盾构施工技术之图文详解

的简介

1、盾构的起源

1806年，法国工程师麦克•布鲁内尔发

一种蛀虫（船蛆）钻出孔道，船蛆是一种蛤，头部有外

壳，在钻穿木板时，分泌出液体涂在孔壁上形成坚韧的保

护壳，用以抵抗木板潮湿后的膨胀，以防被压扁。在蛀虫

钻孔的启示下，布鲁内尔发现了盾构掘进隧道的道理，并

在英国注册了专利。

1825年布鲁内尔开始在伦敦泰晤士河下修建高

6.8m,宽11.4m的矩形盾构隧道,历时18年，到1843

年布鲁内尔完成了全长370m的隧道，隧道经历了5

次特大涌水牺牲了6人。（具体请看视频：《盾构的

起源》）

分类

迄今为止，盾构主要分为四代盾构

手掘式盾构机、第二代是半机械

代是闭胸式盾构机、第四代大断面、

断面多样化盾构机。根据工作原理分为土压平衡

式盾构、泥水平衡式盾构和复合式盾构，我们项

目部目前所用的是土压平衡式盾构，今天重点讲

述土压平衡式盾构。

1974年在日本东京使用了第一台土压垂衡

外径为3.72m。土压平衡式盾构机的工作原理是盾

构掘进时，其前端刀盘旋转掘削土层土体，切削下

来的土体进入土舱。当土体充满土舱时，其被动土

压与掘削面实现平衡，即保持舱内的压力与掌子面

的土的压力和掌子面上的水的压力保持平衡，通过

刀盘不断的切削掌子面的土体，慢慢向前掘进。

3、盾构机的主要构造组成

1封、

盾构机从前至后依次由刀盘、切口

支撑环（中盾）、盾尾。盾尾后是连接桥，连接

桥与1#台车相连，1#台车后依次为2#台车、3#台

车、4#台车、5#台车。

各主机大件的3

名称直径长度重量C

(mm)(mm)

刀盘628074055

前体625017092

中体6240258031.4

盾尾6230328526

1）刀盘

1.1

刀盘包括焊接结构件和刀架。刀盘_

磨层，圆周区域有耐磨格栅构成的镶边。通过旋

转，挖出的渣土被运到刀盘的8个开口。刀盘的后

部开口向内倾斜，这样的结构使渣土易于流动而

容易流向螺旋输送机。焊接的搅拌臂可以使土质

改良添加剂和挖出的渣土在刀盘后面进行搅拌。

前盾又称切口环，它里面装有支撑______

送机的钢结构。螺旋输送机从盾尾斜向连接着皮带

机。前盾前沿呈锲形，以防止渣土粘结和促进渣土

流到底部的螺旋输送机。

压力隔板将前盾的开挖舱和主舱分离开来。隔板上

面的门可以让人进入开挖舱进行保养和检查工作。

此外，隔板有几个开口，可以控制渣土改良的程度

和以及作为修理时输电线的接线盒接头。通过安装

的隔板上的四个搅拌器，水、膨润土或泡沫被运输

至开挖舱。搅拌器均匀分布使土仓内的渣土可以被

充分搅拌。

中盾又称支撑环，前盾和中盾是用

在一起的。

在中盾内布置了推进缸支座和管片安装机架。管片

安装机支架通过相应的法兰面和管片安装机梁连接

起来。推进缸和连接盾尾的较接油缸布置在中盾。

为稳定岩石和用掘进设备进行试掘进，在中盾的盾

壳上焊接了带球阀的超前钻机孔。中盾和盾尾之间

使用的是预紧密封。如果密封出现问题，虽然有脂

润滑，水还是能够进入盾壳；那么较接密封有一个

可膨胀的应急气囊密封临时保护，防止水的进入。

气囊最大膨胀压力为lObar。注意：如用气囊应急

密封时，则不允许掘进。

4）盾尾

盾尾通过14个钱接油缸和中盾相连。

护下用管片拼装机安装管片；而在盾尾尾部和已

装好的管片之间用盾尾刷密封。

1）刀盘和刀盘驱动

刀盘的旋转靠位于盾壳中心的轴承。至

内齿圈、外圈和中间的三排圆柱滚柱，外圈通过

法兰和盾壳联接，内齿圈和刀盘通过螺栓联接。

八个液压马达通过行星齿轮驱动小齿轮，八个小

齿轮共同驱动内齿圈进行旋转，进而驱动刀盘和

刀具转动。

推进缸主要用于推进和安装管片,盾病机的向前

的推力靠推进油缸提供，盾构机上一共有30个油

缸，单个油缸的最大推力为1J40KN,油缸的最

大行程为2000mm。

3）管片拼装机

上，管片拼装机由拖架梁、旋转架、移动架、带

夹紧系统的十字梁组成。管片拼装机主要用于安

装管片，如果需要进行超前钻探时可在管片安装

机的适配器板上安装超前钻机设备。

管片拼装机的运动情况是根据现有的条件而特别

设计的，它可以对管片进行精确定位。伸缩、旋

转和移动等功能都是比例控制的，所有这些移动

功能的设定压力可以使其对各元件进行精确定位。

输送小车之间移动。在用手将起吊螺杆拧i后，管片

由管片输送机抓起并运到盾尾。

螺旋输送机用于渣土的运输，前盾的底部安襄岩螺旋输送

机，螺旋输送机从隔板到台车沿中心线上的仰角为230°

构机后配套系统

车上都装有盾壳前进所需要的辅助装置。—_一

另外，盾构机工作所需的冷却水、新鲜空气、压套空气和

高压电缆都通过台车管线输送进去，而升温后的冷却水和

脏水从盾构机的盾壳底部被运送出去。

台车连接在管片安装机的托架梁上，随着盾构机的掘进沿

掘进方向运动。拖车在铺设的轨道上行走。

台车的结构可以使电瓶车进入第二台台车，电瓶车运输管

片、砂浆、备件和其它油料。

FW构的施工准备

1、地面施工准备

①出土、管片存放

隧道正式推进前，施工场地先平整、

车站端头井处设置集土坑、管片存放场地、车辆保洁设施

和挖掘机的场地。组织专用运土车辆，按照规定的时间、

路线以及弃土场地运输渣土。

②浆液制备

每环同步注浆量为61m3,根据实际需要设两套拌浆系

统，供盾构推进时注浆用。为减少砂浆的运输距离，拌浆

设备设在井口旁，拌浆设备采用30m3/h全自动砂浆搅拌

站，为减轻劳动强度及减少灰尘飞扬，采用散装水泥、粉

煤灰及膨润土、另外搅拌站旁还设外掺剂仓库、砂堆场,

20m3贮水箱。

③集土坑

隧道施工时分别在盾构左右始发井旁各

坑上设置倒土架；根据实际经验每环出

假设每班最多可完成9环，集土坑容积要至少需要700nR

才能满足施工的连续性。

④垂直运输

如果左右线的工作面间距不超过23m,可以考虑设置一台龙

门吊，若工作面间距大于23m,超过龙门吊最大跨度，应

考虑用2台龙门吊，主要考虑龙门吊出土方便及垂直运输

管片方便。使用2台龙门吊时，在架设龙门吊时，要考虑

龙门吊之间的间距，要保证2台龙门吊吊运互不影响，不

得出现龙门吊“打架”现象。

⑤进、始发口土体加固

为保证盾构安全始发、接收，隧道进、

好的自立性和密实性，使洞口土体在盾

塌，地下水不涌入端头井内，为此必须对洞口土体进行加

固。加固方法一般采用旋喷桩加固和冷冻法加固。

1）发射架安装

发射架作为台车下井过渡工具以及盾构

于盾构机以及后配套到场安装完。

发射架的安装应注意始发段隧道所处的线路平、纵面曲线

条件，确保盾构中心轴线的坡度与隧道设计轴线坡度相适

应，考虑到隧道后期沉降因素，盾构中心轴线可比设计轴

线略抬高10〜20mm,特别注意在对始发基座固定前应按设

计进行准确的定位，严格控制标高及中心轴线等。定好位

后对发射架加设支撑加固和固定，防止其移动。盾构发射

架应具有足够的刚度和强度，导轨必须顺直。

发射架详图

2）盾构安装与调试

在车站范围内盾构掘进相反方向80米铺

钢轨，并将钢轨延伸到始架上。发射架

上方放置路基箱板和轨枕，车站底板和发射架二者之间使

用钢轨及连接板连接之后，台车依次吊入始发井，放置在

始发托架的钢轨上，拖入车站内。台车下井完毕后，拆除

发射架上的钢轨、轨枕以及路基箱板，供盾构机下井。

盾构分段吊入井下，并在井下始发托架上进行正确组装就

位，并连接台车，完成后由专业技术人员对整机调试验收。

注：盾构下井吊装顺序：组装下井的顺序依次是5#台车

-4#台车一3#台车一2#台车一1#台车一连接轿一管片运输

车-*螺旋输送机f中盾f前盾f刀盘f管片安装机f盾尾。

3）后盾系统安装

盾构机的后盾系统应满足盾构推进所需

平整度。后盾系统由钢立柱、后座基座、’___

负环衬砌组成。负环管片根据实际情况，随盾构的推进逐

环拼装。为预留出瞪口，负环管片一律采用封顶块位于正

上方的拼装模式，并且第-8至第-3环负环管片只拼装下部

三块。同时，为保证给盾构机提供足够的反力并确保施工

的安全，在第-3环负环管片加设144°弧形钢环，并以钢

支撑将其支撑于负环钢管片上。

为保证管片点位的准确，拼装第-8环负期管片叫-

确控制好底部标准块的位置。另外，半物环后时专

必须焊接牢固，确保后盾系统的可靠性。茸匚一:rj

后盾系统详图

盾构基座

4）盾构就位姿态的测量复核

在盾构开始掘进前对盾构的姿态进行测

纵向坡度、横向旋转角、平面偏离值、

里程，盾构姿态的偏差应满足标准要求，并将测量结果报

5）洞门密封装置安装

由于工作井洞圈直径与盾构壳体存在环形白

防止盾构始发和施工期间土体从该空隙流+

保证盾尾通过后能立即进行背衬注浆填充，车站施工时在

洞门圈预埋环形钢圈，盾构始发前在洞门圈借助预埋的钢

圈安装由帘布橡胶板、圆环板、翻板和连接销等组成的始

发密封装置，以起到施工阶段临时的防泥水、防漏浆的作

用。

5、掘进机设备转换

6、盾构连续掘进施工

7、接收井洞口土体加固

8、盾构进入接收

井，并运出地面

1、盾构始发准备工作:

盾构掘进施工的竖井

始发工作井：

满足盾构掘进机安装和出洞施工的要求接收

工作井：

盾构隧道掘进完成后进入接收井,满足盾构

拆卸或转场吊装移位的工作空间要求

竖井施工方法：

沉井法、地下连续墙围护、钢板桩围护

⑴凿除洞门混凝土

施工流程：搭设脚手架一开孔检验加固效果

一凿除洞门第一层混凝土一安装橡胶帘布

板和翻板一安装防磕头装置。

盾构始发前需在洞门上开16个观察孔，

渗漏水现象，若有渗漏水现象，马上

采用冷冻法加固的洞门，继续冷冻，延长

采用旋喷桩加固的洞门，采用注浆法止水，直至观

察孔不再渗漏水为止。

轴线、结构强度等各项技术参数符合

求并能满足盾构施工各阶段受力要求（端头井结构

尺寸和洞门中心已复核且符合设计要求）；

⑵盾构推进、始发/到达施工方案已通过专家评

审，评审意见已予落实或整改，监理细则已编制审

批；

⑶测量、监测方案已审批，监测控制点已按监测方

案布置好，且已测取初始值：

⑷井下控制点已布设且固定

⑸要求的各项端头措施（端头加固、降豕、冷

经完成，各项指标已经达到设计要求外宥检测帆盗

⑹洞门探孔已打，未发现异常情况并满,

求；

⑺始发/接收托架架已经设计验算，结构强度满足要

求；

⑻对盾构隧道沿线的建（构）筑物、管线等设施现有状

况及其承受变形的能力已完成调查，并且制订好切实可

行的防御措施；

⑼施工现场技术交底（含各施工工艺和步骤）已按要求

完成；

⑩人员、机械、材料按要求到位（盾构以

设备拼装就位，并通过相关部门验收）

（1D对本工程潜在的风险进行辩识和分析，有针对性、

可操作性的应急预案编制完成并落实抢险设备、材料、

人员、方案等；

⑫已落实设计、专项施工方案及规范规定的其它要求。

（2）盾构始发

①在洞圈内侧沿发射架轨道直线方向

置，高度与钢轨保持一致。

②盾构初期掘进时前期出土及管片下井由车站预留出土孔

进行。当台车完全进入隧道后，出土及管片下井转至端头

井开口环处进行。

洞圈正面图

防磕头装置详图

构机通过防磕头装置时不旋转刀盘。

④初始发时盾构平推，用刀盘切削土体。由于位于加

固区域内，土体较硬，为控制轴线、保护刀盘，土压

力应略低于理论值，保持在0.15MPa,推进速度不宜过

快，宜小于2.0cm/min；并在推进时按土体加固的情况

在盾构的正面加入发泡剂，以减少刀盘所受扭矩，降

低总推力，改善刀盘受力情况，同时改良正面土体，

便于土体排出。出加固区后为防止盾构"磕头”，将平

衡土压力值设定稍高于理论值；盾构推进轴线略大于

设计坡度。同时根据地层变形量等监控信息对平衡压

力设定值、推进速度等施工参数及时调整。

受力，要观察钢后靠的变形情况，如_

及时采取措施，以免管片上浮。负环管片同加衬石棉

橡胶板缓冲垫。

⑥洞口洞圈环形钢板上预留开启的2#阀门1只。当盾

尾全部始发时，固定好扇形板，启动盾尾注浆，填充

盾尾后空腔，待阀门出浆后关闭阀门，开始掘进且同

步注浆。

⑦当盾尾脱出工作井壁后，调整洞圈止水装置中的圆

环板并与洞门特殊管片焊接成一体，防止水、土的流

失造成地面塌陷或下沉。

2、盾构试掘进

区间隧道采用土压平衡盾构掘进，土

构机切削的泥土充满密封仓并保持适当的土压力来平

衡开挖面的土体，从而达到对盾构机前方开挖面进行

支护的目的。因此，盾构推进过程中，要根据不同地

质、覆土厚度、地面建筑情况并结合地表隆陷监测结

果及时调整设定土仓压力，推进速度要保持相对平

稳，控制好每次的纠偏量，减少对土体的扰动，为管

片拼装创造良好的条件。同步注浆量要根据推进速度、

出谴量和地表监测数据及时调整，将施工轴线与设计

轴线的偏差及地层变形控制在允许的范围内。

根据施工要求，始发口100m范围作为试掘进奥3

施工要对推进参数认真控制，将推进一J'

（如推力、推进速度、出土量、正面土压方等厂和地

面沉降结合起来进行收集、统计、分析，掌握适应地

层的盾构合理的推进参数，以科学地指导后续施工。

(1)掘进土压的控制：掘进时，如给定掘进土耳W

压通常靠改变螺旋输送机的速度来控制3暨施输送机

的速度快，渣土排出的就快，土压就相电瞬低。渣

土排出的慢，土压就相应地上升。一般来说，通过改

变掘进速度也可以控制土压。减慢掘进速度，土压就

降低；加快掘进速度，土压就增加。

出植量的控制

每环理论出殖量(实方)

XD2)X6.282)

XI.5=46.44方/环

虚方约为实方的L5的膨胀系数，约70方/环

(3)推进速度

盾构始发在试验段推进速度在正常情况下应为20-

40mm/min,并根据地面测量数据及时调整盾构正面中

心土压力。

盾构推进中的植土改良

理论上楂土在土压平衡工况模式下支

有以下特征：

a、良好的流塑状态；

b^良好的粘—软稠度;

c、低的内摩擦力;

d、低的透水性。

但一般地层岩土不会自然具有这些特证，从前偏i法

摩擦增大，工作负荷增加。同时，密封像电叫拉摩

状态差时，在压力和搅拌作用下易产生泥附点密固

结等现象，从而无法形成有效的对开挖仓密封和良好

的排土状态。当硝土透水性强时，楂土在螺旋输送机

内排出时无法形成有效的压力递降，土仓内的土压力

无法达到稳定的控制状态。

当硝土满足不了这些要求时，需通过向刀盘、土仓及

螺旋输送机内注入添加剂对楂土进行改良，采用的添

加剂种类主要是泡沫和泥浆。

4、盾构正式掘进

1)盾构正式掘进中加强施工监测，

数,不断完善施工工艺，控制地表最大变形量在-

30T10mm范围内。

2）掘进推进过程中应严格控制盾构方向，确保隧道实

际中线与设计偏差在上、下、左、右均小于50mm。同

时应勤纠偏，坡度和方向不能突变，隧道轴向和折角

变化不能大于0.4%。在缓和曲线、圆曲线段应根据里

程控制掘进方向和偏转角度。

3）盾构推进速度正常控制在2〜4cm/mi|i范围

筑物或与地下构筑物很近时推进速度应;法邈

防推进造成周围土体较大的扰动。

4）推进出土量控制

每环出土量在98〜100%间，同时考虑泡沫与水的改

良，每环出土70m3左右。

5）上述各项工作，必须逐项、逐环、

录。具体要求如下：甘］

①隧道掘进

环号

掘进速度

盾构正面土压力

——刀盘转速、油压、螺旋机转速

——盾构推力、千斤顶开启数量及位置、油压

——盾构内壁与管片外侧环形空隙（上、下、左、右

四处）

②同步注浆

——注浆压力、数量、稠度

——注浆材料配比

注浆试块强度（每日取样试验）

实际注浆量和理论注浆量的百分比

③测量

——盾构倾斜度

——盾构旋转角度

—隧道椭圆度

——推进总距离

——隧道每环衬砌环轴心（X、Y、Z）与设计轴心的

偏差

④隧道渗漏水统计展示图及渗漏水量

施工中应及时将上述记录提交给监理工程师。

管片耕装分为通缝拼装和错缝桥装

（1）通缝拼装——前后环纵缝对齐的一种拼

法，其特点（图3—4）

1）整条隧道整体性差因各环之间仅有纵

向螺栓连接圆环，管片间无牵连。

2）圆环变形大，由于纵向螺栓孔径间隙

产生管片位置的变动，使圆环变形量大。

3）环面平整度差,由于环缝压密量不一

而引起，并使误差累计

4）由于环面累计误差存在造成环向螺栓

难穿。

5）圆环二块管片结缝质量差，易产生喇

叭、转角、内弧面不平及管片相对旋转等。

（图3—5）

1）整条隧道整体性强，纵向变形少；

2）由于每块管片受到其前环、后环与\

本环六块管片的限制，所以圆环变形小：

3）圆环质量好同样对拼装的质量要求—

也很高，不然将影响下环管片拼装精度；

4）环面产生的不平整量不产生累计，而是产

生下一环骑缝管片的断裂。

,'，一H3.

盾构施工的区间隧道，管片衬砌是隧道防水

PO管片拼装的质量直接影响到隧道寿命直

落力，因此严格控制管片安装质量至关重或

1）管片质量要求

管片表面不得出现裂缝、破损、掉角等现象，根据技

术规范要求。

序项目

号

1拼装成环后水平直径与垂直直径

允许偏差（浆液凝固后）

2第一片管片定位量允许偏差3

3相邻管片（环与环、块与块）间4

的“踏步"

4相邻管片肋面允许不平整度5

5环缝张开<2

6纵缝张开<2

2）管片的运输、堆放

管片由运送车辆从管片生产工厂运至施

工场地安装弹性密封条、传力衬垫等，然后根据管片

运输指令经工地门吊垂直运送到编组列车上，再经电

瓶车运至隧道内工作面进行拼装。在这个过程中的各

工序应注意以下问题：

①制定专门的管片运输作业指导书，在管片水平或垂

直运输过程中，所有运输过程中应特别注意对管片的

保护，避免造成损坏；

②管片的存放物场地必须平整，并用

铺设成管片堆放垫墩；

③管片的堆放层数不可超过三块，以免造成管片压

坏，堆放时块与块之间应以方木支垫;

④在管片经门吊进行垂直时必须采用合格的吊装带，

确保施工的安全；

⑤管片的供应顺序、型号等必须根据施工需要按工程

师下达的管片运送指令进行，避免因管片运送错误导

致工序时间的耽误。

3）防水等材料的安装

①弹性密封垫、自粘性橡胶薄板、传

及石棉橡胶板的使用必须按设计要求进行，避免错用

漏用；

②密封垫等材料的安装要制定专门的作业指导书，并

要求在施工中必须严格执行。在弹性密封垫粘贴安装

前应清除管片上预留凹槽接触面的灰尘，防止安装后

剥离、脱落。安装时应特别注意，弹性密封垫必须精

确的粘贴在凹槽的正中位置，以保证管片拼装时弹性

密封垫能以紧大接触面积。

③在存放管片进行密封垫粘贴的场地

潮设备，避免密封垫或软木传力衬垫与

④在管片拼装前，若因故导致弹性密封损坏或水膨胀

条发生了预膨胀，则必须重新更换弹性密封垫；

⑤石棉橡胶的使用必须按工程师的技术交底进行，坚

决杜绝使用错误。以免引起拼装困难等不良后果。

拼装时先拼装底部标准块，然后按

拼装两侧的标准块和邻接块，最后拼装冢

块拼装时先搭结二分之一环宽，径向推上，再纵向插

入。

4）纵、环向螺栓连接

本标段均采用M30弯螺栓，每环纵向10根，环向12

根，计22根/环。

管片连接是保证管片拼装质量的重要环节

质量十分重要。施工时对管片连接件应按Q

进行抽查，连接件还应经防腐处理，盐雾石个区

间做两次。同时，在施工过程中还应加强施工控制,

做到以下几点:

①为防止管片拼装时产生“踏步”，紧固螺栓前必须认

真的进行对位；

②管片连接螺栓必须拧紧，螺栓紧固采取多次尉麴

方式。管片拼装过程中安装一块初紧户初蟹径U拂芸

结束后应及时对环纵向螺栓进行二次紧肃信构掘进

下一环时，借助推进油缸推力的作用，再一次紧固所

有螺栓尤其纵向螺栓。隧道贯通后，必须对所有环纵

向螺栓进行复紧；

5）环面超前量的控制

定期检查管片环面超前量，当超前值过大时应用软性

楔块给予纠正，保证管片整环环面与隧道轴线的垂直

度。

为保证管片的拼装质量，应制定专门的管片捕战作业

指导书，对拼装施工人员必须进行岗位培训。同时，

要求在施工中还必须做到：

①在管片拼装之前要清除盾尾拼装部位的楂土等异

物，并检查管片的型号、外观以及密封材料的粘贴情

况，若型号与管片运送指令不符应立即更换，有损坏

必须修复后才可拼装；

②拼装时应避免损坏管片和密封条，,若

损伤，应更换完好的管片拼装并对受损；

补，密封条受损也必须更换。

③腐蚀性地层必须在管片外侧涂抹防腐蚀材料。

6、同步注浆和二次注浆

盾构施工引起的地层损失和盾构隧道周围受扰动或受

剪切破坏的重塑土的再固结以及地下水的渗透，是导

致地表沉降的重要原因。为减少和防止地表沉降，在

盾构掘进过程中，要尽快在脱出盾尾的衬砌管片背后

同步注入足量的浆液材料充填盾尾环形建筑空隙。

1）注浆目的

管片衬砌背后注浆是盾构施工中的一

序，其目的主要有以下三个方面：

①及时填充盾尾建筑空隙，支撑管片周围岩体，有效

地控制地表沉降；

②凝结的浆液作为盾构施工隧道的第一道防水屏障，

增强隧道的防水能力；

③为管片提供早期的稳定并使管片与周围岩体一体

化，有利于盾构掘进方向的控制，并能确保盾构隧道

的最终稳定。

2）注浆方式和特点一7

本标段区间隧道穿越及施工影响范围内施孱麻（质主

要为粉质粘土及淤泥质粘土层。地层自稳能力墓，盾

构掘进后受扰动的围岩不能自稳，易产生坍塌变形，

从而引起地表沉降，采用同步注浆及时回填，必要时

再以二次补强注浆进一步填充，确保对盾尾建筑空隙

填充密实。

①同步注浆

根据隧道洞身穿越地层的特点，为能尽

筑空隙及时支撑管片周围岩体，防止地层产生过大变

形而危及周围环境安全，采用盾构边掘进边注浆方

式，通过盾构机自设的同步注浆系统及管片预留注浆

孔，注浆在盾构尾建筑空隙形成的同时进行。

②二次注浆

同步注浆使盾尾建筑空隙得到及时填

地表沉降得到控制，在浆液凝固后，强度得到提高,

但可能有局部不够均匀或因浆液固结收缩产生空隙，

因此为提高背衬注浆层的防水性及密实度，必要时再

补充以二次注浆，进一步填充空隙并形成密实的防水

层，同时也达到加强隧道衬砌的目的。

致使地表沉降得不到有效控制或管

渗漏的情况下才实施。施工时采用地表沈

反馈，结合洞内超声波探测管片衬砌背后有无空洞的

方法，综合判断是否需要进行二次注浆。

3）注浆材料、浆液配比及性能指标羡

盾构施工背衬注浆宜选用具有料源广：赤性魁露、经

久耐用、固结实体强度能达到设计要求、对地下水和

周围环境无毒性污染、价格低廉等特点的材料。注浆

浆液要流动性好，便于盾构移动过程中持续不停的注

浆，而一环注浆结束后，浆液凝固有较好的强度，具

有膨胀性，避免后期收缩变形，二次注浆材料要可注

性强，能补充同步注浆的缺陷，对同步注浆起充填和

补充作用。

同步注浆、二

能指标如下表。

浆液配比和性能指标表

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当地下水特别丰富时，需要对地

同时为了及早建立起浆液的高粘度，以便在浆液陛

隙中充填的同时将地下水疏干（将地下施压2

处），获得最佳充填效果，这时需要将浆液的凝胶时

间调整至打7min,必要时二次注浆可采用水泥-水玻璃

双液浆。

4）注浆设备

同步注浆采用盾构机后配套附带的同步注浆系统，补

强注浆采用自备的KBY-50/70双液注浆泵。

同步注浆浆液在洞外拌制，采用自行设计的浆液拌合

站，拌制好的浆液由转驳泵运到洞内泵入盾构机自备

的储浆罐中待注。

二次补强注浆管及孔口管自制，

吊装孔的配套能力，能够实现快速接卸

浆的功能，并配备泄浆阀。

①注浆压力

同步注浆时要求在地层中的浆液压力大于该点的静止

水压力及土压力之和，做到尽量填补同时又不产生劈

裂。注浆压力过大，管片周围土层将会被浆液扰动而

造成后期地层沉降及隧道本身的沉降，并易造成跑

浆；而注浆压力过小，浆液填充速度过慢，填充不充

足，会使地表变形增大，依据深圳地质情况，同步注

浆压力一般为0.2〜0.5Mpa,二次注浆压力为0.37）.6Mpa。

②注浆量

同步注浆量理论上是充填盾尾建筑空隙」但同向要考

虑盾构推进过程中的纠编、浆液渗透（与地质情况有

关）及注浆材料固结收缩等因素。注浆量可用下式进

行计算：

Q=VX式中：Q——注浆量（m3）

X——注浆率（取1.4〜2.0,曲线地段及粉细砂地层段

取较大值，其它地段根据实际情况选定）

V--------盾尾建筑空隙（m3）

①施工前应进行详细的浆液配比试验，选定合适的注

浆材料、添加剂及浆液配比，保证所选浆液配比、强

度、耐久性等物理力学指标满足工程的设计要求；

②制定详细的注浆施工设计和工艺流程及注浆质量控

制程序，并制定专门的作业指导书。严格按要求实施

注浆、检查、记录、分析，及时做出P（注浆压力）

Q（注浆量）一t（时间）曲线，分析注浆效果，反馈

指导下次注浆，并及时报监理工程师；

③注浆作业由专人进行，上岗前应通过培训，施工过

程应由富有经验的土木工程师负责注浆技术指导工

作；

④根据洞内管片衬砌变形和地面及周

测结果，及时进行信息反馈，修正注

法，发现情况及时解决。

⑤做好注浆设备的维修保养、注浆材料供应，以保证

注浆作业顺利连续不中断的进行；

⑥做好注浆孔的密封，保证其不漏水。

盾尾油脂和泡沫的加注

⑴盾尾油脂

为防止盾构推进时，地下水及同步注浆浆液从盾尾窜

入隧道，须在盾尾钢丝刷位置注盾尾油脂，以达到盾

构的密封功能。为了能安全并顺利地完成区间隧道的

掘进任务，必须切实地做好盾尾油脂的压注工作。

由于本地层风化岩层较多，透水性较强，施工时应勤

注油脂。

⑵泡沫

当盾构机遭遇硬风化岩层或者在加固_

增加，这时候需要往开挖仓前注泡沫或者水以改良土

壤。另外，淤泥质土层会影响土仓中土压传感器的正

常工作，这会带来地表隆沉超标等一系列的问题，此

时同样需要加注泡沫或者水，使得土压传感器正常反

应开挖面的土压。

7、盾构接收L梢1

盾构的接收到达是指从盾构机到达下一站接收井之前50m到盾构机贯通区间

隧道进入车站接收井被推上盾构接收基座的整个施工过程。因此，盾构的到

达相对于区间隧道的施工有其特殊性和重要性。其工作内容包括：盾野机定

位及接收洞门位置地层加固、复核测量、徜门处理、安装洞门圈密封硬备、

安装接收基座、洞门拉紧装置等。

当盾构施工进入盾构到达范围时，应对盾弱如面圆

进行准确的测量，明确成洞隧道中心轴线与隧道设计中

心轴线的关系，同时应对接收洞门位置进行复核测量,

确定盾构机的贯通姿态及掘进纠偏计划。在考虑盾构机

的贯通姿态时需注意两点：一是盾构机贯通时的中心轴

线与隧道设计中心轴线的偏差，二是接收洞门位置的偏

差。综合这些因素在隧道设计中心轴线的基础上进行适

当调