备注 考虑地层土体侧压系数0.4，系数取1.1～
1.3。 始发端处于粉质粘土和粉细砂层
始发端处于粘性土层 最快掘进速度为6cm；避免泥饼产生
避免大的超挖
埋深、姿态、本环掘进量、同步注浆量、推力、扭矩
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现场判定
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（4）王宗区间 ①水文地质 开挖面位于粉质粘土加砂、粉细砂，地下水丰富、
水位高且具有承压特征。 ②端头加固及降水 盾构始发端头采用高压旋喷桩加固，始发前降水至
开挖面以下1m。
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端头平面加固区域12.2m（横向）×12m（纵向）， 立面加固深度12.2m，加固区为隧道轮廓上下左右各3m， 前方12m，三重管旋喷桩采用Φ800@500mm。
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（3）反力架及支撑系统安装
钢管支撑
负 环 管 片
工字钢
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反力架 钢管支撑
钢垫板
反力架采用组合钢结构件，盾构始发时反力支撑 约需提供2000吨的反力。
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4、洞门密封、洞门破除
（1）洞门密封
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洞门密封装置由一道橡胶密封与两道钢丝刷组成
（2）工艺流程
武汉地铁安全预警系统与咨询服务 测量放线定位
启动空压机送风 启动水泵送水 浆液配制泵送
引钻钻机就位 钻进成孔 下喷射管 高喷作业
观察高喷参数提升转动Fra bibliotek移位回灌
孔内保持满浆
下一循环开始 图 8-2-3 旋喷桩施工工艺流程华图中科技大学工程管理研究所
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（3）地层加固效果检查
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（3）同步注浆及二次注浆
同步注浆：在盾构掘进过程中，向脱出盾尾的管片背后同步注 入足量的浆液材料充填盾尾环形建筑空隙，采用盾尾内置的注 浆管进行同步注浆。
地铁区间隧道施工
泥水平衡盾构
龚珑
.
2015年11月151 日
主要内容
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一、泥水盾构 二、盾构施工 三、现场巡视 四、问题探讨
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一
盾构
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1、盾构起源
1818年，法国工程师麦克•布鲁诺尔（M. I. Brunel） 从蛀虫钻孔得到启示，最早提出盾构掘进隧道的设想。
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（1）洞门破除 洞门结构形式： 地下连续墙施工洞口封门、钻孔灌注桩施工洞口封门、 SMW工法施工洞口封门、特殊封门
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人工凿除，凿除工作分两步： 第一步：以手持风镐方式从上至下分层凿除洞门范 围内的围护结构外部混凝土和钢筋，保留最内层钢筋 ，对端头土体进行保护； 第二步：盾构准备推进，割除围护结构内层钢筋， 刀盘抵拢掌子面。
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3、盾构机安装与调试
（1）盾构始发基座
基座结构：基座由两根工字钢通过钢板焊接在一起，组成箱式结 构钢梁。在钢梁上设置钢轨作为盾构导向轨道。基座就位后通过横向 和斜向进行加固，两边使用横梁与始发洞口的预埋件进行焊接加固。
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三
现场巡视
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1、盾构法施工风险时空分布及关注内容
链接\附件5 盾构法施工风险时空分布及关注内容.xls
2、盾构隧道工程安全风险巡视记录表
泥膜形成：当泥水压力大于地下水压力时，泥水渗入土 壤，在土壤间隙形成一定比例的悬浮颗粒，被捕获并集聚于 开挖面，泥膜就此形成。随着时间的推移，泥膜的厚度不断 增加，渗透抵抗力逐渐增强。当泥膜抵抗力远大于正面土压 时，产生泥水平衡效果。
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（2）结构功能 结构划分：刀盘、盾体、人舱、渣土破碎系统、 泥水循环系统、管片安装机、管片小车、后配套 拖车等。 功能划分：盾构掘进机、掘进管理、泥水处理、 泥水输送和同步注浆等5大系统组成。
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SMW工法：通过深层搅拌机器搅拌，让水泥类悬浊液在 原地层中与土体反复均匀混合，并根据一定的间隔插入H 型钢或钢板桩等作为加强基材，待水泥固结后，形成的复 合的连续挡土墙。 冷冻法：将不稳定的含水地层采用冻结的方法，使之形成 冻土层，提高其强度和自立性，同时形成完整的防水屏蔽。
链接\附件10 盾构隧道工程安全风险巡视记录表.doc
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四
问题探讨
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谢谢大家！
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负环管片 定位垫块
盾尾壳体
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5、盾构掘进
（1）掘进参数
掘进参数
泥水仓中心 压力
进浆比重 进浆粘度 掘进速度 进排泥浆流
量差
设定值
1.2～1.5bar
1.10 19 0～2cm/min 与掘进速度相 匹配
（2）管片拼装 材料：铸铁管片、钢管片、预制钢筋混凝土管片 管片厚度一般为隧道外径的0.5~0.6倍，采用300mm 或350mm，管片的宽度800～1500mm。 环类型：标准环＋左、右楔型环 环分块：标准块+邻接块+封顶块，6块 拼装工艺：错缝拼装，先环后纵，先下后上，封顶成环
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（2）盾构机组装与调试
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盾构机空载 主调要试调试内容：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 →整机再次调试。 液压部分运行调试： 推进系统→管片安装机→管片吊机和拖拉小车→泥浆系统→注 浆系统。
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3、泥水平衡盾构
（1）工作原理
在盾构开挖仓内注入压力泥水，通过泥水加压和外部压 力平衡，在开挖面形成泥膜，产生泥水平衡，使开挖面土体 稳定。盾构推进时刀盘切削土体表面的泥膜，与泥水混合搅 拌后形成高密度泥浆，经泥浆泵送至地面，泥浆在地面经过 分离，再次进入盾构的密封舱，不断地循环排渣。
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5、负环安装
第一环负环管片拼装前，在盾尾管片拼装区170度范围内均匀 安设6根长2m、厚80mm的定位垫块（盾尾内侧与管片外弧面的间 隙为85mm），在盾构内拼装好整环后利用盾构推进千斤顶将管片 缓慢推出，当管片推出1700mm后开始拼装第二环管片（切不可将 第一环管片全部推出垫块范围再拼装第二环，避免管片下沉）。 负环管片按照错缝的方式进行拼装。
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二
盾构施工
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1、端头加固
常见的土体加固技术主要有高压旋喷法、深层搅拌桩、 SMW工法、冻结法等。 深层搅拌桩：利用深层搅拌机械，用水泥作为固化剂与地 基土进行原位的强制粉碎拌合，待固化后形成不同形状的 桩、墙体或块体等。
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2、盾构法
优点：
在松软含水地层、地面构筑物不允许拆迁，施工条件困难地段， 采用盾构法施工隧道能显示其优越性：机械化程度高、振动小、 噪声低、施工速度快、安全可靠，对沿线居民、地下和地面构筑 物及建筑物影响小等。
缺点：
（1）盾构机初期投入费用高，设备摊销费用大，对投标企业资金 实力要求高； （2）盾构机定购、制造及运输周期较长，同时盾构法施工与车站 接口协调较多，对工程筹划要求较高。
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高压旋喷法
（1）工艺原理 利用工程钻机钻孔到设计深度，将一定压力的水泥
浆液和空气，通过其端部侧面的特殊喷嘴同时喷射，并 强制与喷射出来的浆液混合，胶结硬化。喷射同时，旋 转并以一定速度提升注浆管，能在土体中形成明显的拌 和加固体。
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内容 编号
检查 项目
标准
1 加固土体强度 ≥1MPa
检查 方法
备注
在每条隧道开挖线外侧施工2 个钻孔取芯检查。
（钻孔深度至开挖线底部）
取岩土芯进行 抗压强度试验
2
加固体渗透性
≤1立方/d 在洞门范围上下左右及中心各 不得漏泥砂 施工钻孔1个，检查其渗水量。