【正文】 壓 基地周圍的環(huán)境 有噪聲、振動(dòng) 有噪聲、振動(dòng) 有噪聲、振動(dòng) 有噪聲振動(dòng) 泥水設(shè)備噪聲 有噪聲 有噪聲 有噪聲 經(jīng)濟(jì)性 隧道長度短時(shí)，較經(jīng)濟(jì) 較經(jīng)濟(jì)、但沉降或隆起較大 隧道長度長時(shí)，較手掘式經(jīng)濟(jì) 勞務(wù)管理費(fèi)較低 泥水處理設(shè)備費(fèi)昂貴 介于機(jī)械式和泥水式中間 比泥水式盾構(gòu)經(jīng)濟(jì) 介于機(jī)械 式和泥水式中間 制作費(fèi)比例 1 B style=39。人行通道所用的走道板寬度要大于 50cm，與電機(jī)車的安全距離大于 30cm，凈空高度大于 。對泥水盾構(gòu)還應(yīng)考慮泥漿拌制及泥水分離等設(shè)施； （ 12）其它生產(chǎn)設(shè)備：一般包括油庫、危險(xiǎn)品倉庫、設(shè)備料具間、機(jī)械維修間等； （ 13）通訊設(shè)備：為了確保盾構(gòu)施工安全，隧道施工特點(diǎn)為線長，所以各作業(yè)點(diǎn)之間通訊必不可少的，目前通訊采用電話，井下使用的電話必須是防潮、防爆的，在氣壓施工閘墻內(nèi)外還須有信號(hào)聯(lián)系； （ 14）隧道斷面布置 隧道斷面布置主要考慮隧道內(nèi)的水平運(yùn)輸，水平運(yùn)輸包括車架的行走以及 管片、土箱等的運(yùn)輸，隧道內(nèi)通常采用軌道運(yùn)輸，在斷面布置時(shí)要確定軌枕的高度、軌道的軌距等主要尺寸，軌道的安裝必須規(guī)范，壓板、夾板必須齊全，防止軌距變化引起車輛出軌。 干出土可采用汽車運(yùn)輸，并配有集土坑來確保土體外運(yùn)，不影響井下盾構(gòu)施工。 根據(jù)施工現(xiàn)場的實(shí)際條件，結(jié)合所配備的起吊機(jī)械、運(yùn)輸設(shè)備組成合適的盾構(gòu)施工地面運(yùn)輸系統(tǒng)較理想的形式。并由兩路電源以保證工作面安全； （ 9）水泵房：若采用水力機(jī)械掘進(jìn)，或水力管道運(yùn)土、進(jìn)行井點(diǎn)降水措施的施工工程，應(yīng)設(shè)水泵房，泵房應(yīng)設(shè)于水源豐富處； （ 10）地面運(yùn)輸系統(tǒng)：主要通過水平垂直運(yùn)輸 設(shè)備，將盾構(gòu)施工所需材料、設(shè)備、器具運(yùn)入工作井的井底車場。backgroundcolor:00aa0039。還可根據(jù)工程或施工條件，搭設(shè)大型工棚或移動(dòng)式庶雨棚，還應(yīng)設(shè)置防水材料倉庫和烘箱； （ 5）拌漿間：拌制管片壁后注漿的漿體，并配有堆放原材料的倉庫； （ 6）配電間：應(yīng)由兩個(gè)電源的變電所供盾構(gòu)施工用電且兩路電源能互相迅速切換，以免電源發(fā)生故障而造成工程的安全事故； （ B style=39。并應(yīng)在合理位置安裝上下樓梯，以供施工人員上下作業(yè)面工作。 由于工作井平面位置的施工誤差，影響到隧道軸線與后井壁的垂直度，為了調(diào)正洞口第一環(huán)管片與井壁洞口的相交尺寸，所以后盾管片與后井壁之間產(chǎn) 生一定間隙，這間隙采用混凝土填充，可盾構(gòu)推力均勻地傳給后井壁，也為拆除后盾管片提供方便。 后座不僅要作推進(jìn)頂力的傳遞，還是垂直水平運(yùn)輸?shù)霓D(zhuǎn)折點(diǎn)。盾構(gòu)基座除承受盾構(gòu)自重外，還應(yīng)考慮盾構(gòu)切入土層后，進(jìn)行糾偏時(shí)產(chǎn)生的集中荷載。 盾構(gòu)基座可采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) (現(xiàn)澆或預(yù)制 )或鋼結(jié)構(gòu)。 盾構(gòu)基座 盾構(gòu)基座設(shè)置于工作井的底板上，用作安裝及擱置盾構(gòu)，更重要的是通過設(shè)在基座上的導(dǎo)軌，使盾構(gòu)在出洞前就有正確的導(dǎo)向。 四、勞動(dòng)力的準(zhǔn)備 根據(jù)施組中所確定的勞動(dòng)力使用計(jì)劃，組織勞動(dòng)力進(jìn)場，根據(jù)需要對施工人員進(jìn)行相關(guān)的技術(shù)培訓(xùn)，同時(shí)進(jìn)行安全、消防和文明施工等方面的教育，安排好職工的生活，向施工人員進(jìn)行技術(shù)交底和質(zhì)量交底，保證施工質(zhì)量和進(jìn)度。 構(gòu)件的準(zhǔn)備主要指管片的預(yù)生產(chǎn)，并落實(shí)運(yùn)輸、堆放，保證按時(shí)按量供應(yīng)。 三、生產(chǎn)物資的準(zhǔn)備 生產(chǎn)物資主要包括材料、構(gòu)件、施工機(jī)械。backgroundcolor:00aa0039。 編寫規(guī)范的施組還應(yīng)包括以下內(nèi)容： （ 1）組織管理體系； （ 2）質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及質(zhì)量保證措施； （ 3）安全生產(chǎn)措施； （ 4）文明施工 措施； （ 5）工程用料及施工用料使用計(jì)劃； （ 6）勞動(dòng)力使用計(jì)劃； （ B style=39。backgroundcolor:00aa0039。在隧道施工的施組中，以下工序必須明確： （ 1）施工現(xiàn)場總平面布置； （ 2）盾構(gòu)基座及后靠布置形式； （ 3）盾構(gòu)出洞時(shí)洞門密封的方式； （ 4）盾構(gòu)出洞地基加固方式； （ 5）材料垂直、水平運(yùn)輸?shù)姆绞郊八淼罃嗝娌贾茫? （ 6）盾構(gòu)推進(jìn)的方案、工藝流程； （ B style=39。 熟悉施工用機(jī)械的特點(diǎn) 熟悉盾構(gòu)機(jī)的主要施工參數(shù)及相應(yīng)的盾構(gòu)施工工法，掌握施工要領(lǐng)。 二、技術(shù)準(zhǔn)備 熟悉施工圖紙和有關(guān)的設(shè)計(jì)資料 學(xué)習(xí)工程建設(shè)單位提供的工程圖紙?jiān)O(shè)計(jì)和有關(guān)的地質(zhì)資料、施工驗(yàn)收規(guī)范和有關(guān)的技術(shù)規(guī)定，通過學(xué)習(xí)充分了解和掌握設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)意圖、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求，在開工前或分項(xiàng)工程實(shí)施前應(yīng)有設(shè)計(jì)單位進(jìn)行設(shè)計(jì)交底。由于管片鋼模，加工工藝復(fù)雜，故加工周期較長。 盾構(gòu)選型 根據(jù)隧道所經(jīng)過的地層地質(zhì)及地面構(gòu)筑物情況、施工進(jìn)度、經(jīng)濟(jì)性等條件進(jìn)行盾構(gòu)選型，確定所用的盾構(gòu)類型（詳見第本章第一節(jié)）。 第三節(jié) 盾構(gòu)法施工準(zhǔn)備 一、盾構(gòu)法施工的前期準(zhǔn)備 始發(fā)井土建結(jié)構(gòu)完成 盾構(gòu)的始發(fā)井土建結(jié)構(gòu)完成后方可進(jìn)行盾構(gòu)施工，始發(fā)井內(nèi)須預(yù)留盾構(gòu)出洞的洞門，洞圈一般為鋼結(jié)構(gòu)，以便安裝盾構(gòu)出洞的止水裝置。因此，在粘性土體中，作用于盾構(gòu)工作面處的土體垂直力γ .H、氣壓強(qiáng)度 P0 以及土體的不排水剪切強(qiáng)度 Cu 存在如下關(guān)系： γ H － P0 ≤ 6 Cu (5－ 22) 若滿足以上條件，則認(rèn)為盾構(gòu)工作面是穩(wěn)定的。試驗(yàn)的結(jié)果表明，在軟土地層中，垂直作用于進(jìn)土門上的土壓σ a 與進(jìn)土門部位的覆土H、土體重度γ及地層的不排水抗剪強(qiáng)度 Cu 存在如下關(guān)系： σ a =γ .H － (68) Cu (5－ 20) 當(dāng)進(jìn)土門向盾構(gòu)外部推動(dòng)時(shí)，作用在進(jìn)土門上的土壓為： σ P=γ .H － (68) Cu (5－ 21) 式中的系數(shù) (68)與土質(zhì)無關(guān)，只與進(jìn)土門的形狀或盾構(gòu)工作面的支承條件有關(guān)。選擇盾構(gòu)的種類要求掌握不同盾構(gòu) 的特征，表 51 所列是各種盾構(gòu)選型的要點(diǎn)，同時(shí)，還要逐個(gè)研究以下項(xiàng)目： (1) 開挖面有無障礙物； (2) 氣壓施工時(shí)開挖面能否自立穩(wěn)定； (3) 用氣壓其它輔助施工法后開挖面能否穩(wěn)定； (4) 擠壓推進(jìn)、切削土加壓推進(jìn)時(shí)，開挖面能否自立穩(wěn)定； (5) 開挖面在加水壓、泥壓、泥水壓作用下，能否自立穩(wěn)定； (6) 經(jīng)濟(jì)性。 五、盾構(gòu)選型 盾構(gòu)法施工的地層都是復(fù)雜多變的，因此對于復(fù)雜的地層要選用較為經(jīng)濟(jì)的盾構(gòu)是當(dāng)前的一個(gè)難題。7－刀盤支架； 8－隔壁； 9－排障進(jìn)入口 螺旋輸送機(jī)靠轉(zhuǎn)速來控制出土量，出土量要密切配合刀盤的切削速度 ，以保持密封艙內(nèi)充滿泥土而又不致過于飽和。color:white。 所謂土壓平衡，就是盾構(gòu)密封艙內(nèi)始終充滿了用刀盤切削下來的土，并保持一定壓力平衡開挖面的土壓力。 圖 510 泥水加壓盾構(gòu)示意圖 土壓平衡式盾構(gòu) (見圖 511) 這種盾構(gòu)又稱削土密封式或泥土加壓式盾構(gòu)，是在上述兩種機(jī)械式盾構(gòu)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的適用于含水飽和軟弱地層中施工的新型盾構(gòu)。 但泥水盾構(gòu)的輔助配套設(shè)備多，首先要有一套自動(dòng)控制和泥水輸送系統(tǒng)，其次還要有一套泥水處理系統(tǒng)，所以泥水盾構(gòu)的設(shè)備費(fèi)用較大。因此，若在上述局部氣壓的密 (如圖為泥水式盾構(gòu)，泥水加壓平衡式盾構(gòu) )封艙內(nèi)用泥水或泥漿來代替壓縮空氣，這樣既可利用泥水壓力來支撐開挖面土體，又可大大減少泄漏。 泥水式盾構(gòu)和泥水加壓平衡盾構(gòu) (見圖 510) 前面敘述了局部氣壓盾構(gòu)的技術(shù)難題是連續(xù)出土與壓縮空氣的泄漏問題。而正常施工中，艙 內(nèi)壓力控制不好，正面土體穩(wěn)定就沒有保證，也將直接影響施工。7－管片 8－管片拼裝機(jī) 9－伸縮接頭 但局部氣壓盾構(gòu)的一些技術(shù)問題， 目前未得到很好地解決，這主要是： (1) 從密封艙內(nèi)連續(xù)向外出土的裝置，還存有漏氣和使用壽命不長的問題； (2) 盾尾密封裝置還不能完全阻止壓力艙內(nèi)的壓縮空氣通過開挖面經(jīng)盾構(gòu)外表至盾尾處泄漏； (3) 襯砌環(huán)接縫防止不了壓力艙內(nèi)的氣體、經(jīng)過盾構(gòu)外表通至盾構(gòu)后部管片縫隙滲入隧道內(nèi)。color:white。這樣，襯砌拼裝和隧道內(nèi)其他施工人員，就可不在氣壓條件下工作，這無疑有很大的優(yōu)越性。 現(xiàn)在介紹三種常用的機(jī)械式盾構(gòu)： 局部氣壓式盾構(gòu)（見圖 5－ 9） 這種盾構(gòu)系在開胸機(jī)械式盾構(gòu)的切口環(huán)和支承環(huán)之間裝上隔板，使切口環(huán)部分形成一個(gè)密封艙，艙中輸入壓縮空氣，以平衡開挖面的土壓力，保證正面土體自立而不坍塌。 (四 )、機(jī)械式盾構(gòu) 機(jī)械式盾構(gòu)是在手掘式盾構(gòu)的切口 部分裝上一個(gè)與盾構(gòu)直徑一般大小的大刀盤，用它來實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)施工的全斷面切削開挖。土體較硬可安裝軟巖掘進(jìn)機(jī)。 網(wǎng)格盾構(gòu)也僅適用于松軟可塑的粘土層，當(dāng)土層含水量大時(shí)，尚需輔以降水、氣壓等措施。當(dāng)盾構(gòu)向前掘進(jìn)時(shí)土體被網(wǎng)格切成條狀，進(jìn)入盾構(gòu)后運(yùn)走；當(dāng)盾構(gòu)停止推進(jìn)時(shí)，網(wǎng)格起到支護(hù)土體的作用，從而有效 地防止了開挖面的坍塌。7。color:white。7— 盾構(gòu)鋼殼； 8— 開挖面鋼網(wǎng)格； 9— 轉(zhuǎn)盤， 10— 裝土車。color:white。backgroundcolor:00aa0039。 圖 5－ B style=39。 擠壓式盾構(gòu)僅適用于松軟可塑的粘性土層，適用范圍較狹窄。 (二 )、擠壓式盾構(gòu) 擠壓式盾構(gòu)（見圖 5－ 6）的開挖面用胸板封起來，把土體擋在胸板外，對施工人員是比較安全、可靠，沒有塌方的危險(xiǎn)，當(dāng)盾構(gòu)推進(jìn)時(shí)，讓土體從胸板局部開口處擠入盾構(gòu)內(nèi)， 圖 56 擠壓式盾構(gòu)示意圖 然后裝車外運(yùn)，不必用人工挖土，勞動(dòng)強(qiáng)度小，效率也成倍提高。 圖 5－ 5 手掘式盾構(gòu)示意圖 它的主要缺點(diǎn)有： 在含水地層中，當(dāng)開挖面出現(xiàn)滲水、流砂時(shí)，必須輔以降水、氣壓等 地層加固等措施； 工作面若發(fā)生塌方時(shí)，易引起危及人身及工程安全事故； 勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低、進(jìn)度慢，在大直徑盾構(gòu)中尤為突出。在松散的砂土地層，可以按照土的內(nèi)摩擦角大小將開挖面分為幾層，這時(shí)的盾構(gòu)就被稱為棚式盾構(gòu)見圖 5－ 5。為此盾構(gòu)的種類按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和開挖方法 來分，主要可分為四大類，如下： 敞開式 手掘式盾構(gòu) 正面支撐式 棚式 全擠壓 擠壓式盾構(gòu) 局部擠壓 網(wǎng)格 正、反鏟 半機(jī)械式盾構(gòu) 螺 旋切削 軟巖掘進(jìn)機(jī) 開胸大刀盤切削 機(jī)械式盾構(gòu) 局部氣壓 閉胸式 泥水加壓 土壓平衡 (一 )、手掘式盾構(gòu) 手掘式盾構(gòu)是結(jié)構(gòu)最簡單、配套設(shè)備少、因而造價(jià)也最低，制造工期短。backgroundcolor:00aa0039。盾構(gòu)總推力也可按經(jīng)驗(yàn)公式求得： Fj＝ Pj π D2/4 (5－ 19) 式中 Fj－盾構(gòu)的總推力 (kN) pj－開挖面單位截面積的推力 (kN) a. 人工開挖、半機(jī)械化開挖盾構(gòu)、機(jī)械化開挖盾構(gòu)： Pj＝ B style=39。backgroundcolor:00aa0039。 F5＝ (kN) (5－ 16) 6. F6－后方臺(tái)車的牽引阻力； F6＝μ (kN) (5－ 1B style=39。 (2) 盾構(gòu)采用機(jī)械化開挖時(shí)，為作用在切削刀盤上的推進(jìn)阻力。 盾 構(gòu)的總推進(jìn)力必須大于各種推進(jìn)阻力的總和，否則盾構(gòu)無法向前推進(jìn)。 盾尾長度 Lt 盾尾長度取決于管片的形狀和寬度： Lt =K. Wc + Ls + C (5－ 10) 式 5－ 10 中 ： K － 常數(shù)，一般取 ～ ,這與是否需