盾构施工测量

关键词： 高标准 城市 地铁 施工

盾构施工测量（精选十篇）

盾构施工测量 篇1

城市地铁已成为大城市现代化交通工具，世界各大城市和我国主要城市正在积极规划和筹建城市地铁。地铁是一个综合体，建设一条高质量的地铁，需由多学科综合技术构成，除了高标准的设计、先进的施工设备、工艺、材料外，主要还取决于施工的精度，所以有效合理的测量措施是实现高标准设计和施工精度的保障。盾构施工以其独特的施工工艺特点和较高的技术经济优越性，在隧道施工中得到广泛采用。盾构法与传统地铁隧道施工方法相比较，具有地面作业少、对周围环境影响小、自动化程度高、施工速度快等优点。随着长距离、大直径、大埋深、复杂断面盾构施工技术的发展、成熟，盾构施工方法越来越受到重视和青睐，逐步成为地铁隧道的主要施工方法，与盾构施工相伴而生的盾构施工测量，盾构施工测量不仅要保障盾构机沿着隧道设计轴线运行，还要随时提供盾构机掘进的瞬时位置。

沈阳地铁二号线包括沈阳歧山路站～沈阳北站站区间的左、右线隧道以及连接左右线隧道的联络通道。区间线路自歧山路沿北陵大街由北向南至北京街。线路在竖向为“人”字形坡，线间距最小为12m，线路最大坡度为-6‰。隧道断面均为标准的单线单洞区间隧道，平面分别为R=350m及R=800m带有圆曲线的缓和曲线，盾构法施工。本文根据沈阳地铁二号线盾构法施工的实例，结合现代工程测量新技术，从理论和方法上研究盾构隧道测量的方法、特点。

1 盾构施工前测量

1.1 平面控制点复测

平面控制点复测是对地铁施工沿线路方向测设的精密导线进行检验测量。平面控制点在使用前必须进行复测，平面控制点复测按精密导线技术要求进行施测。

1.2 高程控制点复测

高程控制点复测按精密水准方法进行。观测方法:奇数站上为后—前—前—后;偶数站上为前—后—后—前。主要技术要求:每千米高差中数偶然中误差≤±2mm;每千米高差中数全中误差≤±4mm;观测次数为往返测各1次。

2 盾构施工中测量

2.1 盾构机始发测量

盾构机始发位置测量。在完成盾构机组装后，利用导线点和水准点对盾构机的切口及盾尾进行测量，准确测出切口和盾尾中心的三维坐标。采用坐标放样法精确放样出盾构机始发的位置和导轨的位置;严格按照规范要求对盾构机始发的安装摆放进行施工指导。

采用四等水准测量的方法精确放样出导轨的安装高程和盾构机的高程，以保证盾构机能够顺利进入设计的预留洞口。

测量过程中严格遵循测量规范要求，测三次，并取其平均值为最终结果。平面坐标测量纵横坐标误差小于3mm，高程误差小于3mm。

2.2 反力架位置确定测量

盾构机组装结束到达指定位置后，应进行反力架的定位与安装，经内业资料进行反力架位置计算后，采用极坐标法在施工现场实地放样出反力架左右立柱的准确位置，放样精度控制在3mm之内。

盾构机初始状态主要决定于始发托架和反力架的安装，因此始发托架的定位在整个盾构施工测量过程中显得格外重要。盾构机在曲线段始发方式通常有两种，切线始发和割线始发，两种始发方式示意图见图1。

始发托架的高程要比设计提高约1～5cm，以消除盾构机入洞后“栽头”的影响。反力架的安装位置由始发托架来决定，反力架的支撑面要与隧道的中心轴线的法线平行，其倾角要与线路坡度保持一致。

2.3 导向系统仪器站点和后视点点位测量

导向系统采用吊篮的方式固定于车站中板顶部或衬砌管片上方(布置如图2所示)，采用强制对中点位，利用地下加密导线点和水准点进行测设，其测量方法和精度要求严格遵循控制网加密点各项指标要求。导向系统采用全自动全站仪配合掘进管理系统实时测量盾构机在掘进过程中的瞬时姿态，测量时间间隔为2min。在掘进过程中随盾构掘进的长度增加，不断更换仪器站点点位(具体更换频率结合施工要求和曲线转弯半径，大概为曲线段50环/次，直线段80环/次)。更换时采用自动测量系统自测，人工测量复测的方式，增强仪器点位的准确性和精度要求。具体的导向仪器站点和后视点点位剖面图如图2所示。

2.4 盾构姿态测量

在盾构施工的过程中，为了保证导向系统的正确性和可靠性，在盾构机掘进一定的长度之后，应通过洞内的独立导线检测盾构机的姿态，即进行盾构姿态的人工检测。

2.4.1 盾构姿态的计算

盾构机作为一个近似的圆柱体，在开挖掘进过程中不能直接测量其刀盘的中心坐标，只能用间接法来推算出刀盘中心的坐标。如图3所示，A点是盾构机刀盘中心，E是盾构机盾体断面的中心点，即AE连线为盾构机的中心轴线，由A、B、C、D、四点构成一个四面体，测量出B、C、D三个角点的三维坐标(xi,yi,zi)，根据三个点的三维坐标(xi,yi,zi)分别计算出LAB,LAC,LAD,LBC,LBD,LCD，四面体中的六条边长，作为以后计算的初始值，在盾构机掘进过程中Li是不变的常量，通过对B、C、D三点的三维坐标测量来计算出A点的三维坐标。同理，B、C、D、E四点也构成一个四面体，相应地求得E点的三维坐标。由A、E两点的三维坐标就能计算出盾构机刀盘中心的水平偏航、垂直偏航，由B、C、D三点的三维坐标就能确定盾构机的仰俯角和滚动角，从而达到检测盾构机姿态的目的。

2.4.2 盾构姿态自动测量系统

盾构姿态测量是实时测量盾构机的现有状态，及时指导盾构机纠偏。由于区间隧道线路施工工期较紧，测量任务繁重，若采用以前人工测量盾构瞬时状态，将给测量工作带来相当大的压力;盾构测量要求精度高，不出错，还必须速度快，对掘进工作面交叉影响要尽可能小。为此，盾构机配置了盾构姿态自动测量系统，在确保精度符合要求的前提下，快速、准确、实时地给出盾构机空间位置与方位姿态。

图4是盾构姿态自动测量系统界面。盾构姿态自动测量须先输入所有管片中心坐标或隧道线形，经过系统处理后可在显示屏上显示实时盾构姿态。

实时姿态主要参数:

切口偏差—水平/垂直(mm)

盾尾偏差—水平/垂直(mm)

方向偏差—角度值(°)

转角—角度值(°)

坡度差—角度值(‰)

虽然盾构机配有自动测量系统，但在实际施工过程中，还需要做好人工测量工作，经常对自动测量成果进行校核，确保自动测量系统的准确性。

2.4.3 盾构掘进实时姿态测量精度要求

盾构姿态测量主要内容包括横向偏差、竖向偏差、俯仰角、方位角、滚转角和切口里程。盾构姿态的计算精度满足表1要求。

2.5 隧道管片的法面测量及姿态测量

2.5.1 隧道管片的法面测量

区间使用的土压平衡盾构机内径为6150mm，管片外径为6000mm，即盾构机内径与管片外径间有75mm的间隙。法面测量不准或测量不及时，会出现管片安装困难、管片破碎、管片错缝的现象。因此管片的法面测量也非常重要。管片的上下法面(俯仰度)相对好测一些，可利用吊线锤的方法来解决;左右法面的测量可用反射片测出该环管片左右两边对称点坐标并计算出其实际方位角，与理论方位角比较，计算出左右法面的偏差。另外，隧道平面曲线的特征点和隧道的纵断面的变坡点是管片法面测量的重点。

2.5.2 管片姿态测量(即“倒九环”测量)

“倒九环”测量即是测量当班施工最终环号(包括该环)后九环的上下、左右偏差。通常用带水平气泡的5m长尺来测管片的左右偏差，左右偏差测量的方法是把5m长尺水平放置在所测环的大里程，把经纬仪对准后视水平度盘置零，然后瞄准长尺，把水平度盘拨至根据事先计算好的理论角度，直接读出水平尺上的数值，即是该环的左右偏差。若读数在水平尺中心右侧，则说明隧道偏左，反之则偏右。上下偏差测量的方法是放一水准尺于所测环的大里程的底部，根据隧道内的高程控制点测出该环大里程的高程，通过与设计高程比较得出该环管片的上下偏差。通过测量此偏差，可以反映出管片的错缝情况、管片在盾构机内和出盾尾后的变化情况以及管片最近两天的偏差变化情况。以便于及时调整注浆、推进速度等施工参数。管片姿态测量频率为2次/天，在特殊情况下加大测量频率，及时为盾构施工提供准确及时的指导依据。具体的倒九环测量和计算方法见表2。

在日常测量中，测出左长Z1、右长Y1、距离L1和盾尾间隙J1、J2、J3、J4，另外设计坡度也是已知的，表2中的其他数据都由此计算出来。

通过计算，得到的实际坡度、左长、上长就是和设计数据比较的值，通过检验差值是否超过规范要求的限差，就可以检验出平面上的实际挖掘情况是否符合要求。

3 通过AutoCAD作图法求盾构姿态探讨

通过几何解算盾构姿态方法的缺点是在内业计算时，如果用人工手算，其工作量相当大，而且难免出错，因此在进行解算时，可利用AutoCAD进行作图求解，相对于用几何方法解算，速度要快很多，其操作过程如下。

如图5所示，首先是把隧道中心线(三维坐标)通过建立CAD脚本文件输入CAD中，这个工作一个工地只要做一次。然后是把所测参考点1、10、21的坐标(三维)输入到CAD里面。分别以1、10、21为球心，以1、10、21到前点的距离为半径画球，求三个球的交集。用鼠标左键点击交集后的体，就可以找到两个端点，这两个端点到1、10、21的距离就分别等于1、10、21到前点的距离。然后根据盾构掘进的方向，舍去其中一个点。同样方法把后点在CAD里画出来。由于后点通过求交集的方法求出的两个端点距离很近，通过盾构机的掘进方向很难判断，于是通过前点到后点的距离来判断。画出前后点的位置后，通过前后点向隧道中线做垂线，通过测量垂线在水平和垂直方向上偏离值来求解盾构机前后点的姿态。盾构机的坡度=(Z前-Z后)/L×100%(L为盾体前后参考点连线长度)。根据测量平差理论可知，实际测量时，需要观测至少4个点位以上，观测的参考点越多，多余观测就越多，因此计算的精度就越高。比较VMT导向系统测得的盾构姿态值和人工检测的盾构姿态值，其精度基本上能达到±5mm之内。

4 结束语

由于盾构机的VMT导向系统必须有控制测量的支持才能运作，所以控制测量是盾构隧道测量的基础。为了保证隧道的顺利贯通，首先要做好控制测量，然后是保证导向系统的正常运行，定期对盾构姿态进行人工检测，保证导向系统的正确可靠。加强管环姿态检测，及时发现管环的位移趋势，防止管环安装侵限，加强管环姿态检测的同时也是对导向系统的复核。

参考文献

[1]贺国宏.桥隧控制测量[M].北京:交通出版社,1999.

[2]李峰.工程测量[M].北京:中国电力出版社,2006.

[3]李明领.高速铁路无砟轨道CPⅢ控制网建立与精度控制[J].铁路标准设计,2010,(1).

[4]程昂,刘成龙,徐小左等.CPⅢ平面网必要点位精度的研究[J].铁路工程学报,2009,(1).

盾构施工测量 篇2

关键词：地铁；盾构施工；测量手段；方法分析

中图分类号： U25 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）27-48-2

1 地下导线如何提高精度

在地铁的隧道中，地下导线是贯穿测量隧道的一条导线分支，它主要为盾构的推进指导方向，因此必须确保地下导线的准确性。对此，在进行定向测量的过程中，就可以设置交叉导线，并且在设置每一个新的交叉导线的点时，都能通过这两条交叉的导线来测量其所在的坐标，然后对其进行检查和审核，确认无误后，就将其平均值用作这一交叉点的测量值。

在曲线隧道部分，可以利用跳站的方式来进行观测，即间隔一个或几个站点来进行观测，从而形成一个跳点导线，见图1。在直线隧道部分，就需要在每一个吊篮上安装两个观测的平台，从而使左右构成两条导线，最后交会于新点处，这样不仅能够保证测量出来的数据具有较强的可靠性，同时还能保证地下导线具有较高的精度。

一般情况下，导线点主要是建立在管片仪器的侧面或者顶部的平台上，这个仪器主要使用强制归心，测量工作人员可以在走道板或者吊篮上进行观测，而不与仪器台接触，这样就能保证仪器具有较好的稳定性。提高地下导线精度的具体措施为：①使用双导线或者交叉导线点的方法；②测量地下导线时，横向贯通中边长误差的很小，而存在的误差主要来源于测角误差，通过估算能够对其进行控制。

2 定位测量盾构姿态

定位盾构姿态主要就是按照导线点对盾构掘进的位置和方向进行精确定位。

定位盾构姿态的方法和途径如下：①在盾构机的中心顶部轴线上，水平固定一个前尺和后尺，并测量两者之间的距离，从而对横向的偏差予以控制。盾构推进的中心轴方向，左侧水平尺以红色刻画，右侧水平尺以黑色刻画，拨角仪器指向红色的水平尺，以“+”进行读数，黑色水平尺以“-”进行读数。②将一根水准尺固定在水平后尺的中心位置，水准尺的底部指向盾构3130m的中心处，然后引测其高程。③用几何原理导出计算公式：

第一，平面部分。盾构机转角修正：

e=前尺：2475sinT

后尺：2640sinT

式中：T——转角，左转为“+”，右转为“-”

第二，切口偏差：

x=-2605（a+b）-a+e

第三，尾部偏差：

y=+2648（a+b）-b+e

第四，高程部分。令坡度為：i，与设计值的差为：

Δ切口=4012i+Δh

Δ盾尾=-2538i+Δh

式中，仰为“+”，俯为“-”；Δh=r-rcosT，它主要是由T这一盾构转角所造成的竖直标尺发生变位的改正数。

④按照几何原理，并利用相关公式来进行计算，确保能够将盾构机的盾尾和切口处的高程以及平面偏差控制在合理的范围内，且每一部分管片推进后都必须进行严格地精度控制，使之保持在规范的范围内。

3 测定隧道中心坐标

在测量隧道中心坐标的过程中，尽管难度不高，但是非常复杂。一般在瓦形环衬的隧道砌洞壁中，洞壁上的环中心无任何明显的标志，因此在测量的过程中，使用的方法一般是测量某一圆周上许多个点的坐标值，并按照二乘最小拟合的方法来对环中心以及环椭圆的坐标进行计算。同时在观测的过程中，需要在地下导线的交点上安置测量的仪器，然后将特制棱镜安装在隧道砌洞壁圆周的每一个点上，并针对每一个点测量其三维坐标。拟合计算的方法主要是按照普通的曲线闭合时的方程来计算的。

以某市地铁2号线为例，对于测量隧道的中心坐标，我们采用了一种非常简单的方法，并经大量的实践应用证明，这种方法的测量效果非常好（与上述计算方法所得结果的偏差均处于10mm之内）。方法具体内容为：①确定环片平面的中心位置，确定中心点的方式为：将一根长度为5m的铝合金精制尺，横放在隧道环的左右两侧，并利用水准器来校正标杆，使之处于水平位置，这时标杆的中心点则是环片的中心点。然后采用全站仪向中心位置瞄准，并测出中心点的坐标。②确定中心标高，使用一根塔尺，长度为5m，并将其放置在环片上下最大读书处的中央位置，然后利用水平丝读数上下尺，并将读数相加，从而得到竖径值。最后将每一个环片的底部高程与竖径值的一半相加，就能得出各个环片的高程。

4 计算方法

在掘进盾构的过程中，通过对盾构的中心位置的测定，纠正盾构的姿态定位。在直线上，对隧道设计中心的坐标进行计算非常简便，但是在弯道上，其计算的方法与地面曲线上的中心坐标计算存在较大的差异。在细部放样曲线上，由于具有超距e与超高h，因此施工的曲线与设计的曲线就会存在不一致的现象。而设计曲线一般是指铺设在隧道内的中心轨道上的曲线，即实线轨迹的中心部分；施工曲线则指的是隧道中心确定的曲线，也是掘进盾构的曲线，即虚线轨迹的中心部分。当设计曲线与掘进盾构曲线两者的圆心相互重合时，缓和曲线上的e（超距）就会慢慢减小或者增大，但是在直线上则为零。

计算结果表明，当超距e=0.149m时，超高h=0.120m。隧道中心轨道上的曲线，其半径则按照R′=R-e这一公式来计算每个点的坐标值。

在掘进盾构的过程中，针对影响超距设计曲线的坐标计算，有如下计算公式可以参考：

①计算缓和曲线上的任意点坐标。先计算切线点支距的坐标（见下图）：

x=l--e

sin

y=l-+e

cos

式中，lo为缓和曲线的长度；l为从ZH点起算的弧长。

坐标转换：

X=XZH+xcosθ-ysinθ Y=YZH+xsinθ+ycosθ

在起始位置，θ=A；在终点位置：θ=A+T+c，且XZH?XHZ，YZH?YHZ。

②计算圆曲线上任意点的坐标。圆心坐标（X0，Y0）的计算：

C=A+T+（c-T）/2 X0=XQZ+R′cosC Y0=YQZ+R′sinC

式中，（XQZ，YQZ）为圆曲线的中点坐标；R′=R-e。

圆心到HY点的方位角B为：

B=C-（T-2U0）/2+c=A+U0+3τ/2

如果任意一点距离起点（HY）的弧长为L，则圆曲线上的任意一点的坐标则为：

X=X0-R′cos（B+L/R′） Y=Y0+R′sin（B+L/R′）

5 总结

综上所述：①对于地铁隧道中所设置的地下导线，测定其导线点的方位角以及坐标一般采用的是支导线方法。支导线则指使得未进行检测和审核的自由导线，在隧道盾构施工的过程中，未经检测和审核的数据是不被认可的，因此隧道盾构施工的过程中，必须保证每个测量的数据都是可靠的。②在定位盾构姿态时，阐述了定位的方法和措施，分析了影响的所有因素，并逐步进行了改正，以控制误差。③针对在隧道盾构施工的过程中，设计曲线与施工曲线均存在的超距以及超高问题，推导出了相关的计算公式，并进行了详细的计算，从而有效地解决了施工过程中存在的相关问题。

参 考 文 献

[1] 曹振.西安地铁盾构施工安全风险评估及施工灾害防控技术[D].西安科技大学，2013.

[2] 白永学.富水砂卵石地层盾构施工诱发地层塌陷机理及对策研究[D].西南交通大学，2012.

[3] 徐顺明.广州轨道交通盾构隧道施工控制测量的研究[D].武汉大学，2012.

[4] 杨哲峰.苏州地铁盾构近接施工力学机理与控制技术研究[D].中国地质大学，2015.

盾构施工测量 篇3

昌平新区站~南邵站区间自昌平新区站至昌平一期终点, 与一期预留暗挖区间接口相接;区间中间设一风井, 作为盾构始发井, 其中, 区间风井以北, 采取双线盾构法施工, 为单圆断面;区间风井以南区间段采用矿山法施工, 为单洞单线马蹄形断面, 设一临时施工竖井及横通道进行暗挖施工。区间沿线较为空旷, 盾构隧道覆土厚度为10~18m;区间沿内环东路呈南北走向, 到达昌崔路后呈东西走向到达昌平新区站。

盾构区间右线平面布置上隧道设计起止里程为K8+544.7~K9+585.1, 区间全长约为1040.4m, 设置曲线为右JD14 (R=420m) ;纵断面布置上为“V”型坡, 以22‰、3.2‰下坡后, 再以6.4‰上坡;左线平面布置上隧道设计起止里程为K8+544.7~K9+585.1, 其中K9+292.582设置长链21.582, 区间全长约为1061.982m, 设置曲线为左JD16 (R=440m) ;纵断面布置上为“V”型坡, 以21.2‰、3.16‰下坡后, 再以6.4‰上坡。区间平面位置如图1所示。

2施工测量控制要点

根据本盾构区间施工特点及工程进度, 施工测量可以分为以下几项进行控制:联系测量、盾构始发洞门的复核、盾构始发基座的安装测量、盾构机姿态测量、盾构施工控制测量、盾构导向系统的移站测量、盾构管片姿态测量等。

2.1联系测量

本盾构区间段左线长度为1061.982m, 可以分为以下四次进行联系测量:即始发前联系测量、盾构掘进100~150m联系测量、掘进500m时联系测量、盾构贯通前150~200m的联系测量。由于盾构进场时, 始发井以南至临时竖井的暗挖段初支已经贯通, 因此可以借助临时施工竖井与盾构始发井进行两井定向联系测量。

(1) 地面近井点测量

应在盾构始发井及暗挖临时施工竖井附近至少布设3个平面控制点作为联系测量的依据, 地面近井点与精密导线点应构成附合导线或闭合导线, 近井导线总长不宜超过350m, 导线边数不宜超过5条。视线离障碍物的距离不小于1.5m, 避免旁折光的影响[1];测量时应按精密导线网测量的技术要求施测, 最短边长不应小于50m。高程近井点应利用二等水准点直接测定, 并应构成附和、闭合水准路线。近井点的测量应符合《城市轨道交通工程测量规范》的技术要求。

(2) 平面联系测量

分别在暗挖段临时施工竖井和盾构始发井悬挂钢丝, 上贴反射片, 依据近井点利用徕卡全站仪TPS1201 (±1mm+1.5ppm*D) 进行边角测量。采用左、右角观测, 左、右角平均值之和与360°的较差应小于4", 测角中误差在±2.5"之内;距离采用正倒镜测量3测回, 每测回三次读数, 各测回较差应小于1mm, 如图2所示。

(3) 高程联系测量

采用在竖井内悬挂钢尺的方法进行高程传递, 地上地下安置两台水准仪同时读数, 并在钢尺上悬挂与钢尺鉴定时相同质量的重锤;每次应独立观测三测回, 测回间应变动仪器高, 三测回测得地上、地下水准点间的高差较差应小于3mm;高差应进行温差、尺长改正;读数时应遵循“四舍六入五凑偶”的原则[2]估读一位数值, 见图3。

为了保证准确贯通, 贯通前最后一次的联系测量则应将始发端与接收端地面及隧道内的控制点进行联测, 纳入统一控制网, 并进行严密平差计算。每次联系测量成果均需上报业主测量队进行检核。

2.2盾构始发洞门的复核

由于在洞门施工过程中可能会因为混凝土浇筑引起洞门预埋钢环的上浮或者变形, 为保证盾构机的正确始发, 在盾构基座下井之前先按照设计对始发洞门预埋钢环进行复核, 应包括洞门净空, 洞门隧道中心线、中心高程等内容。根据联系测量成果复核盾构始发洞门的三维坐标, 具体做法如下:

(1) 用全站仪免棱镜模式测出洞门的钢环边的实际平面坐标, 依次选择左下、左中、左上、右下、右中、右上, 具体位置如图4所示, 分别求平均值, 然后将三组中心坐标再求平均值, 作为洞门中心的平面坐标。

(2) 用水准仪配合塔尺采用变仪器高法[3]分三次分别测出钢环竖向中线位置的拱顶、拱底标高, 取平均值作为洞门中心标高, 并计算出洞门净空是否符合设计要求。

综上, 将实测数据作为洞门中心的三维坐标。接收洞门则应根据最后一次的联系测量成果进行复核, 依据复核成果进行盾构掘进姿态的调整, 确保隧道准确贯通。

2.3盾构始发基座的安装测量

(1) 测量放线

始发前应考虑之前所复核的洞门偏差及设计轴线, 根据施工图纸事先计算出隧道中心线的三维坐标, 在盾构始发井内按照设计隧道中心线采用坐标法实地放样出盾构基座的中心线, 基座中心线应与隧道中心线重合;基座的高程应按照洞门实测中心标高往下返。

(2) 基座安装

将基座吊入并沿中心线安装, 安装过程中应随时复核基座的中心线及滑轨的中心标高, 测量精度为±1mm, 误差应控制在±5mm以内。由于盾构机前体比较重, 为防止盾构机进入洞门后产生扎头现象, 因此安装时应将基座比设计值高30mm。以同样的方法安装盾构机反力架和接收基座, 值得注意的是在安装接收基座时应低于设计标高10~20mm, 以保证盾构机顺利的滑上接收基座。

2.4盾构机姿态测量

2.4.1盾构始发前姿态测量

盾构机始发姿态的准确与否关系到盾构能否顺利掘进, 并且关系成形隧道是否合格, 是盾构隧道施工的关键一步, 因此应在盾构机组装完毕后及时人工测量其姿态, 并与自动测量导向系统的姿态进行复核。由于海瑞克盾构机厂家在生产过程中已经根据设计参数在盾体上的不同位置预先焊接了模块, 用全站仪通过特制的连接杆和配套的圆棱镜测出其三维坐标, 将数据输入专用软件进行计算, 得出各个模块与设计轴线的相对位置关系, 从而得出盾构机的绝对位置、滚动角、俯仰角、刀盘切口里程、水平偏差、垂直偏差等。为保证盾构隧道的顺利准确施工, 一般情况下每条隧道应进行三次人工测量姿态, 即始发前姿态测量、施工过程中姿态测量、贯通前姿态测量, 人工测量与自动测量导向系统的姿态偏差应控制在±3mm以内。

2.4.2盾构到达前的姿态复核

在盾构机距离到达接收井150~200m范围内时, 应进行全线联系测量, 并按照始发前的姿态复核标准来人工复核盾构机的姿态, 从而根据接收洞门的位置来调整盾构推进姿态, 确保隧道准确贯通。

2.5盾构施工控制测量

2.5.1平面控制测量

平面控制导线点采用双支导线交叉布设形式, 使两条导线构成相互检核条件, 间距应根据规范要求布设, 一般情况下直线段每隔150m、曲线段根据曲线半径大小间隔不小于60m布设一对导线点;每一对导线控制点前后相距20m, 必要时两条支导线可以构成附合导线[4]。控制导线点应根据盾构施工进度及时往前延伸, 并进行导线测量。每次联系测量时应从洞口开始复核导线, 进行平差[5]计算, 计算结果应与前次测量成果相比较, 较差为±2mm内为合格, 若数值相差较大, 则应分析原因, 必要时重新进行联系测量以求得准确数值。尽量避免将每一条支导线布设在隧道的同一侧, 使视线距隧道边墙的距离大于0.5m, 以减小大气折光差[4]对测量结果的影响。双导线布设形式如图5所示。

导线控制点为强制对中点, 用3×3cm角铁焊接支架, 上用10mm厚钢板焊接作为平面, 中间钻孔焊接专用英制M8螺杆, 伸长15mm, 用膨胀螺栓将三角托架固定在隧道侧面。施做样式如图6所示。

2.5.2高程控制测量

在隧道侧下方45°范围内用10cm长的道钉做高程控制点, 具体做法用电钻在管片上打孔, 将道钉砸入, 周边灌入水泥浆做保护, 并做好标记;由于隧道内光照条件比较差, 因此高程控制点间距应控制在60m之内, 满足高程测量要求即可。用精密水准仪配合铟钢尺进行往返测量。

2.6盾构导向系统的移站测量

在盾构隧道掘进过程中, 由于地层发生变化, 导致管片上浮或者下沉, 从而使固定在管片上的导向系统测站及后视棱镜发生位移, 最终影响盾构姿态发生变化, 或者超限, 这就需要人工对导向系统测站及后视棱镜进行复核, 调整盾构机推进姿态。

在导向系统测站点向前搬移过程中, 先通过导向系统自有程序测出新测站点的三维坐标, 算出盾构机的姿态, 记下测站点和后视棱镜点的三维坐标;然后通过设置在隧道管片上的测量控制点分别利用全站仪和水准仪来人工复核导向系统的新测站点和新后视棱镜点的三维坐标, 比较两者的坐标差值, 如果≤±3mm, 则可接受, 将测得的三维坐标输入SLS-T软件程序, 计算出新的盾构姿态, 指导推进;若差值较大, 则应找出原因, 重新复核。

2.7盾构管片姿态测量

盾构管片姿态测量是对盾构掘进姿态控制的检核, 通过对隧道内成形管片的测量, 计算其与设计轴线的偏差数据, 以此来调整盾构机的推进姿态, 使实际的成形隧道在设计误差范围之内, 尽量避免调坡调线情况的发生。

管片姿态一般应在管片脱出盾尾2-3环, 管片基本稳定后进行首次测量, 根据现场条件对后10环进行测量, 第二次待管片完全脱出盾构机后配套台车时测量, 两次测量应有重合, 以便于比较管片的变化量。如图7和图8所示。

2.7.1高程偏差的测量

利用水准仪+塔尺依据隧道内的高程控制点测出成形管片前端接缝的拱顶、拱底标高, 计算出其竖向净空值, 拱底标高和半径相加得出隧道实测中心标高, 与设计标高相比得出高程偏差, “+”为上浮、“-”为下沉。

2.7.2水平偏差的测量

以隧道内的平面控制点为基线边, 利用全站仪及铝合金靠尺 (靠尺中间部位贴上反射片) , 将靠尺水平摆放在成形管片的前端接缝位置, 测量出反射片中心的平面坐标, 以此作为管片的中心坐标, 比较成形隧道的实际轴线与设计轴线, 计算出管片的前端里程及水平偏差。

综合以上相应管片的里程、水平偏差及高程偏差数据, 形成报表作为盾构掘进姿态调整依据。

3注意措施

(1) 要遵循PDCA管理循环的四个阶段、八个步骤的方法, 及时总结经验教训, 避免出现重复性错误。 (2) 在施工中要完善联系测量的二级检核制度, 即施工测量队测量, 业主测量队检核。 (3) 联系测量时, 应选晴天无风的日子, 避免钢丝及钢尺晃动影响观测效果。 (4) 强制对中点托架需要安装稳固, 防止晃动引起测量误差积累。 (5) 复核洞门预埋钢环时每组点位应选择同一水平高度, 避免因为高低位置不同而导致平均值偏离中心线。 (6) 接收洞门的复核应选择在贯通前联系测量后进行, 将隧道两端地面及隧道内施工导线控制点进行联测, 避免因地面控制点沉降而产生测量错误。 (7) 在施工中应充分调动起测量员的积极性, 保持认真负责的态度, 为打造优质工程而共同努力。

4结束语

在本工程中通过对测量方法的及测量方案的优化, 施工中对各个环节的测量控制, 并通过对施工控制点进行日常复核, 认真测量, 细心计算, 左、右线分别于2014年12月和2015年1月精确贯通, 充分证明了进行合理的施工测量控制是有必要的。

参考文献

[1]北京市规划委员会.城市轨道交通工程测量规范[M].北京:中国建筑工业出版社, 2008, 6.

[2]顾孝烈, 鲍峰, 程效军.测量学 (第四版) [M].上海:同济大学出版社, 2011, 2.

[3]高井祥, 等.数字测图原理与方法[M].徐州:中国矿业大学出版社, 2001, 4.

[4]孔昭璧, 杨世清.生产矿井测量[M].北京:煤炭工业出版社, 1995, 11.

盾构原理施工 篇4

1．盾构机的掘进

液压马达驱动刀盘旋转，同时开启盾构机推进油缸，将盾构机向前推进，随着推进油缸的向前推进，刀盘持续旋转，被切削下来的碴土充满泥土仓，此时开动螺旋输送机将切削下来的渣土排送到皮带输送机上，后由皮带输送机运输至渣土车的土箱中，再通过竖井运至地面。

2．掘进中控制排土量与排土速度

当泥土仓和螺旋输送机中的碴土积累到一定数量时，开挖面被切下的渣土经刀槽进入泥土仓的阻力增大，当泥土仓的土压与开挖面的土压力和地下水的水压力相平衡时，开挖面就能保持稳定，开挖面对应的地面部分也不致坍坍或隆起，这时只要保持从螺旋输送机和泥土仓中输送出去的渣土量与切削下来的流人泥土仓中的渣土量相平衡时，开挖工作就能顺利进行。

3.管片拼装

盾构机掘进一环的距离后，拼装机操作手操作拼装机拼装单层衬砌管片，使隧道—次成型。

盾构机的组成及各组成部分在施工中的作用

盾构机的最大直径为6.28m，总长65m，其中盾体长8.5m，后配套设备长56.5m，总重量约406t，总配置功率1577kW，最大掘进扭矩5300kN?m，最大推进力为36400kN，最陕掘进速度可达8cm／min。盾构机主要由9大部分组成，他们分别是盾体、刀盘驱动、双室气闸、管片拼装机、排土机构、后配套装置、电气系统和辅助设备。

1.盾体

盾体主要包括前盾、中盾和尾盾三部分，这三部分都是管状简体，其外径是6．25m。

前盾和与之焊在一起的承压隔板用来支撑刀盘驱动，同时使泥土仓与后面的工作空间相隔离，推力油缸的压力可通过承压隔板作用到开挖面上，以起到支撑和稳定开挖面的作用。承压隔板上在不同高度处安装有五个土压传感器，可以用来探测泥土仓中不同高度的土压力。

前盾的后边是中盾，中盾和前盾通过法兰以螺栓连接，中盾内侧的周边位置装有30个推进油缸，推进油缸杆上安有塑料撑靴，撑靴顶推在后面已安装好的管片上，通过控制油缸杆向后伸出可以提供给盾构机向前的掘进力，这30个千斤顶按上下左右被分成A、B、c、D四组，掘进过程中，在操作室中可单独控制每一组油缸的压力，这样盾构机就可以实现左转、右转、抬头、低头或直行，从而可以使掘进中盾构机的轴线尽量拟合隧道设计轴线。

中盾的后边是尾盾，尾盾通过14个被动跟随的铰接油缸和中盾相连。这种铰接连接可以使盾构机易于转向。

2.刀盘

刀盘是一个带有多个进料槽的切削盘体，位于盾构机的最前部，用于切削土体，刀盘的开口率约为28％，刀盘直径6．28m，也是盾构机上直径最大的部分，一个带四根支撑条幅的法兰板用来连接刀盘和刀盘驱动部分，刀盘上可根据被切削土质的软硬而选择安装硬岩刀具或软土刀具，刀盘的外侧还装有一把超挖刀，盾构机在转向掘进时，可操作超挖刀油缸使超挖刀沿刀盘的径向方向向外伸出，从而扩大开挖直径，这样易于实现盾构机的转向。超挖刀油缸杆的行程为50mm。刀盘上安装的所有类型的刀具都由螺栓连接，都可以从刀盘后面的泥土仓中进行更换。

法兰板的后部安装有一个回转接头，其作用是向刀盘的面板上输入泡沫或膨润土及向超挖刀液压油缸输送液压油。

3.刀盘驱动

刀盘驱动由螺栓牢固地连接在前盾承压隔板上的法兰上，它可以使刀盘在顺时针和逆时针两个方向上实现0-6．1rpm的无级变速。刀盘驱动主要由8组传动副和主齿轮箱组成，每组传动副由一个斜轴式变量轴向柱塞马达和水冷式变速齿轮箱组成，其中一组传动副的变速齿轮箱中带有制动装置，用于制动刀盘。

安装在前盾右侧承压隔板上的一台定量螺旋式液压泵驱动主齿轮箱中的齿轮油，用来润滑主齿轮箱，该油路中一个水冷式的齿轮油冷却器用来冷却齿轮油。

4.双室气闸

双室气闸装在前盾上，包括前室和主室两部分，当掘进过程中刀具磨损工作人员进入到泥土仓检察及更换刀具时，要使用双室气闸。

在进入泥土仓时，为了避免开挖面的坍坍，要在泥土仓中建立并保持与该地层深度土压力与水压力相适应的气压，这样工作人员要进出泥土仓时，就存在一个适应泥土仓中压力的问题，通过调整气闸前室和主室的压力，就可以使工作人员可以适应常压和开挖仓压力之间的变化。但要注意，只有通过高压空气检查和受到相应培训有资质的人员，才可以通过气闸进出有压力的泥土仓。

现以工作人员从常压的操作环境下进入有压力的泥土仓为例，来说明双室气闸的作用。工作人员甲先从前室进入主室，关闭前室和主室之间的隔离门，按照规定程序给主室加压，直到主室的压力和泥土仓的压力相同时，打开主室和泥土仓之间的闸阀，使两者之间压力平衡，这时打开主室和泥土仓之间的隔离门，工作人员甲进入泥土仓。如果这时工作人员乙也需要进入泥土仓工作，乙就可以先进入前室，然后关闭前室和常压操作环境之间的隔离门，给前室加压至和主室及泥土仓中的压力相同，扣开前室和主室之间的闸阀，使两者之间的压力平衡，打开主室和前室之间的隔离门，工作人员乙进入主室和泥土仓中。5.管片拼装机

管片拼装机由拼装机大梁、支撑架、旋转架和拼装头组成。

拼装机大梁用法兰连接在中盾的后支撑架上，拼装机的支撑架通过左右各两个滚轮安放在拼装机大梁上的行走槽中，一个内圈为齿圈形式外径3．2m的滚珠轴承外圈通过法兰与拼装机支撑架相连，内圈通过法兰与旋转架相连，拼装头与旋转支架之间用两个伸缩油缸和一个横粱相连接。

现以拼装头在正下方位置的情况为例，来说明拼装机的运动情况。两个拼装机行走液压油缸可以使支撑架、旋转架、拼装头在拼装机大梁上沿隧道轴线方向移动；安装在支撑架上的两个斜盘式轴向柱塞旋转马达，通过驱动滚珠轴承的内齿圈可以使旋转架和拼装头沿隧道圆周方向左右旋转各200度；通过伸缩油缸可以使拼装头上升或下降；拼装头在油缸的作用下又可以实现在水平方向上的摆动，和在竖直方向上的摆动以及抓紧和放松管片的功能。这样在拼装管片时，就可以有六个方向的自由度，从而可以使管片准确就位。

拼装手可以使用有线的或遥控的控制器操作管片拼装机，用来拼装管片。我们采用的是1．2m长的通用管片，一环管片由六块管片组成，它们是三个标准块、两块临块和一块封顶块。封顶块可以有十个不同的位置，代表十种不同类型的管环，通过选择不同类型的管环就可以使成型后的隧道轴线与设计的隧道轴线相拟合。隧道成型后，管环之间及管环的管片之间都装有密封，用以防水。管片之间及管环之间都由高强度的螺栓连接。

6.排土机构

盾构机的排土机构主要包括螺旋输送机和皮带输送机。螺旋输送机由斜盘式变量轴向柱塞马达驱动，皮带输送机由电机驱动。碴土由螺旋输送机从泥土仓中运输到皮带输送机上，皮带输送机再将碴土向后运输至第四节台车的尾部，落入等候的碴土车的土箱中，土箱装满后，由电瓶车牵引沿轨道运至竖井，龙门吊将士箱吊至地面，并倒人碴土坑中。

螺旋输送机有前后两个闸门，前者关闭可以使泥土仓和螺旋输送机隔断，后者可以在停止掘进或维修时关闭，在整个盾构机断电紧急情况下，此闸门也可由蓄能器贮存的能量自动关闭，以防止开挖仓中的水及渣土在压力作用下进入盾构机。

7.后配套设备

后配套设备主要由以下几部分组成：管片运输设备、四节后配套台车及其上面安装的盾构机操作所需的操作室、电气部件、液压部件、注浆设备、泡沫设备、膨润土设备、循环水设备及通风设备等。

A.管片运输设备

管片运输设备包括管片运送小车、运送管片的电动葫芦及其连接桥轨道。

管片由龙门吊从地面下至竖井的管片车上，由电瓶车牵引管片车至第一节台车前的电动葫芦—方，由电动葫芦吊起管片向前运送到管片小车上，由管制、车再向前运送，供给管片拼装机使用。B.一号台车及其上的设备

一号台车上装有盾构机的操作室及注浆设备。

盾构机操作室中有盾构机操作控制台、控制电脑、盾构机PLC自动控制系统、VMT隧道掘进激光导向系统电脑及螺旋输送机后部出土口监视器。

C.二号台车及其上的设备

二号台车上有包含液压油箱在内的液压泵站、膨润土箱、膨润土泵、盾尾密封油脂泵及润滑油脂泵。液压油箱及液压泵站为刀盘驱动、推进油缸、铰接油缸、管片拼装机、管片运输小车、螺旋输送机、注浆泵等液压设备提供压力油。泵站上装有液压油过滤及冷却回路，液压油冷却器是水冷式。

盾尾密封油脂泵在盾构机掘进时将盾尾密封油脂由12条管路压送到三排盾尾密封刷与管片之间形成的两个腔室中，以防止注射到管片背后的浆液进入盾体内。

润滑油脂泵将油脂泵送到盾体中的小油脂桶中，盾构机掘进时，4kw电机驱动的小油脂泵将油脂泵送到主驱动齿轮箱、螺旋输送机齿轮箱及刀盘回转接头中。这些油脂起到两个作用，一个作用是被注入到上述三个组件中唇形密封件之间的空间起到润滑唇形密封件工作区域及帮助阻止赃物进入被密封区域内部的作用，对于螺旋输送机齿轮箱还有另外一个作用，就是润滑齿轮箱的球面轴承。

D.三号台车及其上的设备

三号台车上装有两台打气泵、一个1立方米贮气罐、一组配电柜及一台二次风机。

打气泵可提供8Bar的压缩空气并将压缩空气贮存在贮气罐中，压缩空气可以用来驱动盾尾油脂泵、密封油脂泵和气动污水泵，用宋给人闸、开挖室加压，用来操作膨润土、盾尾油脂的气动开关，用来与泡沫剂、水混合形成改良土壤的泡沫，用来8嘞气动工具等。

二次风机由11kW的电机驱动，将由中间井输送至第四节台车位置处的新鲜空气，继续向前泵送至盾体附近，以给盾构机提供良好的通风。

E.四号台车及其上的设备

四号台车上装有变压器、电缆卷筒、水管卷筒、风管盒。

铺设在隧道中的两条内径为100mm的水管作为盾构机的进、回水管，将竖井地面的蓄水池与水管卷筒上的水管连接起来，与蓄水池连接的一台高压水泵驱动盾构机用水在蓄水池和盾构机之间循环。通常情况下，进人盾构机水管卷筒水管的水压控制在5Bar左右。正常掘进时，进人盾构机水循环系统的水有以下的用途：对掖压油、主驱动齿轮油、空压机、配电柜中的电器部件及刀盘驱动副变速箱具有冷却功能，为泡沫剂的合成提供用水，提供给盾构机及隧道清洁用水。蓄水池中的水用冷却塔进行循环冷却。

风管盒中装有折叠式的风管，风管与竖井地面上的风肌连接，向隧道中的盾构机里提供新鲜空气。新鲜空气通过风管被送至第四节台车的位置。

8.电气设备

盾构机电气设备包括电缆卷筒、主供电电缆、变压器、配电柜、动力电缆、控制电缆、控制系统、操作控制台、现场控制台、螺旋输送机后部出土口监视器、电机、插座、照明、接地等。电器系统最小保护等级为IP5．5。

主供电电缆安装在电缆卷筒上，10kV的高压电由地面通过高压电缆沿隧道输送到与之连接的主供电电缆上，接着通过变压器转变成400v，50Hz的低压电进人配电柜，再通过供电电缆和控制电缆供盾构机使用。

西门子S7-PLC是控制系统的关键部件，控制系统用于控制盾构机掘进、拼装时的各主要功能。例如盾构机要掘进时，盾构机司机按下操作控制台上的掘进按钮，一个电信号就被传到PLC控制系统，控制系统首先分析推进的条件是否具备(如推进油缸液压油泵是否打开，润滑脂系统是否工作正常等，．如果推进的条件不具备，就不能推进，如果条件具备，控制系统就会使推进按钮指示灯变亮，同时控制系统也会给推进油缸控制阀的电磁阀供电，电磁阀通电打开推进油缸控制阀，盾构机开始向前推进。PLC安装于控制室，在配电柜里装有远程接口，PLC系统也与操作控制台的控制电脑及VMT公司的SLS-T隧道激光导向系统电脑相连。

盾构机操作室内的操作控制台和盾构机某些可移动装置旁边的现场控制台(如管片拼装机、管片吊车、管片运送小车等)用来操作盾构机，实现各种功能。操作控制台上有控制系统电脑显示器、实现各种功能的按钮、调整压力和速度的旋钮、显示压力或油缸伸长长度的显示模块及各种钥匙开关等。

螺旋输送机后部出土口监视器用来监视螺旋输送机的出土情况。

电机为所有液压油泵、皮带机、泡沫剂泵、合成泡沫用水水泵、膨润土泵等提供动力。当电机的功率在30kW以下时，采用直接起动的方式，当电机的功率大于30kW时，为了降低起动电流，采用星形—三角形起动的方式。

9.辅助设备

辅助设备包括数据采集系统、S1S-T隧道激光导向系统、注浆装置、泡沫装置、膨润土装置。

A.数据采集系统

数据采集系统的硬件是一台有一定配置要求的计算机和能使该计算机与隧道中掘进的盾构机保持联络的调制解调器、转换器及电话线等原件。该计算机可以放置在地面的监控室中，并始终与隧道中掘进的盾构机自动控制系统的PLC保持联络，这样数据采集系统就可以和盾构机自动控制系统的PLC具有相同的各种关于盾构机当前状态的信息。数据采集系统按掘进、管片拼装、停止掘进三个不同运行状态段来记录、处理、存储、显示和评判盾构机运行中的所有关键监控参数。

通过数据采集系统，地面工作人员就可以在地面监控室中实时监控盾构机各系统的运行状况。数据采集系统还可以完成以下任务：用来查找盾构机以前掘进的档案信息，通过与打印机相连打印各环的掘进报告，修改隧道中盾构机的PLC的程序等等。

B.隧道掘进激光导向系统

德国VMT公司的SLS-T隧道掘进激光导向系统主要作用有以下几点：

①可以在隧道激光导向系统用电脑显示屏上随时以图形的形式显示盾构机轴线相对于隧道设计轴线的准确位置，这样在盾构机掘进时，操作者就可以依此来调整盾构机掘进的姿态，使盾构机的轴线接近隧道的设计轴线，这样盾构机轴线和隧道设计轴线之间的偏差就可以始终保持在一个很小的数值范围内。

②推进一环结束后，隧道掘进激光导向系统从盾构机PLC自动控制系统获得推进油缸和铰接油缸的油缸杆伸长量的数值，并依此计算出上一环管片的管环平面，再综合考虑被手工输入隧道掘进激光导向系统电脑的盾尾间隙等因素，计算并选择这—环适合拼装的管片类型。

③可以提供完整的各环掘进姿态及其他相关资料的档案资料。

④可以通过标准的隧道设计几何元素计算出隧道的理论轴线。

⑤可以通过调制解调器和电话线和地面的一台电脑相连，这样在地面就可以实时监控盾构机的掘进姿态。

隧道掘进激光导向系统主要部件有激光经纬仪、带有棱镜的激光靶、黄盒子、控制盒和隧道掘进激光导向系统用电脑。

激光经纬仪临时固定在安装好的管片上，随着盾构机的不断向前掘进，激光经纬仪也要不断地向前移动，这被称为移站。激光靶则被固定在中盾的双室气闸上。激光经纬仪发射出激光束照射在激光靶上，激光靶可以判定激光的入射角及折射角，另外激光靶内还有测倾仪，用来测量盾构机的滚动和倾斜角度，再根据激光经纬仪与激光靶之间的距离及各相关点的坐标等数据，隧道掘进激光导向系统就可以计算出当前盾构机轴线的准确位置。

控制盒用来组织隧道掘进激光导向系统电脑与激光经纬仪和激光靶之间的联络，并向黄盒子和激光靶供电。黄盒子用来向激光经纬仪供电并传输数据。隧道掘进激光导向系统电脑则是将该系统获得的所有数据进行综合、计算和评估。所得结果可以被以图形或数字的形式显示在显示屏上。

C.注浆装置

注浆装置主要包括两个注浆泵、浆液箱及管线。

在竖井，浆液被放入浆液车中，电瓶车牵引浆液车至盾构机浆液箱旁，浆液车将浆液泵入浆液箱中。两个注浆泵各有两个出口，这样总共有四个出口，四个出口直接连至盾尾上圆周方向分布的四个注浆管上，盾构机掘进时，山注浆泵泵出的浆液被同步注入隧道管片与土层之间的环隙中，浆液凝固后就可以起到稳定管片和地层的作用。

为了适应开挖速度的快慢，注浆装置可根据压力来控制注浆量的大小，可预先选择最小至最大的注浆压力，这样可以达到两个目的，一是盾尾密封不会被损坏，管片不会受过大的压力，二是对周围土层的扰动最小。注浆方式有两种：人工方式和自动方式。人工方式可以任选四根注浆管中的一根，由操作人员在现场操作台上操作按钮启动注浆系统；自动方式则是在注浆现场操作台上预先设定好的，盾构机掘进即启动注浆系统。

D.泡沫装置

泡沫系统主要包括泡沫剂罐、泡沫剂泵、水泵、四个溶液计量调节阀、四个空气剂量调节阀个液体流量计、四个气体流量计、泡沫发生器及连接管路。

泡沫装置产生泡沫，并向盾构机开挖室中注入泡沫，用于开挖土层的改良，作为支撑介质的土在加入泡沫后，其塑型、流动性、防渗性和弹性都得至U改进，盾构机掘进驱动功率就可减少，同时也可减少刀具的磨损。

泡沫剂泵将泡沫剂从泡沫剂罐中泵出，并与水泵泵出的水按盾构司机操作指令的比例混合形成溶液，控制系统是通过安装在水泵出水口处的液体流量计测量水泵泵出水的流量，并根据这一流量控制泡沫剂泵的输出量来完成这一混合比例指令的。混合溶液向前输送至盾体中，被分配输送到四条管路中，经过溶液剂量调节阀和液体流量计后，又被分别输送到四个泡沫发生器中，在泡沫发生器中与同时被输入的压缩空气混合产生泡沫，压缩空气进入泡沫发生器前也要先经过气体流量计和空气剂量调节阀。泡沫剂溶液和压缩空气也是按盾构机司机操作指令的比例混合的，这一指令需通过盾构机控制系统接收液体流量计和气体流量计的信息并控制空气剂量调节阀和溶液剂量调节阀来完成。最后，泡沫沿四条管路通过刀盘旋转接头，再通过刀盘上的开口，注入到开挖室中。在控制室，操作人员也可以根据需要从四条管路中任意选择，向开挖室加入泡沫。

E.膨润土装置

膨润土装置也是用来改良土质，以利于盾构机的掘进。膨润土装置主要包括膨润土箱、膨润土泵、九个气动膨润土管路控制阀及连接管路。

和浆液一样，在竖井，膨润土被放人膨润土车中，电瓶车牵引膨润土车至膨润土箱旁，膨润土车将膨润土泵入膨润土箱中。

需要注入膨润土时，膨润土被膨润土泵沿管路向前泵至盾体内，操作人员可根据需要，在控制室的操作控制台上，通过控制气动膨润土管路控制阀的开关，将膨润土加入到开挖室、泥土仓或螺旋输送机中。

希望对你有点用！

城市地铁盾构施工技术分析 篇5

关键词：城市地铁；盾构法；施工技术；浅埋暗挖施工技术

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）06（b）-0000-00

前言：

近年来，很多城市在发展过程中为了缓解交通的压力都加快了地铁工程建设。地铁工程与地面工程在施工上具有较大的差别性，其施工质量受地质环境影响较大，在施工过程中，需要针对所处区域内的地质特点来对施工技术的进行选择。而一一些复杂地质条件下时，为了更好的实现对施工质量的控制，更选择在选择施工技术上具有一定的科学性和合理性。目前在地铁施工中盾构法应用的较为广泛，这是一种暗挖施工工艺，对加快推进地铁工程施工进度，提高工程施工的质量起到了极其重要的作用。

1盾构法概述

在当前对地下工程进行施工过程中，盾构法应用较为广泛，构法属于暗挖施工工艺，在施工过程中具有较好的隐蔽性，对环境影响较小，而且在地下施工过程中不会受到覆土深浅的影响，特别是在建造覆土深的隧道施工中具有较好的适用性。无论是在海底或是河底隧道施工，还是在穿越地面建筑群及地下管线时，都不会对航道、周围环境带来影响，在施工过程中也不会受到气候的影响，施工自动化程度较高，劳动强度低，而且施工速度较快，在隧道掘进及城市地下隧道工程中应用较为广泛。

2复杂地质条件下加强施工技术研究必要性

与其他交通方式相比，地铁不仅安全快速，而且环保节能。因此，目前在我国城市交通中的地位日益上升，越来越多的居民开始选择地铁作为首先交通工具。因此，在地铁施工过程中，必须把握好工程质量。所以在地铁工程施工过程中控制好工程质量至关重要。地铁工程施工时，主要工作都是在地下进行的，这就避免会受到地质条件的影响，再加之地铁施工路线较长，在施工过程中可能会遇到多种地质条件，各种不同的地质条件对施工带来的影响也各不相同，特别是一些复杂的地质条件下，如果不能选择适宜的施工技术，不仅会影响施工的顺利进行，还会对施工的质量带来较大的影响，所以在地铁工程施工过程中，需要针对所处区域的地质特点来选择盾构法进行施工，也可以选择多种施工方法进行综合施工，从而确保地铁工程的质量能够得到较好的保障。

3复杂地质条件施工技术分析

3.1盾构施工技术

这种施工技术通过有效支撑地面土层压力并利用钢筒结构在地层中快速推进。安全系数和环保系统都很高，而且能保持快而稳定的施工进度。特别是在一些流砂、断裂、坚硬岩石及软弱土质并存的地质条件下更具有适用性。在这种复杂地质条件下利用盾构法进行施工时，需要将盾构机安装在事先修建过的竖井中。在地层中运行时，盾构机每前进一环，要在盾尾部支护下，安装一环管片，同时在一环衬砌处围空隙处压注水泥砂浆。一环衬砌承担了盾构机在推进过程中所承受的土压力，最后再通过竖井将施工中挖出的土方运出。

3.2浅埋暗挖施工技术

城市地铁施工过程中，有时会遇到土壤松散的地质环境，当隧道直径和深埋相当或偏大时，要保证施工顺利进行，采用这种施工技术最为适宜。该技术充分利用了短时间内土层的自稳能力，通过一定的支护措施。它实质是一种不开槽施工技术，它的支护结构是一种密贴型薄壁支护结构。

3.3钻爆施工技术

施工时，有时会遇到坚硬岩石地层，此时需要采用钻爆施工技术。该技术主要用于隧道的开挖和喷锚支护施工。为了保证施工的顺利进行，必须灵活选择钻爆技术，因为具体的施工环境对钻爆技术的要求不尽一致，必须根据具体情况适当加以调整。

3.4混合施工技术

在地铁隧道施工过程中，由于线路较长，所以会遇到不同的地质环境，这就需要在实际施工过程中根据所处的具体地质条件来选择适宜的施工技术，这就导致在整个施工过程中可能需要选择几种施工技术共同来完成工程的施工。利用几种施工技术进行综合施工时，可以确保施工具有较好的灵活性，有利于施工质量的提升，确保施工的顺利进行。

3.5辅助施工技术

（1）注浆法。这种施工技术主要适宜于软土层地质条件，在各种地铁施工辅助技术中，它是一种较为常用的技术。地铁开挖过程中，会因为地层不稳固或渗漏水等原因导致坍塌、陷落或沉降，使用该技术能够起到加固地层和增强结构防水性能的效果，因此能有效防止上述情况的发生。

（2）高压旋喷法。该技术的主要作用是加固地层，因此对浅埋暗挖以及盾构施工能起到很好的辅助作用，通常应用在在软弱地层地质条件下。

4浅埋暗挖施工地表沉降控制技术

4.1地层预加固控制技术

（1）地表加固注浆施工技术。该技术主要用来提高工程稳定性，改善隧道成洞条件。主要手段是固结浅埋层土地、加固洞周围岩，因此适宜于围岩地质条件差的情况。其原理是通过加固将施工区域和周围区域连成一个整体，降低或者匀化岩土特性，提高岩土变形模量，使改善土层环境变得更加均匀，从而达到改善地表下沉现象的目的。这种施工技术可将地下水以及偏压对隧道开挖的影响消除掉，从而提高地铁隧道工程的安全性和稳定性。

（2）超前小导管注浆技术。这种施工技术通过注入浆液，使之与原有围岩胶结，达到改善掌子面前方围岩力学性能的目的。硬化后的浆液能阻塞前方围岩的流水通道，从而降低地下水对工程施工带来的负面影响，保证施工的顺利进行。通过该技术既加固了地层，又通过混凝土拱提高了开挖面以及周边围岩的稳定性。

4.2注浆控制技术

这种技术在使用过程中也要注重灵活性，因为地质条件不同，要采用的注浆方式也不同。必须结合具体情况选择注浆方式。注浆方式可分为充填或裂隙注浆、压密注浆、渗透注浆、劈裂注浆等几种。它的两个主要作用是加固地层和防水，通过钻孔向存在汗水裂隙、不稳定地层以及空洞等结构中注入谁泥浆或者其他浆液的施工技术，具有堵水、加固、防渗、防滑以及降低地表沉降等作用。

5结束语

在当前城市地铁建设过程中，盾构施工技术应用较为广泛，避免了施工过程中对周围环境的影响，同时施工过程中也不会影响正常交通运行和管线的正常使用，不会对环境带来污染。再加之几种施工技术的综合应用，更有效的确保了城市地铁施工的安全和质量。随着盾构法的不断应用，其技术也在不断的完善，将更好的推动城市地铁工程的快速发展。

参考文献：

[1]洪三金.复杂地质条件下地铁深基坑优化设计与施工技术[J].广东土木与建筑，2010（08）：45～46.

[2]李誉.浅埋暗挖施工技术在地铁工程中的应用[J].广东科技，2010（06）：12～13.

地铁隧道盾构贯通测量误差的控制 篇6

1 隧道贯通测量误差的来源及控制

所谓的测量误差, 就是指地铁在盾构隧道施工的过程中, 由于地下控制、竖井联系、地面控制等各个方面测量误差的积累造成的工作面施工线的不理想连接。根据误差线路的方向投影长度, 测量误差可分为横向、纵向和高程贯通误差, 误差分别在法线、中线和高程3个方向。这3种误差中, 纵向误差的大小更多来自于中线的长度的影响, 与工程的质量无太大的关系, 且按照当前的测量水平, 高程贯通误差更易于满足。

在实践过程中, 为了确保贯通测量的精度, 最主要的是确保横向贯通的精度, 而横向贯通主要受地下、地上控制网测量以及竖井测量3个方面的影响。按照GB50308-2008中的相关文件要求, 在高架以及明、暗隧道中横向贯通误差为±50mm;根据国内的相关测量经验以及误差理论, 横向贯通误差应控制在±25mm。在施工过程中, 地面控制以及竖井的测量可设立成附合导线, 且长度较短, 因此, 在测量上容易满足精度的需求, 而地下导线受空间条件、隧道形状的影响, 不能够布设附合导线, 仅能布设支导线、多环导线或者闭合导线, 且导线的长度大都较短, 在测量精度方面难以满足施工需求。因此在地铁盾构隧道贯通施工过程中, 施工单位采取合理的措施以控制横向贯通测量精度是关键所在。

在地铁盾构隧道工程的施工过程中, 主要包含以下几个方面的工作。第一, 地面控制测量。该测量主要是在地面上建立高程控制网和平面控制网, 主要目的在于为地下的工程设计高程和中心线, 以便为地下的施工提供位置方向。第二, 联系测量。联系测量主要是将地面做标注的高程、方向等传递到地下, 为地下施工建立较为全面统一的坐标系统。该测量的建立主要为了保证施工过程中, 总的挖掘过程能够按照预先的设计进行, 以免隧道开挖超过既定的范围。第三, 地下控制测量。地下控制测量包括高程和地下平面两个部分, 该测量的主要目的是为地下设备按照提供依据, 保证安装顺利进行。第四, 隧道施工测量。该测量是根据隧道的预先设计, 对隧道开挖进行指导, 其主要目的是为了给相关的管理和设计部门提供工程相关材料。在施工过程中, 施工测量不仅要保证盾构机按照预先设计的轴线推进, 同时, 也应提供为盾构机以及操作人员的操作提供正确的参数, 只有这样, 才能保证整个工程的顺利推进。

2 贯通测量的施测

1) 中腰线的标定中腰线的确定是完成隧道贯通的重要一步, 对此, 在施工之前, 施工单位可以通过激光指示的方式开始隧道挖掘, 尤其是在采用机械设备进行隧道挖掘时, 采用位置固定的激光仪对挖掘的方向进行指示, 盾构机上配备相应的光电接收靶, 在掘进过程中, 如果出现挖掘方向与指向仪发出的光束偏离的情况, 激光的激光束就会有所显示, 相应的信息就会由光电接收靶自动传递给盾构机中控室, 这一方法, 能够有效避免掘进过程中位置的偏移。

2) 盾构贯穿之后实际偏差的测定盾构贯穿之后实际偏差的测定包括3个方面。首先, 在水平面内的测定, 如图1所示, 将两端隧道的中心线延长至隧道接通接合面上, 用精密全站仪测出的两中心线的实际距离d就是贯在水平面内通隧道的实际误差。在将隧道两端导线进行联测的基础上, 将两端的导线进行联测, 所求出的坐标方位的差以及坐标闭合差, 就能够在一定程度上反映出水平面的测量精度。其次, 在竖直面内的偏差测定。贯通测量数值平面内的偏差可以通过两种方式得出:①采用最小钢尺或者水准仪等工具测量贯通接合面内两端腰线的高度差, 其数值, 直接就是竖直面内的实际偏差;②采用合理的测量方式获得两端隧道高程控制点的距离, 并采用相应的计算方式计算高程闭合差, 也能够在一定程度上反映竖直面内的精确度。最后, 中腰线的调整。施工过程中, 贯通两段隧道相遇点两侧的中点线连接方向可代替原先预设的开挖方向;连接两侧隧道中腰线, 根据实际测量数据计算隧道坡度, 若大于限制坡度6%, 则应根据实际需要做出调整, 若小于6%, 则无需对中腰线进行调整。

3) 贯通前的安全措施以及竣工测量地铁盾构在贯通过程中, 最后一次的贯通测量时应在保证两个方面工作面距离大于50m的前提下进行。更为接近的距离, 20m条件下施工时, 施工单位应预先向相关单位递交书面申请, 相关部门对工程的安全施工检查合格方能够采取独头挖掘的方式实施挖掘。在地铁隧道贯穿工程完成时, 施工单位应对中线基柱、纵断面的方面进行测绘, 并做出详细的报告, 以便相关部门对工程的设计、施工以及管理等进行审核检查。

3 结语

地铁盾构隧道贯通施工过程中, 工程的设计以及精确度是确保工程的关键所在。而施工过程中的测量误差, 隧道外的误差大多是可以避免的, 由于隧道内的误差发生的比例较大, 且避免此误差的难度较大。因此, 施工单位在施工过程中应对隧道内的测量给予足够的重视, 只有这样, 才能确保工程安全顺利地完成。

参考文献

[1]孙城, 张昌明.地铁盾构施工技术浅析[J].机械管理开发, 2012, (1) :108-110.

[2]刘鹏程, 戴建清.地铁盾构隧道贯通测量误差的控制与实施[J].城市勘测, 2015, (4) :138-140.

[3]陈昌文.地铁隧道盾构自动导向系统的测量误差分析[J].建筑机械化, 2013, (5) :81-83.

[4]高军虎.深度探讨地铁盾构隧道贯通测量技术[J].科技创新导报, 2011, (8) :83-84.

盾构竖井联系测量的几种方法探讨 篇7

关键词：盾构,始发井,联系测量

随着城市建设的飞速发展,我国在各大城市都开展了地铁建设,为了满足盾构掘进按设计要求贯通(贯通误差必须小于±50 mm),必须研究每一步测量工作所带来的误差,包括地面控制测量,竖井联系测量,地下导线测量等几个阶段。在现有的测量技术下,地面控制测量已经可以做得很好,精度可以达到几毫米,对竖井联系测量的几种方法分析如下。

1 钢丝法

如图1所示,从地面近井点向地下采用吊钢丝的方法进行施测,首先利用经检验合格的地面控制点将方位传递到钢丝L1,L2上。地面坐标方位的传递和联系导线测量均按精密导线测量的精度进行,该测量使用仪器为Leica TCRA 1201全站仪。外业要求水平角观测四测回,每测回间较差小于3″,距离正倒镜往返测。距离观测时每条边均往返观测,各两测回,每测回读数两次,并测定温度和气压,现场输入全站仪进行气象改正,仪器的加乘常数也同时自动改正。

用全站仪做边角测量、竖井定位时,可在井口预先架设一个牢固的框架,在框架合适的部位固定两根钢丝L1,L2。钢丝底部悬挂重锤并使重锤浸入设置在井底相应部位的油桶内,重锤与油桶不能接触。钢丝在重锤的重力作用下被张紧且由于桶内油的阻尼作用能较快的处于铅垂位置。因此,钢丝上任意一点的平面坐标均相同,起到了传递坐标的作用。

经过井上井下联系三角形的解算(见图2),将地面控制点的坐标和方位角通过投影点L1,L2传递至井下的导线点B1,B2。

联系三角形的解算方法:

首先在地面测出近井点D8与两根钢丝(钢丝上贴有反射片)的水平距离和D8D3边分别与D8L1和D8L2的夹角(见图2)。

根据地面控制点D3和D8的坐标,反算D8D3的方位角:

根据测得的水平角α和E,推算b边和c边的方位角:

根据b边和c边的边长及方位角,由D8点坐标推算L1,L2点坐标(X1,Y1)和(X2,Y2),计算取4位小数:

根据L1,L2点的坐标,反算投影边L1L2的方位角与边长:

α12=arctan(ΔY/ΔX)。

其中,计算出的边长a应与量得的边长做检核。

根据井上观测的水平角α和边长b,c,用正弦定律计算水平角H和I:

sinH/c=sinα/a。sinI/b=sinα/a。

根据三角形内角和作为检核井上三角形。

将仪器架设在井下B2点,根据井下观测的水平角α′和边长b′,c′,用正弦定律计算水平角F和G:

sinF/c′=sinα′/a。sinG/b′=sinα′/a。

根据三角形内角和作为检核井下三角形。

根据测量和计算出的各个角度推算b′边和αB2B1的方位角:

根据b′边和αb′推算B2点的坐标:

再根据B2B1的距离d和αB2B1推算B1点的坐标:

钢丝法是竖井施工中最常用的方法之一,其优点是运用普遍,精确度高,但缺点也比较突出,就是对钢丝稳定度要求高,观测繁琐,时间长,计算量大,而且对现场施工影响较大,施作时要求竖井上下的工作面必须停止工作。

2 导线定向法

在深基坑的投点中,可用导线法向下投点。如图3所示,当竖井的支撑腰梁施工完成后,我们可以在腰梁上和井底布设强制对中点(采用强制对中点易于保护和消除对中误差)来将导线延伸到井底。布设腰梁导线点时要事先计算好井口宽度和高度的比值,以便在采用导线测量的方法进行测设时其垂直角不大于30°。

测设时首先利用经检验合格的地面控制点采用导线定向测量将坐标方位传递到地面近井导线点上,然后从地面近井点向地下采用导线测量的方法进行施测。地面坐标方位的传递和联系导线测量均按精密导线测量的精度进行,该测量必须使用具有双轴补偿的高精度全站仪。外业要求水平角观测四测回,每测回间角差小于3″,距离正倒镜往返测。距离观测时每条边均往返观测,各两测回,每测回读数两次,并测定温度和气压,现场输入全站仪进行气象改正,仪器的加乘常数也同时自动改正。

导线定向法也是竖井施工中常用的方法之一,其优点是不易受现场施工干扰,计算方便快捷,对测设数据可以进行严密平差并能对精度作出判断。缺点是导线网型较差,必须符合规范要求的精密导线测量的主要技术要求,对外业观测要求高,且垂直角不能大于30°,定向边的中误差应在±8″之内。

3 铅垂仪投点法

如图4所示,在井下已布设点的井口上方搭设支撑台架与观测台,利用高精度的铅垂仪将井底控制点垂直投影到井口的观测台,这样我们就可以轻松地在地面进行精密导线测量。铅垂仪投点时应满足下列要求:1)井口的支撑台架与观测台应严格分离,互不影响作业。2)铅垂仪的基座或旋转纵轴应与棱镜旋转纵轴严格同轴,其偏心误差应小于0.2 mm,每次使用前应进行标定。3)全站仪独立三测回测定铅垂仪的纵轴坐标互差应小于3 mm,每次使用前应进行标定。

地面坐标方位的传递均按精密导线测量的精度进行,使用1″Leica TCRA全站仪。外业要求水平角观测四测回,每测回间角差小于3″,距离正倒镜往返测。距离观测时每条边均往返观测,各两测回,每测回读数两次,并测定温度和气压,现场输入全站仪进行气象改正,仪器的加乘常数也同时自动改正。

铅垂仪投点法是运用高精度的铅垂仪配合精密全站仪使用的一种方法,原理简单,操作方便,地面导线测量相对地下干扰少,观测方便,计算快捷,能够进行严密平差,能够保证点和边的精度。实际操作过程中搭建井口的支撑台架与观测台和将导线点垂直投影到观测台时是个难点。应特别注意支撑台架与观测台的独立性,保证观测台的点与井底点投影重合。

4 结语

在城市地下铁道的施工中,为了最大限度地不影响周边环境,竖井的设计有多种样式,这就给测量工作带来了新的要求。在具体的施工过程中,可以根据竖井的实际情况采用不同的方法进行投测,在条件允许的情况下可以运用不同的方法互相检核以提高地下控制点的精度。

参考文献

[1]GB 50308-1999,地下铁道、轻轨交通工程测量规范[S].

[2]GB 50299-1999,地下铁道施工及验收规范[S].

盾构施工测量 篇8

盾构机到达施工作业流程见图1。

到达前200m、50m时进行导线和高程测量多级复测,并报监理审核,同时应对到达洞门进行测量,以精确确定其位置。

以到达前50m为起点,结合洞门位置,参照设计线路,制定严格的掘进计划,落实到每一环。

到达前30m掘进成为到达段施工,在本段施工中主要采取辅助措施加强管片环间连接,以防盾构机掘进推力的减少引起环间松动而影响密封防水效果。

到达前6环的掘进参数制定施工计划,以确保到达端墙的稳定和防止地层坍塌。

到达端头前6环对注浆材料配合比进行调整,必要时可通过盾构壳体设置的孔向盾壳外注入特殊的止水材料,以防涌水、涌泥而引起地层坍塌。

端头加固施工方法、工艺及技术措施

端头加固范围

开福寺西端头地层加固主要采用压密注浆加固,加固范围见图2。

端头加固设计参数

盾构隧道开福寺站到达端头,隧道覆土主要为(5) 1-2粉质黏土和(5) 7-2细园砾土,洞身位于(9) 1-2强风化板岩和(9) 1-3弱风化板岩地层中。加固采用袖阀管注浆工艺,注浆孔孔间距为2.8m,采用梅花形布置。用水泥单浆液(W:C=0.8:1.0～0.8:1.1)进行加固,纵向加固长度为覆土顶面到隧道底以下3m、,加固宽度为隧道轮廓外3m,隧道方向加固长度为13.5m。

加固数量:加固体积4172.5m3,注浆孔61个,钻孔空钻长度1177.3m,注浆量83.5m3。

端头加固施工工艺

注浆加固施工工艺流程如图3所示。

端头加固施工方法及技术措施

注浆管安设钻机成孔后,利用钻机吸浆管将套壳料混和液(选用重量比为:水泥:膨润土:水=1.0:1.5:2.0)压入钻孔内,将孔内泥浆全部置换出来。

泥浆置换出后,即分节(每节4m)将袖阀管下入已填满套壳料的孔内,在2节袖阀管联接前,需向下一节袖阀管内灌满清水,相邻2节袖阀管采用套箍连接,并用粘合剂粘接牢固。袖阀管接至地面后(应高出地面150mm),向袖阀管内再次灌入清水,然后用封口盖盖紧袖阀管管口。

封口作业选择孔内套壳料混合液已达到初凝后进行,选用C15细石混凝土或砂浆并掺加适量速凝剂或水玻璃,进行封口作业,封口前应将孔内地面以下0.7～1.0m范围的套壳料清除,再将封口混凝土灌满至地面以下100mm。

注浆芯管下放注浆芯管的下放必须在封孔24～36h后进行。注浆芯管采用2m一节直径20mm镀锌钢管制成,节间用螺纹套管连接。芯管下放前根据袖阀管深度配足芯管节数,并检查芯管及注浆管头内是否残留结石体,清理干净后方可下管。注浆芯管下放时,应防止地面泥浆回灌入袖阀管内,造成注浆芯管下放及提管困难。下放注浆芯管时,严禁大力下压,以免损坏袖阀管及芯管。当注浆芯管无法下放时,应拔出芯管清洗阀管或用钻机重新扫孔至原孔深,重新安设袖阀管,再下管注浆。

注浆技术措施根据本工程揭露原地层效果进行分析,采用单浆液的形式。单液浆配比以水泥:水(0.8:1.0～1:1)。

水泥浆拌制时,先在桶内加水,再加入水泥,搅拌均匀后即可注浆,必须将拌浆桶内的水泥浆完全放入备浆桶内后才可再次按前述方法拌制浆液。

注浆前在类似地质条件下的岩层中进行注浆试验,初步掌握浆液充填率,注浆量、浆液配合完凝胶时间,浆液扩散半径,注浆终压等指标。①注浆参数:压力不大于2MPa (可根据现场实际情况调整),注浆过程中,若出现注浆压力与设计压力相差不大,则可以认为该孔注浆结束。②单孔注浆结束条件为各孔段均达到设计终压并稳定10min,且注浆量不小于设计注浆量的80%,进浆速度为开始进浆速度的1/4及以下。

效果检查在端头加固完成后进行加固效果的检查,检查项目包括两项:第一为强度检查,第二为防水检查。

强度检查:取芯检验看是否达到设计强度,如果没有重新进行补充补充注浆,直至达到施工效果为止。

防水检查:对于端头加固来讲,从端头洞门处水平钻检查孔,钻孔深入加固体一定距离进行渗水量检查,若未达到盾构机安全到达要求,则采取措施对地层进行再次加固。再则按注浆孔的5%～10%设计检查孔,检查孔应在均布的原则下,结合注浆资料的分析布设,检查孔的渗水量应小于2L (孔/天),否则应予补注。

施工注意事项:①钻进过程中遇涌水或岩层破碎造成卡钻,应停止钻进,进行注浆,扫孔后再行钻进。②注浆过程中,若压力突然升高,应停止注浆,检查后再行注浆。③注浆过程中,注意观察止浆岩盘的变形情况,准备好加固措施。④钻孔:钻孔位置要准确,施钻时钻机要尽量贴近岩面,以保证开孔质量;换钻杆时要注意检查钻杆是否弯曲,有无损伤。⑤注浆时如遇窜浆或跑浆,采用间隔一孔或几孔注浆方式。⑥注浆中,注浆量和注浆压力是两个关键参数。一般规律是:初始阶段压力较低,注入量增大;正常阶段压力和注入量呈小的波浪式起伏状态,但总的比较平稳;压密注满阶段注入量迅速递减而压力迅速升高;在注浆中根据设计注浆量和压力按照上述规律进行控制。⑦在注浆区域内,采用探沟和地质雷达相结合的方式探明注浆区域内的管线情况,首先做好管线的保护,然后进行开钻。

洞门破除施工方法、工艺及技术措施

施工工艺

洞门破除施工工艺流程:先打探测孔→注桨止水→破除洞门钻孔桩外半圆混凝土保护层→割除钻孔桩外半圆钢筋→破除钻孔桩心内素混凝土→用盾构机刀盘旋转切割破裂剩余桩身混凝土→等待盾构机刀盘露出后割除剩余钻孔桩钢筋→拆除脚手架,清理场地。

施工方法

洞门破除施工流程打孔探水→注桨止水→无水→破除桩保护层混凝土。

混凝土保护层破除用风镐将地下连续墙外侧的混凝土保护层破除,使连续墙外层的钢筋全部露出。

钢筋割除将露出的钢筋用气焊割除,割除钢筋时注意将洞门净空范围内所有钢筋全部割除,不得有残留的钢筋侵入洞门净空,影响盾构机出洞。

破除钻孔桩心素混凝土为保证洞门凿除施工的安全,先破除钻孔桩心素混凝土,凿除的顺序为从上往下。破除桩心时应使钻孔桩内侧的钢筋全部露出。

为保证凿除砼的施工安全,凿除顺序应采用从上往下的施工方法依次进行:A区→B区→C区→D区。如图4所示。

割除桩内层钢筋洞门桩心素混凝土破除完成后,等到盾构机刀盘旋转切割破裂剩余桩身混凝土完毕,盾构机刀盘露出后,确定割除桩内层钢筋的开始时间。将露出的钢筋用气焊割除,割除钢筋时注意将洞门净空范围内所有钢筋全部割除,不得有残留的钢筋侵入洞门净空,影响盾构机的出洞。钢筋割除的顺序为从下往上。

拆除脚手架,清理场地内层钢筋割除结束后,由质检工程师检查洞门凿除的质量,确认无残留的钢筋侵入洞门净空后,可进行脚手架拆除和场地的清理工作。场地清理必须将场地内的所有废碴、废料全部清理干净。

洞门凿除技术措施

洞门凿除范围内地质均有受水软化强度降低的特点,因此对于以凿除部分渗水或者漏水部位需要技术人员勤观察,必要时采取措施进行密封堵。

洞门的凿除作业必须在端头加固土体达到设计强度之后进行,以保证端头地层的稳定和施工的安全。

设专职安全员,全天候观察洞门情况,一旦发现异常情况,立即通知作业人员撤离,同时根据实际情况采取措施,防止发生意外。

严格按照技术交底进行组织施工,如果在施工有疑问请及时与工程部沟通,若发现异常,则及时通知工程部,保证施工的安全进行。

密封环施工方法、工艺及技术措施

洞门密封的安装

盾构机到达接收井前,在接收井洞门安装洞门密封装置,主要作用是对管片背后空隙充填的砂浆形成封堵,保证空隙充填效果。洞门密封装置见图5所示。

洞门密封的施工措施

为保证帘布橡胶板能紧贴盾壳或管片外弧面,具体施工步骤如下:

清除洞门圈预埋钢环上双头螺栓孔的碴土,并对其进行攻丝处理。并安装圆心水平线以上半圆范围内的双头螺栓,将下半圆范围内螺栓孔以棉纱堵塞,防止碴土进入螺栓孔内。

碴土清理完后,安装下半圆双头螺栓,并安装防水装置。防水装置安装顺序为:帘布橡胶板→折页板→四方垫块→螺母。需特别注意帘布橡胶板方向:须将帘布橡胶板内圈棱朝洞门外,亦即要使帘布橡胶板平面接触盾壳或管片。在帘布橡胶板背面(即朝掘进方向面)涂一层黄油,避免刀具磨损帘布橡胶板。

在最后一环管片拼装完成后,拉紧洞门临时密封装置,使帘布橡胶板与管片外弧面密贴,通过管片注浆孔对洞门圈进行注浆填充。注浆的过程中要密切关注洞门的情况,一旦发现有漏浆的现象应立即停止注浆并进行封堵处理。确保洞口注浆密实,洞门圈密封严密。

盾构机到达掘进注意事项

在贯通之前,测量组要做好接收台和导轨的定位工作。在贯通前的掘进中,值班人员要及时对洞门情况进行监控,发现异常及时通知掘进人员,保证施工安全。在区间隧道后10环管片螺栓上焊接角钢,防止在盾构上接收台过程中管片破损。值班工程师在最后几环的管片选型方面多加注意,防止错台现象的发生。在洞门凿除过程中,值班工程师一定要对掌子面情况进行不间断的评估,保证施工安全。洞门凿除后要在最短时间内恢复掘进,减短地层的暴露时间。

盾构机接收施工

施工总体方案

作业范围盾构机接收施工是指盾构机刀盘抵达洞门处开始,至盾构机盾尾完全脱出洞门,移动至接收架上截至的作业。

主要工作盾构机接收施工的主要工作内容包括:接收基座的安装与固定、洞门密封的安装、盾构接收段推进与管片安装、管片背部空隙充填及洞口段管片固定。

施工方法在盾构机接收施工开始前,做好盾构机接收基座安装、洞门密封安装等准备工作。接收基座的安装应加强测量,确保盾构机准确接收。在盾构机贯通开挖面前安装洞门密封,保证注浆堵水效果。

接收完成后要对接收段管片背部进行2次补充注浆。接收前20环要采取辅助措施加强管片环间连接,以防盾构机掘进推力的减少引起环间松动造成漏水。

施工作业流程

盾构接收施工作业流程如图6所示。

主要技术要点与措施

接收基座的安装接收基座在准确测量定位后安装。其中心轴线应与盾构机进接收井的轴线一致,同时还要兼顾隧洞设计轴线。接收基座的轨面标高应适应盾构机姿态,为保证盾构刀盘贯通后拼装管片有足够的反力,可考虑将接收基座的轨面坡度适当加大。接收基座定位放置后,采用25#的工字钢对接收基座前方和两侧进行加固,防止盾构机推上接收基座的过程中,接收基座移位造成盾构接收失败。

在接收基座安装固定后,盾构机可慢速推上接收基座。在推进通过洞门临时密封装置时,为防止盾构机刀盘和刀具损坏帘布橡胶板,在刀盘外圈和刀具上涂抹黄油。

盾构机在接收基座上推进时,每向前推进2环拉紧一次洞门临时密封装置,并通过同步注浆系统注入水泥砂浆填充管片外环形间隙,必要时通过二次注浆孔注入双液浆,保证管片姿态正确。

洞门密封的调整当盾构机前体盾壳被推出洞门时调整压板使其尽量压紧帘布橡胶板,以防止泥土及浆液漏出。在最后一环管片拼装完成后,对洞门圈进行注浆填充。注浆的过程中要密切关注洞门的情况,一旦发现有漏浆的现象应立即停止注浆并进行处理。

在盾构机接收过程中,采取措施加强管片环间连接,在区间隧道后20环管片及时进行二次注浆,采用双液浆的形式,同时螺栓上焊接角钢,防止在盾构上接收台过程中管片破损和防止盾构掘进推力的减少引起环间松动而影响密封防水效果。

盾构机拆卸与转场

盾构机拆卸前的准备工作

盾构机掘进到站后进行拆卸工作,拆卸前须出详细的盾构机拆卸方案,准备盾构机拆卸场地与拆卸吊装设备、拆机设备。拆卸场地风、水、电等工作的准备到位。盾构机械构件部分、液压部分、电气部分标识。

盾构机拆卸

盾构拆卸吊装设备采用1台350t履带起重机和1台160t汽车起重机用于吊装拆卸。盾构机拆卸分两部分,先进行主机部分的吊装拆除,后配套上管线拆除与主机拆除可同步进行。再进行后配套拖车的拆除工作,拖车拆除按从前到后依次拆除(G1～G7)。盾构机拆卸示意如图7。

盾构机转场

盾构机进行拆卸同时进行对盾构机部件转场维修。盾构部件运输采用六轴平板车托运至指定场地。

拆卸技术措施

盾构拆卸前必须制定详细的拆卸方案与计划,同时组织有经验的经过技术培训的人员组成拆卸班组。履带起重机工作区应铺设钢板,防止地层不均匀沉陷。大件组装时应对车站端头墙进行严密的观测,掌握其变形与受力状态。大件吊装时必须有160t的汽车起重机辅助翻转。拆卸前必须对所有的管线接口进行标识(机、液、电)。所有管线接头必须做好相应的密封和保护,特别是液压系统管路、传感器接口等。盾构机主机吊耳的布置必须使吊装时的受力平衡,吊耳的焊接必须由专业技术工人操作,同时必须有专业技术人员进行检查监督。

拆卸运输安全保证措施

起运前安全检查措施:所有参加运输的车辆及工作人员,必须严格执行各项运输的安全法规和条例,严格执行企业内部的各项管理制度,强调规范作业、规范管理。明确各岗位安全责任。所有参加运输的车辆及工作人员应指定其安全生产负责人。所有参运人员特别是行车及装卸指挥人员,必须具有丰富的实践操作经验,必须审核批准后,方能上岗。

由于设备大部分部件超宽超重,运行途中要做好排障护送工作,不碰不擦,保障运输正常进行。最高行驶速度不大于40km/h。道路不平路段行驶速度不大于5km/h,通过各种障碍时行驶速度不大于3km/h,通过急弯时行驶速度不大于3km/h。

启动前对车辆技术状况、货物捆扎加固情况等进行全面检查,无误后,才下达启动命令。在设备运输途中临时停车,必须选择道路坚实平整,路面宽阔,视线良好的地段停放,并设置警戒线,警示标志,并由专人守护。

盾构施工测量 篇9

广州地铁五号线区庄站一动物园站一杨箕站区间隧道盾构工程双线总长3 854 m,2台盾构机从杨箕站盾构竖井始发,经动物园站,到达区庄站盾构机解体吊出。其中杨箕站一动物园站区间包括一个直线段和2个曲线段,靠近动物园站的曲线段是特急曲线段(水平转弯半径右线R=200 m,左线R=20 6 m),该曲线段圆曲线长度为375 m,两端缓和曲线各长60 m,盾构机完成该段圆曲线施工后,在另一端缓和曲线上到达动物园站。

盾构机尺寸设计

由于盾构机机体为直线形刚体,在曲线段不能与隧道设计曲线完全拟合,在曲线段盾构机掘进形成的线形为一段段连续的折线,曲线半径越小,盾构机机体越长,折线与曲线拟合难度越大,隧道轴线越难控制,尤其在特急曲线段施工,隧道轴线控制很困难。

为了使选用的盾构机能顺利地掘进转弯半径R=200 m的特急曲线段,施工经验告诉我们,在选择和设计盾构机时,应将盾构机施工隧道水平曲线最小转弯半径设计定位为150 m。

设计铰接装置,减小盾构机机体长度

在盾构机中盾和盾尾结合位置设计铰接装置,通过铰接装置液压缸将总长为8.3 m的盾构机机体分为前段为5m (包括刀盘、前盾和中盾)和后段为3.6 m (盾尾)两部分(搭接长度为0.3 m),有效地缩短了盾构机机体固定段长度。

盾构机机体前后两段中心线最大夹角设计为1.4°

铰接装置液压缸最大行程设计为150 mm,掘进特急曲线段时,曲线外侧铰接液压缸近似全部伸出,内侧铰接液压缸处于完全收缩状态,使盾尾和中前盾两中心线之间形成最大1.4°的夹角,使盾构机前后两部分与隧道设计曲线趋于吻合,预先推出弧线姿态,为管片提供良好的拼装空间。

连接桥架液压缸最大行程设计为300 mm

由于连接桥架总长为12.7 m,它连接盾构机主机和1#台车,通过左右两侧伸缩液压缸固定在管片拼装机的滑道上。在曲线段施工时,曲线外侧液压缸伸出,曲线半径越小,液压缸伸出量越大,在特急曲线段液压缸伸出量最大,当连接桥架液压缸最大行程不能满足特急曲线段施工转弯要求时,曲线外侧连接桥架的连接拉杆将被拉断。因此,在设计盾构机时,将连接桥架液压缸最大行程由通常的250 mm调整为300 mm,以满足特急曲线段施工要求。

井下运输设备尺寸设计

井下运输设备是指在隧道和地铁车站内进行渣土和施工材料运输的设备,具体包括电瓶车、渣土车和浆液车及管片车。电瓶车是动力装置,通过电瓶的电力驱动牵引井下运输设备的行驶,渣土车是装载盾构机掘进排出的渣土,浆液车是运输盾构机同步注浆的砂浆,管片车装载隧道衬砌使用的管片。井下运输设备行驶在临时铺设的轨道上,穿行于盾构后配套台车内。

井下运输设备车辆编组及其正常尺寸

在盾构施工中,井下运输设备列车编组是指隧道内运输车辆的编排列序、数量组成。正确的车辆编组,可以充分发挥运输能力,提高运输效率,加速工程施工进度。根据盾构隧道施工的特点,通常按照两组车辆进行编组,一组车辆配备4个渣土车和1个管片车及1个电瓶车,另一组车辆配备1节渣土车、2个管片车和1个浆液车及1个电瓶车。两组列车编排的数量和车体容积满足盾构施工一环(环宽为1.2 m或1.5 m)所需运进材料和运出渣土等运输要求。

通常情况下,井下运输车辆的尺寸如附表(车辆外形尺寸,顺序为长×宽×高,单位为m×m×m)。

井下运输设备尺寸设计

盾构机在直线段施工时,后配套台车和井下运输车辆都位于直线轨道上,宽度为1.5 m的运输车辆能顺利穿行于台车内,车辆外侧边缘与台车边缘之间左右间距为130 mm,如图1所示;当台车位于曲线轨道上时,由于每节台车长度为10 m,形成4段较长的连接折线,不能与隧道曲线拟合,如图2所示,同时井下运输车辆在曲线轨道上也是多段连接的折线,因此运输车辆形成多段折线在4段台车折线中行驶,容易造成刮碰,甚至无法行驶。

隧道曲线半径越小,后配套台车和运输车辆各自形成的连接折线弧线越小,井下运输车辆穿行台车的能力越小;而且每段折线越长,运输车辆穿行台车的能力越小。因此需要根据后配套台车在特急曲线段左右两侧有效间距及台车和运输车辆两组连接折线弧线的大小及其特点,正确设计运输车辆单节车体尺寸,确保运输车辆能正常穿行位于特急曲线段后配套台车内,保证盾构在特急曲线段的隧道顺利施工。

渣土车安装转向装置

渣土车由轮轨架和车体底架及车箱组成,车箱放置在车体底架上方的巨型槽内,车体底架放置在轮轨架的平面弹性减震装置上,两者之间能相对转动,每个车体底架下方前后各安装一组轮轨,前后轮轨之间没有机械连接装置,彼此独立行驶。

渣土车在特急曲线段行驶时,渣土车的轮轨架按照铺设的曲线轨道行驶,每节渣土车形成的折线能近似与隧道曲线拟合,不刮碰台车车体,从而使渣土车能顺利进出台车进行作业。

减小浆液车长度和宽度

浆液车由前后2个轮轨架和储浆罐组成,储浆罐固定在2个轮轨架上,储浆罐是一个整体,与轮轨架无法相对转动。浆液车的整体式结构使其在特急曲线段形成的车体折线不能与隧道曲线拟合,容易刮碰台车车体。

根据浆液车的结构特点,通过计算将浆液车的尺寸由原来的5.60 m×1.50 m×2.35 m调整为4.00 m×1.10 m×2.35 m,减小浆液车的长度和宽度,车体高度不变,最大容积也由8m3减小至6 m3;同时调整列车编组,将其中一组车辆调整为配备1节渣土车、2个管片车和2个浆液车及1个电瓶车,2个浆液车共12 m3的砂浆量保证盾构施工一环所需的注浆量。

减小浆液车长度,使其在特急曲线段形成的车体折线变短,增加与隧道曲线拟合程度;减小浆液车宽度,增加车体与台车左右两侧有效间距,增强其通行能力,保证浆液车能顺利通过盾构后配套台车。

6 m长钢轨更换为3 m长钢轨

在盾构施工中,在隧道和地铁车站内,采用轨枕和钢轨铺设临时轨道,钢轨是固定在轨枕上,轨枕固定轨道轨距,并给车辆提供连续的滚动表面,承受车辆通过时作用于上面的动荷载。

铺设的临时轨道通常选用的钢轨长度为6 m。在特急曲线段,铺设在隧道内6 m长的钢轨同样为一段段较长的连续折线,不能与隧道曲线近似拟合;选用3 m长的钢轨,形成的连续折线较短,容易与隧道曲线近似拟合,增加运输车辆在台车内的整体通行能力。

管片车和电瓶车

管片车外型尺寸为3.60m×1.50m×0.70 m,长度较短,为3.60 m,而且高度只有0.70 m,后配套台车车体下缘高0.90 m,高于管片车,管片车在后配套台车内行使时,不会刮碰台车车体。因此在特急曲线段进行盾构施工时,不需要重新设计管片车尺寸,采用正常尺寸即可。

由于电瓶车牵引每组车辆倒向行驶在隧道和后配套台车内,当车辆全部驶入台车内进行正常作业时,电瓶车车体没有完全进入到台车内,停留在台车尾部(4#台车末端位置),因此在施工曲线隧道或特急曲线隧道时,不考虑电瓶车车体尺寸。电瓶车尺寸是由其吨位确定的,两者相互对应,电瓶车吨位越大,最大牵引力越大,爬坡能力越强,车体尺寸越大。在盾构施工中,需要根据隧道设计坡度大小确定选用的电瓶车吨位,隧道设计坡度越大,车辆上坡行驶阻力越大,需要电瓶车的牵引力越大,选用的电瓶车吨位也要增加。■

为了使选用的盾构机能顺利地掘进转弯半径R为200 m的特急曲线段,施工经验告诉我们,在选择和设计盾构机时,应将盾构机施工隧道水平曲线最小转弯半径设计定位为150 m

隧道曲线半径越小,后配套台车和运输车辆各自形成的连接折线弧线越小,井下运输车辆穿行台车的能力越小

城市地铁盾构施工技术措施探讨 篇10

关键词地铁施工；盾构施工；地层加固；施工技术

中图分类号U2文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)081-0115-01

1工程概况

本标段盾构区间左线全长2386.71延米，右线全长2929.71延米，双线总长5316.42延米，盾构区间附属工程主要包括联络通道5个（含废水泵房1个）、洞门8座。根据本工程岩土工程地质条件和周边环境，本工程拟采用三台复合型土压平衡式盾构机承担左、右线隧道的掘进任务，以适应软弱地层、含水软岩以及软硬混合地层的掘进以及地面沉降控制的需要。

2地铁盾构施工方法

1）本标段盾构区间隧道拟采用3台德国海瑞克EPB6250土压平衡盾构机进行施工。1#、2#盾构机从32#盾构井（中间风井）西端头始发，掘进至官湖站吊出；另一台3#盾构机先从31#左线盾构井始发，掘进至32#盾构井（中间风井）后吊出，再转场到31#右线盾构井进行二次始发，继而掘进至32#盾构井（中间风井）吊出，最终完成本标段盾构区间掘进任务。

2）隧道衬砌采用C50、S12钢筋混凝土预制管片拼装成型，盾构每掘进1.5m拼装1环管片外径6000mm，内径5400mm，每环管片长度1500mm，管片拼装采用“3+2+1楔形块”错缝拼装，管片接缝采用三元乙丙弹性橡胶止水条防水。盾构掘进所产生的环形间隙采用同步注浆充填以控制地层变形，必要时采取二次注浆补强。

3）盾构区间隧道水平运输采用43kg/m钢轨铺设单线、每台盾构机采用1+1列40t编组列车进行水平运输。中间风井垂直运输左、右线各由一台45t A型门吊负责卸碴，一台15t门吊负责进洞材料的供应；31#盾构井采用一台45t A型门吊负责卸碴兼进洞材料的供应，完工后专场至32#盾构井。碴土外运拟委托广州市有资质的散体物料运输公司完成。

4）盾构施工阶段，现场配置两辆具备宣传广播器、警示灯、应急围蔽、钻孔机械、注浆机械及清理功能的地面工程综合处理车，以确保盾构施工过程中应急处理及时到位。

3盾构掘进工序流程及控制程序

3.1盾构掘进工序流程

盾构掘进工作是盾构隧道施工的主要环节，掘进工作的各个环节是否顺利进行的关键，在施工中应使各个环节、工种密切配合，环环相扣，施工的进度、质量才可能满足总进度目标、质量目标的要求。

3.2掘进控制程序

盾构隧道施工掘进过程的控制制约着各个后续的工作，隧道掘进关键的点在于：①刀具充分切削、破碎地层；②被破碎、切削下来的地层能被顺利排出。故对于掘进参数的选择就显得十分重要，尤其是针对地层的不同选择不同的刀具布置方式、掘进推力、转速，碴土改良中泥水和泡沫的注入参数设定等。

4盾构掘进方向控制与调整

由于地层软硬不均、隧道曲线和坡度变化以及操作等因素的影响，盾构推进不可能完全按照设计的隧道轴线前进，将会产生一定的偏差。当这种偏差超过一定限界时就会使隧道衬砌侵限、盾尾间隙变小使管片局部受力过大，严重时产生管片错台过大、开裂、漏水等现象。因此，盾构施工中必须采取有效技术措施控制掘进方向，及时有效纠正掘进偏差。

4.1盾构掘进方向控制

根据以往工程盾构施工经验，结合本工程的具体情况，采取以下方法控制盾构掘进方向：

1）采用SLS-T APD导向系统和人工测量辅助进行盾构姿态监测。SLS-T APD系统使用棱镜和经纬仪来测量机器的位置来实现导向工作，这些装置用电缆和电脑相连。安装在隧道里的经纬仪测量两个棱镜的位置，确定机器所处的位置，系统就能计算出它与隧道规划路线的偏差，然后信息就会显示在与电脑连接的一个很大的易读的显示器上。该电脑通常安放在离设备操作人员控制台很近的地方，以便操作人员利用这些信息给机器导向。该电脑也可以储存和允许输入系统需要的信息。据此调整控制盾构机掘进方向，使其始终保持在允许的偏差范围内。该系统的配置及导向原理见本标书：“施工测量、监控量测内容”。随着盾构推进导向系统后视基准点需要前移，必须通过人工测量来进行精确定位，为保证推进方向的准确可靠性，每周进行两次人工测量，以校核自动导向系统的测量数据并复核盾构机的位置、姿态。确保盾构掘进方向的正确。

2）采用分区操作盾构机推进油缸控制盾构掘进方向。根据线路条件所做的分段轴线拟合控制计划、导向系统反映的盾构姿态信息，结合隧道地层情况，通过分区操作盾构机的推进油缸来控制掘进方向。

在上坡段掘进时，适当加大盾构机下部油缸的推力和速度；在下坡段掘进时则适当加大上部油缸的推力和速度；在左转弯曲线段掘进时，则适当加大右侧油缸推力和速度；在右转弯曲线掘进时，则适当加大左侧油缸的推力和速度；在直线平坡段掘进时，则应尽量使所有油缸的推力和速度保持一致。

在均勻的地质条件时，保持所有油缸推力与速度一致；在软硬不均的地层中掘进时，则应根据不同地层在断面的具体分布情况，遵循硬地层一侧推进油缸的推力和速度适当加大，软地层一侧油缸的推力和速度适当减小的原则来操作。在掘进时，分区压力的调整均要根据盾构机的姿态与设计轴线的偏差情况确定，同时应该注意分区千斤顶的压力差不宜过大，通常要求对应千斤顶压力差一组不大于另一组的1/3，以免在大推力的情况下因压力差过大对隧道管片产生破损。

4.2盾构掘进姿态调整与纠偏

盾构机在掘进过程中，不可能完全按照设计线路掘进，有时要产生一定的偏差。一般情况下，盾构机如果偏离设计轴线20mm，就要进行盾构机纠偏。

盾构机纠偏是依靠调整各组推进油缸的压力来实现的，同时在安装管片时，也应根据盾构机的纠偏方向安装相应的转弯环。在急弯和变坡段，必要时可利用盾构机的超挖刀进行局部超挖来纠偏。当滚动超限时，盾构机会自动报警，此时应采用盾构刀盘反转的方法纠正滚动偏差。对偏差过大的情况，也可以用铰接油缸来纠偏。

盾构机纠偏应逐步进行，不能一次到位。一般情况下，每环的纠偏量在水平方向上不超过9mm，在竖直方向上不超过5mm。同时安装管片也应注意，所选取的管片类型应考虑在安装完毕以后的管片平面尽量与盾构机的轴线垂直。也就是管片安装完毕之后，保持盾构机各组油缸的初始行程基本一致。

5结束语

本文针对该盾构隧道底通过砂层等特殊地段，提出相应的施工技术处理措施。工程实践表明，本工程盾构施工所采取的技术措施工期合理，经济效益较明显，可为同类工程施工提供参考借鉴。

参考文献

[1]叶康慨.沈阳地铁过河隧道盾构施工技术[J].隧道建设,2007,12．

[2]李宏安.北京地铁隧道盾构施工的技术要点[J].市政技术,2007,11.