盾构施工技术总结

盾构法施工技术

1 盾构法

1.1 盾构法简介

盾构法施工是以盾构这种施工机械在地面以下暗挖隧道的一种施工方法。盾构（Shield）是一个既可以支承地层中推进的活动钢筒结构。钢筒的前端设置有支撑和开挖土体的装置，钢筒的中段安装有顶进所需千斤顶；钢筒尾部可以拼装预制工或现浇隧道衬砌环。盾构每推进一环距离，应在盾尾支护下拼装（或现浇）一环衬砌，并向衬砌环外围的空隙中压注水泥砂浆，以防止隧道及地面下沉。盾构推进的反力由衬砌环承担。盾构施工前应先修建一竖井，在竖井处安装盾构，盾构开挖出的土体由竖井通道送出地面。盾构法施工工艺见图1所示。

图1 盾构法施工示意

1.2盾构法施工的优点及适用范围

盾构施工法所具有的优点：

一、可地盾构支护下安全地开挖、衬砌。

二、掘进速度快。盾构的推进、出土、拼装衬砌等全过程可实现机械化、自动化作业，施工

劳动强度低。

三、施工时不影响地面交通与设施，穿越河道时不影响航运。 四、施工中不受季节，风雨等气候条件影响。

五、施工中没有噪声和振动，对周围环境没有干扰。

六、在松软含水在层中修建埋深较大的长隧道往往具有技术和经济方面的优越性。

盾构施工法最适于在松软含水地层中修建隧道，在江河中修建水底隧道，在城市中修建在下铁道及

一、管片拼装工艺流程

盾构管片拼装的施工流程： 管片进场检查 粘贴防水材料 由技术人员和质检员检查防水材料粘贴情况 吊装下井 电瓶车将管片运至盾尾 盾尾清理 缩回安装位置油缸 管片就位 拼装管片 管片螺栓连接 二、管片安装施工要点 1、盾构管片现场验收

管片脱离盾尾后 二次紧固螺栓。

管片到达施工场地后，进场验收，主要的检验项目有：管片出厂合格证是否齐全有效；管片外表是否清洁；止水条、缓冲垫是否贴牢完好；管片标识（包括管片型号、模具编号、生产日期、生产厂家、合格状态）是否齐全和完整；管片是否有崩角、破损、砂眼或裂缝等；吊装孔螺栓孔是否完好，孔内是否有异物。然后由地面工程师对进场管片负责签收，并对每环管片做好标识，做到有据可查。卸货后由地面工班黏贴止水条。

2、管片拼装施工措施

管片拼装是盾构法施工的重要环节，其拼装质量的好坏不仅直接关系到成洞的质量，而且对盾构机能否继续顺利推进有着直接的影响。因此，管片在拼装前仍要进行一次检查，再次确认管片种类正确、质量完好无缺和密封垫黏结无脱落，管片的吊装孔预埋位置正确，封堵盖完好无损，以及其他主要预埋件和混凝土的握裹牢固，管片接头使用的螺栓、螺母、垫圈、螺栓防水用密封垫等附件准备齐全后，才允许拼装。每环

深圳复杂地质条件下盾构法隧道快速施工技术

中铁十六局集团有限公司 陈广亮 吴煊鹏 王大海 唐检军

［摘要］ 本文通过对深圳地铁一期工程第7标段华强站－岗厦站区间隧道盾构施工快速掘进进行了分析及总结。盾构快速施工技术包括盾构选型技术、盾构衬砌技术、系统配置技术、洞内与地面运输组织、盾构操作技术、盾构施工筹划、盾构施工项目管理等。只有整个盾构施工系统选型正确配套设施匹配，配备优秀的技术人员和操作维护人员，做到超前技术准备，精心的施工管理及掌控工程重难点的技术措施，才能实现盾构快速施工。本文主要是实践经验总结，文中所述技术、方法和措施，可供类似盾构工程施工参考。

［关键词］ 复杂地质 盾构 快速施工 技术

1、工程概况

1.1 工程简介

深圳地铁一期工程第7标段华强站－岗厦站区间隧道盾构工程位于深圳市福田区，隧道从华强路站西端顺深南中路向西延伸，下穿福田河，经过一片荔枝园，过福华立交桥和福华新村后到达岗厦站，全长3471.6米，为双线隧道，其中左线1743.5米，右线1728.1米。合同工期24个月，2001年3月31日至2003年3月31日。

盾构隧道最小水平曲线半径300m，最小垂直曲线半径3000m，最大坡度30‰。盾构管片设

. . .

《盾构法隧道施工技术及应用》试题(x以外均为正确) 一、是非题：

1、 大型盾构一般是到现场进行就位安装，部件的连接一般采用定位销定位、螺栓连接，

最后焊接成型的方法。 （ ） 2、 所有盾构的形式，其本体从工作面开始均可分为切口环、支撑环和盾尾三部分。

（ ） 3、 切口环的形状、尺寸主要取决于盾构正面支撑、开挖的方法。（ ⅹ ）

4、 支撑环的长度应不小于固定盾构千斤顶所需的长度。 （ ） 5、 盾构千斤顶活塞的前端必须安装顶块，顶块必须采用球面接头，以便将推力均匀分

布在管片的环面。 （ ）

6、 注浆量主要是指同步注浆和壁后注浆，一般同步浆液量按建筑空隙的200%~250%计

算，壁后注浆按实际情况确定。 （ ⅹ ）

小半径曲线盾构施工技术

1．前言

1.1盾构小半径曲线施工概述

目前，我国正处于大规模建设时期，基础设施，尤其是交通设施建设如火如荼。在城市中，以地铁为龙头的地下空间综合利用和建设，受既有建（构）筑物和有限空间的限制，出现了大量复杂线型（如小半径、大纵坡）或复合近接（小净距、下穿铁路、立交、叠交）的隧道工程。

小半径曲线盾构施工时盾构对外侧地层是挤压的状态，因盾尾空隙的发生会使地层向隧道内侧位移，回填压注压力也会使隧道产生位移，同时由于在小曲线地段的盾构，是用管片和地层反力掘进的，因此推进力的反力会使隧道向曲线外侧位移，如果隧道的纵向刚度和地层的刚度过小，可能引起管片和其外地层的过大位移，以及使土压超过土体的被动压力而过大扰动。因此小半径曲线地段的轴线控制难度较大，同时管片向外侧扭曲而挤压地层使地层和管片结构均受到复杂的影响。

1.2适用范围

适用于软土地区土压平衡式盾构机小半径曲线掘进。

2．盾构小半径曲线施工工艺

2.1工艺流程图

工艺流程如图2-1所示

施工准备盾构机选型初设盾构参数管片选择轴线预偏设置辅助措施管片注浆加固纵向设加劲肋加强螺栓复紧满足小半径曲线掘进要求掘 进监测隧道（沉降、位移、收敛）No优化盾构施工参数小于基准Yes小

小半径曲线盾构施工技术

1．前言

1.1盾构小半径曲线施工概述

目前，我国正处于大规模建设时期，基础设施，尤其是交通设施建设如火如荼。在城市中，以地铁为龙头的地下空间综合利用和建设，受既有建（构）筑物和有限空间的限制，出现了大量复杂线型（如小半径、大纵坡）或复合近接（小净距、下穿铁路、立交、叠交）的隧道工程。

小半径曲线盾构施工时盾构对外侧地层是挤压的状态，因盾尾空隙的发生会使地层向隧道内侧位移，回填压注压力也会使隧道产生位移，同时由于在小曲线地段的盾构，是用管片和地层反力掘进的，因此推进力的反力会使隧道向曲线外侧位移，如果隧道的纵向刚度和地层的刚度过小，可能引起管片和其外地层的过大位移，以及使土压超过土体的被动压力而过大扰动。因此小半径曲线地段的轴线控制难度较大，同时管片向外侧扭曲而挤压地层使地层和管片结构均受到复杂的影响。

1.2适用范围

适用于软土地区土压平衡式盾构机小半径曲线掘进。

2．盾构小半径曲线施工工艺

2.1工艺流程图

工艺流程如图2-1所示

施工准备盾构机选型初设盾构参数管片选择轴线预偏设置辅助措施管片注浆加固纵向设加劲肋加强螺栓复紧满足小半径曲线掘进要求掘 进监测隧道（沉降、位移、收敛）No优化盾构施工参数小于基准Yes小

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盾构进洞盐水冻结加固施工技术

殷波童刚强

（天津地铁建设发展有限公司，３０００５１，天津∥第一作者，高级工程师）

摘要介绍了天津地铁２号线东南角站一建国道站区间盾构进洞采用的盐水冻结法加固技术。该加固技术取得了非常理想的效果。结合工程实际对冻土帷幕和冻结效果进行的验算分析表明，采用盐水冻结加固技术降低了盾构进洞过程中出现漏水、涌沙的可能性。施工中在破洞门钢筋混凝土时要精细施工，注意防止破坏冻结管，减少盾构机在冷冻体的停留时间，并做好保温措施。

关键词地铁；盾构进洞；冷冻加固；施工技术中国分类号Ｕ

４５５．４９

ＢｒｉｎｅＦｒｅｅｚｉｎｇＲｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔＴｅｃｌｍｏｌｏｇｙｉｎＳｈｉｅｌｄＴｕｎｎｅｌｉｎｇ

Ｅｎｔｒｙ

Ｙｉｎ１３０，ＴｏｎｇＧａｎｇｑｉａｎｇＡｂｓｔｒａｃｔ

Ｔｈｅｂｒｉｎｅｆｒｅｅｚｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗａｓｕｓｅｄ

ｆｏｒｔｈｅ

ｓｈｉｅｌｄｔｕｎｎｅｌｉｎｇｅｎｔｒｙｏｆＳｏｕｔｈｅａｓｔＳｔａｔｉｏｎａｎｄＪｉａｎｇｕｏＲｄ

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

超大直径盾构施工关键技术综述

王华伟

（中铁十四局集团有限公司）

一、工程概况

1.1地理位置

南京长江隧道工程位于南京长江大桥与三桥之间，连接河西新城区-梅子洲-浦口区，是南京市跨江发展战略的重要标志性工程，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式，对于缓解跨江交通压力，促进沿江经济发展，造福百姓，具有十分重要的意义。

南京长江隧道 1.2水文和地质条件

盾构隧道穿越的江面宽度约2600m，最大水深约28.8m，最大水压力为6.5kg/cm2，江中最小覆土厚度为10.49m（0.7D）。

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10-2-10-3cm/s）2672m，占盾构段总长度的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。其中左线盾构施工段长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

城市地铁盾构施工硬岩处理施工技术

摘要：本文通过两个工程实例，对城市地铁盾构施工硬岩处理常用的竖井开挖和深孔爆破处理技术进行简要描述和分析，重点介绍了两种方案的选取经过和施工过程中的重难点技术，对今后类似工程有一定借鉴作用。

关键词：地铁； 盾构； 硬岩； 处理； 技术

在盾构法隧道施工过程中，经常会遇到随机分布的球状花岗岩和基岩，且球状花岗岩形状大小各异、强度不一，而基岩使隧道内岩土层软硬不均。在这类地层中掘进效率低，刀盘刀具磨损严重，易产生卡刀、斜刀、掉刀、刀具偏磨、线路偏移等，处理速度较慢，影响施工进度，有时甚至需变更设计，成本花费高，经济效益差。怎样处理好盾构掘进过程中所遇到的球状花岗岩和基岩突起，是当前盾构法施工中一个较大的技术难题。 1 竖井处理

某盾构区间在掘进至176环时，控制参数突变，掘进速度急速下降，刀盘扭矩波动大，碴温持续升高，出碴量无法控制，立即停机处理。为探明地质情况，立即对刀盘前方加密地质钻孔进行补勘，岩芯试验报告表明最高强度已达到176.6Mpa。经对掘进情况进行综合分析，认为盾构机已进入上软下硬地层，且刀具磨损严重，必须进行硬岩处理并换刀具后才能通过。 1.1工程概况及方案选择

周边环境：盾构停机位置处于新湖路