【正文】 圖 反力墻的概要圖 （3） 始推洞口施工 始推出洞口施工是為了防止在 TBM 進(jìn)行推進(jìn)時(shí)從 TBM 的外輪廓和管片的 間隙處向工作井內(nèi)漏進(jìn)地下水、土砂、壁后注漿材料而實(shí)施的施工措施。 始推洞口作業(yè) ＴＢＭ出洞臺(tái)架的設(shè)置 反力墻設(shè)置 ＴＢＭ搬入豎井 ? 組裝 圖 掘進(jìn)準(zhǔn)備工作的要素和施工流程 （1） 始推臺(tái)架的設(shè)置 工作豎井施工到底板后，澆筑底板混凝土，在底板混凝土上組裝鋼材結(jié)構(gòu)，從而設(shè)置始推臺(tái)架。因此，在選擇盾構(gòu)機(jī)的類型規(guī)格時(shí)，選擇在掘進(jìn)途中不需要更換的規(guī)格，同時(shí)采用前方探測裝置對掘進(jìn)面前方的狀況進(jìn)行預(yù)測。 在出洞 ? 進(jìn)洞時(shí)，正如上述的流程所示，各個(gè)階段都要制定充分的方案，并進(jìn)行確認(rèn)，但是需要特別注意的是漏水、涌水有關(guān)的對策，當(dāng)方案計(jì)劃和施工措施不當(dāng)時(shí)，往往引起大的災(zāi)害。 20mm 建筑物 鋼結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土 5F 鋼筋混凝土板式基礎(chǔ) 9F 地下 3F RC 擴(kuò)展基礎(chǔ) 大 樓 RC3F、 4F 貨物樓 RC、 8F 家庭 沉降 5mm 沉降 5mm 拱構(gòu)件 1/300～ 1/500 傾斜 177。 20mm/日 豎直 9mm/日 5mm/日 水平 7mm/日 4mm/日 沉降 8mm 傾斜 80 秒 沉降 5mm 傾斜 180 秒 道路 建設(shè)省 陸橋（旱橋） （樁基礎(chǔ)） 橋腳 （樁基礎(chǔ)） 陸橋 （樁基礎(chǔ)） 拱橋橋臺(tái) 橋腳 （樁基礎(chǔ)） 水平變形 10mm 豎直變形 30mm 沉降 13mm 不均勻沉降 豎直變形 177。 地基加固 ? 改良 隔離保護(hù)法 對已有結(jié)構(gòu)物 加固 在通過與結(jié)構(gòu)物的擁有方、管理方進(jìn)行協(xié)商以后，從上述工法中，選擇最為合適的工法。 對新結(jié)構(gòu)物在施工中必須采取對策措施，同時(shí)推測計(jì)算已有結(jié)構(gòu)物的位移和變形量，并將其與容許值進(jìn)行比較后，討論其影響程度，實(shí)施對策方法。 即將施工結(jié)構(gòu)物的規(guī)劃、設(shè)計(jì) 臨近程度的判斷 一般工程 設(shè)定已有結(jié)構(gòu)物的容許 位移和變形量 討論施工對策 推測已有結(jié)構(gòu)物的位移 FEM 分析計(jì)算等 變形量 與容許值比較 臨近前測量 需要注意范圍或 需要進(jìn)行對策范圍 YES NO 一般范圍 監(jiān)測計(jì)劃 施工 監(jiān)測管理 與管理值相比較 追加施工對策 位移 ? 變形收斂？ 結(jié) 束 （２）臨近程度的劃分和對策的內(nèi)容 臨近程度的判斷時(shí)要根據(jù)將要施工的結(jié)構(gòu)物的施工方法、將要 施工結(jié)構(gòu)物和已有結(jié)構(gòu)物的距離、已有結(jié)構(gòu)物的規(guī)模、施工方法、形態(tài)以及機(jī)能和地質(zhì)條件等綜合進(jìn)行考慮后來進(jìn)行判斷。 這里介紹的施工實(shí)例除了與上述課題有關(guān)的實(shí)例外，也介紹了地下對接的實(shí)例。 一般來說不需要采取特別的對策。 ? 掘削面的塌方導(dǎo)致空隙的產(chǎn)生 ? 壁后注漿（過多 ? 過少） ? 盾構(gòu)推力過大 ? 固結(jié)沉降 ? 豎直土壓力的減少 例如，《地下輸電線土木工程中的結(jié)構(gòu)物臨近設(shè)計(jì)、施工指南》（社團(tuán)法人 日本隧道技術(shù)協(xié)會(huì)）中，對于新結(jié)構(gòu)物施工時(shí)的盾構(gòu)工法，如果臨近結(jié)構(gòu)物是擴(kuò)展基礎(chǔ)、沉箱、樁基礎(chǔ)的情況時(shí)，其范圍規(guī)定如下圖所示。隆起 177。 160 秒 沉降 177。從以往的施工事例來看，也往往是在這個(gè)時(shí)候容易引起地層沉陷、控制方向出現(xiàn)異常等重大的災(zāi)害。必須檢查的項(xiàng)目列表參看另外的表格。 ? 在通過高壓旋噴工法加固的區(qū)間時(shí)，加固后地基的碎片會(huì)阻塞管道，因此要進(jìn)行清洗的循環(huán)。承臺(tái)則要保證始推時(shí)不能有錯(cuò)動(dòng)，需要固定牢固。 反力承受部 臨時(shí)組裝管片 圖 始推臺(tái)架的概要圖 另外，在掘進(jìn)時(shí)為了將被壓縮的內(nèi)部空氣排掉，需要設(shè)置空氣排出管。 加固的必要范圍為在可以向地層施加適當(dāng)?shù)哪嗨畨毫亩３志蜻M(jìn)面地層穩(wěn)定之前的部分，要做到能防止地層塌方和地下水滲入來確定加固范圍。另外，在推力的作用下使其不至于產(chǎn)生移動(dòng)，需要將其牢牢固定在承臺(tái)上。 （ a）初期掘進(jìn)長度的討論 決定初期掘進(jìn)的長度時(shí)，需要在討論以下幾點(diǎn)后來決定。 另外，送入的泥水和排出的泥水的特性（比重、粘度、含有砂分的比率等）要進(jìn)行測定和比較，從而盡早把握合適的泥水配合比，這一點(diǎn)也很重要。 完成初期推進(jìn) 洞口防水注漿 拆除反力墻 拆除臨時(shí)管片 拆除 TBM 承臺(tái) 設(shè)置正式掘進(jìn)施工用底板 后續(xù)設(shè)備安裝準(zhǔn)備 軌道延長 后續(xù)設(shè)備（臺(tái)車）下井 配線 ? 管道 ? 試運(yùn)行 附屬設(shè)備 ? 安全設(shè)備準(zhǔn)備 正式推進(jìn) 圖 準(zhǔn)備工作流程圖 24 江堤下進(jìn)行掘進(jìn)時(shí)的施工 武昌一側(cè)和漢口一側(cè)均有 2D 左右的上覆土，土質(zhì)盡管在掘削部分為沖積粉細(xì)砂，但從土質(zhì)的物理力學(xué)參數(shù)、透水系數(shù)等來看，并非是易于發(fā)生塌方的地層，因此只要進(jìn)行通常的掘進(jìn)管理，不會(huì)有大問題。 （ 1）進(jìn)洞流程 ＴＢＭ 進(jìn)洞臨時(shí)墻 (鋼制 ) 臨時(shí)隔墻 高壓旋盆加固 圖 進(jìn)洞概要圖 支撐 注漿 進(jìn)洞保護(hù)施工 加壓式襯墊 TBM 進(jìn)洞掘進(jìn) （ 到達(dá)漢口一側(cè)豎井時(shí) ） 進(jìn)洞部位地基加固 排出艙內(nèi)泥土 確認(rèn)位置 設(shè)置加壓管 TBM 進(jìn)入地層加固領(lǐng)域內(nèi)降低泥水壓力 管片外周注漿防水 ＴＢＭ外周注漿防水 設(shè)置鋼制隔墻 拆除臨時(shí)墻 (連續(xù)墻 ) TBM 進(jìn)洞 ? 加壓襯墊啟動(dòng) 加壓襯墊在碰到機(jī)器前身處時(shí)停止動(dòng)作 拆除進(jìn)洞處臨時(shí)鋼制墻 設(shè)置 TBM 臺(tái)架 盾構(gòu)推進(jìn) * 2臺(tái)盾構(gòu)機(jī)，按照同 樣 的 順 序 TBM 解體 ? 搬出 洞口防水施工 圖 進(jìn)洞施工的順序流程 直到預(yù)定位置停止 本頁后插入進(jìn)洞施工的順序圖 （ 2） 進(jìn) 洞保 護(hù) 施工作 業(yè) TBM 接近接收豎井時(shí)，考慮到可能會(huì)對周圍結(jié)構(gòu)造成影響，或者從擋土墻背面以及口襯墊處向外噴泥水，就不能施加足夠的泥水壓力，從而導(dǎo)致掘削面的不穩(wěn)定。然后一邊監(jiān)視擋土墻的變形一邊以緩慢的速度推進(jìn)到預(yù)定的位置。這時(shí)，啟動(dòng)加壓式管道，另外，在 TBM的背后按順序進(jìn)行壁后注漿，確實(shí)防止地下水的流入。 ③向掘進(jìn)面送泥 后方的回繞管停止運(yùn)轉(zhuǎn)， 將泥水送至前方掘進(jìn)面的刀盤處的艙內(nèi)。 ① 掘進(jìn)面穩(wěn)定管理 ? 最合適的泥水壓力管理的設(shè)定 ? 泥水的性狀管理 （ 比重 、 粘性 、 砂分的含有率 ） ? 掘削土量的管理 ② TBM姿勢控制管理 ③壁后注漿管理 泥水式 TBM掘進(jìn)管理的流程如圖 所示。因此通過對泥水壓力以及其物理性能的適當(dāng)?shù)墓芾?，就可以達(dá)到地下及地表面位移最小的施工效果。設(shè)計(jì)泥水壓力可采用下述的基本公式計(jì)算。 ＧＷＬ ＧＬ 地層壓力 泥水壓力 ＴＢＭ中心 泥水室 Ｈ ｈ ０ Ｐ ０ ＝γ Ｗ ｈ ０ ＋ Ｋ {γ ｔ （Ｈ－ｈ 0）＋γ Ｓ ｈ ０ } Ｐ＝Ｐ ０ ＋ 20 ＧＷＬ ＧＬ a. 比重 為實(shí)現(xiàn)掘削面的穩(wěn)定，使得掘削面的變形量控制到最小，希望泥水的比重盡可能大。 透水系數(shù)大的地層中泥膜的形成性能與泥水中混有的砂成分的最大顆粒直徑以及砂成分含有率有很大的關(guān)系。當(dāng)偏離管理基準(zhǔn)值時(shí)，就說明掘削面的地層發(fā)生了異常情況，需要立即采取措施處理。?ｔ ② 掘削偏差流量 ε＝ Ｑ 1－（Ｑ 0＋ＳＡ） ε＞ 0 掘削土進(jìn)來時(shí) ε＜ 0 跑水時(shí) ③ 掘削土的水中質(zhì)量 Ｍ Ｒ ＝Σ {Ｑ 1（ρ 1－ 1）－Ｑ 0（ρ 0－ 1） }179。 28 曲線部分的掘進(jìn)施工 本工程的平面線形中盡管規(guī)劃率的曲半徑為 R=7 1400、 2021，但當(dāng)管片和盾尾鋼殼之間的空隙（尾隙）減小時(shí)，會(huì)出現(xiàn)如下所述的對盾構(gòu)掘進(jìn)的種種不良影響。 本工程施工中，根據(jù)上述的平面線形以及縱斷面的線形（ 由平面線形決定），決定使用一側(cè)斜度為 36mm的楔形管片。 空隙消失 楔形管片 對于壁后注漿的方案，要從滿足上述目的出發(fā)，同時(shí)滿足施工性能的要求，選定其注漿方式、注漿材料和注漿量等。 210 盾構(gòu)機(jī)的解體以及運(yùn)輸 本部分 請 中鐵公司 把 施工計(jì)劃書的 2 TBM的搬運(yùn) 編寫 進(jìn)來 。 如果是鋼筋混凝土管片的情況下，會(huì)導(dǎo)致在管片結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)裂縫等損傷。在掘削土量計(jì)算時(shí)，可以將前 30 環(huán)的平均值設(shè)定為基準(zhǔn)值，另外設(shè)定一個(gè) 177。 ②由于掘進(jìn)速度的變化，送排泥流量的變動(dòng)，送排泥比重的變動(dòng)等發(fā)生的誤差 ③測量儀器的測量誤差 等等的因素，會(huì)導(dǎo)致有 10%的誤差，因此不能認(rèn)為計(jì)算結(jié)果是絕對的值。泥水性狀的管理基準(zhǔn)值的例子見表 。 ②防止泥水艙內(nèi)泥水中的粘土和砂的顆粒沉積，保持掘削面的穩(wěn)定。 b. 泥水壓力的管理 泥水壓力通過在 TBM的泥水艙內(nèi)設(shè)置的土壓計(jì)來進(jìn)行監(jiān)測和管理。 （１） 泥水壓力的管理 a. 泥水 壓力的計(jì)算 一般來說， TBM的掘削面處產(chǎn)生的土壓力，根據(jù)地層的條件、施工的狀況等的不同而不同。 表 監(jiān)測管理項(xiàng)目 管理項(xiàng)目 監(jiān)測值 備 考 切羽安定管理 掘進(jìn)面壓力 送泥水壓力 排泥水壓力 送泥流量 電磁流量計(jì) 排泥流量 電磁流量計(jì) 送泥密度 γ線密度計(jì) 排泥密度 γ線密度計(jì) 送泥泵轉(zhuǎn)速 送泥泵壓力 排泥泵轉(zhuǎn)速 排泥泵壓力 換算的掘削土量 由各種量測值自動(dòng)計(jì)算 千斤頂推力 千斤頂頂進(jìn)速度 刀盤轉(zhuǎn)速 刀盤扭矩 泥水比重 泥漿平衡測定器 泥水粘性 漏斗粘度計(jì) 泥水砂成分含有率 上述項(xiàng)目的監(jiān)測管理中除了一部分的數(shù)據(jù)以外， TBM、流體輸送設(shè)備、泥水處理設(shè)備以及壁后注漿設(shè)備等各設(shè)備和中央監(jiān)視室、工地辦公室等之間由 LAN進(jìn)行連接，根據(jù)電腦系統(tǒng)，可以及時(shí)掌握到掘進(jìn)、姿態(tài)控制、壁后注漿等信息，并進(jìn)行分析，并時(shí)刻用自動(dòng)管理系統(tǒng)將推進(jìn)管理置于最佳狀態(tài)之下。 送排泥的密度達(dá)到同一值時(shí)，將掘進(jìn)面的送泥切換到后方的回繞管，停止攪拌裝置旋轉(zhuǎn)。 （ 1）正式掘進(jìn)流程 下面為掘進(jìn)的順序。 在進(jìn)洞處的圓形洞口部位設(shè)置作業(yè)用的腳手架，拆除作業(yè)從上部開始進(jìn)行，每一層腳手安裝加壓管的鐵件 拆除臨時(shí)墻（連續(xù)墻） 設(shè)置鋼制隔墻 結(jié) 束 主體在施工連續(xù)墻時(shí)事先預(yù)埋進(jìn)去 架高度范圍分成 7 部分進(jìn)行拆除，拆除后立即加上簡易的擋土結(jié)構(gòu)，重復(fù)該過程一直到下部。洞口施工主要是為了在進(jìn)洞時(shí)防止從擋土墻和 TBM或者管片之間的間隙向豎井內(nèi)滲漏土砂、地下水以及壁后注漿材料，確保進(jìn)洞的安全為目的。 26 進(jìn)洞掘進(jìn)施工 TBM 施工中，進(jìn)洞部位由于可能會(huì)發(fā)生涌水事故，是最危險(xiǎn)的施工環(huán)節(jié)。 d） 正式推進(jìn)前的準(zhǔn)備工作 在規(guī)定的初期推進(jìn)長度達(dá)到后，將推進(jìn)工作暫時(shí)停頓，為正式推進(jìn)進(jìn)行準(zhǔn)備工作。尤其是對于加固部位，由于經(jīng)常產(chǎn)生由盾構(gòu)機(jī)的推TBM 進(jìn)入洞口內(nèi) 開始