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1、第六章 盾构法施工,6.1 概述 6.2 盾构机的分类与选型 6.3 盾构机的构造和工作原理 6.4 盾构法施工工艺,6.4 盾构法施工工艺,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,6.4.1 盾构施工的准备工作 6.4.
2、2 盾构出洞 6.4.3 盾构推进及衬砌的拼装 6.4.4 盾构壁后注浆 6.4.5 盾构施工隧道的防水,6.4.1 盾构施工的准备工作,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,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。 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,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。 封门的形式与作法： 现浇钢筋混凝
3、土封门； 钢板封门； 装配式楔体封门。,6.4.2 盾构出洞,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。,6.4.2 盾构出洞,加固土体的厚度的求取。 式中：Fs 为安全系数，取1.5； W 为均布侧向水土压力(kN) r 为洞门半径； 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,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,盾构推进过程中，导致偏离隧道设计轴线因素分析： 1）土层不均匀； 2）正面四周阻力不一致； 3）千斤顶伸出顶力不一致； 4） 盾构
4、重心偏于一侧； 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,曲线推进,6.4.3 盾构推进及衬砌的拼装,盾构推进过程纠偏 1）千斤顶编组的调整； 如停开偏离方位处的几只千斤顶； 2）纵坡控制； 盾构推进尽量接近隧道纵坡，避免变坡推进； 3）盾构旋转的防止。 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,1 装配式圆型衬砌构造 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
5、凝土管片 环宽：750-1500mm; 厚度：250-600mm ；弦长：3-4m 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,拼装形式 通缝拼装：纵缝环环对齐 错缝拼装：纵缝互相错开，相邻圆环环间错开1/21/3管片。 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,2 衬砌的拼装 在盾构尾部盾壳保护下，利用举重壁拼装。 1）拼装工序：管片的运送-就位-成环-衬砌
6、的防水,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,2 衬砌的拼装 2）拼装方法 （1）先环后纵 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。 （2）先纵后环 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。 （3）举重壁拼装顺序 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,向衬砌壁后注浆盾构施工的关键工序，其作用有： 1）防止隧道周围变形； 2）防止地表沉降； 3）改善隧道衬砌的受力状态，使衬砌与周围土体共同变形； 4） 注浆在隧道周围形成一圈
7、水泥壳体，能增强衬砌防水功能。,6.4.4 盾构衬砌壁后注浆,1 压浆方法： 二次压浆、一次压浆 1）二次压浆 （1）推进一环后，用风动压浆机注入3-5mm 的石英砂或卵石。 （2）推进5-8环后，注入水泥浆。 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。 优点：可保护盾尾密封装置。,6.4.4 盾构衬砌壁后注浆,1 压浆方法 (2) 一次压浆 随着盾尾空隙的出现，立即压注水泥砂浆，并保持一定压力。 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,2 压浆操作 1）左右对称，从下往上逐步进行，并尽量避免单点超压注浆。 2）衬砌背
8、后空隙未被完全充填之前，不允许中途停止工作。 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,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。 1 管片制作精度和抗渗要求 提高管片制作精度关键是提高钢模精度，要求0.5mm,6.4.5 盾构施工隧道的防水,1) 施工过程中盾尾的密封 2） 接缝防水：弹性条防水，常用材料为氯丁橡胶外包丁基橡胶。 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,1 混凝土预制桩接桩方法，打桩方法与质量控制； 2 打桩时减少对周围环境影响的措施； 3 正、反循环
9、钻孔灌注桩施工工艺及质量控制； 4 基坑工程工法的类型及选取,基坑工程复习题,1 基坑工程工法的类型及选取时考虑的因素； 2 地下连续墙施工工艺过程； 3 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； 4 支撑的种类与结构体系； 5 支撑的安装与拆除时施工要求； 6 考虑时空效应土方开挖方法； 7 逆作法定义，特点及分类； 8 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,1 盾构法隧道施工工法定义与盾构选型要求； 2 盾构机的基本构造与基本原理； 3 盾构推力的计算； 4 盾构出洞、进洞时加固方法； 5 盾构推进过程中偏离轴线影响的因素及纠偏措施； 6 隧道衬砌的构造及拼装； 7 隧道衬砌的壁后注浆目的及压浆方法；,
