復合地層小半徑曲線盾構隧道施工工法

2020年7月11日

目錄

1前言.............................................................................1

1.1工法形成...................................................................1

1.2關鍵技術成熟性與可靠性.....................................................2

1.3鑒定結果....................................................................2

1.4獲獎情況....................................................................2

2工法特點........................................................................3

2.1解決復合地層小半徑曲線大斷面隧道盾構推進時側向分力問題..................3

2.2解決復合地層小半徑曲線大斷面隧道盾構選型問題.............................3

2.3解決復合地層小半徑曲線大斷面隧道盾構機地層適應性問題....................3

2.4解決小半徑曲線管片擬合排版以降低錯臺問題.................................4

3適用范圍........................................................................4

4工藝原理........................................................................5

5施工工藝流程及操作要點.......................................................5

5.1施工工藝流程..............................................................5

5.2操作要點..................................................................6

6材料與設備....................................................................25

6.1主要材料.................................................................25

6.2主要設備.................................................................26

7質量控制......................................................................27

7.1執(zhí)行質量標準.............................................................27

7.2質量保證措施.............................................................28

1

8安全措施......................................................................32

8.1盾構機拆卸及吊裝..........................................................32

8.2盾構掘進..................................................................32

8.3施工機械.................................................................32

8.4地面及地下構筑物.........................................................33

9環(huán)保措施......................................................................33

9.1防噪聲擾民控制措施........................................................34

9.2水污染控制措施............................................................35

9.3大氣污染控制措施.........................................................36

9.4固體廢棄物管理措施.......................................................36

9.5防灑漏措施...............................................................37

10效益分析......................................................................37

11應用實例.....................................................................37

2

力狀態(tài)與直線隧道差異較大，其設計方法和具體的設計參數(shù)較直線隧道有較大的不同,

必須對其進行深入分析。目前雖已有一些建成的小半徑曲線盾構施工隧道，但對大斷

面小半徑曲線隧道的施工控制技術尚沒有文獻進行系統(tǒng)總結，單個工程的成功經驗無

法得到推廣應用。因此，有必要對大斷面小半徑曲線隧道施工技術進行研究，為國內

正在和將要實施的大斷面小半徑曲線隧道盾構法施工提供借鑒。研究盾構法小半徑曲

線的隧道施工，尤其是大斷面隧道，對于軌道交通線路設計具有很大參考價值，對以

后類似的大斷面小半徑曲線隧道盾構法施工具有重要的借鑒作用。

《復合地層小半徑曲線盾構隧道施工工法》，依托于新建珠海市區(qū)至珠海機場城

際軌道交通項目，由中交四航局第六工程有限公司、中交第四航務工程局有限公司進

行研究開發(fā)。項目總合同額58.76億元，包括橋梁2座、隧道12985雙延米（其中盾

構15868m）、站房7座、凱道35K*四電、裝修、機電安裝等。

1.2關鍵技術成熟性與可靠性

該工法關鍵技術己在“新建珠海市區(qū)至珠海機場城際軌道交通”（1）1號工作井?

灣仔北站區(qū)間、（2）灣仔北站區(qū)間?灣仔站區(qū)間、（3）3號工作井?金融島站區(qū)間、（4）

金融島站?橫琴站區(qū)間盾構隧道4個工程中得到成功應用。整個施工過程未發(fā)生安全

質量事故，2019年4月順利通過盾構隧道單位工程驗收，2019年10月通過靜態(tài)驗收，

2019年12月通過動態(tài)驗收、安全評估具備開通運營條件，受疫情影響于2020年8

月18日正式開通運營。本工法的成功應用，有效解決了在小半徑曲線盾構施工質量

差、大斷面盾構無法適應500m以下小半徑的難題，具有較好的社會、經濟效益和推

廣應用前景，得到了當?shù)卣蜆I(yè)主的一致好評。

1.3鑒定結果

《復合地層小半徑曲線盾構隧道施工工法》，于2020年8月21日，通過了中國

公路建設行業(yè)協(xié)會組織的會議評價，取得結論意見：該工法關鍵技術總體上達到了國

內先進水平。

2

1.4獲獎情況

本工法研究過程中獲得發(fā)明專利2項，實用新型專利1項；

本工法依托項目珠機城際獲得珠海市優(yōu)質結構獎1項、廣東省優(yōu)質結構獎1項、

廣東省優(yōu)秀建筑裝飾工程獎1項、廣東省建設工程優(yōu)質獎1項、第十二屆廣東省土木

T程詹天佑故鄉(xiāng)杯獎1項.

2工法特點

2.1解決復合地層小半徑曲線大斷面隧道盾構推進時側向分力問題

小半徑隧道每掘進一環(huán)，管片端面與線路軸線法線方向在平面上將產生一定角度，

在千斤頂?shù)耐屏ο庐a生一個側向分力，隧道整體因側向分力向弧線外側偏移?？紤]到

該分力對盾構推進及后續(xù)隧道的影響，尤其是對管片偏壓和線型軸線控制的重大影響，

必須充分研究不同地質情況下小半徑隧道掘進時的側向分力規(guī)律，以期為盾構機的選

型和適應性配置提供可靠依據。

研究小半徑曲線大斷面隧道盾構推進時，全斷面軟土、全斷面硬巖、軟硬不均等

不同開挖面地質工況時的側向分力規(guī)律，可為復合地層小半徑曲線大斷面隧道盾構選

型和適應性分析提供借鑒和參考。

2.2解決復合地層小半徑曲線大斷面隧道盾構選型問題

小半徑曲線隧道施工，對盾構機最重要的技術指標之一是盾構機的靈敏度，而要

提高盾構機的靈敏度，最有效的措施是在盾構機的中部配置合理的中折裝置，如增加

較接裝置，縮短盾構機頭的直線段長度，還可以配置有效的仿形刀。配置合理的中折

裝置可減少彎曲段超挖量、使盾構機更容易轉彎、減輕盾構機推進時的管片偏壓；采

用仿形刀在曲線內側位置進行超挖，有利于糾偏，仿形刀的使用效果將直接影響盾構

機較接裝置的作用，超挖量過大將嚴重擾動土體，過小不能充分發(fā)揮校接裝置的作用，

以至于達不到所要求設計軸線的半徑。

仿形刀的使用主要考慮兩個方面的因素,一是仿形刀的超挖范圍；另一個是超挖

3

量。而超挖必須根據隧道的設計軸線，仿形刀的超挖易造成地層的穩(wěn)定性降低，應防

止仿形刀開挖出的開挖面變形，并控制超挖引起的地基沉降，確保盾構機轉彎、旋轉

所需的超挖量。因此，在珠江三角洲這種復雜地質情況下采用盾構法進行小半徑大斷

面隧道掘進時，如何科學合理地配置中折裝置、確定盾構機頭的直線段長度，如何配

置仿形刀并控制超挖量等都是很重要的問題。

2.3解決復合地層小半徑曲線大斷面隧道盾構機地層適應性問題

本工程對盾構機在復合地層中的地質適應性提出了很高的要求，例如應對上軟下

硬地層、全斷面花崗巖等情況，刀盤、刀具的合理配置和非正常磨損；小半徑曲線大

斷面隧道盾構法施工中，在軟硬不同的地質條件下如何優(yōu)化盾構機的掘進參數(shù)以實現(xiàn)

有效地糾偏及線型控制；此外，由于小半徑掘進過程中，受超挖和較大側向力影響，

若在注漿材料未凝固條件下，大推力推進，將造成管片偏移，輕者破損，重者會造成

隧道超限。因此，注漿材料選擇、推進時間與凝固時間的匹配、由于注漿材料的變化

而產生的注漿設備的改變等問題需深入研究，才能確保在小半徑超挖情況下管片和隧

道的穩(wěn)定。本文擬針對以上問題，對復合地層小半徑曲線大斷面隧道盾構機施工的地

層適應性進行綜合研究，提出不同地層及半徑曲線段盾構機適應性標準。

2.4解決小半徑曲線管片擬合排版以降低錯臺問題

通過對通用管片的擬合排版進行分析，依照管片對隧道軸線的擬合偏差最小為最

優(yōu)的原則，從起始環(huán)開始，按照求擬合目標點的算法和流程圖，應用最小二乘法的原

理和方法設計出通用管用最佳拼裝姿態(tài)選擇的算法流程，實現(xiàn)了通用管片的最佳設計

排版。通過對盾構下穿建筑物沉降規(guī)律的理論分析，以及盾構施工對建筑級地表沉降

影響規(guī)律的監(jiān)測與分析，提出小半徑曲線盾構施工地面建筑沉降控制措施。

3適用范圍

小半徑盾構施工適用于各類軟土地層，目前在煤礦、地鐵等盾構隧道掘進施工等

方面會有廣泛的應用。小半徑盾構施工適用范圍如下：

(1)所有小半徑曲線盾構隧道。

(2)軟土地層、復合地層。

(3)極端軟土地層需提前進行地基加固處理，常規(guī)采用旋噴樁或攪拌站加固盾

構斷面中軸線以下范圍。

(4)地面附屬物和管線應提前遷改或保護。

4工藝原理

小半徑曲線隧道盾構推進時，通過研究成果提前解決盾構機長度和開挖直徑與最

小掘進半徑的相互影響、解決較接行程差和最大校接行程限值設定、解決仿形刀的超

挖范圍及超挖量、解決小半徑盾構掘進參數(shù)選取等。

進行小半徑盾構掘進施工，硬件上采取合理配置的刀具、采取適當?shù)亩軜嫏C長度，

軟件上采取較接行程差和最大被接行程限值設定、掘進參數(shù)選取，進行盾構機通過小

半徑曲線隧道的掘進施工。

通用管片能夠較好地控制隧道的掘進軸線和管片的成環(huán)質量。對通用管片的擬合

排版進行分析，依照管片對隧道軸線的擬合偏差最小為最優(yōu)的原則，從起始環(huán)開始，

按照求擬合目標點的算法和流程圖，應用最小二乘法的原理和方法設計出通用管片最

佳拼裝姿態(tài)選擇的算法流程，實現(xiàn)了通用管片的最佳設計排版。

5施工工藝流程及操作要點

5.1施工工藝流程

盾構區(qū)間總體施工流程圖5.1-1。

圖5.IT盾構區(qū)間施工流程圖

5.2操作要點

5.2.1管片的擬合排版

通過對通用管片的擬合排版，依照管片對隧道粕線的擬合偏差最小為最優(yōu)的原則,

從起始環(huán)開始，按照求擬合目標點的算法和流程圖，應用最小二乘法的原理和方法設

計出通用管片最佳拼裝姿態(tài)選擇的算法流程，實現(xiàn)了通用管片的最佳設計排版。

5.2.2土體加固

盾構工程的始發(fā)與到達施工，在盾構隧道施工中處于非常重要的位置。防止在盾

構出洞始發(fā)完全進入地層之前與防止盾構進洞到達完全脫出地層后其端頭井塌方，水、

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砂涌現(xiàn)，需要考慮地層條件、水文條件、隧道埋深及周邊環(huán)境等因素對盾構進出洞端

頭進行相應加固處理。

(1)加固區(qū)設置降水井，在破除洞門前3?5天實施降水。

(2)采取攪拌樁或旋噴樁進行地基加固，靠近車站端頭的旋噴樁應與車站圍護

結構搭接20cme

5.2.3始發(fā)托架安裝

始發(fā)托架采用鋼結構形式，主要承受盾構機的重力及推進時的摩擦力，當盾構機

在組裝時還需要對盾體遂行前后移動，結構設計考慮盾構前后移動的便捷和結構受力

的可靠。由于盾構機重達871噸，始發(fā)托架必須具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性。

施工盾構井底板時，按照測量放樣的基線在盾溝井設置預埋件。在盾構安裝過程

中托架采用“井”字形水平支撐進行加固，安裝位置按照測量放樣的基線，吊入井下

就位焊接，并設置支撐加固，準確定位后將始發(fā)托架與底板預埋鋼板焊接連接；始發(fā)

托架底部要墊平穩(wěn)，避免扭曲；盾構機盾體組裝時，在始發(fā)托架的軌道上涂抹潤滑油

以減小盾構機始發(fā)推進時的阻力。

托架安裝流程如下：

第一步：測量放線后，利用吊車將托架分塊吊下井，并在井下用高強度螺栓連接

組裝。

第二步：根據測量提供的實際始發(fā)中線，對安裝的托架的位置進行復測、調整,

保證始發(fā)托架中心線與實際始發(fā)中心線一致。

第三步：托架調整完畢后，托架支座與盾構始發(fā)井底板預埋鋼板焊接，焊縫必須

飽滿，沒有漏焊、裂紋等。

第四步：〃井〃字形水平支撐進行加固。在托架與側墻中間設置水平型鋼支撐加

固托架。

第五步：對螺栓連接和焊縫進行強度、連接質量檢查。

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圖5.2.2T始發(fā)托架示意圖

隧道始發(fā)段盾構機始發(fā)，當?shù)侗P接近洞門時，始發(fā)托架與洞門鋼環(huán)之間的空隙必

須延伸焊接臨時導軌，保證盾構機順利進入洞門?？紤]到盾構機在始發(fā)掘進過程中，

由于盾構機自身的重心靠前，始發(fā)掘進時容易產生向下的“磕頭”現(xiàn)象，故盾構機托

架安裝時只需使盾構機軸線與隧道設計軸線保持平行，盾構中線可比設計軸線適當抬

高20-30mnio

盾構機始發(fā)托架安裝的重點是控制托架的安裝精度和結構強度。盾構機上架后，

不僅要保證盾構機軸線要與隧洞設計軸線重合，同時也要考慮到盾構出洞后軸線的變

化與盾構機進入加固區(qū)后的姿態(tài)控制。為保證始發(fā)架的結構強度，始發(fā)架就位后需進

行加固支撐，確保其強度和剛度。

托架安裝為保證盾構機準確的按照設計軸線出洞，始發(fā)托架按以下原則安裝：

1）考慮到盾構機的斷面和重量都較大，在施工始發(fā)時遇到軟土層容易下沉，所以

盾構就位后實際軸線應高于設計軸線20-30歷。

2）鋼制盾構托架吊入井下后按照測量放樣的基線及標高進行安裝定位，安裝定位

完成后進行加固，托架底部與豎井底板預埋鋼板焊接牢固，前后左右四側用工字鋼支

撐在豎井井壁上對托架更行加固，保證在盾構機在始發(fā)推進工程中不發(fā)生位移。

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盾構機機座安裝前，按照測量放樣的基線在盾構始發(fā)位置澆注校平臺，并設置預

埋件，在碎平臺上安裝盾構機座。在盾構安裝過程中托架必須處于水平支撐狀態(tài)，安

裝位置按照測量放樣的基線，吊入井下就位焊接，托架上的軌道按實測洞門中心居中

放置，并設置支撐加固。

5.2.4下井組裝與調試

組裝順序嚴格按照盾構機組裝次序依次進行。

(1)在地面先后進行后配套系統(tǒng)(6#臺車、5#臺車、4#臺車、3#臺車、2#臺車、

1#臺車和連接橋)的組裝并進行管線安裝。臺車在地面組裝和吊裝井的托架軌道結束

后，按先后順序把臺車6-5-4—3—2-1一連接橋吊裝下井并用電機車拖運到站體

內。

(2)刀盤在地面進行組裝焊接。

(3)吊裝前中盾的底塊下井。

(4)吊裝主驅動。

(5)組裝前中盾的左部(面向盾構掘進方向，以下相同)并和前中盾下部相連。

(6)組裝前中盾的右部并和前盾下部相連。

(7)H架、行走梁及其附件的組裝。

(8)吊裝前中盾上部并與前中盾左、右部連接。

(9)吊裝管片拼裝機。

(10)吊裝刀盤并與主驅動相連接。

(11)吊裝螺旋輸送機。

(12)吊裝尾盾左部、右部和上部，將尾盾拼裝成環(huán)并與前中盾連接。

(13)安裝盾尾密封裝置。

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(14)吊裝反力架在進行以上盾構機部件組裝同時進行管線連接，拼裝好后進行

負環(huán)吊運拼裝。

5.2.5反力架及支撐系統(tǒng)的安裝

(1)準備工作

依據結構設計圖紙，在反力架安裝前要進行如卜準備，作：在盾構始發(fā)井底板施

工時預埋鋼板，預埋鋼板與底板連接牢固，且尺寸略大于反力架底座。

(2)反力架安裝流程：

測量放線一反力架下井組裝一位置粗調一復核測量一位置細調一托架支座與盾

構井底板預埋鋼板焊接固定一后靠支撐型鋼加固反力架。

5.2.6洞門破除

洞門鑿除施工時，在盾構機與掌子面之間搭建腳手架，利用人工進行鑿除圍護結

構碎施工，鑿除按照〃先拉槽;再破除、后修邊〃，從上往下的順序進行，鑿除的范

圍為預留洞門輪廓線內的圍護結構。破除工作保證圍護結構鋼筋全部切斷，以避免盾

構刀盤被圍護結構的鋼筋掛住。

鑿除施工完畢后拆除腳手架，快速拼裝負環(huán)管片，使盾構機抵攏掌子面，避免掌

子面暴露太久發(fā)生失穩(wěn)坍塌。

洞門鑿除施工時，在盾構機與掌子面之間搭建腳手架，利用人工進行鑿除圍護結

構碎施工，鑿除按照“先拉槽、再破除、后修邊”，從上往下的順序進行，鑿除的范

圍為預留洞門輪廓線內的圍護結構。破除工作保證圍護結構鋼筋全部切斷，以避免盾

構刀盤被圍護結構的鋼筋掛住。

鑿除施工完畢后拆除腳手架，快速拼裝負環(huán)管片，使盾構機抵攏掌子面，避免掌

子面暴露太久發(fā)生失穩(wěn)毋塌。

5.2.7洞門密封的安裝

為了防止盾構始發(fā)掘進時泥.1.、地下水從盾體和洞門的間隙處流失，以及盾尾通

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過洞門后管片壁后注漿漿液的流失，在盾構始發(fā)時需安裝洞門密封裝置，本工程中盾

構始發(fā)洞門密封采用折葉式壓板，密封裝置由簾布橡膠板、圓環(huán)板、折頁翻板、固定

板、墊片和螺栓等組成。

為了保證在盾構機始發(fā)時快速、牢固地安裝密封裝置，在盾構工作井內襯墻結構

施工時在預留洞門處預埋環(huán)狀鋼板，洞門預埋鋼環(huán)的內徑為。9300mm,與內襯墻結構

一同施工。

盾構機進入預留洞門前在外圍刀盤和簾布橡膠板外側涂潤滑油以免盾構機刀盤

掛破簾布橡膠影響密封效果。

安裝注意事項：

(1)洞門預埋鋼環(huán)在車站主體結構施工過程中預埋，洞門橡膠簾布及折頁壓板

的安裝為始發(fā)前2天，安裝時?間為1天。

(2)為防止盾構機推進時，刀盤損傷簾布橡膠板，在盾構向前推進前應在簾布

橡膠板外側及邊刀上涂抹黃油；

(3)在盾構機刀盤進入洞門圈后，要密切關注密封裝置，首先要檢查螺栓是否

緊固，如果發(fā)現(xiàn)簾布橡膠板受損，要及時采取措施，使得折頁壓板壓好布布橡膠板，

以保證能起到良好的密封效果。

5.2.8盾構始發(fā)

5.2.8.1盾構始發(fā)總體方案

首先，在土方開挖前，進行端頭土體加固；其次，組裝后配套臺車，并將其拖入

矩形段結構再次，組裝盾構主機并將主機和后配套臺車連接，完成盾構機整機調試，

同時完成垂直運輸系統(tǒng)和水平運輸系統(tǒng)、攪拌站等安裝調試。在上述工作期間可交叉

作業(yè)，完成洞門破除、洞門密封，最后完成反力架支撐并開始拼裝負環(huán)管片后形成盾

構始發(fā)狀態(tài)，開始盾構始發(fā)掘進。

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5.2.8.2始發(fā)掘進施工工藝及流程

盾構始發(fā)掘進流程見圖5.2.8-1

圖5.2.8-1盾構始發(fā)流程圖

5.2.8.3始發(fā)施工準備

(1)為保訐進洞施T的安全和質量,準備T作必須細致.施T方案必須周密到值.

施工設施準備工作

1)地面生產設施準備工作

在盾構推進施工前，按常規(guī)進行施工用電、用水、通風、排水、照明等的安裝工

作以及地面行車的安排工作，并驗收通過。

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2）施工必要的材料、設備、機具準備，并準備好相應的辦公、庫房等生活用房,

以滿足本階段施工要求。管片、螺栓等有足夠的備貨，管片必須按技術要求生產，經

監(jiān)理驗收確認，方可進入工地使用。如在運輸中管片有碰撞破碎，由管片廠專人按規(guī)

定尺寸修復后，經現(xiàn)場監(jiān)理認可，方可使用，否則一律退回管片廠不得使用。

3）井上、井下測量控制網的建立，并經復核、認可。

4）洞門土體加固。

5）盾構機托架下井組裝、定位。

6）安裝盾構機始發(fā)反力架。

⑦洞門鑿（破）除。

洞門鑿除的主要目的是割掉盾構機通過范圍內的鋼筋，使盾構機順利進入端頭圍

巖。

洞門破除分兩次完成，先鑿除圍護結構至樁體外側鋼筋，外側鋼筋及保護層留下

以保證掌子面安全；當盾構機組裝、調試完成后，準備始發(fā)時，割除圍護結構外側鋼

筋，盾構機迅速推進至土體。

洞門鑿除施工時，在盾構機與掌子面之間搭建腳手架，利用人工進行鑿除圍護結

構碎施工，鑿除按照〃先拉槽、再破除、后修邊〃，從上往下的順序進行，鑿除的范

圍為預留洞門輪廓線內的圍護結構。拆除工作保證圍護結構鋼筋全部切斷，以避免盾

構刀盤被圍護結構的鋼筋掛住。

鑿除施工完畢后拆除腳手架，快速拼裝負環(huán)管片，使盾構機抵攏掌子面，避免掌

子面暴露太久發(fā)生失穩(wěn)坍塌。

（2）具體各崗位做好以下準備工作：

1）施工技術人員：熟悉工程地質，對隧道所處地層土質應加強認識，并到現(xiàn)場對

各地層樣本實體作逐一的認識。對工程作詳細的了解、分析，熟悉施工圖紙。

2）盾構機操作手：檢查各液壓系統(tǒng)運較是否正常；將各液壓泵油壓調試到設定員

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力；油路及接頭無滲漏；油泵運輸無異常聲音；盾尾密封油脂充填密實。

3）電工：保證工地各部位供電正常；保證盾構機內各馬達運轉正常；盾構機內各

傳感器工作正常；電瓶車正常充電，運行。

4）起重工：保證龍匚吊運行正常；配備好各種起吊鋼絲繩；

5）拼裝手；做好清除門洞內混凝土的準備；熟悉拼裝機的操作。

6）測量工：安裝好盾構機內的測量系統(tǒng)，做好軸線控制點的投放工作，測量盾構

機的初始狀態(tài)。

7）漿液工：安裝好供漿設備和下井管路，并保證其運轉正常，根據泥漿配合比進

行試拌和試送。

5.2.8.4盾構機調試

盾構機拼裝完畢后，在我公司與設備供應商雙方有關專家的指導下，進行盾構機

的現(xiàn)場調試工作。

（1）調試前認真閱讀盾構機的操作手冊

認真閱讀操作使用說明書，熟悉和掌握盾構操作流程，包括：盾構機運轉程序；

每個機械的運作和注意事項；每個機械的手動、自動和聯(lián)動操作方法；每個磯械的保

養(yǎng)和維修常識；每個機械的應急處理方法和措施；每個機械的潤滑和減磨措施；每個

系統(tǒng)的工作原理和工作方法。

（2）現(xiàn)場調試

盾構機連接好后進行各項功能調試。

（3）盾構機的檢測調試內容

D刀盤轉動情況：轉速、正反轉；2）刀盤上刀具：安裝牢固性；3）較接油缸的工

作情況：左、右伸縮；4）推進千斤頂?shù)墓ぷ髑闆r：伸長和收縮并記錄時間；5）管片拼

裝機：轉動、平移、伸縮；6）油泵及油壓管路、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、泡沫系統(tǒng)、盾

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尾油脂系統(tǒng)；7）過濾裝置；8）配電系統(tǒng)；9）測量系統(tǒng)；10）操作控制盤上各項開關裝

置、各種顯示儀表及各種故障顯示燈的工作情況。

盾構機在完成了上述各項目的檢測和調試后（具體應遵照盾構機制造廠家提供的

操作手冊進行），即可判定該盾構機已具備工作能力。

5.2.8.5盾構組裝盾尾油脂的正確使用

（1）最為關鍵的是盾構機始發(fā)前手抹油脂的正確使用。手抹油脂一定要抹到部位,

而且用量足夠，確保起到密封以及保護盾尾鋼絲刷的作用。

（2）掘進時油脂要起到完好的保壓作用，在盾構機的掘進過程中時刻跟蹤注脂，

注脂用量要根據奧村提供的數(shù)據參數(shù)進行壓注，機打油脂的保壓目的主要是保護盾尾

密封，防止物體從盾尾侵入，盾構機的良好運行一定要保證盾尾密封的完好。

5.2.8.6盾構始發(fā)

⑴盾構始發(fā)前滿足以下條件：

1）儲蓄管片準備就緒；至少達到兩個月盾構掘進的管片使用儲量；2）管片運輸設

備準備就緒；3）渣土運輸準備工作就緒；4）端頭加固效果良好；5）地面監(jiān)測點已布設

完畢并獲得初始成果；6）盾尾密封刷已涂滿密封油脂。

⑵盾構始發(fā)

在現(xiàn)場及井內設備布置完成及盾構機調試完后，依靠反力架和負環(huán)管片進行盾構

始發(fā)。開始安裝負環(huán)管片并加固。盾構向洞門土體逐漸靠攏，使盾構機頭部切入土體，

再經刀盤旋轉切削土體，充滿盾構機土倉，開始建立正面土壓力以平衡盾構正面上壓，

確保土體的位移量降至最小值。推進時，注意觀察反力架和后面斜撐是否產生變形,

防止位移量過大而造成破壞。為減少盾構的推進阻力，推進前，在盾構托架面上涂抹

潤滑油。

當盾尾完全進入土體后，洞門密封扇形板順著掘進方向收緊，此時通過管片注漿

孔均勻地向管片外部壓注水硬性漿液充填外界土體和管片外環(huán)的空隙，開始漿液灌注。

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5.2.8.7負環(huán)管片的正確安裝

盾構機盾體組裝前在始發(fā)托架導軌上涂抹潤滑脂，盾構機調試就緒之后，組裝負

環(huán)管片，開始盾構機試運轉。

拼裝第一環(huán)負環(huán)管片前.，在盾尾管片拼裝區(qū)域下部140。范圍內設6根長2米、

厚30亳米的槽鋼（盾尾內側與管片外弧面的間隙為30亳米），在拼裝第一環(huán)負環(huán)時，

在盾尾管片拼裝區(qū)上部180。范圍內，當管片拼裝機每安裝固定一塊管片時，就要用

已經焊接成L形狀槽鋼焊接在筒體內部來保護拼裝的管片不會側翻，在第一環(huán)負環(huán)成

環(huán)之后將其拆除。

拼裝時先將第一塊管片拼好，待位置調正后在前后兩端面各用兩根鋼筋焊接定位

以防拼裝其余管片時該管片移位，拼裝其余標準塊、鄰接塊管片前要在其前后側的盾

構殼體上焊好吊環(huán)，拼裝時每塊管片定位后立即擰好環(huán)向連接螺栓并在兩側用10mm

直徑的鋼絲繩穿過管片縱向連接螺栓孔與預先焊好的吊環(huán)相連，通過手拉葫蘆緊固定

位，以防管片轉動和傾覆。該環(huán)管片拼裝完成經檢查質量符合要求后，將第一塊管片

的定位鋼筋割除，并打磨平整，同時解除其余標準塊和鄰接塊管片的側向定位連接，

割除吊環(huán)將其打磨平整。

當繼續(xù)拼裝負環(huán)管片時，盾尾內的負環(huán)管片將陸續(xù)移出，管片外側與始發(fā)托架鋼

軌之間將會產生155亳米的間隙，該間隙使用木楔子進行填充，在每環(huán)管片推出盾尾

后，在管片外的軌道上用木制楔子及時進行支墊，將管片壓力均勻的傳遞到托架，同

時使用鋼絲繩將整環(huán)管片箍緊，鋼絲繩與托架兩側連接。

5.2.8.8導向軌道安裝

由于工作井結構的厚度及槽壁結構的厚度，使現(xiàn)在盾構托架上的導向軌道與掘進

面之間有約1米的距離，為保證盾構安全、正確出洞，在始發(fā)托架前端與端墻之間安

裝二根導向接長鋼軌道，安裝角度、位置應順延盾構托架上的軌道。導向軌道與原盾

構托架必須焊接固定。

5.2.8.9盾構機進入洞門

完全清除洞門佐后，為防止端頭加固體的失穩(wěn)，應盡快安裝好導向軌道，并盡快

使用推進千斤頂使盾構機進入洞門。

5.2.8.10調整洞口止水裝置

當盾構機刀盤進入洞口后，止水裝置的活動壓板自動向掘進方向收緊，起到密封

效果，檢查緊固螺栓。

5.2.8.11盾構掘進

壓板調整及螺栓上緊固定后，即可對土艙進行保壓，然后進行掘進。始發(fā)時的掘

進速度應比較緩慢(10?20nlm/min),橡膠止水布簾內層與盾構的筒體之間封閉也需

要在掘進中產生的小顆粒物填充壓實空間，使密封更為牢固。

5.2.8.12盾尾通過洞門密封后進行回填注漿

當盾尾通過洞門密封后，進行同步注漿，必要時可以注入雙液漿以縮短凝固時間。

要注意控制注漿壓力不要過大以免漿液沖破洞門密封。

5.2.8始發(fā)掘進技術要點

(1)始發(fā)前的技術交底、人員上鹵培訓。在盾構施工前，對參加施工的全體人員

分階段進行詳細的技術交底，按工作進行崗位培訓，考核合格后方可上崗操作。

(2)在進行盾構機托架、尾盾支撐、基準環(huán)及首環(huán)負環(huán)管片的定位時，要嚴格控

制盾構機托架、后盾支撐、基準環(huán)及首環(huán)負環(huán)管片的安裝精度，確保盾構始發(fā)姿態(tài)與

隧道設“線形符合。

(3)首環(huán)負環(huán)管片定位時，管片的后端面應盡量與線路中線垂直。負環(huán)管片軸線

應與線路的切線重合。負環(huán)管片采用錯縫拼裝方式c

(4)始發(fā)前托架定位時，盾構機軸線與隧道設計軸線保持平行，盾構中線可比設

計軸線適當抬高。

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(5)盾構機在托架上向前推進時，通過控制推進油缸行程使盾構機基本沿托架向

、

,刖AX.推r/?-進44,。

(6)始發(fā)初始掘進時，盾構機處在托架上，因此需在托架及盾構機上焊接相對的

防扭轉支座，為盾構機始發(fā)掘進提供反扭矩。

(7)在始發(fā)階段，由于設備處于磨合階段，要注意推力、扭矩的控制，同時也要

注意各部位油脂的有效作用。掘進總推力應控制在反力架支撐承受能力以下，同時確

保在此推力下刀具切入地層所產生的扭矩小于盾構機托架提供的反扭矩。

(8)盾構在始發(fā)段推進時，主要控制盾構的推進油缸行程和限制盾構每一環(huán)的推

進量。同時，檢查盾構是否與托架、洞門發(fā)生干涉或是否有其他異常事件或事故的發(fā)

生，確保盾構安全的向前推進。

(9)盾構在托架上向前推進時，一般通過控制推進油缸行程使盾構機基本沿托架

向前推進。如盾構出現(xiàn)較大的偏差時，可以通過適當?shù)恼{整推進油缸行程進行合理的

糾偏。

(10)開始推進時，要密切關注洞門扇形壓板與盾殼之間的間隙，防止冒漿。

(11)盾構位于托架上時盡量不要進行姿態(tài)調整。

5.2.9盾構掘進施工

5.2.9.1盾構機試掘進

盾構試掘進時根據理論和經驗選取各項施工參數(shù)，通過監(jiān)控量測數(shù)據及反饋信息

對施工參數(shù)適時進行調整。

第一階段掘進長度約40m,分別采用幾組不同的密封倉土壓力、刀盤轉速及壓力、

推進速度、千斤頂頂力、注漿壓力及注漿量等施工參數(shù)進行試驗掘進，通過分析隧道

沉降、地表沉降的監(jiān)測數(shù)據，確定合理的施工參數(shù)。盾構始發(fā)時掘進速度宜緩慢，同

時加強后盾支撐觀測，控制盾構姿態(tài)，防止盾構上浮。

第二階段掘進長度約30叫采用第一階段確定的較優(yōu)施工參數(shù)進行掘進，同時根

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據地層條件、地下管線、地表結構物情況，并結合監(jiān)控量測數(shù)據，對施工參數(shù)進行更

加細微的調整，以獲取最佳施工參數(shù)。

第三階段掘進長度約30m,為正式掘進施工的準備階段，應以控制地面沉降、保

護構筑物及地下管線為原則，并總結施匚參數(shù)動態(tài)調整經驗。

5.2.9.2盾構機正常掘進

在完成初始掘進段后，根據試驗反饋參數(shù)確定出施工的最優(yōu)參數(shù)，同時對始發(fā)設

備進行調整，開始正常掘進，調整工作包括：

(1)拆除負環(huán)管片；

(2)在盾構始發(fā)井內鋪設軌道；

(3)安裝道岔，對電瓶車重新編組。

5.2.10負環(huán)拆除

根據國內大斷面盾構隧道施工經驗，當盾構始發(fā)掘進88環(huán)、同步注漿壓力在

0.2Mpa時，即可拆除反力架及負環(huán)管片。

負環(huán)管片拆除步驟如下：

(1)在拆除負環(huán)管片前準備好所需的各種機具，并對60t龍門吊進行檢查；對

1?20環(huán)管片進行二次注漿，使負環(huán)拆除能安全、順利進行。

(2)檢查反力架背部支撐上的應力，確保應力值接近零，先將反力架后面的鋼

支撐與頂板、底板預埋鋼板之間的焊縫割除，支撐割除的順序按從上至下的順序，然

后用龍門吊拆除鋼支撐。反力架利用現(xiàn)場350t吊車整體起吊。

(3)將負環(huán)部位的水管、部分軌道拆除。

(4)負環(huán)管片的拆除。

5.2.11盾構掘進控制

5.2.11.1掘進管理

盾構機在完成試掘進后，根據初始掘進段施工參數(shù)的分析總結，確定正常掘進施

工參數(shù)選取。為保證工程施工的順利進行，加強盾構在正常段的掘進管理，主要內容

包括：

(1)根據地質條件、覆土厚度和試掘進過程中的經驗結果進一步優(yōu)化掘進參數(shù)。

(2)推進過程中，嚴格控制好推進方向，將施工測量結果不斷地與計算的三維坐

標相校核，及時調整。

(3)盾構操作人員應根據當班工程師指令設定的參數(shù)推進，推進與管片背后注漿

同步進行，不斷完善施工工藝。

(4)盾構掘進過程中，坡度不能突變，隧道軸線和折角變化不能超過0.4%。

(5)盾構掘進施工全過程須嚴格受控，工程技術人員根據地質變化、隧道埋深、

地面荷載、地表沉降、盾構機姿態(tài)、刀盤扭矩、千斤頂推力等各種數(shù)據信息，正確下

達每班掘進指令，并即忙跟蹤調整。盾構機操作人員須嚴格執(zhí)行指令，謹慎操作，對

初始出現(xiàn)的小偏差應及時糾正，應盡量避免盾構機走“蛇”形，盾構機一次紅偏量不

超過4mm/環(huán)，以減少對地層的擾動。

(6)做好施工記錄，盾構推進壓力、盾構掘進速度、盾構刀盤壓力、刀盤轉速、土

倉壓力、注脂壓力、注漿壓力、盾構豎直及水平偏差及盾構機各設備運行狀態(tài)等。

(7)掘進速度管理

正常掘進條件下，掘進速度應設定為30mm/niiri以上；在盾構機通過軟硬不均地

層時，掘進速度應控制在5?25mm/min。

盾構掘進速度設定時，注意以下幾點：

1)盾構啟動時，盾構司機需檢查千斤頂是否頂實，開始推進和結束推進之前速度

不宜過快，每環(huán)掘進開始時，應逐步提高掘進速度，防止啟動速度過大沖擊擾動地層。

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2)每環(huán)正常掘進過程中，掘進速度值應盡量保持衡定，減少波動，以保證土壓穩(wěn)

定和螺旋機出土的暢通。在調整掘進速度時.，應逐步調整，避免速度突變對地層造成

沖擊擾動和造成土倉壓力擺動過大。

3)推進速度的快慢必須滿足每環(huán)掘進注漿量的要求，保證同步注漿系統(tǒng)始終處于

良好工作狀態(tài)。

4)掘進速度選取時，必須注意與地質條件和地表建筑物條件匹配，避免速度選擇

不合適對盾構機刀盤、刀具造成非正常損壞和造成隧道周邊土體擾動過大。

(8)同步注漿管理

根據注漿目的的要求，要充分充填盾構施工生產的地層空隙，避免由此引起的地

表沉陷；同時，注漿壓力受管片壓力、土壓力、水壓力等因素影響，避免壓力過大引

起地表有害隆起或破壞管片襯砌。避免影響地表建筑物和地下管線的安全。所以要求

注漿壓力控制在0.2?0.5Mpa,必要時需進行二次注漿。二次注漿控制在0.2”

0.6Mpa,二次補充注漿量由現(xiàn)場試驗確定(以壓力控制)為原則。

(9)掘進控制

盾構掘進由操作手在中央控制室內進行，由技術人員經計算初設正面土壓力值。

土壓力值根據隧道埋深、土層性質和地面載荷計算，設定值約為計算值的1.05?1.1

倍。開始施工時，在盾構機的正面及盾構體的上下方設置土壓傳感器監(jiān)控平衡系統(tǒng)，

在盾構機中盾安裝有超前探測孔，用于對掌子面土體的勘察或超前注漿。打開出土閘

門，依次開啟皮帶輸送機，螺旋輸送機和刀盤，推進千斤頂，調整好各千斤頂?shù)墓ぷ?/p>

油壓。此時刀盤切削土體，盾構機向前掘進。盾構機根據設定的正面土壓力自動控制

出土速度或掘進速度。盾構機的行程、上下左右四個區(qū)域千斤頂壓力、螺旋機轉速、

盾構扭轉、俯仰等參數(shù)，將顯示在顯示屏上，盾構機操作手及時做好參數(shù)記錄，并參

照儀表顯示以及其它人工測量和總結的施工經驗調整盾構機姿態(tài)和各項參數(shù)，使盾構

始終按設計的軸線推進。

(10)盾構直線段推進和地層變形的控制

21

土壓平衡式盾構機掘進是利用土倉內壓力來平衡開挖面的土體，達到對盾構正前

方開挖面支護的目的。因此平衡壓力的設定是土壓平衡式盾構施工的關鍵，維持和調

節(jié)設定的壓力值又是盾構推進操作中的重要環(huán)節(jié)，這里面包含著推力、推進速度和出

土量三者的相互關系，對盾構施工的軸線和地層變形量的控制起主導作用，所以在盾

構施工中要根據不同土層和覆土深度，地面建筑物、配合監(jiān)測信息的分析及時調整土

壓力值的設定。同時要求推進坡度保持相對穩(wěn)定，控制偏移量，減少對土體的擾動，

并為管片拼裝創(chuàng)造良好的條件在這基礎上再根據推進速度，出土量和地層變形的信

息、數(shù)據的反饋及時調整初始設定的土壓力值和注漿量，進而達到對軸線和地層變形

在最佳狀態(tài)下的控制。

(11)盾尾刷管理

利用管片注漿孔對盾尾油脂進行徹底檢查，以后定期檢查，平均每10環(huán)全面檢

查一次，正常狀態(tài)掘進中(在沒有發(fā)生水漏竄漿狀態(tài)下)，2環(huán)后正常補脂一圈；在發(fā)

生漏竄漿狀態(tài)下，補充油脂時間由平常的6秒/孔改為1分鐘/孔。油脂壓力保持在

0.4Mpa以上。

5.2.11.2盾構油脂壓注

盾構機尾部與已拼裝的管片外部的空隙靠盾尾密封刷和密封刷之間充填的盾尾

油脂分隔。在盾尾的鋼板中預埋盾尾密封油脂注入管。盾尾油脂的注入可使盾尾密封

刷和密封刷間的油脂與管片外弧面緊密結合，能阻止地下水及同步注漿漿液進入盾構

機內部，防止地下水和同步注漿漿液的損失。盾尾油脂采用自動、半自動或手動控制

系統(tǒng)操作。

5.2.11.3添加劑的加入

本工程區(qū)間隧道部分地段地質條件復雜，為了改良土體、保護刀盤以及保證盾構

機正面良好的隔水效果，推進過程中需加入添加劑，主要的添加劑是泡沫劑和膨潤土。

(1)加注泡沫劑順序：

向泡沫劑箱中加入泡沫劑，打開泡沫劑輸送泵及添加劑注入裝置，同時打開水泵，

22

將稀釋后的泡沫劑注入輸送管道。泡沫劑到達連接橋后，向泡沫管路中注入水和壓縮

空氣，制成的泡沫分別由螺旋輸送器、刀盤、密封倉隔板的噴頭注入土體中。

⑵加膨潤土順序：

向加泥設備中加入膨潤土，泵水入加泥設備中，壓縮空氣由管路進入加赤設備對

膨潤土進行充分攪拌。打開膨潤土輸送泵，將攪拌好的膨潤土漿通過泡沫劑管路由螺

旋輸送器、刀盤、密封倉隔板的噴頭注入土體中。

5.2.11.4隧道內盾構機掘進測量

(1)盾構機掘進測量的目的

盾構機的掘進測量直接控制盾構機的姿態(tài)，計算出每環(huán)管片的安裝位置，并將各

種測量參數(shù)傳達給盾構機操作手。

(2)盾構機掘進測量的依據：鐵路工程測量規(guī)范

(3)儀器設備及人員組成

1)儀器設備：彳來卡全站儀、VMT公司SLS-TTBM導向系統(tǒng)(演算工坊測量系統(tǒng))、

ELS激光標靶、陀螺儀、計算機一臺。

2)人員組成：由一名測量主管工程師和7名測量技工以及6名盾構機操作手組成。

(4)盾構機掘進測量

1)盾構機的導向系統(tǒng)

盾構機的導向系統(tǒng)可以把在挖掘過程中TBM的位置隨時顯示在駕駛室的計算機熒

屏上，通過熒屏上數(shù)據來操作控制千斤頂及管片拼裝。測量員隨時檢測激光儀上的激

光束，使其總是能射到標靶上。當距離較遠或激光不能射到標靶上時，需移動后視基

準點及全站儀。所有的數(shù)據均存入計算機，并將需要提供的數(shù)據打印出來，提供給監(jiān)

理工程師。

2)掘進測量

23

掘進測量數(shù)據全部由演算工房導向系統(tǒng)通過與機器上的PLC(Stored

ProgrammableConerol)聯(lián)接顯示于計算機。演算工房隧道掘進軟件它包含計算隧道軸

線、TBM的定位、管片的位置、管片的拼裝等。演算工房軟件自動記錄數(shù)據并以數(shù)字、

圖形及圖表顯示于計算機熒屏，使測量人員及操作手掌握和了解當前掘進情況，而無

需人工進行測量。這些數(shù)據每分鐘向計算機傳送兩次，可將所需數(shù)據自動記錄及存儲，

并隨時打印出來。

(5)資料提交

測量員及盾構操作手共同將每天管片的拼裝環(huán)數(shù)、基準點的平面坐標及高程，以

及襯砌的施工圖表等所需數(shù)據整理歸檔、打印并提交監(jiān)理工程師。

5.2.11.5盾構掘進方向的控制與調整

由于盾構表面與地層間的摩擦阻力不均勻，地層軟硬不均、隧道曲線和坡度變化

以及操作等因素的影響，盾構推進不可能完全按照設計的隧道軸線前進，而會產生一

定的偏差，開挖面上的士壓力以及刀盤切削地層所引起的阻力不均勻，也會引起一定

的偏差。在盾構推進過程中由于不同部位推進千斤頂參數(shù)設定的偏差易引起推進方向

的偏差。當這種偏差超過一定限界時就會使隧道襯砌侵線、盾尾間隙變小使管片局部

受力惡化，并造成地層損失增大而使地表沉降加大。因此，盾構施工中必須采取有效

技術措施控制掘進方向，及時有效糾正掘進偏差。

(1)盾構掘進方向控制

結合本工程線路及地質的具體情況，采取以下方法控制盾構掘進方向：

1)采用盾構機上的自動導向系統(tǒng)和人工測量輔助進行盾構姿態(tài)監(jiān)測。

隨著盾構推進導向系統(tǒng)后視基準點需要前移，必須通過人工測量來進行精確定位，

為保證推進方向的準確可靠性，擬每周進行兩次人工測量，以校核自動導向系統(tǒng)的測

量數(shù)據并復核盾構機的位置、姿態(tài)，確保盾構掘進方向的正確。

2)采用分區(qū)操作盾構機推進油缸控制盾構掘進方向

21

根據線路條件所做的分段軸線擬合控制計劃、導向系統(tǒng)反映的盾構姿態(tài)信息，結

合隧道地層情況，通過分區(qū)操作盾構機的推進油缸來控制掘進方向。

在上坡段掘進時，適當加大盾構機下部油缸的推力；在下坡段掘進時則適當加大

上部油缸的推力；在左轉彎曲線段掘進時，則適當加大右側油缸推力；在右轉彎曲線

掘進時，則適當加大左側油缸的推力；在直線平坡段掘進時，則應盡量使所有油缸的

推力保持一致。

在均勻的地質條件時，保持所有油缸推力一致；在軟硬不均的地層中掘進時，則

應根據不同地層在斷面的具體分布情況，遵循硬地層一側推進油缸的推力適當加大，

軟地層一側油缸的推力適當減小的原則來操作。

（2）盾構掘進姿態(tài)調整與糾偏

在實際施工中，由于地質突變等原因盾構機推進方向可能會偏離設計軸線并達到

管理警戒值；在穩(wěn)定地層中掘進，因地層提供的滾動阻力小，可能會產生盾體滾動偏

差；在線路變坡段或急彎段掘進，有可能產生較大的偏差。因此應及時調整盾構機姿

態(tài)、糾正偏差。根據可視化界面的姿態(tài)進行全方位的調整。

1）姿態(tài)調整

參照上述方法分區(qū)操作推進油缸來調整盾構機姿態(tài)，糾正偏差，將盾構機的方向

控制調整到符合要求的范圍內。

2）滾動糾偏

當滾動超限時，盾構機會自動報警，此時應采用盾構刀盤反轉的方法糾正滾動偏

差。允許滾動偏差＜1.5°,當超過1.5。時，盾構機報警，提示操作手必須切換刀盤旋

轉方向，進行反轉糾偏。

3）豎直方向糾偏

控制盾構機方向的主要因素是千斤頂?shù)膯蝹韧屏?，當盾構機出現(xiàn)下俯時，可加大

下側千斤頂?shù)耐屏Γ敹軜嫏C出現(xiàn)上仰時，可加大上側千斤頂?shù)耐屏磉M行紅偏。

25

4）水平方向糾偏

與豎直方向糾偏的原理一樣，左偏時應加大左側千斤頂?shù)耐七M壓力，右偏時則應

加大右側千斤頂?shù)耐七M壓力。

（3）方向控制及糾偏注意事項

1）在切換刀盤轉動力向時.，應保留適當?shù)臅r間間隔，推進油缸油壓的調整不宜過

快、過大，切換速度過佚可能造成管片受力狀態(tài)突變，而使管片損壞。

2）根據掌子面地層情況應及時調整掘進參數(shù)，調整掘進方向時應設置警戒值與限

制值。達到警戒值時就應該實行糾偏程序。

3）蛇行的修正應以長距離緩慢修正為原則，如修正得過急，蛇行反而更加明顯。

在直線推進的情況下，應選取盾構機當前所在位置點與設計線上遠方的一點作一直線，

然后再以這條線為新的基準進行線形管理。在曲線推進的情況下，應使用使盾構當前

所在位置點與遠方點的連線同設計曲線相切。

4）正確進行管片選型，確保拼裝質量與精度，以使管片端面盡可能與計劃的掘進

方向垂直。

5）嚴格控制糾偏力度，防止盾構機發(fā)生卡殼現(xiàn)象。

6）盾構始發(fā)到達時方向控制極其重要，應按照始發(fā)、到達掘進的有關技術要求，

做好測量定位工作。

5.2.11.6掘進模式的選擇

木線選用的盾構機為復合式盾構機，具有敞開式、半敞開式和土壓平衡式三種掘

進模式，每一種掘進模式具有不同的特點和適用條件。

5.2.12管片安裝

采用錯縫拼裝通用楔形管片，即通過旋轉調整管片位置，滿足隧道設計軸線要求，

同時使隧道縱向連接縫不在同一直線上。錯縫拼裝具有圓環(huán)管片接縫剛度分布趨于均

勻、圓環(huán)整體剛度高、接縫及整體結構變形小等優(yōu)點。采用通用楔形管片通過管片的

26

精確定位，提高了管片的拼裝質量。整個拼裝工序由盾構操作手、拼裝機操作員和拼

裝工等三種特殊工種配合完成。

5.2.13壁后注漿

為了減小和防止地面沉降，在盾構掘進中，要盡快在脫出盾構后的襯砌背面環(huán)形

建筑空隙中充填足量的漿液材料。其工作原理是：在盾構機推進過程中，保持一定壓

力（綜合考慮注入量）不間斷地從盾尾直接向壁后注漿，當盾構機推進結束時，停止

注漿。這種方法是在環(huán)形空隙形成的同時用漿液將其填充的注漿方式。根據地質條件，

確定漿液配比、注漿壓力、注漿量及注漿時間對同步注漿能否達到預期效果起關鍵作

用。

管片注漿的位置選在出盾尾第一環(huán)管片的11點和5點、1點和7點的位置，具體

注漿的順序根據對管片監(jiān)測的結果來確定。當注漿充填量＜130%時，采用二次補壓注

漿的措施，注漿范圍5?8環(huán)。二次（或多次）壓漿是彌補同步注漿的不足，減少地

表沉降保持隧道真圓度的有效輔助手段，可使盾構在穿越建筑物、地下管線時，大大

降低地面沉降。

6材料與設備

6.1主要材料

S6.1-1主要盾構材料表

序號名稱規(guī)格單位數(shù)量

管片拼裝消耗材料

管片環(huán)

11.6m通用楔形管片18116

2管片螺栓M30*519個303789

3橡塑定位棒PVC/50*800nn條53531

4彈性密封墊米544258

5遇水膨脹劑密封圈42*30*10個303789

27

序號名稱規(guī)格單位數(shù)量

6海綿橡膠條40*4mm米547440

7橡膠自粘薄板70*75mm塊107160

8橡膠自粘薄板150*70mm塊107160

9丁晴軟木膠板B1/B2/L1/L2/F環(huán)158550

盾構掘進消耗材料

1泡沫劑Kg208500

2膨脹劑噸4000

3潤滑油脂Kg155000

4盾尾密封油脂Kg1091300

5主驅動密封油脂Kg157000

6盾尾密封油脂（初裝）Kg10000

周轉材料

—?

1軌枕（大）4.4mX20cm根

2軌枕（?。?.4mX17cm根

3臺車軌枕180X25X25cm根

鋼軌

46m(P43Kg/m)米

塊

5夾板（連接板）800X80X20mm

6.2主要設備

表6.2-1主要設備表

序號設備名稱型號規(guī)格數(shù)M產地制造年份備注

1盾構機海瑞克2臺德國2010

盾構機

2鐵建重工3臺中國2015

盾構機中交天和2臺中國

32014

電瓶車

415套中國2014

28

序號設備名稱型號規(guī)格數(shù)量產地制造年份備注

5電瓶車充電設備275V/100A15套中國2009

渣土車中國

616m370輛2009

中國

7運漿車6m314節(jié)

中國

8管片車35節(jié)2009

龍門吊10臺中國

960T/40T2014

10冷卻塔80m37套中國

11漿液攪拌站7臺中國

中國

12風機7套2009

中國

13盾構機始發(fā)托架7套自制

14反力架7套中國自制

挖掘機7臺中國

15PC2002010

7質量控制

7.1執(zhí)行質量標準

盾構施工充分總結類似的盾構施工的經驗和教訓，合理提出施工組織設計和穩(wěn)妥

的施工方案，最大限度的運用新技術、新工藝、新設備等。主要質量標準如下：

(1)《盾構法隧道施工與驗收規(guī)范》(GB50446-2008);

(2)《盾構法隧道防水技術規(guī)程》(DBJ08-50-96)

(3)《地下工程防水技術規(guī)范》(GB50108-2008);

(4)《高速鐵路隧道工程施工質量驗收標準》(TB107532010);

(5)《地下防水工程質量驗收規(guī)范》(GB50208-20H);

(6)《預制混凝土襯砌管片》(GB/T22082-2008);

(7)《混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范》(GB50204-2015);

(8)《鐵路工程測量規(guī)范》(TB10101-2009);

29

(9)《城市軌道交通測量規(guī)范》(GB50308-20