城市轨道交通盾构法施工

❶ 盾构法的施工工序

采用盾构法施工时，首先要在隧道的始端和终端开挖基坑或建造竖井，用作盾构及其设备的拼装井（室）和拆卸井（室），特别长的隧道，还应设置中间检修工作井（室）。拼装和拆卸用的工作井，其建筑尺寸应根据盾构装拆的施工要求来确定。拼装井的井壁上设有盾构出洞口，井内设有盾构基座和盾构推进的后座。井的宽度一般应比盾构直径大1.6～2.0米，以满足铆、焊等操作的要求。当采用整体吊装的小盾构时，则井宽可酌量减小。井的长度，除了满足盾构内安装设备的要求外，还要考虑盾构推进出洞时，拆除洞门封板和在盾构后面设置后座，以及垂直运输所需的空间。中、小型盾构的拼装井长度，还要照顾设备车架转换的方便。盾构在拼装井内拼装就绪，经运转调试后，就可拆除出洞口封板，盾构推出工作井后即开始隧道掘进施工（图2)。盾构拆卸井设有盾构进口，井的大小要便于盾构的起吊和拆卸。
其他施工主要有土层开挖、盾构推进操纵与纠偏、衬砌拼装、衬砌背后压注等。这些工序均应及时而迅速地进行，决不能长时间停顿，以免增加地层的扰动和对地面、地下构筑物的影响。 在盾构开挖土层的过程中，为了安全并减少对地层的扰动，一般先将盾构前面的切口贯入土体，然后在切口内进行土层开挖，开挖方式有：
1、敞开式开挖。适用于地质条件较好、掘进时能保持开挖面稳定的地层。由顶部开始逐层向下开挖，可按每环衬砌的宽度分数次完成。
2、机械切削式开挖。用装有全断面切削大刀盘的机械化盾构开挖土层。大刀盘可分为刀架间无封板的和有封板的两种，分别在土质较好的和较差的条件下使用。在含水不稳定的地层中，可采用泥水加压盾构和土压平衡式盾构进行开挖。
3、挤压式开挖。使用挤压式盾构的开挖方式，又有全挤压和局部挤压之分。前者由于掘进时不出土或部分出土，对地层有较大的扰动，使地表隆起变形，因此隧道位置应尽量避开地下管线和地面建筑物。此种盾构不适用于城市道路和街坊下的施工，仅能用于江河、湖底或郊外空旷地区。用局部挤压方式施工时，要根据地表变形情况，严格控制出土量，务使地层的扰动和地表的变形减少到最低限度。
4、网格式开挖。使用网格式盾构开挖时，要掌握网格的开孔面积。格子过大会丧失支撑作用，过小会产生对地层的挤压扰动等不利影响。在饱和含水的软塑土层中，这种掘进方式具有出土效率高、劳动强度低、安全性好等优点。推进操纵与纠偏 为了防止地表沉降，必须将盾尾和衬砌之间的空隙及时压注充填。压注后还可改善衬砌受力状态，并增进衬砌的防水效果。压注的方法有二次压注和一次压注。二次压注是在盾构推进一环后，立即用风动压注机通过衬砌上的预留孔，向衬砌背后的空隙内压入豆粒砂，以防止地层坍塌；在继续推进数环后，再用压浆泵将水泥类浆体压入砂间空隙，使之凝固。因压注豆粒砂不易密实，压浆也难充满砂间空隙，不能防止地表沉降，已趋于淘汰。一次压注是随着盾构推进，当盾尾和衬砌之间出现空隙时，立即通过预留孔压注水泥类砂浆，并保持一定的压力，使之充满空隙。压浆时要对称进行，并尽量避免单点超压注浆，以减少对衬砌的不均匀施工荷载；一旦压浆出现故障，应立即暂停盾构的推进。盾构法施工时，还须配合进行垂直运输和水平运输，以及配备通风、供电、给水和排水等辅助设施，以保证工程质量和施工进度，同时还须准备安全设施与相应的设备。

❷ 盾构法施工的施工工序

施工方法及工艺要求
盾构法顶涵施工，施工前期工作与普通施工方法相同主要为以下几个方面：施工准备、基坑开挖及滑板制作、框架箱身预制、后座制做,下面主要就盾构的安制、掘进、监测及线路防护等几个方面进行论述： 1、框架桥几何尺寸修整
框架桥前端面为盾构止推梁、柱推力传递面。其不平整度将影响止推梁及相关柱的受力状态，不均衡受力可能造成盾构变形与偏向推进，影响安全和破坏盾构的导向功能。所以在盾构安装前必需对刚架桥前端面进行检测、修整。同时也应对刚架桥外廓几何尺寸进行严格检查，对跑模较严重部分进行必要的修整来减低推进阻力，刚架桥各表面的整体平整度还直接影响线路沉降控制的效果。为此：刚架桥边墙不允许误差>3cm，刚架桥顶面不允许误差>1cm。其检查方法可采用仪器与拉线，对凸出部位采取凿底后再补平，对较底部位则先凿毛再水泥砂浆补平。
2、刚架桥底部润滑层效果确认及预顶
采用“桥式盾构法”施工，框架推进时增加了盾构阻力，该状况在框架初动时会较明显。盾构安装前必须预先将框架推动相应行程，以确认滑板无粘连，可保证盾构安装后不因滑板粘连而又撤除。试顶方法为：使用油顶推动框架桥，行程3cm。预顶也是后座保护措施之一。 1、盾构墩柱底板基底处理
在确认底板无粘连后，在路基边坡下按框架桥轴线放出盾构各墩柱底板开槽边线,开挖槽宽1.5m,槽长6.6m，槽深至框架底面下10cm。槽基底进行硬化处理。硬化层坡度视现场开挖地质状况而定，硬化材料采用C20素混凝土，厚度平框架底。当地基承载力达180kPa以上时墩柱底板地基可不作硬化处理。
2、盾构墩柱安装
将墩柱底板放入基槽中与预先埋设于框架桥前端预埋托板平整焊接,焊缝为v30°坡口,焊接前应复测底板坡度，并确认满足要求。施工人员充足时，所有墩柱可同步平行作业。以减少吊机台班费用。
墩柱下托梁按底板轴线平行等分安装，下托梁与底板连接焊缝以受压为主，剪应力小，可采用每焊接10cm空20cm不焊的间断焊，为防下托梁在焊接过程中发生偏斜应采用两侧同步对称焊接。
立柱吊装前，应在预先搭设的工作平台上采用钢管脚手制做立柱定位架，在立柱安装时起安全及临时定位作用。将各条立柱的设计位置事前吊垂线标记于下托梁及定位架上可极大程度提高墩柱安装进度与质量。当盾构墩柱安装基本就绪时，视情况对边坡槽进行简易支护以确保路基稳定为原则。
墩柱上、下托梁安装时必需注意：与线路斜交，盾构墩柱托梁不在同一水平面上，其各托梁高差值为基坑滑板坡度换算可得，由盾构设计人现场确定。
3、盾构主梁安装
桥式盾构所用主梁在地面临时平台上精心制做，由于该主梁除上方负载外，还与盾构顶板共同承担框架桥推进时的轴向力传递，因此，设计刚度较大。安装时先测量标记定位线于墩柱上托梁上，然后由起吊能力大的吊机分榀吊装就位。其梁垫在测量人员配合指挥下安装，各榀梁的顶面高度需按设计要求进行调配。
4、子盾构箱体制做安装
为加快制做速度与合理安排劳动力，子构箱从母构体两侧做起向中间发展，合拢后按实际尺寸制作非标型子盾构。子构箱下托板需在临时设制的托架上调校后与第一榀盾构主梁下托板进行对接，其横向受压焊缝允许采用间距不大于30cm的双面间断焊，纵向受剪、受拉焊缝却必需采用x60°坡口双面满焊以保证焊缝牢固度。便于总体吊装的工地现场，子盾构箱可在就近工作平台上制做，采用机械整体吊装。
子盾构导向架各组件均在平台上靠模中统一标准制做，安装时采用定位装置定位焊接，导梁滑道与子盾构配合间隙设计为4mm，误差允许±1mm，子盾构箱制做完成后，将尚未编号子盾构进行试配，要求子盾构装入箱后无卡滞现象，空载时以人力可推动为宜。装配完成后进行编号与滑道注油。
子盾构箱底板厚20mm,盖板厚16mm，板面靠前端均倒有上刃口，底板刃口为铲除土体欠挖量用，箱盖板刃口为防止减阻板卷曲之用，导向架用料I28B，要求材料平整无扭曲变形。
5、盾构外壳制做安装
盾构外壳钢板均采用16mm厚钢板，其盾构尾部长30cm套在框架桥前端，作相互制约用。盾构外壳安装后其总宽值大于框架桥总宽约32mm，由此间隙来降低顶推过程中框架桥两侧与土体产生的摩擦阻力，并有效地减小两侧土体的摩擦位移现象。超宽造成的土损失在刚架桥顶推到位后进行压浆补空，也可在顶进时压注水泥浆，以避免路基出现沉降。
盾构外壳顶面板采用16mm厚钢板满敷，左右两边与盾构边板焊接，顶板底面与主梁间梁撑焊接。安装时高于框架桥4mm以留出顶面扁铁焊接位置。顶板敷设后需对整体平面进行检测，不平整度高差应小于3mm，如大于3mm则应检查调整。
6、顶力设置
1)子盾构顶力设置
子盾构是桥式盾构母体中对上部掘进面进行有效支护的重要部分，在不同土层中采用不同的推进方式来保持掘进面的稳定。连续框架根据盾构总宽，设多台组子盾构，各组间隔750cm(其中一组按剩余实际尺寸制做)水平布置。
每台组子盾构内布30t双向作用液压顶2台来保证子盾构的推进、切土能力，子盾构推进的同时，牵引框架桥顶面铺设的减阻板。每台子盾构中共需两台油顶，由2套液压泵站操纵控制，（中间连续框架每孔配备1套）该液压系统中设有高压截止阀，用以控制子盾构单独运动或间隔群体运动。严禁相邻子盾构同步推进，造成减阻板上部覆盖土应力集中被剪切破坏，使线路产生水平位移。
2）框架桥顶力设置
a、桥式盾构母体与刚架桥采用铰接，盾构外壳套入桥体长度为30cm。当框架桥被推进时盾构亦被框架桥同步、同方向推进。
b、顶位处布置单向作用多台油压顶，其中几台液压泵站采用并联方式操纵控制，以解决单泵流量过小推进缓慢问题。
（三）掘进
刚架桥工程采用桥式盾构法施工，掘进时，每组子盾构由1名工人配合修整掘进面、出土以及盾构母体推进时对子盾构套入箱体状态的监视。如果出现意外能及时通报控制台而中断事故发展。子盾构允许单次推进行程30～40cm。
子盾构作业为人力配合机械,视挖掘面土体的自稳能力而定,有先顶后挖、边顶边挖或先挖后顶的三种掘进方式。采用何种形式，由工程技术人员决定，液压操纵班按令执行。子盾构推进时,其上部土方由前端锯齿刃脚切割下落。作业基本处线路板结层，工人可视情况申请采用气动风镐掘土。
盾构墩柱设计为多层，每层土体由1名工人完成掘进，每组墩柱由4人担负出土、顶推监视工作。挖掘标准为墩柱的外廓尺寸宽与前进方向30～40cm长。
大断面中心土采用挖机掘进与装车，自卸汽车外运弃土。为缩短顶进期。掘进时，机械将框架桥前滞后的中心土挖去相同长30～40cm距离，并采用接力方式推进各节框架桥同一距离为一顶进工作循环。
顶进到一定程度时为防止传力柱横向分力引发起拱甚至飞扬伤人，在传力柱上方设置轨束梁反压或增设分配梁。传力柱方向应预留余土运输通道。

❸ 城市轨道交通土建工程主要施工方法有哪些

地下车站及隧道工程的施工方法有明挖法、盖挖法、暗矿山法、沉管 法、盾构法等。明挖法：适用地下线路在地下几米深时，一般车站施工用明挖法的 比较多，早期的地铁区间施工也用此法；盖挖：当地铁经过城市的闹市区、交通主干道下面 时，为尽快恢复城市地面交通、保护两侧建筑物的稳定，选择盖挖法是十分必要而且合理的； 矿山法：在地质层水较多，不能用盾构法施工的区间用矿山法，沉管法：是在水底建筑地铁隧 道的一种施工方法。盾构法则适用于各种地质条件，但造价较高，适用于小型车站。
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❹ 城市地铁是如何建造目前比较先进的方法是盾构机施工法。但是地下土是怎么运走

地铁主要分车站施工、隧道施工、附属设施施工、轨道工程施工等，车站施工又分为明挖法、盖挖法、矿山法、盾构法等。区间隧道的施工方法分：明挖法、暗挖法、钻爆法、盾构法、沉埋法等。盾构法是很先进，因为它具有安全、速度快等优点。至于这个土的运走嘛。如果你问的是盾构机钻出来土，它是用电瓶车运到车站，再用龙门吊吊出来的，怎么钻出来的就不细说了。很多东西你得多查资料。

❺ 盾构法的施工步骤

盾构施工方法由以下几个步骤组成：
第一，在置放盾构机的地方打一个垂直井，版再用混泥土墙进行加权固；
第二，将盾构机安装到井底，并装配相应的千斤顶；
第三，用千斤顶之力驱动井底部的盾构机往水平方向前进，形成隧道；
第四，将开挖好的隧道边墙用事先制作好的混泥土衬砌加固，地压较高时可以采用浇铸的钢制衬砌加固来代替混泥土衬砌。
盾构法施工中，其隧道一般采用以预制管片拼装的圆形衬砌，也可采用挤压混凝土圆形衬砌，必要时可再浇筑一层内衬砌，形成防水功能好的圆形双层衬砌。

❻ 地铁隧道盾构法施工如何控制隧道走向

隧道施工定位，用的是自动导向系统。它的组成有：自动全站仪、在盾构机上的自动棱镜、测斜仪、无线信号传输系统及电脑。工作方法：

1、采用常规的测量方法,进行远程棱镜(参考点)的定位;

2、由于经纬仪的水平角度测量系统不能确定参考点,所以电动经纬仪本身亦需采用传统的测量方

法,通过事先定位的远程参考点进行定位;

3、两个电棱镜初始点的坐标,可以通过经纬仪测量倾斜距离、水平角和垂直角进行定位;

4、将上述数据全部输入计算机,即可得知盾构机任何部位的三维坐标以及倾斜和翻滚的数据;

5、将设计的隧洞轴线以全球坐标表示并事先输入到计算机中去。这样,即可随时求出盾构机的水平偏差、竖向偏差及其方位,并用图表显示给操作者。

包括TBM电棱镜和双轴电动测斜仪测量结果的输出,通过这些数据计算出坐标、方位和TBM的倾斜情况。

❼ 城市轨道交通施工最常用方法是什么

地下施工方法：暗挖法（包括盾构法、新奥法、矿山法等）；明挖法（包括放坡法、地下连续墙法等）；盖挖法（包括逆挖法、顺挖法、浅埋暗挖法等）。
地面施工方法：筑堤法。
高架施工方法：高架桥法。

❽ 城市轨道交通地下车站及隧道工程的施工方法有哪几种各自的适用范围是什么

地下车站及隧道工程的施工方法有明挖法、盖挖法、暗矿山法、沉管 法、盾构法等。明挖法：适用地下线路在地下几米深时，一般车站施工用明挖法的 比较多，早期的地铁区间施工也用此法；盖挖：当地铁经过城市的闹市区、交通主干道下面 时，为尽快恢复城市地面交通、保护两侧建筑物的稳定，选择盖挖法是十分必要而且合理的； 矿山法：在地质层水较多，不能用盾构法施工的区间用矿山法，沉管法：是在水底建筑地铁隧 道的一种施工方法。盾构法则适用于各种地质条件，但造价较高，适用于小型车站

❾ 盾构法的主要施工步骤包括( )。

【答案】A、B、C、E 【答案解析】本题考核盾构法施工的 主要步骤。盾构法施专工的主要步骤为：属(1)在盾构法隧道的起始端和终结端各建一个工作井，城市地铁一般利用车端的端头作为始发或到达的工作井；(2)盾构在始发工作井内安装就位；(3)依靠盾构千斤顶推力将盾构从始发工作井的墙壁开孔处推出；(4)盾构在地层中沿着设汁轴线推进，在推进的同时不断出土和安装衬砌管片；(5)及时向利砌背后的空隙注浆，防止地层移动和固定衬砌环位置； (6)盾构进人到达]一作井并被拆除，如施工需要，也可以穿越工作井再向前推进。

❿ 盾构施工法

“盾构法施工”是一种机械化和自动化程度较高的隧道掘进施工方法，