盾构空推方案

1、盾构过矿山法隧道方案工程概况1.1区间概况本区间设计范围内隧道自田贝站南端头南行至翠竹路，左转向东南穿越大头 岭至大头岭南侧，后穿过东门北路住宅小区，到达翠竹站东侧端头。本区间设计范围里程ZDK10+165.970 ZDK11+374.800 （含短链 16.138m ）。全区间有盾构开挖盾构衬砌隧道和矿山法开挖盾构衬砌隧道两种隧 道，其中：ZDK10+165.970 ZDK10+635.000 和 ZDK11+022.000 ZDK11+374.800 为盾构开挖盾构衬砌隧道，ZDK10+635.000 ZDK11+022.000为矿山法开挖盾 构衬砌隧道。盾构开挖盾构衬砌隧道长821.83

2、mm （单洞）；矿山法开挖盾构衬砌隧道长 387m （单洞）。区间在ZDK10+470.117和ZDK11+017.5处共设2处联络通道，在 ZDK10+470.117处联络通道中间设区间排水泵房，在ZDK11+017.5处设矿山 法施工横通道，在横通道端头设施工竖井。1.2矿山法隧道概况1.2.1矿山法隧道矿山法隧道按照新奥法原理设计,隧道衬砌及支护参数主要根据结构断面、 围岩级别、水文地质条件、结构受力特性等因素，类比同类工程，并经计算分析 及优化综合确定。区间结构支护形式为初期衬砌和盾构混凝土管片相结合，初期 支护主要由超前小导管、砂浆锚杆、钢筋网、喷射混凝土组成初期衬砌支护体系。表1衬

3、砌类型参数表断面类型CZ1CZ2CZ3围岩级别III级W级V级断面型式单洞圆形断面净跨6400mm钢筋网巾6 150mm*150mm喷射混凝土150mm300mm300mm格栅钢架无主筋必22,间距1000mm主筋必22,间距750mm锚杆cp 22砂浆锚杆超前小导管无巾42*3.5 钢花管 L=3.5m，环*纵= 0.3*2.0m矿山法隧道成洞断面见图1.图1矿山法隧道成洞断面图1.2.2临时竖井及横通道井筒净空5mx6m，井深约28.1m。竖井支护按其围岩类别、使用要求，以 及以往工程施工经验类比确定支护参数：初期支护分别为300mm、200mm厚 的C20网喷混凝土与型钢钢架联合支护，井

4、壁打设22砂浆锚杆。横通道净宽5m，净高分别为4.5m和8.5m，长43.91m。采用割圆拱直边 墙断面。其中线与地铁隧道右线线路相垂直，交点里程为YDK11+040O采用网 喷C20混凝土，打设22砂浆锚杆进行支护。盾构机进矿山法隧道前的准备2.1导台测量及断面超欠挖测量矿山法隧道导台厚度150mm，采用钢筋混凝土现浇，导台弦长3150mm , 导台详见图2.导台是盾构机通过硬岩隧道时的下部支撑，其施工精度直接决定着盾构机的 姿态。导台施工模板定位后必须进行测量复核，混凝土浇注后应进行标高的复测， 确保导向平台的标高施工精度在0+15mm以内。导台施工完成后，由测量班对导台进行线路联系测量，

5、包括水平及竖直方向， 误差超过设计规范要求的，需重新施作。由于矿山法隧道采用爆破施工，隧道断面存在大量的超挖或欠挖现象，一旦 隧道欠挖严重，盾构机无法通过，后期处理难度较大。在盾构机进矿山法隧道之 前对矿山法隧道进行断面测量，一旦欠挖影响盾构机通过，则提前处理。隧道断 面测量采用直径6320mm的钢环模具进行测量，测量合格后，直径6280mm盾 构机即可顺利通过矿山法隧道。图2导台断面图2.2 “洞门处理”盾构机到达前在矿山法隧道端头掌子面进行钻孔处理，以便盾构机进入矿山 法隧道时，洞口形成的断面为光面，不至于参差不平影响盾构掘进。具体钻孔方法为沿隧道内径6400钻孔，钻孔深度300mm，环向

6、间距500， 钻孔孔径25mm。2.3豆粒石备料盾构机矿山法隧道空推掘进时，由于盾构机前方阻力很小，需对盾体及管片 周围喷射豆粒石，以便增大摩擦阻力，增加推力，挤紧管片止水胶条。豆粒石选择直径510mm，具体性能指标见表2。表2豆粒石性能指标检验项目检验结果品质指标 TOC o 1-5 h z 表观密度/（ kg/m3）2600堆积密度/（kg/ m3）1320紧密密度/（kg/ m3）1500含泥量/%0.62.0泥块含量/%0.30.7针片状物含量/%112510mm筛孔累计筛余/%120155mm筛孔累计筛余/%95801002.5mm筛孔累计筛余/%9995100注：豆粒石为花岗岩，粒

7、径为510mm豆粒石在盾构机进入矿山法隧道前需提前备料。具体备料方量为需填充空 隙的 60%70%。豆粒石从矿山法隧道竖井用溜槽下放到井下，井下采用2m3翻斗车进行水 平运输，均匀铺到导台两侧。进矿山法隧道前的盾构掘进机姿态控制盾构机进入硬岩隧道前的25m作为盾构机到达段，根据地质条件采用敞开 模式掘进。盾构机进入到达段时，逐步减小推力、降低推进速度，并加强出土量 的监控频次。刀盘转速为1.651.85r / min，盾构机推进总推力小于800t，推进 速度不大于25mm/mino盾构机进入硬岩隧道前的最后3环采掘进速度控制在15mm/min以内，总 推力减少为600t以内，采用小推力、低速度

8、进入矿山法隧道。在盾构机进入硬岩隧道前的150200m，对盾构开挖隧道和硬岩隧道洞内所 有测量控制点进行一次整体的、系统的复测和联测，对所有控制点的座标进行精 密、准确的平差计算。在盾构机到达硬岩隧道前的100m、50m时应分别人工复 测盾构机姿态，及时纠正偏差，确保盾构机顺利进入接收段。盾构机在到达段掘进过程中，应派专人负责观察硬岩隧道段的岩面变化情 况。发现围岩或硬岩隧道初期支护混凝土有较大震动或变形时，应立即通知盾构 主司机调整掘进参数，防止推进力过大而造成刀盘前部围岩的大面积坍塌。矿山法隧道内空推4.1盾构机步进根据刀盘与导向平台之间的关系，调整各组推进油缸的行程，使盾构姿态沿 设计线

9、路方向推进。前期施工时推进速度一般控制在1540哑/min之间，工 艺熟练后推进速度可达到6085哑/ min。下部油缸压力略大于上部油缸压力。 盾构推进时，派专人在盾构机前方检查、监测盾构机推进情况，主要检查硬岩隧 道的开挖是否有侵入盾构刀盘轮廓的岩石存在、盾构前体下部与导台的结合情况 等。盾构推进时，刀盘前方的监测人员与盾构主司机要紧密配合，使盾构机沿导 台的中心进行前移，保证盾构前移时管片受力均匀。盾构机向前步进时，混凝土导台必须清理干净，以便盾构机能在导台上安全 顺利步进。4.2管片拼装加强管片选型工作，通过控制盾尾与管片外表面的间隙，确保管片拼装符合 设计要求。管片拼装工艺与正常掘进

10、时的工艺相同。选型时，根据盾尾间隙与油 缸行程差，结合盾构姿态选择合适的管片。管片每安装一片，先人工初步紧固连接螺栓；安装完一环后，用电动扳手对 所有管片螺栓进行紧固；管片出盾尾后，重新用扳手人工进行紧固。4.3豆粒石填充豆粒石填充采用湿喷机在刀盘前面喷射，湿喷机喷射速率应达到每小时69 m3。喷射豆粒石时，每隔4.5m在盾构机的切口四周用袋装砂石料围成一个围堰， 围堰范围不小于2 : 0010:00的时钟位置，以防管片背后的豆粒石、砂浆前窜。 从刀盘前方向盾构后方吹入粒径510mm的豆粒石骨料，喷射压力为 0.250.3Mpa。喷射豆粒石过程中，非操作人员不得进入工作面，以免飞石伤人。4.4同步注浆4.4.1同步注浆浆液性能同步注浆采用水泥砂浆。浆液初凝时间为8h，终凝时间为10.5h，施工时 根据盾构机推进过程中浆液的流动情况，适当调整浆液胶凝时间。4.4.2注浆工艺同步注浆在每环管片喷射豆粒石回填后进行，与盾构机步进同步。注浆通过 盾构机自身配备的同步注浆系统，采用手动控制方式，由人工根据现场情况调整 注浆流量、速度、压力。（1）注浆压力：为保证对管片背后空隙的有效填充，同时防止砂浆前窜至刀 盘前方，注浆压力取值为0.050.08Mpa。（2）注浆结束标准：同步注浆时盾壳外围