土压平衡盾构推进及管片拼装技术

盾构推进及管片拼装技术

土压平衡盾构法隧道基本原理

土压平衡盾构主要组件土压平衡盾构操作室操作系统简介

盾构轴线控制之基本技术要领

盾构出洞段推进技术

盾构正常段推进技术

盾构特殊段推进1273468863盾构推进状态下的操作流程5隧道轴线控制技术

土压平衡盾构法基本原理是用有形钢质组件沿隧道设计轴线开挖土体而向前推进，这个钢制组件就是盾构，土压平衡盾构是通过盾构土压舱中土压控制平衡刀盘前方土压力和地下水压力，使掘进工作面保持稳定。下图为推进过程中出土过程。

掘进土压力的控制方法：千斤顶控制模式、螺旋机控制模式；比较常用的是螺旋机控制模式。土压平衡盾构法隧道基本原理863盾构主要组件

盾构掘进机主要由刀盘、盾构壳、推进千斤顶、螺旋机及皮带机、衬砌拼装机、注浆系统和盾尾密封装置等组成。盾壳可分为切口环、支承环和盾尾三部分：（1）切口部分。它位于盾构的最前端，施工时切入地层，掩护开挖作业。切口环前端设有刃口，以减少切入土时对地层的扰动。（2）支承环部分。支承环紧接于切口环后，位于盾构的中部，是一个刚性较好的圆形结构。地层土压力、所有千斤顶的顶力以及切口、盾尾、衬砌拼装时传来的施工荷载均由支承环承担。支承环的外沿布置盾构千斤顶。拼装机用于拼装管片衬砌，主要设备有举重臂、真圆保护器等。（3）盾尾部分。盾尾一般由盾构的外壳钢板延长构成，主要用于掩护隧道衬砌安装工作。盾尾后端设有密封装置，以防止水、土及注浆材料从盾尾与衬砌之间进入盾构。盾构切口盾构千斤顶支承环部分螺旋机皮带机盾尾密封装置拼装机盾尾部分刀盘推进千斤顶盾构基本组件图片总汇衬砌拼装机螺旋机盾尾密封装置注浆系统切口部分支承环部分盾尾部分盾构壳体盾构基本组件图片总汇

盾构操作室一般位于盾构右侧第一节车架，操作室主要由盾构掘进操作台、同步注浆及注水注泥控制系统、盾构监视系统组成。

盾构掘进操作台由盾构触摸屏及操作台按钮、旋钮组成。

图中操作台左侧为同步注浆控制系统及盾构注泥、注水系统，主要完成盾构掘进过程中的同步注浆和刀盘正面及螺旋机内注泥水，改善土体的流动性，改良正面土体，降低刀盘。操作台左上方的监视屏幕用于监视螺旋机出土及皮带机运土状态是否正常以及时作出反应。操纵台正上方所示操作盒为管片拼装机操作盒，主要进行管片拼装机旋转、伸缩以及小脚的伸缩等动作。拼装操作盒注泥、注水系统及同步注浆系统触摸屏监视屏盾构掘进测量报表操作台按钮、旋钮触摸屏操作台按钮、旋钮土压平衡盾构操作室操作系统简介触摸屏的介绍土压平衡盾构操作室操作系统简介动力单元

参数设定触摸屏操作画面千斤顶选择同步注浆画面

盾尾油脂画面数据采集系统数据采集系统的介绍土压平衡盾构操作室操作系统简介历史信息掘进监视数据采集系统

里程表

趋势曲线画面

实时信息画面画面画面863盾构推进状态下的操作流程1、盾构推进状态的操作准备盾构选择开关置于推进状态水冷却电机启动集中润滑开启选中刀盘润滑电机、刀盘冷却电机、刀盘补油电机通过推进、拼装转换旋钮把盾构调至推进状态档控制台上推进状态指示灯亮水冷却电机运行指示灯亮在触摸屏集中润滑分区上选中1＃、2＃集中润滑在触摸屏刀盘辅助系统分区上选中选中1＃、2＃、3＃刀盘电机、推进电机、螺旋机电机、螺旋闸门电机等在触摸屏盾构动力设备分区上选中863盾构推进状态态下的操作流流程2、刀盘电机、、推进电机、、螺旋机电机机和螺闸门电电机等的启动动操作液压动力选择择开关置于启启动位置1～3＃刀盘电机启启动1＃、2＃集中润滑电电机启动刀盘冷却、润润滑和补油电电机启动1～3＃刀盘电机指指示灯亮1＃、2＃集中润滑电电机指示灯亮亮推进电机、螺螺旋机电机和和螺旋机闸门门电机相继启启动触摸屏上相应应电机指示灯灯亮如以上电机中中有一只不能能正常启动，，则控制台面板上上的动力故障障指示灯将亮亮3、皮带机电机机的启动操作作皮带机选择开关置于启动位置皮带机电机运行指示灯亮863盾构推进状态态下的操作流流程4、盾构推进状状态加载触摸屏上选择千斤顶选择欲加载的千斤顶被选中千斤顶指示灯亮选择土压测量点在1＃～4＃土压控制及土压控制（平均）中选择土压测量点选择盾构推进速度测量点在1＃、5＃、13＃千斤顶中选择盾构推进速度测量点设定土压平衡值在UD3300上根据工程需要（地面沉降情况）设定好土压值刀盘转速旋钮调至0开启螺旋机闸门将螺旋机闸门打开至一定程度加载后缓缓调节刀盘转速调节钮，调至适当转速（刀盘油压在10Mpa左右）推进速度不应过快，以刀盘油压不超过25Mpa为宜。刀盘正（反）向加载推进总阀及螺旋机加载调节盾构推进速度返回目录863盾构推进状态态下的操作流流程5、盾构推进状状态卸载千斤顶及螺旋机卸载皮带机停止，螺旋机闸门关闭液压动力选择开关置于停止盾构推进结束当测量点土压小于设定土压时，首先将螺旋机卸载，然后将千斤顶卸载。当测量点土压大于设定土压时，首先将千斤顶卸载，然后将螺旋机卸载。刀盘冷却、润滑和补油、刀盘、集中润滑、螺旋机、推进、螺闸门等电机停止。盾构轴线控制制基本操作要要领：2、盾构轴线控控制过程中可可采用的4种纠偏方法：：盾构纠偏千斤顶编组区域油压控制制超挖刀的使用用绞接千斤顶的的使用1、盾构推进模模式的选择：：盾构轴线控制制之基本技术术要领盾构推进模式式手动操作模式式联动操作模式式防止相邻管片片纵缝两侧受受力不同，产产生环面不平平整。◆管片纵缝处骑骑缝千斤顶一一定要用；每块管片（除除封顶块外））保证至少2个千斤斤顶受力；；◆千斤顶只数应应尽量多；由于作用于封封顶块的千斤斤顶只有一个个，如如停用该该千斤顶，在在盾尾的磨擦擦作用下下，封封顶块环缝将将出现开裂现现象。◆不得停用作用用于封顶块的的千斤顶；应避免一次性性大幅度纠偏偏，纠偏要做做到“勤纠、少少纠”，避免大幅度度纠偏。◆纠偏量数值不不得超过操作作规程的规定定值；千斤顶编组是是通过对千斤斤顶的选用，，使千斤顶合合力位置和外外力合力位置置组成一个有利于纠纠偏的力偶，，从而调整高高程位置和平平面位置。对千斤顶进行行编组时必须须注意以下几几点：千斤顶编组千斤顶区域油油压调整区域油压控制制盾构将千斤顶顶分为上、下下、左、右四四个区域，每每个区域为一一个油压系统统。通过对各区域域油压开度的调整，并结结合各区段显显示的油压值增加或减小各各区域油压。。当增加某区域域或减小某区区域油压的方方法无法达到到纠偏量时，，我们采取降降低其它3个区域油压，，以此来进一一步增加纠偏力偶。推力中心上下左右751mm27mm同步设定1号13号5号同步设定推力Gr.A2906KNGr.D2806KNGr.B1845KNGr.C3543KN总推力11100KN推进千斤顶行行程1号789mm13号806mm5号779mm速度0.0cm/分13号10：30掘进中不能追加选择择同步以外的的千斤顶液压泵起动推进J选择补助操作1162151413121110345678930%30%90%70%千斤顶区域油油压调整区域油压控制制盾构将千斤顶顶分为上、下下、左、右四四个区域，每每个区域为一一个油压系统统。通过对各区域域油压开度的调整，并结结合各区段显显示的油压值增加或减小各各区域油压。。当增加某区域域或减小某区区域油压的方方法无法达到到纠偏量时，，我们采取降降低其它3个区域油压，，以此来进一一步增加纠偏力偶。当无法通过千千斤顶区域油油压的调整和和编组的方法法完成纠偏时时，我们通常常采用超挖刀来改变前前方阻力的合合力位置，从从而得到一个个理想的纠偏偏力偶，来达达到控制盾构构轴线的目的，，特别是在加加固区域推进进时，这种方方法是非常有有效的。超挖刀的使用用但超挖刀的使使用必须要注注意以下几点点：◆1、在加固区刚刚开始开启超超挖刀时，超超挖刀的伸出出量应该由小小到大逐级调整，避免超挖刀的损损伤；刀盘泵运转中伸出副主设定值现在值50mmmm050100超挖刀操作12345678910111213141516超挖刀角度超挖刀操作OFFON165度液压泵起动推进J选择补助操作25如右图，当在在加固区开始始采用超挖刀刀并初定超挖挖刀伸出设定定值为50mm时，我们先开开启刀盘先设设定初始超挖挖量25mm，等刀盘旋转转数转后，然然后再把设定定值调至50mm。刀盘泵运转中伸出副主设定值现在值50mmmm050100超挖刀操作12345678910111213141516超挖刀角度超挖刀操作OFFON165度设定超挖区实际超挖区液压泵起动推进J选择补助操作挖刀的使用◆2、由于超挖区区域设定时，，超挖起始点点即为超挖刀刀开始伸出的的位置，超挖挖终点即为超挖刀刀开始缩进的的位置，因此此在设定超挖挖区域时，应应充分考虑超超挖刀因伸出和和缩进的对起起始点超挖产产生的滞后性和超挖终点区区域的扩大性。如下图所示，，刀盘顺时针针旋转时，设设定超挖区域域11、12、13、14，但实际上超超挖区域与设设定超挖区有有一定的偏差差，实际超挖挖区域为12、13、14、15区域，而且偏偏差量还跟刀刀盘的转速和和刀盘旋转方方向有关，实实际设定超挖挖区域时，考考虑以上情况况。◆3、当超挖区域域较小，超挖挖刀伸出设定定值较大时，，如刀盘转速速太快，会产产生超挖刀还还未伸至设定定值就已经转转过设定区域域开始收缩，，造成无法完完成预期超挖挖量。刀盘泵运转中伸出副主设定值现在值100mmmm05010012345678910111213141516超挖刀操作超挖刀角度超挖刀操作OFFON165度液压泵起动推进J选择补助操作超挖刀的使用如右图所示，由于于刀盘转速太快，，超挖区域的超挖挖量只能达到50mm，而实际设定超挖挖量为100mm；当出现以上情况时时，我们可以适当当降低刀盘切削转转速，使超挖刀的的伸出达到预先设设定值。铰接千斤顶的使用用铰接千斤顶是安装装在盾构推进千斤斤顶前方，用于改改变刀盘切削方向向的千斤顶，铰接接千斤顶的操作主主要有以下几种：：1、左铰：以左半区区域铰接千斤顶回回缩，右半区域铰铰接千斤顶伸出的的方式使盾构切口口向左转；2、右铰：以右半区区域铰接千斤顶回回缩，左半区域铰铰接千斤顶伸出的的方式使盾构切口口向右转；3、上铰：以上半区区域铰接千斤顶回回缩，下半区域铰铰接千斤顶伸出的的方式使盾构切口口上仰；4、下铰：以下半区区域铰接千斤顶回回缩，上半区域铰铰接千斤顶伸出的的方式使盾构切口口下磕。操作员可通过控制制左铰（右铰、上上铰、下铰）量的的大小，来完成盾盾构的纠偏量。采用铰接千斤顶纠纠偏的优缺点：采用铰接千斤顶纠纠偏具有纠偏效果果良好，灵活性强强等特点，但由于于在开启铰接千斤斤顶时对周围土体体扰动比较大，不不利于地面沉降的的控制。盾构推进过程中的的纵坡的控制方法法有两种：一种是是变坡法，一种是是稳坡法推进。盾构纵坡控制1、变坡法：是指在在每一环推进施工工中，用不同的盾盾构推进坡度进行行施工，最终达到预先指定的纵纵坡。优点：可根据管片片与盾构的相对位位置，采用先抬后后压或先压后抬的的措施来完成提高盾盾构高程和降低盾盾构高程，推进结结束时盾构坡度调整至与隧道道轴线坡度相近，，因此盾构四周间间隙不受因盾构与管片间折角角的影响，便于拼拼装；缺点：盾构坡度变变化较大，加大了了盾构周围土体的的扰动。·2、稳坡法：是指盾盾构每推一环用一一个纵坡进行推进进，以符合纠坡要要求。优点：对土体扰动动比较小。操作员员可根据上环稳坡坡法推进时，推进进坡度与高程的变化化关系确定当前环环的推进坡度。缺点：在盾构稳坡坡法推进过程中，，特别是在软土地地层，盾构与隧道道间往往会存在一个个夹角，因此，盾盾构推进结束时，，盾构与管片间的夹角会影响响管片的四周间隙隙，影响管片的拼拼装。盾构纵坡控制·盾尾油脂的压注在压注盾尾油脂时时必须注意以下几几点：（1）在盾尾油脂压注注过程中，必须保保证各个区域盾尾尾油脂压注均匀；；（2）当发生漏浆情况况时应根据盾尾的的漏浆区域位置，，在相应位置多压压注盾尾油脂，如如漏浆位置正好处处于两个压注点区区域之间，压注点点应选择离漏浆点点两侧最近的两个个点同时进行压注注盾尾油脂；（3）根据压注频率判判断在压注盾尾油油脂时，是否有空空气进入压注孔，，影响盾尾油脂的的压注，如发现压压注时快而紧凑，，说明已经有空气气进入压注孔，必必须进行“放气”操作，排除已经进进入压注孔的空气气。盾尾油脂的操作为为控制台远程操作作模式，加载、卸卸载操作如下：（1）将控制台上的““盾尾”选择开关置于““加载”位置，油脂送料料机运行，盾尾油油脂加载，控制台台上的加载指示灯灯亮；（2）将控制台上的““盾尾”选择开关置于““卸载”位置，盾尾油脂脂卸载，控制台上上的加载指示灯灭灭；盾尾油脂送料料机停止运行。盾构出洞段推进技技术盾构出洞段推进控控制要点：2、盾构出洞段盾构构总推力和区域油油压的控制；3、盾构出洞段管片片上浮现象的原因因和解决措施；4、盾构出加固区时时的磕头现象和解解决措施；1、盾构出洞段推进进参数特点和解决决方法；盾构出洞段推进参参数特点盾构出洞段推进参数的特点1刀盘油压较高，有时会出现刀盘卡死现象。2推进油压较高，总推力较大，油温较高。3螺旋机油压较高，转数较慢，出土速度较慢。解决方法1对刀盘前方土体进行适当的注水降温、润滑。2加强对刀盘主轴进行润滑油脂的压注，防止主轴温度过高。3对螺旋机内适当注水，适当加大土体的流动性，便于出土。4采用超挖刀对盾构周圈加固土体进行超挖，减少阻力。5减小推进速度，把刀盘转速调到最快挡，保证刀盘对前方土体的充分切削。盾构出洞段推力控控制由于盾构进入加固固区时，正面土体体强度较大，往往往造成推进油压过过高，加大了钢支支撑承受的荷载，，为了防止盾构后后靠支撑及变形过过大，必须严格控控制盾构推力的大大小。（1）把盾构总推力控控制在允许范围内内，避免因盾构总总推力过大，造成成后靠变形过大或或破坏，导致管片片位移。解决方法：根据后后靠支撑的受力特特点，进行受力计计算，把总推力控控制在允许的范围围内。为了减少注注浆孔与加固土体体间的摩擦作用，，我们通常采用超超挖刀对注浆孔所所在位置进行超挖挖。（2）合理调调整各区区域油压压开度，，避免某某区域压压力过大大。例如左区区油压开开度太小小，虽然然总油压压并不大大，但集集中于其其他区域域的油压压，特别别是右区区油压很很大，于于是右侧侧单跟竖竖向H型钢会受受力过大大而产生生大幅度度变形，，造成右右侧管片片后移，，影响管管片与轴轴线间的的垂直度度，影响响盾构平平面控制制。如上上部区域域油压过过大会产产生成环环管片上上翻现象象，使管管片高程程偏离轴轴线。解决方法法：严格格控制各各区域油油压大小小及油压压，防止止油压集集中于某某个区域域，使该该区域对对应的后后靠受力力过大。。由于拼拼装第一一环闭口口管片时时，可使使整环管管片适当当下翻来来平衡千千斤顶推推力作用用下的上上翻量。。左区油压压右区油压压盾构出洞洞段推力力控制盾构出洞洞段盾构构上浮现现象的原原因：盾构出洞洞段管片片上浮洞口土体体加固强强度太高高，使盾盾构推进进的推力力提高，，在进洞洞段推进进时，特特别时下下坡推进进时，往往往会出出现管片片上浮现现象。在出洞段段下坡推推进时，，盾构在在加固区区压坡时时上部千千斤顶往往往大于于下部千千斤顶的的油压，，这样就就形成了了一个向向上偏心心的轴向向力，当当下坡坡坡度变大大时，千千斤顶对对出洞段段管片的的作用力力会形成成一个向向上的分分力，导导致隧道道管片上上浮。解决方法法：1、根据隧隧道上浮浮的量，，适当降降低盾构推进进高程，，如上浮浮量为40mm时，可把把盾构掘掘进高程程控制在－30左右，来来抵消管管片上浮浮的高程量量；2、加强盾盾构上部部区域的的注浆，，及时填充上上部区域域盾构与与管片间间的空隙，，防止管管片上部部产生空空隙。另外，由由于加固固区土体体自立性性比较强强，管片片推出盾盾尾后，，加固土土体可能能不会对对管片产产生套箍箍作用，，导致此此段隧道道自由变变形余量量比较大大。盾构出洞洞段磕头头现象盾构出加加固区阶阶段的磕磕头现象象产生的的原因：：由于盾构构推出加加固区时时刀盘正正面土体体的变化化，前方方土体对对盾构的的反作用用力及千斤顶推推力未能能及时平平衡盾构构自重而而产生盾盾构高程程急剧下下降的现现象。解决方法法：根据据加固区区范围及及盾构切切口里程程结合盾盾构刀盘盘的油压压，总推推力的变化来判判断盾构构是否已已经推出出加固区区，并适适当加大大下部千千斤顶油油压的开开度，并并把盾构推进进坡度进进行适当当抬高。。正常推进进段推进进平面直线线段推进进平面曲线线段推进进纵坡推进进控制盾构正常常段推进进技术盾构正常常段轴线线控制主主要包括括以下几几点：平面直线线段推进进过程中中的轴线线控制一般情况况下，当当盾构直直线段推推进时，，左右千千斤顶行行程差值值不会很很大，其其差值往往往是因因为计程程设备的的读数误误差所产产生的，，因此直直线段推推进具有有轴线控控制比较较简单，，只要考考虑千斤斤顶行程程差与盾盾构姿态态的关系系，无需需考虑轴轴线变化化时，盾盾构推进进应该做做怎样的的调整。。具体操操作要点点如下：：（1）在土质比较均匀匀以及盾构姿态良良好的情况下，保保持盾构左右区域域油压不变，千斤斤顶左、右区长度度差值变化不会很很大，盾构将能保保持良好的姿态。。（2）在土质比较复杂杂或者土质突然变变化的情况下，保保持相同的区域油油压往往会产生意意想不到的姿态变变化，因此，这种种情况下，必须注注意左右千斤顶的长度差的变化量量，并及时加以调调整。（3）在推进过程中如如发现小幅度长度度差值变化时，直直接进行千斤顶油油压的调整，使千千斤顶长度差值与与前一环保持一致致，如发现千斤顶顶行程差与前一环变化很大时，说说明此时盾构姿态态已经偏离轴线，，必须向反方向推推进相同长度后再再加以调整。如前前一环推进行程差差为“0”时，推进过程中发发现千斤顶左行程程比右行程长30cm，在这种情况下必必须调大右区油压压（减小左区油压压），使盾构千斤斤顶右行程比左行行程长30cm后，最后再调整左左右区域油压使千千斤顶行程差复原原为“0”。平面直线段推进技技术盾构外壳隧道管片图1（1）盾尾与管片间的的间隙控制小曲线半径段内盾盾构与管片间的间间隙控制不仅会影影响到管片的拼装装质量，也会影响响盾构轴线的控制制，如各区域间隙隙分布均匀（如图图1所示），将便于盾盾构进行纠偏，但但在纠偏时千斤顶顶长度差值不可过过大，防止盾构尾尾与管片产生挤压压、摩擦作用，引引起管片碎裂。如如当盾构向左进行行纠偏时，必须考考虑管片左右侧的的间隙量，如左侧侧间隙量太小，在在纠偏时不可过猛猛（如图2所示）。平面曲线段推进轴轴线纠偏的控制要要点：图2平面曲线段推进技技术（2）左右油压差值及及左右千斤顶长度度差值的控制在小曲线半径轴线线推进过程中，调调整左右油压的差差值是完成左右纠纠偏量的主要方法，在具体体的纠偏过程中，，操作员可根据左左右千斤顶的长度度差来判断盾构现状是否将完成成预计的纠偏量（（根据上一环的报报表、千斤顶左右右长度差及当前推进环的设计轴轴线变化），当盾盾构切口刚由直线线段进入曲线段（（缓和曲线段进入圆弧曲线段））时，由于盾尾管管片还未进行曲线线段管片的拼装，，即管片还未作超前量调整，应应通过增加左右千千斤顶长度的差值值来使盾构正好处处于曲线段设计轴线的切线位置置，而在同一曲线线段推进时，管片片的超前量调整正正好起到一个调整盾构推进方向向的作用，如盾构构姿态良好，保持持原有的千斤顶差差值即能使盾构保持良好姿态。。∆L平面曲线段推进技技术由于小曲线路半径径内侧管片对盾尾尾的限制作用，在在纠偏时盾尾平面变变化将很小，但这这样也同时造成了管片外弧面的碎碎裂，有图中箭头头为管片对盾构产生的反力力作用线。1、小曲线半径内侧侧管片外弧紧贴盾盾构外壳当盾构由直线段进进入曲线段时，往往往会出现管片超超前于盾构机转弯弯，隧道内侧的盾尾间隙就就相对较小，如不不采取有效措施将将会造成小曲线半半径内侧管片紧贴盾构外壳的的现象，导致盾尾尾跟管片间产生挤挤压，使管片产生生变形、碎裂。小曲线路半径段推推进出现的一系列列难点小曲线半径内侧小曲线半径外侧平面曲线段推进技技术小曲线内侧管片外外弧紧贴盾构外壳壳时的推进难点：1、盾构纠偏会造成成盾尾与管片间的的挤压磨擦作用，，使小曲线半径内内侧管片外弧碎裂或管片产生变变形，形成竖鸭蛋蛋形状；2、一次纠偏量不可可过大，而且又要要防止盾构逐渐偏偏离轴线的现象，，因此纠偏量要做到适中；3、左右油压不可相相差太悬殊，左右右油压相差越悬殊殊，盾尾对管片外弧造成成的摩擦力越大，，当外弧向前方作用的摩擦力大于于作用于小曲线半半径内侧管片环面上的千斤斤顶作用力时，管管片会被盾尾外拉开开裂。小曲线半径内侧平面曲线段推进技技术图中箭头为盾尾及及千斤顶对管片的作用用力小曲线半径外侧解决小曲线内侧管管片外弧紧贴盾构构外壳的方法：1、采用超挖刀；对隧道断面，小曲曲线半径内侧部分分进行超挖，从而而达到盾构纠偏的的效果。2、采用绞接千斤顶顶；通过绞接千斤顶来来改变盾构切口的的切削方向，来达达到盾构纠偏的目目的。3、对前3环管片进行复紧，，防止因管片纵向向螺栓连接不紧密密，而被盾构外拉拉，环缝开裂。4、增加管片小曲线线半径外侧的注浆浆量，防止管片在在小曲线半径内侧侧盾尾挤压作用下产生整体向向外位移。5、盾壳内侧涂抹润润滑油通过对盾壳内侧涂涂抹润滑油来减小小盾尾与管片间的的摩擦力。预防此类现象的措措施：1、通过计算初步确确定曲线段轴线推推进时左右千斤顶顶长度差值，并根根据报表的实际情况加以调整整；2、盾构提前进行纠纠偏，当盾构由直直线段进入曲线段段时，如由直线段段进入右转R300曲线段时，可在直直线段将盾构姿态态推至+20左右，来避免进入入曲线段后的大幅度纠偏；；平面曲线段推进技技术盾构推进过程中的的几种特殊情况盾构特殊段推进盾构穿越建筑物盾构穿越河流盾构下穿重要管线线盾构穿越上硬下软软地层盾构穿越上硬下软软地层①严格控制盾构正面面平衡压力使盾构切口处的地地层有微小的隆起起量来平衡盾构背背土时的地层沉降降量。同时也必须须严格控制与切口口平衡压力有关的的施工参数，如出出土量、推进速度度、总推力、实际际土压力围绕设定定土压力波动的差差值等。防止超挖挖、欠挖尽量减少少平衡压力的波动动。②严格控制盾构构的推进速度在穿越建筑物施工工时，推进速度应应控制在1～2cm/min，尽量做到均衡施施工，避免在途中中有较长时间耽搁搁。③严格控制盾构构纠偏量在确保盾构正面沉沉降控制良好的情情况下，使盾构均均衡匀速施工，盾盾构姿态变化不可可过大、过频。推推进时不急纠、不不猛纠，多注意观观察管片与盾壳的的间隙，相对区域域油压的变化量随随出土箱数和千斤斤顶行程逐渐变化化。采用稳坡法、、缓坡法推进，以以减少盾构施工对对地面的影响。④严格控制同步步注浆量和浆液质质量⑤做好二次补压压浆的准备工作当盾构穿越过后，，隧道上方地面及及建筑物会有不同同程度的后期沉降降。因此必须准备备足量的二次补压压浆材料以及设备备，根据后期沉降降观测结果，及时时进行二次补压浆浆，以便能有效控控制后期沉降，确确保地面建筑物的的安全。盾构穿越建筑物的的操作重点相对位置分类盾构推进产生的影响正下方穿越盾构推进断面完全在建筑物下方，穿越后可能造成建筑物基础的整体下沉和倾斜。侧下方穿越盾构部分推进断面在构、建筑物下方，穿越后可能造成构、建筑物基础的不均匀沉降和倾斜以及墙体开裂。侧面穿越盾构推进断面在构、建筑物侧下方，构、建筑物下方土体位于盾构的侧面。穿越后可能造成构、建筑物基础的不均匀沉降。盾构穿越河流的操操作重点（1）土压力设定盾构在下穿河底时时，通常隧道覆土土厚度变化较大，，需根据覆土厚度度、水深和监测数数据及时调整土压压力的设定值，减减少对土体的扰动动，保证施工安全全。（2）纠偏控制轴线纠偏要做到“勤纠、少纠”，避免大幅度纠偏偏，减少因轴线纠纠偏而形成的土体体超挖量，避免因因超挖量过大造成成土体损失、引起起过大沉降，甚至至导致池塘水涌入入土仓。（3）出土量控制施工时必须在土压压平衡状态下进行行盾构掘进，过程程中严格控制出土土量。（4）同步注浆量控制制严格控制同步注浆浆量和浆液质量，，通过同步注浆及及时充填建筑空隙隙，减少施工过程程中的土体变形。。盾构推进施工中中的注浆，选择具具有和易性好、泌泌水性小，且具有有一定强度的浆液液进行及时、均匀匀、足量压注，确确保其建筑空隙得得以及时和足量的的充填。（5）防止盾构后退盾构在推进及拼装装时严禁后退，管管片拼装压力适当当提高，确保盾构构刀盘对正面土体体的支护作用。（1）严格控制盾构正正面土压力在盾构穿越重要管管线过程中要严格格按照实际情况进进行土压力控制。。施工过程中，由由于盾构前方土体体可能不均匀，因因此在盾构推进过过程中，根据地面面监测信息的反馈馈，及时调整土压压力设定。（2）推进速度控制在穿越管线过程中中，盾构机推进速速度不宜过快，以以1～2cm/min为宜，推进过程速速度保持稳定，确确保盾构均衡、匀匀速地穿越管线，，减少盾构推进对对前方土体的扰动动。（3）改良土体在盾构穿越管线过过程中，可以利用用位于刀盘上的加加泥孔，向前方土土体加膨润土或水水等改良土体，增增加土体的流塑性性。（4）出土量每环理论出土量为为/4×D2×Lm3/环。穿越管线过程程中，应将出土量量控制在理论值的的98％左右，保证盾构构切口上方土体能能有微量隆起，抵抵消一部分土体后后期沉降量。（6）盾构纠偏量在盾构进入管线影影响范围前，盾构构姿态应尽可能保保持良好，并且保保持良好的姿态穿穿越管线，在穿越越过程中，尽可能能保证盾构匀速通通过，减少盾构纠纠偏量和纠偏次数数。（7）同步注浆（同盾盾构穿越河流段同同步注浆）阶段盾构与管片相对位置盾构推进控制因素阶段一切口到达管线前10环位置～切口尚未进入管线下方土压力、出土量等阶段二切口进入原水管下方～盾尾尚在管线下方同步注浆量等阶段三盾尾脱离原水管后10环位置后期补压浆、环箍等盾构下穿重要管线线的操作重点··盾构穿越上硬下软软地层的轴线控制制由于位于切口上半半部分的土层较硬硬，切口上半部分分阻力较大，下部部土层较软，切口口下半部分阻力较较小，这样形成了了一个向上的弯距距，容易使盾构出出现仰头现象，造造成上部管片外弧弧刮碎，另外可能能会出现盾构下部部土体流失过多导导致盾构下沉。在推进时，应该该注意上、下部部千斤顶的行程程差的变化，即即22号千斤顶与5、17号千斤顶的平均均长度差的变化化。当发现盾构构出现仰头现象象时可采取以下下措施：1、进行千斤顶编编组，停用下部部千斤顶；2、加大上部千斤斤顶区域油压或或降低下部千斤斤顶油压；3、使用泡沫剂或或局部气压法，，减小地下水的的渗透、流动，，保持下部土体体的稳定。硬土软土··盾构在穿越上软软下硬地层时往往往会出现前面面相反的情况，，会出现盾构难难以提高坡度，，隧道轴线难以以控制等现象。。针对这一系列列问题我们采取取以下几种措施施：1、合理利用超挖挖刀和盾构铰接接功能以达到纠纠偏效果。3、防止上部软弱弱土体塌方，比比较上部区域土土压的变化，判判断盾构上部区区域是否有超挖现象。4、使用泡沫剂或或局部气压法，，减小地下水的的渗透、流动，，保持上部土体体的稳定。2、控制好掘进速速度，以保证刀刀盘充分切削前前方硬土。盾构穿越下硬上上软地层的轴线线控制软土硬土◆管片进场验收◆管片分类◆管片涂料制制作◆管片连接件件◆管片的垂直直运输、水平运运输◆盾构推进同同步注浆作业◆管片拼装成成环◆管片超前量量的制作◆管片修补管片拼装技术管片进场必须对对其进行验收，，保证管片质量量，对管片的生生产日期和养护护期进行校对。。1-1管片进场验收混凝土管片的允允许偏差内容允许误差(mm)管片弧长+1,-1管片内半径+1,-1管片外半径+2,-0管片厚度+3,-1管片宽度+0.3,-0.3螺栓孔直径+1,-1单块管片质量检检验标准内容检测要求允许误差(mm)外形尺寸宽度内外侧各测三个点±0.3弦长测三个点±1弧长管模精度保证厚度测三个点＋3,-11-1管片进场验收管片吊卸必须小小心轻放，防止止管片被撞坏，，影响管片的质质量。管片堆放时，管片与管片之间间必须放置枕木，防止管片受力力不均，使管片片产生裂缝。管片的堆放高度度不得高于3块管片的高度。。管片堆放时，底底下放置管片托托架。在其旁边放置遮遮雨油布防止橡橡胶止水带遇水水膨胀。管片架子上粘贴贴4块橡胶皮，，保护管片，防防止管片受力不不均影响管片质质量。1-2管片片堆放受力架管片堆场放置移移动遮雨棚。可以在雨天中用用来遮雨，并在在雨天中可进行行管片涂料工作作。移动遮雨棚1-3管片防雨设施在下雨天中，用用油布遮盖管片片，对管片的止止水带起保护作作用。橡胶膨胀止水带带遇水膨胀，失失去止水效果。。1-4管片遮盖防雨油油布一、管片进场验验收二、管片分类三、管片涂料制制作四、管片连接件件五、管片的垂直直运输、水平运运输六、盾构推进同同步注浆作业七、管片拼装成成环八、管片超前量的制制作九、管片修补管片宽度为1m或1.2m，厚度为为350mm。。隧道拼装形式一一般分为以下三三种：1、通缝拼装；；2、错缝拼装；；3、通用管片拼拼装。管片类型：球墨铸铁管片钢管片复合管片钢筋混凝土管片片2-1管片分类2-2技术名词解释纵向──隧道的的轴线方向；径向──隧道圆圆环的直径方向向；环向──隧道圆圆环的圆周方向向；纵缝──同环管管片块与块之间间的缝；环缝──管片环环与环之间的缝缝；通缝──拼装时时后一环管片纵纵缝与前一环管管片纵缝对齐；；错缝──拼装时时前后环纵缝错错开；环面──管片圆圆环的环向面；；内弧面──圆环环的环向内面；；外弧面──圆环环的环向外面；；管片端头──每每块管片的二个个纵向端面；张角──两块管管片端面接头缝缝在径向向外张张开称外张角，，反之称内张角角；喇叭──两块管管片端面接头缝缝在纵向向推进进方向张开叫前前喇叭，反之称称后喇叭；踏步──前后两两环管片内弧面面的不平整度；；纵向螺栓──环环与环之间的连连接螺栓；环向螺栓──同同一环管片块与与块之间的连接接螺栓；端肋──管片中中每块管片两端端头的肋板；环肋──管片环环向的肋板；纵肋──管片在在纵向的加劲肋肋；椭圆度──圆环环垂直、水平两两直径之差值；；超前──指圆环环环面与推进设设计轴线垂直度度的误差，有上上、下超前和左左、右超前之分分。2-2技术名词解释隧道管片成环后后，其管片外径径为6200mm，内径径为5500mm；（指单圆圆隧道，盾构直直径为6340mm）2-3管片成环后的尺尺寸一、管片进场验验收二、管片分类三、管片涂料制制作四、管片连接件件五、管片的垂直直运输、水平运运输六、盾构推进同同步注浆作业七、管片拼装成成环八、管片超前量的制制作九、管片修补分为：1、丁腈软木橡橡胶传力衬垫；；2、橡胶膨胀止止水带；3、包角腻子；；4、胶水；以上管片涂料的的材料进场和使使用必须拥有质质保书，并对每每一项进行相应应的材料复试，，其复试报告必必须合格后，方方可使用。3-1管片涂料制作的的材料对管片涂料制作作分为以下几步步：1、用胶水粘贴贴防水橡胶膨胀胀止水带；2、在管片两头头粘贴丁腈软木木橡胶传力衬垫垫，一般粘贴于于管片的凹榫两两侧；3、管片的包角角腻子一般以管管片的对角进行行粘贴，保护管管片的角部，防防止拼装时碎裂裂。3-2管片防水涂料的的制作止水带制作包角腻子3-3防水橡胶膨胀止止水带的制作一、管片进场验验收二、管片分类三、管片涂料制制作四、管片连接件件五、管片的垂直直运输、水平运运输六、盾构推进同同步注浆作业七、管片拼装成成环八、管片超前量的制制作九、管片修补管片连接件防水垫圈4-1管片连接件名称型号单环数量环向螺栓M3012套纵向螺栓M3017套环向止水垫圈24只纵向止水垫圈34只压浆闷头6只4-2衬砌连接件表（（1环）一、管片进场验验收二、管片分类三、管片涂料制制作四、管片连接件件五、管片的垂直直运输、水平运运输六、盾构推进同同步注浆作业七、管片拼装成成环八、管片超前量的制制作九、管片修补管片依靠32T行车的吊运进进行垂直运输，，吊运至井下。。使管片平稳地堆堆放在电机车托托运的平板车上上。5-1管片的垂直运输输管片水平运输靠靠电机车进行水水平运输；运输至车架内内，井下施工工人员使用车车架内的单、、双轨梁对管管片进行吊运运、安放。管片运输车双轨梁运输管管片5-2管片的水平运运输一、管片进场场验收二、管片分类类三、管片涂料料制作四、管片连接接件五、管片的垂垂直运输、水水平运输六、盾构推进进同步注浆作作业七、管片拼装装成环八、管片超前量的的制作九、管片修补补盾构机在推进进时，必须压压注同步注浆浆浆液，控制制地面的沉降降；管片与盾构间间的建筑间隙隙，由单液浆浆对其进行有有效的填充，，减小盾构推推进时对地面面管线、建筑筑物的影响；；进行浆液稠度度测试，测试试值为9～11cm。单液浆的材料料：1、黄砂2、水泥3、粉煤灰4、膨润土5、水稠度仪拌浆间6-1同步注浆拌浆浆作业同步注浆可以以对管片的环环与环之间的的高差进行有有效的控制，，以免管片推推出盾尾后管管片下沉或上上浮量过大，，引起管片碎碎裂。如图所示6-2同步注浆的作作用盾构注浆孔一一般分为6个个注浆点，可可以随时根据据管片姿态与与盾构姿态对对盾构的注浆浆点进行更换换。如图所示6-3同步注浆孔位位置示意图一、管片进场场验收二、管片分类类三、管片涂料料制作四、管片连接接件五、管片的垂垂直运输、水水平运输六、盾构推进进同步注浆作作业七、管片拼装装成环八、管片超前量的的制作九、管片修补补一般分为三种种：1、为通通缝拼装；2、错缝拼装装；3、通用用楔形管片拼拼装。通缝拼装隧道道错缝拼装隧道道7-1管片拼装形式式通缝拼装：各环管片的的纵缝对齐的的拼装方法，，这种拼装方方法在拼装时时定位容易，，纵向螺栓容容易穿进，拼拼装施工应力力小，但容易易产生环面不不平，并有较较大累计误差差，导致环向向螺栓很难穿穿进，环缝压压密量不够。。错缝拼装：错缝拼装即即前后环管片片的纵缝错开开拼装，一般般错开1/2～1/3块块管片弧长，，用此法建造造的隧道整体体性好，拼装装施工应力大大，纵向穿螺螺栓困难，纵纵缝压密差。。但环面较平平正，穿环向向螺栓比较容容易。通用楔形管片片拼装：利用左右环环宽不等的特特点，管片任任意旋转角度度进行拼装，，这种拼装方方法工艺要求求高，在管片片拼装前需要要对隧道轴线线进行计算预预测，及时调调整管片旋转转的角度。7-2管片拼装的特特点成环管片外径径为Ø6200mm；成环管片的内内径为Ø5500mm；管片拼装成环环一共由6块块管片组成：：1块落底块块D块、2块块标准块B1、B2块、、2块邻接块块L1、L2块、1块封封顶块F块。。如右图所示红色为外径；；蓝色为内径。。7-3成环隧道的直直径管片拼装顺序序一般为：先先下后上的拼拼装顺序；第一步：拼装装落底块D块块；第二步：拼装装标准块B1、B2，左左右交叉；第三步：拼装装邻接块L1、L2左右右交叉；第四步：拼装装封顶块F，，纵向插入。。成环后管片位位置7-4管片拼装顺序序拼装落底块拼装邻接块拼装标准块拼装封顶块第一步第二步第四步第三步7-5管片拼装示意意图管片拼装前，，盾尾夹仓必必须清理干净净，里面不能能有管片碎裂裂或小石块，，以免使落底底块拼装时，，无法使其与与上一环管片片环面相平；；管片拼装时，，检查管片的的止水带有无无脱落的现象象，以免在管管片拼装时翻翻到槽外，使使与前一环的的环面不密贴贴，引起管片片的渗漏水现现象；检查管片的环环面是否平整整，如果不平平整，应用及及时采用黏贴贴楔子，对其其进行管片的的纠偏；一般楔子的厚厚度分为种：：1mm、2mm、3mm；楔子的的黏贴量一般般最厚为5mm，并且在在黏贴时在膨膨胀止水带上上多黏贴一条条红色止水条条，楔子的黏黏贴一般以阶阶梯式进行黏黏贴，楔子的的黏贴不易过过厚，以免使使管片产生裂裂缝，影响隧隧道质量。7-6拼装前的准备备管片拼装前由由测量人员对对上一环管片片的左右高差差进行测量，，使用水准尺尺摆放于落底底块的正中央央；如果测量出来来左面高，那那么下一环落落底块在拼装装时相应的向向右面旋转，，最终使落底底块居中并且且两端几乎高高低一样；每拼装一环，，测量人员都都必须对落底底块的环高差差进行测量。。水平尺7-7-1落底块D块的定位拼装拱底块D；D块纵向螺栓栓拧紧，螺帽帽佩戴均匀。。7-7-1落底块D块的定位拼装标准块B1、B2块块；此为左右交叉叉拼装；拼装时注意拼拼装块必须与与上一环的相相应管片的纵纵缝在同一水水平面上，不不能过低或过过高，使在拼拼装时纵、环环向螺栓穿进进困难。拼装B2块拼装B1块7-7-2拼装标准块B1、B2块拼装邻接块L1、L2块块；此为左右交叉叉拼装；拼装时注意两两块间的开口口大小，开口口不易过小，，如果F块在在插入时过紧紧，引起邻接接块两个角部部碎裂，影响响管片的拼装装质量。拼装L2块拼装L1块7-7-3拼装邻接块L1、L2块拼装封顶块F块，为纵向向插入式；保证封顶块拼拼装的“开口率”，在其左右两两侧涂刷润滑滑剂（水性）），使在插入入时不会过紧紧，使止水带带向外逃出，，影响下一环环管片的拼装装；止水带外外逃直接影响响下一环管片片在拼装时管管片邻接块L1、L2两两角部容易碎碎裂，并引起起管片渗漏水水；尤其要注注意的是“封顶块是拼进进去的，而不不是插进去的的”。7-7-4封顶块F块的拼装7-7-5管片成环后盾构司机按照照地面沉降报报表、盾构姿姿态、成环后后的管片报表表、管片四周周的间隙，制制定出下一环环盾构推进的的数据；盾构构姿态直接影影响着隧道的的质量问题，，盾构姿态应应该控制在±±50mm范范围内推进，，严禁盾构姿姿态起伏过大大，影响管片片的姿态，增增加管片拼装装时的难度；；盾构应与管管片为同心圆圆，管片拼装装时应保证与与盾壳四周的的间隙均匀。。盾构姿态管片姿态盾构操作室7-8盾构推进管片的超前量量直接控制着着整条隧道的的质量，管片片的超前量一一般由井下测测量人员使用用垂线对其进进行垂吊，并并计算出管片片的超前量。。施工队按照管管片的实际超超前量与设计计超前量并与与盾构机现在在的盾构姿态态，对管片的的超前量做出出相应的调整整；如果实际际管片的超前前量比设计超超前量过多，，并且落底块块已经与盾壳壳相碰，那么么此时应对管管片做下超，，相反为上超超，如果管片片标准块B1与盾壳相碰碰或间隙过小小，那么管片片应做右超，，相反为左超超。如果管片的楔楔子不及时跟跟上，会引起起在盾构推进进时管片外弧弧面被盾壳拉拉坏，引起管管片的渗漏水水。8-1管片超前量的制作作施工队根据隧道的的设计轴线、管片片的设计超前量、、盾构目前的盾构构姿态与井下实测测管片的超前量相相比较，制定出下下一