其中D为管片外径，L为管片宽度，K为出渣的松散系数。
在实际施工过程中盾构机推进每环的出土量控制在
95%~100%之间是比较理想的，结合渣土重量双控。
（3）每环的注降量q及注降压力p
以理论计算为依据结合实际施工情况，严格控制每一环的
注浆量和注浆压力。
三、掘进参数选择
盾尾
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盾尾注浆管 浆液注 入范围
盾构机技术参数
面板式 26%-35％ 中心双刃滚刀+单刃滚刀+宽刮刀+周边刮刀 3m 螺旋输送机(轴式)+皮带 700-800mm 240-290mm 2000KVA 34210kn 80mm/min 5200kn.
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三、掘进参数选择
三、掘进参数选择
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盾构施工的关键就是如何根据盾构机掘进的地质条件及
制在20mm以内，在350m半径曲线上一般控制在60mm以内， 见表4。当铰接油缸行程差超出范围时，及时通过安装转弯环 （调节安装点位）或调节盾构机掘进姿态来进行调整。
掘进地段参数
砂卵石地层正常掘进段（半径段）
铰接油缸行程差（mm）
≤60
三、掘进参数选择
3.5土仓压力的设定
盾构机在掘进施工中土仓压力 的设定值，应根据盾构埋深、 所在位置的土层状况以及监测 数据进行不断的调整才能达到 最佳，在本段砂卵石地层中掘 进中土仓压力详见表5
一、工程概况
一、工程概况
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1、工程简介 成都地铁4号线一期工程土建4标【苏坡立交站～清江路口站～成温立交
站～草堂路站】区间隧道起于苏坡立交站东端，止于草堂路站西端。如图1所 示。
一、工程概况
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2、水文、地质概
3%砂层
况 隧道穿越地层2大2%部松散卵石层
成都地铁4号线一期工程土建4标盾构区间通过地层地质饼图 3%
盾构掘进刀盘参数
三、掘进参数选择
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3.1盾构机刀盘转速及扭矩 盾构机刀盘转速及扭矩在不同的地质条件不同的施工阶
段所取的参数也随之改变。在盾构机掘进通过砂卵石地层时， 为了防止地面塌陷、保持土体的强度及自稳性，在掘进时刀 盘转速就不易过高，如果转速过高刀盘跳变时对泵的反冲力 较大，同时也加大了刀盘、刀具的磨损。为此在不同掘进地 段合理选择刀盘参数就显得特别重要，在砂卵石地层中刀盘 参数见下表1。
四、小半径曲线掘进
④在管片偏移的方向额外 进行注浆，达到一定的压 力以抵抗管片的偏移。待 浆液凝固后，则管片位置 基本已经确定下来了。 ⑤注浆的位置选择2点和3 点手孔为宜（左转弯）， 这样不但可以抵抗管片水 平偏移，还可以抵抗管片 的上浮如下图
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4.2、二号线复合地层处理措施
掘进地段参数 砂卵石地层正常掘进段
上部土仓压力（bar）
0.9~1.2
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三、掘进参数选择
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3.6泡沫系统各参数的调整 盾构施工中可以根据需要采用不同的工作模式（自动模式、 半自动模式、手动模式）来进行调节，也可以通过更改上 述参数来进行调节 在砂卵石地层的掘进中，泡沫系统具体参数详见表6。
三、掘进参数选择
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3.8注浆量及地表沉降的控制
地表沉降主要从以下几个方面来控制：
（1）土仓压力P
采取公式计算和盾构埋深、所在位置的土层状况以及监测
数据进行不断的调整才能达到最佳。
（2）每环的出土量Q D2L
6.28 2 1.5 1.35
每一环的理论出土量为： 4 =
4
=62.69m3，
四、复合地层处理措施
4.2.2注浆施工 （1）注水溶性聚氨酯
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水溶性聚氨酯和水反应，和卵石结合
四、复合地层处理措施
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SNS-10/6化学注浆泵
四、复合地层处理措施
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聚氨酯加固效果
开仓后刀具情况
四、复合地层处理措施
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（2）注杰夫莱F化学材料
四、小半径曲线掘进
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四、小半径曲线掘进 4.1.3解决措施
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①合理利用盾尾交接油缸，环节盾构曲线调整；
②掌握好左右两侧油缸的推力差，尽量地减小整体推力 ，实现慢速急转；
③进入缓和曲线段时，将盾构机姿态往曲线内侧（靠圆 心侧）偏移15～20cm，形成反向预偏移，这样可以抵消之 后管片的往曲线外侧（背圆心侧）的偏移。
四、清成区间砂卵石地层处理措施
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出渣照片
四、清成区间砂卵石地层处理措施
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出渣照片
四、清成区间砂卵石地层处理措施
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出渣卵石照片
四、清成区间砂卵石地层处理措施
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开仓清理
四、清成区间砂卵石地层处理措施
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开仓清理
四、清成区间砂卵石地层处理措施
3.3螺旋输送机转速、扭矩 螺旋输送机转速与盾构机的掘进速度、刀盘土仓压力等密
切相关。在砂卵石地层中，螺旋机参数具体见表3。
掘进地段参数
砂卵石地层正常掘进段
转速（rpm）
4~10
扭矩（bar）
80~180
三、掘进参数选择
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3.4铰接油缸各组行程差及调整 正常掘进直线段盾构机铰接油缸各组的行程差一般应控
四、复合地层处理措施
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盾构机于2009年 11月5日自春熙路站始发后即进入春熙路 商业区，周围建筑密集；联升巷为步行街，街道狭窄。人流量 非常拥挤。
四、复合地层处理措施
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穿越正熙大厦及联升巷段，隧道范围内，上部松散卵石，下 部泥岩，属于上软下硬地层。
中
中
中
中
中
中
强
中
中
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4.3、四号线砂卵石掘进困难
四、清成区间砂卵石地层处理措施 中国中铁隧道集团
• 4.3.1 情况说明 • 清～成区间右线于2013年8月30日始发，截止
2013年10月8日，仅掘进120环（共 181.24 m ） • 掘进出渣卵石含量多、粒径大，卵石含量在85% 以上，粒径普遍在20cm×35cm，最大长56cm 。推力增大、扭矩增大，速度明显降低，盾构推 进困难，出渣不易控制。
• （3）地表沉降监测分析
• 根据地表沉降监测情况，此段地层脱出盾尾后地表沉降反 应速率比较快，6个小时就可以反应到地面，
四、清成区间砂卵石地层处理措施来自分为全断面砂卵石地层，
文本 区间内不良地质为液化
砂土和粉土，特殊性岩
22%
43%中密 卵石土
土为人工填土。
32%密实卵石层
32%
密实卵石层 中密卵石层 松散卵石层 砂层
文本 沿线地下水主要接
受大气降水及地下水侧
向径流补给。
43%中密卵石层 43%
一、工程概况
3、工程特点、重难点
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区间地质条件复杂，卵石多、粒径大、之间角质层为细砂没有稳 定性，且二环路高架桥施工，区间管线改迁后复杂，另桩基施工 及管线改迁对地层进行扰动，盾构在该条件下施工，盾构滞后沉 降控制难度大。
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成都地铁4号线一期工程土建4标
盾构砂卵石地层综合施工技术
中铁隧道集团有限公司 成都地铁4号线一期工程土建4标项目经理部
二0一四年七月
汇报内容 一、工程概况 二、盾构选型
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三、掘进参数选择
四、施工过程中遇到的问题及采取措施 五、施工组织管理 六、总结
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二、盾构选型
二、盾构机选型
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本标段采用2台盾构掘进，即9#、10#盾构。9#盾构 为海瑞克土压平衡盾构S401；10#盾构为罗瓦特土压 平衡盾构L246。
二、盾构机选型
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刀盘形式 刀盘开口率 刀具布置 主轴承直径 出渣方式 螺旋输送机直径 螺旋输送机最大输出粒径 整机功率 盾构推进力 最大推进速度 整机重量
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四、施工过程中遇到的问题及采取措施
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4.1 小半径曲线掘进控制
四、小半径曲线掘进
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4.1.1纠偏原则：
（1）偏离量增加之前及早修正（进入曲线前提前拼装转弯 环进行调整，姿态的控制等）
（2）勤纠、量小（一般每环控制在5mm左右）。
（3）遵循偏离量的管理值和允许值
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• 4.3.2 原因分析
• （1）根据土仓压力及刀盘扭矩变化比较（掘进过程中土压 突然增高，刀盘扭矩变化大、频繁），判断地层有垮塌现 象；根据出渣情况反映渣土卵石含量大、粒径大，地层比 较松散，极不稳定
• （2）出渣重量对比分析
• 通过对出渣重量比较，正常情况掘进每环56方渣土重量在 125T左右，在此段掘进时，同样56方渣重在133T左右， 渣土中卵石含量要多，且粒径大。
杰夫莱F与水1:1反应时间20-30秒
设备型号3ZBQS-12/20，消耗气量0.6m3/min,输出压力20MPPa,出料流量 12L/min，设备重量120kg，北京瑞琪米诺桦合成材料有限公司制造。
四、复合地层处理措施
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四、复合地层处理措施
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四、复合地层处理措施
掘进地段参数 刀盘转速（rpm）
扭矩（bar）
砂卵石地层正常掘进段 1.2~1.6 90~150
三、掘进参数选择
3.2推进油缸总推力、推进速度及各组行程差
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