【正文】 洞門(mén) 鑿除 需在盾構(gòu)端頭加固完成且加固體強(qiáng)度、抗?jié)B性能達(dá)到設(shè)計(jì)要求后進(jìn)行， 施工時(shí) ， 在盾構(gòu)機(jī)與掌子面之間搭建腳手架，利用人工進(jìn)行鑿除圍護(hù)結(jié)構(gòu)砼施工，鑿除按照 “先拉槽、再破除、后修邊”， 從 上 往 下 的順序進(jìn)行，鑿除的范圍為預(yù)留洞門(mén)輪廓線 始發(fā)端頭地層加固及效果檢查 盾構(gòu)機(jī)主機(jī)組裝、空載調(diào)試 安裝反力架及支撐 豎井內(nèi)安裝珩架結(jié)構(gòu)供后配套組裝 安裝始發(fā)基座 后配套組裝 部分洞門(mén)破除 安裝洞門(mén)密封裝置 安裝負(fù)環(huán)管片至刀盤(pán)通過(guò)洞門(mén)密封 鑿除剩余洞門(mén)砼并將鋼筋等雜物取出 掌子面形成泥水壓力 完善洞門(mén)密封系統(tǒng) 拼裝負(fù)環(huán)管片開(kāi)始盾構(gòu)試掘進(jìn) 完善后配套拖車走行系統(tǒng)及運(yùn)輸 軌線 盾尾通過(guò)密封后開(kāi)始同步注漿 盾構(gòu)正常的循環(huán)掘進(jìn) 圖 7 5 3 盾構(gòu)始發(fā)流程圖 始發(fā)端頭地層加固及效果檢查 盾構(gòu)機(jī)主機(jī)組裝、空載調(diào)試 安裝反力架及支撐 豎井內(nèi)安裝珩架結(jié)構(gòu)供后配套。 (2） 始發(fā)洞門(mén)破除 始發(fā)洞門(mén)破除 的主要目的是 給盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)進(jìn)入洞門(mén) 位置留有足夠的空間，防止由于刀盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)損壞洞門(mén)密封的簾布橡膠板 ，使盾構(gòu)機(jī)順利進(jìn)入端頭圍巖。 盾構(gòu)始發(fā)施工工藝流程圖 (1）始發(fā)洞門(mén)的地層處理 在盾構(gòu)始發(fā)前，一般要根據(jù)洞口地層的穩(wěn)定情況評(píng)價(jià)地層，并采取有針對(duì)性的處理措施。 盾構(gòu)始發(fā) 是 指盾構(gòu)從組裝調(diào)試，到盾構(gòu)完全進(jìn)入?yún)^(qū)間隧道并完成試掘進(jìn)為止的施工過(guò)程。在完成了各項(xiàng)目的檢測(cè)和調(diào)試合格后，即可認(rèn)定盾構(gòu)機(jī)已具備工作能力，可以進(jìn)行初始掘進(jìn)工作。 調(diào)試工作完成后設(shè)備應(yīng)該達(dá)到合同規(guī)定的技術(shù)狀態(tài)。負(fù)載調(diào)試的主要目的是檢查各種管線及密封設(shè)備的負(fù)載能力， 對(duì)空載調(diào)試不能完成的工作進(jìn)一步完善，以使盾構(gòu)機(jī)的各個(gè)工作系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)達(dá)到滿足正常生產(chǎn)要求的工作狀態(tài)。主要調(diào)試內(nèi)容為：配電系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、注漿系統(tǒng)以及各種儀表的校正。 3)盾構(gòu)機(jī)調(diào)試 (1)空載調(diào)試 盾構(gòu)機(jī)組裝和管線連接完畢后 ,即可進(jìn)行空載調(diào)試。每班作業(yè)前按 起重作業(yè)安全操作規(guī)程及盾構(gòu)機(jī)制造商的組裝技術(shù)要求進(jìn)行班前交底，完全按有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。 ③ 組裝安全措施 盾構(gòu)機(jī)的市內(nèi)運(yùn)輸委托給專業(yè)的大件運(yùn)輸公司運(yùn)輸 ； 吊裝由具有資質(zhì)的專業(yè)隊(duì)伍負(fù)責(zé)起吊。 組裝前對(duì)所使用設(shè)備、工具進(jìn)行安全檢查，杜絕一切安全隱患，保證組裝過(guò)程的安全順利進(jìn)行。 對(duì)于機(jī)械部件的組裝，組裝前需要弄清其結(jié)構(gòu)及安裝尺寸的關(guān)系，螺栓連接緊固的具體要求等機(jī)械安裝的基本常識(shí)，同時(shí)自始至終保持清潔的習(xí)慣。履帶吊機(jī)工作區(qū)應(yīng)鋪設(shè)鋼板，防止地層不均勻沉陷。 ②組裝技術(shù)措施 盾構(gòu)組裝前制定詳細(xì)的組裝方案與計(jì)劃，向所有參加組裝的人員進(jìn)行技術(shù)交底，同時(shí)組織經(jīng)過(guò)技術(shù)培訓(xùn)的有經(jīng)驗(yàn)人員組成組裝班組。 主機(jī)下井順序?yàn)椋郝菪斔蜋C(jī)→前體→中體→刀盤(pán) →安裝機(jī)→盾尾。 后配套拖車組裝順序：拖車起吊→拖車下井→風(fēng)管下井→拖車后移。 2)盾構(gòu)機(jī)的組裝 本工程兩臺(tái)盾構(gòu)機(jī)均在塔子山公園站盾構(gòu)始發(fā)井組裝、調(diào)試，先進(jìn)行車站東端右線盾構(gòu)機(jī)（ 11盾構(gòu)）的組裝，往沙河堡站方向掘進(jìn)；后進(jìn)行車站西端右線盾構(gòu)機(jī)（ 10盾構(gòu)）的組裝，往鋼管廠站方向掘進(jìn)。 (7)鋪設(shè)盾構(gòu)機(jī)的始發(fā)托架和后續(xù)臺(tái)車的軌道。 (5)履帶吊 機(jī)及兩臺(tái)平板拖車及吊具準(zhǔn)備好。 (3)清除地面及井下場(chǎng)地多余物體，保證吊裝場(chǎng)地和空間的需求；吊機(jī)設(shè)定的現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地硬化完成地基加固；全部吊車擺設(shè)和汽車行車通道鋪設(shè) 20mm 鋼板。 盾構(gòu)機(jī)組裝及調(diào)試 1)組裝準(zhǔn)備工作 (1)完成盾構(gòu)始發(fā)站軌道、電力、照明、消防、輔助設(shè)施的配套工作。 磷酸氫二鈉對(duì)初凝時(shí)間的影響 磷酸氫二鈉與水泥重量的百分比（ %） 初凝時(shí)間 (s) 0 105 2 300 562 1020 滲入性注漿按試驗(yàn)所確定的壓力及注漿量施工，無(wú)試驗(yàn)條件時(shí)按注漿半徑 20cm，由大向小調(diào)整，選定壓力及注漿量。 封閉工作面 備料 拌漿 準(zhǔn)備 跟管鉆孔 連接注漿管路 注漿 結(jié)束 機(jī)具檢修 加工鋼管 記錄分析 第 28 頁(yè)共 58 頁(yè) 注水泥與水玻璃雙液漿時(shí)，用磷酸氫二鈉改性水玻璃來(lái)控制初凝時(shí)間。漿液可用拌合機(jī)攪拌。在下管之前報(bào)請(qǐng)監(jiān)理工程師對(duì)鉆孔情況進(jìn)行檢查，經(jīng)檢查合格后進(jìn)行下道工序的施工。 （ 5）布管 超前大管棚僅在拱部 120176。鉆進(jìn)過(guò)程中采用全 站儀觀測(cè)檢查鉆孔的偏斜度，若發(fā)現(xiàn)有偏斜應(yīng)及時(shí)糾偏。鉆頭放在需鉆進(jìn)的圍護(hù)樁樁面上，用水平尺或連通管調(diào)平鉆桿，然后將鉆桿調(diào)為設(shè)計(jì)的外插角度，在鉆孔時(shí)發(fā)現(xiàn)鉆進(jìn)偏斜等情況時(shí)應(yīng)及時(shí)調(diào)整，保證以后的鉆孔精度。外插角安裝固定（導(dǎo)向管通過(guò)在洞門(mén)圈梁上的預(yù)埋鋼筋來(lái)加以固定）。 第 27 頁(yè)共 58 頁(yè) 2)工藝流程 管棚施工工藝流程圖 3)施工方法 (1)測(cè)定孔位 用全站儀測(cè)定鉆孔孔位，并用紅油漆標(biāo)注在掌子面上。注漿采用 KBY50/70 型雙液注漿 泵，注漿參數(shù)見(jiàn)下表，注漿量根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況調(diào)整。 注漿順序先下后上，全孔可采用后退式分段注漿方式。 注漿漿液采用水泥 水玻璃漿液，兩者的體積比為： 1：（ ～ 1）；水泥漿水灰比 ：1～ 1： 1，水玻璃模數(shù) ～ ，水玻璃濃度 35Be。鉆頭用長(zhǎng)約 150mm 的φ 121 鋼管，并在鋼管一端管口焊接合金制成。注漿鋼管上鉆注漿孔，孔徑φ 10mm，孔間距 200mm，呈 梅花形布置，鋼管尾部 2m 不鉆花孔作為止?jié){段。兩節(jié)之間用絲扣連接，絲扣螺紋段長(zhǎng)度大于 150mm。管棚分節(jié)為： 3m179。鉆機(jī)工作平臺(tái)鋼管支架上縱向長(zhǎng)度 。管棚孔口位置在盾構(gòu)拱部開(kāi)挖輪廓線外 200mm 位置布置，鋼管環(huán)向中心間距 400mm，外插角度 1176。 1)大管棚施作技術(shù)措施 大管 棚施工作技術(shù)主要用于塔子山公園站東端頭，結(jié)合秀水園小區(qū) 5號(hào)樓房屋基礎(chǔ)加固施工。螺旋輸送機(jī)上設(shè)有 2╳ 4個(gè)添加劑注入口，有利于減少碴土對(duì)螺旋輸送機(jī)的磨損和形成加強(qiáng)土塞效應(yīng)，防止噴涌。由于主驅(qū)動(dòng)尺寸較大，導(dǎo)致螺旋輸送機(jī)的尺寸則受到限制，只能設(shè)計(jì)為Φ 800mm。 在螺旋上以栓接方式固定的耐磨保護(hù)，設(shè)計(jì)從而易于更換。這將幫助改進(jìn)渣土改良，有助于防止渣土在中間部分形成泥餅。 ④ 中心注射點(diǎn) 中心回轉(zhuǎn)單元帶有 4條泡沫管路和 1條高壓水沖洗水管， 4條泡沫管路為開(kāi)挖面注射添加劑，改良土質(zhì)。 ②刀具：初裝刀包括 4把中心 17雙刃滾刀， 26 把 17單刃滾刀， 8把鏟刀和 42 把刮刀（寬度 160mm，其中一把裝有磨損探測(cè)裝置）刀盤(pán)所有初裝滾刀均可以與貝殼刀互換，對(duì)地層適應(yīng)能力強(qiáng)。改進(jìn)主要包括以下幾個(gè)方面： (1)刀盤(pán)設(shè)計(jì)特點(diǎn)： ①面板式，中心安裝中心雙刃滾刀，加大了中心開(kāi)口。隨著 TBM 掘進(jìn)技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，它將為隧道工程的發(fā)展注入新的活力，加速公路、鐵路、水利、水電、煤礦、城市交通等建設(shè)，為擴(kuò)大人類生存空間，在時(shí)間上和空間上縮短人與人之間的距離做出貢獻(xiàn)。從目前的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看， TBM 可能走向兩極化：一是造價(jià)低廉，功能單一， 適用于單一地質(zhì)條件的 TBM；二是造價(jià)昂貴，適用于復(fù)雜地質(zhì)的多功能 TBM ；同時(shí)， TBM 的動(dòng)力裝備也將進(jìn)一步增強(qiáng)。 掘進(jìn)技術(shù)的展望 從鉆爆法技術(shù)發(fā)展到 TBM 掘進(jìn)技術(shù)，其發(fā)展的動(dòng)力是來(lái)源于人們對(duì)快 速、安全、文明隧洞施工的追求；同樣， TBM 掘進(jìn)技術(shù)的未來(lái)也將以此為動(dòng)力而得到發(fā)展。 巖爆段掘進(jìn)的處理 巖爆 —— 特點(diǎn)是存在出現(xiàn)巖塊彈射的可能性，一旦發(fā)生，會(huì)危及到人員和設(shè)備的安全。 設(shè)備掘進(jìn)區(qū)涌水的施工處理 首先判斷或探明水文地質(zhì)條件及圍巖穩(wěn)定條件，在保障圍巖穩(wěn)定和設(shè)備、人員安全的條件下掘進(jìn)，盡可能的減少涌水對(duì)施工造成大的影響。 ⑶ 在工程開(kāi)挖前，預(yù)計(jì)涌 水量大的地段、軟弱地層宜采用預(yù)注漿處理；開(kāi)挖后有大股涌水或大面積滲漏水時(shí)，應(yīng)采用圍巖注漿防水處理。 承壓水的處理 ⑴ 當(dāng)預(yù)計(jì) TBM設(shè)備掘進(jìn)掌子面前方有承壓水，而且排放不會(huì)影響圍巖穩(wěn)定，可采用超前鉆孔排水。 ⑶ 遇到裂隙發(fā)育、涌水量大的破碎帶，并且破碎帶含承壓水層，巖石的導(dǎo)水性及富水性較好，可采用排堵結(jié)合的施工方法。 第 23 頁(yè)共 58 頁(yè) ⑵ 處理涌水主要有引排和封堵兩種措施。因而，處理方案應(yīng)堅(jiān)持 的原則為：預(yù)測(cè)先行，預(yù)防為主；防微杜漸，確保安全。 斷層帶加固 在 TBM設(shè)備通過(guò)斷層帶后，盡快加固圍巖，主要是沿隧道周圍鉆孔對(duì)圍巖進(jìn)行固結(jié)灌漿，地下水豐富時(shí)，對(duì)灌漿厚度、長(zhǎng)度加強(qiáng)控制。 ⑺ 及時(shí)調(diào)整設(shè)備的技術(shù)參數(shù) ，降低對(duì)巖面的承壓力，減少擾動(dòng)，保護(hù)圍巖，盡量減少剝落坍塌量。 ⑸ 若鋼拱架受壓變形應(yīng)及時(shí)用型鋼加固，其連接要牢固，底部?jī)蛇叴蜴i腳錨桿，以有效控制拱架變形、穩(wěn)定圍巖，確保安全及主機(jī)順利通過(guò)。 ⑶ 對(duì)坍塌區(qū)用鐵皮封堵，噴混凝土封閉，及時(shí)快速灌注混凝土，對(duì)范圍大 且坍塌于護(hù)盾上的坍腔回填時(shí)，為減少等強(qiáng)時(shí)間，提高工效，在混凝土中加入適量速凝劑（速凝劑量適中，以保證混凝土有一定的流動(dòng)性，以確保坍腔回填密實(shí)）。 ⑴ TBM設(shè)備掘進(jìn)至斷層破碎帶時(shí)，由 于掌子面附近的圍巖破碎、松散， TBM設(shè)備刀盤(pán)應(yīng)頂在掌子面上，暫不后退，更不能在無(wú)推進(jìn)的狀態(tài)下，轉(zhuǎn)動(dòng)刀盤(pán)進(jìn)行掘進(jìn)開(kāi)挖出渣，否則，會(huì)造成刀盤(pán)前部更大范圍坍塌，形成空穴，而一旦形成刀盤(pán)前部的空洞，處理起來(lái)困難更大，而且會(huì)延誤工期。 ⑵ 在設(shè)計(jì)或監(jiān)理人的指導(dǎo)下，采取超前灌漿、超前小導(dǎo)管注漿、超前錨桿等處理措施，進(jìn)行預(yù)處理。 Ⅴ 類圍巖 —— 特點(diǎn)是圍巖極不穩(wěn)定，隨時(shí)將產(chǎn)生變形和塌方，且較為嚴(yán)重，多出現(xiàn)在破碎帶發(fā)育部位，并有可能伴隨涌水等 ，通過(guò)Ⅴ 類圍巖 洞段時(shí) 控制掘進(jìn)速度 ， 施工的重點(diǎn)是加強(qiáng)短期超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，并配合超前鉆孔探測(cè)，存在問(wèn)題將立即停機(jī)進(jìn)行超前地質(zhì)處理；掘進(jìn)過(guò)程中，進(jìn)行鋼支撐、錨桿、掛網(wǎng)、噴混凝土及排水等措施的處理加固，并控制 TBM設(shè)備機(jī)頭方向，防 止 機(jī)頭下沉、傾斜，偏離掘進(jìn)方向，確保 TBM設(shè)備快速、順利通過(guò)不良地質(zhì)體地段。 Ⅳ 類圍巖 —— 特點(diǎn)是巖體不穩(wěn)定，圍巖自穩(wěn)時(shí)間較短，不及時(shí)支護(hù)隨時(shí)可能發(fā)生規(guī)模較大的變形和破壞，控制施工掘進(jìn)速度。 Ⅱ 類圍巖 —— 特點(diǎn)是圍巖強(qiáng)度較高，穩(wěn)定性好，不會(huì)產(chǎn)生塑性變形，但局部可能有掉塊， 控制掘進(jìn)速度 ，并在施工中不斷的調(diào)整；施工的重點(diǎn)是加強(qiáng)對(duì)不同地質(zhì)結(jié)構(gòu)體的穩(wěn)定進(jìn)行定性判斷，并及時(shí)跟進(jìn) 系統(tǒng) 錨桿加固；加強(qiáng)刀具的冷卻，適時(shí)判斷刀具的磨損程度，并及時(shí)更換；加強(qiáng) 整機(jī)的維修、保養(yǎng)、保養(yǎng)，后配套系統(tǒng)及輔助系統(tǒng)的協(xié)調(diào)管理，從而保持 TBM設(shè)備高效的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。 第 21 頁(yè)共 58 頁(yè) 超前小導(dǎo) 管注漿 在斷層破碎帶等洞段，由于圍巖易產(chǎn)生塌方，故施工前可采用超前小導(dǎo)管注漿進(jìn)行預(yù)支護(hù)。 TBM超前支護(hù) 在本工程施工圖紙或監(jiān)理工程師指示的特殊洞段及不良地質(zhì)洞段的施工，包括自穩(wěn)時(shí)間較短的軟弱破碎巖體、斷層破碎帶，以及大面積淋水或涌水地段，采用設(shè)備自身攜帶的超前鉆機(jī)，在監(jiān)理工程師的批準(zhǔn)或指示下進(jìn)行超前支護(hù)。前后相鄰拱架之間以鋼筋焊結(jié)連接。 鋼拱架安裝器完成拼裝、架設(shè)鋼拱架的作業(yè)。 噴射操作手和輸送泵操作手之間設(shè)無(wú)線聯(lián)絡(luò)，及時(shí)調(diào)整設(shè)備工作參數(shù)。范圍的噴射作業(yè)，進(jìn)行噴射作業(yè)時(shí)根據(jù)地質(zhì)情況及時(shí)調(diào)整噴頭到巖面 的距離和速凝劑泵的流量，或考慮在混凝土中添加納米材料。混凝土運(yùn)輸?shù)?TBM上后，利用吊機(jī)將混凝土罐吊運(yùn)到輸料皮帶后方放置平穩(wěn)，做好噴射混凝土的準(zhǔn)備工作。鋼筋網(wǎng)安裝器將網(wǎng)片頂起移動(dòng)到安裝位置舉升到巖面，通過(guò)錨桿尾部的墊板和設(shè)置φ 8的鋼筋進(jìn)行固定。 預(yù)應(yīng)力錨索 在實(shí)際施工過(guò)程中根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工和地質(zhì)情況設(shè)置一定的預(yù)應(yīng)力錨索，施工部位根據(jù)施工情況定。 ⑷ 裝好注水管，將錨桿桿體送入鉆孔中，應(yīng) 使托板與巖面 緊貼。 ⑵ 水脹式錨桿應(yīng)輕拿輕放，嚴(yán)禁損傷其末端的注液嘴 。 水脹式錨桿的施工 在軟弱、破碎、高地應(yīng)力、圍巖變形大的洞段，根據(jù)施工圖紙及監(jiān)理人的指示，設(shè)置水脹式錨桿。用 20t級(jí)錨桿張拉機(jī)拉或用扭力扳手?jǐn)Q緊，擰緊力矩 400～ 。 ⑸ 錨墊口套管混凝土基座施工：為保證預(yù)應(yīng)力張拉及減少預(yù)應(yīng)力損失，錨墊口套管混凝土基座應(yīng)在注漿完成后進(jìn)，錨墊口套管外用 C40鋼筋砼作混凝土座，基座平面應(yīng)與錨墊口套管口垂直、表面刮平。用純純水泥漿，水灰比 W／ C＝ ～ 。 ⑷ 注漿：用中空錨桿專用注漿泵進(jìn)行反循環(huán)注漿法施工。 ⑶ 安裝錨桿：將錨桿慢慢地插入孔中，就位。在套管兩端鉆防黃油注漿孔，以便灌注黃油時(shí)注油與排氣。對(duì)于Φ 25 錨桿，鉆頭使用 Φ 42mm～Φ 46mm。 自鉆式中空注漿錨桿的施工 特點(diǎn)與構(gòu)造：由中