盾构法隧道施工测量现场管理细则【实用文档】doc.doc

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1、盾构法隧道施工测量现场管理细则【实用文档】doc文档可直接使用可编辑，欢迎下载盾构法隧道施工测量交底一、依据及学习内容1、广州市珠江新城旅客自动输送系统土建1标段工程合同文件（JJJZ001）及图纸2、盾构法隧道工程施工及验收规程（DGJ082331999）3、地下铁道、轻轨交通工程测量规范（GB503081999）4、地下铁道工程施工及验收规范(GB50299-1999）5、工程测量规范（GB50026-93)6、建筑变形测量规程（JGJ/T 897）7、广州地铁三号线工程施工测量管理细则8、控制测量学9、工程测量学10、土木工程监测技术11、TBM制导系统SLST用户操作手册12、广州市珠

2、江新城旅客自动输送系统土建1标段盾构区间施工监测方案13、广州市珠江新城旅客自动输送系统土建1标段盾构工程施工测量方案二、分工根据本工程的特点,测量组分隧道白班、夜班和地表监测三个小队,隧道白、夜班各配4人，地表监测配2人，每个小队各有一个负责人，相应的计算、报表由专人负责,各小队负责人复核后，由测量主管进行再次复核，详见下图。测量主管隧道白班隧道夜班地表监测盾构工程测量监测人员分工及职责项目主要内容频率需求人数分工地面控制测量贯通控制导线测量1次/23月4人李彦卿、黄文、吴振洋、黄传东、廖伟东及两名小工共需8人。黄传东仪器管理员陈晓锐资料管理趋近导线测量1次/23月贯通控制水准测量1次/23

3、月4人趋近水准测量1次/23月联系测量定向测量贯通前4次4人传递测量贯通前4次3人地下测量施工导线测量60米一次4人施工水准测量60米一次2人施工控制导线测量200米一次4人施工控制水准测量200米一次3人盾构姿态测量1次/班（2次/天）3人管(环）片测量1次/35环平面（4人）高程（2人）地表沉降监测基准点联测1次/23月4人郑建跃、陈晓锐及共需2人地表沉降点监测2次/天2人建筑物及地下管线监测2次/天2人三、主要测量工作（一）、地面控制测量1、 平面控制测量 整个区间只有一个盾构隧道区段(因为体育中心站是先隧后站），既林天区段，故在横向贯通误差分析时，以林天区段（盾构区间的长度0。92km

4、）进行估算。经初步测量设计和贯通误差估算后，决定采用电磁波测距精密导线网作为隧道外平面控制测量方法,测量导线按四等导线精度要求进行.2、高程控制测量地面高程控制网是在城市二等水准点下布设的精密水准网，常规水准测量按城市二等水准精度指标要求,沿隧道线路走向布设成附合导线，将业主移交的水准点II地01、II地02、II地03联系起来。（二）、联系测量严格按照广州地铁测量管理细则进行联系测量工作，在盾构推进至规定距离时，提前2天通知项目部，提前1天做好联系测量辅助工作(如钢丝支架的安装,检查钢丝是否折、扭,井下稳定桶及稳定液的到位等）。正常情况下，测量组需要23天，业主测量队复检需要1天。（三）、洞

5、内控制测量洞内控制测量尽量安排在推进或停机时进行，避开与管片车进出时间发生冲突，保证测量工作安全且最大限度不影响掘进生产(测量控制导线一站的时间为50分钟，测量控制水准一站的时间为20分钟)。每周左、右线必须复测控制点一次，每月左、右线互换检核一次。每次延伸控制点时，必须对现有控制点前三个点进行检测.（四)、盾构、管片姿态测量与中控室取得联系，提前15分钟做好准备下井。依现场情况采用管片姿态盾构姿态的步骤进行测量,管片必须重合上次3环，检核与上次成果的互差。测量时间控制在30分钟左右.现场记录必须完整、整齐，包括测量时间、环号、里程、偏差等，记录本上严禁乱划乱写，保持整洁。（五)、地表及构筑物

6、沉降监测每天至少监测一次,监测点和水准基点应提前100米布设在稳定牢固的地方，并测出初始高程。沉降较大时必须及时向有关部门反映。（六）、竣工验收测量四、盾构工程测量主要技术要求1、各项检测的限差：地上导线点的坐标互差12mm；地上高程点高程的互差3mm；地下高程点高程的互差5mm;导线边的边长互差8mm；地下导线起始方位角的互差16。2、盾构掘进过程中的测量掘进至50m处、200300m处和距离贯通面150200m处分别进行一次包括联系测量、地下导线及水准测量在内的检测；始发前的联系测量必须观测3组独立成果。每天掘进完后必须进行每一环管片测量(环心坐标和高程），前后相邻两次管片测量时应重合复测

7、三环管片。环片平面和高程测量允许误差为15mm。每天每班掘进前必须进行盾构机姿态测量。盾构机姿态测量误差技术要求：平面偏差值和高程偏差值5mm，纵向坡度1，横向旋转角3，切口里程10mm。施工导线点直线段60米布设一个，曲线段布设在要素点和隔40米左右的整里程点，角度中误差6，边长中误差10mm;施工控制导线点直线段250米布设一个，曲线段布设在要素点和隔100米左右的整里程点，必须测左、右角二个测回，左右角平均值之和与360较差小于6，边长往返观测各二测回，往返观测值平均值小于7mm;在延伸施工控制导线测量前，必须对现有施工控制导线前三个点进行检测。3、贯通测量地面控制网测角中误差小于2，边

8、长相对中误差小于1/100000;联系测量起始方位角中误差小于4；地下导线测角中误差小于3。4、控制测量精密导线的主要技术要求导线长度(km）平均边长(m)测角中误差(”)测距中误差(mm)测距相对中误差DJ2测回数方位角闭合差()相对闭合差相邻点的相对点位中误差（mm）353502。561/60000651/350008水平角观测采用方向观测法，技术要求如下:等级仪器型号半测回归零差（)一测回中2倍照准差变动范围（）同一方向值各测回较差(”）一级及以下DJ2121812DJ61824采用电磁波测距,技术要求如下：平面控制网等级测距仪精度等级总测回数一测回读数较差（mm)单程各测回较差(mm）

9、往返较差一级II21015-III42030-高程控制主要技术要求高程控制基点采用II等水准测量由业主提供的控制点引测至施工区。II等水准测量观测，技术要求如下：等级水准仪型号视线长度（m)前后视距较差（m）前后视累积差(m）视线离地最低高度（m)基尺或辅尺读数较差（mm）基尺或辅尺所测高差较差(mm）II等DS1601.03.0030.50。7五、测量仪器的使用与维护测量仪器是一种结构复杂、精度很高并且价格昂贵的仪器，如果仪器损坏或发生故障，就会给工程带来直接影响，因此必须严格遵守操作规程,正确使用，以养成良好的习惯，保证工程的正常施工，特制订以下管理制度:1、对仪器性能要有全面的了解，掌握

10、其操作要领，做到“得心应手”最大限度地发挥仪器的作用，每半年(或一年）应送检（鉴定)，控制测量，精密施工测量必须校准仪器水平气泡(基座，镜杆，水准尺等水平气泡)，水准仪必须检查i角误差及自动安平情况;要对水准仪的I角进行定期检测，洞内沉降观测时I角必须10；要对全站仪的2C值指标差进行检查；2、运输过程中必须注意防震，乘车上工地时,必须有专人把仪器抱起，不得直接放在车厢里，长途运输最好装在原包装箱内；3、迁站时，应取下仪器，装在仪器箱里;4、使用仪器时，仪器的望远镜不能直接对准太阳；5、仪器安置在三脚架之前，应检查三脚架的三个伸缩螺栓是否旋紧，再用连接螺栓将仪器固定在三脚架上，然后才能放开仪器

11、；严禁在固紧螺旋打开前旋转仪器；测量完毕后应将仪器基准螺母调整至中间位置；6、在整个操作过程中,观测者决不能离开仪器以避免发生意外事故；7、仪器应保持干燥,遇雨后应将仪器擦干，放在通风处，待仪器完全凉干后才能装在仪器箱内，仪器箱同样应保持清洁、干燥,仪器箱内的干燥剂，每隔半个月应用烘箱烘干一次； 8、装箱时，应先将仪器的电源关闭，然后再取下电池;9、仪器应经常保持清洁，用完后使用毛刷或软布将仪器上的灰尘除去;测量仪器要凉干，钢尺、标尺、水准尺要清洗擦干；10、镜头不要用手去摸，如果脏了,可用吹风器吹去浮尘，再用镜头纸擦净；11、如果仪器出现故障,应及时与代理商联系修理，决不可随意拆卸仪器；12

12、、棱镜应保持干净，不用时要放在棱镜包内，避免碰坏;13、三脚架、塔尺、水准尺用完后，应除去灰尘，收好放好；14、电池充电时间不能超过充电器规定的充电时间,电池如果长期不用，则一个月之内应充电一次；15、电脑、打印机用完后应关机，全站仪、对讲机电池充电时间不得超过规定时间；16、外出测量仪器及工具必须登记，回来后必须清点，整理放好，其它部门借用仪器及工具必须登记签名，归还必须完好无损。17、建立仪器管理台账,记录每台仪器使用及维修情况六、测量资料管理与报表测量是工程施工中的一项重要环节,是保证工程质量的基本条件，而测量资料就是测量工作的基本依据，是测量施工的前提条件，同时也是做好竣工资料的良好保

13、证,所以它的管理和存档工作至关重要,为了确保工程的顺利施工，保证施工进度，必须加强测量资料的管理工作，特制定测量资料管理制度。1、所有测量资料必须有原始记录（记在记录本上)，整理成表格形式手写一份,打印一份，签字确认后复印二份。手写一份和打印原件一份交测量队资料组存档，复印一份交资料室备查,复印一份留测量组保存备用，同时做好发文登记。2、做到当天外业测量资料，当天晚上整理，完成后一个星期内交测量队资料组归档，同时有文件交接手续。3、测量资料必须有计算人、复核人签字,两人必须独立计算，直至结果一致,签字确认后交测量队资料室，测量主管审核后签字确认。4、上报资料必须经监理抽检合格或签字确认，才能归

14、档。5、打印资料必须校核,确认准确无误,才能归档。6、所有测量原始记录必须详细、真实、清楚，没有涂改。若记错，必须划后重新记录。同时测量人、记录人须签字确认,地点(或桩号、分项工程名称），天气情况，气温,气压，仪器型号，仪器高，镜高，测站、后视点名称等内容都须详细记录下来。7、内业必须认真负责,做到准确、清楚，符合资料室的规定。8、内业资料在电脑里必须有备份文件。9、资料柜文件盒必须写好标签，按名称分类保存。1、现场控制测量时,必须采用对应的外业记录手簿，内业整理的成果必须集中记录在一个本子上，写明日期、点号、角度、距离等；日常盾构、管片姿态测量记录在专用记录本上，格式要规范；每日报表要复核,

15、并留底，每月整理汇总。 专业知识分享版摘 要 针对深圳地铁岗厦站的周围环境及设计要求，在车站结构设计中采取先进措施，保证彩田路半幅施工、半幅通车，对横穿车站的11万伏高压电缆实施原地保护，在车站中部设计了两个中庭，车站围护采用矩形人工挖孔桩，并兼作车站主体结构侧墙，采用车站中部逆筑，其它为顺筑的施工方法。 关键词 深圳地铁 地铁车站 结构设计 设计特色1 概述1。1 工程概况 岗厦站为深圳市地铁一期工程一号线上的一座车站，它位于福华路与彩田路交汇处地下,车站在福华路下方,横穿彩田路，呈东西向布置.车站有效站台长度中心里程为CK7+194。951. 车站周围建筑物和人口密集,福华路与彩田路交通十

16、分繁忙。在福华路与彩田路交汇处的四角为高层建筑，车站西部南北两侧为结构较差的八层民房。站区范围地下管线众多，计有雨水、污水、给水、煤气、电力电缆等30多条，其中彩田路东西两侧雨、污水管埋深4m多，特别是彩田路东侧11万伏电缆埋设于车站上方。在车站西南侧14m处有较大断面的电缆隧道。 车站主体结构为地下两层三跨框架结构，长220.1m，宽21.9m，高12.8m，埋深16m多。车站及周围环境详见图1车站总平面图。1.2 车站结构设计要求 岗厦站结构设计除满足一般地铁车站设计要求外，在车站投标、初步设计期间以及随后的施工图设计中,深圳市交管局、供电局、国土规划局、业主和专家对车站设计分别提出了一些

17、特殊的要求，涉及结构上的主要有下面几点;（1） 在车站8个月施工期间，要求彩田路半幅施工、半幅通车，并在8个月后全幅通车。(2) 11万伏电缆改迁费用大，且无处迁移,要求车站施工中采取原地保护措施，保证正常供电。(3） 彩田路范围内车站顶板要落低至地面下4。5m，以满足彩田路雨、污水管的埋设要求。由此带来中部站厅层层高降低，业主要求该处设中庭,以便站厅层和站台层连成一体，增加视觉高度效果。（4) 车站围护结构不采用地下连续墙，建议采用造价较低的矩形人工挖孔桩。1.3 工程地质与水文地质条件 站区范围内上覆第四系全新统人工堆积层(Q4ml)、冲积层(Q4al）及第四系残积层（Q4el)，下伏燕山

18、期花岗岩(r53），各地层分布详见图2车站地质纵断面图。图2 车站地质纵断面图1。3.1 工程地质条件(1） 人工堆积层 素填土(粉质粘土)：主要为坚硬状态，局部为硬塑，含砂砾及少量碎石，为中压缩土，层厚08。0m。为类土，类围岩。 素填土（粘土）：主要为坚硬状态，局部为硬塑、可塑，为中压缩土,层厚07。5m,为类土，类围岩。（2） 冲积层 粘土：主要为坚硬状态，局部为硬塑、可塑,局部含砂砾,层厚05。9m。为类土，类围岩. 粉质粉土：主要为硬塑状态，局部为软塑、坚硬，含砂砾，为高压缩土，层厚06。8m。为类土，类围岩。 粉砂：松散，很湿饱和，局部含粉粒、粘粒及少量有机质，层厚04。1m。为类

19、土，类围岩。 中砂：松散中密，饱和，含粉粒、粘粒,层厚04。9m。为类土，类围岩。 粗砂：松散稍密，饱和，含粉粒、粘粒,层厚03.4m。为类土，类围岩。 上述砂层分布于车站西端与区间交界处。(3) 残积层 砂质粘性土：主要为坚硬状态，局部为硬塑、可塑、软塑，为高压缩性土，层厚016.0m。为类土，类围岩. 砾质粘性土：主要为坚硬状态,局部为硬塑、可塑,为高压缩性土，层厚017.7m。为类土,类围岩。(4） 花岗岩 全风化花岗岩：呈土夹砂砾状，为中压缩性土,顶面埋深18.025。2m。为类土，类围岩。 强风化花岗岩：呈砂砾状，顶面埋深20.028.0m.为类土，类围岩。 中等风化花岗岩:呈碎块及

20、短柱状，顶面埋深22。130，5m.为类土，类围岩。 微风化花岗岩：呈柱状，节理裂隙发育,顶面埋深22。531。6m。为类土，类围岩。1.3.2 水文地质条件 本场地地下水按赋存介质为第四系孔隙潜水及基岩裂隙水. 第四系孔隙潜水主要赋存于砂类土、粘性土及残积土中，其中砂类土层具中等透水强透水性,粘性土及残积层具弱透水性，为相对隔水层。 基岩裂隙水赋存于花岗岩风化层中,花岗岩全风化岩具弱透水性，为相对隔水层，强风化及中等风化岩具中等透水性。 勘探期间地下水埋深1。54。3m,高程4。271。19m，水位变幅0.51。5m.地下水对钢结构具弱腐蚀性,CK7+175CK7+341.101段地下水对钢

21、筋混凝土结构具弱溶解性、中等分解性腐蚀，综合评价其腐蚀等级为中等腐蚀。2 车站结构设计特色2.1 车站围护结构采用矩形人工挖孔桩，并兼作车站主体结构侧墙 岗厦站设计招投标方案的围护结构为地下连续墙，后经专家评审，提出地下墙造价高，可采用造价较低的人工挖孔桩。我们根据岗厦站周围环境对车站基坑位移要求高的特点，采用1X1。5m的矩形榫接人工挖孔桩,其整体性和防水效果较好，在侧压力作用下桩水平位移较小.为加强桩的整体刚度和防水性能,设计了榫接的凹桩和凸桩，在榫接处设钢板丁基橡胶腻子止水带及遇水膨胀橡胶止水条，并在凹桩两侧水平钢筋端部预埋与凸桩水平钢筋连接的钢筋连接器，使矩形挖孔桩整体性类似于地下连续

22、墙，见图3矩形挖孔桩大样图。图3 矩形挖孔桩大样图 由于彩田路要求尽快恢复全幅通车，车站顶板采取逆筑的施工方法，相应车站结构板与桩通过预埋在桩内的钢筋连接器实现连接，逆筑时侧墙采用单层墙比双层墙施工方便,也节省了内衬，同时矩形挖孔桩1m的厚度能满足车站结构设计的要求.防水增加内防水层，即用水泥基渗透结晶型防水涂料涂抹矩形挖孔桩内侧,高度自顶板面至底板底，并在顶板、底板与桩结合面的纵向设遇水膨胀腻子止水条。因此岗厦站矩形人工挖孔桩既作车站的围护结构，又作为车站主体结构侧墙.22 车站中部半幅施工、半幅通车的结构措施 根据彩田路东半幅车站先施工的要求，为了在车站中部8个月施工期间保证彩田路半幅施工

23、、半幅通车,我们在彩田路中线附近设车站东部基坑封头桩，封头桩采用800钻孔灌注桩,自地面深至基坑底下8m，并设三道角撑，使东部基坑开挖时，彩田路西半幅继续通车。彩田路东半幅车站逆筑顶板浇筑的同时，在封头桩边和彩田路东侧的顶板上筑两道0。5m厚的钢筋混凝土挡墙，以便彩田路东半幅恢复通车后，挡墙承受车辆和道路下土层的侧压力.彩田路东半幅通车后，可进行西半幅开挖、支撑和逆筑顶板的施工,并在彩田路西侧的顶板上筑一道0.5m厚的钢筋混凝土挡墙,在顶板上覆土后可实现彩田路全幅通车。详见图4封头桩、挡墙布置图。图4 封头桩、挡墙布置图2。3 车站中部半逆筑法施工，其它顺筑法施工 施工期间为了彩田路尽快实现全

24、幅通车，车站中部顶板采用逆筑施工方法。顶板及顶板梁支承在钢管混凝土柱和挖孔桩上。钢管混凝土柱强度高，承载力大,并先行施工。由于顶板上覆土4.5m，每根钢管混凝土柱承载超过1 000t。钢管混凝土柱采用外径为0。6m的16Mn钢制成的厚20mm的钢管，钢管内浇筑C40混凝土.柱下基础为1600人工挖孔桩，桩底扩大为2600，支承在中风化花岗岩上。为了钢管混凝土柱与站厅板纵梁、底板纵梁连接，在钢管相应部位上焊接抗拉、抗剪钢板,部分纵梁受拉钢筋焊接在抗拉钢板上，抗剪钢板则将纵梁剪力传递到钢管混凝土柱。 逆筑顶板底土层承载力大部分高于100kPa，小于100kPa的土层需换填后筑土模，浇筑顶板。 除车

25、站中部顶板逆筑外,其它部分均为顺作,方便了逆筑顶板下的出土.2。4 车站中部设中庭 车站中部站厅板在两个自动扶梯、楼梯处开两个17.93m8.26m的大孔，为承受孔两侧站厅板垂直荷载，除车站侧墙外，孔周设纵向梁、横向梁和钢吊杆。横向梁分别支承在车站中立柱和站厅板纵梁上，纵向梁支承在挑出的横向梁和锚固在顶板暗梁内50钢吊杆上。孔两侧站厅板自身作为水平梁承受车站侧墙外的水平向水土侧压力,并支承在孔两端的站厅板上。中庭内无站厅板纵梁,中立柱为中庭柱.详见图5中庭平面图。2。5 11万伏电缆支托保护方案设计 岗厦站11万伏电缆位于彩田路东侧，距彩田路中心线的30m处横穿车站基坑。该电缆预埋在9根200

26、PVC管内,PVC管用8901700的C15混凝土固定后埋于道路下. 我们采用钢栈桥支托方案来保护11万伏电缆混凝土保护块，钢栈桥两端支承在车站外侧5m的承台上，承台下为两根1000的钻孔灌注桩作基础，钻孔灌注桩底至中风化花岗岩。图5 中庭平面图 钢栈桥为角钢组成的空间桁架，高3。5m，宽2。8m，长30m。为避免挖开电缆混凝土保护块下土层浇筑承台梁，钢栈桥采用下沉式，承台梁底高于电缆保护块顶部。钢栈桥先制作的侧面两榀桁架分别吊装在承台梁上，并用桁架顶部杆件加以连接.混凝土保护块下采用人工间隔挖土，每隔1m挖土后，马上用一根工25的工字钢支托保护块，工字钢两端用高强度螺栓固定在栈桥侧面桁架的下

27、弦节点板上。钢栈桥底部斜杆和内腹加劲杆，待支托工字钢安装后连接，以形成完整的空间桁架结构。详见图6电缆保护方案图。 图6 电缆保护方案图 车站施工完毕后，顶板覆土时，在顶板上砌砖墙支承栈桥底部支托的混凝土保护块，并在砖墙间保护块下回填砂垫层后，拆除钢栈桥。3 结论 车站结构设计颇好地满足了深圳市有关部门和地铁公司的要求，特别是实现彩田路半幅施工、半幅通车，将地铁施工对交通的影响减到最低程度；11万伏电缆的原位支托保护,大大节省了搬迁的费用和停电时间,产生了巨大的经济效益和社会效益；车站内因地制宜地设计了两个中庭,这在全国地铁设计中为首创项目,丰富了车站内部的空间变化。另外，车站中部顶板为加快彩

28、田路全幅通车时间，采用顶板逆作的施工方法;车站侧墙采用矩形人工挖孔桩的单层墙，这在深圳地铁设计中也是特有的。附：图3图6见下 使命：加速中国职业化进程 研究生课程考核试卷科 目： 隧道工程 教 师： 靳晓光姓 名： 龙帅 学 号： 20211613155 专 业: 建筑与土木工程 类 别:专业上课时间： 2021 年 12月至2021年 1 月考 生 成 绩:卷面成绩平时成绩课程综合成绩阅卷评语：阅卷教师 （签名)盾构法隧道施工龙帅（重庆大学土木工程学院）【摘要】：如果说20世纪是桥梁建设的世纪，那么21世纪就是地下空间开发的世纪.随着城市密集度的提高和高层建筑的不断增加,地面可利用空间越来越

29、少,地下空间的利用开发就越来越受到重视。伴随着地下空间时代的来临，地下工程的施工机械化得到迅速发展.所以，如何更有效利用和创造地下空间已成为当今城市现代化的重要课题，采用盾构法来开发地下空间则是一种最佳选择.【关键字】：地下空间盾构隧道机械化Shield tunnelingconstruction technologyLong Shuai（Faculty of Civil Engineering,Chongqing University）【Abstract】： If the twentieth century is the century of bridge construction， the

30、n the 21st century is the century of underground space development。 With the improvement of urban concentration and the increase of the highrise building, the space of ground becomes less and less, so the use of underground space has been taken seriously。 With theera of underground space, themechani

31、zation of underground engineering construction develops quickly. Therefore, how to more effectively use and create the underground space becomes an important subject of the current urban modernization, using shield method to develop the underground space is a best choice。 【Keywords】：underground spac

32、eShield tunnelingmechanization1、概述1。1盾构法隧道的起源1802年,英国采矿工程师阿贝尔提出修建英吉利海峡隧道的计划，设计从英法两岸用一种有掩体结构的挖掘机修筑隧道，每侧各挖掘18.7km,最后在瓦恩浅滩对接贯通.然而真正的盾构法应用始于1818年，由法国工程师布罗诺尔(M I Brunel）研发并取得专利，至今已有180多年的历史。我国在1957年北京的下水道工程中首次使用盾构法修建地下工程.1。2盾构法隧道基本原理盾构法隧道的基本原理是用一件有形的钢质组件沿隧道设计轴线开挖土体向前推进。这个钢质组件在初步或最终隧道衬砌建成前，主要其防护开挖出的土提、保证作

33、业人员和机械设备安全的作用。盾构的另一个作用是能够承受来自地层的压力，防止地下水或流沙的入侵。盾构是与隧道形状一致的盾构外壳内,装备着推进机构、挡土机构、出土运输机构、安装衬砌机构等部件的隧道开挖专用机械.城市市区建筑、公用设施密集，交通繁忙，明挖隧道施工对城市生活干扰严重，特别是在市中心,若隧道埋深较大,地质又复杂时，用明挖法建造隧道则很难实现。而盾构法施工城市地下铁道、上下水道、电力通讯、市政公用设施等各种隧道具有明显优点。 盾构法的主要内容是:先在隧道某段的一端建造竖井或基坑，以供盾构安装就位盾构从竖井或基坑的墙壁预留孔出发，在地层中沿着设计轴线，向另一竖井或基坑的设计预留洞推进.盾构推

34、进中所受到的地层阻力，同构盾构千斤顶传至尾部一品装的预制衬砌,再传到竖井或基坑的后靠壁上。盾构是一个技能支撑地层压力，又能在地层中推进圆形、矩形、马蹄形级其他特殊形状的钢筒结构,其直径稍大于隧道衬砌的直径，在钢筒的前面设置各类的支撑和开挖土体的装置，在钢筒中段周圈内安装顶进所需的千斤顶，钢筒尾部是具有一定空间的壳体，在盾尾内可以安置数环拼成的隧道衬砌环.盾构每推进一环距离就在吨位支护下拼装一环衬砌，并及时向盾尾后面的衬砌环外周的空隙中压注浆体，以防止隧道及地面下沉，在盾构推进过程中不断从开挖面排出适量的土方。盾构是进行土方开挖、正面支护和隧道衬砌结构安装的施工机具它还需要其他施工技术密切配合才

35、能顺利施工。主要有：地下水的降低,稳定低层,防止隧道及地面沉陷的土壤加固措施，隧道衬砌结构的制造，地层开挖，隧道内的运输，衬砌与底层间的充填，衬砌的防水与堵漏,开挖土方的运输及处理方法,配合施工的测量，检测技术,合理的施工布置等。此外,采用气压法施工时，还涉及到医学上的一些问题和防护措施等。1.3盾构法隧道优缺点(1）盾构法隧道优点:1）在盾构支护下进行地下工程暗挖施工，不受地面交通、河道、航运、潮汐、季节、气候等条件影响，能经济合理地保证隧道安全施工。2）盾构的推进、出土、衬砌拼装等可实行自动化、智能化和施工远程控制信息化，掘进速度快，施工劳动强度较低.3)地面人文自然景观受到良好的保护,周

36、围环境不受盾构施工干扰；在松软地层中，开挖埋深较大的长距离、大直径的隧道，具有经济、技术、安全、军事等方面的优越性。（2）盾构法隧道缺点：1）盾构机械造价较昂贵，隧道的衬砌、运输、拼装、机械安装等工艺较复杂；在饱和含水的松砂地层中施工，地表沉陷风险较大。2）需要设备制造、气压设备供应、衬砌管片预制、衬砌结构防水及防堵、施工测量、场地布置、盾构转移等施工技术的配合，系统工程协调复杂。3）建造短于750m的隧道经济性差;对隧道曲线半径过小或隧道埋深较浅时，施工难度较大。2、盾构构造2。1盾构的基本构造 盾构种类繁多，就盾构在施工中的功能而言,其基本构造主要分为盾构壳体、推进系统、拼装系统三大系统部

37、分(如图2-1）:2-1盾构基本构造示意图（1）盾构壳体设置盾构外壳的目的是保护掘削、排土、推进、作衬等所有作业设备。装置的安全，故整个外壳用钢板制作，并用环形梁加固支承。一台盾构机的外壳沿纵向从前到后可分为前、中、后三段,通常又把这三段分别称为切口、支承、盾尾三部分。1）切口环该部位装有掘削机械和挡土设备,故又称掘削挡土部。切口环部分是开挖和挡土部分，它位于盾构的最前端,施工时最先切入地层并掩护开挖作业，其前端设有刃口以减少切土时对底层的扰动。切口环保持工作面的稳定,并把开挖下来的土砂向后方运输。切口环的长度主要取决于支撑、开挖方法，就手掘式盾构而言，考虑到正面施工人员的安全和挖土机具工作要

38、有回旋的余地等因素。对于机械化盾构，切口环的长度应由各类盾构所需安装的各种机械设备而定.2）支承环支撑位于中部，是盾构的主体构造部，是承受作用于盾构上全部荷载的骨架。支撑环紧接于切口环，是一个刚性很好的圆形结构.地层压力、所有千斤顶的反作用力以及切口入土正面阻力、衬砌拼接时的施工载荷等均有支撑环来承受。支撑环的长度应不小于固定盾构千斤顶所需的长度，对于有刀盘的盾构还要考虑安装切盘的轴承装置、驱动装置和排水装置的空间。3）盾尾盾尾一般由盾构外壳钢板延伸构成,主要用于掩护管片的安装工作。盾尾末端设有密封装置，以防止水、土及压注材料从盾尾与衬砌间隙进入盾构内。盾尾密封装置损坏、失效时，在施工中途必须

39、进行修理更换，所以盾尾长度要满足上述各项工作的要求。（2）推进机构盾构掘进的动力室靠液压系统带动千斤顶的推进机构，它是盾构重要的基本构造之一。1)盾构千斤顶的选择和配置盾构千斤顶的选择和配置应根据盾构的灵活性、管片的构造、拼装管片的作业条件等来决定。2)千斤顶的数量千斤顶的数量根据盾构直径、千斤顶推力、管片的结构、隧道轴线的情况综合考虑。一般情况下，中小型盾构每只千斤顶的推力为6001500N，在大型盾构中每只千斤顶的推力为20002500N。3)千斤顶的行程千斤顶的行程应考虑到盾尾管片拼装及曲线施工等因素,通常取管片宽度加上100200mm的富余量。4)千斤顶的速度千斤顶的速度必须根据地质条

40、件和盾构形式来定,一般去500mm/min左右,且可无级调速。5) 千斤顶块盾构千斤顶活塞的前端必须安装顶块，顶块必须采用球面接头，以便将推力均匀分布在管片的环面。（3）挡土机构挡土机构是为了防止掘削是掘削面地层坍塌和变形，确保掘削面稳定而设置的机构，该机构因盾构种类的不同而不同。 就敞开式盾构机而言，挡土机构是挡土千斤顶。对地下水压小、涌水量不大的砂层中掘进的全敞开式而言,可采用顶棚式挡土装置.对半开式网格盾构而言，挡土机构是刀盘面板。对机械式而言，挡土机构是网格式封闭挡土板.（4）管片拼装机管片拼装机俗称举重臂，是盾构的主要设备之一,常以液压为动力。为了能让管片按照设计所需要的位置，安全、

41、迅速地进行拼装，拼装机在嵌捏住管片后，还必须具备沿径向伸缩、前后平移和360度旋转等功能。（5)真圆保持器盾构向前推进时管片就从盾尾脱出,管片受到自重和土压的作用会产生变形，当该变形量很大时,既成环和拼装环拼装式就会产生高低不平,给安装纵向螺栓带来困难。为了避免管片产生高低不平的现象，就有必要让管片保持真圆，该装置就是真圆保持器。2。2盾构基本参数的选定（1）盾构直径盾构直径必须根据管片外径、盾尾空隙和盾尾钢片厚度等设计要素确定,而盾尾空隙应根据管片的形状尺寸、隧道的平面形状、纠偏、盾尾密封结构的安装等进行确定。盾构直径是指盾尾的外径，而与刀盘、稳定翼、同步注浆用配管等突出部分无关。所谓盾尾空

42、隙，是指盾壳钢板内表面与管片的外表面的空隙。根据隧道界限和结构尺寸要求，在确定衬砌外径之后，可按施工要求或经验确定盾构直径。下面介绍两种方法：1）式中 -盾构直径（mm)；隧道直径（mm）；-盾尾空隙（mm);-盾尾钢板厚度（mm)。2）式中-盾构内径（mm）；-隧道衬砌厚度（mm）;-盾尾内衬厚度（mm）；-最小富余量(mm）；，同前。（2）盾构长度和灵敏度盾构长度主要取决与地质条件。隧道的平面形状、开挖方式、运转操作、衬砌形式和盾构的灵敏度（即盾壳总长L与盾构外径D之比）。一般在盾构直径确定后，灵敏度值有一些经验数据可参考： 小型盾构（D=23m) （L/D）=1。50 中型盾构（D=36

43、m） （L/D）=1。00 大型盾构(D6m） （L/D）=0.75盾构总长度由切口环、支撑环、盾尾三部分组成，它不包括盾构内设备超出盾尾的部分，如后台平台、螺旋输送机等。盾构长度计算公式： 式中： 切口环长度支撑环长度盾尾长度(3）盾构的推力盾构向前行进是靠安装在支撑环周围的千斤顶顶力，各千斤顶顶力之和就是盾构的总推力,在计算推力时，一定要考虑周全，要将盾构施工全过程中可能遇到的阻力都计算在内。1）盾构的总推力和各种阻力的计算公式如下：总推力 式中:-盾构外壁周边与土体之间的摩擦或粘结力推进中切口插入土壤的贯入阻力工作面正面阻力管片与盾尾之间的摩擦力-变向阻力-后方台车的牵引力2）盾构总推力

44、可由以上的总和再乘以2来求出；3）也可按经验公式求得: 式中： -盾构的总推力（KN）-开挖面单位截面积的推力（KN）a） 人工开挖、半机械化开挖盾构，机械化开挖盾构：=7001100kPAb） 封闭式盾构、土压力平衡式盾构、泥水加压式盾构:=10001300kPA2。3盾构的分类盾构是修建隧道的正面支护掘进和衬砌拼装的专用机具，盾构类型的主要区别是盾构正面对土体支护开挖方法的不同。为此，盾构的种类按其结构特点和开挖方法来分，主要分类如下表：头部结构开挖方式闭胸式土压平衡式土压式泥土压式泥水加压式敞开式部分敞开式挤压式全面敞开式手掘式半机械式机械式2.4盾构选型一般来说，用盾构法施工的地层都是

45、复杂多变的，因此，对于复杂的地层要选定较为经济的盾构是当前的一个难题。（1）盾构掘进机选型的依据盾构掘进机选型依据按其重要性排列如下：土质条件、岩性（抗压、抗拉、粒径、成层等各参数）开挖面稳定隧道埋深、地下水位设计隧道的断面环境条件、沿线场地（附近管线和建筑物及其结构特性）衬砌类型工期、造价宜用的辅助方法设计线路、线形、坡度电气等其他设备条件（2）盾构掘进机选型的一般程序综合盾构掘进机的特性与选型的依据，盾构掘进机选型的一般程序可用流程图来描述（如图2-2）2-2盾构掘进机选型程序流程图3、施工筹划准备3。1盾构法施工的前期准备（1)完成始发井土建结构盾构的始发井土建结构完成后方可进行盾构施工，始发井内须预留盾构出洞的洞门，洞圈一般为钢结构,以便安装盾构出洞的止水装置。(2）盾构选型根据隧道所经过的地层地质及地面构筑物情况、施工进度、经济性等条件进行盾构选型，确定所用的盾构类型.（3）管片的生产 根据管片设计图纸及技术要求,设