【正文】 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度檢查表 4 系 鐵道工程系 專業(yè)班級(jí) 城軌 1004 班 學(xué)生姓名 張宇峰 題 目 隧道掘進(jìn)機(jī)施工技術(shù) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度檢查表 設(shè)計(jì) 時(shí) 間 階段工作內(nèi)容 導(dǎo)師簽名 檢查日期 2020 年 1月 — 2020年 2月 資料收集 2020 年 2月 — 2020年 3月 選題 2020 年 3月 — 2020年 4月 確定論文的研究?jī)?nèi)容 2020 年 4月 — 2020年 5月 論文撰寫(xiě) 2020 年 5月 — 2020年 6月 論文修改 注： 各階段工作內(nèi)容包括：查閱文獻(xiàn)、調(diào)研、文獻(xiàn)綜述、開(kāi)題報(bào)告、設(shè)計(jì)方案、過(guò)程計(jì)算、上機(jī)、繪圖、實(shí)驗(yàn)、撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）等。建造隧道的方法不外乎兩大類，一類是明挖技術(shù)，另一類是暗挖技術(shù)。 針對(duì)隧道掘進(jìn)機(jī)的施工技術(shù)，借鑒已有成果和資料，結(jié)合工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，將詳細(xì)介紹遂道盾構(gòu)掘進(jìn)的具體施工工藝和風(fēng)險(xiǎn)管理等要點(diǎn)。 (2) driven by other science progress, especially puter technology change rapidly, technology of tunnel boring machine is currently in a stage of rapid development, and the development trend of the technology of tunnel boring machine is difficult to predict。它使用地鐵盾構(gòu)機(jī)在地下掘進(jìn)，在防止軟基開(kāi)挖面崩塌或保持開(kāi)挖面穩(wěn)定的同時(shí)，在機(jī)內(nèi)安全地進(jìn)行隧洞的開(kāi)挖和襯砌作業(yè)。其中開(kāi)挖面的穩(wěn)定方法是其工作原理的主要方面，也是區(qū)別于硬巖掘進(jìn)法或比硬巖掘進(jìn)法復(fù)雜的主要方面。 用盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行隧洞施工具有自動(dòng)化程度高、節(jié)省人力、施工速度快、一次成洞、不受氣候影響、開(kāi)挖時(shí)可控制地面沉降、減少對(duì)地面建筑物的影響和在水下開(kāi)挖時(shí)不影響水面交通等特點(diǎn)，在隧洞洞線較長(zhǎng)、埋深較大的情況下，用盾構(gòu)機(jī)施工更為經(jīng)濟(jì)合理。 據(jù)了解，采用盾構(gòu)法施工的掘進(jìn)量占京城地鐵施工總量的 45%，目前共有 17臺(tái)盾構(gòu)機(jī)為地鐵建設(shè)效力。 泥水式盾構(gòu)機(jī)是通過(guò)加壓泥水或泥漿 (通常為膨潤(rùn)土懸浮液 )來(lái)穩(wěn)定開(kāi)挖面，其刀盤后面有一個(gè)密封隔板，與開(kāi)挖面之間形成泥水室，里面充滿了泥漿，開(kāi)挖土料與泥漿混合由泥漿泵輸送到 3 洞外分離廠，經(jīng)分離后泥漿重復(fù)使用。下面簡(jiǎn)單介紹后兩種： ① 泥水式盾構(gòu)機(jī)是通過(guò)加壓泥水或泥漿 (通常為膨潤(rùn)土懸浮液 )來(lái)穩(wěn)定開(kāi)挖面，其刀盤后面有一個(gè)密封隔板，與開(kāi)挖面之間形成泥水室，里面充滿了泥漿，開(kāi)挖土料與泥漿混合由泥漿泵輸送到洞外分離廠，經(jīng)分離后泥漿重復(fù)使用。 手掘式及半機(jī)械式盾構(gòu)均為半敞開(kāi)式開(kāi)挖，這種方法適于地地質(zhì)條件較好，開(kāi)挖面在掘進(jìn)中能維持穩(wěn)定或在有輔助措施是能維持穩(wěn)定的情況，其開(kāi)挖一般是從頂部開(kāi)始逐層向下挖掘。 指與盾構(gòu)直徑相仿的全斷面旋轉(zhuǎn)切削刀盤開(kāi)挖方式。此外，清除障礙物也不如敞開(kāi)式開(kāi)挖。開(kāi)挖面的支撐作用是由土的粘聚力和網(wǎng)格厚度范圍內(nèi)的阻力而產(chǎn)生的。 全擠壓式和局部擠壓式開(kāi)挖，由于不出土或只部分出土，對(duì)地層有較大的擾動(dòng)，在施工軸線 5 時(shí)，應(yīng)盡量避開(kāi)地面建筑物。近 30年來(lái)，通過(guò)對(duì)土壓平衡式、泥水式盾構(gòu)機(jī)中的關(guān)鍵技術(shù)，如盾構(gòu)機(jī)的有效密封，確保開(kāi)挖面的穩(wěn)定、控制地表隆起及塌陷在規(guī)定范圍之內(nèi)，刀具的使用壽命以及在密封條件下的刀具更換，對(duì)一些惡劣地質(zhì)如高水壓條件的處理技術(shù)等方面的探索和研究解決，使盾構(gòu)機(jī)有了很快的發(fā)展。德國(guó)還開(kāi)發(fā)了在密封條件下，從大直徑刀盤內(nèi)側(cè)常壓空間內(nèi)更換被磨損的刀具。如在肇嘉浜路排水工程中，就因?yàn)閷?duì)全線路的土質(zhì)了解不透，在施工中，支護(hù)正面地層土體采取的措施缺乏針對(duì)性，使施工進(jìn)展不順利；又如廣州地鐵工程，先采用滾刀切削土體，發(fā)現(xiàn)滾刀被粘土包裹， 根本無(wú)法把土切削下來(lái)，因?yàn)橥翆拥?R值較大，但卻是粘性的（粘性土處于半固態(tài)的情況下 R值很大，當(dāng)遇洪水時(shí)，土性就發(fā)生變化），增加了刀盤的扭矩，并使正面溫度升高，給施工帶來(lái)極大困難，經(jīng)改換了刀具后，才使施工順利進(jìn)行；再如污水處理過(guò)程中，由于刀盤的進(jìn)土孔構(gòu)造不適應(yīng)土的特性，切下來(lái)的土不能暢通進(jìn)入土倉(cāng)，出現(xiàn)刀盤正面將土體碾磨成泥餅的現(xiàn)象，使推力急劇增大，正面擠壓擾動(dòng)破壞地層，中斷了施工，在調(diào)整了進(jìn)土孔的構(gòu)造后，才繼續(xù)施工。 上海隧道工程股份有限公司圓形盾構(gòu)機(jī) 盾構(gòu)機(jī)主要構(gòu)成 2． 1． 2 圓形土壓平衡 式 盾構(gòu)機(jī)的 工作原理 圓形土壓平衡式盾構(gòu)主要是利用全斷面切削刀盤上的刀具，在刀盤扭矩和千斤頂推力的作用下，對(duì)正面土體進(jìn)行切削。 3）同時(shí)控制螺旋機(jī)出土速度和盾構(gòu)掘進(jìn)速度 根據(jù)理論計(jì)算，設(shè)定設(shè)定初始的螺旋機(jī)出土速度和盾構(gòu)掘進(jìn)速度，在盾構(gòu)施工過(guò)程中，由盾構(gòu)司機(jī)同時(shí)對(duì)上述 2個(gè)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，滿足開(kāi)挖面水土壓力平衡。盡可能簡(jiǎn)明，符合規(guī)定要求。在實(shí)施過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)施工組織與實(shí)際有較大矛盾，項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人應(yīng) 根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行施工組織的改進(jìn)工作，并及時(shí)上報(bào)上級(jí)部門批準(zhǔn)和備案。第 1環(huán)負(fù)環(huán)管片的環(huán)面必須符合軸線高程和平面放樣的位置，校正到垂直于設(shè)計(jì)軸線的位置，第 1 環(huán)負(fù)環(huán)管片的拼裝質(zhì)量是控制管片拼裝質(zhì)量的第一步。 2． 3． 2 盾構(gòu)出洞 2． 3． 在各項(xiàng)推進(jìn)施工準(zhǔn)備工作完成和各種施工材料具備的條件下，盾構(gòu)方可進(jìn)行出洞施工； 2． 3． 盾構(gòu)向洞口靠攏，為避免刀盤上的刀頭損壞洞口密封裝置，在刀頭和洞口密封裝置上涂抹黃油以減少摩擦力，通過(guò)螺旋機(jī)反轉(zhuǎn)的方式向盾構(gòu)土倉(cāng)內(nèi)填充流塑性粘土，建立初步的土艙壓力； 2． 3． 3 盾構(gòu)出洞段施工 2． 3． 盾構(gòu)出洞后，須耐心磨削洞口加固區(qū)，使加固區(qū)土體得到充分切削，為控制好刀盤油壓和轉(zhuǎn)速，在推進(jìn)時(shí)按工況條件在盾構(gòu)正面加入水或泥，以減小刀盤扭矩和改良正面的土體，推進(jìn)速度不宜過(guò)快。當(dāng)盾尾脫出工作井壁后，調(diào)整洞圈止水裝置中的弧型板，并與出洞特殊環(huán)管片焊接成一體，以防止土體從間隙中流失而造成地面的塌落。在后靠設(shè)置變形觀測(cè)點(diǎn)，開(kāi)始時(shí)每推進(jìn)一箱土測(cè)量一次，待后靠變形較穩(wěn)定時(shí)每環(huán)測(cè)量一次，直至后靠穩(wěn)定后方可停止觀測(cè)。此階段段施工重點(diǎn)要求做好以下的幾項(xiàng)工作： A、用最短的時(shí)間掌握盾構(gòu)機(jī)的操作方法，掌握機(jī)械性能，盾構(gòu)設(shè)備的不足之處提出要求整改。 2． 3． 4． 1盾構(gòu)推進(jìn)和地層變形的控制 該 工程采用土壓平衡式盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)，其利用壓力倉(cāng)內(nèi)的土壓力來(lái)平衡開(kāi)挖面的土體，從而達(dá)到對(duì)盾構(gòu)正前方開(kāi)挖面支護(hù)的目的。 2． 3． 4． 2盾構(gòu)推進(jìn)主要參數(shù)設(shè)定 A、平衡壓力值的設(shè)定 12 平衡壓力設(shè)定值以推進(jìn)第 10 環(huán)為例，按水土合算原則計(jì)算所得土壓力為： 正面土壓力： P=k0gh P: 土壓力（包括地下水） g：土體的平均重度，取 h：隧道埋深 ,取 k0：靜止土壓力經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，取 代入公式得： P＝ ＝ 本次施工中，盾構(gòu)在推進(jìn)第 10 環(huán)時(shí)，平衡壓力值擬取 ，同時(shí)根據(jù)實(shí)際情況作及時(shí)調(diào)整。盾構(gòu)推進(jìn)出土量控制在98％～ 100％之間。50mm ；地面沉降量控制在＋ 10mm～－ 30mm范圍內(nèi)。泵送出口處的壓力應(yīng)控制在 。為防止?jié){ 液在注漿系統(tǒng)內(nèi)的硬化，必須定時(shí)對(duì)工作面注漿系統(tǒng)、隧道內(nèi)運(yùn)輸車以及地面上的拌漿系統(tǒng)進(jìn)行清洗，清洗時(shí)間基本控制在每班一次。 2． 3． 5 管片防水涂料的制作 對(duì)運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)的管片根據(jù)管片質(zhì)保書(shū)，進(jìn)行外觀質(zhì)量驗(yàn)收，確認(rèn)沒(méi)有缺角掉邊及養(yǎng)護(hù)期限等問(wèn)題，并 分類堆放。為適應(yīng)施工條件，拱底塊管片的密封墊露于溝槽外的表面必須涂刷緩膨脹劑。 千斤頂應(yīng)按拼裝管片的順序相應(yīng)縮回。盾構(gòu)推進(jìn)施工，每班必須檢查環(huán)面超前量，一有差值，即用軟性楔子給予糾正，從而保證隧道環(huán)面與隧道設(shè)計(jì)軸線的垂直度。 縱、環(huán)向螺栓連接：成環(huán)管片均有縱、環(huán)向螺栓連接，其連接的緊密度將直接影響到隧道的整體性能和質(zhì)量。 防迷流值測(cè)試：按防迷流設(shè)計(jì)要求，管片鋼筋籠制作時(shí)已按設(shè)計(jì)要求焊接連通，每塊管片都 成等電位體；盾構(gòu)推進(jìn)施工時(shí)通過(guò)環(huán)、縱向通過(guò)螺栓與墊圈將每塊管片，每環(huán)管片連成一體，成為法拉第籠，以達(dá)到防迷流要求。采用特制的水泥、粘土、粉煤灰、細(xì)砂等材料攪拌而成的混合材料進(jìn)行填充，夯實(shí)。盾構(gòu)穿越樁群時(shí)，盾構(gòu)穿越部分木樁雖然已拔除，但是土體不是很穩(wěn)定，可能引起其它未拔除木樁的整體變形、位移，使得樁群周邊的土體產(chǎn)生較大的擾動(dòng)。嚴(yán)格按照“ 分步慢速推進(jìn)，均勻小步轉(zhuǎn)彎，保持穩(wěn)定壓力，適時(shí)適量注漿，少量低壓地基加固 ” 的施工技術(shù)要點(diǎn)組織施工。 3． 2 工程風(fēng)險(xiǎn)管理 3． 2. 1 工程實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)管理的意義 工程風(fēng)險(xiǎn)管理 是研究風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生規(guī)律和風(fēng)險(xiǎn)控制的一門技術(shù)，通過(guò)對(duì)工程中存在的各種風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行識(shí)別、估計(jì)、評(píng)價(jià)，并在此基礎(chǔ)上對(duì)工程風(fēng)險(xiǎn)實(shí)施有效的控制，妥善處理風(fēng)險(xiǎn)所致?lián)p失的后果，期望達(dá)到以最少的成本獲得最大的安全保障。一個(gè)項(xiàng)目是否成功，風(fēng)險(xiǎn)管理工作將在其中發(fā)揮十分重要的作用 。風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別是對(duì)尚未發(fā)生的、潛在的和客觀存在的各種風(fēng)險(xiǎn)系統(tǒng)地、連續(xù)地進(jìn)行識(shí)別和歸類，并分析產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)事故的原因。風(fēng)險(xiǎn)管理技術(shù)分為控制型和財(cái)務(wù)型兩大類，前者避免、消除和減少意外事故發(fā)生的機(jī)會(huì)，限制已發(fā)生的損失繼續(xù)擴(kuò)大的一切措施，重點(diǎn)在于改變引起意外事故和擴(kuò)大各種損失的各種條件，如回避風(fēng)險(xiǎn)、風(fēng)險(xiǎn)分散、工程措施等。 3． 3. 2 建設(shè)期間的安全及動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)管理目標(biāo) 安全及風(fēng)險(xiǎn)管理的目的是確保各設(shè)計(jì)部門能夠在整個(gè)項(xiàng)目生命周期內(nèi)采用一致的管理方式處理系統(tǒng)潛在的危害及其風(fēng)險(xiǎn)。在發(fā)達(dá)國(guó)家，使用隧道掘進(jìn)機(jī)施工已占隧道總量的 90%以上。實(shí)施隧道掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)業(yè)化，既可打破外企在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)一統(tǒng)天下的局面，又能促進(jìn)和帶動(dòng)相關(guān)的機(jī)電、液壓、材料、傳感器等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，增強(qiáng)裝備制造業(yè)綜合實(shí)力，提高我國(guó)重大裝備在國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。 20 參 考 文 獻(xiàn) ： 傅德明、楊國(guó)祥 ， 《上海地區(qū)越江交通盾構(gòu)施工技術(shù)綜述》 ， “ 國(guó)際隧道研討會(huì)暨公路建設(shè)技術(shù)交 流大會(huì)論文集 ” ， 人民交通出版社 ， ； 傅德明 ， 《土壓盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)在我國(guó)隧道工程中的應(yīng)用和發(fā)展》 ， “ 第三屆海峽兩巖隧道與地下工程學(xué)術(shù)與技術(shù)研討會(huì) ” ， 成都 ， ； 劉建航、候?qū)W淵 ， 《盾構(gòu)法隧道》 ， 鐵道出版社 ， 1990； 上海隧道工程股份有限公司， 《 軟土地下施工技術(shù) 》 ， 上海：華東理工大學(xué)出版社， 2020 白云、丁志誠(chéng)， 《 隧道掘進(jìn)機(jī)施工技術(shù) 》 ，中國(guó)建筑工業(yè)出版社， 2020； 6,、上海市工程建設(shè)規(guī)范，地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（ DGJ111999） ； 7,、姜晨光， 《 地鐵 工程建造技術(shù) 》 ，化學(xué)工業(yè)出版社， 2020； 賀永年、劉至強(qiáng)， 《 隧道工程 》 ，徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社， 2020； 賀少輝，地下工程， 《 北京交通大學(xué)出版社、清華大學(xué)出版社， 2020； 張慶賀，朱合華， 《 地下工程 》 ，上海：同濟(jì)大學(xué)出版社， 2020； 1周傳波， 《 地下建筑工程施工技術(shù) 》 ，北京：人民交通出版社 21 致謝 歷經(jīng)三個(gè)多月的畢業(yè)論文終于完成了，心情非常激動(dòng)。置身其間，耳濡目染，潛移默化，使我不僅接受了全新的思想觀念，樹(shù)立了明確的學(xué)術(shù)目標(biāo)，領(lǐng)會(huì)了基本的思考方式，掌握了通用的研究方法，而且還明白了許多待人接物與為人處世的道理。