盾构法施工特点施工工艺流程与质量控制

盾构法施工特点、施工工艺流程与质量控制盾构法施工的概念

指使用盾构机，一边保持开挖面及围岩稳定，一边进行隧道掘进、出渣，并在盾尾内拼装管片形成衬砌，及时实施注浆，从而在尽可能不扰动围岩条件下修建隧道的方法。

“盾”——“保护、庇护”，指刀盘、盾壳；

“构”——“构筑、修建”，即管片拼装和注浆。土压式泥土加压式泥浆式泥水式盾构机图片2多圆盾构图矩形盾构图片盾构法施工原理﹑特点

及优点和缺点盾构法施工的工作原理盾构法施工的特点盾构法施工的优点盾构法施工的缺点土压平衡盾构工作原理如下盾构法施工的特点

(1)地下施工，必须面对复杂的地质条件和敏感的地面环境。(2)

所用设备集成度高，技术含量高，对人的要求较高。(3)

涉及的专业领域较多，对复合型人才有较多需求。盾构法施工的优点•

作业环境好，噪音和振动低，安全性高;•

机械化程度高，施工人员少，施工速度快;•

预制衬砌，质量易于控制，隧道质量高;•

对周围环境影响小，地表沉降易于控制；•

不影响地面交通，也不影响航运；•

适应范围广，不受风雨等气候条件影响；

盾构法施工的缺点（1）当隧道曲线半径过小时，施工较为困难；（2）如隧道覆土太浅，则盾构法施工难度很大；（3）盾构机制造周期长，设备投入较大；（4）施工过程变化断面尺寸困难；（5）只能前进，不能后退。中国中铁股份有限公司中铁一局集团有限公司φ6250mm土压平衡盾构掘进机型号TM625PMM用于哈尔滨地铁技术规格书株式会社小松制作所地下建机事业本部小松(中国)投资有限公司2008年11月哈尔滨地铁项目选用的盾构机

主要部件规格

盾构机规格

盾构机壳体直径Φ6250mm长度9230mm盾尾密封钢丝刷型

3道掘进速度0~8.5cm/min(22只推进油缸伸出)总推力37730KN{3850tf}铰接角度上下10、左右1.50管片拼装机形式盘式环型

油马达驱动回转角度速度左

右200o

0.2/1.2rpm提升行程平移行程0~700mm0~1000mm推力提升力216kN{22tf}222kN{22.6tf}管片拼装机切削刀盘形式半弧拱辐条面板式×中间支撑×变频电动机驱动频率11.3Hz26Hz41Hz60Hz83Hz转速0.3rpm0.7rpm1.1rpm1.6rpm2.2rpm力矩100%5733kN-m{585tf-m}α=23.55733kN-m{585tf-m}α=23.55493kN-m{561tf-m}α=22.54190kN-m{428tf-m}α=17.22625kN-m{268tf-m}α=10.8120%6880kN-m{702tf-m}α=28.26880kN-m{702tf-m}α=28.26592kN-m{673tf-m}α=27.05028kN-m{514tf-m}α=20.63150kN-m{322tf-m}α=13.0开口率42%刮刀超挖刀滚刀边缘刮刀刮刀齿刀（1）刮刀刮刀用来对付各种砂土、粘土等较松散的地层及全风化的岩层等其它未固结的土体，刮刀上装有碳化钨刀刃，目的是为了更好的防止掘进过程中产生的磨损。（2）滚刀（滚刀设计最大破岩能力为80Mpa）滚刀用来破碎各种强、中、微风化岩。（3）齿刀（4）边缘梳刮刀用来校瞧准盾构陆的开挖拢直径。（5）超挖黑刀用于戒盾构笋曲线厘施工弊时的搜超挖脆及盾既构姿楼态调伪整，池由液酒压油率缸操休纵伸嫩缩，拼其行揪程为0～50m抽m。后续台由车台车号长度安装设备名称1#6500mm左）同步注浆注入设备（A液、B液）右）操纵室、、操作盘2#6100mm左）加泥设备右）电控柜3#7100mm左）液压泵单元、液压阀单元、水箱、冷却水泵等右）盾尾油脂泵、集中润滑设备、泡沫设备4#7500mm左）液压泵单元、油箱右）变压器5#7500mm左）空压机、右）电缆储存6#4000mm储风管桶、废水箱后备范台车施工中岛主要配跟套设施一列安或两慈列编宴组电症瓶车毒；一台45冰T龙门做吊；一台16涛T龙门吊仔；地面砂箩浆拌和翠站；电瓶充边电房和第冷却池银；风机华。编组电诉瓶车用润于地下洪水平运即输渣土采车砂浆车管片境车配套多设施宫与盾钢构施百工关禽系图盾构原施工编组列秘车风机拌和站45T龙门吊15吃T龙门吊充电机谨、冷却腊池盾构隧嘉道浆车1号土车2号土车3号土车4号土车牵引车头15痒T45T施工演皇示浆车补榨浆放浆盾构始预发设施违安装盾构机典下井组妈装一、始仍发设施的安装1.概述盾构始俩发设施携主要包冷括始发局托架和斩反力架涝。始发切托架一船方面承菊载盾构虫主机，猾另一方州面保证钉盾构主嗓机的精境确定位享，使盾牲构机能谜够沿着去设计线蛾路顺利稻掘进；改反力架敞主要为蚁始发阶河段盾构哗机提供颜前进的谦支撑力刘，盾构椒始发时辰产生的栋推力达10填00吨左右危，所以辉要求反肺力架有仙足够的保强度。2.始发逮托架2.秀1结构刮形式始发托酸架主要维由型钢槽、槽钢盛、钢板宾及钢轨茅焊接而斜成，结带构形式望见下图趣：始发托博架结构遮形式2.2始发托窃架定位敏、安装在始发么井底板攻上预埋10块(50锐0*5剖00m逝m)钢板这，以跌固定译始发皮托架蜂。始态发托痛架的况定位陕主要榴控制盾其高摩程及阅水平健位置芒，盾喷构机鄙始发描进洞阀后由炮于地戒质条套件突推变，处即由坡洞门挂进入般比较障坚硬聋的搅马拌桩妈加固台区，裂再到陕软土踩层，盘这个碑过程碗盾构攻机会仗出现“低头”现象干，所衡以盾摄构始谎发时惰一般临将盾重构机街比隧答道设置计中黎线抬拼高2cm左右汁，根亦据盾伯构机医和始陕发托惕架的洲结构志尺寸久，始暮发托味架位萝置如系下图弓所示年：始发托斧架安装蔑（一）始发侧托架统安装木（二汇）始发托依架安装局（三）始发托味架安装秀（四）3.反力架系安装3.替1反力架灭结构形浑式反力涝架是稳由钢幸板等谅焊接藏而成获的框挖架结件构，贷本标振段反落力架桨是用斜现场凯的钢脸箱梁姐制作既的。3.2反力架远安装在始发堵井底板默预埋两勤块钢板省以固定零反力架嘉。为方争便盾构除机组装戴，反力稀架分为滋上下两渣部分，终盾构组厨装前把罢反力架扎下半部叮分安放成到既定轰位置，项盾构组诉装结束穿后再安鞭装上半常部分。反力架白安装（炎一）反力东架安宽装（晶二）二、盾根构机下气井组装1.主要部誓件安装育流程1）五节继台车下毯井；2）台屯车至浑主机才部分泼皮带铜机架繁下井无，放起在管吩片车锋上，浑拉进塔车站通；3）双覆梁下演井，天一端钟与1#台车连愿接固定法，另一杏端放在推管片车把的钢支刃架上，括然后随1#台车拉炸进车站温；4）螺旋销输送机下下井，托放在管牢片车上则，拉进么车站；5）拆妈除始定发井及处的谱桥架扎和轨步道，蔑安装胶始发匠托架倍；6）中盾戚下井；7）前盾秩下井；8）刀贷盘下烧井并墓安装炒；9）前盾待与刀盘球整体前判移，刀杯盘距洞断门1.凡2米；10）中盾缺前移，脸与前盾康连接；11）盾尾兴下部分卖下井安稠装定位谎；12）螺旋认输送机昼安装；13）工作彼平台安肝装，整鸡圆器安帐装；14）双浇梁与仓工作放平台求连接调；15）皮借带机涝架安向装。2.盾构汁机下老井组勾装过绪程１）伍轨道轮铺设２）闭５＃栋台车召下井４＃嘱台车版下井３＃队台车填下井２＃台魄车下井１＃台迹车下井３）胶管片眼车下胃井４）皮耗带机架纠下井５）森皮带恰机架铸拉进想车站6）双梁丙下井安寻装（一脸）6）双肌梁下委井安巨装（傍二）6）双梁馋下井安醋装（三幻玉）6）双梁刊下井安股装（四清）7）螺娃旋输呼送机菌下井1#台车2#台车3#台车桥架８）较拆除睛始发锄井的础桥架欣和轨匀道９）安泛装反力引架下半删部分10）安苏装始溜发托索架始发托皱架定位11）中黄盾下喜井中盾野起吊中盾闷翻身中盾宵下井中盾瓣下井中盾阻下井12）前阀盾下朋井13）刀盘覆下井、圾安装14）前盾软于刀盘裙前移（刀跟盘距哀洞门1.2米）15）中孝盾与劫前盾想连接16）盾尾摆下半部鸣分下井门、定位17）安印装螺粮旋输姨送机17）螺旋助输送机捞安装17）螺旋巷输送机道安装17）螺旋括输送机画安装17）螺旋房诚输送机看安装18）工作草平台、肆整圆器跌安装19）双梁盯与工作没平台连覆接20）安蛇装盾柱尾上愧半部衰分21）安装五双梁下赖的皮带别机架皮带机膊架安装22）连辆接五理节台怠车；愤焊接阵盾尾涉。23）管线伙连接；抖切除盾汗体上的此吊环。24）安哗装同迁步注勺浆系表统。25）安装港皮带输泰送机皮晃带。切除吊轨环管线丘连接安装窗同步已注浆息系统出（一碗）安装同遗步注浆显系统（工二）安装同假步注浆企系统盾构管盏片知识管片诱设计废和生兄产乱管片包选型躁和拼走装管片概存述和管片命发展趋价向管片生凑产工艺攀流程和杆质量控俗制手段管片弯相关奶试验殖和检虑测规箭程介保绍管片选骄型管片拼傅装管片选闻型的原笨则和要飘点管片南选型菜案例链分析管片拼琴装过程椅和注意浴事项拼装骨中常削见问惜题分王析主要内周容关键词垮：分块丙错缝拖螺栓错接头衬砌管片

顺接头衬砌管片

设计内胜容外观哪尺寸抗设计拼装校形式地设计管片太防水智设计特殊管粗片设计衬砌类蔽型设计连接导构造练设计盾构钻管片粥设计范实例防水挖设计(S稻12哄)接缝攻：三绪元乙击丙橡脆胶条螺栓院孔：铸密封冲垫圈嵌缝：匆氯丁胶逃乳水泥盾构凳管片俗设计调实例特殊管倦片和洞取门环设唉计环与环港间以10根M24的纵拖向螺例栓连螺接环纵啄缝及控连接扮构造窑设计联络通即道管片腹和洞门贝防水管林片块与块灾之间以12根M2比4的环钥向螺例栓相漆连外侧崇设有刘弹性各密封宵垫槽粒，内敲侧设浇嵌缝嫌槽衬砌及草拼装形免式设计5+湾1模式错亏缝拼装左、右略弯及标亮准环三宝种衬砌犁环形式管片生贸产：生何产工艺排流程脱模清模组模钢筋笼们制作钢筋赶笼吊院装混凝毙土配献比振捣光面养护废弃管片模具清理10min模具校核10min涂脱模剂5min钢筋笼安装10min砼浇灌

20min光面60min（管片静养）钢筋开料钢筋笼制作钢筋笼检查砼检查废弃砼砼搅拌砼试件养护8-10h拆模10min无压蒸养1.5h(升温)＋1h(恒温)＋1.5h降温工地场内贮存水池养护标记管片管片检查管片修整生产抬工艺颗流程余之一盼：模而具准杆备拆模贡中严抹禁锤晨打、缺敲击宇等野役蛮操额作。魔脱模喂必须嫌使用饿专用责吊具算。组模啄前清聪理模塔具，美清洁仇后的邀模具灾内表监面的远任何请部位娇，不允得有玩砼残业积物更。喷涂脱洒模油，斗先使用凡雾状喷臣雾器薄怒涂，然班后用拖高布均匀劲抹。组模仔的顺篇序，孩严禁佳反顺荷序操京作以拳免导榨致模平具变众形精秘度损酿失。技术要遗点生产工拳艺流程串之二：疤钢筋笼衰制作钢筋渴制作治应严陪格按端设计疯图纸位要求写断料左和弯场曲成辫型。钢筋进朴入弯弧仁机时应鹊保持平拦衡，防姥止平面浅翘曲，宏成型后斯表面不衫得有裂典缝。钢筋骨脆架焊接枝成型时盗必须在就符合设粉计要求鼓的靠模拦上制作秩。骨架房诚首先仁必须刑先安款装在6套模具竭上，经纱测量调始整和检草验各项菌尺寸都塌符合要麦求，可烧作为定唯型尺寸障开料和统弯曲成荷型。钢筋骨阁架焊接逢成型时勒焊接位筐置要准掏确，严写格掌握嚷好钢筋灰骨架的域焊接质涉量。技术辱要点生产工善艺流程遮之三：舱混凝土津配比浇花筑灌浆洒孔螺服栓和PV梦C管等预些埋件不习能损坏竿，安装饥位置要非正确。坍落度康在60±窗20m迟m范围宋内的秆符合任设计搭级配在要求汪的混茄凝土米方可漏用于涌管片兴生产让。振动即时间伴长短插的判糕别是递观察界混凝唤土与弹侧板占接触刊处，趁如不市再有朱喷射庸状气容、水终泡并德能均研匀起眯伏为陡适当紫时间族。混凝矮土要铃分层谨次灌括注，扫要注特意使柄砼在挪模具沈内匀董布。急浇制横顺序草为模粗具的扰两端-模具的亩中段。技术要比点生产法工艺浅流程轨之四栋：管肌片养胸护蒸汽型养护水体养撕护砼浇守注2小时内兄养护温幕度不超隆过60度，每丛小时温篮度增加鄙不可超棕过20度。颜此后勇温度款控制危在60－80度之水间，揉直至鸭达到帆养护肠强度鹊。砼强钞度达闷到规质定强柴度的60％以后蜘，拆模栗、起吊膏。脱模西后的管盆片进行船水养护娘，时间偏为7天。技术辜要点生产工劣艺流程们之六：法管片存熔放和保斜护管片在句养护到蠢期后方冤可运至秆堆放场盈存放，绕管片堆放孔场应潜坚实旅平整呀。管片应孙搁置在衔柔性垫括条上，程管片与据管片之亭间必须箭要有柔外性垫条弃相隔，疲垫条摆哨放的位旨置应均傻匀，厚简度要一购致。管片应找堆放整翼齐，管腥片的叠托放不能傻超过五愁层。技术要智三环胖试拼渔装试头验管片质推量检验输和试验疤之一20翠0环芦一次示范衬持砌过程氏衬砌序号内容检验要求检测方法允许误差（mm）1环缝间隙每环测三点插片≤22纵缝间隙每条缝测三点插片≤23成环后内径测4条（不放衬垫）钢卷尺－2＋24成环后外径测4条（不放衬垫）钢卷尺－2＋65纵环向螺栓部穿进螺栓与孔间隙插钢丝≥（d孔－d螺-2）试生痛产期涂间管片估相关诱的检化验和齿试验精度胜和外可观质估量检讽验管片质柔量检验遣和试验框之二项目单位允许偏差(mm)备注管片宽度mm±1每块测三点弧长、弦长mm±1.0每块测三点内半径mm±1.0设计要求管片厚度mm-1～+3每块测三点环、纵向螺栓孔mm±1.0每块检验环面间隙mm≤1.0三环整环拼装纵缝间隙mm2-4三环整环拼装管片表雕面应光槽洁平整绑、无蜂揉窝、露万筋、无巨裂纹、已缺角、香无气泡冲水泡；注浆孔湾应完整帮、PVC管内墙无水泳泥浆咽等杂纪物；止水裳带附毫近不近允许正有缺浮陷；外观要递求成品精矛度管片质闭量检验油和试验亿之三抗弯凝试验当加钞荷到卵压力晌表读恭数不够能再富上升祝试验标妇准从50K在N开始加错荷，加宅荷等级10孩KN管片质睛量试验农和检验年之四抗渗试设验管片饭侧向尖厚度寒的方胶向的晋渗水量高度h水≤h/5，（h为管抽片厚攀度）渣，则原说明达抗渗叉合格试验标邻准：50环一次水压书力按P水=Wi旗+0圾.2M萄Pa清(稳压择两小饼时)，Wi取1.弯2M际Pa检漏试冶验的水释压施加攀在实际券工程的另迎水面旧一侧或宰高水压锻一侧管片肉质量锁试验器和检里验之扛五抗拔试距验压力不句能再上舍升，百曾分表读话数突然否增大时侄，说明调灌浆螺净栓管承以受的拉宽力已超筹出极限亦被破坏格，以此降值为灌卡浆螺栓更管的破奋坏值试验士标准当千登斤顶废轴心口升起棕时，吧拉力上架带抗动螺尼杆向端下拉畏，灌进浆螺暴杆受殖力，惠百分戏表的务读数盘显示族螺标商的位填移量管片质泛量控制染主要措沉施管片模角具定期块检查，紧保证管声片尺寸求精度；钢筋绑瞧扎合格逝，保证铲保护层粱厚度均菜匀，以展免产生盲有力开垂裂现象兰；吊装趴孔材队质优否良，甲连接敌牢固画，保域证起溜吊安螺全；橡胶哗止水怒条安谋装均弯匀、歉牢固您，保到证止环水效垃果；成品狗严格蜂按照过规范内养护锡。管片选辉型管片稳选型尾错误盈会导话致以含下问则题。1）管片思错台、勤破损及论裂缝等咳缺陷。2）隧道筹渗漏水旁。3）管歼片走闸向与辉盾构巷机掘性进方爱向不滤协调准，盾屋尾间逃隙过逮小，顿盾构销机操把作困供难和兴管片挠安装究困难铲。4）损徒坏盾厚尾尾耕刷。选择金正确耍的管宝片必咱须综雹合考免虑以杨下因再素：A）线路另特点B）推进叶千斤顶查的行程拥差（左骨右和上痛下）C）盾愈尾间栋隙（敏上、颠下、息左、轻右）D）铰桂接油榜缸的宪行程障差。E）盾构依机掘进努方向与援设计轴夺线的相西对关系F）错缝祖拼装之一龄：选拒型重亲要性束及考匆虑因较素管片选览型管片选杀型合理默正确主偶要体现享在以下致几个方茫面：A）隧龄道轴若线偏成差很顺小，阻管片戚拼装丧的外斩观质愈量很互好。B）上下亦左右的搬盾尾间拌隙比较陡均匀。C）推尿进千战斤顶屑的行糖程差播较小舟。之二：屡选型正酬确的判忙断标准管片钟选型之三：珠根据线企路特点秒管片预俩排版转弯惭环偏弄转角秤：θ=2γ予=2a咳rct阻gδ/哑D线路廉曲线套圆心跃角：α＝18形0L其/π间Rθ＝α，将曲根线半径R代入师，得验出L值L值表示兵含有1环转番弯环亦时的决曲线偷段弧惑长管片耕选型之四绩：根皇据实础测盾旺尾间找隙人期工选损型上大下份小左大戴右小L2、L1右大左束小R9、R8左-右<10郑mm怎L3或R9下大上忽小左大右纺小L8、L9右大左块小R2、R1左-右<1眠0m沿m欺L9或R3非常椅实用管片挠拼装拼装亮原则拼装换流程管片携选型义以满详足隧搞道线忠型为认前提友，重之点考约虑管正片安这装后