1K413030 盾构法施工

1K413031 盾构机选型要点

一、盾构类型与适用条件

（一）盾构类型

盾构类型可按照不同的分类方法进行分类。

(1)按支护地层的形式分类，主要分为自然支护式、机械支护式、压缩空气支护式、泥浆支护式、土压平衡支护式5种类型。

(2)按开挖面是否封闭划分，可分为密闭式和敞开式两类。

按平衡开挖面土压与水压的原理不同，密闭式盾构又可分为土压式（常用泥土压式）和泥水式两种。

敞开式盾构按开挖方式划分，可分为手掘式、半机械挖掘式和机械挖掘式三种。

(3)按盾构的断面形状划分，有圆形和异型盾构两类，其中异型盾构主要有多圆形、马蹄形、类矩形和矩形，目前在国内轨道交通建设中，已有双圆马蹄形、矩形和类矩形盾构应用。

（二）盾构机的刀盘配置

刀盘具有三大功能：

(1)开挖功能。

(2)稳定功能。支撑开挖面，具有稳定开挖面的功能。

(3)搅拌功能。对于土压平衡盾构，刀盘对土仓内的渣土进行搅拌，使渣土具有一定的塑性、流动性并在一定程度上避免形成"泥饼"的作用。

(1)面板式刀盘（图1K413031-3a)开口率相对较小，面板直接支撑面，有挡土功能，有利于切削面稳定，但在开挖黏土层时，易发生黏土粘附面板表面影响开挖效率的情况，防止措施是注入改良材料等。

(2)辐条式刀盘（图1K413031-3b)开口率大，土砂流动顺畅，不易堵塞，土仓压力能有效作用于开挖面

（三）各种盾构对地质条件的适用性

当前，土压平衡盾构与泥水加压盾构已经成为盾构法隧道施工使用最多的盾构

二、盾构选型依据与原则

（二）选型的基本原则

1.适用性原则

2.技术先进性原则

技术先进性要以可靠性为前提，要选择经过工程实践验证、可靠性高的先进技术。

3.经济合理性原则

1K413032 盾构施工条件与现场布置

二、盾构施工现场布置

（二）施工现场平面布置与施工设施设置

1.施工现场平面布置

主要包括盾构工作井、工作井防雨棚及防淹墙、垂直运输设备、管片堆场、管片防水 处理场、拌浆站、料具间及机修间、同步注浆和土体改良泥浆搅拌站、两回路的变配电间 等设施以及进出通道等。

1K413033 盾构施工阶段划分及始发与接收施工技术

一、盾构施工阶段划分

盾构施工一般分为始发、正常掘进和接收三个阶段。

始发是指盾构自始发工作井内盾构基座上开始掘进，到完成初始掘进（通常50～100m）止。

始发结束后要拆除临时管片、临时支撑和反力架，分体始发时还要将后续台车移入隧道内，以便后续正常掘进。

接收是指自掘进距接收工作井100m到盾构到达接收工作井内接收基座上止。

二、洞口土体加固技术

（一）洞门土体加固的作用

(3)拆除洞口围护结构及盾构掘进通过加固区域时，防止地层变形，进而引起工作井周边地面建筑物及地下管线等破坏 。

（二）常用的洞口土体加固方法

(1)盾构工作井洞口土体加固与一般地基加固的不同之处是不仅仅要有强度要求， 还要有渗透性要求，在此基础上，还要考虑经济性要求。

(2)常用的加固有化学注浆法、砂浆回填法、深层搅拌法、高压旋喷注浆法、冷冻法等。国内较常用的是深层搅拌法、高压旋喷注浆法、冷冻法。

(3)除工作井较深、洞门处土层为水头较高的承压水层外，洞门土体加固较为广泛采用的是深层搅拌法，并在搅拌桩加固体与连续墙间无法加固的间隙处，用旋喷法进行补充加固。

（三）洞口土体加固的风险防控和处理

(1)洞口土体加固最常见的问题有两点：一是加固效果不好，造成开洞门时土体坍塌；二是加固范围不当，造成始发时水土流失。

(4)加固后地层应具有良好的均匀性和整体性，在凿除洞门后能够自稳，且具有低渗透性。洞口土体加固完成后，应进行钻孔取芯试验以检查效果。

三、盾构始发施工技术要点

（一）盾构始发施工流程（图1K413033-2）

（二）初始掘进长度的确定

决定初始掘进长度的因素有两个：一是衬砌与周围地层的摩擦阻力，二是后续台车长度。

若L大于后续台车长度，则取L为初始掘进长度；若L小于后续台车长度，则可综合权衡利弊后，确定或后续台车长度为初始掘进长度。

四、盾构接收施工技术要点

（一）盾构接收施工流程 （图1K413033-3）

（三）接收施工要点

(1)盾构接收可分为常规接收、钢套筒接收和水（土）中接收。