-盾构始发施工技术

1、3-2-28盾构始发（含试掘进）施工技术1.前言1.1概述盾构始发是指在盾构机组装完成后,放置在符合设计轴线的基座上,具备掘进、管片安装、背衬注浆条件,利用负环管片、反力架等承受反作用力的设备,将盾构机贯入出洞口进入地层沿所定线路向前推进,直至盾构机完全进入隧道，拆除洞口负环管片、反力架等辅助设施的一系列作业。由于在始发阶段存在以下几种特殊情况：（1）始发推进前需凿除车站的围护结构（主要是处理钢筋砼结构），凿除围护结构后的土体在一定的时间段内必须保持自稳，不能有水土流失；（2）始发阶段盾构机主体在始发导轨上不能进行调向； （3）始发阶段的姿态及地面沉降控制比正常推进阶段更困难； （4）始发期间

2、一些设备如管片小车、管片吊机，包括出渣都不能正常使用。有时也会存在盾构机因为车站结构的原因而不能整机始发。 综上所述，盾构在初始阶段的施工难度很大。因此，盾构隧道始发技术是盾构法施工技术的关键，也是盾构施工成败的一个标志，必须要全力做好。同时还应确保盾构连续正常地从非土压平衡工况过渡到土压平衡工况，以达到控制地面沉降，保证工程质量等目的。1.2适用范围 适用于土压平衡式盾构机始发段施工。2.盾构始发（含试掘进）施工工艺2.1盾构始发施工工艺流程图 盾构始发施工工艺流程如图2-1所示盾构机下井盾构机就位调试初始掘进参数调整正常掘进始发井端头加固始发反力架安装洞门密封圈安装始发洞门凿除盾构始发图2

3、-1 盾构始发施工工艺流程图2.2洞门结构形式选择2.2.1洞门结构形式选择原则 盾构进出洞施工中要确保洞口暴露后正面土体的稳定，必须对洞口状况进行调查，然后采取有效的技术措施，使洞口处的土体不流失、不坍塌。工作井一般用沉井法施工，但建筑物密集地区或大型结构的工作井是采用地下连续墙、钻孔灌注桩、SMW工法等建造的，围护结构的不同，洞口的封门形式也不同。洞口的封闭方法与盾构出洞口是否方便、安全、可靠的关系极大。2.2.2常见洞门结构形式（1）外封门 当工作井采用沉井法施工时，洞门封门一般采用钢板桩（常用槽钢组合），一种方法是在沉井下沉施工时，将封门安装在洞门（封门板桩与沉井洞口的固定连接均设于井

4、内的洞圈内，出洞施工时要能方便拆除)然后与沉井一起下沉到位,封门安置要牢固，不应在沉井施工时遭到破坏；另一种方法是待沉井下沉井到位后再紧贴井处壁打入封门板桩，但沉井预留洞口在沉井下沉沉施工时须临时封闭，待洞门板桩打入后再拆除临时封闭。盾构出洞时先进入井壁洞圈内，安装好推进施工时的洞口密封装置，然后拔除封门板桩，盾构出洞。 外封门形式一般用于出洞施工,其因受到钢板桩长度、构造及拔桩等影响，当洞口埋深较深时不宜采用。（2）内封门盾构进洞的封门一般采用内封门形式。封门可用型钢组合（有竖封门及横封门两种形式），固定在井内壁洞口处（在沉井下沉施工时，洞圈内用粘土填封密实），当盾构最前端离封50mm停止推

5、进施工，拆除封门，尽快将盾构推入并内的接收基座上，并及时封堵管片与洞圈之间的空隙，防止泥水从间隙处渗漏。当洞口埋深较深、洞口处土质较好，自立性能强或洞口土体进行加固处理，内封闭形式，也可用于出洞施工中，但洞圈内必须用粘土夯填密实，使洞圈内土体起到一个土塞作用，用以平衡井外的侧向压力。（3）特殊封门（井内外封门）当工程埋深深、井外砂性土渗透系数大、地下水位高、要平衡地下水压力较为困难时，则盾构出洞时可采用另一种“外”封门形式，即在井内筑一定长度的筒套（采用钢筋混凝土在结构或钢结构），内径与井壁预留洞口相同，筒套与井壁连成一体，筒套后端设有密封装置，进入筒套与井壁内面间有密排竖向钢板桩封闭洞口，沉

6、井下沉前在井壁洞圈内填粘土，盾构先进入筒套内）。出洞施工时，逐根拔除钢板桩，每拔除1根，须及时封住上开口。 1）盾构出洞前已建立正面平衡体系，在出洞过程中能较好地控制正面平衡压力，使洞口外土体流失能控制在允许范围内，有效地保护环境； 2）井壁洞口内及筒内均用粘土填充，土塞效应长度大，洞口间隙密封效果好，土体不易流失； 3）洞口封门板桩由于设在井内，板桩长度略大于洞口直径，只需用推进施工用的行车即可方便、迅速拔除，不需另行配置大型设备； 4）通套构造设计时，考虑了出洞时可能够出现的问题，降低了施工难度。（4）SMW工法施工洞口封门当工作井采用围护开挖施工工艺时，可在工作井出洞处用SMW工法作结构

7、施工围护，在进出洞施工时，先拔除SMW桩内的H型钢，利用掘进设备刀盘切削SMW桩的水泥土，逐步完成进出洞施工。（5）地下连续墙施工洞口封门当工作井采用地下连续墙围护，在进出洞施工时，先行凿除地下连续墙，逐步完成进出洞施工。所谓地下连续墙的施工方法，即在地面上用一种特殊的挖槽设备，沿着工程周边（地下结构的边墙），开挖一定槽段长的沟槽，并用泥浆来支护槽壁土体，然后将预制好的钢筋笼（钢筋骨架），放入槽内。采用导臂在充满稳定液体的沟槽内进行混凝土浇筑。混凝土是由沟底逆向上筑高，直至充满沟槽，即在浇捣施工时稳定泥浆置换出来。相邻的槽段由特殊街头连接，这样把分段的槽壁连成一整体成为埋于地下的一条钢筋混凝土

8、墙。（6）钻孔灌注桩施工洞口封门隧道工作井洞门前方土体围护也可采用钻孔灌注桩施工，在进出洞施工时，先行凿除钻孔灌注桩，逐步完成进出洞施工。2.3盾构端头地基加固2.3.1盾构端头地基加固要求盾构进出洞时需采取土体稳定措施。洞门外土体能稳定自立相当长一段时间后，可安全拆除封门，盾构即可进出洞，但在施工时必须对加固处理后的土体实际性能作检测，确认其达到施工所规定的要求，方可拆洞口封门。当前常用的土体稳定技术有SMW工法，高压旋喷桩、深层搅拌桩、降水法、分层注浆法、冻结法等。2.3.2常见盾构端头地基加固技术深层搅拌桩:利用深层搅拌机机械，用水泥作为固化剂与地基土进行原位的强制粉粹拌和,待固化后形成

9、不同形状的桩、墙体或块体等。其计算理论按重力坝式刚性挡土墙计算，同时按刚性挡土墙计算方法验算变形。高压旋喷桩高压旋喷桩法有单管法、二重管法、三重管法以及今年出现的多重管法。它在地基加固、提高地基承载力、改善土质进行护壁、挡土、隔水等方面起到了很好的作用。利用工程钻机钻孔到设计深度，将一定压力的水泥浆液和空气，通过其端部侧面的特殊喷嘴同时喷射，并强制与喷射出来的浆液混合，胶结硬化。喷射的同时，旋转并一定速度提升注浆管，即在土体中形成直径明显的拌和加固体。桩间叠合就成了隔水、挡土的护壁隔墙。SMW工法（深层搅拌桩+H型钢）：SMW工法是指通过深层搅拌机器搅拌，使水泥类悬浊液在原地地层中与土体反复均

10、匀混合，并根据一定的间隔插入H钢或板桩等作为加强基材，待水泥土固结后，形成复合的连续挡土墙的技术。降水法：在软土的含水地层中建造隧道，用降水法排除地下水，稳定开挖面的土体，是防止地下施工流砂产生的有效措施，与其他疏干水方法比较最经济的。人工降低地下水位是在施工范围内埋设一定数量的滤水管（井），用抽水设备抽其井内水，降低地下水位到有利工程施工，而在施工过程中仍保持不断抽水，使工作面土体始终保持干燥，从根本上防止流砂现象的发生，同时，由于抽去土中水后，动水压减少或消除，土体竖直面更为稳定。采用降水法一般为地面向下打井点，所以其使用的范围、地区受到了限制，但是在盾构施工进出洞阶段，这是一个主要方法，

11、并经常使用。用人工降低地下水位方法有：轻型井点、喷射井点、管井井点、深井井点等。而具体采用哪一种方法应根据图的渗透系数，要求降低水位的深度、工程特点、设备条件及现场施工条件而选择。冻结法：当用其他方法难以达到稳定开挖面土体时，采用冻结法可取得较好的效果.冻结法的主要功能：使不稳定的含水地层能形成强度很高的冻土体；能够形成完整的防水屏蔽，起到隔水作用；能起到良好的挡土墙作用，以承受外来荷载。（1）依其冷却地层的方式，可以分为直接冻结和间接冻结两大类。1）直接冻结方式这是一种低温液化气方法。从工厂将低温液化气（液氮193）直接运达到工地，输入到预先埋设在地层中的冷冻管内，液氮在冷冻管中气化而使冷冻

12、管周围地层的土壤冻结，气化后的氮气放入大气中。液氮冻结温度极低，冻结速度快，时间短。一般适用于暂时性的小规模工程施工，常用在一些地下的危急工程。2）间接冻结方式通常采用盐水冻结法。盐水冻结法是利用氨压缩调节制冷，并通过盐水媒介热传导原理进行冻结。一般是在工地现场冷冻设备，冷却不冻液（一般为盐水）至2030，然后盐水进入冻结管内使地层土壤冻结，温度升高后的盐水回流到冷冻机再冷却。这样，盐水就在热交换过程中循环不息，冻结管周围地层的冻土圆柱体直径不断扩展变大，并与相邻冻土圆柱体相交，在工程施工范围内形成完整的屏蔽，成为具有一定厚度和强度的又能防渗的挡土墙或拱形体。盐水冻结法一般适用于规模较大的冻结

13、工程。（2）冻结法依其冷却位置的方式，可以分为水平冻结和垂直冻结两大类。1）水平冻结水平冻结是采用水平圆筒体冻结加固方式，即在盾构进出洞的工作井内，在洞口周围布置一定数量的水平冻结孔，经冻结后，在洞内形成封闭的冻土帷幕，起到盾构破壁时抵御水土压力、防止土层塌落、地表沉降和泥水涌入工作井内的作用。洞口冻结孔一般布置成圆形，为了有利于施工，冻结孔也有布置成方形的。根据冻土帷幕所需厚度、强度及工期安排，可采用单排孔、双排孔或多排孔冻结，以形成所需要的冻土帷幕厚度和强度。一般设计水平冻结深度为510cm，冻结孔布置圈位比洞口直径大1.62m，采用水平钻孔机施工。2）垂直冻结垂直冻结是采用板状冻结加固理

14、论设计的，对盾构进出洞口上体布置一定数量的垂直冻结孔，经冻结后，在洞门处形成板状冻土帷幕来抵御盾构进出洞破壁时的水土压力，防止土层塌落和泥水涌入工作井内。垂直冻结可分为全深冻结和局部冻结，全深冻结是对所需要的冻结深度全部冻结，而局部冻结是一种只对盾构穿逶的土层范围进行局部冰冻加固，其他土体不进行加固的局部加固方法。2.4盾构始发基座安装 盾构发射架为钢结构，位置按设计轴线准确放样，焊接成整体吊入井下就位。钢轨中心与隧道洞门中心位于同一竖直面内，纵坡比设计坡度大0.3，底面的工字钢与预埋的钢板焊接，并对两侧加设支撑加固，防止盾构推进时发生侧移。安装时按照测量放样的基线吊入井下就位、固定。始发台水

15、平轴线的垂直方向与反力架的夹角偏差±2，盾构姿态与设计轴线竖直趋势偏差2，水平趋势偏差±3。2.5反力架安装 在盾构主机与后配套连接之前，开始进行反力架的安装。安装时，反力架与始发井连接部位的间隙要垫实，以保证反力架脚板有足够的抗压强度。安装反力架时，用经纬仪双向校正两根立柱的垂直度，使其形成的平面与推进轴线垂直。然后，在反力架上，测出最后一环负环管片的位置，弹好控制线，确认高程及左右位置与始发环管片一致后，用螺栓将其与反力架固定。由于反力架和始发台为盾构始发时提供初始的推力以及初始的空间姿态，在安装反力架和始发台时，反力架左右偏差控制在±10mm之内，高程偏差控

16、制在±5mm之内。2.6洞口密封装置2.6.1洞口密封装置设计 为了防止盾构机始发掘进时土体或水从间隙处流失，车站（中间风井）内衬墙施工时在洞圈预埋环状钢板，在盾构出洞前安装止水装置。盾构穿越各阶段止水装置如图2-2所示。图2-2 盾构穿越各阶段止水装置图2.6.2洞口密封装置安装 安装前须对帘布橡胶板上所开螺孔位置、尺寸进行复核，确保其与洞圈上预留螺孔位置一致，并用螺丝攻清理螺孔内螺纹。安装顺序为帘布橡胶带环形钢板扇形铰链板，自上而下进行。安装时环形钢板的压板螺栓应可靠拧紧，使帘布橡胶带紧贴洞门，防止盾构始发后同步注浆浆液泄漏。盾构机在盾尾通过洞门后立即进行背衬填充注浆。2.7负环

17、管片拼装 负环管片一般采用与正线隧道相同的混凝土管片，根据端头井和场地的尺寸，确定负环管片的数量。负环管片开口环与闭口环的数量根据现场是否预留出土口确定。 负环管片的0环伸入洞内0.40.8m，在洞门施工前再将这环管片凿除。管片安装顺序为：先就位底部管片，再左右安装，每环相邻管片应控制环面平整度和封口尺寸。负环管片安装如图2-3图2-3 负环管片安装图 为防止负环管片破坏盾尾刷密封，在盾壳内安设厚度不小于盾尾间隙的方木；负环管片按在盾壳内的正常安装位置进行拼装，并采取措施防止控制盾构机的旋转。第一环负环管片拼装成圆后，用下部千斤顶完成管片的后移。千斤顶总推力控制在1000t以内，推进时用下部千

18、斤顶，推力增加要遵守循序渐进的原则，保持各组千斤顶受力均匀。管片在后移过程中，严格控制每组推进油缸的行程，保证每组推进油缸的行程差小于10mm。负环管片在脱出盾尾的过程中，为保证负环管片的位置安装正确，在管片与托架间采用垫塞方木楔来实现，方木楔间距50cm安设一块。2.8洞门墙拆除2.8.1洞口土体加固情况检查 盾构调试完成，在确保盾构运转状态良好，并通过验收的情况下开始凿除洞门。 洞门凿除前，在洞门中心及周边布置6个观察孔（具体分布见图2-4），以测定土体加固和渗水情况。图2-4 观察孔布置示意图2.8.2洞门墙拆除工艺采用人工凿除，洞门凿除时，先凿除井格下的混凝土，最后一排钢筋暂不切割，对

19、洞门混凝土进行井字形分格，待盾构机安装调试完毕具备始发条件后，在盾头与洞圈之间搭设工作平台，准备起重设备，由下而上切割洞门井格上的钢筋，切割一块并快速吊除，待洞门混凝土拆除完毕，盾构机迅速靠上洞门土体，以防土体因暴露时间过长引起坍方、涌水现象。洞门混凝土凿除分块如图2-5所示。图2-5 洞门混凝土凿除分块图2.8.3注意事项 洞门凿除要连续施工，尽量缩短作业时间，以减少正面土体的流失量。整个作业过程中，由专职安全员进行全过程监督，杜绝安全事故隐患，确保人身安全，同时安排专人对洞口上的密封装置做跟踪检查，监护密封装置是否完好。2.9盾构穿越土体加固区掘进 在盾构切入土体前利用螺旋机向盾构平衡仓内

20、灌注粘性土，使其土压力达到一定数值以平衡盾构正面土压，确保土体的位移值降至最小值。盾构出洞阶段的土压力设定值根据土体加固的情况而定。在盾尾进入井壁前必须再次灌满盾尾油脂。当盾构机进入洞圈后马上进行洞圈帘布橡胶板的整理工作，固定铰链挡板。为避免刀盘上的刀头损坏洞口密封装置，在刀头和密封装置上涂抹黄油以减少摩擦力。在盾尾脱离洞口加固区后，通过管片的注浆孔均匀地向外部压注水硬性浆液，以提高洞口的密封性能。初出洞时，由于盾构处于土体加固区域，正面的土质较硬，为控制好推进轴线、保护刀盘，在这段区域施工时，土压力设定值应略低于理论值，推进速度不宜过快，盾构坡度可略大于设计坡度。待盾构出加固区后，为防止由于

21、正面土质变化而造成突然磕头，必须将土压力的设定值调整至略高于理论值，必须保证盾构的出土量，根据地层变形量信息反馈，及时对土压力设定值、推进速度等施工参数作及时调整。在此期间，通过出土孔用龙门吊进行弃土和管片等材料的垂直运输。2.10盾构试掘进2.10.1试掘进阶段划分及目标盾构初始掘进是从理论和经验上选取各项施工参数，施工过程中根据测量数据及反馈信息调整施工参数。盾构机始发可分为三个阶段：第一阶段掘进长度40m，该段为出洞段掘进。对密封仓土压力、刀盘转速及压力、推进速度、千斤顶顶力、注浆压力及注浆量等诸项，分别采用三组不同施工参数进行试验掘进；通过对隧道沉降、地表沉降的测量和数据反馈，确定一组

22、适用的施工参数。盾构刚始发时，掘进速度宜缓慢，同时加强后盾支撑观测，防止盾构上飘。第二阶段掘进长度30m，采用已掌握、适用的各项参数值，通过施工监测，根据地层条件、地表管线、结构物情况，对施工参数作慎密细微的调整，取得最佳施工参数。第三阶段掘进长度30m，为正式掘进施工的准备阶段，强调以服从地面沉降，结构物管线保护为原则。2.10.2始发参数计算（1）土仓压力 根据地质情况及隧道埋深、地下水等情况，进行理论计算切口平衡压力：正面平衡压力：P=k0gh（P平衡压力，g土体的平均重度，h隧道中心埋深，k0土的侧向静止平衡压力系数）。 盾构在掘进施工中均可参照以上方法来取得平衡压力的设定值，初次可按

23、1.031.10 P设定。具体施工设定值根据盾构埋深、所在位置的土层状况以及监测数据进行不断的调整。（2）出土量 每环理论出土量V/4×D2×L。式中 D2盾构开挖直径L为管片环宽 盾构推进出土量控制在98100之间。（3）注浆参数 1）注浆压力：p=h/980+（0.120.13），式中：p浆液出口压力（MPa）、h隧道上部覆土厚度（m）、覆土层的平均容重（KN/m3）。 注浆压力可取大于静止水土压力0.10.2MPa，并避免浆液进入盾构机的土仓中，在实际掘进中将不断调整。由于是从盾尾圆周上的几个点同时注浆，上部每孔的压力应比下部每孔的压力略小0.050.10 MPa。根

24、据地质和隧道的覆土厚度情况，注浆压力控制在0.20.5MPa间。 2）注浆量 盾构机在推进过程中，除了排出洞身断面上的土体外，还存在着其它方面的土体损失如超挖、纠偏和蛇形运动等。这些土体损失是通过同步注浆来获得补偿平衡的。每环同步注浆量计算如下： Q=K××（D2-d2）×L/4（K为注浆率（1.52.0）、D为盾构机的切削外径、d为管片外径） 隧道掘进过程中，注浆量应根据不同的地质情况和地表隆陷监测情况进行调整和动态管理。一般情况下以满足控制地表隆陷降为原则。盾构通过建筑物时，将注浆率调高至1.52.5，注浆压力渐近增加以满足注浆量为上限值。 3）注浆速度：压浆

25、速度和推进速度保持同步，即在盾构机推进的同时进行注浆。2.10.3盾构施工参数优化 控制盾构掘进的土压平衡是盾构施工的关键，可通过设定推进速度、调整排土量或设定排土量调整推进速度两个途径，以将地层土压力与土仓土压力差值控制在较小的范围内。盾构施工参数优化如图2-6所示。图2-6 盾构施工参数优化程序图3劳动力组织劳动组织人员配置如表3-1所示 表3-1 劳动组织人员配置表管理人员施工人员岗位工种人数岗位工种人数项目经理1人测量工1人项目副经理1人管片安装10人项目工程师1人电瓶车驾驶员2人工区负责人1人行车司机2人工区技术负责人1人反铲司机2人土木工程师2人地面起重4人盾构司机3人井下起重4人

26、机电工程师3人电工2人安全员2人钳工4人质量员1人其他30人测量主管1人工班长2人4机具设备配置机具设备配置如表4-1所示表4-1 主要机具设备配置表序号设备名称台数序号设备名称台数1土压平衡盾构机110自动测量系统12电瓶机车211光学锤准仪13运碴矿车512通风机14运管片矿车213浆液拌合机15运浆矿车114履带挖掘机16直流充电机215专用密封运碴车357龙门吊116电焊机28全站仪117污水泵349电子水准仪118单液注浆泵15质量控制要点5.1洞口密封装置质量控制要点 （1）端头井洞门上预留有72只螺栓孔。在安装前，应测量螺孔的位置偏差，如发现偏差过大的，应相应调整帘布橡胶板上孔的

27、位置，同时，用丝攻逐个清理螺孔内螺纹，在其内侧均匀地涂上黄油。安装时，先安装帘布橡胶板，后圆形扇形板，压板螺栓应尽可能拧紧，使帘布橡胶板紧贴洞门，然后将扇形板向洞内翻入，防止盾构出洞后同步注浆浆液泄漏。 （2）洞门上予留螺孔，帘布橡胶板送到现场后，必须复核螺孔中心距离尺寸，确认满足设计要求后方可安装。5.2负环管片拼装质量控制要点 （1）管片运输中要轻吊轻放，避免碰撞。 （2）安装前专人检查管片是否有不合要求的裂缝、破损等缺陷，管片的类型是否正确，管片的标志是否齐全，是否已达龄期。 （3）根据高程和平面的测量报表和管片间隙，及时调整管片拼装的姿态，并严格控制管片成环后的环、纵向间隙。安装管片时

28、要缓慢、均匀，对好位置后才能上螺栓，如果插入螺栓困难时，要分析原因，仔细调整位置，切忌大幅度移动，强行插入；另应避免损坏止水条，避免管片间有较大错台。 （4）对衬砌连接螺栓采取一次紧固，五次复紧的工艺。分别为：管片拼装完成后、盾构推进过程中、管片脱离盾尾、管片进入后续车架、管片脱离后续车架。5.3盾构出洞质量控制要点5.3.1盾构过量自转防治 现象： 盾构推进中盾构发生过量的自转，造成盾构与车架连接不好，设备运行不稳定，增加测量、封顶块拼装等困难。 原因分析： （1）盾构内设备布置重量不平衡，盾构的重心不在竖直中心线上而产生了旋转力矩； （2）盾构所处的土层不均匀，两侧的阻力不一致，造成推进过

29、程中受到附加的旋转力矩； （3）在施工过程中刀盘或旋转设备连续同一转向，导致盾构在推进运动中旋转； （4）在纠偏时左右千斤顶推力不同及盾构安装时千斤顶轴线与盾构轴线不平等。 预防措施： （1）安装于盾构内的设备作合理布置，并对各设备的重量和位置进行验算，使盾构重心位于中线上或配置配重调整重心位置于中心线上； （2）经常纠正盾构转角，使盾构自转在允许范围内； （3）根据盾构的自转角，经常改变旋转设备的工作转向。治理方法 （1）可通过改变刀盘或旋转设备的转向或改变管片拼装顺序来调节盾构的自转角度； （2）网格盾构、挤压盾构可调节胸板的开口位置和大小、调整千斤顶的编组等来调整盾构的旋转角度； （3）

30、盾构自转量较大时，可采用单侧压重的方法纠正盾构转角。5.3.2盾构始发基座变形防治 现象： 在盾构出洞过程中，盾构基座发生变形，使盾构掘进轴线偏离设计轴线。 原因分析： （1）盾构基座的中心夹角轴线与隧道设计轴线不平行，则盾构在基座上纠偏产生了过大的侧向力； （2）盾构基座的整体刚度、稳定性不够，或局部构件的强度不足； （3）盾构姿态控制不好，盾构推进轴线与基座轴线产生较大夹角，致使盾构基座受力不均匀； （4）对盾构基座的固定方式考虑不同，固定不牢靠。 预防措施： （1）盾构基座形成时中收夹角轴线应与隧道设计轴线方向一致，当洞口段隧道设计轴线处于曲线状态时，可考虑盾构基座沿隧道设计曲线的切线方

31、向放置，切点必须取洞口内侧面处； （2）基座框架结构的强度和刚度能克服出洞段穿越加固土体扬产生的推力； （3）合理控制盾构姿态，尽量使盾构轴线与盾构基座中心夹角轴线保持一致； （4）盾构基座的底面与始发井的底板之间要垫平垫实，保证接触面积满足要求。 治理方法： （1）先停止推进，对已发生变形破坏的构件分析破坏原因，进行相应的加固。对需要调换的部件，先将盾构支撑加固牢靠，再调换被破坏构件； （2）盾构基座的变形确实严重，盾构在其上又无法修复和加固时，只能采取措施使盾构脱离基座，创造工作条件后对基座作修复加固。5.3.3反力架位移及变形防治 现象： 在盾构出洞过程中，盾构后靠支撑体系在受盾构推进顶

32、力的作用后发生支撑体系的局部变形或位移。 原因分析： （1）盾构推力过大，或受出洞千斤顶编组影响，造成后靠受力不均匀、不对称，产生应力集中； （2）盾构后靠混凝土充填不密实或填充的混凝土强度不够； （3）组成后靠体系的部分构件的强度、刚度不够，各构件间的焊接强度不够； （4）后靠与负环管片间的结合面不平整。 预防措施： （1）在推进过程中合理控制盾构的总推力，且尽可能使千斤顶合理编组，使之均匀受力； （2）采用素混凝土或水泥砂浆填充各构件连接处的缝隙，除充填密实外，还必须确保填充材料强度，使推力能均匀地传递至工作井后井壁。在构件受力前还应做好填充混凝土的养护工作； （3）对体系的各构件必须进行

33、强度、刚度校验，对受压构件一定要作稳定性验算。各连接点应采用合理的连接方式保证连接牢靠，各构件安装要定位精确，并确保电焊质量以及螺栓连接的强度。 （4）尽快安装上部的后盾支撑构件，完善整个后盾支撑体系，以便开启盾构上部的千斤顶，使后盾支撑系统受力均匀。治理方法 （1）对产生裂缝或强度不够的缝隙填充料凿除，重新充填，并经过养护后达到要求强度再恢复推进； （2）对变形的构件进行修补及加固。根据推进油压及千斤顶开启数量计算出发生破坏时的实际推力，对后靠体系进行校验； （3）对于发现裂缝的接头及时进行修补。5.3.4土体大量流失防治 现象： 进出洞时，大量的土体从洞口流入井内，造成洞口外侧地面大量沉降

34、。 原因分析 （1）洞口土体加固质量不好，强度未达到设计或施工要求而产生塌方，或者加固不均匀，隔水效果差，造成漏水、漏泥现象； （2）在凿除洞门混凝土或拔除洞门钢板桩后，盾构未及时靠上土体，使正面土体失去支护造成塌方； （3）洞门密封装置安装不好，止水橡胶帘带内翻，造成水土流失； （4）洞门密封装置强度不高，经不起较高的土压力，受挤压破坏而失效； （5）盾构外壳上有突出的注浆管等物体，使密封受到影响； （6）进洞时未能及时安装好洞圈钢板； （7）进洞时土压力未及时下调，致使洞门装置被顶板，大量井外土体塌入井内。 预防措施： （1）洞口土体加固应提高施工质量，保证加固后土体强度和均匀性； （2）

35、洞口封门拆除前应充分做好各项准备工作； （3）洞门密封圈安装要准确，在盾构推进的教程中要注意观察，防止盾构刀盘的周边刀割伤橡胶密封圈。密封圈可涂牛油增加润滑性；洞门的扇形钢板要及时调整，改善密封圈的受力状况； （4）在设计、使用洞门密封时要预先考虑到盾壳上的凸出物体，在相应位置设计可调节的构造，保证密封的性能；应急措施 （1）将受压变形的密封圈重新压回洞口内，恢复密封性能，及时固定弧形板，改善密封橡胶带的工作状态； （2）对洞口进行注浆堵漏，减少土体的流失。6安全注意事项6.1盾构出洞风险分析及预防措施洞门凿除时易发生坍塌，涌水涌砂事故，必须采取以下预防措施：（1）加强管理，督促监理旁站检查，对加固土体抽芯取样进行复试；（2）盾构出洞前按要求打探测孔，所有保障措施完成后再可开洞门，同时辅以降水措施。6.2洞门渗漏应急处理措施（1）在打开洞门过程中，若遇发生流清水现象，必须用双快水泥和水玻璃进行堵漏。割除钢筋时若发生流泥、流砂现象，必须立即停止对钢筋的切割，在流泥、流沙处进行双液注浆