盾构法隧道施工技术.ppt

盾构法隧道施工技术,宏润建设集团股份有限公司,2008年5月,盾构法隧道施工是一种在地面下暗挖建造隧道的施工方法，利用盾构作为开挖地下土体及支护土体和拼装隧道衬砌的机具，掘进1环，拼装1环，循环工作，直至完成整条隧道。,盾构法施工介绍,盾构（shield）是一种钢制的活动防护装置，是通过软弱含水层，特别是河底、海底，以及城市居民区修建隧道的一种机械。 头部可以安全地开挖地层，尾部可以装配预制管片，迅速地拼装成隧道永久衬砌。 盾构推进主要依靠液压千斤顶。,盾构法施工特点,盾构法施工主要有以下几点： 该施工方法属暗挖法施工，不受地面交通、河道、航运、潮汐、季节等条件的影响； 工作面稳定，地表变形小； 机械自动化程度高，施工速度快； 振动小、噪声低，对环境无污染； 对沿线居民生活、地下和地面建筑物影响小。 适用于松软含水地层及城市地下管线密布、施工条件困难地段的隧道施工，可在砂砾、砂、粉砂、黏土等压密程度低，软硬相间的地层，以及砂砾、砂层等地层中使用。,盾构法隧道施工发展史,用盾构法修建隧道开始于1818年 ，法国工程师布鲁诺尔； 1825年在英国泰晤士河下首次用矩形盾构建造隧道 ； 近代，日本盾构法得到了迅速发展，用途越来越广，并研制了大量新型盾构； 我国于1957年北京排水工程中首次出现2.6m小盾构 。,盾构机选型,根据地质情况，对隧道掘进机进行选型。土质类型一般分为：软土，复合土，岩石。,土压平衡式盾构(适合软土）,盾构机选型,复合式土压平衡盾构,盾构机选型,硬岩盾构,盾构机构造,通常由盾构壳体、推进系统、拼装系统、出土系统等四大部分组成。,盾构机出土方式,出土方式一般有三种 ： （1）有轨运输：皮带运输机矿车洞口垂直起吊至地面。 （2）无轨运输：自卸卡车 （3）管道运输：混合泥浆，压力输出，出土连续化,盾构法隧道施工,主要分以下几个部分 ：,（1）前期准备 （2）出洞段施工 （3）正常段施工 （4）进洞段施工,盾构法隧道施工前期准备,根据现场地貌情况，对现场进行布置。 根据隧道长度，隧道直径，工作井尺寸，选择隧道运输系统。运输系统包括：水平运输系统和垂直运输系统。 根据盾构机出洞施工需求，进行井内布置（包括盾构基座、后盾支撑体系等）。 根据隧道沿线建筑，以及公共设施情况，进行监测点设置 盾构机下井组装、调试,盾构法隧道施工前期准备,运输系统配置 主要包括：垂直运输系统和水平运输系统 垂直运输系统 该系统主要指行车。行车配置需要考虑以下几点： （1）根据土箱及渣土总重量，决定行车的起吊吨位 （2）根据工作井结构尺寸、施工场地具体布置情况等来确定行车跨度 （3）若行车两侧需起吊重物，则需根据吊物位置设置行车主梁有效悬挑长度,盾构法隧道施工前期准备,水平运输系统 水平运输系统的高效与否，直接关系到隧道施工进度。 水平运输系统主要由以下组成： 电机车、土箱车、管片车、送浆车、轨枕（双轨运输，单轨运输）、轨道、道岔等 在条件容许的情况下，尽量减少每环的运输次数， 隧道一次掘进超过1公里，应考虑在隧道中部放置道岔,盾构法隧道施工前期准备,井内布置 主要包括以下几个方面： （1）盾构基座安放 （2）后靠及其后部支撑体系制作 （3）导向轨安装 （4）出洞防水装置安装,盾构法隧道施工前期准备,盾构机下井组装、调试,出洞段施工,出洞段施工主要内容,负环拼装,洞门混凝土凿除,盾构机进入加固区，刀盘开始切削加固土体,盾构机头出加固区，施工参数及时调整,盾构机尾部脱离洞圈，开始封洞门,100m试推进及车架转接,出洞段施工,出洞段施工控制要点,盾构出洞施工前必须对加固土体进行取芯检测，洞圈内打探孔； 第一环负环拼装施工定位必须非常准确，可在盾壳上烧电焊条进行定位，要保证管片和盾构机下部的合理间隙 ； 洞门混凝土凿除后，需对洞圈内进行彻底清理； 刀盘面接触到加固区土体后，注意适当加水减磨； 盾尾出工作井内壁后，立即用钢板与洞口环的预埋件焊接并进行同步注浆加固，若洞口出现漏水现象严重则由预设注浆管向洞圈周围内压注聚氨酯。,正常段施工,重点控制内容,隧道轴线,衬砌防水,土体沉降,正常段施工,隧道轴线 隧道轴线控制的好坏决定其是否满足使用要求，必须控制在允许限界范围内。 主要措施如下： （1）千斤顶编组 （2）区域油压设定 （3）管片排片（控制管片楔形量）,正常段施工,衬砌防水 衬砌防水决定了隧道的使用年限，施工中需重点加以控制。主要控制点如下： （1）管片防水材料粘贴及防潮控制 （2）管片拼装过程中的保护（避免管片碎裂、防水材料脱落等） （3）渗水点及时修补止水 （4）控制好同步注浆，封闭管片与土体间渗漏通道 （5）嵌缝及手孔封堵,正常段施工,土体沉降 盾构推进中土体沉降是否稳定，决定了其对周边环境的影响程度及隧道的长久稳定，须严格加以控制。关键控制点如下： （1）切口水土压力控制 （2）同步注浆控制（浆液配比、注浆压力、注浆量、压注的同步性、浆液收缩性） （3）后期补压浆,进洞段施工,盾构进洞施工应注意以下几点： 盾构进洞前必须进行一次隧道定向测量复核； 进洞前，对盾构机主要设备进行一次全面的检查，对存在问题应及时解决，使设备保持良好的运行状态，尽量缩短进洞时间； 盾构进入接受井之前，要对盾构管片之间进行纵向连接。避免盾构机进洞后管片因无盾构顶力作用而无法压密引起漏水。,进洞段施工,考虑到盾构进洞施工安全可采用二次进洞方法，即盾构机先出来一部分，通过焊接钢板和快速水泥将盾构机外壳和洞圈封