隧道掘进机施工技术毕业论文初稿.doc

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1、湖南高速铁路职业技术学院 毕业论文（ 2013 届）论文题目： 隧道掘进机施工技术 姓 名：_张宇峰_系（院）： 铁道工程系 专业名称：_城市轨道交通工程技术_指导老师：_曾锟_ 2013年 6 月 10 日湖南高速铁路职业技术学院工程系学生毕业设计（论文）成绩评议表专业班级城轨1004班学号201000001262姓名张宇峰毕业设计（论文）题目隧道掘进机施工技术指导教师评语指导教师签名： 年 月 日评阅教师意见评阅教师签名： 年 月 日答辩小组意见成绩评定为： 组长签名： 年 月 日系部答辩委员会意见 主任签名： 年 月 日 系部签章：备注：成绩按优秀、良好、合格、不合格评定湖南高速铁路职业

2、技术学院铁道工程系毕业论文开题报告论文题目隧道掘进机施工技术毕业论文小组成员序号姓名班级联系电话手机电子信箱/QQ1张宇峰城轨10046949842282 34选题背景、意义目前，建造隧道的方法不外乎两大类，一类是明挖技术，另一类是暗挖技术。明挖技术仅适合在地下浅层建造隧道的场合，暗挖技术主要可分为矿山法和掘进机法，将矿山法用于软土层建造隧道是极为勉强的，而隧道掘进机既可以在软土中建造隧道，又可以在岩石甚至软土与岩石相间的地层中建造隧道，因此，用隧道掘进机建造隧道是极为普遍的。隧道掘进机是一种高智能化，集机械、电气、液压、气动、激光、计算机和自动控制、网络控制技术等专业技术于一体的隧道施工重大

3、技术装备。研 究内 容1、圆隧道施工建设过程中的施工工艺、施工组织安排2、挖掘机隧道工程的风险管理，建设期间的动态风险管理技术路 线、方案1、 隧道掘进机施工技术现状2、 隧道掘进机的工作原理3、 土压平衡式盾构机施工方法4、 圆隧道施工建设过程中的施工工艺、施工组织安排5、 挖掘机隧道工程的风险管理，建设期间的动态风险管理计 划进 度20121220131 在学校图书馆查阅关于公路路基的书籍以及利用电子阅览室上网查看相关期刊以及论文。2013220135参加顶岗实习，与现场技术人员交流有关隧道掘进机施工技术，整理资料，并及时报告给论文指导老师。2013520136将各种渠道获取的资料进行汇总

4、，与现场技术人员、学校指导老师保持联系，并按专业技术人员、指导老师的批示进行修改。20136论文的初稿给老师审核，通过老师指点进行必要的修改，最终打印论文进行毕业答辩。指导老师意见（对本选题的深度、广度及工作量的意见和对设计结果的预测）指导教师签名: 年 月 日毕业设计（论文）进度检查表系 铁道工程系 专业班级 城轨1004班 学生姓名 张宇峰题 目隧道掘进机施工技术毕业设计（论文）进度检查表设计时 间阶段工作内容导师签名检查日期2013年1月2013年2月资料收集2013年2月2013年3月选题2013年3月2013年4月确定论文的研究内容2013年4月2013年5月论文撰写2013年5月2

5、013年6月论文修改注：1、各阶段工作内容包括：查阅文献、调研、文献综述、开题报告、设计方案、过程计算、上机、绘图、实验、撰写毕业设计（论文）等。2、指导教师在检查阶段工作进度完成情况后签名，本表由指导教师保存。中文摘要今天的全球，已有一半以上的人口居住在城市，人口超过100万的城市已达400个以上。现代城市发展的模式应该是可持续的，这意味着城市向市民提供便捷交通、清洁水源的同时，还必须尽可能地减少人类的生态足迹，地下隧道为城市可持续发展提供了一个很好的解决方法。建造隧道的方法不外乎两大类，一类是明挖技术，另一类是暗挖技术。明挖技术仅适合在地下浅层建造隧道的场合，但在城市中绝大多数情况下是不允

6、许的：暗挖技术主要可分为矿山法和掘进机法，将矿山法用于软土层建造隧道是极为勉强的，而隧道掘进机既可以在软土层中建造隧道，又可以在岩石甚至软土与岩石相间的地层中建造隧道，因此隧道掘进机建造隧道是极为普遍的。泥水盾构和土压平衡盾构同属削土密封式压力平衡盾构，这两种盾构方式称之为现代盾构技术。进入20世纪80年代后，盾构技术发展的主流大致从以下两个方面延伸：(1)日本人注重的开发不同几何形状的盾构机技术；（2）欧洲诸国（特别是德国）致力于研究能适合不同地层的多功能技术（Combined Shields）隧道掘进机技术的现状可概括如下：（1）设计概念和施工方法呈多样性；（2）受其他学科进展的推动，特别

7、是计算机技术的日新月异，隧道掘进机技术目前正处于快速发展阶段，而且对隧道掘进机技术的发展趋势难以预测；（3）世纪之交的人类比以往任何时候都更注意环境保护和可持续发展，隧道掘进机因此获得比以往任何时候更多的应用。针对隧道掘进机的施工技术，借鉴已有成果和资料，结合工程现场实际情况，将详细介绍遂道盾构掘进的具体施工工艺和风险管理等要点。关键字：掘进机法 盾构技术 压力平衡 施工工艺 风险管理AbstractTodays global, more than half of the population living in the city, has a population of more than

8、1000000 of the city has reached more than 400. Modern city development model should be sustainable, which means the city with convenient transportation, clean water to the people at the same time, also must as far as possible to reduce the ecological footprint of human, provides a good solution for

9、sustainable development of the city underground tunnel. The construction of the tunnel method nothing more than two kinds, one kind is the excavation technique, another kind is the excavation technology. Only suitable for shallow underground tunnel excavation occasions technology, but in the city in

10、 the vast majority of cases are not allowed: excavation technology can be divided into mining method and the method of TBM, the mining method for soft soil tunnel construction is extremely narrow, and the tunnel boring machine can construct a tunnel in in the soft soil, and can build a tunnel in roc

11、k and soft soil and rock and stratum, so the tunnel boring machine construction of tunnel is extremely common.Pressure balance shield are cut sealed pressure balance shield slurry shield and soil, the two kind of shield method called modern shield technology. In nineteen eighties, the mainstream of

12、the development of shield technology extends roughly from the following two aspects:(1) the development of Japanese focus on different geometry of the shield machine technology;(2) European countries (notably Germany) multifunctional technology research can be suitable for different formation (Combi

13、ned Shields)Present situation of technology of tunnel boring machine can be summarized as follows:(1) the design concept and construction method is diversity;(2) driven by other science progress, especially computer technology change rapidly, technology of tunnel boring machine is currently in a sta

14、ge of rapid development, and the development trend of the technology of tunnel boring machine is difficult to predict;(3) at the turn of the century mankind ever more attention to environmental protection and sustainable development, tunnel boring machine won more than ever before application.Accord

15、ing to the construction technology of tunnel boring machine, reference to previous research and data, combined with the actual situation of the project site, will introduce the tunnel excavation construction technology and risk management.Key Words: Method of TBM Shield technology Pressure balance C

16、onstruction technology Risk management目 录第一章 隧道掘进机技术111 隧道掘进机的定义112 盾构技术的概念113 盾构技术的特点114 盾构掘进技术的工作原理215 盾构隧道掘进机2151 盾构隧道掘进机的工作原理2152 盾构隧道掘进机分类3153 盾构机的发展历史516盾构选型的重要性5第二章圆形土压平衡式盾构隧道工程施工621 圆形土压平衡式盾构的构成及原理6211 圆形土压平衡式盾构机的主要构成6212圆形土压平衡式盾构机的工作原理6213 圆形土压平衡式盾构机的施工工艺流程822 施工组织设计编制8221 施工组织设计编制的目的和要求822

17、2 施工组织设计的编制依据8223 施工组织设计编制的主要内容9224施工组织设计的改进923 隧道施工工序及质量控制923. 1盾构推进的前期准备工作9232 盾构出洞10232.110232.210233盾构出洞段施工10234盾构推进时的同步注浆和衬砌壁后补压浆12235管片防水涂料的制作13236 管片拼装13237特殊段盾构推进施工14第三章掘进机隧道工程的风险及其管理1631掘进机隧道施工的主要风险因素1632工程风险管理1632. 1工程实施风险管理的意义1632. 2工程实施风险管理的基本内容1733建设期间的动态风险管理18331动态风险管理的含义1833. 2建设期间的安全

18、及动态风险管理目标18第四章隧道掘进机产业化19参 考 文 献 ：20致谢21第一章 隧道掘进机技术11 隧道掘进机的定义隧道掘进机可定义为：通常是在金属外壳的掩护下进行岩土层的开挖或切割、岩土颗粒排运、管片拼装或衬砌现浇、整机（同时）推进和衬砌壁后灌浆的隧道挖掘机机械系统。用于土层的隧道掘进机通常被称为盾构，在实际工程中，隧道掘进机和盾构的称呼并不严格区分，盾构机全名盾构隧道掘进机，以下将简称为盾构。12 盾构技术的概念盾构技术是在地面下暗挖隧洞的一种施工方法。它使用地铁盾构机在地下掘进，在防止软基开挖面崩塌或保持开挖面稳定的同时，在机内安全地进行隧洞的开挖和衬砌作业。其施工过程需先在隧洞某

19、段的一端开挖竖井或基坑，将地铁盾构机吊入安装，地铁盾构机从竖井或基坑的墙壁开孔处开始掘进并沿设计洞线推进直至到达洞线中的另一竖井或隧洞的端点。 13 盾构技术的特点使用盾构技术进行隧洞施工具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响、开挖时可控制地面沉降、减少对地面建筑物的影响和在水下开挖时不影响水面交通等特点，在隧洞洞线较长、埋深较大的情况下，用盾构技术施工更为经济合理。14 盾构掘进技术的工作原理盾构技术施工法主要由稳定开挖面、挖掘及排土、衬砌包括壁后灌浆三大要素组成。其中开挖面的稳定方法是其工作原理的主要方面，也是区别于硬岩掘进法或比硬岩掘进法复杂的主要方面。大多数硬岩

20、岩体稳定性较好，不存在开挖面稳定问题。15 盾构隧道掘进机盾构机，全名叫盾构隧道掘进机，是一种隧道掘进的专用工程机械，现代盾构掘进机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能，涉及地质、土木、机械、力学、液压、电气、控制、测量等多门学科技术，而且要按照不同的地质进行“量体裁衣”式的设计制造，可靠性要求极高。盾构掘进机已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。用盾构机进行隧洞施工具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响、开挖时可控制地面沉降、减少对地面建筑物的影响和在水下开挖时不影响水面交通等特点，在隧洞洞线

21、较长、埋深较大的情况下，用盾构机施工更为经济合理。151 盾构隧道掘进机的工作原理盾构机的基本工作原理就是一个圆柱体的钢组件沿隧洞轴线边向前推进边对土壤进行挖掘。该圆柱体组件的壳体即护盾，它对挖掘出的还未衬砌的隧洞段起着临时文撑的作用，承受周围土层的压力，有时还承受地下水压以及将地下水挡在外面。挖掘、排土、衬砌等作业在护盾的掩护下进行。据了解，采用盾构法施工的掘进量占京城地铁施工总量的45%，目前共有17台盾构机为地铁建设效力。虽然盾构机成本高昂，但可将地铁暗挖功效提高8到10倍，而且在施工过程中，地面上不用大面积拆迁，不阻断交通，施工无噪音，地面不沉降，不影响居民的正常生活。不过，大型盾构机

22、技术附加值高、制造工艺复杂，国际上只有欧美和日本的几家企业能够研制生产。盾构机根据工作原理一般分为手掘式盾构，挤压式盾构，半机械式盾构（局部气压、全局气压），机械式盾构（开胸式切削盾构，气压式盾构，泥水加压盾构，土压平衡盾构，混合型盾构，异型盾构）。泥水式盾构机是通过加压泥水或泥浆(通常为膨润土悬浮液)来稳定开挖面，其刀盘后面有一个密封隔板，与开挖面之间形成泥水室，里面充满了泥浆，开挖土料与泥浆混合由泥浆泵输送到洞外分离厂，经分离后泥浆重复使用。土压平衡式盾构机是把土料(必要时添加泡沫等对土壤进行改良)作为稳定开挖面的介质，刀盘后隔板与开挖面之间形成泥土室，刀盘旋转开挖使泥土料增加，再由螺旋输

23、料器旋转将土料运出，泥土室内土压可由刀盘旋转开挖速度和螺旋输出料器出土量(旋转速度)进行调节。152 盾构隧道掘进机分类（1）盾构机根据工作原理一般分为手掘式盾构，挤压式盾构，半机械式盾构（局部气压、全局气压），机械式盾构（开胸式切削盾构，气压式盾构，泥水加压盾构，土压平衡盾构，混合型盾构，异型盾构）。 （2）盾构机根据其适用的土质及工作方式的不同主要分为压缩空气式、泥水式，土压平衡式盾构机等不同类型。下面简单介绍后两种：泥水式盾构机是通过加压泥水或泥浆(通常为膨润土悬浮液)来稳定开挖面，其刀盘后面有一个密封隔板，与开挖面之间形成泥水室，里面充满了泥浆，开挖土料与泥浆混合由泥浆泵输送到洞外分离

24、厂，经分离后泥浆重复使用。土压平衡式盾构机是把土料(必要时添加泡沫等对土壤进行改良)作为稳定开挖面的介质，刀盘后隔板与开挖面之间形成泥土室，刀盘旋转开挖使泥土料增加，再由螺旋输料器旋转将土料运出，泥土室内土压可由刀盘旋转开挖速度和螺旋输出料器出土量(旋转速度)进行调节。 泥水式盾构机 土压平衡式盾构机根据盾构机不同的分类，盾构开挖方法可分为：敞开式、机械切削式、网格式和挤压式等。为了减少盾构施工对地层的扰动，可先借助千斤顶驱动盾构使其切口贯入土层，然后在切口内进行土体开挖与运输。a.敞开式开挖手掘式及半机械式盾构均为半敞开式开挖，这种方法适于地地质条件较好，开挖面在掘进中能维持稳定或在有辅助措

25、施是能维持稳定的情况，其开挖一般是从顶部开始逐层向下挖掘。若土层较差，还可借用千斤顶加撑板对开挖面进行临时支撑。采用敞开式开挖，处理孤立障碍物、纠偏、超挖均为其它方式容易。为尽量减少对地层的扰动，要适当控制超挖量与暴露时间。b.机械切削式开挖指与盾构直径相仿的全断面旋转切削刀盘开挖方式。根据地质条件的好坏，大刀盘可分为刀架间无封板及有封板两种。刀架间无封板适用于土质较好的条件。大刀盘开挖方式，在弯道施工或纠偏是不如敞开式开挖便于超挖。此外，清除障碍物也不如敞开式开挖。使用大刀盘的盾构，机械构造复杂，消耗动力较大。目前国内外较先进的泥水加压盾构、土压平衡盾构，均采用这种开挖方式。c.网格式开挖采

26、用网格式开挖，开挖面由网格梁与格板分成许多格子。开挖面的支撑作用是由土的粘聚力和网格厚度范围内的阻力而产生的。当盾构推进是，土体就从格子里挤出来。根据土的性质，调节网格的开孔面积。采用网格式开挖时，在所有千斤顶缩回后，会产生较大的盾构后退现象，导致地表沉降，因此，在施工务必采取有效措施，防止盾构后退。d.挤压式开挖全挤压式和局部挤压式开挖，由于不出土或只部分出土，对地层有较大的扰动，在施工轴线时，应尽量避开地面建筑物。局部挤压时施工时，要精心控制出土量，以减少和控制地表变形。全挤压式施工时，盾构把四周一定范围内的土体挤密实。153 盾构机的发展历史盾构机问世至今已有近180年的历史，其始于英国

27、，发展于日本、德国。近30年来，通过对土压平衡式、泥水式盾构机中的关键技术，如盾构机的有效密封，确保开挖面的稳定、控制地表隆起及塌陷在规定范围之内，刀具的使用寿命以及在密封条件下的刀具更换，对一些恶劣地质如高水压条件的处理技术等方面的探索和研究解决，使盾构机有了很快的发展。国外主要生产厂家有日本三菱重工人川崎重工、日立造船、德国海伦克内希特(HerrenknechtAG)公司等。盾构机尤其是土压平衡式和泥水式盾构机在日本由于经济的快速发展及实际工程的需要发展很快。德国的盾构机技术也有独到之处，尤其是在地下施工过程中，保证密封的前提以及高达0.3MPa气压的情况下更换刀盘上的刀具，从而提高盾构机

28、的一次掘进长度。德国还开发了在密封条件下，从大直径刀盘内侧常压空间内更换被磨损的刀具。16盾构选型的重要性盾构是进行土体开挖、正面支护和隧道衬砌结构安装的施工机具，盾构的类型由支护、挖土、排土的方式来区别。用什么技术来支护盾构正面土体，保证土体不流失、坍塌，用什么技术挖土，挖下的土体用什么方法运至地面，这些都与盾构施工所经过的地层土体性能、特征有关，根据土体对盾构推进施工的影响及盾构施工时将对土体产生的影响进行分析，选择适应工程全过程施工的盾构技术十分重要。盾构在施工中，既要保证盾构正面的土体不流失、不坍塌，又要把切削下来的土方顺利的送至地面，并保护施工人员在盾构内安全制造隧道，所以，就必须对

29、工程线路的土质作充分的了解，否则就不能保证工程的顺利进展。如在肇嘉浜路排水工程中，就因为对全线路的土质了解不透，在施工中，支护正面地层土体采取的措施缺乏针对性，使施工进展不顺利；又如广州地铁工程，先采用滚刀切削土体，发现滚刀被粘土包裹，根本无法把土切削下来，因为土层的R值较大，但却是粘性的（粘性土处于半固态的情况下R值很大，当遇洪水时，土性就发生变化），增加了刀盘的扭矩，并使正面温度升高，给施工带来极大困难，经改换了刀具后，才使施工顺利进行；再如污水处理过程中，由于刀盘的进土孔构造不适应土的特性，切下来的土不能畅通进入土仓，出现刀盘正面将土体碾磨成泥饼的现象，使推力急剧增大，正面挤压扰动破坏地

30、层，中断了施工，在调整了进土孔的构造后，才继续施工。从以上三个工程实例可以看出，违背了“支护、挖土、排土3项技术措施必须适应工程所处地层的土质”选型原则，将给施工带来极大的麻烦。第二章圆形土压平衡式盾构隧道工程施工21 圆形土压平衡式盾构的构成及原理211 圆形土压平衡式盾构机的主要构成圆形土压平衡式盾构机的主要由以下部分构成：盾构壳体、刀盘及驱动系统、螺旋输送机、管片拼装机、推进系统、集中润滑系统、盾尾密封系统、同步注浆系统、加泥系统、皮带输送机、人行闸、液压系统、电气控制系统及其其他后配套车架辅助系统等。土压平衡式盾构（EPBS）开挖面装有全断面切削刀盘，在切口环与支撑环间设有密封隔板，使

31、前面切口环部分形成密封隔舱，同时在盾构下部或中心设有长筒形螺旋输送机的进土口，排土口设在密封隔舱外，而在支撑环上安装有推进千斤顶，盾尾装有管片拼装机和密封系统。 上海隧道工程股份有限公司圆形盾构机 盾构机主要构成 212圆形土压平衡式盾构机的工作原理圆形土压平衡式盾构主要是利用全断面切削刀盘上的刀具，在刀盘扭矩和千斤顶推力的作用下，对正面土体进行切削。切削下来的土体经刀盘开口进入刀盘后面的密封隔舱，必要时通过配备的加泥（泡沫）系统对舱内土体进行改良，使其具有良好的塑流性和较少的粘结力，再通过可控转速的螺旋输送机和后续皮带输送机连续地进行弃土。为了减少盾构掘进对地层的扰动，保证盾构开挖面的稳定，

32、必须高度关注各施工参数的关联性，严格控制掘削量与出土量的平衡，其通用的控制方法有以下3种:1) 调整螺旋输送机出土速度首先通过理论计算和经验修正，设定基本的平衡土压力；再根据盾构机的技术参数和地质条件，设定正常的掘进速度和刀盘转速，形成盾构掘削量的基本参数；然后按螺旋输送机的参数决定排土效率，以得到每一环衬砌的出土量及出土速度；最后通过调节螺旋机的转速，使出土量与盾构掘削量匹配，维持平衡土压力，达到稳定开挖面的目的。2）调整盾构掘进速度根据理论设定的开挖面平衡土压力和螺旋输送机的技术参数，形成每一环衬砌出土量的初始施工参数；然后通过盾构推进速度参数的控制，使盾构掘削量和出土量有机地匹配，保证土

33、舱内土体具有适当压力，并与开挖面水土压力保持动态平衡，以减少盾构掘进对地层的扰动，从而达到控制地面隆沉的目的。3）同时控制螺旋机出土速度和盾构掘进速度根据理论计算，设定设定初始的螺旋机出土速度和盾构掘进速度，在盾构施工过程中，由盾构司机同时对上述2个参数进行调整，满足开挖面水土压力平衡。但是，通过控制螺旋输送机排土闸门的开口度和螺旋输送机的旋转速度来控制土压平衡比较简单，也是最为实用的。213 圆形土压平衡式盾构机的施工工艺流程22 施工组织设计编制221 施工组织设计编制的目的和要求为了满足工程施工要求，对工程项目施工和生产过程进行组织设计。施工组织设计中的详细程序和格式等，应与业主的要求、

34、施工单位总部的作业指导书和项目活动的复杂程度相适应。尽可能简明，符合规定要求。222 施工组织设计的编制依据圆形土压平衡式盾构隧道施工组织设计的编制依据如下：1) 业主的各类要求：质量、安全、进度、文明施工等等；2) 施工区域周围实际环境情况；3) 工程的设计及相关要求；4) 相关的法律法规及标准施工组织设计应对项目施工前期准备及施工工程中可能对周围环境造成的影响提出可行的控制措施，并落实在实际施工管理中。223 施工组织设计编制的主要内容1）工程概况和特点；2）工程地质条件和周边环境条件；3）工程总体施工部署和进度计划安排；4）施工现场总平面布置；5）只要的施工方法和技术措施；6）主要的资源

35、安排：工程用料数量及使用计划、施工机械及使用计划、劳动力组织及使用计划；7）质量、安全、环境保证体系及文明施工管理措施；8）项目降低成本、节约措施；9）工程风险分析及相应的应急预案。224施工组织设计的改进项目的施工组织设计经上级主管部门批准后，需严格落实到工程开展的每一道工序中。在实施过程中，发现施工组织与实际有较大矛盾，项目技术负责人应根据实际情况进行施工组织的改进工作，并及时上报上级部门批准和备案。23 隧道施工工序及质量控制结合上海轨道交通杨浦线（M8线）期工程曲阜路站人民广场站区间盾构推进施工实际情况，对盾构法隧道施工工序及质量控制作详细介绍。23. 1盾构推进的前期准备工作231.

36、2盾构基座盾构基座为钢结构预制成榀，盾构基座位置按洞口实际中心位置和设计轴线准确放样，基座安装时按照测量放样的基线，吊入井下就位焊接。231.3 负环管片拼装工作井内尺寸为23.4m11.36m，盾构后座由十环负环管片拼装而成，考虑到盾构车架的转接及长轨道的吊运需要，其中设开口环8环、闭口环2环。第1环负环管片的环面必须符合轴线高程和平面放样的位置，校正到垂直于设计轴线的位置，第1环负环管片的拼装质量是控制管片拼装质量的第一步。2314洞门的密封装置安装由于工作井洞圈直径与盾构外径存有一定的间隙，为了防止盾构出洞时及施工期间土体从该间隙中流失，在洞圈周围安装由橡胶帘布带、圈板等组成的密封装置，

37、并设置注浆孔，作为盾构出洞洞口出现有渗漏现象的堵漏的辅助措施。231.5盾构出洞地基加固处理为了确保盾构出洞施工的安全和更好地保护附近建筑物、行车轨道基础和施工场地，盾构出洞口土体采用深层搅拌桩或旋喷桩等方法进行地基加固。待加固强度达到设计要求后，盾构才能进行出洞施工，否则应采取补加固措施。232 盾构出洞232.1在各项推进施工准备工作完成和各种施工材料具备的条件下，盾构方可进行出洞施工；232.2盾构向洞口靠拢，为避免刀盘上的刀头损坏洞口密封装置，在刀头和洞口密封装置上涂抹黄油以减少摩擦力，通过螺旋机反转的方式向盾构土仓内填充流塑性粘土，建立初步的土舱压力；233盾构出洞段施工233.1盾

38、构穿越加固区盾构出洞后，须耐心磨削洞口加固区，使加固区土体得到充分切削，为控制好刀盘油压和转速，在推进时按工况条件在盾构正面加入水或泥，以减小刀盘扭矩和改良正面的土体，推进速度不宜过快。盾构穿越加固区平衡压力设定值应略低于理论值，盾构坡度须控制在2左右。当盾构出加固区时，为防止由于正面土质变化而造成盾构姿态突然变化，必需及时调整平衡压力，此时推进施工地面变形监测频率须加密，根据地面变形量等信息反馈对平衡压力设定值、推进速度等施工参数作及时调整，以控制盾构切口处地面变形量在35mm为宜。盾尾钢刷必需充满盾尾油脂。当盾尾脱出工作井壁后，调整洞圈止水装置中的弧型板，并与出洞特殊环管片焊接成一体，以防

39、止土体从间隙中流失而造成地面的塌落。2332 后盾支撑在第一环闭口负环管片脱出盾尾后，立即进行后盾“”支撑的安装，盾构推进上部千斤顶顶力通过“”支撑和4根580钢管作轴向力传递，将力传递给2根三榀56号工字钢，其中1根三榀56号工字钢，需通过斜撑把力传递至车站底板。这样，盾构出洞推进时千斤顶的区域及油压可有较大的选择范围，便于盾构出洞施工时轴线的控制。后盾支撑设置完成后，在盾构推进时，应注意观察后座的变形，防止位移量过大而造成破坏。在后靠设置变形观测点，开始时每推进一箱土测量一次，待后靠变形较稳定时每环测量一次，直至后靠稳定后方可停止观测。 2333车架转换前的推进盾构出洞后，车架转接的推进距

40、离约35米。此段施工时应注意对控制的盾构临时管线进行保护，确保盾构正常运行。争取在较短时间内掌握盾构机械设备的性能，熟悉盾构操作要领，控制好盾构施工轴线和地面变形量。此阶段段施工重点要求做好以下的几项工作：A、用最短的时间掌握盾构机的操作方法，掌握机械性能，盾构设备的不足之处提出要求整改。B、了解和认识隧道穿越的土层的性能，掌握这种土层下的土压平衡式盾构的控制方法。C、通过本段施工，加强对地面变形情况的监测分析，掌握盾构推进参数及同步注浆量。234出洞口处理在出洞推进35米后盾构车架进行转接的过程中，出洞口须压注水硬性浆液，其目的在于压密固结洞口土体，杜绝洞口漏泥漏水，同时也为井接头施工时拆除

41、负环提供安全保证。 2341盾构推进和地层变形的控制该工程采用土压平衡式盾构掘进机，其利用压力仓内的土压力来平衡开挖面的土体，从而达到对盾构正前方开挖面支护的目的。平衡压力的设定是土压平衡式盾构施工的关键，维持和调整设定的压力值又是盾构推进操作中的重要环节，这里面包含着推力、推进速度和出土量的三者相互关系，对盾构施工轴线和地层变形量的控制起主导作用，所以在盾构施工中要根据不同土质和覆土厚度、地面建筑物，配合监测信息的分析，及时调整平衡压力值，同时要求推进坡度保持相对的平稳，控制每次纠偏的量，减少对土体的扰动，并为管片拼装创造良好的条件。同时根据推进速度、出土量和地层变形的监测数据，及时调整注浆

42、速度和注浆量，从而将轴线和地层变形控制在允许的范围内。 在盾构施工至旁通道部位时，加强对轴线的控制，使轴线控制在允许偏差范围内，以保证旁通道的施工质量。2342盾构推进主要参数设定A、平衡压力值的设定平衡压力设定值以推进第10环为例，按水土合算原则计算所得土压力为： 正面土压力：P=k0ghP: 土压力（包括地下水）g：土体的平均重度，取17.5KN/M3h：隧道埋深,取7.2米k0：静止土压力经验系数，取0.7 代入公式得：P0.0882MPa0.882kg/cm2本次施工中，盾构在推进第10环时，平衡压力值拟取0.89kg/cm2，同时根据实际情况作及时调整。盾构在掘进工程中均可参照以上方

43、法来取得平衡压力的设定值。具体施工根据盾构埋深、所在位置的土层状况以及监测数据进行调整。B、推进出土量控制每环理论出土量p/4D2Lp/46.342131.57m3/环。盾构推进出土量控制在98100之间。即30.94m3/环31.57m3/环。C、推进速度正常推进时通过调整盾构推进总油压，使盾构刀盘驱动油压、转速及螺旋机驱动油压、速度控制在盾构设备允许的范围内，同时，推进速度应根据刀盘转速，使盾构正面的土体得到充分切削和搅拌，减少盾构推进过程中的土体挤压，故推进速度宜控制在24cm/min之间。D、盾构轴线及地面沉降量控制：盾构推进施工轴线偏离设计轴线不得大于50mm；地面沉降量控制在10m

44、m30mm范围内。234盾构推进时的同步注浆和衬砌壁后补压浆盾构推进中的同步注浆和管片壁后补压浆是充填土体与管片圆环间的建筑间隙和减少后期沉降的主要手段，也是盾构推进施工中的一道重要工序。盾构推进施工中的注浆，选择具有和易性好、泌水性小，且具有一定强度的浆液进行及时、均匀、足量压注，确保其建筑空隙得以及时和足量的充填。每推进一环的建筑空隙为：p（6.3426.22）/41.38M每环的压浆量一般为建筑空隙的200250，即每推进一环同步注浆量为2.76 M33.45 M3。泵送出口处的压力应控制在0.3MPa左右。压浆量和压浆点视压浆时的压力值和地层变形监测数据而定。在管片脱出盾尾30环后，对

45、管片的建筑空隙进行壁后二次注浆，整个区间每隔5环注浆一次，压浆量的控制根据地面变形监测数据确定。压浆属一道重要工序，须指派专人负责，对压入位置、压入量、压力值均作详细记录，并根据地层变形监测信息及时调整，确保压浆工序的施工质量。为防止浆液在注浆系统内的硬化，必须定时对工作面注浆系统、隧道内运输车以及地面上的拌浆系统进行清洗，清洗时间基本控制在每班一次。由于盾构工作面的注浆管路清洗等原因将形成一定的废浆，对工作环境造成污染，所以必须利用平板车、土箱外运。盾尾油脂的压注本区间隧道掘进需要穿过大量建筑物，所以盾构机的盾尾密封功能就显得特别重要。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。235管片防水涂料的制作1、对运输至现场的管片根据管片质保书，进行外观质量验收，确认没有缺角掉边及养护期限等问题，并分类堆放。2、对管片的各防水处理面进行清洁。3、弹性密封垫采用遇水膨胀橡胶与氯丁橡胶复合垫，