盾构法施工技术大全（PPT168页）PPT课件

第三篇第三篇 目目 录录1、1.1 盾构法施工的概念与特点盾构法施工的概念与特点 盾构法是采用盾构机构筑隧道的暗挖施工方法。盾构法是采用盾构机构筑隧道的暗挖施工方法。 在隧道某段的一端建造竖井或基坑，以供盾构机安在隧道某段的一端建造竖井或基坑，以供盾构机安装就位。盾构机从竖井或基坑的墙壁开孔处出发，沿设装就位。盾构机从竖井或基坑的墙壁开孔处出发，沿设计轴线，向另一竖井或基坑的设计孔洞推进、构筑隧道，计轴线，向另一竖井或基坑的设计孔洞推进、构筑隧道，并有效地控制地面隆降。并有效地控制地面隆降。 盾构法施工具有自动化程度高、对环境影响小，施盾构法施工具有自动化程度高、对环境影响小，施工安全、质量可靠、施工进度快等显著特点，广泛应用工安全、质量可靠、施工进度快等显著特点，广泛应用于城市及特殊条件下的隧道工程建设中。于城市及特殊条件下的隧道工程建设中。 （1 1） 18181818年年BrunelBrunel提出盾构工法并获得专利；提出盾构工法并获得专利； 18411841年世界第一条盾构隧道年世界第一条盾构隧道-伦敦泰晤士河底隧道贯通；伦敦泰晤士河底隧道贯通； 20 20世纪世纪60608080年代盾构工法大发展年代盾构工法大发展各类平衡式盾构；各类平衡式盾构； （2 2） 1954 1954、19571957年我国阜新、北京采用盾构法修建疏、年我国阜新、北京采用盾构法修建疏、下水道（下水道（2.62.6 m m）；）； 1963 1963、19651965年上海使用网格式挤压盾构修建隧道，年上海使用网格式挤压盾构修建隧道， 打浦路过江隧道（打浦路过江隧道（10.2210.22 m m -2761 -2761 m m ）；）； （3 3） 近近2020年来盾构法隧道已在我国各行业广泛应用，盾年来盾构法隧道已在我国各行业广泛应用，盾构施工技术已具有国际先进水平；构施工技术已具有国际先进水平； 1.1.2 2 盾构法隧道施工的发展与现状盾构法隧道施工的发展与现状公路：公路：上海上海-崇明岛崇明岛“南隧南隧” （15.4315.43 m m 7.5 7.5 ）；）；（泥水）（泥水） 武汉长江隧道（武汉长江隧道（11.411.4 m m-2538 -2538 m m ）；）； （泥水）（泥水） 南京长江隧道（南京长江隧道（14.314.3 m m-3825 -3825 m m ）；）； （泥水）（泥水）铁路：铁路：北京站北京站-北京西站地下直径线隧道（北京西站地下直径线隧道（11.97m11.97m-7.3 -7.3 ） 广广-深深-港客运专线狮子洋隧道（港客运专线狮子洋隧道（11.411.4 m m-10.8 -10.8 ） 莞莞-惠惠 ；长；长-株株-潭潭 城际铁路（城际铁路（8.8 8.8 m m；9.39.3m m）水利：水利：南水北调、穿越黄河南水北调、穿越黄河（8.88.8 m m-4520 -4520 m m ） TBM市政：市政：上海中山路地下通道上海中山路地下通道14.2714.27m m（土压）；（土压）； 共同管廊共同管廊电力：电力：取水、电缆；取水、电缆； 石油、天然气：石油、天然气：管廊（管廊（3 3. .0 0 m m）地铁：地铁：在建在建项目已投入项目已投入600600余台盾构余台盾构； 盾构法施工在我国各行业应用情况盾构法施工在我国各行业应用情况 （4 4）盾构机国产化有了大的发展盾构机国产化有了大的发展 上海隧道股份公司、中铁隧道装备、北京华隧通等多上海隧道股份公司、中铁隧道装备、北京华隧通等多家国内企业具有设计、制造能力。家国内企业具有设计、制造能力。 多个合资厂制造的盾构机国产化比例达多个合资厂制造的盾构机国产化比例达50-70%50-70%； 许多厂家已能提供较高质量的部件、刀具及辅料；许多厂家已能提供较高质量的部件、刀具及辅料；1.1.3 3 对目前盾构法施工的认识对目前盾构法施工的认识 （1 1） 基本工法是成熟的、可靠的、先进的；基本工法是成熟的、可靠的、先进的； （2 2） 在适应性及特殊条件下仍存在许多需研究的问题在适应性及特殊条件下仍存在许多需研究的问题 （3 3） 盾构机仍需不断改进盾构机仍需不断改进 1.3 1.3 盾构法隧道施工技术研究应把握的要点盾构法隧道施工技术研究应把握的要点（1 1） 系统性、综合性系统性、综合性 （2 2） 地质特征、工程特点地质特征、工程特点（3 3） 盾构机选型与改进盾构机选型与改进（4 4） 充分的前期准备充分的前期准备（5 5） 特殊条件的技术方案特殊条件的技术方案（6 6） 沉降理论与监控量测沉降理论与监控量测（7 7） 复合型的技术人才复合型的技术人才 2.1 2.1 盾构类型与构造盾构类型与构造 2.2 2.2 盾构工作原理盾构工作原理 2.3 2.3 盾构选型盾构选型 2.4 2.4 其他配套设备其他配套设备2.1 盾构机的类型与构造盾构机的类型与构造 盾构机是是一个能支撑地层压力而又能在地层中掘盾构机是是一个能支撑地层压力而又能在地层中掘进的专用隧道施工设备。进的专用隧道施工设备。 主机是具有一定形状（园形、矩形等）的钢筒（箱）主机是具有一定形状（园形、矩形等）的钢筒（箱）形结构。形结构。 设置各种类型的开挖土体、设置各种类型的开挖土体、 推进、安装衬砌推进、安装衬砌块等机构块等机构 。 主机后拖带安装有电气、液压、机械及辅助系统的主机后拖带安装有电气、液压、机械及辅助系统的配套台车。配套台车。 2.1.1 盾构机盾构机 2.1.2 盾构机的型式盾构机的型式 （1 1）开胸式盾构）开胸式盾构 盾构前部与掌子面无隔离，与岩土、地下水相通。采用机械盾构前部与掌子面无隔离，与岩土、地下水相通。采用机械方式部分支撑掌子面，采用人工或挖掘机械开挖的盾构。方式部分支撑掌子面，采用人工或挖掘机械开挖的盾构。 设有密封的设有密封的胸胸板结构，与盾尾密板结构，与盾尾密封等设置共同作用封等设置共同作用使得盾构及成型隧使得盾构及成型隧道内部与岩土、地道内部与岩土、地下水隔离，形成安下水隔离，形成安全的作业空间。全的作业空间。 可建立气、泥水可建立气、泥水或土压力以稳定掌或土压力以稳定掌子面，采用刀盘开子面，采用刀盘开挖的盾构。有挖的盾构。有土压、土压、泥水平衡两类泥水平衡两类 （2）闭胸式盾构）闭胸式盾构 闭胸式盾构闭胸式盾构 A、土压平衡盾构机、土压平衡盾构机 以刀盘切削下来的泥土为介质，经盾构推进、压缩，建立起以刀盘切削下来的泥土为介质，经盾构推进、压缩，建立起稳定开挖面的土压，并通过控制开挖量与螺旋输送器的排土量之稳定开挖面的土压，并通过控制开挖量与螺旋输送器的排土量之间的平衡，保持土仓的压力与开挖面的土、水压力平衡的盾构。间的平衡，保持土仓的压力与开挖面的土、水压力平衡的盾构。 B、泥水平衡盾构机、泥水平衡盾构机 以具有一定压力的特制泥水（泥浆）作为稳定开挖面土、水以具有一定压力的特制泥水（泥浆）作为稳定开挖面土、水压力的介质，采用刀盘开挖，并通过对开挖量和泥水压力、流量压力的介质，采用刀盘开挖，并通过对开挖量和泥水压力、流量的控制，保持盾构泥水仓压力与开挖面的土、水压力平衡的盾构。的控制，保持盾构泥水仓压力与开挖面的土、水压力平衡的盾构。弃碴由泥浆携带通过管道输送至地面。弃碴由泥浆携带通过管道输送至地面。（掘进机类型简介）（掘进机类型简介）（1 1）隧道掘进机一般分类）隧道掘进机一般分类 T B M 全断面岩石掘进机全断面岩石掘进机 （开敞式、单护盾、双护盾）（开敞式、单护盾、双护盾） 盾构机盾构机 一般指软岩、软土掘进机一般指软岩、软土掘进机 （2 2）盾构机针对地层特征的分类：）盾构机针对地层特征的分类： 软土盾构软土盾构 复合盾构复合盾构 硬岩盾构硬岩盾构（3 3）复合式盾构机）复合式盾构机 既能适应软土掘进又要有相当破岩能力既能适应软土掘进又要有相当破岩能力 复合地层的需求（交互、变化）复合地层的需求（交互、变化） 复合性能的适应复合性能的适应機種名： TM544PMX-3工事名： 地下鉄12号線 環状部掘削距離：1095m地質：泥岩、砂5.44m E.P.B 土压盾构机 2.1.3 土压平衡盾构机土压平衡盾构机 刀盘刀盘 、刀具、刀具（刮刀、滚刀）、喷口（刮刀、滚刀）、喷口前盾前盾 : 主轴承、主密封、驱动系统（液压马达、减速箱）主轴承、主密封、驱动系统（液压马达、减速箱）中盾中盾: 推进油缸、拼装机推进油缸、拼装机前、中盾与盾尾：前、中盾与盾尾：铰接油缸、盾尾密封、管片拼装空间铰接油缸、盾尾密封、管片拼装空间螺旋输送机：螺旋输送机：出土控制、土塞出土控制、土塞1号台车：号台车：操作控制室、同步注浆系统操作控制室、同步注浆系统2号台车：号台车：电机、液压泵站电机、液压泵站3号台车：号台车：电气控制柜、各类油脂注入泵电气控制柜、各类油脂注入泵4号台车：号台车：变压器、压缩空气系统变压器、压缩空气系统5号台车：号台车：电缆、冷却水卷盘等电缆、冷却水卷盘等连接桥架连接桥架 盾构主机与后拖台车连接、皮带输送机盾构主机与后拖台车连接、皮带输送机管片拼装机管片拼装机其他系统简介其他系统简介 电气系统电气系统 电气系统是盾构机的重要组成部分，其设计依据盾构总体电气系统是盾构机的重要组成部分，其设计依据盾构总体设计提供的盾构参数、设备配置、控制要求和工艺要求等，设计提供的盾构参数、设备配置、控制要求和工艺要求等，主要包含供配电、照明、控制、人机交互、数据采集等。主要包含供配电、照明、控制、人机交互、数据采集等。 液压系统液压系统 盾构机液压系统为推进系统、铰接系统、螺旋输送机（回盾构机液压系统为推进系统、铰接系统、螺旋输送机（回转、闸门）系统、管片拼装机（回转、抓取）系统、仿行刀转、闸门）系统、管片拼装机（回转、抓取）系统、仿行刀系统、同步注浆清洗系统等系统提供动力源。系统、同步注浆清洗系统等系统提供动力源。其他系统简介其他系统简介导向系统导向系统 实时显示盾构的方向、姿态、掘进的蛇行线路实时显示盾构的方向、姿态、掘进的蛇行线路 ，将有测量结，将有测量结果用图表在显示屏上表示显示，把握变化状态，引到掘进。果用图表在显示屏上表示显示，把握变化状态，引到掘进。同步注浆系统同步注浆系统 在盾构掘进的同时，通过注浆泵的泵压作用，把混合浆液灌在盾构掘进的同时，通过注浆泵的泵压作用，把混合浆液灌入盾尾的管片环外间隙之中，达到填充管片环外空隙、固结入盾尾的管片环外间隙之中，达到填充管片环外空隙、固结管片环位置、减小地面沉降、充当环外第一道防水线的目的管片环位置、减小地面沉降、充当环外第一道防水线的目的 其他系统简介其他系统简介集中润滑系统集中润滑系统 集中润滑系统为密封、润滑消耗脂注入系统。系统采用集中润滑系统为密封、润滑消耗脂注入系统。系统采用间断补给压力油脂的方式，起到对该加注点进行润滑、密封间断补给压力油脂的方式，起到对该加注点进行润滑、密封保护的作用。保护的作用。盾尾注脂系统盾尾注脂系统 盾尾油脂密封系统是为盾构机盾尾加注、补充密封油脂盾尾油脂密封系统是为盾构机盾尾加注、补充密封油脂而设计的高压注脂密封系统。而设计的高压注脂密封系统。其他系统简介其他系统简介冷却系统冷却系统添加材料注入系统添加材料注入系统压缩空气系统压缩空气系统2.1.5 泥水盾构泥水盾构泥水加压盾构泥水加压盾构泥水盾构构造泥水盾构构造 2.1.6 特种、异形盾构特种、异形盾构敞开式（矩形）敞开式（矩形） 多园盾构多园盾构直角母子盾构直角母子盾构2.2 盾构工作原理盾构工作原理2.2.1 一般原理一般原理 钢结构盾壳支护提供安全的地下作业空间；钢结构盾壳支护提供安全的地下作业空间； 机械开挖掌子面土（岩）体；机械开挖掌子面土（岩）体； 采用机械的、自动的出碴运输系统；采用机械的、自动的出碴运输系统； 机械拼装预制衬砌块机械拼装预制衬砌块 ； 隧道开挖、衬砌一次构筑成型。隧道开挖、衬砌一次构筑成型。 主要介绍采用刀盘（刀具）开挖土（岩）体，具有压主要介绍采用刀盘（刀具）开挖土（岩）体，具有压力平衡性能的泥水、土压平衡盾构。力平衡性能的泥水、土压平衡盾构。2.2.2 泥水盾构工作原理泥水盾构工作原理 （1）泥水循环系统原理图）泥水循环系统原理图泥 浆 流 量 损失 指 示 器进 浆 压 力传 感 器进 浆 流 量显 示 器排 泥 流 量指 示 器排 泥 密 度传 感 器进 浆 密 度传 感 器排 泥 密 度传 感 器开 挖 面 水压 传 感 器液 面 指示 器（2）正常掘进泥水循环示意图正常掘进泥水循环示意图HLPHVHVPP1-1MV1AVECV1MV1V1P1-3P1-2MV2MV2BMV3V2V5V4V3P2P3P4P5P6P7P8P9P10P11P12P13PE开 挖 控 制设 定 泥 浆 性 能性 能 控 制设 定 泥 水 压泥 水 压 控 制排 土 量 预 测排 土 量 等 控 制地 层 变 形 等 监 测继 续 掘 进改变设定值泥 浆 调 整调 节 泥 浆 泵NONOYESYESYES（3）泥水加压操作程序泥水加压操作程序（4）泥水式盾构排土量控制方法泥水式盾构排土量控制方法 A、容积控制法容积控制法 检测单位掘进循环送泥流量检测单位掘进循环送泥流量Q Q1 1与排泥流量与排泥流量Q2Q2，排土积，排土积Q3Q3： Q3= Q2 -Q1 式中式中 Q3Q3排土体积（排土体积（m3m3） Q2Q2排泥流量（排泥流量（m3m3） Q1Q1送泥流量（送泥流量（m3m3） 对比对比Q3Q3与与Q Q，当当QQ3QQ3时，一般表示泥浆流失时，一般表示泥浆流失（泥浆或泥浆中（泥浆或泥浆中的水渗入土体）；的水渗入土体）；QQ3QV3时，一般表示泥浆流失；时，一般表示泥浆流失；VV3时，时，一般表示超挖。一般表示超挖。2.2.2 土压平衡盾构的三种模式土压平衡盾构的三种模式 （1 1）土压平衡盾构掘进作业具有土压平衡式、敞开式及半）土压平衡盾构掘进作业具有土压平衡式、敞开式及半敞开式三种模式。敞开式三种模式。 （2 2）为保证开挖面稳定、有效控制地表沉降及确保地面建）为保证开挖面稳定、有效控制地表沉降及确保地面建筑物安全并获得较高掘进效率，必须根据根据盾构机的筑物安全并获得较高掘进效率，必须根据根据盾构机的类型、盾构隧道围岩的工程地质和水文地质条件、施工类型、盾构隧道围岩的工程地质和水文地质条件、施工环境等因素，综合判断、选择不同的掘进模式。环境等因素，综合判断、选择不同的掘进模式。 土压平衡模式敞开模式半敞开模式土仓压力分布.类围岩、断层及其影响带、敏感建筑物土压平衡模式土压平衡模式 盾构机刀盘旋转，由刀具切削下来的土体填充刀盘后面的盾构机刀盘旋转，由刀具切削下来的土体填充刀盘后面的土仓，并随盾构机的推进逐渐充满并建立起压力，直至与所处土仓，并随盾构机的推进逐渐充满并建立起压力，直至与所处地层的土、水压力相平衡。通过对推进速度与螺旋机排土量的地层的土、水压力相平衡。通过对推进速度与螺旋机排土量的控制使所建立起的压力保持稳定，从而减少对地层的扰动，保控制使所建立起的压力保持稳定，从而减少对地层的扰动，保证地层的隆降控制在一定的范围内。证地层的隆降控制在一定的范围内。半敞开式半敞开式气压辅助模式气压辅助模式土仓压力分布部分类围岩,重要建筑物压缩空气 敞开式模式敞开式模式土仓压力分布.类围岩、部分类围岩盾构构造与原理演示盾构构造与原理演示6.14m E.P.B 土压盾构机機種名： TM614PAD-2工事名： 酉島S/S 引出管路掘削距離：831m地質：砂砾、砂、 粘土機種名： TM544PMX-3工事名： 地下鉄12号線 環状部掘削距離：1095m地質：泥岩、砂5.44m E.P.B 土压盾构机2.3 盾构机的选型盾构机的选型 选型程序选型程序 地质条件地质条件 基本类型基本类型 选型要点选型要点 主要参数主要参数 调 查 项 目 地 质 条 件环 境 条 件合 同 条 件特 殊 要 求计 划 设 计 条 件 整 理1 . 隧 道 结 构 与 限 界2 . 掘 进 长 度3 . 线 路 曲 线 最 小 半 径4 . 最 大 纵 坡5 . 隧 道 埋 深6 . 管 片 形 式 与 尺 寸 论 证 项 目 开 挖 面 稳 定地 基 变 形环 境 保 护其 它可 适 用 的 盾 构 机 盾 构 机 型 式工 程 难 点 及 施 工 措 施 的 论 证盾 构 机 结 构 设 计 与 主 要 参 数 计 算 核 定适 应 性 、 耐 用 性 、 经 济 性 综 合 评 价工 程 地 质水 文 地 质交 通建 筑 物障 碍 物工 期场 地确 定 选 型土 压 平 衡 、 泥 水 平 衡 、 其 它盾 构 机 制 造 厂 商的 评 价 与 咨 询2.3.1 选型程序选型程序2.3.2 选型与地层选型与地层2.3.3 基本类型选择基本类型选择 据对地层与地下水的初步认识，在粘土、据对地层与地下水的初步认识，在粘土、粉土粉土、淤泥、淤泥及大部砂层及大部砂层、园砾、硬岩区间园砾、硬岩区间选用土压平衡盾构；选用土压平衡盾构； 在既是全断面砂、园砾，在既是全断面砂、园砾，上软上软下硬、变化频烦、差别下硬、变化频烦、差别大的地层大的地层，又是处于地面沉降要求严格等敏感区间又是处于地面沉降要求严格等敏感区间， 应应优先选择泥水盾构。优先选择泥水盾构。 含大粒径卵石、无水、有一定稳定性的地层，含大粒径卵石、无水、有一定稳定性的地层，可选择可选择开胸式盾构；开胸式盾构；2.3.4 选型要点选型要点（1 1） 外形与基本尺寸：外形与基本尺寸： 内外置注浆管；开挖直径；盾尾外径（管片外径、盾尾间隙、内外置注浆管；开挖直径；盾尾外径（管片外径、盾尾间隙、盾壳厚度）；盾壳厚度）；（2 2） 主轴承：主轴承：寿命、直径寿命、直径； （3 3） 主密封、铰接密封、盾尾密封主密封、铰接密封、盾尾密封：结构形式与性能：结构形式与性能 ； （4 4） 扭矩：扭矩：驱动系统（变频电机、液压）、减速器、转速；驱动系统（变频电机、液压）、减速器、转速；（5 5） 推力：推力：油缸布置、行程、控制分组；推进速度油缸布置、行程、控制分组；推进速度 ；（6 6） 铰接：铰接：方式（主动、被动）、转角；方式（主动、被动）、转角； 选型要点选型要点（7 7） 刀盘刀盘（辐条、面板；开口率、注入口）；（辐条、面板；开口率、注入口）；刀具刀具（滚刀、（滚刀、刮刀、先行刀；形状尺寸、刀间距）；刮刀、先行刀；形状尺寸、刀间距）；（8 8） 螺旋输送机：螺旋输送机：（驱动功率、扭矩；有轴、无轴；）（驱动功率、扭矩；有轴、无轴；）（9 9） 同步注浆：同步注浆：储存与注入能力储存与注入能力；（1010）液压、电气控制系统：）液压、电气控制系统：（可靠性、便于操作（可靠性、便于操作）；（1111）测量、导向系统）测量、导向系统 ；（1212）人闸及其他）人闸及其他 刀盘、刀具刀盘、刀具 针对主要的地层条件选择刀盘、刀具针对主要的地层条件选择刀盘、刀具（1 1）对粘土，尤其是全断面砂、园砾、卵石地层，刀盘结构设计）对粘土，尤其是全断面砂、园砾、卵石地层，刀盘结构设计应有利于碴土通过，开口率应在应有利于碴土通过，开口率应在404060%60%之间。之间。（2 2）除个别有较硬岩层区间外，均不做配置滚刀的考虑。边缘区）除个别有较硬岩层区间外，均不做配置滚刀的考虑。边缘区设滚刀以减少磨损、减小扭矩似有作用。设滚刀以减少磨损、减小扭矩似有作用。（3 3）先行刀、贝壳刀等应体量大（刀宽）先行刀、贝壳刀等应体量大（刀宽250250300mm300mm、厚度也要相、厚度也要相适应）、外形园钝，以耐冲击、耐磨损。适应）、外形园钝，以耐冲击、耐磨损。（4 4）耐磨设计必须到位。重点是刀体、刀盘外圈、螺旋及螺旋机）耐磨设计必须到位。重点是刀体、刀盘外圈、螺旋及螺旋机内腔等，关键是耐磨材料要确保质量。内腔等，关键是耐磨材料要确保质量。复合刀盘复合刀盘 软土刀盘软土刀盘主要参数及重点配置推荐（主要参数及重点配置推荐（以以6m盾构为例）盾构为例）（1 1）刀盘额定扭矩：）刀盘额定扭矩：500050006000 6000 kNmkNm; ; 驱动功率：变频电驱动功率：变频电机驱动不小于机驱动不小于750 750 kwkw、液压驱动不小于、液压驱动不小于900kw900kw。（2 2）螺旋输送机内径）螺旋输送机内径800mm800mm为宜，扭矩为宜，扭矩120 120 kNmkNm以上，驱动以上，驱动功率功率200 200 kwkw以上。以上。（3 3）主轴承直径）主轴承直径3 m3 m左右为宜。左右为宜。（4 4）最高转速）最高转速1.51.53rpm3rpm即可。即可。（5 5）人行闸必须设置在上方。）人行闸必须设置在上方。（6 6）膨润土注入能力强。）膨润土注入能力强。2.3.5 选型采购的主要环节选型采购的主要环节（1 1） 盾构机的基本型式与参数盾构机的基本型式与参数（2 2） 拟选厂家盾构机的使用情况与问题拟选厂家盾构机的使用情况与问题（3 3） 盾构机的国产化与零部件的代用盾构机的国产化与零部件的代用（4 4） 设计联络设计联络（5 5） 工厂监造工厂监造（6 6） 工厂组装验收工厂组装验收 盾构直径与推力关系盾构直径与推力关系D（m）=1200盾构外径0020002460004000推力8000681012=500F（t）F=D 盾构软土中掘进的推力计算：盾构软土中掘进的推力计算：F= F1+ F2+ F3+ F4+ F5 F1外壳与土体间的摩擦力 F2刀盘上水平推力 F3切土所需要的推力， F4盾尾与管片之间的摩阻 F5后方台车的阻力。 盾构硬岩中掘进时推力计算：盾构硬岩中掘进时推力计算：F=mF力力F1F4 F F力力单个滚刀贯入岩石力 m刀盘盘形滚刀的数量 2.3.6 主要参数计算主要参数计算 （1）推力推力盾构机扭矩特性曲线盾构机扭矩特性曲线 软土中掘进时扭矩计算：软土中掘进时扭矩计算：M=M1+M2+M3+M4+M5+M6+M7+M8+M M1刀具的切削扭矩 ，M2刀盘旋转力矩， M3推力荷载产生的旋转扭矩， M4密封装置产生的摩擦力矩， M5刀盘前表面上的摩擦力矩， M6刀盘圆周面上的摩擦力矩， M7刀盘背面的摩擦力矩，M8刀盘开口槽的剪切力矩，M9刀盘土腔室内的搅动力矩 盾构在硬岩中掘进扭矩计算：盾构在硬岩中掘进扭矩计算： T=T1+T2+T3 T1刀盘滚动阻力矩计算， T2石碴提升所需要的扭距（TBM) T3克服刀盘自重所需扭矩。（2）扭矩扭矩（3） 螺旋输送机的排土量螺旋输送机的排土量Q QS S 螺旋输送机的排土量螺旋输送机的排土量Q QS S理论上由其转速决定，应与理论上由其转速决定，应与掘进速度决定的理论碴土量掘进速度决定的理论碴土量Q Q0 0相当：相当： QS = Q0 Q0=AVn0 式中：式中：A-A-切削断面面积切削断面面积 n n0 0- -松散系数，松散系数， V-V-推进速度。推进速度。2.4 盾构施工的主要配套设备盾构施工的主要配套设备2.3.12.3.1一般要求一般要求 （1 1） 必须充分满足盾构机的效率；必须充分满足盾构机的效率； （2 2） 符合场地条件；符合场地条件； （3 3） 要考虑适量的备用或应急方案。要考虑适量的备用或应急方案。2.3.2 2.3.2 运输设备与方案的选择运输设备与方案的选择 （1 1） 垂直、水平运输；机车车辆的配置（连续输送带）：垂直、水平运输；机车车辆的配置（连续输送带）： （2 2） 泥水输送系统泥水输送系统 2.3.3 2.3.3 浆液拌合设备浆液拌合设备2.3.4 2.3.4 泥浆处理设备泥浆处理设备2.3.5 2.3.5 管片及模具的选型管片及模具的选型龙门吊作业龙门吊作业 3.1 简介简介3.2 土压平衡工法概要土压平衡工法概要3.3 盾构施工组织的要求与特点盾构施工组织的要求与特点3.4 掘进施工掘进施工3.5 管片拼装管片拼装3.6 附属、辅助工程附属、辅助工程 盾构法是采用盾构机构筑隧道的施工方法，盾构法是采用盾构机构筑隧道的施工方法， 其基本要求：其基本要求： 隧道隧道掘的进掘的进； 沉降沉降控的住控的住； 管片管片拼的好拼的好； （1 1）选用一台适应于拟建隧道地质、设计、环）选用一台适应于拟建隧道地质、设计、环境等条件的盾构机。（为了适应不同自稳程度的境等条件的盾构机。（为了适应不同自稳程度的围岩条件，可选用具有土压平衡式、敞开式、半围岩条件，可选用具有土压平衡式、敞开式、半敞开式三种掘进模式的复合型盾构机）。敞开式三种掘进模式的复合型盾构机）。 （2 2）盾构施工场地、盾构工作井具备条件）盾构施工场地、盾构工作井具备条件 ，组装、调试盾构机。组装、调试盾构机。 （3 3）根据地层和地面构造物情况，选定适宜的掘进）根据地层和地面构造物情况，选定适宜的掘进模式和推力、扭矩、推进速度、刀盘转速、土压力值等模式和推力、扭矩、推进速度、刀盘转速、土压力值等掘进参数。掘进参数。 （4 4）在盾构前部的旋转机构与推进油缸的共同作用）在盾构前部的旋转机构与推进油缸的共同作用下，带动装有适应不同岩土条件刀具的刀盘旋转推进，下，带动装有适应不同岩土条件刀具的刀盘旋转推进，挤压破碎、刮削岩土进入土仓并予搅拌使之便于输送，挤压破碎、刮削岩土进入土仓并予搅拌使之便于输送，经过运输系统将弃土输送至地面及土场，从而使盾构机经过运输系统将弃土输送至地面及土场，从而使盾构机向前掘进一段距离（大于一环管片的宽度）。向前掘进一段距离（大于一环管片的宽度）。 土压平衡式盾构工法概要土压平衡式盾构工法概要土压平衡式盾构工法概要土压平衡式盾构工法概要 （4 4）管片拼装机械手将已预制好且嵌有止水条的）管片拼装机械手将已预制好且嵌有止水条的数块管片按序安装成环，形成隧道的永久衬砌结构，数块管片按序安装成环，形成隧道的永久衬砌结构，并给盾构机的推进提供反力。并给盾构机的推进提供反力。 （5 5）在掘进的同时，利用同步注浆系统足量注浆，）在掘进的同时，利用同步注浆系统足量注浆，填充开挖直径与管片外径之间的空隙，以弥补地层损填充开挖直径与管片外径之间的空隙，以弥补地层损失，根据需要利用管片吊装孔进行二次注浆以补充和失，根据需要利用管片吊装孔进行二次注浆以补充和加强。加强。 （演示）（演示） 3.3.1 基本要求基本要求（1 1） 充分了解工程地质、水文地质及环境条件，按照合同充分了解工程地质、水文地质及环境条件，按照合同与设计要求编制详细施工计划，完成各项前期准备工作。与设计要求编制详细施工计划，完成各项前期准备工作。（2 2） 确定合理的掘进模式和掘进参数，并在施工中优化调确定合理的掘进模式和掘进参数，并在施工中优化调整；控制盾构姿态及隧道轴线，及时、逐步纠偏；合格安整；控制盾构姿态及隧道轴线，及时、逐步纠偏；合格安装管片，保证隧道衬砌质量。装管片，保证隧道衬砌质量。（3 3）做好地表隆降的监测，根据监测反馈的信息指导施工，）做好地表隆降的监测，根据监测反馈的信息指导施工，采取措施控制地表隆降在允许范围以内，满足环境要求。采取措施控制地表隆降在允许范围以内，满足环境要求。3.3.2 施工组织特点施工组织特点 充分领会隧道盾构法施工系统性很强的特点，在施充分领会隧道盾构法施工系统性很强的特点，在施工之前全面掌握工程规模、要求、地质和环境条件等工之前全面掌握工程规模、要求、地质和环境条件等有关资料，以利于正确采取经济合理的施工措施。首有关资料，以利于正确采取经济合理的施工措施。首先要进行先要进行总体策划；总体策划；在进行在进行隧道施工的一般准备隧道施工的一般准备工作工作时，必须同步完成其时，必须同步完成其特有的各项前期工作特有的各项前期工作： （1 1）盾构机及配套设备）盾构机及配套设备（采购、修理、改造）（采购、修理、改造） （2 2）施工基地的布置、建设）施工基地的布置、建设 （3 3）管片厂的建设及生产）管片厂的建设及生产 （4 4）需在盾构掘进到达前提前处理的特殊问题）需在盾构掘进到达前提前处理的特殊问题 3.3.3 总体策划总体策划（1）策划前提：）策划前提： 合同文件合同文件（总工期与节点工期、设计、地质、环境、（总工期与节点工期、设计、地质、环境、 相关工程情况及管理程序等条件）相关工程情况及管理程序等条件） 盾构机到场时间盾构机到场时间 场地与组装条件场地与组装条件（2）策划目的：）策划目的： 保证盾构按时始发及总工期要求保证盾构按时始发及总工期要求 盾构机的有效使用及顺利掘进盾构机的有效使用及顺利掘进 利于施工且经济合理利于施工且经济合理 3.3.4 施工准备施工准备 （1）熟悉合同文件）熟悉合同文件（合同条款、招标设计、地质资料、（合同条款、招标设计、地质资料、 工程量清单、管理程序等）工程量清单、管理程序等） （2 2）现场调查（场地、交通、管线、建筑物、环境）现场调查（场地、交通、管线、建筑物、环境） （3 3）补充地质勘察）补充地质勘察 （4 4）施工图设计与施工方案研究）施工图设计与施工方案研究 （5 5）设备、物资准备）设备、物资准备 （6 6）临时工程、施工准备）临时工程、施工准备 （7 7）实施性施工组织设计）实施性施工组织设计 （8 8）人员组织与培训）人员组织与培训3.3.5 盾构施工基地的布置、建设盾构施工基地的布置、建设A、 施工总平面设计一般要求施工总平面设计一般要求 根据施工项目、施工方案和周围环境，本着根据施工项目、施工方案和周围环境，本着“节约节约用地，施工必需用地，施工必需”的原则进行临时工程布设的原则进行临时工程布设, ,并注意环并注意环境保护和水土保持工作境保护和水土保持工作。 （1 1）设计能力满足盾构效率要求）设计能力满足盾构效率要求（日进尺和月进尺）（日进尺和月进尺） 。（2 2）考虑临时设施兼顾工作井与掘进同步要求。）考虑临时设施兼顾工作井与掘进同步要求。（3 3）利用地形条件，尽量少占地）利用地形条件，尽量少占地 。（4 4）充分考虑环境保护。）充分考虑环境保护。B、 临建与施工场地布置：临建与施工场地布置： （1 1）施工基地及生产生活所需临时设施本着）施工基地及生产生活所需临时设施本着“节约用地，节约用地，施工与生活必需施工与生活必需”的原则进行布设，要采取措施保护环的原则进行布设，要采取措施保护环境。境。 （2 2）供电、供水、冷却、通风、通讯等保障供应系统）供电、供水、冷却、通风、通讯等保障供应系统 （3 3）要做好应对防洪、防火、防风等可能发生灾害及风）要做好应对防洪、防火、防风等可能发生灾害及风险的防范设计并制定预案险的防范设计并制定预案。C C、 辅助添加材料与配件辅助添加材料与配件 （1 1） 泡沫剂、澎润土泥浆泡沫剂、澎润土泥浆 （2 2） 盾尾油脂盾尾油脂 （3 3） 配件、易损件准备配件、易损件准备 D D、 端头加固端头加固E、管片厂的建设及生产管片厂的建设及生产（1 1）生产工厂可以自建，也可以与就近的预制厂合）生产工厂可以自建，也可以与就近的预制厂合作生产。作生产。（2 2）预制厂的规模应该达到）预制厂的规模应该达到3000m3000m，同时还要配备，同时还要配备一些必须的设备和工具等。一些必须的设备和工具等。（3 3）钢制模型应该尽早委托加工制造。）钢制模型应该尽早委托加工制造。（4 4）提前组织预生产，始发前达到强度的衬砌块不）提前组织预生产，始发前达到强度的衬砌块不少于少于10001000环。环。 管片模型管片模型管片的水池养护管片的水池养护3.4 盾构掘进盾构掘进盾构机下井盾构机下井盾构机就位调试盾构机就位调试初始掘进初始掘进正常掘进正常掘进到达车站到达车站过过 站站再次始发再次始发到达终点站到达终点站盾构机解体外运盾构机解体外运设备调试设备调试始发端头加固始发端头加固反力架安装反力架安装洞门密封圈安装洞门密封圈安装洞门围护墙凿除洞门围护墙凿除到达端头加固到达端头加固洞门密封圈安装洞门密封圈安装盾构机托架盾构机托架再次就位调试再次就位调试始发站始发站中间站中间站到达站到达站3.4.1 盾构施工程序盾构施工程序3.4.2 盾构始发盾构始发：洞门的完全破除、盾构由工作井出发掘进至机体洞门的完全破除、盾构由工作井出发掘进至机体完全进入地层并对零环管片实施同步注浆，实现正常掘进的施工过程。完全进入地层并对零环管片实施同步注浆，实现正常掘进的施工过程。 严格执行盾构机操规程严格执行盾构机操规程 探明端头加固质量，谨慎破除探明端头加固质量，谨慎破除洞门洞门 关注洞门密封效果，及时调整、关注洞门密封效果，及时调整、注浆封闭。注浆封闭。 在盾构刀盘到达掌子面及脱离在盾构刀盘到达掌子面及脱离加固区时，容易出现盾构机加固区时，容易出现盾构机 “磕头磕头”现象，应抬高现象，应抬高 盾构机的始发姿态、合理安装盾构机的始发姿态、合理安装始发导轨以及快速通过始发导轨以及快速通过 洞门第一次凿除安装始发基座安装反力架、洞门密封盾构掘进与管片安装盾尾通过洞门密封后进行注浆回填安装负环管片与盾构机负荷调试盾构机组装、空载调试洞门第二次凿除始发部位地层加固 折 叶 压 板盾 构帘 布 橡 胶 密 封 板进 洞 前 状 态固 定 环 板 B固 定 螺 栓预 埋 钢 环 板 A内 衬折 叶 压 板管 片 拼 装 后 的 状 态管 片管 片固 定 环 板 B固 定 螺 栓预 埋 钢 环 板 A内 衬特 殊 止 水 装 置特 殊 止 水 装 置始发密封结构（泥水加压）始发密封结构（泥水加压）盾构始发盾构始发始发后负环上半部拆除始发后负环上半部拆除洞 门 密 封 的 安 装接 收 托 架 的 安 装 与 固 定贯 通 后 步 上 接 收 托 架到 达 段 的 掘 进掘 进 参 数的 调 整碴 土 的 清 理掘 进 方 向的 控 制洞 门 部 分 凿 除洞 门 剩 余 部 分 凿 除盾构机到达程序盾构机到达程序盾构到达盾构到达 盾构机距接收井约盾构机距接收井约50m50m至完全进入接收井，并封闭最至完全进入接收井，并封闭最后一环管片的施工过程。后一环管片的施工过程。 盾构机到达注意事项盾构机到达注意事项 （1 1）根据盾构机的姿态及纠偏计划推进，纠偏要逐）根据盾构机的姿态及纠偏计划推进，纠偏要逐步完成，每一环纠偏量不能过大。步完成，每一环纠偏量不能过大。 （2 2）在盾构机距离端头墙）在盾构机距离端头墙5050米时米时, , 逐渐放慢掘进速逐渐放慢掘进速度，控制在度，控制在20mm/min20mm/min以下，以确保到达端墙的稳定。以下，以确保到达端墙的稳定。 （3 3）加强地表沉降监测，及时反馈信息）加强地表沉降监测，及时反馈信息 （4 4）用型钢拉紧最后）用型钢拉紧最后2020环管片。环管片。 （5 5）特别注意在盾构机破洞门土体前，对加固体与）特别注意在盾构机破洞门土体前，对加固体与盾壳空隙的注浆封堵。盾壳空隙的注浆封堵。（加固体的长度、中盾开注浆孔）（加固体的长度、中盾开注浆孔） 当最后一环管片拼装完成后，二次注入双液浆进行当最后一环管片拼装完成后，二次注入双液浆进行封堵。注浆的过程中要密切关注洞门的情况。封堵。注浆的过程中要密切关注洞门的情况。到达密封结构（土压平衡）到达密封结构（土压平衡）推 进 方 向钢 丝 绳管 片图 1 盾 头 未 到 前推 进 方 向盾 构螺 母帘 布 橡 胶 板吊 环钢 丝 绳双 头 螺 栓钢 环 板 A板钢 环 板 B板扇 形 压 板帘 布 橡 胶 板钢 丝 绳图 3 盾 尾 出 来 后盾 构管 片图 2 盾 尾 未 出 前盾 构推 进 方 向管 片扇 形 压 板双 头 螺 栓螺 母帘 布 橡 胶 板吊 环双 头 螺 栓钢 环 板 A板扇 形 压 板钢 环 板 B板螺 母吊 环钢 环 板 A板钢 环 板 B板成型隧道与拉紧最后管片成型隧道与拉紧最后管片3.4.3 掘进施工程序掘进施工程序土压平衡操作程序土压平衡操作程序3.4.4 掘进技术管理要点掘进技术管理要点模式选择模式选择 掘进参数掘进参数 方向姿态方向姿态 同步注浆同步注浆 监控量测监控量测 设备维护设备维护掘进技术管理要点掘进技术管理要点 （1 1）模式选择）模式选择-土压平衡模式土压平衡模式 确定土压力确定土压力 （计算（计算- -类比类比- -实验）实验） 土压平衡控制土压平衡控制 （掘削与排土量的平衡的控制）（掘削与排土量的平衡的控制） 碴土塑流性能管理碴土塑流性能管理 （必要条件、碴土改良（必要条件、碴土改良- -塑流、抗渗）塑流、抗渗） 出土量管理出土量管理（2 2）正确管理掘进参数）正确管理掘进参数 土仓压力、推力、扭矩、速度土仓压力、推力、扭矩、速度 、转速、同步注浆等参数、转速、同步注浆等参数 部分掘进参数建议值部分掘进参数建议值 （3 3） 盾构机掘进过程中的沉降变化规律盾构机掘进过程中的沉降变化规律 盾构推进过程中，开挖及管片脱出盾尾时，是沉盾构推进过程中，开挖及管片脱出盾尾时，是沉降变化最快的阶段，降变化最快的阶段，因此掘进施工要连续进行，否则因此掘进施工要连续进行，否则地层变形最大的阶段的时间将变长，导致沉降量可能地层变形最大的阶段的时间将变长，导致沉降量可能变大，尤其在较差地层中掘进时更要注意。变大，尤其在较差地层中掘进时更要注意。86535测点沉降曲线测点沉降曲线3025201510502003.05.082003.05.28.10:502003.05.3016:02003.06.01.08:402003.06.02.15:302003.06.03.23:002003.06.04.2003.06.06.10:002003.06.07.16:002003.06.08.08:302003.06.08.16:302003.06.09.1:002003.06.09.10:002003.06.09.16:302003.06.09.2:302003.06.10.14:002003.06.10.21:302003.06.11.8:002003.06.11.21:302003.06.12.10:302003.06.12.20:002003.06.13.10:302003.06.13.21:30时 间沉降值(mm) 3D3D 3D=6m D 表示隧道外径隧道D86531D865312 横横断断面面地地面面沉沉降降曲曲线线3020100点 位埋深10.5m3.4.5 盾构施工的地层隆降盾构施工的地层隆降主动土压力挤压区隧道隧道管片扰动土再固结被动土压力盾构机身主动土压力滑裂面刀盘剪切区卸荷区（1）与掌子面稳定的相关问题）与掌子面稳定的相关问题 A、地层应力状态地层应力状态A、地层应力状态地层应力状态扰动土再固结滑裂面地面荷载压力拱盾构机身隧道管片刀盘被动土压力滑动土体挤压区剪切区卸荷区主动土压力B、掌子面平衡状态分析掌子面平衡状态分析 PT-掌子面极限状态临界力；掌子面极限状态临界力；PD-盾构刀盘压力盾构刀盘压力 刀 盘 压 力地 面 PTPD 平衡状态平衡状态，但棱柱体但棱柱体S-BBCC-DDGG具有下滑趋势，作用于具有下滑趋势，作用于楔形体楔形体S-ABC PTPD地面沉降曲线剪切面剪切面刀盘压力 PTPD刀盘压力剪切面剪切面地面沉降曲线C、盾构施工开挖面稳定的理论方法盾构施工开挖面稳定的理论方法 极限平衡法极限平衡法-筒仓理论筒仓理论 稳定系数稳定系数法法D、土拱效应土拱效应 松散体（包括土、砂）介质松散体（包括土、砂）介质中：中： HD2.02.5 “拱拱”效应存在效应存在 H 埋深埋深 D 洞径洞径E、沉降槽与沉降曲线沉降槽与沉降曲线 3D3D 3D=6m D表示隧道外径隧道D86531D865312横横断断面面地地面面沉沉降降曲曲线线3020100点位埋深10.5m（2 2） 盾构掘进中地层沉降原因分析：盾构掘进中地层沉降原因分析：A、地层损失地层损失 盾构机开挖土体体积大于隧道实体体积。盾构机开挖土体体积大于隧道实体体积。 对地层扰动后的土体主、次固结。对地层扰动后的土体主、次固结。B、特殊部位特殊部位 始发与到达掘进时土压尚未建立或失压。始发与到达掘进时土压尚未建立或失压。 隧道与洞门结合部薄弱易发生水土流失隧道与洞门结合部薄弱易发生水土流失。C、不良地质条件不良地质条件 上软下硬。上软下硬。 富水砂层、断裂破碎带易发生喷涌。富水砂层、断裂破碎带易发生喷涌。D、掘进技术参数与盾构机控制失误掘进技术参数与盾构机控制失误 掘进模式选择错误、土压等参数未及时调整适掘进模式选择错误、土压等参数未及时调整适应、未同步足量注浆和及时二次注浆应、未同步足量注浆和及时二次注浆 盾构机姿态不当、盾构机较长时间停顿且措施盾构机姿态不当、盾构机较长时间停顿且措施不当不当沉降原因分析沉降原因分析（3 3） 基本对策基本对策 首先把握盾构施工的特点、盾构机自身特点与能力，首先把握盾构施工的特点、盾构机自身特点与能力， 去克服问题。去克服问题。 通过实验确定适宜的土压力、掘进速度等掘进参通过实验确定适宜的土压力、掘进速度等掘进参数数 加强同步注浆、适时二次注浆以弥补地层损失；加强同步注浆、适时二次注浆以弥补地层损失； 采取特别措施，增加辅助设备及添加剂采取特别措施，增加辅助设备及添加剂 3.4.6 同步注浆的控制同步注浆的控制 （1 1）选择适宜的浆液、凝结时间、）选择适宜的浆液、凝结时间、 配合比等配合比等 （2 2）计算注浆量，在软土区应以控制注浆量为）计算注浆量，在软土区应以控制注浆量为准，在硬岩区应以注浆压力为主要控制参数。准，在硬岩区应以注浆压力为主要控制参数。 （3 3）对造浆、运输过程的管理要到位，注浆手对造浆、运输过程的管理要到位，注浆手要精心操作，发生堵管要采取措施及时疏通。要精心操作，发生堵管要采取措施及时疏通。同步注浆同步注浆3.4.7 测量、导向、姿态测量、导向、姿态 （1 1）按隧道测量方法向井下引入坐标、基准点。）按隧道测量方法向井下引入坐标、基准点。 （2 2）盾构机配备自动导向仪进行方向控制；确定）盾构机配备自动导向仪进行方向控制；确定各相关点的坐标，通过系统在盾构机操作室的电脑上各相关点的坐标，通过系统在盾构机操作室的电脑上显示前后参考点的水平和垂直偏离值（盾构姿态）、显示前后参考点的水平和垂直偏离值（盾构姿态）、里程。里程。 德国德国VMTVMT公司生产的公司生产的SLS-TSLS-T自动导向系统自动导向系统SLS-TSLS-T导向系统主要导向系统主要由激光全站仪、由激光全站仪、ELSELS激光系统、个人电脑、调制解调器、电源、激光系统、个人电脑、调制解调器、电源、PLCPLC、测斜仪、软件等部分、测斜仪、软件等部分组成。组成。ELS接 收 靶激 光 全 站 仪黄 盒 子电 脑控 制 盒调 制 解 调 器电 缆 线SLS-TSLS-T导向系统导向系统（3 3）方向姿态的控制）方向姿态的控制A. 分组推进油缸分组推进油缸B. 铰接油缸铰接油缸C. 超挖刀超挖刀 3.4.8 预测、监测与信息化施工预测、监测与信息化施工 合理掘进参数的选择，是通过预测、监测、反馈、分合理掘进参数的选择，是通过预测、监测、反馈、分析等一系列过程验证，确定的。这就要求实施作为土建工析等一系列过程验证，确定的。这就要求实施作为土建工程施工科学化发展重要表证的信息化施工管理。程施工科学化发展重要表证的信息化施工管理。 盾构机自动采集的信息和人工通过监测、测量采集盾构机自动采集的信息和人工通过监测、测量采集信息的相互校核，更好的指导施工，提供安全、质量的保信息的相互校核，更好的指导施工，提供安全、质量的保证。成立以项目总工程师任组长的信息化领导小组，加强证。成立以项目总工程师任组长的信息化领导小组，加强信息化施工的组织与管理。信息化施工的组织与管理。序 号职 务人 员 配 置主 要 职 责1综 合 组2 人负 责 信 息 分 析 ， 提 出 对 策 (其 中 一 人 为 地 质 工 程 师 )2监 测 组8 人负 责 监 测 方 案 的 实 施 ， 资 料 的 整 理3测 量 组6 人负 责 测 量 方 案 的 实 施 ， 数 据 的 分 析4盾 构 信 息 组2 人汇 集 、 分 析 盾 构 机 所 采 集 的 信 息激光棱镜导向机构激光棱镜导向机构 对反馈数据的分析、判断、调整掘进参数对反馈数据的分析、判断、调整掘进参数 将人工监测、测量搜集到的信息和盾构机自动采集将人工监测、测量搜集到的信息和盾构机自动采集到的信息，进行对比分析。然后上报综合组，经过研究到的信息，进行对比分析。然后上报综合组，经过研究对比，并根据盾构掘进的实际情况，调整优选盾构参数，对比，并根据盾构掘进的实际情况，调整优选盾构参数，下达作业指令书。下达作业指令书。 根据掘进验证的数据，再次进行预测核对调整后的掘根据掘进验证的数据，再次进行预测核对调整后的掘进参数，经过一段时间的实际施工验证，据此对下一阶进参数，经过一段时间的实际施工验证，据此对下一阶段的沉降做出预测。段的沉降做出预测。3.4.9 盾构机过站（过隧道）技术盾构机过站（过隧道）技术 线路较长的区间中间一般均设计有通风竖井，竖井与线路较长的区间中间一般均设计有通风竖井，竖井与一扩大段矿山法隧道相连。因此区间隧道采管片选型要一扩大段矿山法隧道相连。因此区间隧道采管片选型要适应盾构机的姿态用盾构法施工时，存在盾构机必须经适应盾构机的姿态用盾构法施工时，存在盾构机必须经过竖井下矿山法隧道的问题。过竖井下矿山法隧道的问题。 o 移动托架过站移动托架过站o 弧形导台过站弧形导台过站o 盾构机整体吊装过站盾构机整体吊装过站o 利用永久管片过隧道利用永久管片过隧道o 利用临时管片过隧道利用临时管片过隧道过站弧形导台过站弧形导台3.4.10 软土地层土压盾构掘进的难点软土地层土压盾构掘进的难点A、泥饼泥饼成因：在粘性颗粒含量大的土层中，粘性颗粒在高温、成因：在粘性颗粒含量大的土层中，粘性颗粒在高温、 高压下作用下积聚而成的坚硬块体。高压下作用下积聚而成的坚硬块体。对策：刀盘开口率、土仓搅拌型式、添加剂、掘进参数对策：刀盘开口率、土仓搅拌型式、添加剂、掘进参数B、富水全断面砂、卵石层富水全断面砂、卵石层原因：难以建立压力，螺旋输送机喷涌原因：难以建立压力，螺旋输送机喷涌对策：碴土改良；欠压推进、严控出土量；保压泵碴；对策：碴土改良；欠压推进、严控出土量；保压泵碴；3.5 管片拼装与防水管片拼装与防水3.5.1 管片的类型管片的类型 （1 1）管片）管片：隧道衬砌环的基本单元。通常采用钢筋混凝土预：隧道衬砌环的基本单元。通常采用钢筋混凝土预制。视隧道直径每一衬砌环可分为不同片数。通常有一片封制。视隧道直径每一衬砌环可分为不同片数。通常有一片封顶块、两片邻接块、多片基本块。顶块、两片邻接块、多片基本块。 （2 2）隧道衬砌组合形式）隧道衬砌组合形式 采用标准环、左转环、右转环管片组合采用标准环、左转环、右转环管片组合 标准环管片：基本块投影为矩形的管片；标准环管片：基本块投影为矩形的管片； 转弯环管片：管片投影为楔形，使用于隧道曲线及修正盾转弯环管片：管片投影为楔形，使用于隧道曲线及修正盾构掘进蛇形误差。有左、右两种转弯楔形方向构掘进蛇形误差。有左、右两种转弯楔形方向 采用通用管片组合采用通用管片组合 隧道衬砌仅由具有一种楔形方向的转弯环管片拼装完成。隧道衬砌仅由具有一种楔形方向的转弯环管片拼装完成。 （3 3） 管片的选型和拼装管片的选型和拼装 盾构机盾构机PLCPLC系统能预测系统能预测5 5环拟拼装管片的型号环拟拼装管片的型号（左右转（左右转弯环弯环）和点位）和点位, ,但施工中不要完全照办但施工中不要完全照办, ,还要本着纠偏不还要本着纠偏不能过急的原则，并考虑现场所存放各类管片的数量，确能过急的原则，并考虑现场所存放各类管片的数量，确定管片型号的选择。定管片型号的选择。 管片拼装是质量控制的关键环节，不必太快，拼装机管片拼装是质量控制的关键环节，不必太快，拼装机操作手是关键，环向螺拴应注意紧固。因推进千斤顶分操作手是关键，环向螺拴应注意紧固。因推进千斤顶分为四组，