盾构法施工图解

1、轨道交通建设工程安全质量施工要领图解盾构篇目录、土压平衡盾构41.1 土压平衡盾构总体施工流程41.1.1 施工准备41.2 始发与到达端土体加固51.2.1 旋喷加固（竖直与水平）51.2.2 注浆加固（竖直与水平）61.2.3 冷冻加固（竖直与水平）71.3 始发准备91.3.1 竖井施工91.3.2 洞门密封施工91.3.3 始发台施工101.3.4 盾构机下井吊装111.3.5 盾构组装141.3.6 硝坑施工151.3.7 反力架及洞门凿除施工151.3.8 负环管片安装181.3.9 盾构电缆敷设201.3.10 盾构轨道敷设211.4 始发221.4.1 始发前检查221.4.2

2、 负环管片安装221.4.3 始发掘进241.5 掘进271.5.1 试掘进271.5.2 洞内测量281.5.3 压力控制291.5.4 硝土改良311.5.5 管片拼装321.5.6 防水施工331.5.7 同步注浆341.5.8 二次压浆361.5.9 常压开仓检修371.5.10 开仓检修381.5.11 洞内运输391.5.12 管片及附件吊装411.5.13 硝土421.5.14 停机管理431.6 到达441.6.1 洞门处理441.6.2 到达端掘进451.6.3 盾构机吊出45二、泥水平衡盾构施工472.1 泥水平衡盾构总体施工流程472.2 始发与到达端土体加固482.2.

3、1 旋喷加固（竖直与水平）482.2.2 注浆加固（竖直与水平）482.2.3 冷冻加固（竖直与水平）482.3 始发准备482.3.1 竖井施工482.3.2 洞门圈施工482.3.3 始发台施工482.3.4 下井吊装482.3.5 盾构组装492.3.6 泥水处理系统492.4 始发502.4.1 反力架施工502.4.2 负环管片的施工502.4.3 始发进洞502.5 掘进502.5.1 试掘进502.5.2 洞内测量502.5.3 压力控制502.5.4 泥水管理522.5.5 管片拼装532.5.6 防水施工532.5.7 同步注浆532.5.8 二次压浆532.5.9 更换刀具

4、532.5.10 洞内运输（管片运输）532.5.11 管片制作532.5.12 管片吊装532.5.13 泥浆处理532.6 到达接收532.6.1 洞门处理532.6.2 接收掘进532.6.3 盾构机吊出53543.1 小间距并行隧道543.2 上下重叠隧道553.3 砂卵石地层施工563.4 障碍物处理583.5 泥水盾构带压进仓593.6 盾构过站603.7 盾构区间联络通道施工603.8 过重大危险源62>土压平衡盾构1.1 土压平衡盾构总体施工流程环境调查、补堪，盾构机设计、制造，管片模具设计、制造，场地移交，临时设施建设施工准备1T旋喷加固、注浆加固、冷冻加固始发与到达端

5、土加固A1竖井、洞门密封、反力架、始发台施工，盾构机下井吊装、组装调试盾构始发准备AT负环管片施工，始发进洞，掘进盾构始发1F洞内测量、磴土管理、掘进参数控制、管片吊运及安装、注浆盾进1F洞门处理、到达端掘进、盾构机吊出盾构到达接收1.1.1 施工准备盾构机选型的一般程序：盾构机选型首先要考虑盾构机是否有利于开挖面的稳定，其次才考虑环境、工期等其余因素，同时还必须将宜用的辅助工法加以考虑。盾构机选型依据如下：1 .土质条件、岩性（抗压、抗拉、粒径、成层等参数）；2 .开挖面稳定性（自立性能）；3 .隧道埋深、地下水位；4 .设计隧道的断面；5 .环境条件、沿线场地（附近管线和建筑物及其结构特性

6、）;6 .衬砌类型；7 .工期；8 .造价；9 .宜用的辅助工法10 .设计路线、线性、坡度11 .电气等其他设备条件。1.2始发与到达端土体加固1.2.1 旋喷加固（竖直与水平）安全要点：1 .挖探沟进行地下管线管线探测，并进行标识；2 .钻机位置的场地平整，保证钻机稳固可靠；3 .高压设备及管路系统的有效性检查；4 .保证多台机械作业安全距离；5 .交叉作业人员的安全；6 .地面车辆及行人的防护安全；适用性：1 .适用于多种地层；2 .砾石粒径过大、含量过多，含大量纤维质的腐殖土不适用；宜;3,地下水流速过大的地层不适用；4.无填充物的岩溶地段，永冻土和对水泥有严重腐蚀的地段不适5.埋深过

7、深、地下管线过多、地表建筑物有影响可以采用水平加旋喷桩施工1.2.2注浆加固（竖直与水平）安全要点：1 .周边建（构）筑物监测，防止沉降超标;2 .孔位布置需要相互咬合；4.施工时采用跳孔加固且后退式加固；3.其余同1.2.1;适用性:1,适用于受周边施工环境的限制无法采用常规方法施工的部位，具有操作简单，快捷的特点。2,适用于多种地层，特别是对旋喷加固不适宜的地层，具有较强的适用性。注浆加固1.2.3冷冻加固（竖直与水平）1.开孔后孔口阀门及时关闭，密切关注泄压阀内涌砂涌水情况;2,冻结管检查；3 .高处作业；4 .地表有管线、建筑物等在地面加固造成成本升高及地质较差，地处沙层、富含地下水等

8、不良地质;5 .开挖时去回路盐水温度差不高于2摄氏度。6 .冻结孔的孔距、开孔间距、孔位、深度和偏斜度需严格设计；7,冻结孔间距应根据冻结工期要求、设计盐水温度和冻结平均温度等确定，但不宜大于冻结壁设计厚度冷冻加固1.3始发准备1.3.1 竖井施工1 .井圈临边防护、地表沉降监测；2 .竖井提升系统安装，高空作业、临时用电、起重吊装等作业安全;4 .开挖作业安全控制，地下水、周边建（构）筑物监测等；5 .竖井施工安全质量控制同明挖施工。1.3.2洞门密封施工安全要点：1 .洞门钢环作业人员持证上岗，临时用电及动火作业安全；2 .起重吊装作业安全；3 .高处作业安全；质量要点：1 .第一块钢环安

9、装后检查底部及钢环圆心高程及中心线偏移度，保证安装精度。2 .其余钢环必须安装牢固，严格按照要求进行焊接施工，焊接完成后检查焊缝高度及焊接质量。3 .检查混凝土浇注密实度，保证钢环密封性。4、帘布的安装。洞门密封施工1.3.3始发台施工质量要点：1 .混凝土始发台，施工前需严格进行测量放线及计算，保证强度及精确度2 .硅上预埋钢板，以焊接轨道，减轻盾构机前进阻力3 .钢结构始发台要进行强度及刚度计算，并需要验算地基，且要保证与地基间的连接强度。4 .始发台及地基刚度需要进行计算满足盾构机及负环管片承重要求。5 .直线上始发需要根据隧道中心线（曲线上始发根据隧道中心线切线）定位始发台。安全要点:

10、1 .临时用电作业安全;2 .动火作业安全;1.3.4盾构机下井吊装管理要点：1 .起重吊装方案须经专家论证后实施;2 .地基承载能力需要进行相应验算；安全要点：1 .按顺序吊装，构件临时支顶牢固后方能脱钩；2 .在吊件时多方位观察防止碰撞等。3 .吊车作业时密切监测基坑周边挡土墙安全。4,下井吊装一般顺序后配套拖车下井，各节拖车按照从后到前的顺序下井；设备桥下井；螺旋输送机下井；中盾下井；前盾下井；盾尾、刀盘下井。盾构下井吊装分体始发吊台车分体始发吊台架分体始发吊螺旋输送机分体始发吊前盾1.3.5盾构组装1 .管线的正确对接和结构件的牢固安装；2 .油管线连接时防止接头污染和泄漏油的环境污染

11、;3 .组装人员做好个人防护；4 .盾构机组装顺序按照图示序号来进行。刀盘，刀盘驱动，盾壳，人仓，螺旋输送机，管片安装机，舱门，管片运输机，设备桥，皮带输送机1.3.6硝坑施工硝坑1 .管线探测；2 .土方开挖作业安全控制，详见明挖施工；3 .现场施工时首先施工渣坑，再施工门吊基础，防止门吊基础地基遭到破坏。1.3.7反力架及洞门凿除施工洞门桩凿除施工反力架安装质量控制要点：1 .架体焊接作业，焊缝高度，焊缝及节点强度满足计算要求；2 .实时测量确保安装精度；安全要点：1 .切割作业动火安全；2 .起重吊装作业符合规范要求；3 .高处作业注意安全；4 .操作平台搭设符合脚手架规范要求；5 .高

12、处施工符合安全要求，安全带安全帽等个人防护用品佩戴要求;6 .用电安全及机械操作；7 .高空坠落防护；8 .操作顺序根据实际符合安全即可;9 .帘幕橡胶板防护。反力架施工1.3.8负环管片安装安全要点：1 .负环安装注意吊装安全；2,负环安装注意机械操作安全；3,高处施工注意坠落物及安全规程质量要点：1,整环管片拼装环向与纵向采用螺栓连接；2 .管片下部用木楔及铁楔3:1比例塞实加固，铁三角与始发台点焊加固；3 .环向采用钢丝绳或者牛腿加固防止管片滚动；负环拼装负环吊装1.3.9盾构电缆敷设高压部分：1 .盾构高压电源实行双电源配置，分甲乙两路高压提供，手动切换，任一电源失电应首先保障盾构用电

13、；2 .高配间内的高压开关柜供盾构推进施工高压用电，用高压电缆从配电间引至盾构掘进机配有的变压器；3 .电缆选用应根据盾构机变压器容量及线路载流量和电压损失情况来确定；4 .高压电缆用铁钩固定于管片之上但铁钩与电缆接触点应进行绝缘保护。高度要求低压部分：1 .工地现场的盾构辅助设备和洞内照明和动力由配电间的变压器系统提供；2 .整个施工的低压配电采用TN-S系统，用电缆从箱式变配电间至施工场地上的用电负荷，三相五线制；3 .电缆选用应根据用电设备功率、线路载流量和电压损失来确定；4 .根据现场用电设备的分布情况及功率确定电柜、电箱的容量、分布和数量；5 .洞内照明满足规范要求。6 .低压电缆用

14、瓷瓶固定于管片上，布置合理。1.3.10盾构轨道敷设盾构轨道铺设敷设要求：1 .轨道铺设前应将成型隧道管片上部渣土清理干净;2 .轨道连接时应将连接螺栓拧紧；3 .轨排中线按照线路中线布置，转弯处设置转弯轨。安全质量要点：1.所有轨排螺栓必须拧紧，预紧力要求、定期检查；2,双根轨排长度符合线路曲线要求；3 .轨排需与管片合理连接；4 .敷设人员应穿反光服等个人防护用品，派专人值守1.4始发1.4.1 始发前检查始发管理要点：1 .始发施工前需进行条件验收，在满足要求前提下始发；2 .始发方案必须经过专家论证。安全质量要点：1 .反力架、始发台、扇形压板变形检查，以盾构机无倾覆隐患，帘幕橡胶板无

15、严重破损；2 .反力架、始发台各部件间的螺栓连接及焊接必须加固、并对其整体进行定位检查；3 .帘幕橡胶板及扇形压板必须与洞门钢环牢固连接且对帘幕橡胶板密封性检查；4 .盾构机调试完成；5 .负环管片准备检查;6 .始发需求材料检查;7 .洞门凿除情况检查;1.4.2负环管片安装负环管片安装安全要点：1 .反力架、帘幕橡胶版、扇形压板安装、负环拼装尽量要求无关人员撤离作业范围；2 .焊接作业。环负环顶部防掉落装置必须由专业焊接人员焊接牢固;3 .负环管片螺栓必须完全紧固；4 .管片下井及拼装时无关人员不得靠近；5 .刀盘及掌子面见不得站人施工。质量要点：1 .盾尾内安装支撑垫块，防止负环管片下沉

16、；2 .安装第一块负环时注意管片的转动角度符合设计要求；3 .安装拱部管片时注意及时紧固；4 .管片推出盾构后要及时支撑加固防止下沉或失圆。5 .负环管片一般采用二次或者多次使用过的管片，应选择吊装孔完好的管片；始发掘进管理要求:1 .完成条件验收及方案的编写论证工作；2 .在掘进过程中掘进班需加强巡视，派专人观察洞门密封、始发台反力架变形、反力架支撑变形、硝土状态等情况，发现问题及时处理或上报；3 .掘进过程中发现参数异常，应立即停止掘进，向土木总工、机电总工汇报，由公司召开专门的原因分析会，并采取有效控制措施后，才能恢复掘进。4 .现场的值班工程师、主司机及掘进班班长必须及时反映施工过程中

17、出现的问题；5 .做好施工参数记录。6 .保持信息畅通；7 .盾构施工现场工序由掘进班长进行组织管理，公司值班调度进行协调，土木值班工程师负责质量及技术要求下达执行，盾构主司机负责盾构操作，机械值班工程师负责机械维修保养。安全质量要点：1 .焊接作业。始发导轨焊接；2 .反力架、始发台是否变形；3 .始发过程中的检查、监测。检查掌子面土体情况，是否还存在大块混凝土或杂物，观察硝土改良情况；检查帘布橡胶板、折页板，压板螺栓是否出现损坏脱落；4 .洞门灌浆注意对帘布橡胶板、折页板变形情况检查；5 .副环与反力架必须密实贴紧，其环面应与掘进轴线垂直；6 .掘进施工时必须保证负环管片下部三角楔及两侧牛

18、腿（或钢丝绳）支撑牢固，且随盾构机前移及时补充安装三角楔及牛腿（钢丝绳）。1.5掘进1.5.1 试掘进凿桩掘进中数据监控质量要点：1 .试掘进长度100m;2 .管片拼装质量；3 .隧道成型质量；4 .出渣量控制；5 .掘进参数控制；6 .壁后注浆及二次补充注浆效果控制。需关注的要点：1 .主要是对盾构机各系统一个全面调试；2 .对地层掘进情况摸索，总结施工参数；3 .熟悉管片拼装的操作工序，提高拼装质量，加快施工进度。4 .通过本段施工，加强对地面变形情况的监测分析，反映盾构机出洞时以及推进时对周围环境的影响，掌握盾构推进参数及同步注浆量。5 .观察反力架、始发台、帘布橡胶板变形情况。1.5

19、.2洞内测量1 .测量人员个人防护，如反光背心等；2 .设专人旁站，负责提醒车辆避让测量人员;1.5.3压力控制土仓压力大于水土压力和土仓压力小于水土压力和宜回地下本也府木翳月I-R工历力I-Pn旗购上鱼为力Ftt+Fe<ftg|土仓压力等于水土压力和一、土仓压力=水压力+土压力+预备压力。二、压力失衡原因：1 .土压计算是否科学合理；2 .土压计显示是否准确；3 .监测数据是否准确；4 .渣土改良效果及渣温是否异常。三、管理要求：1 .严格按照方案及技术交底要求掘进施工；2 .掘进参数异常及时反映汇报处理。1 .试验阶段人员防护。防毒面罩、手套等配备；2 .环境保护。有毒有害材料的存放

20、、废弃物的处理等;3、改良应达到的效果。渣土内泡沫量及含水量适中，改良效果良好，性状呈流塑状，渣温较低。渣土内含水量不足，渣土偏干，渣土呈可塑状，需向土仓内加水。渣土内粘土含量较高，泡沫添加不足，渣土呈可塑状，易造成堵仓现象。1.5.5管片拼装管片拼装1 .严禁非管片安装位置的推进油缸与管片安装位置的推进油缸同时收缩；2 .管片安装完后应及时进行连接螺栓紧固，并在管片环脱离盾尾后要对管片连接螺栓进行二次紧固；3 .管片硅需要进行科学养护，保证质量，且吊装孔内螺栓安装符合设计要求，防止发生吊装滑落；4 .人员防护。管片安装机运行过程中必须密切关注，防止与已安装管片发生碰撞、机械运行中作业范围内严

21、禁站人谨防挤压碰撞等；5 .做好管片安装机和管片连接检查，防止安装过程中发生高空坠落事故。1.5.6防水施工回质量控制要点1 .使用管片上粘止水带保证无破损且粘贴牢固；2 .C块管片安装前涂抹水性润滑剂防止破坏止水条；3 .螺栓垫圈安装前严禁遇水，保证密封质量；4 .管片安装前进行冲洗，防止连接处夹杂沙石；5 .渗漏后的进行二次补充注浆止水，必要时采用止水剂进行堵漏。1.5.7同步注浆洞内注浆当注浆系统出现故障时，严禁不停泵修理注浆系统；注浆人员在拆管路、操作注浆泵时应戴防护眼镜，以防浆液溅入眼睛。1 .注浆设备维修由专业维修人员进行；2 .接班时对注浆设备试运行检查工作状况；3 .注浆泵及管

22、路内压力未降至零时，不准拆除管路或松开管路接头，以免浆液喷出伤人；管路堵塞先进行泄压然后才能断开管路；4 .每班交接班必须清洗注浆泵，并注意对电器设备的保护；5 .有计划的进行储浆罐清理，清理储浆罐关闭搅拌机起动电源，并派专人看守。1.5.8二次压浆二次压浆1 .检查压浆设备运转情况及管路连接情况；2 .管片开孔过程中可能会出现地下水喷出的情况，应做好设备防水保护，人员防止触电保护3 .开孔完成后立即安装注浆球阀，连接管路后开始压浆。4,出现堵管应先泄压后拆管。5 .浆液制作注意个人防护；6 .操作机械必须按照规范进行。1.5.9常压开仓检修管理要点：1 .盾构开仓安全专项施工方案编审（包括应

23、急预案）、专家论证、审批齐全有效2 .按方案要求的地面或洞内土体加固措施已完成，并通过验收。3 .盾构机所处位置定位测量完毕，开仓区域地面警示标识及隔离带设置合理。4 .开仓区域监测点布设完成，初始值已读取。5.有限空间作业施工准备完成。有害气体检测设备、常压开仓通风设备已报验合格。6 .作业人员体检、安全教育、安全交底和技术培训完成。7 .建构筑物及管线核查，地上、地下管线标识，针对性保护措施落实到位。8 .应急设备及材料配备齐全，配备救援药品及救援人员9 .材料及构配件，质量证明文件齐全，复试合格。10 .各种仪器仪表工作正常，施工工具及更换刀具准备到位，盾构刀盘已锁定。11 .分包队伍资

24、质、许可证等资料齐全，安全生产协议已签署，人员资格满足要求。12 .施工风、水、电满足施工需求。安全要点：1 .个人防护。特别是带压进仓更换、维修刀具的个人防护措施必须到位，禁止感冒人员进入作业。2 .动火作业；3 .高处作业；1.5.10开仓检修刀盘四周土体加固钻孔吊机运输1 .吊机操作需要专人进行，且要岗前安全培训;2 .吊机运行过程中无关人员严禁靠近；3 .吊机运行时工作人员需与管片保持安全距离;4 .吊机运行时，前方禁止站人。管片运输谨防溜车、碰撞、碾压。1 .电瓶车司机严格遵守操作规程；2 .控制行驶速度；3 .司机严格按信号指挥驾驶；4 .车辆临近洞门、作业面、弯道减速鸣笛；5 .

25、文明施工。控制硝车装载量防止遗撒在隧道内；6 .洞内轨行区作业人员必须穿反光背心等防护用品；7 .无关人员严禁搭乘电瓶车；8 .经过道岔需要限制运行速度，调车员提前将道岔调整完毕;9 .临时停车需加铁靴。1.5.11管片存放、码放管片存放要求：1 .场地承载力、平整度2 .管片存放合理，下部充填方木，防止破坏；3 .管片根据场地承载能力及环境，一般按照3块一叠存放;4 .管片之间留足作业空间，方便后期施工作业5 .管片存放场地进行安全保障，无关人员严禁入内1.5.12管片及附件吊装管片吊运吊装安全要求：1 .管片下严禁站人，吊带定期进行检查；2 .管片一次吊装数量，应根据吊带及龙门吊的承受能力

26、进行，一般一次吊装不超过3块；3 .管片连接螺栓吊装需要用吊笼等辅助工具进行；4 .周边环境调查，如悬空线缆、地面构筑物等，要进行避让；5 .起重吊装作业安全；硝土吊运1 .起重吊装作业安全，主要是门吊作业；2 .挖掘机作业安全，必须持机动车驾驶证和特种车辆操作证“双证”作业。停机中数据监控1 .盾构停机前对盾壳膨润土及土仓壁上膨润土注入设备进行检修，保证盾构保压时各设备正常；2 .盾构保压前首先向盾尾内部各个点位均匀注入盾尾密封油脂，保证密封性；3 .计算理论土压力尽量保持压力稳定，土压波动不宜太大防止掌子面失稳；4 .在保压过程中需要严格检查盾尾及土仓出渣密封门，防止有漏压泄压情况发生；5

27、 .每隔24小时，视盾尾密封情况向盾尾内注入适量盾尾密封油脂保证盾尾密封；6 .各监测人员必须严格按照监测技术要求进行地表沉降监测；7 .注意压力变化，发生异常及时处理。到达关注并做好相关检查工作。1 .对掘进参数进行调整；2 .洞内拉紧装置安装；3 .洞门稳定情况及土体加固效果的检查，并根据情况确定是否进行洞门凿出施工；4 .进行条件验收及专家论证；5 .洞门密封装置的检查；6 .防止盾构进站时发生异常坍塌。1.6.1洞门处理管理要求：1 .洞门破除前开设观察孔检测洞门处土体稳定性，特别是洞门上方有重要建筑物或交通要道等结构时；2 .必要时进行相应的土体加固措施；3 .到达条件验收；4 .特殊地层特殊处理，如带水、粉细砂、有管线等，坚持少扰动，慢掘进，短暴露的原则。安全要点：1 .电焊作业临时用电安全；2 .气焊作业；3 .高空作业；4 .作业平台搭设及人员防护；1.6.2到达端掘进盾构机到达上接收台速度、土压等控制。1 .掘进施工掘进速度应适当，防止洞门垮塌；2 .对于地层稳定段可以采用