地鐵區(qū)間隧道盾構(gòu)法施工技術(shù)

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1、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)力學(xué)與建筑工程學(xué)院《地鐵與輕軌》課程報(bào)告第6頁(yè)地鐵區(qū)間隧道盾構(gòu)法施工技術(shù)（中國(guó)礦業(yè)大學(xué)力學(xué)與建筑學(xué)院地下11-08班劉甲翔）摘要：隨著人類向地下空間的開(kāi)發(fā)，為了能夠高效，安全，經(jīng)濟(jì)的開(kāi)發(fā)地下空間。根據(jù)工程所處的位置以及其安全等級(jí)和對(duì)周圍環(huán)境影響的大小因素，相繼出現(xiàn)諸多地下空間開(kāi)挖的施工方法，比如明挖法，暗挖法，蓋挖法以及盾構(gòu)法。而因?yàn)榈罔F的區(qū)間隧道大多數(shù)位于城市下面，為了減少對(duì)地面建筑及交通的影響，對(duì)于地表的沉降有嚴(yán)格的要求。而盾構(gòu)法因其安全，高效以及對(duì)地面沉降影響較小，逐漸成為城市地鐵主要的施工方法。關(guān)鍵字：盾構(gòu)法，施工工藝一.定義采用盾構(gòu)為

2、施工機(jī)具，在地層中修建隧道和大型管道的一種暗挖式施工方法。施工時(shí)在盾構(gòu)前端切口環(huán)的掩護(hù)下開(kāi)挖土體，在盾尾的掩護(hù)下拼裝襯砌（管片或砌塊）。在挖去盾構(gòu)前面土體后，用盾構(gòu)千斤頂頂住拼裝好襯砌，將盾構(gòu)推進(jìn)到挖去土體空間內(nèi)，在盾構(gòu)推進(jìn)距離達(dá)到一環(huán)襯砌寬度后，縮回盾構(gòu)千斤頂活塞桿，然后進(jìn)行襯砌拼裝，再將開(kāi)挖面挖至新的進(jìn)程。如此循環(huán)交替，逐步延伸而建成隧道。二.歷史及發(fā)展用盾構(gòu)法修建隧道已有150余年的歷史。最早進(jìn)行研究的是法國(guó)工程師M.I.布律內(nèi)爾，他由觀察船蛆在船的木頭中鉆洞，并從體內(nèi)排出一種粘液加固洞穴的現(xiàn)象得到啟發(fā)，在1818年開(kāi)始研究盾構(gòu)法施工，并于1825年

3、在英國(guó)倫敦泰晤士河下，用一個(gè)矩形盾構(gòu)建造世界上第一條水底隧道(寬11.4米、高6.8米)。在修建過(guò)程中遇到很大的困難，兩次被河水淹沒(méi)，直至1835年，使用了改良后的盾構(gòu)，才于1843年完工。其后P.W.巴洛于1865年在泰晤士河底,用一個(gè)直徑2.2米的圓形盾構(gòu)建造隧道。1847年在英國(guó)倫敦地下鐵道城南線施工中，英國(guó)人J.H.格雷特黑德第一次在粘土層和含水砂層中采用氣壓盾構(gòu)法施工，并第一次在襯砌背后壓漿來(lái)填補(bǔ)盾尾和襯砌之間的空隙，創(chuàng)造了比較完整的氣壓盾構(gòu)法施工工藝，為現(xiàn)代化盾構(gòu)法施工奠定了基礎(chǔ)，促進(jìn)了盾構(gòu)法施工的發(fā)展。20世紀(jì)30～40年代，僅美國(guó)紐約就采用

4、氣壓盾構(gòu)法成功地建造了19條水底的道路隧道、地下鐵道隧道、煤氣管道和給水排水管道等。從1897～1980年，在世界范圍內(nèi)用盾構(gòu)法修建的水底道路隧道已有21條。德、日、法、蘇等國(guó)把盾構(gòu)法廣泛使用于地下鐵道和各種大型地下管道的施工。1969年起，在英、日和西歐各國(guó)開(kāi)始發(fā)展一種微型盾構(gòu)施工法，盾構(gòu)直徑最小的只有1米左右,適用于城市給水排水管道、煤氣管道、電力和通信電纜等管道的施工。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)力學(xué)與建筑工程學(xué)院《地鐵與輕軌》課程報(bào)告第6頁(yè)中國(guó)于第一個(gè)五年計(jì)劃期間，首先在遼寧阜新煤礦，用直徑2.6米的手掘式盾構(gòu)進(jìn)行了疏水巷道的施工。。在上海地區(qū)用盾構(gòu)法修建的隧道，

5、除水底道路隧道外，還有地鐵區(qū)間隧道、通向河海的排水隧洞和取水管道、街坊的地下通道等。三.施工工藝：上圖是盾構(gòu)法的施工工藝布置圖，盾構(gòu)法從大的方向來(lái)說(shuō)主要分為三部分：盾構(gòu)法(出洞)階段；盾構(gòu)試掘進(jìn)和正式掘進(jìn)階段?；盾構(gòu)接收（進(jìn)洞）階段1.盾構(gòu)法(出洞)階段盾構(gòu)始發(fā)（出洞）階段是控制盾構(gòu)掘進(jìn)施工的首要環(huán)節(jié)。在盾構(gòu)始發(fā)（出洞）前、后各項(xiàng)準(zhǔn)備工作中監(jiān)理需監(jiān)督承包單位做好充分的技術(shù)、人員、材料、設(shè)備準(zhǔn)備，并對(duì)盾構(gòu)是否具備出洞條件予以審查，確保盾構(gòu)在安全可靠的前提下能順利出洞。1.1盾構(gòu)出洞土體加固???為了確保盾構(gòu)出洞施工的安全和更好地保護(hù)附近的地下管線和建（構(gòu)）筑

6、物，盾構(gòu)出洞前需對(duì)出洞區(qū)域洞口土體進(jìn)行加固。土體加固的方法較多（如水泥攪拌樁加固、旋噴樁加固等），但無(wú)論采用何種加固方法，對(duì)土體加固的效果檢驗(yàn)始終應(yīng)作為監(jiān)理重點(diǎn)控制的內(nèi)容。在確保加固效果滿足設(shè)計(jì)要求前提下，才能同意盾構(gòu)出洞，否則應(yīng)督促承包方及時(shí)采取補(bǔ)救措施。1.2盾構(gòu)始發(fā)基座設(shè)置盾構(gòu)始發(fā)前需將盾構(gòu)機(jī)準(zhǔn)確的擱置在符合設(shè)計(jì)軸線的始發(fā)基座上，待所有準(zhǔn)備工作就緒后，沿設(shè)計(jì)軸線向地層內(nèi)掘進(jìn)施工。因此，盾構(gòu)出洞前盾構(gòu)始發(fā)基座中國(guó)礦業(yè)大學(xué)力學(xué)與建筑工程學(xué)院《地鐵與輕軌》課程報(bào)告第6頁(yè)定位的準(zhǔn)確與否，直接影響到盾構(gòu)機(jī)始發(fā)姿態(tài)好壞。1.3后盾支撐系統(tǒng)安裝???盾構(gòu)前進(jìn)的動(dòng)力

7、是通過(guò)千斤頂來(lái)提供，而盾構(gòu)始發(fā)時(shí)千斤頂頂力是作用在后盾支撐系統(tǒng)之上。一般后盾支撐體系是由鋼反力架、鋼支撐、臨時(shí)襯砌（負(fù)環(huán)管片）等組成，監(jiān)理在監(jiān)督過(guò)程中應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注后盾支撐系統(tǒng)是否滿足其技術(shù)要求，即后盾支撐系統(tǒng)必須有足夠的剛度和強(qiáng)度，確保在頂力作用下不發(fā)生變形。1.4盾構(gòu)始發(fā)出洞???盾構(gòu)出洞準(zhǔn)備工作就續(xù)后，為減少正面土體暴露時(shí)間，盾構(gòu)從始發(fā)基座導(dǎo)軌上應(yīng)及時(shí)向前推進(jìn)，使盾構(gòu)切口切入土層直至盾構(gòu)殼體進(jìn)入洞口的過(guò)程稱為“盾構(gòu)始發(fā)出洞”。該關(guān)鍵環(huán)節(jié)監(jiān)理應(yīng)進(jìn)行旁站監(jiān)督，并重點(diǎn)做好以下工作：?（1）察割除圍護(hù)結(jié)構(gòu)迎水面鋼筋后盾構(gòu)機(jī)應(yīng)迅速靠上洞口正面土體。?（2）觀察盾構(gòu)

8、出洞期間洞口有無(wú)滲漏的狀況，發(fā)現(xiàn)洞口滲漏督促承包單位及時(shí)封堵。（3