地鐵盾構(gòu)隧道施工技術(shù)的理論與實踐講座

1、盾構(gòu)隧道施工技術(shù)的理論與實踐第二屆地下空間巖土工程暨深基支護創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用研討會二零零六年四月 杭州盾構(gòu)施工技術(shù)1、盾構(gòu)機簡介2、盾構(gòu)機的選型3、盾構(gòu)機始發(fā)4、盾構(gòu)機掘進5、盾構(gòu)施工管理新建隧道與地下工程開挖方法預(yù)測分析 盾構(gòu)法將成為21世紀中國隧道施工的主要方法之一。中國面對平均每年290公里需要開挖的各類隧道（巖石中、土層中、海底中等），隧道掘進機法（TBM、盾構(gòu)法和頂管法）、鉆爆法、沉管法和淺埋暗挖法等都會在實際工程中使用，但當(dāng)工期對經(jīng)濟效益和生態(tài)環(huán)境有重大影響而掘進工作面又受限制的情況下，面對速度、環(huán)保、效益等這些問題，盾構(gòu)將成為人們的首選。盾構(gòu)機在國內(nèi)的應(yīng)用前景領(lǐng)域（1）西部開發(fā)將修建

2、大量鐵路和公路隧道（2）開發(fā)利用城市地下空間將建設(shè)的地下隧道工程（3）水利、水電站地下隧道工程（4）長大跨海越江隧道工程（5）南水北調(diào)工程將要開挖大量輸水隧道 盾構(gòu)施工與礦山法施工具有以下優(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(yù)制，質(zhì)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(zhì)復(fù)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(shù)難度上不受覆土深度影響。 盾構(gòu)法施工也存在一些缺點： 1

3、、一次性投入大，施工設(shè)備費用較高； 2、覆土較淺時，地表沉降較難控制； 3、用于施作小曲率半徑（R20D）隧道時掘進較困難。(一）盾構(gòu)機簡介 加泥型土壓平衡式盾構(gòu)機，盾構(gòu)主體外徑6.256.28米，長8.5米（含盾尾、中體、前體、刀盤四部分）。本盾構(gòu)機有以下主要特點：結(jié)構(gòu)先進，自動化程度高，采用了國際盾構(gòu)最新技術(shù)，開挖、出渣、襯砌拼裝易于控制。施工效率與可靠性高，安全性能好，適用于較大的土質(zhì)范圍與地質(zhì)條件，能用于多種復(fù)雜的土層，施工速度快，可以獲得較小的沉降量。1、地鐵隧道盾構(gòu)機介紹 盾構(gòu)機配備泡沫注入系統(tǒng)，膨潤土注入系統(tǒng)和壓縮空氣系統(tǒng)，具有土壓平衡，開敞式，半開敞式三種功能模式，刀盤刀具設(shè)計

4、為可更換式，盤形滾刀與齒刀可互換，以適應(yīng)不同地層高效破巖切削需要。盾構(gòu)機操作控制系統(tǒng)采用PLC，具有自動、半自動和手動三種控制模式。配置了土壓力和推進參數(shù)自動測量，數(shù)據(jù)采集處理和運程傳輸系統(tǒng)，可以實現(xiàn)辦公室的掘進工況信息管理，配備了自動定壓同步注漿系統(tǒng)，對環(huán)形間隙及早注漿填充，以穩(wěn)定管片和控制地層沉降。配備自動測量導(dǎo)向系統(tǒng)，可以實時測控盾構(gòu)機姿態(tài)和管片拼裝精度。 盾構(gòu)采用中間鉸接方式，可以適應(yīng)較小半徑曲線的推進轉(zhuǎn)彎；推進油缸設(shè)計為可分組獨立控制伸縮動作，輔于配置的超挖刀，可以較好地控制掘進方向和進行糾偏。 盾構(gòu)機刀盤（直徑6280MM）盾構(gòu)機主體（全長8.5M)中、前、尾盾盾構(gòu)機后續(xù)臺車VMT

5、系統(tǒng)顯示面板連接橋螺旋機加注泡沫人閘液壓馬達同步注漿泵盾構(gòu)機主控室控制面板盾構(gòu)機主控室、司機操作間2、盾構(gòu)發(fā)展趨勢（1) 盾構(gòu)機在國內(nèi)應(yīng)用情況 20世紀90年代，大直徑的泥水式、土壓平衡式盾構(gòu)機在中國開始得到成功的應(yīng)用。目前全國五大城市（北京、上海、廣州、南京和深圳）地鐵和管線工程大多采用日本、德國和法國生產(chǎn)的盾構(gòu)機進行施工，約有26臺左右。還有天津（2臺）、廣州三號線（11臺），北京5號線（3臺）、上海（8臺）等新增或即將投入使用有20多臺盾構(gòu)機。目前地鐵施工采用的盾構(gòu)機約有50臺。 其它如引水隧道，市政隧道，過江隧道等都有應(yīng)用盾構(gòu)機進行施工。表1-2 國內(nèi)五大城市地鐵工程使用的盾構(gòu)機地點型

6、式規(guī)格數(shù)量（臺）制造公司（國別）附 注北京土壓平衡式6.19米土壓平衡式3.3米11Herrenknecht（德國海瑞克）IHI（日本石川島播磨）用于地鐵5號線工程亮馬河北路污水隧道上海土壓平衡式，6.34米泥水式，11.22米土壓平衡式，6.34米712FCB公司（法國）Mitsubishi（日本三菱）FMT公司（法國）用于地鐵1號線用于延安東路復(fù)線隧道用于地鐵2號線廣州土壓平衡式，6.14米泥水式，6.14米土壓平衡式，6.25米124Kawasaki（日本川崎）Kawasaki（日本川崎）Herrenknecht（德國海瑞克）用于地鐵1號線用于地鐵1號線用于地鐵2號線南京土壓平衡式，6.

7、34米土壓平衡式，6.40米12Mitsubishi（日本三菱）Herrenknecht（德國海瑞克）用于地鐵1號線深圳土壓平衡式，6.20米土壓平衡式，6.14米土壓平衡式，6.25米122Komatsu（日本小松）Mitsubishi（日本三菱）Herrenknecht（德國海瑞克）用于一期工程(2)盾構(gòu)施工的新技術(shù)A、自動化和省力化技術(shù)。自動控制技術(shù)，超前勘探技術(shù)，管片的自動搬運、拼裝系統(tǒng)等。B、與高深度化和長距離化相對應(yīng)的技術(shù)。高水壓對應(yīng)技術(shù)，切削刀具更換技術(shù)，高速施工技術(shù)等。C、特大直徑和特小直徑盾構(gòu)機。D、新施工法和特殊的盾構(gòu)機。地下對接施工法、分岔盾構(gòu)施工法、雙圓形盾構(gòu)、異形斷面

8、盾構(gòu)等。MMST多軸盾構(gòu)14.1M直徑的盾構(gòu)機東京彎MF盾構(gòu)機及工法HV盾構(gòu)機DOT盾構(gòu)機（DOUBLE-0-TUBE）異型斷面盾構(gòu)機盾構(gòu)機是一種專門用于開挖地下隧道工程的大型高科技施工設(shè)備，它具有開挖快、優(yōu)質(zhì)、安全、經(jīng)濟、有利于環(huán)境保護和降低勞動強度的優(yōu)點。盾構(gòu)機技術(shù)體現(xiàn)了計算機、新材料、自動化、信息化、系統(tǒng)科學(xué)、管理科學(xué)等高新技術(shù)的綜合和密集，反映了一個國家的綜合國力和科技水平。隨著對地下空間開發(fā)的需求越來越大，地下工程快速開挖的需要和科學(xué)技術(shù)水平的提高，盾構(gòu)機與盾構(gòu)施工技術(shù)在中國將得到快速的應(yīng)用和發(fā)展。（3）盾構(gòu)機在國內(nèi)應(yīng)用發(fā)展前景（二）盾構(gòu)機的選型 根據(jù)施工要求及地質(zhì)條件作好盾構(gòu)選型工

9、作 與其它隧道施工方法不同，盾構(gòu)機是根據(jù)每一個施工區(qū)段的地質(zhì)條件、地下水條件、隧道斷面大小、區(qū)間線路條件、周圍建筑物環(huán)境等條件進行設(shè)計制作。所以，盾構(gòu)機不是通用機械，而是針對于某種條件的專用機械。也就是說一般很難將盾構(gòu)機轉(zhuǎn)用到設(shè)計隧道以外的工程中加以利用。 盾構(gòu)機在地下的施工是不可后退的。當(dāng)盾構(gòu)機在地下開始掘進施工后，就很難對盾構(gòu)機的結(jié)構(gòu)組成進行修改。除刀頭等部位可以通過特殊的設(shè)計得到更換以外，盾構(gòu)刀盤、壓力艙、排土器、推進系統(tǒng)等很難在施工過程中進行修改。 從這兩點可知，盾構(gòu)機的設(shè)計、制作從根本上決定了隧道施工的成功與否，是盾構(gòu)隧道施工的最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。為了設(shè)計最為合理的盾構(gòu)機械就必須進行周密的

10、盾構(gòu)選型工作。 平面示意圖m 盾構(gòu)選型工作根據(jù)設(shè)計斷面選擇盾構(gòu) 根據(jù)襯砌類型選擇配套系統(tǒng) 測定水壓、松弛土層或圍巖壓力 地質(zhì)條件以外的條件：工期；外徑、機長；造價；環(huán)境因數(shù)；沿線條件；基地條件；設(shè)計線路，線型條件；給排水條件及通風(fēng)條件。 盾構(gòu)的選定 盾構(gòu)機的選型復(fù)合式盾構(gòu)Mixed Shield 盾構(gòu)類型Shield Machine Mode硬巖式 hardROCK 土壓平衡式EPB 開式 Open mode 水力式Hydro泥水平衡式Slurry Balance 盾構(gòu)機主要技術(shù)參數(shù)Main Technical Parameters of the Shield Machine直徑 Diamet

11、er 6280mm 主機長度Length of the main parts 8500mm 總長（含拖車）Total length (with trailers) 64,000mm 扭矩 Torque5300knm 推力/行程 thrust/stoke3600T/2000mm 轉(zhuǎn)速 rotating speed0-6.1rpm 總功率 general power rate1500kw最大掘進速度 Max Excavation speed 8cm/min 螺旋輸送機 Screw conveyer直徑700mm 270M3/h 土壓平衡盾構(gòu)機工作原理水 土壓+ 壓=土倉壓力力 力盾構(gòu)機的各個組成部

12、分螺旋出土器刀盤盾體皮帶機后配套臺車盾構(gòu)機組成部分主體結(jié)構(gòu)：盾體(前盾、中盾、尾盾)、刀盤、氣閘 后配套設(shè)備：臺車、連接橋、管片運輸設(shè)備、出土設(shè)備、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、注漿系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等。1、土體 2、刀盤 3、泥土倉 4、壓力墻 5、千斤頂 6、螺旋輸送機 7、管片拼裝機 8、襯砌精心選配后續(xù)配套設(shè)備及供應(yīng)系統(tǒng) 在確定好盾構(gòu)機后，須根據(jù)總體施工進度要求及始發(fā)井的場地情況精心選配后續(xù)配套設(shè)備，后續(xù)配套設(shè)備選擇的好壞直接決定了掘進速度的快慢，如選擇不當(dāng)，會限制盾構(gòu)機的本身的功能發(fā)揮。后續(xù)配套設(shè)備的選擇主要從以下幾方面考慮： （1）洞內(nèi)運輸系統(tǒng) 為盡量減少每掘進循環(huán)的時間，必須確保洞內(nèi)每環(huán)掘進的

13、土方一次運出,管片同樣一次運出，這樣便可以確保安裝管片的同時，進行出土作業(yè)。而要滿足以上要求,須合理編制列車編組、計算土箱方量及電瓶車噸位，列車編組須滿足最小長度裝運最大運土量，確保棄土一次性運完 。(2)地面運輸系統(tǒng) 地面運輸系統(tǒng)主要包括龍門吊、集土坑、夜間出渣。龍門吊起重噸位由土箱滿載重量決定，同時要充分考慮余量，比如土箱滿載重25噸-30噸，則龍門吊起重噸位在考慮安全系數(shù)的前提下在提高2-3噸富裕量。集土坑的存渣量要按最快的掘進速度情況下的兩天總出土量為佳，避免出現(xiàn)渣土無處堆放而又無法出渣的情況。 (3)管片供應(yīng)系統(tǒng)管片供應(yīng)系統(tǒng)主要包括管片生產(chǎn)及現(xiàn)場管片存放。在始發(fā)掘進前,必須生產(chǎn)滿足1

14、-2個月掘進環(huán)數(shù)的數(shù)量，管模數(shù)量根據(jù)總的進度計劃決定，盡量作到充分利用。現(xiàn)場存放一定要充分滿足掘進速度的需要，在現(xiàn)場場地不足的情況下，可以盡量壓縮其他用地，以確保管片及時供應(yīng)。(四)、盾構(gòu)機始發(fā)1、盾構(gòu)機組裝后配套臺車及其它設(shè)備下井示意圖盾構(gòu)機安裝示意圖吊運刀盤吊運盾尾始發(fā)前破除洞門出洞前破除洞門 在盾構(gòu)機下井、到達以前，對始發(fā)井、接受井端頭進行加固，加固方法采用地面旋噴樁加固，旋噴樁采用直徑900mm、間距700mm的三重管。加固目的：穩(wěn)固土體，防止塌方；止水；保持TBM始發(fā)階段的正確姿態(tài)。2、端頭井土體加固盾構(gòu)機始發(fā)前的洞門加固始發(fā)前的洞門破除 盾構(gòu)機拼裝調(diào)試完成后，開始拼裝負環(huán)管片，在負

15、環(huán)管片后安裝一個0.4m寬的鋼圓環(huán)，使砼管片受力均勻。 邊拼裝負環(huán)管片邊將洞門處地下連續(xù)墻砼鑿除，鑿除分六塊，自下而上分塊進行，并分塊吊出井外。洞口內(nèi)徑與盾構(gòu)外徑存在10cm的環(huán)形空隙，為了防止水土從間隙處流失，在洞圈安裝一道橡膠止水帶，扇形板等組成密封裝置，以保證盾構(gòu)出洞的安全。 盾構(gòu)機盾尾密封刷人工涂滿油脂，地面監(jiān)測點布設(shè)，并獲得初始成果。 3、盾構(gòu)機始發(fā)準備 由于洞圈與盾構(gòu)外徑有一定的間隙，為了防止盾構(gòu)出洞時及施工期間土體及漿液從該間隙中流失，在洞圈周圍安裝由橡膠簾布、扇形壓板等組成的密封裝置。洞門密封安裝止水簾幕反力架及負環(huán)管片示意圖安裝反力架及負環(huán)管片示意盾構(gòu)始發(fā)實況 盾構(gòu)掘進由操作

16、司機在中央控制室內(nèi)進行，由工地技術(shù)人員經(jīng)計算初設(shè)正面土壓力值。土壓力值根據(jù)隧道埋深、土層性質(zhì)和地面超載計算。設(shè)定值約為計算值的1.051.1倍。開始施工時，在盾構(gòu)機的正面及盾構(gòu)體的上下方設(shè)置土、水壓傳感器監(jiān)控平衡系統(tǒng)，在盾構(gòu)機前面安裝巖土勘探系統(tǒng)。打開出土閘門，依次開啟皮帶輸送機，螺旋機和刀盤，推進千斤頂，調(diào)整好各千斤頂工作油壓。此時刀盤切削土體，盾構(gòu)前進。 1、盾構(gòu)機掘進(四)、盾構(gòu)機掘進 盾構(gòu)機根據(jù)設(shè)定的正面土壓力自動控制出土速度或掘進速度。盾構(gòu)機的行程、上下左右四個區(qū)域千斤頂壓力、螺旋機轉(zhuǎn)速、盾構(gòu)扭轉(zhuǎn)、俯仰等參數(shù)，將顯示在顯示屏上，盾構(gòu)司機及時做好參數(shù)記錄，并參照儀表顯示以及其它人工測量

17、和施工經(jīng)驗調(diào)整盾構(gòu)機姿態(tài)和各項參數(shù)，使盾構(gòu)始終按設(shè)計的軸線推進。隧道盾構(gòu)掘進示意圖開挖襯砌出土運輸盾構(gòu)操作室司機操作盾構(gòu)機掘進 盾構(gòu)機掘進實況 進入正常掘進后，出土、進料的運輸將直接影響著掘進的速度。在左右線的掘進中，采取在隧道內(nèi)鋪設(shè)軌道（四軌三線）進行運輸，選用38kg/m鋼軌，在進行出土、進料運輸中，始終保持一列電瓶車停在洞內(nèi)道岔后的一側(cè)軌道線上，當(dāng)從盾尾臺車門架下中線駛來的列車經(jīng)過洞內(nèi)道岔進入另一側(cè)軌道線后，等候的列車立即過岔進入盾尾臺車架下的中線進行裝碴、卸管片作業(yè)，盡量縮短兩列車之間的等候時間。 螺旋機將密封倉內(nèi)的土輸送到皮帶運輸機上，再由皮帶輸送至泥斗中，由電瓶車將泥斗車通過隧道內(nèi)

18、鋼軌拖運至井口，泥斗由地面上的門吊吊運至井上，倒入地面渣土池中，夜間再裝車外運。 2、運輸與出土運送管片運送碴土皮帶輸送機上出土現(xiàn)況土斗吊運現(xiàn)況道岔龍門吊 準備好管片螺栓，然后裝上螺栓止水橡膠圈，清理盾尾積水、淤泥，備好緊螺栓工具。盾構(gòu)機司機根據(jù)盾尾間隙，千斤頂行程及WMT自動導(dǎo)向系統(tǒng)計算出的封頂塊位置綜合確定封頂塊位置，然后通知地面工程師。地面工程師根據(jù)盾構(gòu)機司機提供的下一環(huán)封頂塊位置安排工人把管片按拼裝順序吊至管片車上。安排三輛運輸車運輸一環(huán)管片，每一輛管片車堆堆兩塊管片，把最先安裝的管片放最上面，其余類推，封頂塊放在第三輛管片車上的最上面。管片運輸車開到1#2#臺車位置。利用管片吊車將管

19、片吊至管片輸送器中間（期間把管旋轉(zhuǎn)900）。管片隨管片輸送器一起向前移動進入一個循環(huán)狀態(tài)（一個循環(huán)包括：吊起、前移、下降、后退），按以上步驟將管片（根據(jù)安裝進度）放置在管片安裝位置。（1）管片拼裝準備3、管片與管片拼裝 根據(jù)管片安裝順序，將須安裝管片位置的千斤頂縮回到位，空出管片拼裝位置。用管片安裝搖控器操作，管片安裝頭須與管片調(diào)整好相對位置（通過調(diào)整安裝頭上的六個自由度），然后吊起管片。將管片旋轉(zhuǎn)至最終的正確位置上。穿上螺栓，擰緊螺栓（縱向與環(huán)向螺栓）。將該管片位置的千斤頂伸長，頂住管片。在作上述工作的同時，管片輸送器繼續(xù)按拼裝順序輸送管片至安裝位置。余下管片重復(fù)上述操作步驟。（2）管片安裝

20、管片模型及三環(huán)試拼裝 管片拼裝4、同步注漿 為填補盾尾間隙、超挖及施工過程中的地層損失，有效控制地基變位，采用盾尾同步注漿，輔以管片后注漿。本工程盾構(gòu)同步注漿系統(tǒng)，利用攪拌站在地面進行漿液攪拌后，運送至盾構(gòu)機的漿液罐中，用4個注漿泵通過盾體中預(yù)設(shè)的管路注入管片與土體間空隙。通過管片背后注漿，可以減少地基沉陷量，保證環(huán)境安全；確保管片襯砌穩(wěn)定性；作為隧道襯砌防水的第一道防線，提供長期、均質(zhì)、穩(wěn)定的防水功能。注漿材料 注漿材料選擇充分考慮土體條件及滿足盾構(gòu)機注漿方式要求，拌制的漿液應(yīng)具有泵送性好、不離析、壓注后收縮小、凝結(jié)強度大于土體強度等特性。 本工程選用惰性漿液，由砂、粉煤灰、膨潤土、水組成。

21、漿液配比可以根據(jù)經(jīng)驗、試驗、理論計算求出，也可視地質(zhì)與施工情況適當(dāng)進行調(diào)整。注漿壓力和數(shù)量 注漿壓力選擇以能充足填充盾尾間隙、超挖及施工過程中其他因素造成的地層損失為原則，根據(jù)相應(yīng)部位土壓力、水壓力、泥漿壓力以及襯砌的強度選擇合適的壓力，一般出口處壓力為0.10.3Mpa。壓漿量考慮其滲透性、收縮性、脫水、超挖等因素，取間隙的150%250%，對注漿的管理一般結(jié)合地基變位情況進行注漿壓力及注漿量的綜合管理。 地面漿液攪拌 同步注漿攪 拌 站同 步 注 漿 漿液配合比： 水 粉煤灰 膨潤土 細砂 240kg 310kg 110kg 710kg 砂質(zhì)地基均勻注漿狀況圖5、盾構(gòu)掘進方向控制與監(jiān)測 盾

22、構(gòu)機配備一套VMT自動激光導(dǎo)向系統(tǒng)，主要由激光全站儀、電子激光靶、控制箱、計算機及其它配套硬件和軟件組成。用于盾構(gòu)掘進方向控制。 激光全站儀第一次定位采用人工測量，隨后的定位可由自動導(dǎo)向系統(tǒng)自己確定，激光全站儀與激光靶的距離一般在100200m范圍內(nèi)，具體還受洞內(nèi)空氣折射能力、激光能量的大小和隧道曲線半徑等的影響。 盾構(gòu)機的傳感器分別測量推進千斤頂和鉸接千斤頂左、右、上、下四個位置的伸長量，并將結(jié)果傳到控制室內(nèi)的計算機中。 上述各項測量結(jié)果可以不斷地以數(shù)據(jù)和圖表形式反映到控制室內(nèi)的操作屏幕上，及時指導(dǎo)盾構(gòu)機操作手進行操作。結(jié)合專門的管片排列軟件，每環(huán)掘進結(jié)束后，還可以自動確定未來若干環(huán)需要的管

23、片的型式，從而指導(dǎo)管片的吊裝和運輸。6、 常見事故與預(yù)防措施隧道線形精度控制及糾偏利用盾構(gòu)機的SLS-T系統(tǒng)可以實現(xiàn)在掘進中盾構(gòu)機的定位、管片定位和管片安裝順序的測算。并且用人工測量對其進行定期檢查，保確隧道貫通精度。加強同步注漿管理，合理注漿量和適當(dāng)注漿壓力，防止隧道下沉或上浮。如果由于地質(zhì)條件的突變或盾構(gòu)機操作的失誤，引起線路偏移，必須進行糾偏，在盾構(gòu)機糾偏過程中必須如下事項：在改變刀盤轉(zhuǎn)動方向時，切換速度不宜過快；根據(jù)掌子面地層情況及時調(diào)整掘進參數(shù)，避免引起更大的偏差；蛇行的修正應(yīng)以長距離慢慢修正為原則，如修正得過急，蛇行反而更加明顯。防止盾構(gòu)機旋轉(zhuǎn)在掘進過程中，有針對性的加注泡沫減小刀

24、盤扭矩，消除產(chǎn)生盾構(gòu)機產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的外力因素；及時注漿，確保注漿量，增大盾構(gòu)周邊摩檫力控制盾構(gòu)旋轉(zhuǎn)；通過改變刀盤旋轉(zhuǎn)方向來糾正盾構(gòu)旋轉(zhuǎn)；放慢推進速度，采用刀盤正、反轉(zhuǎn)的措施對盾構(gòu)機旋轉(zhuǎn)角度進行控制。刀盤及土倉聚積泥餅的預(yù)防及處理措施 盾構(gòu)機在粘土地層中進行施工容易形成泥餅，增加了盾構(gòu)掘進的荷載，會造成出土困難，掘進困難等，對于這類事故，可采取的措施有：掘進時注泡沫劑，改善土體的和易性，預(yù)防粘土結(jié)塊。刀盤背面和土倉隔板上設(shè)空心攪動棒，增加攪拌強度和范圍，并且可以通過土倉隔板的空心攪動棒內(nèi)預(yù)留注水孔注水，用于清洗刀盤和土倉?？辙D(zhuǎn)刀盤，使泥餅在離心力的作用下脫落。在開挖面穩(wěn)定的前提下，人工進倉清除泥餅。

25、盾構(gòu)螺旋輸送器的噴涌處理措施 噴涌的原因主要有：富水砂層開挖面充水裂隙發(fā)育、盾構(gòu)不能連續(xù)掘進、已成盾構(gòu)隧道同步注漿液沒有完全充實襯背空隙以致留下流水通道等。造成噴涌停機噴涌如此惡性循環(huán)，盾構(gòu)掘進緩慢。對這類事故可采取的對策有：關(guān)閉螺旋輸送器，繼續(xù)掘進，讓切削下的土體擠出土倉內(nèi)的水。但要預(yù)防土倉內(nèi)壓力過高，造成盾構(gòu)機前方隆起、冒漿以及擊穿盾尾密封等。提前采用氣壓平衡模式掘進，但要預(yù)防發(fā)生漏氣事件。加入高濃度泥漿或泡沫或polymer聚合物，改善土體的和易性，使土體中的顆粒和泥漿成為一整體。 7、盾構(gòu)機到達與接收1 盾構(gòu)進洞前50環(huán)進行貫通測量，以確定盾構(gòu)機的實際位置和姿態(tài)。此后的掘進不允許有大的

26、偏差發(fā)生，逐漸按偏差方位調(diào)整姿態(tài)和位置，滿足盾構(gòu)進洞尺寸要求。這一調(diào)整應(yīng)在刀盤進入洞前加固土前完成，以避免盾構(gòu)進洞發(fā)生意外。2 盾構(gòu)機進井接收架的高低必須經(jīng)最后測定盾構(gòu)機的實際高低來調(diào)整。3洞圈內(nèi)混凝土分六塊鑿除，洞門中心穿孔釋放應(yīng)力。盾構(gòu)機距井壁混凝土5米之后掘進中逐步降低正面土壓力，最后盾構(gòu)機頭部貼緊井壁時，正面土壓力降為零。為降低盾構(gòu)正面壓力對洞門墻體推力，可適當(dāng)打開洞門中心釋放孔.4在洞門混凝土分塊吊除后，盾構(gòu)機應(yīng)盡快連續(xù)推進，盡量縮短5洞圈特殊環(huán)管片脫出盾尾后，將用弧形鋼板與其焊接成一個整體，并用水硬性漿液將管片和洞圈的間隙進行充填，以防止水土流失，保護周圍環(huán)境。盾構(gòu)出洞實況圖管片自

27、身防水接縫防水采取沿管片肋面四周設(shè)置一道密封墊的方法進行環(huán)縱縫防水；密封墊采用復(fù)合式，即三元乙丙橡膠和遇水膨脹橡膠；為防止封頂塊插入時止水條擠出及扯斷，在封頂塊密封墊加工時采取加筋處理，并在施工中在密封墊表面涂刷潤滑脂。 8、防水處理 螺栓孔防水：管片螺栓接頭設(shè)置橡膠密封圈（遇水膨脹類）進行防水。 嵌縫：管片設(shè)計中預(yù)留嵌縫溝槽。 管片外圍防水：盾尾空隙注漿選用適宜的配比及材料以形成穩(wěn)定均勻的管片外圍防水層，形成第一道防水防線。（1）添加劑的加入 地質(zhì)條件復(fù)雜，為了改良土體、保護刀盤以及保證盾構(gòu)機正面良好的隔水效果，推進過程中需加入添加劑。主要的添加劑是泡沫劑和膨潤土。 添加膨潤土、泡沫等添加劑

28、具有隔水、降低扭矩、增加開挖面穩(wěn)定和確保土壓平衡的優(yōu)點，加入后的土體具有和易性好、高粘性、低內(nèi)摩檫角、低滲透性。當(dāng)盾構(gòu)機處于軟土、硬巖夾雜的復(fù)雜地質(zhì)中施工時，加入后可以達到改良土體，保護刀盤、降低扭矩、增加開挖面穩(wěn)定和增加開挖面的隔水效果，同時更加容易建立土壓平衡。 加注泡沫劑由司機在控制室操作，可以控制泡沫劑注入的濃度、注入量、注入部位。最主要是通過刀盤上的8個泡沫口注入到土體中。泡沫劑一般均為進口，價格較貴，但是土體改良效果好。9、其它輔助工序與技術(shù)措施盾尾密封脂壓注 盾構(gòu)隧道掘進過程中，盾尾密封脂是盾構(gòu)防水的一道重要屏障，在盾構(gòu)掘進過程中，切實地做好盾尾密封脂的壓注工作。 盾尾密封脂的壓

29、注由盾構(gòu)機司機在控制室控制。盾尾密封脂可以由注脂泵根據(jù)計算機設(shè)定壓力自動壓注，也可以根據(jù)推進時間手動壓注。 （2）盾構(gòu)機在硬巖層中施工方法及技術(shù)措施 在軟土層及一般的軟硬混合地層中，復(fù)合型盾構(gòu)機不需采取措施完全可以適應(yīng)。但是如果遇到硬巖時，由于硬巖段施工對刀具要求高，需采取特別施工措施，確保在硬巖層段順利施工： 根據(jù)巖層的強度和整體性狀況，采用合理的刀具配備，合理利用超挖刀和鉸接千斤頂，以達到糾偏效果和調(diào)整盾構(gòu)機姿態(tài)； 通過更換刀具和采取不同的掘進模式解決硬巖段的掘進；對于強度特別高的硬巖段，可以采用更換單刃滾刀進行掘進； 合理加注泡沫等添加物，減小扭矩，保護刀具； 如果盾構(gòu)施工遇到孤石時，對

30、于不同狀況采用不同措施：對于硬度較高、塊度較大的孤石。若前方土體自立性較好，組織作業(yè)人員進入土倉，對孤石進行人工破碎。若土體自立性較差無法自立時，則可以采用氣壓平衡模式人工進入土倉進行破碎，或預(yù)先采取降水、超前注漿、地面土體加固等方法進行處理后，人工直接進入土倉進行破碎。（3）盾構(gòu)機穿越砂層 在盾構(gòu)穿越砂層，必須采取切實可行的措施保證安全施工： 調(diào)整同步注漿量，同步注漿量要控制適中，嚴格控制注漿壓力，既不能因過少而造成地面沉降超限，也不能因過多而擊穿砂層，造成涌砂、涌水等事故的發(fā)生。 為了保持土體的密實性應(yīng)嚴格控制出碴量，原則上按理論開挖量出碴，可適當(dāng)減小出碴量。同時提高添加劑的注入量來增加土體的密實性從而保持開挖面穩(wěn)定，避免砂土大量進入刀盤而產(chǎn)生隧道上方的坍方。 (4) 盾構(gòu)機穿越河流的施工技術(shù)措施 中砂及礫砂層，盾構(gòu)隧道通過河底處，隧道頂為砂層，在掘進中容易形成涌水、坍塌的