1、土壓平衡盾構(gòu)施工技術(shù)簡介土壓平衡盾構(gòu)施工技術(shù)簡介二二OO三年七月三年七月w 一、常見的洞門結(jié)構(gòu)形式一、常見的洞門結(jié)構(gòu)形式w 二、進出洞土體加固技術(shù)二、進出洞土體加固技術(shù)w 三、土壓平衡盾構(gòu)簡介三、土壓平衡盾構(gòu)簡介w 四、管片拼裝四、管片拼裝 w 五、襯砌接縫防水五、襯砌接縫防水一、常見的洞門結(jié)構(gòu)形式一、常見的洞門結(jié)構(gòu)形式 盾構(gòu)的進出洞施工中要確保洞口暴露后正面土體的穩(wěn)定，必須對洞口狀況進行調(diào)查，然后采取有效的技術(shù)措施，使洞口處的土體不流失、不坍塌。 工作井一般用沉井法施工，但在建筑密集地區(qū)或大型結(jié)構(gòu)的工作井是采用SMW工法、地下連續(xù)墻、鉆孔灌注樁建造的，由于圍護結(jié)構(gòu)的不同，洞口的封門形式也不同

2、。 常用的洞門結(jié)構(gòu)形式有以下幾種： w 外封門形式w 內(nèi)封門形式 w 特殊封門（井內(nèi)外封門）w 用SMW工法施工洞口封門w 用地下連續(xù)墻施工洞口封門w 用鉆孔灌注樁施工洞口封門盾構(gòu)出洞鑿除洞門盾構(gòu)進洞鑿除洞門 外封門形式外封門形式 當(dāng)工作井采用沉井法施工時，洞口封門一般采用鋼板樁（常用槽鋼組合）。 一種方法是在沉井下沉施工時，將封門安裝在洞口（封門板樁與沉井洞口的固定連接均設(shè)于井內(nèi)的洞圈內(nèi)，出洞施工時要能方便拆除），然后與沉井一起下沉到位，封門安置要牢固，不應(yīng)在沉井下沉施工時遭到破壞。 另一種方法是待沉井下沉到位后再緊貼井外壁打入封門板樁，但沉井預(yù)留洞口在沉井下沉施工時須臨時封閉，待洞門板樁打

3、入后再拆除臨時封閉。盾構(gòu)出洞時先進入井壁洞圈內(nèi)，安裝好推進施工時的洞口密封裝置，然后拔除封門板樁進入推進施工。外封門形式一般用于出洞施工，其因受到鋼板樁長度、構(gòu)造及拔樁等影響，當(dāng)洞口埋深較深時不宜采用。 內(nèi)封門形式內(nèi)封門形式 盾構(gòu)進洞的封門一般采用內(nèi)封門形式。封門可用型鋼組合（有豎封門及橫封門兩種形式），固定在井內(nèi)壁洞口處（在沉井下沉施工時，洞圈內(nèi)用粘土填封密實），當(dāng)盾構(gòu)最前端離封門50mm時停止推進施工，拆除封門，盡快將盾構(gòu)推入井內(nèi)的接收基座上，并及時封堵管片與洞圈之間的空隙，防止泥水從間隙處滲漏。 豎封門橫封門 特殊封門（井內(nèi)外封門）特殊封門（井內(nèi)外封門） 當(dāng)工程埋深深、井外是砂性土滲透系

4、數(shù)大、地下水位高，要平衡地下水壓力較為困難，則盾構(gòu)出洞時可采用另一種“ 外” 封門形式，即在井內(nèi)筑一定長度的筒套（采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)），內(nèi)徑與井壁預(yù)留洞口相同，筒套與井壁連成一體，筒套后端設(shè)有密封裝置，在筒套與井壁內(nèi)面間用密排豎向鋼板樁封閉洞口，沉井下沉前在井壁洞圈內(nèi)填粘土，盾構(gòu)先進入筒套內(nèi)。出洞施工時，逐根拔除鋼板樁，每拔除1根，須及時封住上開口。 用用SMW工法施工洞口封門工法施工洞口封門 當(dāng)工作井采用圍護開挖施工工藝時，可在工作井進出洞口處用SMW工法作結(jié)構(gòu)施工圍護，在進出洞施工時，先拔除SMW樁內(nèi)的H型鋼，利用掘進設(shè)備刀盤切削SMW樁的水泥土，逐步完成進出洞施工。 進洞 出洞

5、用地下連續(xù)墻施工洞口封門用地下連續(xù)墻施工洞口封門 當(dāng)工作井制作時，采用地下連續(xù)墻圍護，在進出洞施工時，利用掘進設(shè)備刀盤切削地下連續(xù)墻，逐步完成進出洞施工。 用鉆孔灌注樁施工洞口封門用鉆孔灌注樁施工洞口封門 當(dāng)工作井制作時，采用地下連續(xù)墻圍護，在進出洞施工時，利用掘進設(shè)備刀盤切削地下連續(xù)墻，逐步完成進出洞施工。 人工挖孔灌注樁于1893年在美國問世，至今已有100多年的歷史。而鉆孔灌注樁是在人工挖孔灌注樁的基礎(chǔ)上，在20世紀(jì)40年代初隨著大功率鉆孔機具的研制成功，也首先在美國問世。鉆孔灌注樁具有承載力大、施工快、造價較低和適用范圍廣等優(yōu)點。 二、進出洞土體加固技術(shù)二、進出洞土體加固技術(shù) 盾構(gòu)進出

6、洞時需采用土體穩(wěn)定措施，洞門外土體能穩(wěn)定自立相當(dāng)長一段時間，可大膽拆除封門，盾構(gòu)即可進出洞，但在施工時必須對加固處理后的土體實際性能作檢測，確認(rèn)其達到施工所規(guī)定的要求，方可拆洞口封門。 當(dāng)前常用的土體穩(wěn)定技術(shù)有以下幾種：w SMW工法w 高壓旋噴樁w 深層攪拌樁w 降水法w 壓密注漿法w 凍結(jié)法SMW工法（深層攪拌樁工法（深層攪拌樁H型鋼）型鋼） SMW工法是指通過深層攪拌機器攪拌，使水泥類懸濁液在原地層中與土體反復(fù)均勻混合，并根據(jù)一定的間隔插人H鋼或板樁等作為加強基材，待水泥土固結(jié)后，形成復(fù)合的連續(xù)擋土墻的技術(shù)。H型鋼攪攪拌拌樁樁加加固固區(qū)區(qū)洞洞圈圈壓密注漿槽壁地 面高壓旋噴樁高壓旋噴樁 高

7、壓旋噴樁法有單管法、二重管法、三重管法以及近年出現(xiàn)的多種管法。它在地基加固、提高地基承載力、改善土質(zhì)進行護壁、擋土、隔水等方面起到了很好的作用。 高壓噴射注漿旋噴提升漿液拌制機具清理噴射高壓空氣調(diào)節(jié)垂直度鉆機就位鉆孔、插管水泥土深層攪拌樁水泥土深層攪拌樁 水泥土深層攪拌樁是軟土地基加固和深基坑開挖側(cè)向支護常用的方法之一。早在70年代日本首創(chuàng)用在鋼鐵場港口碼頭岸壁、高速公路等厚壁的軟土地基加固工程。我國自1977年開始試驗研制和試用，后于1980年由冶金部主持通過部級技術(shù)鑒定，推廣應(yīng)用于地基加固工程。至今該施工技術(shù)已在深坑開挖作為擋土、防水、保護臨近建筑物等方面得到廣泛應(yīng)用。取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟

8、效益和社會效益。 攪攪拌拌樁樁加加固固區(qū)區(qū)洞洞圈圈攪拌樁壓密注漿槽壁地 面降水法降水法 在軟土的含水地層中建造隧道，用降水法排除地下水，穩(wěn)定開挖面的土體，是對付地下施工防止流砂產(chǎn)生的有效措施，與其它疏干水方法比較是最經(jīng)濟的。人工降低地下水位是在施工范圍內(nèi)埋設(shè)一定數(shù)量的濾水管(井)，用抽水設(shè)備抽其井內(nèi)水，降低地下水位到有利工程施工，而在施工過程中仍保持不斷抽水，使工作面土體始終保持干燥，從根本上防止流砂現(xiàn)象的發(fā)生，同時由于抽去土中水后，動水壓力減少或消除，土體豎直面更為穩(wěn)定。 但采用降水，一般均為地面向下打井點，所以其使用的范圍、地區(qū)受到了限制，但是在盾構(gòu)施工進出洞門的階段，還是一個主要方法，并

9、經(jīng)常使用。 用人工降低地下水位常用方法有：w 輕型井點w 噴射井點w 電滲井點w 管井井點w 深井井點w 先導(dǎo)隧道排水輕型井點輕型井點 輕型井點降水目前已被廣泛地應(yīng)用于各項土木建筑施工工程中，特別是在沿?；蜓睾痈咚坏能浲恋鼗惺褂幂p型井點降水獲得了較好的經(jīng)濟與技術(shù)效果。 平整場地及清除地下障礙物井點溝槽放線和開挖并設(shè)置集水坑機組就位搭井點泵房鋪設(shè)總管裝配支管機組通電試運轉(zhuǎn)沖 孔埋管和灌砂井點孔封口支管和總管接通開機抽水清洗濾清器或水箱正常降水噴射井點噴射井點 噴射并點能有效地降低地下水位820m。在深基開挖時，給穩(wěn)定邊坡、基坑支護等創(chuàng)造了良好的施工條件。噴射井點還能滿足沉井、盾構(gòu)施工時深層降

10、水的要求。噴射井點降水效果顯著，在弱滲透性土層中使用經(jīng)濟效果好，現(xiàn)已在地下深基礎(chǔ)施工中得到了廣泛應(yīng)用。 平整場地及清除地下障礙物井點溝槽放線和開挖并設(shè)置集水坑機組、水箱就位，鋪設(shè)總管，搭井點泵房埋管，灌砂井點孔封口井點支管開始抽水，進行洗井回水管接入水箱，支管正式工作水箱換水和清洗水箱正常降水水箱通電，機組通電，試泵及總管試壓沖孔，同時機組開始運轉(zhuǎn)井管落料拼裝井點井點試壓及試真空度1-噴射井點；2-濾管；3-進水總管；4-排水總管；5-高壓水泵，6-集水池;7-低壓離心泵8-內(nèi)管；9-外管；10-噴射器；11-混合管；12-擴散管；13-環(huán)形底座；14-進水窗；15-蕊管電滲井點電滲井點 在飽

11、和的粘性土中、由于土的透水性差（滲透系數(shù)小于0.1md），用一般降水方法很難排出地下水，因此，必須用電滲井點排水。 土層中在重力作用下流動的自由水可用除電滲井點外的井點抽去，而粘性土中的大量粘結(jié)水，在重力作用下是不會移動的，所以自由水在粘性土中處于分割狀態(tài)，它的流動受到粘結(jié)合水的阻礙，故流動也非常緩慢。如果在飽和的粘土中插入兩電極，通以直流電，則陽極處土中的水會移向陰極，土中細(xì)顆粒移向陽極，這前者叫電滲現(xiàn)象，后者叫電泳現(xiàn)象。電滲井點就是用電滲原理來進行降低粘土層中的地下水位。 管井井點管井井點 此法是沿工作面每隔一定距離設(shè)置一個管井，每個管井單獨使用一臺水泵不斷抽水，從而降低地下水位。 管井可

12、用鋼管、混凝土管等。如圖所示管井，其過濾部分采用鋼筋焊接骨架，外包孔眼為12mm的濾網(wǎng)，長23m，其管身部分用直徑150250mm的鋼管。管井降水深度為5m。 深井井點深井井點 深井泵的最大特點就是將水泵放在井管中，依靠水泵的揚程把深處的地下水送到地面上，因此，降低水位可達3040m或更大一些。深井點是每井一泵，獨立工作。 先導(dǎo)隧道排水先導(dǎo)隧道排水 如果在地下水位高的含水砂層和砂礫層中進行，象地下鐵道這樣大斷面的盾構(gòu)法隧道施工，當(dāng)氣壓加到理論值時，有發(fā)生漏氣和噴氣的危險。在這種情況下，可以在隧道的推進軸線上先挖一條小直徑的隧道（先導(dǎo)隧道）。在先導(dǎo)隧道中，可以用注漿或降水方法加固地層。這就是先導(dǎo)

13、隧道施工法。先導(dǎo)隧道的位置要根據(jù)隧道的軸線和地質(zhì)構(gòu)造來選定。先導(dǎo)隧道排水方法有兩種。一種是在注漿孔中裝上排水管，重力排水；另一種是裝上井點管強制排水。 壓密注漿法壓密注漿法 壓密注漿是指通過鉆孔在土中灌入極濃的漿液，在注漿點使土體擠密，在注漿管端部附近形成“漿泡” 。 當(dāng)漿泡的直徑較小時，灌漿壓力基本上沿鉆孔的徑向擴展。隨著漿泡尺寸的逐漸增大，便產(chǎn)生較大的上抬力而使地面抬動。 經(jīng)研究證明，向外擴張的漿泡將在土體中引起復(fù)雜的徑向和切向應(yīng)力體系。緊靠漿泡處的土體將遭受嚴(yán)重破壞和剪切，并形成塑性變形區(qū)，在此區(qū)內(nèi)土體的密度可能因擾動而減小；離漿泡較遠(yuǎn)的土則基本上發(fā)生彈性變形，因而土的密度有明顯的增加。

14、 壓密注漿常用于中砂地基，粘土地基中若有適宜的排水條件也可采用。如遇排水困難而可能在土體中引起高孔隙水壓力時，這就必須采用很低的注漿速率。壓密注漿可用于非飽和的土體，以調(diào)整不均勻沉降進行托換技術(shù)，以及在大開挖或隧道開挖時對鄰近土進行加固。凍結(jié)法凍結(jié)法 當(dāng)用其它方法難以達到穩(wěn)定開挖面土體時，采用凍結(jié)法可取得較好的效果。凍結(jié)法的主要功能：使不穩(wěn)定的含水地層能形成強度很高的凍土體；能夠形成完整的防水屏蔽，起到隔水作用；能起到良好的擋土墻作用，以承受外來荷載。 凍結(jié)法依其冷卻地層的方式，可以分為直接凍結(jié)和間接凍結(jié)兩大類。凍結(jié)法依其冷卻位置的方式，可以分為水平凍結(jié)和垂直凍結(jié)兩大類。 凍結(jié)法盾構(gòu)出洞 復(fù)興

15、路隧道工程凍結(jié)法加固 三、土壓平衡盾構(gòu)簡介三、土壓平衡盾構(gòu)簡介 這種盾構(gòu)又稱削土密閉式或泥土加壓式盾構(gòu)，這種盾構(gòu)是在局部氣壓盾構(gòu)和泥水加壓盾構(gòu)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。該盾構(gòu)的前端有一個全斷面切削刀盤，在盾構(gòu)中心或下部有長筒形螺旋運輸機的進土口，其出口在密封艙外。 土壓平衡式盾構(gòu)(EPBS)自1974年在日本首次使用以來，以其獨到的優(yōu)勢已廣泛用于世界各地的隧道工程中。1984年上海隧道工程股份有限公司在我國首次應(yīng)用從日本引進的4.36m簡易土壓平衡盾構(gòu)建成了芙蓉江下水道總管工程，1988年上海隧道工程股份有限公司又以自己研制的4.35m加泥式土壓平衡盾構(gòu)成功地穿越了軟弱粘土和砂性土交錯的復(fù)雜地層，建

16、成了上海市南電纜過江隧道。 目前，EPBS在上海地鐵、市政、能源等工程建設(shè)中得到更為廣泛的應(yīng)用，實踐證明，EPBS因其能較好地控制地表沉降，保護環(huán)境，適應(yīng)在市區(qū)和建筑密集處施工等優(yōu)點在我國正走向普及。 下面以八個方面進行介紹：1.特點 2.適用范圍 3.工藝原理 4.土壓系盾構(gòu)的分類 5.工藝流程 6.施工要點 7.質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 8.主要施工設(shè)備特點特點 EPBS是在局部氣壓式盾構(gòu)和泥水加壓式盾構(gòu)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種適用于飽和含水軟弱地層中施工的新型盾構(gòu)，其施工方法是為了保持開挖面的穩(wěn)定，在切削刀盤后的密封腔內(nèi)充填開挖下來的土砂，并保持一定壓力的一種方法。 本工法主要特點有： 施工中基本不使用土體

17、加固等輔助施工措施，節(jié)省進洞技術(shù)措施費，并對環(huán)境無污染。 根據(jù)土壓變化調(diào)整出土和盾構(gòu)推進速度，易達到工作面的穩(wěn)定，減少了地表下沉。 對掘進土量和排土量能形成自動控制管理，機械自動化程度高，施工速度快。適用范圍適用范圍 土壓平衡盾構(gòu)施工一般不需輔助技術(shù)措施，本身具備改善土體的性能，因此能適應(yīng)多種環(huán)境和地層的要求?？稍谏暗[、砂、粉砂、粘土等壓密程度低，軟、硬相間的地層，以及礫層、砂層等封閉式盾構(gòu)無法適應(yīng)的地層中使用。 土壓平衡式盾構(gòu)可以分為兩類： 一類是在粘性土地層中將開挖下來的土體直接充填在切削腔內(nèi)，用螺旋輸送機調(diào)整土壓，使土艙內(nèi)土體與開挖面水土壓平衡； 另一類是在砂性土地層中向開挖下來的土砂中

18、加入適量的水或泥漿、添加劑等，通過攪拌以勻質(zhì)、具有流動性的土體充填土艙和螺旋機，達到工作面的穩(wěn)定。工藝原理工藝原理 土壓平衡盾構(gòu)是利用安裝在盾構(gòu)最前面的全斷面切削刀盤，將正面土體切削下來的土進入刀盤后面的貯留密封艙內(nèi)，并使艙內(nèi)具有適當(dāng)壓力與開挖面水土壓力平衡，以減少盾構(gòu)推進對地層土體的擾動，從而控制地表沉降，在出土?xí)r由安裝在密封艙下部的螺旋運輸機向排土口連續(xù)的將土渣排出。 螺旋運輸是靠轉(zhuǎn)速控制來掌握出土量，出土量要密切配合刀盤切削速度，以保持密封艙內(nèi)始終充滿泥土而又不致過于飽滿。這種盾構(gòu)避免了局部氣壓盾構(gòu)主要缺點，也省略了泥水加壓盾構(gòu)投資較大控制系統(tǒng)泥水輸送系統(tǒng)和泥水處理等設(shè)備。 1刀盤用油馬

19、達；2螺旋運輸機；3螺旋運輸機油馬達；4皮帶運輸機；5閘門千斤頂；6管片拼裝機；7刀盤支架；8隔板；9緊急出入口。土壓系盾構(gòu)的分類土壓系盾構(gòu)的分類 土壓系盾構(gòu)的產(chǎn)品名稱是各不相同的，即使是相類似的盾構(gòu)，其名稱也因開挖面穩(wěn)定的方法和各公司對排土機構(gòu)開發(fā)過程的不同而各異。在使開挖面穩(wěn)定條件不同的盾構(gòu)中，把這種從土腔內(nèi)用螺旋輸送機出土的盾構(gòu)與泥水加壓盾構(gòu)相區(qū)別。目前，一般把它總稱為“土壓系盾構(gòu)”，由于這種情況的存在，土壓系盾構(gòu)的名稱或定義一直未能確定。1981年2月，由日本隧道技術(shù)協(xié)會主辦的第二次隧道技術(shù)討論會(泥水加壓盾構(gòu)施工法與土壓系盾構(gòu)施工法的現(xiàn)狀和問題)上，對土壓系盾構(gòu)進行了分類，土壓系盾構(gòu)

20、分類如表所列。這些都是按產(chǎn)品名稱分類的。 分 類形 式廠 家 稱 呼按腔內(nèi)土體充滿度分類密閉式削土加壓式削土密封、土壓式、土壓平衡式、密閉機械式、密閉加壓式，壓力保持式加泥式(輪輻形，面板形)泥土加壓式、泥漿式、泥漿加壓式、密閉機械加泥式中心鉆型土壓式(輪輻形)中心鉆型土壓式滯留式土壓平衡加水式(面板形)土壓平衡加水式高濃度泥水加壓高濃度泥水加壓式按有無面板分類密閉式削土加壓式削土密封式、土壓式、土壓平衡土壓式、密閉機械式、密閉加壓式、壓力保持式土壓平衡加水式土壓平衡加水式高濃度泥水加壓式高濃度泥水加壓式加泥式泥漿加壓式、密閉機械加泥式開放式(輪輻式)加泥式泥土加壓式、泥漿式中心鉆土壓式中心鉆

21、土壓式工藝流程工藝流程施工要點施工要點 初始推進段施工初始推進段施工 盾構(gòu)從豎井出發(fā)后一般需有一段距離作為推進試驗階段，在這期間施工人員的任務(wù)：熟悉并熟練掌握EPBS的性能和工作狀況；確定適合于本工程和盾構(gòu)的施工管理的要素；摸索出此盾構(gòu)施工中地表變形的一般規(guī)律。土壓平衡式盾構(gòu)一般選定以下施工管理參數(shù)： 平衡壓力平衡壓力：P=k0h P: 平衡壓力（包括地下水）；k0：土的側(cè)向靜止平衡壓力系數(shù) ：土體的平均重度KN/cm3；h：隧道埋深m 推進速度推進速度(千斤頂行程速度) ：24cm/min 總推力總推力 刀盤扭矩刀盤扭矩 出土量出土量：/4D2L98100 D: 隧道外徑m；L：管片寬度m

22、同步注漿及二次注漿同步注漿及二次注漿：（D12D22）/4200250 D1: 盾構(gòu)外徑m；D2：管片外徑m；惰性漿液為膨潤土.粉煤灰.砂和水的混合物施工要點施工要點 地表變形控制地表變形控制 EPBS在初始段推進中摸索出變形一般規(guī)律及有效的防治措施后，還需根據(jù)沿途環(huán)境情況設(shè)置要求不同的量測段，作更深入具體的地表沉降值、土壓力、孔隙水壓力及添加劑量、注漿狀況等方面的量測和管理工作。 土壓力管理土壓力管理：土壓力般通過裝置在密封土艙內(nèi)的土壓計檢測讀出，通常較為合適的土壓力P0范圍是：(水壓力+主動土壓力) P0(水壓力+被動土壓力)。 排土管理排土管理：以土壓力為控制目標(biāo)，通過實測土壓力值P1與

23、P0值相比較，依此壓差進行相應(yīng)的排土管理。 泥水管理泥水管理：對加泥或加水式土壓平衡式盾構(gòu)，需在施工前了解地質(zhì)情況，初步確定盾構(gòu)推進中加入泥、水、添加劑的濃度和數(shù)量，并在施工中根據(jù)工作面穩(wěn)定情況和螺旋機出土狀況對添加材料進行調(diào)整，以適應(yīng)盾構(gòu)正常工作的需要。 注漿管理注漿管理：防止土體松馳和下沉，減少地表沉降；保持隧道襯砌的早期穩(wěn)定；提高襯砌接縫防水性能。 公司總部公司總部管理系統(tǒng)管理系統(tǒng)其它用戶其它用戶1 1其它用戶其它用戶2 2質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 由于盾構(gòu)隧道工程技術(shù)難度高，施工風(fēng)險大，工程中不可預(yù)測因素多，且一般均為百年大計(如越江隧道、地鐵隧道)，又具有不可返修性，故此對質(zhì)量要求極高。 地

24、鐵工程的質(zhì)量要求為：（1）隧道實際軸線與設(shè)計軸線允許偏差（上、下、左、右）50mm。（2）盾構(gòu)推進過程中，坡度不能突變，隧道軸線的折角變化不能超過0.4% 。（3）施工過程中，應(yīng)嚴(yán)格控制推進里程。在緩和曲線、圓曲線段襯砌環(huán)的位置與設(shè)計中的里程X（隧道設(shè)計軸線方向，即沿里程方向）、Y（垂直隧道設(shè)計軸線的方向）偏離不得大于50mm。（4）盾構(gòu)掘進過程中隧道中心線的地面沉降和隆起量應(yīng)控制在+10mm-30mm以內(nèi)。有特殊保護要求的區(qū)段應(yīng)根據(jù)實際情況予以嚴(yán)格控制。 （續(xù)）質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（5）區(qū)間隧道漏水量應(yīng)不超過0.1升/平方米.天，同時總濕漬面積不應(yīng)大于總防水面積的6，任意100m2隧道內(nèi)表面上的

25、濕漬不超過4處。單一濕漬的最大面積不大于0.12m2。襯砌接頭不允許漏泥砂和滴漏，道床混凝土范圍內(nèi)的管片在嵌縫作業(yè)后不允許有滲水。（6）隧道施工至旁通道泵站部位時，應(yīng)嚴(yán)格控制軸線偏差，軸線允差：下行線只可向上行線側(cè)或下偏50mm，上行線可向下行線側(cè)或下偏50mm。（7）聯(lián)絡(luò)通道泵站處，在盾構(gòu)掘進前，應(yīng)按設(shè)計要求進行地基加固。經(jīng)加固后的土體應(yīng)有良好的自立性、密封性及必要的強度，無側(cè)限抗壓強度qu0.8MPa（樁間交接處qu0.5MPa，達不到要求應(yīng)予補漿），土體滲透系數(shù)108cm/sec 。（8）提高管片拼裝的質(zhì)量，及時糾正環(huán)面不平整、環(huán)面與隧道設(shè)計軸線不垂直、縱縫偏差等質(zhì)量問題。第一塊管片定位

26、量3mm，襯砌成環(huán)后（剛出盾尾時）直徑允許偏差12mm（盡量避免橫鴨蛋），環(huán)、縱縫張開2mm，相鄰環(huán)管片允許高差4mm，相鄰環(huán)的環(huán)面間隙1mm，襯砌環(huán)橢圓度20mm。 主要施工設(shè)備主要施工設(shè)備 盾構(gòu)隧道工程的機具設(shè)備包括兩大部分，一是盾構(gòu)機械本身及其附屬設(shè)備，另一是隧道施工常用設(shè)備。 拼裝裝置拼裝裝置 旋轉(zhuǎn)角度 左右各220 類 型 環(huán)齒式仿形刀仿形刀 數(shù) 量 2 超 挖 量 120 mm土壓計數(shù)土壓計數(shù) 隔倉部 4個 盾構(gòu)機尺寸盾構(gòu)機尺寸 尾部外徑 6340mm 尾部內(nèi)徑 6250mm 盾構(gòu)機全長 10515mm盾構(gòu)機千斤頂盾構(gòu)機千斤頂 設(shè)備數(shù)量 19+3臺 總 推 力 37840 KN刀盤

27、裝置刀盤裝置 類 型 帶面板條幅式 旋 轉(zhuǎn) 數(shù) 0.94/0.62 r p m 設(shè)備扭矩 4943 KNm （常用） 5931 KNm （最大） 驅(qū)動方式 電動機驅(qū)動 設(shè) 備 數(shù) 2 臺四、管片拼裝四、管片拼裝 隧道是由預(yù)制管片逐環(huán)連接形成的，管片是在盾殼保護下，并在其空間內(nèi)進行拼裝。管片類型主要有球墨鑄鐵管片、鋼管片、復(fù)合管片和鋼筋混凝土管片，每環(huán)有數(shù)塊管片組合而成。 下面以五個方面進行介紹：w 技術(shù)名詞解釋 w 裝配式襯砌（管片）的類型、特點 w 管片的拼裝 w 管片拼裝施工通病 w 盾構(gòu)推進與管片拼裝成環(huán)軸線的相互關(guān)系 技術(shù)名詞解釋技術(shù)名詞解釋（1） 縱向隧道的軸線方向；（2） 徑向隧道

28、圓環(huán)的直徑方向；（3） 環(huán)向隧道圓環(huán)的圓周方向；（4） 縱縫同環(huán)管片塊與塊之間的縫；（5） 環(huán)縫管片環(huán)與環(huán)之間的縫；（6） 通縫拼裝時后一環(huán)管片縱縫與前一環(huán)管片縱縫對齊；（7） 錯縫拼裝時前后環(huán)縱縫錯開；（8） 環(huán)面管片圓環(huán)的環(huán)向面；（9） 內(nèi)弧面圓環(huán)的環(huán)向內(nèi)面；（10）外弧面圓環(huán)的環(huán)向外面；（11）管片端頭每塊管片的二個縱向端面；（12）張角兩塊管片端面接頭縫在徑向向外張開稱外張角，反之稱內(nèi)張角；（13）喇叭兩塊管片端面接頭縫在縱向向推進方向張開叫前喇叭，反之稱后喇叭；（14）踏步前后兩環(huán)管片內(nèi)弧面的不平整度；（15）縱向螺栓環(huán)與環(huán)之間的連接螺栓；（16）環(huán)向螺栓同一環(huán)管片塊與塊之間的連接螺

29、栓；（17）端肋管片中每塊管片兩端頭的肋板；（18）環(huán)肋管片環(huán)向的肋板；（19）縱肋管片在縱向的加勁肋；（20）橢圓度圓環(huán)垂直、水平兩直徑之差值；（21）超前指圓環(huán)環(huán)面與推進設(shè)計軸線垂直度的誤差，有上、下超前和左、右超 前之分。 裝配式襯砌（管片）的類型、特點裝配式襯砌（管片）的類型、特點 管片型式可從結(jié)構(gòu)層數(shù)、成環(huán)形式、制作的材料、每環(huán)塊數(shù)來劃分為各種不同的管片型式。現(xiàn)著重講述管片特點，下面對三種不同材料制成的管片作介紹。 （1）球墨鑄鐵管片球墨鑄鐵管片 球墨鑄鐵管片強度高、延性好、易鑄成薄壁結(jié)構(gòu)、管片重量輕，搬運安裝方便，管片精度高，外形準(zhǔn)確，防水性能好，但加工設(shè)備要求高、造價大。 該管片

30、需翻砂成型后用大型金屬切削機械加工。 （2）鋼管片鋼管片 主要用型鋼或鋼板焊接加工而成，其強度高，延性好，運輸安裝方便，精度稍低于球墨鑄鐵管片，但在施工時在施工應(yīng)力作用下易變形，在地層內(nèi)也易銹蝕。 （3）鋼筋混凝土管片鋼筋混凝土管片 該種材料制作而成的管片有一定強度，加工制作比較容易，耐腐蝕，造價低，是最常用的管片型式。但較笨重、在運輸、安裝施工過程中易損壞。管片的拼裝管片的拼裝 管片拼裝是建造隧道重要工序之一，管片拼裝后形成隧道，所以拼裝質(zhì)量直接影響工程質(zhì)量。 （1）隧道襯砌拼裝按其整體組合可分為通縫拼裝、錯縫拼裝、通用楔形管片拼裝。 通縫拼裝通縫拼裝 各環(huán)管片的縱縫對齊的拼裝方法，這種拼裝

31、方法在拼裝時定位容易，縱向螺栓容易穿，拼裝施工應(yīng)力小，但容易產(chǎn)生環(huán)面不平，并有較大累計誤差，導(dǎo)致環(huán)向螺栓難穿，環(huán)縫壓密量不夠。 錯縫拼裝錯縫拼裝 錯縫拼裝即前后環(huán)管片的縱縫錯開拼裝，一般錯開1/21/3塊管片弧長，用此法建造的隧道整體性較好，施工應(yīng)力大易使管片產(chǎn)生裂縫，縱向穿螺栓困難，縱縫壓密差。但環(huán)面較平正，環(huán)向螺栓比較容易穿。 通用楔形管片拼裝通用楔形管片拼裝 通用楔形管片拼裝是縱縫對齊和縱縫錯開結(jié)合的拼裝方法，利用左右環(huán)寬不等的特點，管片任意旋轉(zhuǎn)角度進行拼裝，這種拼裝方法工藝要求高，在管片拼裝前需要對隧道軸線進行計算預(yù)測，及時調(diào)整管片旋轉(zhuǎn)角度。 （續(xù)）管片的拼裝管片的拼裝 （2）針對盾構(gòu)

32、有無后退可有先環(huán)后縱和先縱后環(huán)拼裝工藝之分。 先環(huán)后縱先環(huán)后縱 在采用敞開式或機械切削開挖的盾構(gòu)，盾構(gòu)后退量較小，則可采用先環(huán)后縱的拼裝工藝。即先將管片拼裝成圓環(huán)，擰好所有環(huán)向螺栓，而穿進縱向螺栓后再用千斤頂整環(huán)縱向靠攏，然后擰緊縱向螺栓，完成一環(huán)的拼裝工序。 采用先環(huán)后縱的拼裝，其成環(huán)后環(huán)面平整、圓環(huán)的橢圓度易控制，縱縫密實度好，但如前一環(huán)環(huán)面不平，則在縱向靠攏時，對新成環(huán)所產(chǎn)生的施工應(yīng)力就大。 先縱后環(huán)先縱后環(huán) 當(dāng)采用擠壓或網(wǎng)格盾構(gòu)施工時，盾構(gòu)后退量較大、為不使盾構(gòu)后退，減少對地面的變形，則可用先縱后環(huán)的拼裝工藝來施工。即縮一塊管片位置的千斤頂，使管片就位，立即伸出縮回的千斤頂，這樣逐塊拼

33、裝，最后成環(huán)。 此種方法拼裝，其環(huán)縫壓密好，縱縫壓密差、圓環(huán)橢圓度較難控制，主要可防止盾構(gòu)后退，但對拼裝操作帶來較多的重復(fù)動作。 （續(xù)） 管片的拼裝管片的拼裝 （3）按管片的拼裝順序可分先下后上和先上后下二種。 先下后上先下后上 用舉重臂拼裝是從下部管片開始拼裝，逐塊左右交叉向上拼，這樣拼裝安全，工藝也簡單，拼裝所用設(shè)備少。 先上后下先上后下 小盾構(gòu)施工中，可采用拱托架拼裝，則要先拼上部，使管片支承于拱托架上，此拼裝方法安全性差，工藝復(fù)雜、需有卷揚機等輔助設(shè)備。 （4）目前所采用的管片拼裝工藝可歸納為先下后上、左右交叉、先下后上、左右交叉、縱向插入、封頂成環(huán)縱向插入、封頂成環(huán)。 管片的拼裝管片

34、的拼裝 （1）環(huán)面不平整環(huán)面不平整 （2）縱縫質(zhì)量不符合要求縱縫質(zhì)量不符合要求 （3）圓環(huán)環(huán)面不正圓環(huán)環(huán)面不正 （4）螺栓擰緊不足螺栓擰緊不足 （5）管片旋轉(zhuǎn)管片旋轉(zhuǎn) （6）管片的缺角、掉邊及斷裂管片的缺角、掉邊及斷裂 （7）圓環(huán)內(nèi)、外接縫張開圓環(huán)內(nèi)、外接縫張開 （8）橢圓度的控制橢圓度的控制 管片拼裝施工通病管片拼裝施工通病 （1）成環(huán)軸線的形成成環(huán)軸線的形成 在隧道施工中，每次拼裝成環(huán)管片后，即對該環(huán)進行測量，測出圓環(huán)管片中心的平面與高程偏差設(shè)計軸線的數(shù)值。 整條隧道的軸線是由各環(huán)管片中心實際位置連接而成，由管片成環(huán)測量報表反映，所以在施工中必須把管片拼裝在允許偏離值范圍內(nèi)，確保隧道符合使

35、用要求。 （2）盾構(gòu)推進對管片成環(huán)軸線的影響盾構(gòu)推進對管片成環(huán)軸線的影響 在施工中，管片是在盾構(gòu)的盾尾內(nèi)拼裝成環(huán)的，而這兩者之間的空間僅幾厘米，而拼裝是由舉重臂來完成，舉重臂中心偏離設(shè)計軸線的量，已基本決定了管片成環(huán)的中心軸線，從而可認(rèn)為盾構(gòu)推進軸線一定程度上控制著隧道軸線，拼裝中糾偏量只限于盾尾與管片間有限的空間。 因此盾構(gòu)推進的運動軌跡對隧道管片軸線起到主導(dǎo)作用，只有控制好盾構(gòu)軸線，特別是舉重臂中心軸線，才能確保隧道總體軸線能符合工程的使用要求。 （3）管片成環(huán)軸線對盾構(gòu)軸線控制的影響管片成環(huán)軸線對盾構(gòu)軸線控制的影響 已成環(huán)管片是盾構(gòu)推進的后座，其在盾構(gòu)內(nèi)有一定銜接長度，對盾構(gòu)的推進起到了導(dǎo)向作用。所以，成環(huán)