盾構施工工藝流程介紹

1、盾構施工工藝流程簡介盾構施工工藝流程簡介中建交通建設集團有限公司一、盾構施工及設備簡介二、施工準備階段三、盾構始發(fā)四、盾構掘進五、盾構到達接收六、貫通隧道收尾 盾構法施工是先在隧道的某段的一端建造豎井或基坑，以供盾構機安裝就位。盾構機從豎井或基坑的墻壁開孔處出發(fā)，沿設計軸線，在具有一定剛度、強度的盾殼防護下構筑隧道，向另一豎井或基坑的設計孔洞推進。殼體為“盾”，構筑為“構”。 盾構機是盾構法隧道施工中最主要的獨特的施工設備，它是一個能支撐地層壓力而又能在地層中推進的圓形或矩形等形狀的鋼筒結構，在鋼筒的前面設置各種類型的支撐和開挖土體的裝置，在鋼筒的中段周圍內面安裝頂進所需的千斤頂，鋼筒尾部是具

2、有一定空間的殼體，在盾尾內可以安裝預制的隧道襯砌塊。一、盾構施工及設備簡介一、盾構施工及設備簡介盾構機外觀盾構機外觀盾構機內部構造盾構機內部構造盾構施工工法具有以下優(yōu)點： 1、地面作業(yè)少，隱蔽性好，因噪音、振動引起的環(huán)境影響??； 2、自動化程度高、勞動強度低、施工速度快； 3、因隧道襯砌屬工廠預制，質量有保證； 4、穿越地面建筑群和地下管線密集的區(qū)域時，周圍可不受施工影響； 5、穿越河底或海底時，隧道施工不影響航道，也完全不受氣候影響； 6、對于地質復雜、含水量大、圍巖軟弱的地層可確保施工安全； 7、在費用和技術難度上不受覆土深度影響。 一、盾構施工及設備簡介一、盾構施工及設備簡介電瓶車龍門吊

3、龍門吊砂漿站 盾構始發(fā)前，對始發(fā)端頭應進行土地加固（俗稱端頭加固）。端頭加固的主要作用及目的是為了緊固土地穩(wěn)定掌子面，以及隔離或阻斷地下水以便避免盾構機始發(fā)時的地面塌陷、噴涌等安全風險。由于端頭加固完成后，為使加固土體達到強度要求，有一定的凝固期（一般為28天），所以一般端頭加固都要在盾構始發(fā)前1個月完成。 端頭加固的方式。端頭加固的主要方式包括深層攪拌法、高壓旋噴法、靜壓注漿、人工凍結法、素砼灌注樁法等。對于土質松軟地層，深層攪拌法、高壓旋噴法、靜壓注漿幾種方法最為常見。 二、施工準備階段 場地規(guī)劃。盾構施工區(qū)域為密集型重復頻繁作業(yè)區(qū)域，因此盾構施工場地的規(guī)劃情況直接影響了盾構施工效率。 施

4、工場地內車輛通行道路在場地允許的情況下，應具備雙向通行能力，且應單獨劃定卸料區(qū)域，如果場地條件受限也應具備管片等材料的運輸車輛與渣土車等其他車輛的會車、錯車能力。 砂漿站布置，應采取與始發(fā)端頭井的就近原則，在保證不影響龍門吊行走線路前提下，保證水泥、膨潤土運輸?shù)却笮蛙囕v的臨時?？颗c管片運輸車輛、渣土運輸車輛的會車、錯車能力。 龍門吊安裝位置應盡量采取就有原則，既在跨度有所保證的情況下，最好將行走軌道基礎建立在現(xiàn)有的圍護結構之上，如果條件不允許或跨度條件受限，則應對龍門吊行走軌道基礎施工地區(qū)進行土體加固，以保證龍門吊基礎的承載能力。 二、施工準備階段 后配套設備選型及安裝。盾構施工配套設備及設施

5、主要包括：盾構機高壓配電柜、配套設備高壓配電柜、砂漿站、龍門吊、電瓶車充電設備、風機、循環(huán)水泵、冷卻塔，以及渣土轉運集土坑、循環(huán)水蓄水池等。 盾構機高壓配電設備應滿足盾構機施工荷載，一般在外部應人工砌筑磚混結構的機房。 地面高壓配電柜應滿足地面及井下配套設備同時運行荷載，一般采用箱式或人工砌筑的磚混結構機房。 砂漿站制漿能力應與盾構掘進速度匹配，安裝前應人工澆筑鋼筋混凝土基礎以便安裝儲料罐，且應人工搭設存放膨潤土、砂、水泥等材料的儲料棚。 電瓶車應滿足盾構施工隧道設計最大坡度能力，一列電瓶車組的土箱配備應滿足盾構施工掘進至少一環(huán)的排土容量。且應至少配備一臺備用牽引車（機頭）。二、施工準備階段二

6、、施工準備階段 充電設備應滿足所有電瓶車電瓶組不間斷供應，且每條隧道應具備一條備用充電柜。充電柜應人工搭設遮雨棚，電池組充電區(qū)域應人工砌筑冷卻水池，一般為磚混結構或素混凝土結構，且為方便吊裝應配備推拉式、可折疊式遮雨棚。 風機、冷卻塔每條隧道至少一臺。 循環(huán)水泵應滿足隧道長距離輸送水壓力要求，且每條隧道應配備一臺備用。 龍門吊，一般來說，龍門吊應配備2臺，一臺45T龍門吊以及一臺16T龍門吊，以同時滿足盾構施工出土和管片材料下井需要。 循環(huán)水蓄水池，容量及吞吐量應滿足盾構機用水需求，一般為人工砌筑磚混結構或鋼板焊接制作。 盾構渣土集土坑應至少滿足容納所有施工隧道48小時正常掘進的排土量，轉運能

7、力應至少滿足所有隧道正常掘進排土速度。一般采用鋼筋混凝土結構。三、盾構始發(fā)階段 始發(fā)基座安裝。盾構始發(fā)基座應滿足對盾構機的整體重量承載力及運轉負荷要求。經(jīng)過測量放線后，基座安裝位置尺寸及標高應滿足盾構機始發(fā)時隧道設計軸線偏差?；M裝完成后應對其進行支撐加固，防止因盾構機推進、扭轉導致基座偏移。一般加固方法采用工字鋼焊接支撐加固。 洞門簾布安裝。盾構始發(fā)前，始發(fā)洞口應安裝橡膠止水簾布。橡膠止水簾布的作用主要是緊密包裹盾構機盾體，與刀盤前方形成密閉空間，防止噴水、漏泥及保壓。洞門簾布的安裝一般采用螺栓緊固安裝于洞門環(huán)梁上，以扇形板或折疊板壓緊簾布。 盾構機吊裝下井及組裝調試。盾構機吊裝下井應由具

8、備相應施工資質的專業(yè)吊裝單位負責進行。盾構機組裝一般由施工單位自行組裝或聘請專業(yè)隊伍進行組裝。組裝完成后應對盾構機進行調試，一般調試過程分系統(tǒng)分邏輯關系順序進行。三、盾構始發(fā)階段 反力架安裝。盾構機組裝完成后應安裝反力架。反力架主要為盾構機提供軸向推進力，反力架安裝位置尺寸應以基準環(huán)中心與盾構機機身軸線位置相符。反力架一般采用鋼結構，人工配合吊裝設備進行組裝及加固。 始發(fā)洞門鑿除。始發(fā)洞門端頭在始發(fā)前應進行水平探孔探水，確保加固效果。在止水效果良好的情況下可以進行洞門鑿除作業(yè)。洞門范圍內車站圍護結構若為鋼筋混凝土結構，則應剔鑿至內側鋼筋面便停止，在盾構機刀盤及盾體進入始發(fā)洞之前割除掌子面鋼筋，

9、間隔時間不宜過長造成掌子面坍塌危險。洞門范圍內車站維護結構若為玻璃纖維筋混凝土結構，則洞門是否鑿除、鑿除深度視具體情況而定。 負環(huán)拼裝。在盾構機調試完成，且反力架安裝加固完成后，可進行負環(huán)拼裝。拼裝的負環(huán)管片若孔位及型號相同，則可采用舊管片拼裝，但要求舊管片的損壞程度不影響管片成型后的整體強度及剛度。否則，應使用新管片進行拼裝。 三、盾構始發(fā)階段 正常始發(fā)。盾構機始發(fā)指當盾構機具備條件時，刀盤開始切削掌子面土體，盾構開始進尺。始發(fā)時，盾構機進尺速度不宜過快，避免造成盾體旋轉。始發(fā)時，盾構機不宜過早排土，應在土倉內逐步建立土壓以穩(wěn)定掌子面，避免因刀盤旋轉切削擾動土地導致地面沉降或坍塌。一般盾構機

10、掘進距離至1520米后進行洞門封堵。 分體始發(fā)。分體始發(fā)一般在場地條件受限制時采用，例如始發(fā)井端及底板長度過短，不能容納盾構機后配套設備（俗稱臺車）。分體始發(fā)相對于正常始發(fā)而言，井下占地較小，但地面或其他區(qū)域占地較大，且為保證設備正常運轉需配置大批高長度的油料、水、氣輸送管路，且因跨距拉長相應的液壓油料消耗也相應增加。 鋼套筒始發(fā)。鋼套筒始發(fā)技術目前已趨于成熟，適用于地層富水且地質松軟，始發(fā)端頭大量復雜管線不易進行土體加固以及對于地面沉降要求較高的其他地層情況，如始發(fā)后便穿越既有運營線路等。鋼套筒始發(fā)安全性能高，套筒設備可循環(huán)使用，有效降低施工風險以及減少斷頭加固成本。 四、盾構掘進階段 盾構

11、掘進施工流程。盾構始發(fā)后進入正常掘進階段。盾構掘進施工是一個循環(huán)往復的流水線作業(yè)流程，各個環(huán)節(jié)銜接是否緊密直接影響到盾構施工效率。 四、盾構掘進階段 盾構施工材料。盾構施工過程中所需要的施工材料分為消耗型材料和周轉性材料以及其他零星耗材。消耗型材料，又包括固定型耗材和非固定型耗材。 固定型耗材，主要包括：管片、管片螺栓、橡膠止水膠條、遇水膨脹止水膠條、水泥、膨潤土、砂子等等。一般情況下根據(jù)設計要求，每推進一環(huán)所需此類材料消耗量大致相同。 非固定型耗材，主要包括：潤滑油脂(EP2)、主驅動密封油脂（黑油脂）、盾尾油脂、液壓油、齒輪油、盾構刀具等等。因地層不一，設備性能及配置不同、設備故障率不同，

12、所以此類材料消耗并無定量。 周轉性材料，一般包括為滿足盾構施工需要的：水管、走道板、走道板支架、軌道、軌道連接板、軌枕、高壓電纜等等，該類材料可在不同施工項目循環(huán)使用。 其他零星耗材，一般包括設備配件、照明設備、電線電纜等等。 五、盾構到達接收 端頭加固。盾構機到達前，接收井端頭應進行土地加固（俗稱端頭加固）。其作用與始發(fā)前端頭加固作用相同。 安裝洞門簾布。盾構機到達接收井前，接收井洞口應安裝洞門止水簾布。與始發(fā)時相同，橡膠止水簾布的作用主要是緊密包裹盾構機盾體，使穿越土體與盾體之間形成密閉空間，防止噴水、漏泥及保壓。 接收基座安裝。盾構機接收基座安裝應滿足對盾構機的整體重量承載力。經(jīng)過測量對

13、盾構機姿態(tài)復核后，基座安裝位置尺寸及標高應滿足與盾構機出洞時姿態(tài)相符，一般應低于盾構機510mm，以便于盾構機順利接收。 接收井洞門鑿除。盾構機到達前，洞門范圍內車站圍護結構若為鋼筋混凝土結構，則應剔鑿至內側鋼筋面便停止，在盾構機刀盤露出后，確認無危險情況下將內側鋼筋予以割除。五、盾構到達接收 盾構到達前準備工作完成后，在確保安全的前提下，盾構機可以開始進入接收井。當盾構機露出到盤后，確認安全的情況下將洞門殘留鋼筋割除。割除后盾構機應將刀盤頂至洞門止水簾布之外，中間停留時間不宜過久，以免造成洞門塌方。 刀盤穿過止水簾布后，盾構機繼續(xù)推進，推進速度不宜過快，以免造成盾構機到達姿態(tài)發(fā)生大幅度變化。同時盾構機推進時，后方成型管片應頻繁復緊，以避免造成錯臺超限。 盾構機接收時，應確保最后一環(huán)成型管片外側凸出于洞門止水簾布之外，以起到繼續(xù)密封的效果，防止洞口塌方。 盾構機接收后，開始對接收洞門進行洞門封堵，封堵完成后，可著手開始盾構機的拆卸工作。 盾構機拆卸后，起吊至地面轉運。至此，盾構區(qū)間貫通。六、貫