大直徑長距離盾構隧道施工技術

1、大直徑長距離盾構隧道施工技術,小組成員:霍思遜（ppt制作） 劉一鳴（講解） 王春天（回答問題）,總述,不管是大直徑長距離盾構施工隧道還是常規(guī)的隧道開挖，他們的工藝流程上是大體相同的，只是在個別的環(huán)節(jié)上，例如：精度，安全級別，設備的功能提出了更高的要求。下面首先來分大直徑和長距離兩個方面來分析盾構法施工的部分主要特征。,適于大直徑掘進的施工技術特征,大直徑隧道是指

2、直徑大于12m的隧道。從盾構機來看，一般對于大直徑的隧道、采用獨立中心刀盤的基本原理，通過內刀盤和外刀盤以不同的方向旋轉，實現與部分轉矩補償相關的額外效應。但構造上考慮應采取防止拉大內側刀盤，外側刀盤轉速差的措施。對大斷面土壓盾構而言，外側刀盤的形狀應以擋土作用為主，多選用面板形；內側刀盤的形狀，應考慮減少粘性土的黏附作用和減少土壓方面，故多選用輻條形。,大直徑盾構機實例,如西班牙馬德里M30工程采用的直徑為15.2m的土壓平衡盾

3、構。,適于大直徑掘進的施工技術特征,由于大斷面施工的要求，機內千斤頂，電動機，液壓設備，以及外部的電源，運輸設備都大型化，高壓化。由于斷面尺寸大，對盾構機的組裝精度要求提高。特別是刀盤承力軸的分解組裝的精度提高。由于截面尺寸大，掘進中出現的尾隙容易塌陷，需要瞬時填充。故背后注入裝置應可對尾部上側的3個注入點、兩側的2個注入點共計5個注入點進行同步注入。,適于長距離盾構的施工技術特征,盾構機的耐久性要好。刀盤、刀具（碳化鎢類E2、E3

4、材料）、面板、盾尾封口、土砂倉入口、輸泥管、壓泥泵等構件的耐磨性要好，刀具的數量及在刀盤上的布設方法等均應考慮對長距離挖掘有利的原則，特別是選用耐磨刀具和設置機內刀具更換裝置尤為重要。盾構機要安裝制冷裝置。由于連續(xù)長距離掘進，刀具、刀盤等機內設備發(fā)熱，故機內應考慮設置制冷裝置，以冷卻刀具、刀盤及機內各種發(fā)熱裝置。,適于長距離盾構的施工技術特征,由于掘進距離長，須充分考察挖掘線路上的土質情況，綜合考慮后選擇適合和挖掘路線，提前制定好應對

5、復雜地形的方案，選用適應多種土質的掘削刀具。應設置可以更換面板的裝置，或增加插入型超前刀具（長短刀交替挖掘）。提高施工測量精度。由于長距離施工，所以要求隧道的軸線測量精度、盾構機的位置和方向的控制精度及管片的拼裝要有一個較大的提高。如果才用盾構機相向開挖，則要控制貫通誤差，尤其是橫向貫通誤差。這就需要用到更精密的儀器，如陀螺儀，高精度的GPS等。,工程案例,上海崇明越江通道長江隧道工程是2010年前后世界最大直徑（襯砌外徑15.0m）

6、、特長距離（盾構段長約7.5km）、埋深（最大埋深約55m）的水底盾構法隧道.通過對上海長江隧道工程的部分施工工藝的概述，向同學們展示大直徑，超長隧道的部分工藝。,隧道橫截面圖,工程案例,采用2臺德國海瑞克公司制造的直徑為15.43m的大型泥水加壓混合式盾構進行掘進施工，泥水加壓控制采用氣泡控制方法，能夠有效保證開挖面的穩(wěn)定。盾構機全長約134m，包括盾構機本體和后配套車架系統(tǒng)總重約3250t。,,工程案例,上海長江隧道采用2臺盾構機

7、先后從浦東工作井出發(fā)（上行線盾構先行，下行線盾構滯后約3個月出發(fā)），以長興島工作經為盾構接收井。,主要的施工工藝,盾構出洞前井外地基加固、出洞時盾構后盾管片設置及洞圈的處理。（洞門止水等）。同步施工流水作業(yè)的實施。在隧道施工階段，在盾構車架后方200-250m處即開展隧道內道路的同步施工，并適時開展煙道板擱置牛腿、煙道板架設和連接通道的施工，其間以道路同步施工為主。用于施工期的道路的“口”型鉤件，同時也是正常使用階段車道板結構的一部分

8、。,同步施工作業(yè)面布置圖,主要的施工工藝,拼裝系統(tǒng)：管片拼裝機為中心支撐式，采用真空吸盤抓取方式，回轉角度為±200º。管片內弧面開孔面積大小與所需吸力相協(xié)調。推進系統(tǒng)：盾構的推進由推進油缸完成，管片拼裝是，千斤頂撐靴著力于管片環(huán)面，每3個千斤頂為1組，共19組，分為6個區(qū)域。推進時，6個區(qū)域千斤頂訂立可各自獨立調節(jié)，額定總推力約188562kN，每組千斤頂頂力為10000kN。,主要的施工工藝,同步注漿點：同步注

9、漿管路為內置式，全環(huán)壓漿點6個。施工時推進和注漿聯(lián)動，用注漿壓力和注漿量兩參數來保證盾尾和管片間隙的填充效果，單管注漿壓力以盾尾處水土壓力控制。盾構水中進洞要求：為了確保盾構進洞安全，除在長興島接收井盾構進洞側進行地基加固外，尚須在工作井洞圈范圍采用盾構刀盤可直接切削的玻璃纖維筋混凝土、接收井底板上鋪設M5水泥砂漿（作為盾構接受基座），并在接收井與暗埋段之間、井內上下行線間設置臨時混凝土隔墻，避免盾構進洞時的泥水溢出。,主要的施工工藝