8盾构法施工之二

第六章 盾构法施工o6.1 概述o6.2 盾构机的分类与选型o6.3 盾构机的构造和工作原理o6.4 盾构法施工工艺6.4 盾构法施工工艺o盾构法施工的主要施工程序：（1）建造竖井或基坑，作为盾构施工的工作井；（2）盾构掘进机安装就位；（3）盾构出洞口处的土体加固处理；（4）初推段盾构掘进施工，即包括推进、出土、运土、衬砌拼装、盾尾注浆、轴线测量等；（5）盾构掘进机设备转换，即增加装有动力、电器、辅助工艺设备的后车驾；（6）隧道连续掘进施工；（7）盾构接收井洞口的土体加固处理；（8）盾构进入接收井，并运出地面。6.4 盾构法施工工艺o6.4.1 盾构施工的准备工作o6.4.2 盾构出洞o6.4.3 盾构推进及衬砌的拼装o6.4.4 盾构壁后注浆o6.4.5 盾构施工隧道的防水6.4.1 盾构施工的准备工作o包括工作井的制作、盾构基座与导轨的铺设6.4.2 盾构出洞o盾构出洞是盾构法施工的重要环节之一。在始发井内，盾构按设计高程及坡度推出预留孔洞，进入正常土层的过程定义为盾构出洞。o盾构出洞涉及到洞门预留块制、四周土体加固、封门的凿除、盾构后座支撑下顶进。一般在出洞50m之后，盾构法隧道施工才进入正常。6.4.2 盾构出洞o预留封门在盾构出洞之前必须抵挡洞外土体侧向压力和水压力，保证封门不断裂倒塌，同时不产生大量地下水渗漏。o封门的形式与作法：o 现浇钢筋混凝土封门；o 钢板封门；o 装配式楔体封门。1258473696.4.2 盾构出洞o为防止土体在临空面产生大量的坍塌或涌水，因此对封门外的土体加固是必须的，目前常用的方法有高压旋喷法、深层搅拌法及冻结法。化学注浆法（加固范围）密封胀圈密封胀圈搅拌桩加固（加固范围）钢板桩（出发时拔出）密封胀圈冻结管冻结壁6.4.2 盾构出洞o加固土体的厚度的求取。o式中：Fs 为安全系数，取1.5；o W 为均布侧向水土压力(kN)o r 为洞门半径；o 为改良土体的抗弯强度6.4.3 盾构推进及衬砌的拼装6.4.3 盾构推进及衬砌的拼装o盾构推进工程中施工参数的调整6.4.3 盾构推进及衬砌的拼装o盾构推进过程中，导致偏离隧道设计轴线因素分析：o 1）土层不均匀；o 2）正面四周阻力不一致；o 3）千斤顶伸出顶力不一致；o 4）盾构重心偏于一侧；o 5）盾构下部土体流失过多导致盾构叩头下沉。6.4.3 盾构推进及衬砌的拼装o曲线推进6.4.3 盾构推进及衬砌的拼装o盾构推进过程纠偏o 1）千斤顶编组的调整；o 如停开偏离方位处的几只千斤顶；o 2）纵坡控制；o 盾构推进尽量接近隧道纵坡，避免变坡推进；o 3）盾构旋转的防止。o 通常由大型旋转设备（如切削刀盘、举重壁及转盘旋转）等引起的，简单的方法是在盾构旋转方向的反侧加压重，或经常改变大设备的转向，注意调整拼装左右程序。6.4.3 盾构推进及衬砌的拼装o1 装配式圆型衬砌构造o 结构形式：带肋的箱型管片，不带肋的平板形管片。联结方式：直螺栓，弯螺栓。材料：球墨铸铁，全钢，钢筋混凝土管片o 环宽：750-1500mm;厚度：250-600mm；弦长：3-4mo 分块：6-8块，分别为数块标准块；两块相邻管片；一块封顶管片组成，封顶管片一般趋向于小封顶；拼装形式有：径向楔入（楔角4-8度）与纵向插入 6.4.3 盾构推进及衬砌的拼装6.4.3 盾构推进及衬砌的拼装o拼装形式o 通缝拼装：纵缝环环对齐o 错缝拼装：纵缝互相错开，相邻圆环环间错开1/21/3管片。o 优点：能加强圆环接缝刚度，约束接缝变形，使圆形结构可近似地按均匀圆环等刚度考虑。6.4.3 盾构推进及衬砌的拼装o2 衬砌的拼装o 在盾构尾部盾壳保护下，利用举重壁拼装。o 1）拼装工序：管片的运送-就位-成环-衬砌的防水o 6.4.3 盾构推进及衬砌的拼装6.4.3 盾构推进及衬砌的拼装o2 衬砌的拼装o 2）拼装方法o （1）先环后纵o 优点：环面平整，纵缝拼接质量好。缺点：在易产生盾构后退地段不易采用。o （2）先纵后环o 工法：拼块缩回这部分千斤顶，其它千斤顶仍支撑在盾构上，逐块轮流，直至拼装成环。o （3）举重壁拼装顺序o 自下而上，左右交叉，最后封顶成环，可以有效防止盾构旋转6.4.4 盾构衬砌壁后注浆6.4.4 盾构衬砌壁后注浆o 向衬砌壁后注浆盾构施工的关键工序，其作用有：o 1）防止隧道周围变形；o 2）防止地表沉降；o 3）改善隧道衬砌的受力状态，使衬砌与周围土体共同变形；o 4）注浆在隧道周围形成一圈水泥壳体，能增强衬砌防水功能。6.4.4 盾构衬砌壁后注浆o1 压浆方法：二次压浆、一次压浆o 1）二次压浆o （1）推进一环后，用风动压浆机注入3-5mm 的石英砂或卵石。o （2）推进5-8环后，注入水泥浆。o缺点：石英砂难以保证密实，水泥浆也难以充满孔隙，易引起地层变形。o优点：可保护盾尾密封装置。6.4.4 盾构衬砌壁后注浆o1 压浆方法o (2)一次压浆o 随着盾尾空隙的出现，立即压注水泥砂浆，并保持一定压力。o 隔30m，再次补浆，若出现地表沉降或严重渗漏时，还需补充注浆。6.4.4 盾构衬砌壁后注浆o2 压浆操作o 1）左右对称，从下往上逐步进行，并尽量避免单点超压注浆。o 2）衬砌背后空隙未被完全充填之前，不允许中途停止工作。o 3）一个孔眼注浆序进行到上一个压浆孔出现灰浆为止。6.4.5 盾构施工隧道的防水o从管片生产工艺、衬砌结构设计、接缝防水措施和材料等几个方面综合处理。o 1 管片制作精度和抗渗要求o 提高管片制作精度关键是提高钢模精度，要求0.5mmo 6.4.5 盾构施工隧道的防水o1)施工过程中盾尾的密封 o2）接缝防水：弹性条防水，常用材料为氯丁橡胶外包丁基橡胶。o 3）螺栓孔防水6.4.5 盾构施工隧道的防水6.4.5 盾构施工隧道的防水桩基础工程复习题o1 混凝土预制桩接桩方法，打桩方法与质量控制；o 2 打桩时减少对周围环境影响的措施；o 3 正、反循环钻孔灌注桩施工工艺及质量控制；o 4 基坑工程工法的类型及选取 基坑工程复习题o1 基坑工程工法的类型及选取时考虑的因素；o2 地下连续墙施工工艺过程；o3 地下连续墙施工中导墙与泥浆作用，成槽机械及施工特点，接头种类；o4 支撑的种类与结构体系；o5 支撑的安装与拆除时施工要求；o6 考虑时空效应土方开挖方法；o7 逆作法定义，特点及分类；o8 逆作法施工的地域特点及关键施工技术（中间支承柱、支模方式及施工缝的处理。盾构法隧道复习题 o1 盾构法隧道施工工法定义与盾构选型要求；o2 盾构机的基本构造与基本原理；o3 盾构推力的计算；o4 盾构出洞、进洞时加固方法；o5 盾构推进过程中偏离轴线影响的因素及纠偏措施；o6 隧道衬砌的构造及拼装；o7 隧道衬砌的壁后注浆目的及压浆方法；