浅谈地铁盾构施工的相关技术常鑫乐

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常鑫乐

河南中隧劳务有限公司河南新乡453000

摘要：城市地下交通建设智能化水平日益提升，同时，居民人数也将呈递增趋势，这对于城市交通方面存在着巨大的压力，因此为了缓解城市交通压力，让城市交通方面更好的满足居民的生活和出行的方便、快捷，这就需要我们对于城市进行地铁方面的建设。

关键词：地铁；施工盾构法；城市

1概述地铁施工盾构法

盾构施工技术指的是以盾构机为主要的施工设备所进行的施工。盾构机有坚强的盾构钢壳，使其地下挖掘施工比较安全可靠。它包含刀盘、管片、注浆体、压力舱、盾型钢壳等部分，各部分之间配合运转，促进盾构机挖掘作业的顺利实施。在进行盾构机挖掘的过程中，其尾部可以同时进行持续的注浆作业，该作业可以使挖掘中扰动周围土层的程度最大程度的降低，使隧道的稳定得到保障。盾构机在土层中的挖掘包括：确保开挖面稳定、挖掘并排出土壤、补砌和注浆作业三方面的内容。

盾构机作为主要的盾构法的机械设备，由挖掘系统、支撑系统和注浆系统构成，挖掘系统在前面进行挖掘推进，然后通过盾构外壳和管片对围岩进行支撑，避免孔洞造成坍塌，然后盾构机尾部的注浆系统需要及时的注浆加固围岩，最后可运用出土机械快速的把挖掘的土体运出洞外。

盾构施工中需要满足的条件有：（1）线位上必须设置盾构进出洞和排土需要的工作井；（2）隧道的埋深不能太浅，应该保持覆土的深度大于隧道直径的1倍；（3）盾构法施工需要具有相对均质的地质条件；（4）应该保证孔洞之间和孔洞与其它建筑物之间加固的岩土水平厚度大于1.0m，垂直厚度大于1，5m；（5）根据数据的统计显示隧道的长度如果小于750m，采用盾构法的造价会比传统的施工方法高，所以不适合采用盾构法。

2地铁盾构施工技术运用

2.1始发竖井

盾构井的尺寸应当符合盾构机的拼装技术要求，一般来说，井宽必须比盾构机的直径大两米左右，而井长的设计，则应当将盾构设备的拼装空间、施工人员作业空间等考虑在内。另外，竖井的尺寸也与盾构机的行进方式、隧道土层的厚度等多种原因存在关系，始发竖井的壁面通常使用钢板保护，或者也可以利用钢筋混凝土，而起重设备的运用则应当充分考虑运输条件，可选择的设备包括升降机或者起重机。自地面将盾构机的零件机器其他相关设备运输至井中，然后进行盾构机的组装，设计其盾构的反力装置以及进出口。

2.2盾构始发、到达

针对运用盾构法进行盾构施工中，盾构始发出洞是一个关键，土层被盾构机切入以后，观察洞口正面的土体，后面的盾构机是否能够及时地靠上去，洞口如果有渗漏的现象发生，应该尽快实施堵塞的措施。对于前仓土和土仓内，都应该进行严格地检查，是否还有混凝土块；对管片的第一环和最终一环的拼装位置进行严格的检查，检看位置拼装是否有差错；为了防止盾构姿态有问题出现，对于千斤顶的工作情况，检查是十分必要的。

2.3盾构掘进

当盾构机完全进入隧道后，严格按照预定的方向进行掘进，此时的盾构机由计算机进行控制，一旦发生左右偏差、上下偏差，系统会自动控制推进油缸，保证掘进方向的误差控制在标准范围内。掘进期间，要保证开挖面土压平衡，在此基础上合理调整刀盘的转速、推进速度、螺旋输送机的速度等参数，以确保开挖工作的稳定性。

2.4盾构拼装

目前，我国在地铁施工中所运用的盾构机，其盾头由生产厂家直接拼装完毕后运输至施工现场，但是目前在我国许多地区，运输条件及运输能力相对落后，盾构掘进机的盾头部分都是在生产厂组装完后整体运至工地。但我国很多城市地处内陆，道路运输条件和通过能力有限，通常只能进行分体运输，也就是将盾头划分为主机、上盾壳、下盾壳以及刀盘几个部分分别运输，然后于始发竖井内拼装。在盾头的几个组成部分中，单件重量高达三十吨，因此，现场起重装置必须利用门式起重机。

2.5盾构机掘进施工

盾构机掘进是整个地铁施工的关键环节，也是建设地铁工程的技术要点，盾构掘进过程是盾构机进出洞之前的重要工作，主要施工原则是减小盾構施工对周围环境的影响，尽量减少对周围土体的影响，技术关键是确保盾构开挖面的稳定性。盾构掘进阶段对盾构姿态的控制始终是关键环节，主要是由十个参数控制，其中包括注浆量与方式、盾构坡度、盾构姿态等。在施工过程中，现场实测手段是参数优化和匹配的前提，可以适当结合地表沉降观测进行参数优化试验，实现盾构开挖面的稳定性。

2.6不良地质地铁盾构法

地铁施工过程中，很有可能会遇到不良地质层面的穿越，最常见的类型是淤泥质黏土或淤泥质粉质黏土等软土地层，在应用地铁盾构法施工时，需要采取特殊的施工技术进行应对。其一可以有效提高土舱压力，防止正面土体被液化。其二是可以适当向土舱内加泥，防止喷砂，从而保证城市地铁盾构法施工安全，同时有效提升城市地铁盾构法施工的水平和效率。

2.7衬砌与进洞说明

按照预设目标，盾构机完成一个节距的施工后，就要及时使用管片完成衬砌工作。首先在管片运输车的帮助下，将管片输送到安装台位；然后利用管片衬砌台车，将其置于预定位置并安装。安装工作完成后，即可进行下一个循环，如此反复操作，直到整个隧道施工完毕。

盾构在掘进活动中，从隧道进入竖井时，首先通过取芯试验，测试端头土的加固情况、渗水情况，保证没有大量渗水、土体稳定，才能够对洞口的混凝土进行凿除处理。具体到凿除工作，应该遵循分层、分块的原则。当盾构机和洞口的距离为10m时，就应该清除洞口混凝土；刀盘露出洞口后，清除带出的土体，并对接收架进行定位，准确安设在洞口底板上。完成进洞工序之后，再次紧固隧道内的管片螺栓，并进行止水处理。

3结束语

盾构施工技术作为当前地铁隧道施工时应用的比较普遍的施工技术，随着地铁事业的快速发展，该技术的积极作用将会得到充分的展现，它能使施工的质量和施工的安全水平得到保障，所以技术人员应该对盾构施工技术加强研究的力度，在盾构的施工过程中，对各项参数和周围环境的变化进行密切的观察，并结合具体的实践经验，及时把异常情况排除，始终把施工参数控制在合理的范围之内，使工程质量和施工安全得到有效的保障。

参考文献：

[1]张国轩.地铁施工盾构法的施工技术研讨[J].黑龙江科学，2014，03：56.

[2]张博.地铁盾构法施工风险管理与应用研究[D].中南大学，2009.