1、2020/9/24,第四章 第四節(jié) 盾構(gòu)法,1,2、基本過程 （1）在隧道某段的一端建造豎井或基坑，以供盾構(gòu)安 裝就位。 （2）盾構(gòu)從豎井或基坑的墻壁開孔出發(fā)，在地層中沿著設(shè)計(jì)軸線，向另一豎井或基坑的 孔洞推進(jìn)。盾構(gòu)推進(jìn)中所受到的地層阻力，通過盾構(gòu)千斤頂傳至盾構(gòu)尾部已拼裝的隧道襯砌 結(jié)構(gòu)上，再傳到豎井或基坑的后靠壁上。 （3）盾構(gòu) 它既能支承地層荷載而又能在地層中推進(jìn) 為圓形、矩形、馬蹄形等特殊形狀的鋼筒結(jié)構(gòu)。,2020/9/24,第四章 第四節(jié) 盾構(gòu)法,2,在鋼筒的前面設(shè)置各種類型的支撐和開挖土體的裝置 在鋼筒中段周圈內(nèi)面安裝頂進(jìn)所需的千斤頂， 鋼筒尾部是具有一定空間的殼體盾尾。 盾 構(gòu)每推

2、進(jìn)一環(huán)距離，就在盾尾支護(hù)下拼裝一環(huán)襯砌，并及時(shí)注漿、出碴。,2020/9/24,第四章 第四節(jié) 盾構(gòu)法,3,二、施工特點(diǎn)： 1、優(yōu)點(diǎn) （）除豎井施工外，施工作業(yè)均在地下進(jìn)行，既不影響地面交通，又可減少對(duì)附近居民 的噪音和振動(dòng)影響； （）隧道的施工費(fèi)用不受埋深的很大影響； （）盾構(gòu)推進(jìn)、出土、拼裝襯砌等主要工序循環(huán)進(jìn)行，易于管理，施工人員較少； （）穿越江、河、海道時(shí)，不影響航運(yùn)，且施工不受風(fēng)雨等氣候條件影響； （）在土質(zhì)差。水位高的地方建設(shè)埋深較大的隧道，盾構(gòu)法有較高的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)越性； （）土方量較少。,2020/9/24,第四章 第四節(jié) 盾構(gòu)法,4,2、主要問題： （）當(dāng)隧道曲線半徑過小時(shí)，

3、施工較為困難， （）在陸地建造隧道時(shí)，如隧道埋深太淺，則盾構(gòu)法施工困難很大，而在水下時(shí)，如覆土太淺，則盾構(gòu)法不夠安全； （）盾構(gòu)施工中采用全氣壓方法以疏干和穩(wěn)定地層時(shí)，對(duì)勞動(dòng)保護(hù)要求較高，施工條件 差，目前已多用局部氣壓代替； （）盾構(gòu)施工過程中引起的隧道上方一定范圍內(nèi)的地表下沉較難完全防止； （）盾構(gòu)法施工所用的拼裝襯砌，防水困難。,2020/9/24,第四章 第四節(jié) 盾構(gòu)法,5,三、盾構(gòu)機(jī)具 鋼殼部分由外殼板和加勁材料所組成，分為切口環(huán)、支承環(huán)及盾尾三部分。 （）切口環(huán) 切口環(huán)位于盾構(gòu)的前方，作為挖土和擋土部分，要求切口環(huán)的形狀、尺寸必須與圍巖條件相適合；刃腳必須是堅(jiān)固，易貫入地層的結(jié)構(gòu)。

4、,2020/9/24,第四章 第四節(jié) 盾構(gòu)法,6,（）支承環(huán) 支承環(huán)是切口環(huán)與盾尾的連接部分，內(nèi)部為安裝切削刀盤的驅(qū)動(dòng)裝置、排土裝置、盾構(gòu)千斤頂?shù)鹊目臻g和進(jìn)行推進(jìn)操作的場(chǎng)所。 支承環(huán)是盾構(gòu)的主體結(jié)構(gòu)，承受作用于盾構(gòu)上的全部荷載。 （）盾尾 盾構(gòu)法隧道襯砌的拼裝是在盾尾的保護(hù)下進(jìn)行的。因此要求盾尾的長(zhǎng)度必須根據(jù)管片寬度和形狀確定，最小長(zhǎng)度必須保證襯砌組裝工作的進(jìn)行，同時(shí)應(yīng)考慮在襯砌組裝后因破損而需更換管片、修盾構(gòu)千斤頂和在曲線段進(jìn)行施工等條件，使其具有一些余裕量。,2020/9/24,第四章 第四節(jié) 盾構(gòu)法,7,2020/9/24,第四章 第四節(jié) 盾構(gòu)法,8,（三）盾構(gòu)隧道襯砌的基本類型 盾構(gòu)隧

5、道的襯砌，通常分為一次襯砌和二次襯砌。 1、一次襯砌 是由管片組裝成的環(huán)形結(jié)構(gòu)； 一次襯砌應(yīng)能立即承受施工荷載和永久荷載，并且有足夠的剛度和強(qiáng)度；不透水、耐腐蝕，具有足夠的耐久性能； 裝配成環(huán)的襯砌一般由數(shù)塊管片，彼此之間用螺栓連接。環(huán)與環(huán)之間一般是錯(cuò)縫拼裝。 2、二次襯砌 是在一次襯砌內(nèi)側(cè)灌注的混凝土結(jié)構(gòu)。,2020/9/24,第四章 第四節(jié) 盾構(gòu)法,9,（四）盾構(gòu)法施工 盾構(gòu)法施工的內(nèi)容包括盾構(gòu)的出發(fā)和到達(dá)，盾構(gòu)的掘進(jìn)、襯砌，壓漿和防水等。 盾構(gòu)的出發(fā)和到達(dá) （）豎井 在出發(fā)和到達(dá)時(shí)，需要有拼裝和拆卸盾構(gòu)用的豎井 當(dāng)盾構(gòu)需要調(diào)轉(zhuǎn)方向或線路在急曲線的部位，需要設(shè)置中間豎井和方向變換豎井。,2

6、020/9/24,第四章 第四節(jié) 盾構(gòu)法,10,（）出發(fā)和到達(dá) 出發(fā)口 是利用在出發(fā)豎井內(nèi)臨時(shí)設(shè)置的管片等作為后背向前推進(jìn)的，從出發(fā)口進(jìn)入地層，沿所定的線路方向向前推進(jìn)。 開始推進(jìn)的方法， 有保護(hù)工作面穩(wěn)定： 化學(xué)注漿法，替換法（泥漿固化法）凍結(jié)法，豎井壓氣法 利用鋼板樁： 雙層鋼板樁施工法 開挖臨時(shí)隔墻： 開挖，回填施工法 開挖、臨時(shí)隔墻施工法,2020/9/24,第四章 第四節(jié) 盾構(gòu)法,11,到達(dá)口 所謂到達(dá)就是在保持圍巖穩(wěn)定的同時(shí)，把盾構(gòu)沿著所定的路線推進(jìn)到豎井的到達(dá)面，然后從預(yù)先準(zhǔn)備的開口面將盾構(gòu)推出，或者是直到到達(dá)面的所定位置為止所進(jìn)行的一連串作業(yè)。,2020/9/24,第四章 第四

7、節(jié) 盾構(gòu)法,12,盾構(gòu)的推進(jìn) 盾構(gòu)推進(jìn)時(shí)必須根據(jù)圍巖條件，保證工作面的穩(wěn)定，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整千斤頂?shù)男谐毯屯屏Γ?沿所定路線方向準(zhǔn)確地進(jìn)行推進(jìn)。,2020/9/24,第四章 第四節(jié) 盾構(gòu)法,13,氣壓施工 在含水砂土和軟弱粘土地層中用盾構(gòu)法施工時(shí)，會(huì)發(fā)生開挖面涌水和土層坍塌等情況，從而影響盾構(gòu)的推進(jìn)。 在這類地層中施工，須同時(shí)使用穩(wěn)定地基的輔助工法。迄今為止，氣壓或局部氣壓施工，是一種常用的穩(wěn)定地基施工法， 氣壓施工對(duì)開挖面的作用有：阻止開挖面涌水，防止坍塌，穩(wěn)定開挖面以及壓縮空氣可使地層發(fā)生脫水作用而增大土的抗剪強(qiáng)度等。,2020/9/24,第四章 第四節(jié) 盾構(gòu)法,14,襯砌、壓注及防水 （）一次

8、襯砌 一般是在推進(jìn)完了后將幾塊管片組成環(huán)狀，使盾構(gòu)處于可隨時(shí)進(jìn)行下一次推進(jìn)的狀態(tài)。 一次裝配式襯砌的施工是依照組裝管片的順序從下部開始逐次收回千斤頂，管片的環(huán)向接頭一般均錯(cuò)縫拼裝。組裝前徹底清掃，防止產(chǎn)生錯(cuò)臺(tái)和存有雜物，管片間應(yīng)互相密貼。,2020/9/24,第四章 第四節(jié) 盾構(gòu)法,15,（）回填注漿 在盾構(gòu)推進(jìn)的同時(shí)或其后立即進(jìn)行注漿，將襯砌背后的空隙全部填實(shí)，防止圍巖松弛和下沉 、防止襯砌漏水、漏氣，以及保持襯砌環(huán)早期穩(wěn)定的作用。 （）襯砌防水 襯砌防水分為密封、嵌縫、螺栓孔防水三種。,2020/9/24,第四章 第四節(jié) 盾構(gòu)法,16,密封 密封是在管片接頭表面進(jìn)行噴涂或粘貼膠 條的方法。 螺栓孔防水 螺栓孔防水是在螺栓墊圈及螺栓孔間放入環(huán)形襯墊，在緊固螺栓時(shí)，此襯墊的一部分產(chǎn)生變形，填滿在螺栓孔壁和墊圈表面間形成的空隙中，防止從螺栓孔中漏水。 嵌縫