盾构施工规范3(总3)

1、PAGE PAGE 85第五章 施工和施工设备PAGE 第五章施施工和施施工设备备5.1 施工工计划5.1.1 了解施施工内容容施工前，必须研研究下列列文件，详细了了解工程程内容。合同、规范、内容说说明、工工程进度度设计图图、标准准图、地地质图和和参考图图环保条条件（噪噪声、振振动等）与施工工相关的的法规【说明】1）合同同、规范范、内容容说明、工程进进度必须充分分理解规规范关于于说明设设计图上上注明的的结构物物施工时时必须遵遵守的事事项和所所用材料料标准。必须根根据规范范和内容容说明文文件等的的规定，按工程程进度的的要求，实行科科学管理理。2）设计计图、标标准图、地质图图和参考考图为准确掌掌握

2、工程程内容，应根据据设计图图、标准准图、地地质图和和参考图图展开实实地勘查查，确认认工程起起点和终终点位置置，掌握握周围结结构物和和地下埋埋设物的的状况，注意与与邻近工工区的关关联。3）环保保条件环保条件件参照55.111环保安安全措施施。4）与施施工相关关的法规规盾构工程程非一般般建设工工程可比比，受制制约的因因素极多多，应确确认相关关法规。所谓相相关法规规系指法法令之外外，还有有建设设工程公公害防止止措施纲纲要、建设设副产品品最佳处处理实施施纲要等和其其它说明明表1.1.11所示文文件。5.1.2 掌握围围岩条件件施工时，必须根根据地质质图，确确认地质质构造、土质、地下水水和缺氧氧空气有害

3、气气体。【说明】必须选择择适合地地质和地地下水条条件的开开挖方法法、防护护施工法法、辅助助施工法法、隧道道内的安安全措施施等。施施工时，若认为为资料不不足，则则需进行行追加调调查和试试开挖等等作业。对有可可能引起起螺栓生生锈和密密封件劣劣化等不不良影响响的腐蚀蚀性环境境（地下下水的盐盐分等），最好好也加以以调查。5.1.3 调查确认周周围结构构物、地地下埋设设物等必须对包包括出发发竖井到达竖竖井和中中间竖井井部分、盾构通通过部分分、及对对它们的的周围部部分在内内的区域域，调查查并确认认周围结结构物、地下埋埋设物等等的准确确位置和和详细结结构。【说明】在决定路路线时实实施大致致调查即即可。但但在

4、工程程施工阶阶段，则则必须对对隧道周周围的结结构物、地下埋埋设物等等，在征征得其管管理者和和所有者者的同意意下，利利用设计计图、技技术档案案等进行行调查，对估计计会受到到工程影影响者，必须确确认施工工前的状状况，并并按需要要采取防防护措施施。地下埋设设物的调调查精度度将严重重影响整整个工程程，故不不得盲目目相信技技术档案案等资料料，最好好请求管管理者一一起参与与试验性性开挖，以求调调查的正正确性最最为可取取。若结结构物的的基础位位于隧道道上部或或接近隧隧道时，则必须须斟酌围围岩条件件等诸因因素，按按需要采采取防止止沉降和和变形的的措施（参照55.6.2）。5.1.4 施工计计划必须充分分了解工

5、工程的目目的、规规模、工工期，根根据合同同、规范范、设计计图等文文件，围围绕符合合围岩条条件、环环境条件件的安全全、经济济的施工工方法制制订施工工计划。【说明】施工计划划是工程程施工的的基本依依据，必必须按设设计图册册等文件件认真研研究下列列事项，制订安安全、经经济的施施工计划划。施工体体制作业进进度施工法法（盾构构、管片片、出发发、掘进进、到达达、弃土土、一次次衬砌、壁后注注浆、防防水工程程等）所用设设备、机机械、仪仪表类所用材材料临时设设备调查监监测计划划安全卫卫生管理理环保措措施和异异常时的的措施其它（地下埋埋设物的的调查等等）5.2 测量5.2.1 隧道外外测量必须在施施工前进进行中心

6、心线测量量和纵断断面测量量，设置置基准点点，以此此作为其其后测量量的基准准。【说明】施工时时必须以以工程发发包之前前进行的的测量结结果为基基础，进进行包括括出发竖竖井、到到达竖井井和中间间竖井在在内的中中心线测测量、纵纵断面测测量，设设置施工工上必需需的基准准点。若若地表面面有凹凸凸不平，则按需需要进行行横断面面测量。测量时时，并不不仅仅局局限于施施工区间间，还必必须与邻邻近工区区相互沟沟通联系系。纵断面测测量的水水准点，不仅是是隧道施施工自身身的水平平测量的的基准点点，也是是工程施施工过程程中和竣竣工后判判断地表表面变形形的基准准点，将将长期使使用。因因此，必必须考虑虑盾构推推进引起起的地基

7、基沉降和和自然地地基沉降降的影响响，充分分注意其其位置和和结构。该纵断断面的测测量结果果将是该该地区的的自然地地基沉降降和结构构物等的的变形记记录，必必须定期期观测整整理。伴随施施工展开开的中心心线等测测量，因因受地形形的制约约，大多多采用导导线测量量，为确确保足够够的精度度，需慎慎重选择择再予以以测量。适用规规程有日本铁铁路建设设公团测测量作业业规程，必须须按其第第5篇路路线测量量的规规定进行行测量。测量时时，不仅仅仅局限限于施工工区间，还必须须与邻近近工区互互通联系系，故配配置基准准点必须须按第22篇基基准点测测量等等的规定定进行。5.2.2 隧道内内测量（1）中中心线和和水平面面向竖井井

8、内的导导入必须须保证高高精度。（2）隧隧道内测测量，因因盾构隧隧道的特特性上的的缘故，必须高高频度、高精度度地进行行。（3）隧隧道内的的基准点点必须牢牢固地配配置在不不受推力力影响的的部位，以免施施工过程程中出现现移动和和缺损。（4）测测点必须须按盾构构的掘进进配置，必须以以适当的的方法和和频度加加以检测测。【说明】关于（11）一般向竖竖井内导导入中心心线都利利用经纬纬仪和测测锤、垂垂直器等等进行。向地下下的导入入口在竖竖井内时时，从地地上导入入地下中中心线的的距离较较短。竖竖井深，则垂直直精度差差。因此此，为导导入地上上的中心心基线，必须认认真研究究其方法法，精密密导入，最好采采用2个以上上

9、的方法法进行检检测。在曲线部部，轨道道中心和和隧道中中心不一一样，配配置时必必须注意意。在竖竖井部位位，由于于盾构装装配，隧隧道外设设备不断断施工，基点容容易移动动和丢失失，必须须设置预预备基准准点，使使其易于于恢复。关于（22）盾构隧道道无法修修正施工工后的线线路。为为此，必必须及早早掌握离离计划线线路的距距离，及及时修正正盾构的的掘进线线路。故需高频频度、高高精度的的测量。关于（33）隧道内测测量的基基准点需需随盾构构的掘进进而依次次向前移移动。装装配好的的管片往往往会受受盾构推推进时的的推力、壁后注注浆、浮浮力和沉沉降等的的影响而而出现移移动，故故必须设设置在不不受开挖挖出面影影响的部部

10、位上。这些基准准点不仅仅在施工工过程中中，而且且在贯通通后，也也会作为为各种测测量的基基准点使使用，故故必须取取经得起起长期使使用的、不会因因其它作作业而移移动和损损坏的结结构。但但平行设设置隧道道中的先先行隧道道则会受受后续隧隧道的推推进的影影响，隧隧道自身身有可能能出现变变位，需需定期检检测基准准点。若若在基准准点附近近进行二二次注浆浆，则管管片有可可能出现现变位，故必须须检测。关于（44）测点的间间隔必须须和线路路、与各各种作业业设备的的关系、隧道内内的空气气洁净度度或使用用的测量量仪器等等一起综综合考虑虑和判断断。一般般弯曲部部取10020mm，直线线部则取取2050mm左右为为好。向

11、前移动动测点时时，必须须重迭后后方的测测点后再再决定位位置，并并定期检检测地上上基准点点和其它它隧道内内基准点点的关系系。为确认地地上基准准点和隧隧道内的的测点的的位置，有时可可配置观观测孔。此时，必须认认真考虑虑管片的的加固、回填后后的止水水性等。观测孔的的施工实实例如参参考资料料5.22.2所所示。5.2.3 推进管管理测量量（1）推推进时必必须进行行推进管管理测量量。（2）推推进管理理测量必必须使用用适当的的仪器，必须努努力实现现高效作作业。【说明】推进管理理测量应应在推进进盾构时时，按隧隧道内测测量的规规定进行行，使修修筑的隧隧道的线线路在规规定的施施工误差差以内。关于（11）推进管理

12、理测量必必须在推推进时及及早掌握握盾构和和已装配配的管片片偏离规规划线的的情况，必须为为及时修修正盾构构推进线线路，高高频度、高精度度地测量量。该项项测量是是盾构与与装配起起来的管管片的相相对位置置的测量量，其目目的是通通过测量量上下偏偏移、左左右偏移移和转动动之值，掌握盾盾构的位位置和姿姿态。原原则上需需1日量测测2次。关于（22）推进时间间是有限限制的，为迅速速掌握必必不可少少的充足足的数据据，也需需考虑与与其它作作业的关关系，力力求测量量作业简简单化。管片和和盾构的的相对位位置，若若测量上上下左右右的千斤斤顶的行行程差和和盾构操操作空间间，则大大致可达达到目的的。盾构构的上下下偏移、左右

13、偏偏移、转转动之值值，可通通过在盾盾构上配配置陀螺螺仪、倾倾斜仪、测锤等等仪器，并使用用经纬仪仪等测量量。利用自动动测量系系统，则则可不受受开挖状状况的影影响，就就可得到到测量结结果。自自动测量量系统由由利用激激光和图图象处理理自动跟跟踪安装装在盾构构上的基基准板的的经纬仪仪和陀螺螺仪等测测量仪器器，以及及为运算算测量结结果和提提供信息息所配置置的计算算机及其其外围设设备构成成。使用用的测量量仪器，其构成成和测量量方式不不相同，各有其其特点。必须根根据自动动测量系系统的应应用环境境和使用用目的，采用适适当的系系统。将将自动测测量系统统和自动动方向修修正组合合起来的的盾构全全自动姿姿态控制制系统

14、也也已投入入商业化化运行。推进管理理值，以以规定的的蛇行余余量为基基准，设设定在该该值的55080%左右加加以管理理为妥。5.2.4 贯通后后的测量量（1）贯贯通后必必须立即即核对隧隧道的中中心线和和轨道面面高度。（2）仰仰拱混凝凝土施工工后，必必须配置置隧道中中心线和和轨道中中心线（若是复复线，则则为上下下线）的的测点，移交给给轨道等等工程。【说明】关于（11）为确认隧隧道是否否按设计计的中心心线、坡坡度施工工，贯通通后必须须立即对对整个区区间进行行测量，这是对对推进结结果的确确认，也也是为研研究隧道道内各种种设备的的安装提提供方便便。关于（22）测量必须须将轨道道中心线线（若是是复线，则为

15、上上下线）和隧道道修筑联联系起来来，控制制点（BBTCETCC、分支支交点）和坡度度变更点点等必须须设置预预备基准准点和水水平标志志来确认认。a）测量量间隔和和记录整整理以下下列间隔隔为标准准。测点（标记）20mmBTCCETCC和分支支交点等等的重要要控制点点取选定定的控制制点水平标标志每隔隔1000m左右右交叉配配置。急急曲线部部分，应应配置得得更密一一些。b）测点点和水平平标志应应标注在在侧墙上上。5.3 盾构构出发到达5.3.1 出发出发时，必须将将盾构安安装在规规定的位位置上，然后贯贯入围岩岩，沿着着规定的的线路推推进，同同时必须须充分注注意不要要影响周周围的路路面、地地下埋设设物等

16、设设施。为为此，必必须认真真考虑盾盾构出发发时的反反力支承承设备、盾构支支承台、出发口口的结构构和施工工。【说明】对盾构出出发时的的反力支支承设备备、盾构构支承台台、出发发口的结结构和施施工应考考虑的事事项如下下。a）盾构构支承台台盾构支支承台，其结构构必须能能支承盾盾构自重重、装配配时的临临时移动动，并能能配置钢钢轨和其其它适当当的盾构构推进导导向件，便于隧隧道内推推进，且且方向不不失常。估计在在软质围围岩上盾盾构出发发后会出出现下沉沉时，在在组装时时取稍高高姿势为为好。b）反力力支承设设备钢制反反力支承承设备和和临时装装配管片片，其装装配必须须保证能能将出发发时的千千斤顶推推力均匀匀地传递

17、递给竖井井墙壁和和围岩。反力支支承设备备以临时时装配管管片和型型钢为主主件，必必须确保保有足够够的强度度抵抗所所需的推推力和墙墙体开挖挖时的旋旋转力，并有足足够的刚刚性，不不发生有有害的变变形。对临时装装配管片片，需注注意确保保临时装装配时的的形状，以免影影响其后后装配的的正式管管片的装装配精度度。还必须须考虑邻邻近结构构物和近近处施工工的影响响、现场场条件、盾构掘掘进方法法、出发发防护方方法等事事项。c）出发发口通过高高压喷射射搅拌施施工法等等防护工工程出发发时，实实现开挖挖面独立立后，便便实施墙墙体拆除除作业。由于是是开口作作业，围围岩坍塌塌的危险险性很大大，墙体体拆除必必须一小小块一小小

18、块地进进行，同同时还必必须认真真考虑有有关盾构构正面的的挡土工工程的措措施等事事项。配置洞洞口密封封圈时，需认真真考虑材材料、形形状、尺尺寸等。关于出发发防护工工程参照照4.22出发到达防防护工程程。5.3.2 到达到达时，必须边边正确测测量盾构构位置，边沿着着规定的的线路，推进到到规定的的位置，同时必必须充分分注意不不要影响响周围的的路面、地下埋埋设物等等设施。【说明】关于到达达方法，需认真真研究的的事项如如下。a）到达达防护等等到达部部附近的的事先防防护方法法（参照照4.22出发到达防防护工程程）到达部部附近的的壁后注注浆方法法土砂从从盾构主主机和到到达墙之之间的间间隙流入入的防止止措施或

19、或涨水预预防措施施是否需需要洞口口密封圈圈b）到达达部的测测量和最最终推进进管理在盾构构中心规规划线上上推进和和到达预预定墙面面所需的的盾构位位置的测测量方法法和竖井井外的联联络方法法推进速速度（微微速）管管理和开开始位置置泥浆或或泥土压压力的减减压管理理和开始始位置c）到达达时的措措施是否需需要为防防止推力力对盾构构到达墙墙面的影影响，在在到达竖竖井内配配置临时时挡土墙墙和支撑撑梁，及及其它措措施到达面面的开口口方法及及其开始始时间埋设盾盾构时的的停止位位置将盾构构拉到竖竖井内时时的盾构构支承台台等临时时设备5.4 开挖挖和推进进5.4.1 土压平平衡式盾盾构施工工法（1）土土压平衡衡式盾构

20、构施工法法的开挖挖必须考考虑围岩岩条件、隧道断断面的大大小等因因素来进进行。开开挖时，必须确确保开挖挖面的稳稳定性。（2）为为保持开开挖面的的稳定，必须根根据围岩岩条件注注入适宜宜的添加加剂，确确保开挖挖土的塑塑性流动动性和止止水性，同时慎慎重进行行压力舱舱的压力力管理和和排土量量管理。（3）开开挖土的的管理必必须适合合于开挖挖和排土土的方法法以及开开挖土的的特性，必须采采用有能能力满足足计划工工序进度度的排土土设备。有污泥泥时，则则必须进进行适当当的处理理。【说明】关于（11）土压平衡衡式盾构构施工法法，其开开挖作业业的内容容包括将将刀盘开开挖下来来的土砂砂充填到到开挖面面和隔板板之间、按需

21、要要注入添添加剂、一边利利用压力力舱压力力实现开开挖面的的稳定一一边推进进、利用用在隔板板上设置置的螺旋旋排土器器排土等等等。施工时，将充填填在开挖挖面和隔隔板之间间的土砂砂加压到到稳定开开挖面所所需的状状态，为为了按盾盾构推进进速度保保持适当当的排土土量，必必须计测测土压力力和开挖挖土量、控制螺螺旋排土土器的转转速和推推进速度度，与此此同时掌掌握刀盘盘旋转扭扭矩和推推力等，实行科科学的管管理，避避免开挖挖面松动动。关于（22）a）围岩岩条件为保持持开挖面面稳定所所需的土土压力、按盾构构推进量量的多少少排出相相应的土土量，充充填在压压力舱内内的开挖挖土应有有适度的的流动性性，同时时不得有有地下

22、水水流出。由粘土土、粉土土构成的的土层，可利用用刀盘的的开挖作作用维持持开挖土土的流动动性。而而且，围围岩的透透水性小小，开挖挖面的稳稳定可望望通过压压力舱内内的开挖挖土和螺螺旋排土土器及配配置在其其排土口口上的排排土装置置的综合合效应实实现。对细粒粒含量少少的砂层层、砾石石层构成成的土层层，开挖挖土的流流动性不不足，同同时难以以阻止地地下水的的流出。对于此此种围岩岩，施工工时需给给开挖土土注入添添加剂、并强制制搅拌，将其改改造成有有流动性性的开挖挖土，与与此同时时减少开开挖土的的透水性性。b）添加加剂的目目的添加剂注注入到开开挖面或或压力舱舱内的目目的如下下：提高充充填在压压力舱内内的开挖挖

23、土砂的的塑性流流动性。和开挖挖土砂一一起搅拌拌混合，提高止止水性。防止开开挖土砂砂附着在在盾构上上。减少刀刀头和面面板等的的磨损。还可能能有减轻轻刀盘和和螺旋排排土器的的扭矩等等附带效效果。c）添加加剂的性性质添加剂需需有下列列性质，应选择择最适合合围岩的的土质和和渣土的的排出方方式等的的材料。能发挥挥流动性性。容易和和开挖土土混合。不会引引起材料料分离。无公害害。d）添加加剂的材材料一般使用用的材料料大致可可分为下下列4种。矿物类类：为了了使渣土土变成有有流动性性和止水水性良好好的泥土土所提供供的必不不可少的的细微颗颗粒。以以粘土、膨润土土为主料料的添加加剂，使使用得最最多，可可适应的的土质

24、范范围很广广。但与与其它添添加剂相相比，需需有作泥泥成套设设备和贮贮泥罐，设备规规模庞大大。另外外，渣土土呈泥状状，有时时需作工工业废弃弃物处理理。表面活活化剂类类：这是是注入特特种气泡泡材料或或用压缩缩空气制制作的气气泡材料料的添加加剂。不不仅可提提高渣土土的流动动性和止止水性，还有防防止开挖挖土附着着的效果果。气泡泡本身有有消泡作作用，后后处理容容易。但但用泵压压送开挖挖出土时时，气泡泡往往会会变成缓缓冲料，减低效效率，故故需注意意。高吸水水性树脂脂类：因因可吸收收自重数数百倍的的地下水水，变为为胶状，遇到地地下水后后的稀释释劣化较较小，对对防止高高水压地地基上的的喷涌有有较好的的效果。但

25、在大大量含盐盐分浓度度高的海海水和铁铁、铜等等金属离离子的地地基中、或强酸酸性地基基和化学学注浆区区间等的的强碱性性地基中中，吸水水能力将将大为减减低。水溶性性高分子子类：与与树脂类类一样，是由高高分子化化合物组组成的添添加剂，有增大大粘性的的效果，泵的压压送性好好。使用用CMCC的量极极多，开开发、投投入商业业运行的的种类不不胜枚举举。渣土土呈泥状状，有时时往往作作为工业业废弃物物处理。（CMMC类稳稳定液：也称之之为聚合合物类稳稳定液。Carrboxxy MMethhyl celllullosee）e）添加加剂的注注入方式式和注入入量以及及配合比比作为注注入方式式，添加加剂由配配置在地地上

26、或隧隧道内的的成套设设备制成成，通过过隧道内内配管用用添加剂剂注入泵泵由配置置在刀盘盘或压力力舱等上上的注入入口注入入。在有有些条件件下，为为提高螺螺旋排土土器内的的止水性性，也会会在螺旋旋排土器器上配置置注入口口，为充充填开挖挖部，也也会在盾盾构外周周部配置置注浆设设备。注浆量量和配合合比按围围岩的颗颗粒分布布设定。实际施施工时，每隔一一定的区区间，根根据开挖挖面的稳稳定状况况和渣土土的特性性以及盾盾构各部部的运行行状况确确认注浆浆效果，以此决决定注浆浆量。其其结果反反馈给后后面的施施工作业业最为有有效。注浆量量的控制制方法，一般为为推进速速度控制制方式。这是一一种预先先认定注注浆量，然后根

27、根据盾构构推进速速度自动动增减来来控制注注浆量的的方法。注浆量量的增减减可通过过改变添添加剂注注入泵的的转速进进行。f）压力力舱的压压力管理理采用土土压平衡衡式施工工法时，为确保保开挖面面的稳定定，需将将压力舱舱的压力力保持在在适当的的值上。一般情情况下，压力舱舱的压力力不足，开挖面面上发生生涌水和和坍塌的的危险性性就增大大，地面面容易发发生沉降降。若过过大，则则担心刀刀盘旋转转扭矩和和推力会会增大、推进速速度会下下降、还还会出现现喷涌或或地面隆隆起等灾灾害。压力舱舱的管理理压力可可采用主主动土压压力和静静压力、或松土土压力等等方法。作为上上限值，为尽量量抑止地地面沉降降，可采采用静压压力；作

28、作为下限限值，尽尽管容许许稍许沉沉降，但但为保持持开挖面面的稳定定，则可可采用主主动土压压力，大大多数情情况下照照此进行行。g）推进进过程中中的压力力舱的压压力保持持必须按各各施工条条件，实实行科学学管理。利用螺螺旋排土土器的转转速加以以控制利用盾盾构千斤斤顶的推推进速度度加以控控制利用上上述两者者的组合合加以控控制需确认认随着推推进而出出现的地地基变形形和排土土状况、或刀盘盘旋转扭扭矩的变变化等因因素，并并随着推推进的不不断深入入，修正正压力舱舱的管理理压力。h）开挖挖面的稳稳定状态态掌握掌握开挖挖面的稳稳定状态态，一般般采用间间接方法法，即用用配置在在隔板等等上的土土压力计计确认、管理压压

29、力舱压压力。掌掌握开挖挖面状态态的探测测方法，有机械械探测的的接触法法和电磁磁波、超超声波探探测的非非接触法法之分。无论哪哪一种，均为探探测开挖挖面前方方或上方方的空洞洞和局部部的松动动，以获获得用于于判断开开挖面稳稳定状态态的辅助助信息。i）开挖挖土量管管理既欲保持持开挖面面稳定，又欲顺顺利推进进，则需需按推进进量相对对应的排排出开挖挖土量施施工。但但围岩的的土量变变化率和和开挖土土的单位位体积重重量有一一定的变变化幅度度，加之之添加剂剂的种类类和添加加量、或或出渣方方式等因因素均会会导致开开挖土的的容积和和重量变变化，故故准确掌掌握排土土量并非非易事。即便是是开挖土土的性质质，从显显示半固

30、固体性质质的物体体到变换换成流体体排出的的物体，各种各各样，种种类繁多多。因此此，仅仅仅单独进进行开挖挖土量管管理，难难以控制制开挖面面坍塌和和地基沉沉降，只只有同时时进行压压力舱的的压力管管理和开开挖土量量管理才才是可取取之道。开挖土量量管理方方法大致致可分为为容积管管理法和和重量管管理法。容积管管理法一一般有钢钢车台数数验收法法和螺旋旋排土器器转速压送泵泵转速推推算法；重量管管理法则则一般有有钢车重重量验收收法。关于（33）a）出渣渣方式出渣方式式有多种种，如：钢车方方式、泵泵压送方方式、流流体输送送方式（泥浆泵泵方式）等等。制订出出渣方式式计划和和选择出出渣方式式时，必必须综合合研究隧隧

31、道断面面的大小小、总长长、一次次推进的的开挖土土量、作作业周期期等因素素，选择择最佳方方式。b）渣土土处理排出的渣渣土呈泥泥状、有有流动性性，按一一般弃土土和污泥泥的分类类标准划划分属于于污泥时时，必须须进行适适当的中中间处理理（参照照5.111.77开挖土土砂的适适当处理理处置）。污泥的中中间处理理，除太太阳光照照射干燥燥、水泥泥类石灰类类添加剂剂和高分分子类添添加剂处处理外，最近还还开发出出了中性性无机类类的改造造剂。关关于泥土土处理，应参照照5.88.200泥土固固化设备备。5.4.2 泥水加加压式盾盾构施工工法（1）泥泥水加压压式盾构构施工法法的开挖挖必须考考虑围岩岩条件、隧道断断面的

32、大大小等因因素进行行，以期期开挖面面获得可可靠的稳稳定。（2）为为保持开开挖面的的稳定，必须按按围岩条条件调整整泥水性性质，在在开挖面面上形成成足够的的泥膜，同时慎慎重管理理开挖面面泥浆压压力和开开挖土量量。（3）渣渣土的处处理，必必须适合合围岩的的颗粒分分布，选选用有能能力满足足计划工工序进度度的泥水水处理设设备，同同时，对对属于污污泥者，必须进进行适当当处理。【说明】关于（11）泥水加压压式盾构构施工法法，其特特点在于于一边使使泥水循循环，利利用泥水水实现开开挖面稳稳定，一一边以机机械开挖挖方式进进行开挖挖，渣土土以泥水水形式用用流体输输送方式式运到地地面上。该施工工法的开开挖、开开挖面稳

33、稳定、渣渣土处理理由一个个整体化化的系统统运作，故须充充分掌握握构成系系统的各各个设备备的各自自特性、能力等等要素，制订施施工计划划。泥水水加压式式盾构施施工法的的系统实实例如说说明图55.4.1所示示。以系统形形式运作作时，必必须认真真考虑开开挖土量量、泥水水品质、开挖面面状态、壁后注注浆、送送排泥流流量、排排泥流速速等的拟拟定和管管理。关于（22）a）围岩岩条件泥水加压压施工法法，其基基本作法法是按围围岩条件件调整泥泥水的比比重和粘粘性，然然后对其其加压，使其循循环，利利用泥浆浆压力抵抵抗开挖挖面的土土水压力力实现开开挖面的的稳定。为保持持泥浆压压力，必必须在开开挖面上上形成足足够的泥泥膜

34、，保保证泥浆浆压力的的传递。在（粒粒径分布布曲线的的）均匀匀系数小小、粒径径级配差差的砂地地基和砾砾石地基基上，因因泥浆的的逸漏等等原因，有可能能不能形形成足够够的泥膜膜，因此此，进行行比重、粘性、过滤特特性等的的泥水质质量的管管理极为为重要。b）泥浆浆压力管管理在泥水加加压式盾盾构施工工法中，为确保保开挖面面的稳定定，需根根据开挖挖面的土土质和土土水压力力等条件件设定、保持恰恰当的泥泥浆压力力值。一一般情况况下，泥泥浆压力力不足，开挖面面上发生生坍塌和和地面出出现沉降降的危险险性就增增大。若若过大，则担心心会出现现喷浆或或地面隆隆起等灾灾害。至至于管理理压力可可采用主主动土压压力和静静压力、

35、或松驰驰土压力力等方法法。作为为上限值值，为极极力抑止止地面沉沉降，可可采用静静压力；作为下下限值，尽管容容许稍许许沉降，但为保保持开挖挖面的稳稳定，则则可采用用主动土土压力，大多数数情况下下照此进进行管理理。c）开挖挖面稳定定状态掌掌握掌握开挖挖面的稳稳定状态态，一般般采用如如下方法法，即用用配置在在隔板上上的水压压计确认认、管理理压力舱舱内的泥泥浆压力力。掌握握开挖面面状态的的开挖面面的探测测方法，和土压压平衡式式盾构一一样，有有机械探探测的接接触法和和电磁波波、超声声波探测测的非接接触法。无论哪哪一种，均为探探测开挖挖面前方方或上方方的空洞洞和局部部松动，以获得得用于判判断开挖挖面的稳稳

36、定状态态的辅助助信息。d）开挖挖土量管管理既欲保持持开挖面面稳定，又欲顺顺利推进进，则需需按推进进量相应应排出开开挖土量量。泥水水加压式式盾构施施工法一一般以配配置在送送泥管和和排泥管管上的流流量计和和密度计计测得的的数据为为基础，通过运运算求出出偏差流流量和开开挖干砂砂量，以以此检查查围岩的的取土量量，了解解开挖面面的状态态。有时时也将该该方法推推而广之之，用于于统计分分析前面面数个管管片环部部分的偏偏差流量量和开挖挖干砂量量，推算算围岩土土质的变变化情况况。关于（33）a）排土土方式开挖下来来的土砂砂在压力力舱内，用排泥泥口搅拌拌翼等器器具搅拌拌混合，用排泥泥泵经管管道以流流体输送送到地面

37、面上。运运到地面面上的泥泥浆，经经一次分分离装置置，用机机械方式式分离除除去砾石石、砂等等，剩下下的粉土土、粘土土等经过过添加凝凝聚剂等等，形成成团粒（floock），用机机械方法法或其它它方法强强制脱水水、分离离除去，完成出出渣。分分离土砂砂后剩下下的泥水水，经添添加水和和粘土、膨润土土、增粘粘剂等，调整比比重、浓浓度、粘粘性等可可再次循循环到开开挖面。大直径的的砾石，则需另另行用碎碎石机粉粉碎或用用砾石除除去装置置除去。对于刀刀盘开口口无法取取入的大大型砾石石，有时时也会装装备轮式式刀头等等在刀盘盘前面加加以粉碎碎和处理理。b）渣土土处理处理渣土土时，必必须注意意含水率率、凝聚聚剂等，必须

38、设设法使之之符合环环保标准准。凝聚聚剂可分分为无机机类和有有机类。有机类类，在使使用时尤尤需注意意对环境境的影响响，有时时也会作作为工业业废弃物物处理。一般情情况下，经一次次分离装装置分离离出来的的土砂会会作为弃弃土处理理。而在在二次处处理过程程中，则则因脱水水机械（设备）的不同同，脱水水土块的的性质会会有所差差异，成成为污泥泥的也不不乏其例例，故需需确认。5.4.3 盾构推推进盾构必须须按围岩岩条件使使盾构千千斤顶合合理工作作，一边边实现开开挖面的的稳定，一边沿沿着规定定的线路路推进，同时必必须充分分注意不不要影响响周围路路面、地地下埋设设物等设设施。【说明】推进时必必须注意意的事项项如下。

39、a）推进进时，应应按需要要的数量量使用盾盾构千斤斤顶，并并配置在在恰当的的位置上上，以确确保所需需推力。盾构的推推进利用用盾构千千斤顶的的推力实实现，合合理使用用盾构千千斤顶，对按规规定的线线路向前前正确推推进最重重要。推推力的大大小、作作用的位位置将决决定推进进方向。必须预预先考虑虑曲线、坡度等等因素，选择所所用千斤斤顶的数数量和位位置。曲曲线、坡坡度、蛇蛇曲修正正等部位位，有时时也会只只用一侧侧的千斤斤顶推进进。鉴于于此，决决定1根千斤斤顶的推推力、千千斤顶的的数量和和配置位位置时，必须留留有余量量。装备备中折装装置的盾盾构按曲曲线半径径，让中中折千斤斤顶工作作向前推推进。推进所需需的推力

40、力，因围围岩条件件（颗粒粒分布、地基强强度、密密实度、地下水水压力）、盾构构型式、超挖量量、有无无蛇曲修修正、隧隧道曲线线半径、坡度等等因素差差异甚大大，必须须连同管管片反力力的影响响也考虑虑在内，设法使使推力的的大小始始终保持持在适当当的值上上。b）不得得破坏开开挖面的的稳定闭胸式盾盾构，其其开挖和和推进同同时进行行，必须须一边保保证开挖挖面的稳稳定，一一边协调调开挖和和推进的的速度，使之一一致，以以免土砂砂取入量量过大，引起压压力舱内内堵塞。c）不得得损坏管管片等后后方结构构物推进时，既要考考虑管片片的强度度，又尽尽量控制制千斤顶顶的推力力最为理理想。为为减小每每1根千斤斤顶的推推力，尽尽

41、量多使使用千斤斤顶以取取得所需需的推力力最为可可取。即即便是在在曲线部部分、坡坡度部分分、蛇曲曲修正部部分等不不得已部部分地使使用千斤斤顶时，也必须须考虑尽尽量多用用一些。另外，为尽量量减少作作用于管管片的可可变荷载载，自动动选择千千斤顶模模式的装装置也已已开发出出来。需要某种种有可能能损坏管管片等后后方结构构物之类类的推力力时，加加固管片片是基本本作法。万不得得已时，则采用用全面外外扩式超超挖刀和和部分外外扩式超超挖刀实实施超挖挖推进。d）盾构构必须按按规定的的线路正正确推进进，尽量量防止发发生上下下偏移、左右偏偏移和转转动。推进盾构构时，必必须根据据推进管管理测量量等的数数据，正正确掌握握

42、盾构的的位置和和方向，同时让让推动力力作用于于恰当的的位置上上。通过过曲线部部分和坡坡度变化化部分或或修正蛇蛇曲部分分等时，应局部部使用千千斤顶进进行；并并使用锥锥形管片片或锥形形板环等等推进，以便盾盾构中心心线和管管片面尽尽量正交交。盾构的上上下偏移移、左右右偏移和和转动大大多是由由于围岩岩阻力、千斤顶顶操作、各个盾盾构所持持有的运运动特性性、土质质变化、管片刚刚性、测测量误差差等的复复合原因因引起的的。必须须根据测测量所得得数据等等早期修修正盾构构姿态。因软弱地地基和管管片的结结构等原原因造成成下倾（磕头）时，一一般尽量量多使用用下侧千千斤顶，一边增增加向上上的扭矩矩一边推推进。蛇曲修正正

43、尽量早早些进行行为好。蛇曲修修正需根根据推进进管理测测量结果果，掌握握实际状状况，趁趁蛇曲量量尚未变变大之时时，及早早修正。短距离离大幅度度的方向向修正往往往会增增大对面面的蛇曲曲量，造造成盾尾尾内管片片装配困困难，妨妨碍竣工工后的盾盾构的使使用，故故应设法法在较长长的区间间内，依依次稍稍稍修正为为妥。推推进过程程中，土土质若变变化较大大，则会会发生大大的蛇曲曲，故对对土质的的变化点点尤需注注意。上下偏移移、左右右偏移和和转动可可用陀螺螺仪、倾倾斜仪、测锤、经纬仪仪等检测测，通过过合理选选择所用用千斤顶顶加以修修正。出出现转动动时，一一般可通通过改变变开挖刀刀的转向向，给盾盾构施加加一个相相反

44、的旋旋转扭矩矩加以修修正。一一旦发生生转动，则会降降低施工工效率，对于有有些盾构构结构，还会造造成难以以配置皮皮带输送送机，无无法运出出渣土的的不利局局面。5.5 衬砌5.5.1 一次衬衬砌（管管片）（1）管管片必须须按标准准布置，取错接接头形式式组装。（2）管管片必须须在盾构构推进结结束后，立即并并准确组组装。（3）带带有安装装各种设设备所用用的插入入式预埋埋件的管管片必须须组装在在规定的的位置上上。【说明】关于（11）管片环的的弱点在在于接头头。为此此，通过过错接头头交错排排列，从从而使两两个相邻邻的管片片环之间间产生加加强作用用，利用用多个管管片环的的共同作作用，以以保证管管片的稳稳定。

45、考虑圆周周方向接接头（也也称管片片间接头头或块间间接头）和轴向向接头（也称管管片环间间接头）的旋转转弹簧和和剪切弹弹簧的设设计法为为2环或3环错接接头设计计。因此此，必须须确定KK管片的的插入位位置和设设法使各各管片成成为错接接头形式式（参照照说明图图5.55.1）。键键关于（22）一次衬砌砌，一般般在推进进结束后后，将几几个管片片组装成成环状即即可实现现。一次次衬砌必必须在推推进结束束后立即即进行，并始终终保证其其后的推推进能顺顺利进行行。a）一次次衬砌施施工组装管片片时，如如果一次次收回全全部盾构构千斤顶顶，则管管片的组组装会处处在围岩岩的土压压力和开开挖面的的泥浆压压力作用用下。所所以在

46、推推回盾构构组装管管片时，必须十十分小心心。管片通常常为错接接头形式式。组装装时，为为防止损损坏管片片和防水水材料，保证千千斤顶推推力顺利利传递，组装前前必须认认真清扫扫，并注注意防止止管片接接头之间间错位，防止接接头之间间夹入异异物，设设法使管管片接头头互相紧紧紧地贴贴靠在一一起。管片的保保管、搬搬运、盾盾尾内的的卸载作作业必须须小心谨谨慎。搬搬运管片片最好配配置合适适的搬运运台车和和搬运设设备。管管片的临临时堆放放需注意意不要损损坏接头头和防水水材料。装配管片片需采用用管片组组装机。装配KK管片，则需使使用微动动装置正正确压入入，以免免损坏周周围的管管片。插插入式接接头、带带榫管片片等，因

47、因与其配配对的另另一方的的螺栓孔孔等不易易分辨，与传统统的钢制制螺栓盒盒接头相相比，难难以对齐齐接头位位置，故故均需注注明了对对合标记记和装配配导向符符号等，以易于于组装。组装时时，必须须按照这这些符号号十分小小心地作作业。b）螺栓栓等紧固固作业和和再紧固固作业管片的接接头螺栓栓等零件件必须以以规定的的扭矩牢牢牢紧固固，并不不得损坏坏管片。紧固工工具可用用气动套套筒扳手手、电动动扳手、手动扭扭矩扳手手等。推进时的的推力，一直会会波及到到较为后后方的管管片，必必须在推推进的影影响几乎乎完全消消失之时时再次按按规定的的扭矩紧紧固。用用扭力计计确认螺螺栓螺母母的紧固固力。千千斤顶对对后方的的影响程程

48、度因管管片的种种类、土土质、推推力的大大小、隧隧道线路路、壁后后注浆等等而异。接头的螺螺栓有长长螺栓和和短螺栓栓等之分分。不使使用螺栓栓的接头头则有插插销式接接头、榫榫接式插插头。应应根据各各自接头头的特性性加强管管理。（参照22.1管管片）c）管片片自动组组装管片自动动组装作作业包括括由配置置在盾构构后方的的管片自自动供给给装置抓抓握管片片搬运台台车运送送过来的的管片、由搬运运装置将将管片移移动到盾盾构规定定的位置置、由管管片组装装机进行行组装等等一系列列作业。将这些些作业全全部或部部分实现现自动化化的系统统已开发发出来。由此可望望提高一一次衬砌砌的质量量、减轻轻劳动强强度、缩缩短组装装时间

49、。d）按正正确的形形状组装装管片，对确保保隧道断断面和施施工速度度、防止止损坏管管片、提提高止水水效果和和减少地地基沉降降等各个个方面，均极为为重要。故在盾盾尾内组组装管片片时，必必须认真真注意管管片组装装形状，必须牢牢牢紧固固接头螺螺栓等零零件，防防止其松松动。离离开盾尾尾的管片片在土压压力、壁壁后注浆浆压力的的作用下下容易变变形。因因此自管管片组装装后至管管片离开开盾尾再再到壁后后注浆材材料达到到一定程程度的硬硬化为止止的时间间内，使使用能保保持管片片形状的的装置，对确保保管片的的组装精精度极为为有效。关于（33）不进行二二次衬砌砌施工时时，因管管片上预预埋了各各种安装装设备（电气设设备）

50、所所需的预预埋件，管片接接头上使使用了接接长螺栓栓，因此此必须将将管片组组装在规规定的位位置上。5.5.2 壁后注注浆作业业壁后注浆浆作业必必须用最最适合围围岩条件件的注浆浆材料和和注浆方方法，与与盾构推推进作业业同时进进行或在在推进后后立即进进行。必必须完全全充满盾盾尾空间间，以防防围岩松松动和沉沉降。【说明】壁后注浆浆对防止止围岩松松动和沉沉降、防防止管片片漏水、早期稳稳定管片片和防止止隧道蛇蛇曲等均均有作用用，必须须立即进进行。1）注浆浆材料a）注浆浆材料必必备的性性质注浆材料料必备的的性质如如下，需需选择最最适合围围岩土质质和盾构构型式的的注浆材材料。不引起起材料分分离不失去去流动性性

51、注浆后后容积减减少小在早期期，强度度就在围围岩强度度以上富于水水密性一般所用用的注浆浆材料如如说明图图5.55.2所所示。为为防止围围岩松动动和早期期便与围围岩粘合合，大多多采用可可与推进进同时将将壁后注注浆材料料注入盾盾尾空隙隙的同步步注浆方方式，以以二液型型的注浆浆材料进进行施工工。说明图55.5.2壁后后注浆材材料b）二液液型注浆浆材料的的性质是一种直直到注浆浆时仍有有流动性性的材料料，具有有注浆后后立即可可塑状凝凝固或凝凝固的性性质，并并有以下下特点。可向规规定的范范围注浆浆材料分分离少，不易受受地下水水影响可调整整硬化时时间可按需需要早期期得到所所需强度度2）注浆浆时间壁后注浆浆作业

52、一一般以同同步注浆浆或及时时注浆方方式进行行。所谓谓同步注注浆系指指盾构推推进的同同时，从从配置在在盾构外外壳上的的注浆管管或管片片的注浆浆孔进行行壁后注注浆的方方法，所所谓及时时注浆系系指盾构构推进后后立即进进行壁后后注浆的的方法。3）注浆浆方法注浆材料料的运送送一般采采用由压压浆泵从从隧道外外的制浆浆设备上上压送的的方法。为防止注注浆材料料和地下下水流入入盾尾内内，可在在盾尾止止水带之之间注入入润滑脂脂等用作作盾尾嵌嵌缝材料料。为防防止盾尾尾止水带带损坏，当注浆浆材料流流入盾尾尾时，盾盾尾止水水带应取取可更换换结构。注浆结束束后，水水洗注浆浆设备（压浆泵泵、注浆浆配管等等）时，应配置置旁通

53、阀阀等，除除去清洗洗水，以以免下次次注浆时时，将该该清洗水水和注浆浆材料一一起注入入。壁后注浆浆管的配配置实例例如说明明图5.5.33所示。4）注浆浆压力和和注浆量量注浆压力力一般在在注浆口口为10003000KN/m2，应在在考虑管管片强度度、土压压力、水水压力等等的基础础上，将将注浆压压力设定定在能完完全注满满的压力力值上，同时需需注意使使压力均均匀地作作用于整整个管片片环上。注浆量由由于注浆浆材料向向围岩的的渗透、加压向向围岩的的压入、脱水压压密、超超挖等关关系，大大多取计计算空间间量（盾盾构外径径面积减减去管片片外径面面积所得得之差值值）的11502000%。壁后注浆浆作业的的施工管管

54、理方法法有（注注浆）压压力管理理式管理理法和（注浆）量管理理法。压压力管理理式管理理法是将将上述设设定压力力保持为为常值的的方法，注浆量量则不一一定。量量管理法法是一种种始终定定量注浆浆的方法法，因此此，注浆浆压力则则变化不不定。不不管哪一一种，仅仅采用其其中的一一种方法法均不足足取，以以两种方方法综合合管理才才是行之之有效之之法。注浆量、注浆压压力均作作某种程程度的试试验，经经确认注注浆效果果及对其其它方面面的影响响之后再再决定更更为可取取。即便实际际施工，也是每每隔一定定区间，确认效效果，并并将其结结果反馈馈给施工工，才是是上策。5）质量量管理出于壁后后注浆作作业对盾盾构工程程的重要要性的

55、考考虑，所所用材料料必须具具备规定定的质量量，并定定期确认认质量状状况。为保持搅搅拌混合合后的注注浆材料料的质量量，需定定期测量量并记录录流值、粘性、泛出浮浮浆率、凝胶时时间、压压缩强度度等项目目。5.5.3 防水施施工防水施工工必须有有所选择择，以便便防止隧隧道内漏漏水，影影响隧道道内的功功能和维维护管理理。【说明】隧道大多多修筑在在地下水水位之下下，需对对接头的的接缝作作防水施施工处理理。隧道道内漏水水会使竣竣工后的的隧道的的功能和和维护管管理发生生种种问问题，必必须注意意。防水施工工有密封封施工、嵌缝施施工和螺螺旋孔注浆孔孔外周的的防水施施工，按按其目的的，有时时只需密密封施工工，有时时

56、需密封封施工和和其它防防水施工工组合起起来一起起实施。a）密封封施工这是利用用贴在管管片接头头面上的的密封材材料，实实现接头头接缝止止水目的的的方法法。密封封材料必必备的特特性如下下。应有弹弹性，能能跟随盾盾构千斤斤顶的反反复推力力和管片片的变形形作相应应的形状状变化，不失水水密封性性。应经得得起盾构构千斤顶顶的推力力和螺栓栓的紧固固力的冲冲击。不得对对管片的的组装精精度造成成严重的的影响。密封材材料，不不仅相互互之间，而且与与管片之之间也应应有足够够的粘结结性。应有对对气候变变化的适适应性、对各种种浆液的的稳定性性和耐久久性。应有良良好的作作业方便便性、在在螺栓紧紧固状态态下，应应富于均均匀

57、性。密封材料料的种类类有未加加硫丁基基橡胶类类、变形形丁基橡橡胶类、泡沫体体类、硬硬橡胶类类、特殊殊合成橡橡胶类、水膨胀胀性等的的材质。近年来来，一般般使用由由吸水性性聚合物物与天然然橡胶或或氨基甲甲酸乙酯酯等混合合制成的的水膨胀胀性密封封材料。该吸水水性聚合合物能与与地下水水反应，并出现现体积膨膨胀。在高水压压力作用用下的砂砂层等防防水困难难的区间间，若不不作二次次衬砌，则接头头的密封封材料有有时会配配置2列。施施工时，需对贴贴面作底底层处理理。管片片的角隅隅部分尤尤其需要要仔细粘粘贴。搬搬运管片片时，必必须采取取措施，防止损损坏密封封材料。对粘贴水水膨胀性性密封材材料的管管片，保保管时，必

58、须采采取防雨雨水的措措施。b）嵌缝缝施工密封材料料不能止止水时，一般可可采用下下列方法法。即预预先在管管片内侧侧的接头头接缝处处配置嵌嵌缝槽，在漏水水之处的的槽内填填满嵌缝缝材料，以利导导水。c）螺栓栓孔防水水施工这是在螺螺栓垫圈圈和螺栓栓孔之间间放置环环状嵌缝缝材料，并在螺螺栓孔壁壁和垫圈圈的外表表面，因因紧固螺螺栓、嵌嵌缝材料料的一部部分发生生变形所所形成的的空间上上，填入入嵌缝材材料，防防止螺栓栓孔漏水水的施工工。嵌缝缝材料必必备的特特性如下下。应有良良好的伸伸缩性，不得失失去水密密封性。应能经经得起螺螺栓紧固固力的冲冲击。应有耐耐久性，不得老老化。一般使用用合成橡橡胶和合合成树脂脂性的

59、环环状嵌缝缝材料，但有时时也会使使用氨基基甲酸乙乙酯类水水膨胀性性嵌缝材材料。螺栓紧固固后，随随着时间间的推移移，紧固固力往往往也会松松弛。其其原因可可能有多多种，其其中，嵌嵌缝材料料的徐变变影响也也不小。从防水水需要考考虑，必必须对螺螺栓进行行认真的的再紧固固作业。螺栓轴部部和螺栓栓孔之间间往往也也需嵌缝缝。此时时，为提提高嵌缝缝的隔水水性，常常常会将将螺栓孔孔的上下下端做成成漏斗状状，以扩扩大孔径径。d）注浆浆孔外周周防水施施工这是在壁壁后注浆浆用的注注浆孔切切削螺纹纹端部的的旋塞（盖子）和注浆浆孔背面面（RCC管片时时）配置置O形环状状嵌缝材材料的防防水施工工。嵌缝缝材料可可使用膨膨胀性

60、橡橡胶（旋旋塞部分分）制品品、水膨膨胀性橡橡胶（旋旋塞和背背面部分分）制品品。5.5.4 仰拱仰拱必须须在一次次衬砌的的防水、清扫等等前处理理之后，仔细施施工。【说明】a）仰拱拱施工仰拱施工工除浇筑筑结构上上需要的的二次衬衬砌钢筋筋混凝土土以外，一般取取无钢筋筋混凝土土作业。浇筑混凝凝土时一一般使用用混凝土土输送泵泵等设备备。b）前处处理仰拱施工工前必须须确认接接头螺栓栓和清扫扫螺栓盒盒和管片片。若有有漏水，则需采采取止水水措施。c）裂缝缝防止防止裂缝缝的措施施有在混混凝土配配合比上上采取的的措施和和在施工工面上采采取的措措施。配配合比上上采取的的措施需需研究下下列内容容。为减少少水化热热，减