【正文】 初期掘進(jìn)時的注意事項 初期掘進(jìn)時，由于機(jī)械的狀況，地層的狀況等有很多未知數(shù)，同時操作人員、施工人員等的技術(shù)或者機(jī)器的習(xí)慣性方面可能會有不足，因此必須進(jìn)行慎重的施工作業(yè)。同時，在始發(fā)部位由于上覆土較薄，在設(shè)定泥水壓力時要注意不產(chǎn)生往地面上噴發(fā)。為此，可在掘進(jìn)開始時設(shè)定一個較低的泥水壓力，然后一邊觀察掘進(jìn)的狀況和周圍地層的狀況，慢慢地提高泥水壓力，直到達(dá)到預(yù)定的壓力。 （ b）泥水壓力的討論 初期掘進(jìn)時，洞口部位（洞口襯墊）的止水性能不可能做到萬無一失，另外，地基加固部位當(dāng)泥水壓力過高時會使得加固部分破壞，而導(dǎo)致泥水噴發(fā)出去，引起加固效果降低，從而可能對地面產(chǎn)生惡劣影響。 ① 可以收納后方設(shè)備（列車）的可能的長度 ② 管片和地層間的周邊摩擦力大于 TBM 推進(jìn)反力時所需的長度 ③ 地上重要的結(jié)構(gòu)物的位置 以及 ④ 周圍地層的狀況 根據(jù)本工程的實際，預(yù)先決定采用 53 環(huán)（ ） 。 ? 臨時管片設(shè)置 ? 拆除臨時墻 初期掘進(jìn)準(zhǔn)備工作 艙內(nèi)填充泥水 TBM 始發(fā) 進(jìn)入地基加固范圍內(nèi) 增大泥水壓力 TBM 推入地層內(nèi) TBM 推進(jìn) 圖 初期掘進(jìn)的施工流程 （ 1） 初期掘進(jìn)施工 始發(fā)洞口的臨時墻拆除完后，迅速開始初期掘進(jìn)的工作。 萬一地基加固不充分，而擔(dān)心有地下水流進(jìn)來的時候，馬上用噴射混凝土等將其堵塞好，從洞口開始進(jìn)行追加的地基加固，使其具有充分的防水效果。 在始發(fā)部的圓形洞口部分（洞口襯墊部位）設(shè)置施工腳手架，從上往下按順序拆除。 臨時管片在初期掘進(jìn)完成后拆除。 臨時管片在切實將 TBM 的推力傳遞到反力板的同時，為保證在其后進(jìn)行拼裝的正式管片的拼裝精 度，需要確保其真圓程度和正確的位置。 另外，根據(jù)地質(zhì)條件的不同，有可能有地下水滲漏而誘發(fā)大規(guī)模的地面沉降的地區(qū)，對于這些地方，不光施以上述的高壓旋噴攪拌以外，還要同時采用注漿的方法以提高防水性能。 施工從地面上進(jìn)行實施。 決定加固范圍以及選用的加固材料（施工方法）時，有必要對地層的地質(zhì)條件和狀況，地層強度、地下水的狀況等作調(diào)查，然后據(jù)此來決定。 為了防止出現(xiàn)上述情況，需要事先對始發(fā)部位周圍的地層進(jìn)行加固，使得地層可以自立。一般的始發(fā)順序為： TBM 安裝 → 拆除臨時墻 → TBM 推進(jìn) 但這時將臨時墻拆除而形成掘進(jìn)用的開口時，會使前方地層成為一時的無支撐的開放狀態(tài)。當(dāng)?shù)竭_(dá)可以進(jìn)行掘進(jìn)的狀態(tài)時，進(jìn)行以下的準(zhǔn)備工作后開始進(jìn)行掘進(jìn)。（這個空氣排出管以后可以用作注漿孔以保證該連接部位的密閉性能）。該襯墊為混凝土結(jié)構(gòu)，在澆筑混凝土?xí)r，設(shè)置襯墊的框架，待混凝土硬化后，在框架上安裝橡膠材料，固定好。 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、壁后注漿材料而實施的施工措施。 承臺 TBM ＴＢＭ 始推臺架 管片搬入 反力墻 臨時管片 地基加固 圖 掘進(jìn)準(zhǔn)備工作概要 出洞口 臨時隔墻 （2） 反力墻的設(shè)置 反力墻在 TBM 始推時提供支持力，在初期掘進(jìn)的時候使用（即到光靠管片的摩擦力就可以得到所需的反力為止）。 30176。工作井的底板混凝土和始推臺架一塊作為始推時的基礎(chǔ)，因此其設(shè)置的位置、高度等的精度要求很高。 始推洞口作業(yè) ＴＢＭ出洞臺架的設(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)置始推臺架。 （其中有一部分是與 TBM 組裝同時作業(yè)）這次，初期掘進(jìn)時管片的搬進(jìn)從開挖一側(cè)來進(jìn)行。 ? 進(jìn)洞時到達(dá)隔墻內(nèi)時，必須確認(rèn)有無漏水、涌水后才能進(jìn)行解體。 盾構(gòu)機(jī)出洞或進(jìn)洞 掘削面加壓（或減壓） 掘進(jìn) ? 掘削面加壓時，監(jiān)視洞口襯墊的狀況（有無翻開 ? 斷開） 同時監(jiān)視加壓管的動作情況 ? 充分監(jiān)視推力，不能勉強推進(jìn)，設(shè)定合適的掘進(jìn)速度（ 1~5mm/min左右） ? 由于泥水壓力會在擋土墻或洞口襯墊上施加過大的力，對泥水壓力的管理將其控制在形成泥水循環(huán)所必須的最低限度。因此，在選擇盾構(gòu)機(jī)的類型規(guī)格時，選擇在掘進(jìn)途中不需要更換的規(guī)格，同時采用前方探測裝置對掘進(jìn)面前方的狀況進(jìn)行預(yù)測。 尤其是在穿越河流時，因為是在高水壓下的掘進(jìn)，要求盾構(gòu)機(jī)的密閉性能好，必須設(shè)計成為耐高水壓。 與盾構(gòu)機(jī)相關(guān)部分 本工程中使用的機(jī)器為外徑超過 11m 的大斷面盾 構(gòu)機(jī)， 1 個工區(qū)的掘進(jìn)距離也超過了2km。因此有必要從地層調(diào)查開始到擋土墻施工、地基加、加固效果檢查等制定一系列的細(xì)致的方案。 在出洞 ? 進(jìn)洞時，正如上述的流程所示，各個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)方案計劃和施工措施不當(dāng)時，往往引起大的災(zāi)害。 出洞時 ? 進(jìn)洞時 連續(xù)墻施工 、 構(gòu)筑施工 洞口設(shè)置 出洞臺架設(shè)置 組裝盾構(gòu)機(jī) 臨時管片拼裝 盾構(gòu)機(jī)試運 轉(zhuǎn) 地基加固施工 注意點 ? 存在有設(shè)想的地層條件和實際偏差的可能性→實施原位地質(zhì)調(diào)查 ? 鉆孔角度的確認(rèn)→利用測斜計等 ? 硬化材料的吐出量→異常時停下來檢查 ? 提升速度是否妥 當(dāng)→確認(rèn)確實的加固 臨時墻（擋土墻）拆除 ? 制定充分的拆除方案和涌水對策。 特別是需要注意的是“涌水對策”，在施工中要特別注意地基加固、出洞進(jìn)洞的順序等，密切監(jiān)視擋土墻的狀況，建立起一旦發(fā)生異常情況可以迅速進(jìn)行處理的管理體制。 120 秒 其他 東京電力 東京煤氣 防水路隧道 豎直變形 +20～ 40mm 沉降 20mm 沉降 4mm 出洞、進(jìn)洞等的涌水對策 在密閉型盾構(gòu)工法中，盾構(gòu)在出洞始發(fā)、進(jìn)洞到達(dá)的時候 ，由于掘削面全面敞開，是最不穩(wěn)定的狀態(tài)。 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。 15mm 變形 177。 17mm 177。 37mm 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 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。 3～ 5mm 水平變形 5mm 豎直變形177。 10mm 沉降 10mm 豎直變形 177。 已有結(jié)構(gòu)物 容許量 管理值 用途 企業(yè) 形式 鐵路軌道 國有鐵路部門 營團(tuán)地鐵 大阪市交通局 名古屋市交通局 新干線高架橋 〃 高架橋 〃 高架橋橋臺 架道橋橋臺、橋腳 橋臺、橋腳 軌道 〃 〃 〃 隧道 架道橋 （樁基礎(chǔ)） 隧道 地鐵 地下結(jié)構(gòu) 地鐵 地下結(jié)構(gòu) 相對豎直變形 5mm 水平變形 3mm 豎直變形 3mm 柱沉降量 3mm 柱相對沉降 沉降 10mm 傾斜 3 分 20 秒 豎直變形 沉降178。 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。＋φ /2）＋ Df1 c：一般范圍（Ⅰ）：（Ⅱ）和（Ⅲ）以外的范圍 （３）臨近施工的對策措施 在選擇臨近施工時的對策措施時，要對其施工難易性、安全性、工期和經(jīng)濟(jì)性等進(jìn)行綜合評價，選擇最為合適的對策方法之后，還有必要和已有結(jié)構(gòu)物的管理 者進(jìn)行充分的協(xié)商。 新結(jié)構(gòu)物采用盾構(gòu)法施工時已有結(jié)構(gòu)物為直接基礎(chǔ)、沉箱和樁基礎(chǔ)的情況下的影響范圍 a：需采取對策范圍（Ⅲ）：由①和②來決定的范圍 ① ｂ≦ Bｆ≧ 0 ② ｂ≦ max（ 3B 10m）、ｆ≧（ bB2） ? tan（ 45176。 盾構(gòu)工法產(chǎn)生的地表面沉降、周圍地層的變形、位移的原因一般來說有以下幾種。 對新結(jié)構(gòu)物在施工中必須采取對策措施，同時推測計算已有結(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，實施對策方法。另外，為了能安全順利地施工，需要對已有結(jié)構(gòu)物、周圍地層以及包括臨時結(jié)構(gòu)物在內(nèi)的新結(jié)構(gòu)物的響應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測和管理。 需 要 新結(jié)構(gòu)物在施工時一般可認(rèn)為對已有結(jié)構(gòu)物不產(chǎn)生位原則上在新結(jié)構(gòu)物施工中從該施工上進(jìn)行對策處理，推測已 有結(jié)構(gòu)物的位移和變形，與容許值進(jìn)行比較，YES YES NO NO （實施臨近施工） 注 意 范 圍 （Ⅱ） 移、變形上的有害影響，但個別會產(chǎn)生影響的范圍。 臨近程度的劃分 對策的內(nèi)容 區(qū)分 內(nèi)容 一 般 范 圍 （Ⅰ） 新結(jié)構(gòu)物在施工時不會對已有結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生位移、變形上的影響的范圍。 即將施工結(jié)構(gòu)物的規(guī)劃、設(shè)計 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。下面對討論的流程以及對策等進(jìn)行說明。 *資料 1 高水壓的施工實例（水壓在 以上） No 工程名 總長(m) 最小曲率半徑(m) 最大上覆土(m) 最大水壓(Mpa) 土質(zhì) 盾構(gòu)外徑(mm) 機(jī)種 有無鉸接 盾尾密封種類 層數(shù) 盾尾密封充填材料注入方法 軸承密封 1 八王子城遺址隧道 (第 4)工程 180 以上 塊狀砂巖 5,050 泥水 有 密封刷 4 機(jī)內(nèi)注