负载调试时将采取严格的技术和管理措施保证工程安全、工程质量和 线型精度,
6、管片预制
管片加工定型钢板
管片钢筋
定型模板预埋件及管片钢筋安装
管片混凝土浇筑及成品养护
二、盾构掘进 1、洞门凿除 2、管片选型、下井、运输组织 3、负环安装 4、盾构掘进
(1)盾构推进、(2)渣土外运、(3)管片拼装、(4)壁后注浆(同步注浆及 二次注浆)
1、端头井加固情况 以哈尔滨地铁八标太～交盾构区间为例,太～交盾构区间
小里程端头井加固采用600mm厚素混凝土地下连续墙+三重管 高压旋喷桩+降水+水平注浆的形式,其中素混凝土地连墙共计 10幅,三重管旋喷桩桩径900mm,桩间距600mm,左右线均为始发 端,合计加固桩数860根；降水井共计9口,
搅拌站
3、测量定位 确定始发方式(割线始发、切线始发),本区间小曲线半径
始发为割线始发；现场实际测量放样确定盾构机始发姿态； 确定进出洞环位置,一般控制距主体结构内边线400mm～800mm；
4、始发托架、反力架加工
始发托架
反力架
5.1、盾构机下井组装调式
台车1
台车2
台车3
台车4
管片拼装操作台
盾尾间隙确定：由管片宽度、 隧道设计轴线、注浆工艺、盾尾油 脂压注工艺确定,
根据线路特点提前预备3-5环管片
弹性橡胶 密封垫
传力衬垫
自粘性橡胶薄板
管片背涂水泥基渗透 结晶,用于弱酸性及 强腐蚀性地质条件,
3、负环安装
(1)洞门防水装置安装
洞门防水装置安装
(2)负环管片拼装 根据施工图纸联络通道的实际位置与设计要求0环管片应进入结构洞
掘进方向 线路中线
1-1 2-1 3-1 4-1 5-1 6-1 7-1 8-1 9-1 10-111-112-113-114-115-116-117-118-119-120-1
1-192-193-194-195-196-197-198-199-1910-1191-1192-1193-1194-1195-1196-1197-1198-1199-1290-19 1-1 2-1 3-1 4-1 5-1 6-1 7-1 8-1 9-1 10-111-112-113-114-115-116-117-118-119-120-1
5、隧道成型
1、洞门凿除
(1)降水井降至洞门底部以下1.0m (2)配备一定数量的方木、模板、型钢、网片及注浆设备一套作为应急物 资, (3)盾构机调式完成并拼装至2-3环, (4)洞门凿除钱应进行水平探孔探测,观察土体的自稳性及防水性能, (5)洞门自上而下凿除,预先凿除第一层钢筋混凝土厚度约为700mm,待盾 构机顶至洞口处时对其最后一层钢筋混凝土进行凿除,
地铁盾构施工方案与管片预 制安装
中国中铁一局集团有公司 2013年10月20日
一、工程概况
哈尔滨地铁八标盾构区间主要包括工程大学
站～太平中桥站国区中间铁、一太局平哈桥尔站滨～地交铁通学一院期站工区程八标段总平面图
间,太平桥至出段线区间,入段线盾构区间,
图例：
盾构区间轮廓线 隧道中心线
围护结构边线 车站结构轮廓边线
盾尾吊装下井
螺旋输送机及后配套设备连接
5.2、盾构机调式
1、空载调式 盾构机组装和连接完毕后,即可进行空载调试,空载调试的目的主要是
检查设备是否能正常运转,主要调试内容为：液压系统,润滑系统,冷却系统, 配电系统,注浆系统,以及各种仪表的校正,
电气部分运行调试：检查送电→检查电机→分系统参数设置与试运行 →整机试运行→再次调试,
液压部分运行调试：推进和铰接系统→螺旋输送机→管片安装机→管 片吊机和拖拉小车→刀盘加水系统和注浆系统→皮带机等, 2、负载调式
空载调试证明盾构机具有工作能力后即可进行负载调试,负载调试的主 要目的是检查各种管线及密封的负载能力；对空载调试不能完成的工作进一 步完善,以使盾构机的各个工作系统和辅助系统达到满足正常生产要求的工 作状态,通常试掘进时间即为对设备负载调试时间,
②推进出土量的确定 根据盾构机直径计算,每环理论出土量: Q=π/4×6.27×6.27×1.2=37m3 在施工过程中,应根据实际的地面变形值来调节出土量,以满足规范要
求,盾构推进出土量控制在98%～100%之间,所以每环实际出土量应控制在 36.3m3 左右,
③推进速度值的设定 盾构推进速度设定时必须考虑地质条件、地面建筑物影响以及施工 进度等因素,正常施工时可设定为5cm/min,当遇到砂性土或地面有建筑物时 推进速度应减慢,可设定为1～2cm/min, ④注浆压力与注浆量的设定 1 、注浆压力 同步注浆时要求在压入口的压力大于该点的静止水压力和土压力之 和,做到尽量填补而不是劈裂,注浆压力过大,管片外的土层将会被浆液扰动 而造成较大的后期地层沉降即隧道本身的沉降,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,也会使地表变形增大,参考经验,其压 入口的压力一般为1.1~1.2倍的静止土压力, 压力控制在0.2~0.5MPa,
P：平衡压力(包括地下水)； γ：土体的平均重度,取19kN/m3； h：隧道埋深,取15m为例； k0：土的侧向静止平衡压力系数,取0.5-0.6； k：修正系数1.1—1.3； 代入公式得：P=0.164Mpa 盾构在掘进过程中均可参照以上方法来取得平衡压力的设定值,具体 施工设定值根据盾构埋深、所在位置的土层状况以及监测数据进行不断的 调整,
圈400mm～800mm,依据盾构区间管片拼装误差总结,计算推出临时环管片拟选 用8环1.2米管片,其总长度为8×1.2m=9.6m ,
负管片拼装技术要求 (1)：负环管片均采用闭合环拼装,不留缺口, (2)：所有负环管片均采用通缝拼装,螺栓连接应牢固, (3)：在负环拼装和掘进过程中,应在负环管片外侧设置钢丝绳锁具,对 负环进行固定,以防止变形, (4) ：在拼装－8环管片前,首先应在盾构机盾尾壳体内壁上焊接3～4 道厚度为25～30mm的铁条,以保证管片衬砌环、盾构机壳体、隧道区间中心线 处于同一位置,使管片位于正确的位置上, (5)：－8环管片在拼装邻接块时,应采用钢构件将其与盾构机之间进行 限位焊接,即要保证能够安全拼装,同时保证衬砌环的整体椭圆度,
推力应大于稳定管片所需力,及时安装并拧紧连接螺栓,确保管片间连接牢固 后,方可移开管片安装机,
(4)：在管片衬砌环脱离盾尾后,在盾构机托架轨道上设置楔形钢制垫块, 使衬砌环处于正确的位置上；并对管片连接螺栓进行二次紧固,在衬砌环外 部设置一道钢丝绳,将整环衬砌环固定在盾构机托架上,防止负环产生横向位 移,
管片拼装顺序 采取的拼装顺序为： XB2(底片)→ XB1 → XB3 → XL1 → XL2 → XF , (1)：管片安装必须从隧道底部开始,先安装标准块,然后依次安装邻接块,
最后安装封顶块, (2)：封顶块安装时应调整好左右间隙量,调整位置后缓慢纵向顶推楔入, (3)：管片块安装就位后,应及时伸出相应位置的推进油缸顶紧管片,其顶
第一层钢筋混凝土凿除
最后一层钢筋混凝土凿除
应急砂袋对渗漏水处进行封堵
பைடு நூலகம்
2、管片选型、下井、运输组织
管片选型与盾构盾尾、盾构铰 接、盾构推进千斤顶有着重要关系, 特别是盾尾间隙的控制,尤为突出,
从理论上,当管片安装后,管片 环外圆面与盾构盾尾内圆面,其间 隙是一致的,但实际施工中,由于受 地层、人工操作、盾构蛇行等,造 成间隙距离不一,
首先经过理论估算,再根据施工经验判断,确定一个较理想的P0值； 在盾构掘进施工中精心操作,认真量测,以便准确、及时的反馈信息, 根据出土量与地表沉降数据对P0作相应调整； 对一定P0值进行动态管理,以适应连续推进情况, 施工中按照地质勘查资料提供的地质情况及隧道埋深情况,从理论上 计算切口的平衡压力值,在100m时推进过程中逐步调整,并综合分析后以最 优的平衡压力值进行施工,根据地质勘查资料提供的地质情况及隧道埋深情 况理论计算切口平衡压力得到： 正面平衡压力：P= k k0γh
(2)、注浆量 盾构机开挖直径：φ6.27m；管片外径：φ6.0m 每推进一环的建筑空隙为： V=π(6.27×6.27-6.0×6.0)/4×1.2=3.12m3 此数为每环理论注浆量,但考虑到盾构推进过程中的纠偏、跑浆和注
浆材料收缩等因素,注浆量一般为理论注浆量的130%—180%左右即4.16—5.6 m3,并通过地面变形观测来调节,
一、施工准备
二、盾构掘进
三、隧道贯通
本次以哈尔滨地铁一期太交盾构区间为列进行演讲,本区间采用土压平衡型盾 构机施工,盾构机为德国海瑞克“285”型号,
一、施工准备 1、盾构端头井加固 2、搅拌站、龙门吊安装等临建施工 3、测量定位 4、始发托架、反力架下井安装 5、盾构下井组装调试 6、管片预制
掘进方向 线路中线
1-212-213-214-215-216-217-218-219-2110-2111-2112-2113-2114-2115-2116-2117-2118-2119-2210-21
S3#
S6#
S9#
S2#
S5#
S8#
S1#
S4#
S7#
掘进方向 掘进方向
2、搅拌站、龙门吊安装等临建施工
说明：1、图中尺寸均以mm计； 2、要求始发平台低打20mm。
侧墙内边线
刚性构件21cm 1110
210
0
-1
-2 -3
-4 -5
-6
-7 -8
反 力
架
700 500
基座 结构层
4、盾构掘进
(1)盾构推进 盾构推进前为减少盾构的推进阻力在盾构基座轨道面上涂抹牛油； 为避免刀盘上的刀头损坏封门密封装置,在刀头和密封装置上也要涂抹油脂, 进行全面的施工监测准备,对隧道沿线一定范围的地表、建筑物、以及盾构 将要穿越的需保护的管线布置变形监测点, ①平衡压力值的设定 平衡压力的设定是土压平衡式盾构机施工的关键,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 土量三者之间的关系,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、各类地面建筑物的情况,并配 合监测信息的分析,及时调整平衡压力值的设定, 土仓内土压力一般通过装置在密封土仓内的土压计检测读出,通常较 为合适的土压力P0范围是：(水压力+主动土压力)<P0<(水压力+被动土压力) P0以相应的静止土压力为中心在此范围内作波动,土压力P0设定与管 理方法为：