方方案6.管片制作應(yīng)用用實(shí)例（3）混凝土澆注注粗光面：使用鋁合金壓壓尺，刮平去去掉多余混凝凝土，并進(jìn)行行粗磨。中光面：待混凝土收水水后用灰匙進(jìn)進(jìn)行光面，使使管片乎整、、光滑。精光面：使用長(zhǎng)匙精工工抹平，力求求表面光亮無(wú)無(wú)灰匙印，管管片外弧面子子整度的誤差差值不大于±5mm，如圖5。1、市政管片廠廠臺(tái)座式施工工方案圖5：混凝土壓光光6.管片制作應(yīng)用用實(shí)例（4）蒸汽

養(yǎng)護(hù)護(hù)：混凝土振動(dòng)成成型并光面2h后混凝土表面面用手壓有輕輕微的壓痕時(shí)時(shí)，在管片外弧面上蓋上濕潤(rùn)的養(yǎng)護(hù)布布，將用于蒸汽汽的帆布套在模具上，下部同地地面接觸的地地方用木方壓壓實(shí)，在帆布布套上預(yù)留的小孔中中插入溫度計(jì)計(jì)，檢查無(wú)誤后通人蒸蒸汽，布置于模具具底部的蒸汽汽管布滿小孔孔，蒸養(yǎng)時(shí)蒸蒸汽從每個(gè)小小孔中均勻噴噴出，使整個(gè)個(gè)模具均勻升溫，升溫時(shí)速度度控制在每小時(shí)15℃～20℃，防止升溫太太快管片出現(xiàn)現(xiàn)收縮裂紋，，最高養(yǎng)護(hù)溫度度50℃～60℃，恒溫3～4h，降溫速度在每小時(shí)15℃～20℃，并保證蒸養(yǎng)養(yǎng)后的管片溫溫度與外界溫度差不大于于20℃。1、西安市政盾盾構(gòu)管片廠臺(tái)臺(tái)座式施工方方案6.管片制作應(yīng)用用實(shí)例（4）蒸汽

養(yǎng)護(hù)護(hù)：在整個(gè)過(guò)程中中要每半小時(shí)查看溫度計(jì)上的讀數(shù)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題用用調(diào)整蒸汽通入入量的大小來(lái)調(diào)節(jié)節(jié)溫度，如圖圖6；1、市政管片片廠臺(tái)座式式施工方案案圖6：蒸汽養(yǎng)護(hù)護(hù)6.管片制作應(yīng)應(yīng)用實(shí)例（5）脫模①管片通過(guò)過(guò)蒸汽養(yǎng)護(hù)護(hù)足夠時(shí)間間后測(cè)試混混凝土試塊塊強(qiáng)度，當(dāng)當(dāng)強(qiáng)度達(dá)到15MPa以上時(shí)，開(kāi)始組組織脫模；；②拆模順序：：疊齊養(yǎng)護(hù)布布；拆卸手手桿螺栓，，清除混凝凝土殘積物物；拆卸旁旁模與底模模固定螺栓栓；拆卸側(cè)側(cè)模與端模模連接螺栓栓，兩側(cè)和和端模拆開(kāi)開(kāi)后，使用用專用水平平起吊吊具具，用龍門(mén)門(mén)吊將管片片吊出到管管片翻身機(jī)機(jī)上；③③拆模中中嚴(yán)禁錘打，敲擊擊模具等野蠻操作，管片起吊吊時(shí)，地面面操作要由由多人配合合進(jìn)行，確確保管片垂直出出模，以免損壞壞管片。1、西安市政政盾構(gòu)管片片廠臺(tái)座式式施工方案案6.管片制作應(yīng)應(yīng)用實(shí)例（6）脫模后水水池養(yǎng)護(hù)管片脫模后后吊入水池池內(nèi)進(jìn)行養(yǎng)養(yǎng)護(hù)，確保保管片完全全浸泡在水水里，管片片入池時(shí)管管片與池中中水溫差不得大于20℃，養(yǎng)護(hù)周期為為7d，然后進(jìn)行行淋水養(yǎng)護(hù)護(hù)，保持管管片外面濕濕潤(rùn)，噴淋養(yǎng)護(hù)達(dá)到28天齡期，如圖7。1、市政管片片廠臺(tái)座式式施工方案案圖7：水池養(yǎng)護(hù)護(hù)6.管片制作應(yīng)應(yīng)用實(shí)例（7）三環(huán)試拼拼裝①管片正式生產(chǎn)前前和每生產(chǎn)100環(huán)管片后，由于管管?？赡艹叱叽绮粔蚓_或生產(chǎn)產(chǎn)過(guò)程中震震動(dòng)變形，，需要進(jìn)行三環(huán)試拼裝裝以檢查管片片幾何尺寸寸和模具是是否符合要要求；②②制作鋼筋筋混凝土平平臺(tái)，平臺(tái)臺(tái)確保水平平，誤差控制在在2mm以內(nèi)，如圖8；1、市政管片片廠臺(tái)座式式方案圖8：三環(huán)試拼拼裝及接縫縫測(cè)量6.管片制作應(yīng)應(yīng)用實(shí)例（7）三環(huán)試拼拼裝③制作12個(gè)拼裝支架架，支架能夠夠在高度上上進(jìn)行微調(diào)調(diào)，以便矯正管片拼裝后的水平；④④拼裝順序：首先在平臺(tái)上畫(huà)直直徑為管片片內(nèi)徑和外外徑的兩個(gè)個(gè)圓，作為拼裝時(shí)時(shí)的參考線線；先放置置標(biāo)準(zhǔn)塊，，再鄰接塊塊，最后放放人封頂塊塊；一環(huán)拼拼裝完后，，錯(cuò)縫拼裝另另兩環(huán)；⑤⑤檢測(cè)：管片拼裝裝完后利用用不同型號(hào)號(hào)的插片對(duì)管片之間間的縱縫、環(huán)縫縫進(jìn)行測(cè)量量，以檢測(cè)各各管片之間間的縫隙是是否符合要要求；再用用水準(zhǔn)儀分別測(cè)量各接縫縫的幾個(gè)點(diǎn)點(diǎn)，然后計(jì)算算這幾個(gè)點(diǎn)點(diǎn)是否在同