盾构法隧道结构形式
1）采用圆形装配式钢筋混凝土衬砌。在满足工程正常使用、受力、防水的
要求的前提下，优先选用装配式钢筋混凝土单层衬砌。
2）装配式衬砌宜采用接头具有一定刚度的柔性结构。
3）在联络通道（与正线隧道相接的）门洞区段范围的装配式衬砌，应优先
选择钢筋混凝土管片，并采取相应的构造措施，同时采取防腐蚀、防火等措施。
2.7 盾构法隧道工程防水施工工艺标准 2.7.1 总则 2.7.1.1 适用范围 本标准适用在软土和软岩中采用盾构掘进和拼装钢筋混凝土管片方法修建的区间隧道结构防水施工。 2.7.1.2 编制参考标准及规范 （1）《地下防水工程质量验收规范》GB 50208-2002 （2）《地下工程防水技术规范》GB 50108-2001 （3）《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300-2001 2.7.2 术语、符号 2.7.2.1 术语 （1）盾构法：采用盾构掘进机进行开挖，钢筋混凝土管片、复合式管片、砌块、现浇混凝土等作为衬砌支护的隧道暗挖施工法。 2.7.3 基本规定 2.7. 3.1 地下工程的防水等级分为4 级，各级标准应符合《地下防水工程质量验收规范》GB 50208-2002 3.0.1 条的规定。 2.7. 3.2 地下工程的防水设防的要求，应按《地下防水工程质量验收规范》GB 50208-2002表3.0.2-2 的规定选用。 2.7. 3.3 不同防水等级盾构隧道的衬砌防水措施应符合表2.7.3.3 规定: 不同防水等级盾构隧道的衬砌防水措施表2.7.3.3 2.7. 3.4 管片防水涂层必须由相应资质的专业防水队伍进行施工。 2.7. 3.5 管片外防水涂层和管片接缝所使用的防水材料，应有产品合格证和性能检测报告，材料的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求；不合格的材料不得在工程中使用。 2.7.4 施工准备 2.7.4.1 技术准备 (1)施工单位应认真学习图纸，并进行图纸自审、会审工作，以便理解盾构施工中防水工程的施工要点。 (2)依据工程总施工组织设计的原则，编制防水工程施工方案，明确工艺流程，指导施工。 (3)根据穿越土层的工程水文地质特点辅以以下相应技术措施： 1)疏于掘进土层中地下水的措施；
目录 1.工程概况 (1) 1.1驷马桥北站～动物园站区间 (1) 1.2动物园站～熊猫大道站区间 (1) 2.工程数量 (1) 2.1嵌缝 (2) 2.2吊装孔封堵 (2) 3.人员配置 (2) 4.施工方案 (3) 4.1嵌缝作用和目的 (3) 4.2嵌缝施工 (4) 4.3吊装孔封堵 (4) 4.4脚手架搭 (4) 五、进度计划 (5) 六、工程质量保证措施 (5) 七、安全生产 (5) 八、文明施工 (6) 九、应急措施 (7)
áa??í¨μào?±??)?D??à?3ì ( · ? CK36+645.000 áa??í¨μào?±??)?D??à?3ì ( · D? CK35+360.000 CK34+880.000 ?á?ˉ?ü1?????eμ?à?3ì 1 ?á?ˉ?ü1???????à?3ì 1 μ CK35+930.800 CK36+116.100 ?ˉDüü1?????eμ?à?3ì ?1 ?ˉDüü1???????à?3ì ?1 μ CK37+365.900 áa??í¨μàD??à?3ì ? ? CK37+215.000 °? ? ?? 1 ? 1 嵌缝施工方案 1、工程概况 成都地铁 3 号线一期工程土建施工 05 标合同段盾构区间工程位于成 都市成华区，本标段区间包含驷马桥北站～动物园站区间和动物园站～熊 猫大道站区间。区间线路出驷马桥北站后，沿川陕路向北入动物园站，出 动物园站，继续沿川陕路北行，下穿三环路川陕立交桥后向北，在川陕路 与熊猫大道交叉路口进入熊猫大道站。区间工程范围示意图如图 1-1 所示。 ? á? í? ?± ±? ? × ó? ?1048.811m × ó? ?1248.427m ? ˉ? ?? ó ò ?? ?1050.800m ó ò ?1249.619m ? á? ˉ? ü 1? ?? ? ? ˉD ü ü 1? ?? ? D ü ? ¨′ óμ à? ? 图 1-1 区间工程范围示意图 1.1 驷马桥北站～动物园站区间 驷马桥北站~动物园站区间盾构隧道起讫里程：Y
区间盾构隧道结构设计 1）主要设计原则 ①盾构隧道衬砌结构应满足运营功能要求以及建筑限界、施工工艺、结构防水和城市规划等方面的要求。结构安全等级为一级，按地震烈度为7度进行结构抗震设计，采取相应的构造处理措施，以提高结构的整体抗震能力。结构抗力应满足人防部门的要求，抗力级别为6级。 ②结构类型和施工方法，应根据工程地质、水文地质和周围的环境条件，通过技术经济比选确定，并应按相关规范的规定进行结构设计计算。 ③结构设计应符合强度、刚度、稳定性、抗浮和裂缝宽度验算的要求，并满足施工工艺的要求。 ④对于钢筋混凝土结构应就其施工和正常使用阶段进行结构强度计算，必要时也应进行刚度和稳定性验算。钢筋混凝土结构应进行裂缝宽度验算，其最大裂缝允许值为：明挖法和矿山法施工的结构为0.2～0.3mm；盾构法施工的结构为0.15～0.20mm。结构进行抗浮验算时，其抗浮安全系数不得小于1.05，否则应采取抗浮处理措施。 ⑤采用暗挖法施工时，区间隧道为平行的双洞单线隧道，两隧道的净距一般不宜小于1.0倍隧道洞径。 ⑥所选择的盾构机型，必须对地层有较好的适应性，并同时依据盾构推进速度、周围环境状况、工期、造价等各方面进行技术经济比较后确定。 ⑦严格控制工程施工引起的地面沉降量，其允许数值应根据地铁沿线的地面建筑及地下构筑物等实际情况确定，并因地制宜地采取措施。 ⑧结构防水设计应根据工程地质、水文地质、地震烈度、环境条件、结构形式、施工工艺及材料来源等因素进行，并应遵循“以防为主、多道设防、刚柔结合、因地制宜、综合防治”的原则。车站及出入口通道防水等级为一级；车站风道及区间隧道防水等级为二级。 2）盾构机类型的选择
盾构法隧道的嵌缝防水 摘要：嵌缝防水是盾构法隧道防水的最后一道防线。结合上海市地铁2号线区间盾构隧道嵌缝防水的设计与施工，阐述了嵌缝防水的意义和设计思路，并着重介绍了嵌缝防水施工中的一些常见问题及其应对措施。 l 嵌缝概述 1．1 嵌缝的作用 一般而言，盾构法隧道防水的原则是“以防为主、多道防线、综合治理”。其防水施工的内容主要包括：衬砌自防水、衬砌外防水涂层、衬砌接缝防水(弹性密封垫防水、嵌缝防水)、螺栓孔防水、渗漏处理(盾尾充填注浆等)。 嵌缝施工作为一道防水措施的主要作用是将接缝允许渗漏量的水引导至规定位置，也就是说它是一种泄水方法，而不是堵水方法。 盾构法隧道防水的根本在于衬砌自防水和衬砌接缝的弹性密封垫防水。若这两道防水措施出现问题，比如钢筋混凝土管片抗渗能力不足、拼装时管片碎裂或是弹性密封垫放置不当(如水膨胀橡胶提前膨胀，接缝夹浆)，这时地下水就会进入隧道内部。若渗漏量较小，在嵌缝范围内的渗漏水会沿着嵌缝槽内沿流至端部排出，以保证嵌缝范围内无水渗出。若渗漏量较大超过允许值，则必须采取堵止措施。 有的施工单位以为嵌缝能堵止渗漏水，其实目前采用的嵌缝型式虽然能在潮湿基面上施工，但若嵌缝槽有冒水、滴漏现象应先堵漏止水，再行施工。
根据国标《地下工程防水技术规范》，防水等级共分4级，而按市标《盾构隧道防水技术规程》只有要求达到一级防水的工程，嵌缝防水才是必选项目。因此，除重要的城市道路隧道和地铁隧道(也只是防水等级2级的工程)外，许多盾构法隧道衬砌并不嵌缝或仅在局部区段嵌缝。 1．2 嵌缝设计简介 1．2．1 嵌缝的材料 嵌缝作业是依靠嵌缝材料的充填和粘接力达到密封防水的目的。一般要求嵌缝材料与基面有良好的粘接性(以承受衬砌外壁的静水压力)，较好的弹性(以适应隧道变形)，并且它的材料性能须保持稳定。 嵌缝材料种类繁多，上海地铁2号线中，选用了水膨胀腻子加封氯丁胶乳水泥的方案。 当地下水从接缝渗入时，腻子遇水膨胀堵住渗水路径。为防止水膨胀腻子膨胀应力过度，使用了工字型的膨胀控制材料(用高密度聚乙烯HDPE制作)。这样不仅能控制膨胀倍，还能控制膨胀方向，同时使腻子处于双向受力状态，减少了发生剪切破坏的可能性。率槽口外封Ω形的氯丁胶乳水泥，可加固工字条而自身不易碎裂。1．2．2 嵌缝的范围 盾构隧道单层衬砌全部嵌缝是极为少见的。一般认为，水是无孔不入的，由于盾构法装配式衬砌隧道有无数的管片接缝，因此要做到全封闭防水是很困难的，防水层上的任何瑕疵都会成为地下水渗入的途径。所以就目前的看法，全断面的嵌缝作业也是没必要的。
盾构法隧道基本原理及特点 1．盾构法隧道基本原理 盾构法隧道的基本原理是用一件有形的钢质组件沿隧道设计轴线开挖土体而向前推进。这个钢质组件在初步或最终隧道衬砌建成前，主要起防护开挖出的土体、保证作业人员和机械设备安全的作用，这个钢质组件被简称为盾构。盾构另一个作用是能够承受来自地层的压力，防治地下水或流沙的入侵。 隧道拱内圈的空洞由盾构本体防护，同时还需要其他辅助措施对工作面进行支护。盾构法隧道主要有以下几种支护土体方法和与之相匹配的盾构类型，见图1，各种类型盾构掘进机的支护面板见图2。 几种支护土体方法和与之相匹配的盾构类型 各种类型盾构掘进机的支护面板 2．盾构法隧道优缺点 盾构法隧道优点： （1）在盾构支护下进行地下工程暗挖施工，不受地面交通、河道、航运、潮汐、季节、气候等条件的影响，能较经济合理地保证隧道安全施工；
盾构法隧道施工不受地面自然条件的影响 （2）盾构的推进、出土、衬砌拼装等可实行自动化、智能化和施工远程控制信息化，掘进速度较快，施工劳动强度较低； 盾构法隧道机械化、自动化高 （3）地面人文自然景观受到良好的保护，周围环境不受盾构施工干扰；在松软地层中，开挖埋置深度较大的长距离、大直径速度，具有经济、技术、安全、军事等方面的优越性。 盾构法隧道能保护地面人文自然，经济效益明显 盾构法隧道缺点： （1）盾构机械造价较昂贵，隧道的衬砌、运输、拼装、机械安装等工艺较复杂；在饱和含水的松软地层中施工，地表沉陷风险极大； （2）需要设备制造、气压设备供应、衬砌管片预制、衬砌结构防水及堵漏、施工测量、场地布置、盾构转移等施工技术的配合，系统工程协调难； （3）建造短于750m的隧道没有经济性；对隧道曲线半径过小或隧道埋深较浅时，施工难度大。
盾构法隧道施工管片螺栓防水保护罩说明 目前，盾构法隧道施工管片螺栓防水的处置方法为：特制一个保护罩，材质为聚丙烯（简称PP）或高密度聚乙烯（HDPE），厚度为2mm，在罩内填充双组份聚氨酯或聚硫密封胶（基于环保考虑，聚硫密封胶逐渐在被抛弃）。 原始设计为（如下图1）： 保护罩容积：((74/2)2*(1/3)0.5*6*5+(70/2)2*(1/3)0.5*6*43)/1000=205cm3 但是，这个保护罩的设计图是存在错误的，由小图7-7可以得知，保护罩的内净空高度为5+15+15+15-2=48mm，而所需高度为8+27+14=49mm。 图纸说明中的第二句“2、图中给出的保护罩断面尺寸仅供参考，现场施工前应进行试套。” 螺栓垫片设计厚度为8mm，而罩内高度为5mm，需将此高度由5mm 调整到10mm（大于螺栓垫片本身厚度8mm），则保护罩的容积增加到：((74/2)2*(1/3)0.5*6*3+(70/2)2*(1/3)0.5*6*43)/1000=229cm3 每根螺栓两端罩內体积为155cm3： ((70/2)2*3.1416*8+0.25*(53*0.5)*(53*0.866)*6*27+(30/2)2*3.1416*14+(70/2) 2*3.1416*8+0.25(53*0.5)*(53*0.866)*6*19)/1000=155cm3 则每根螺栓两端所需填充料体积为：229*2-155=303cm3 所需填充料的体积甚至超过了螺栓本身的体积，因此可认为原设计存在优化可能性，在保证螺栓防水效果的前提下，可以将保护罩的罩内净尺寸优化为（如下图2）：
其中类型一保护罩针对螺栓有螺纹的这一端，而类型二则针对螺栓有自带螺母这一端，类型一+类型二的罩内容积为230cm3，每根螺栓两端所需填充料体积为：230-155=75cm3，填充料体积差异为：303-75=228cm3(/根)。（实际施工中，因螺栓制造时的负公差，填料耗量会超过上述计算量，但耗量差值是由两种保护罩的净容积差造成的，是不变的）。 经济分析： 1. 填充物按双组份聚硫密封胶考虑，相应参数为：密度1.5g/cm3,市场批发价14元/kg，每根螺栓填充物节省金额=228cm3*1.5g/cm3*14元/kg/1000=4.79元(/根)， 2. 保护罩安装有两种设计要求，分别为顶部45°和180°，如设计要求为顶部45°，则需安装保护罩的螺栓3、5、7，平均按照5根考虑则每环节约材料成本为4.79*5=2 3.95元，按24元/环计；如设计要求为顶部180°，则需安装保护罩的螺栓平均按照15根考虑则每环节约材料成本为 4.79*15=71.85元，按72元/环计。 产品特点 1.厚度。为贯彻“建百年地铁，铸精品工程”的指导思想，本保护罩厚度严格按照设计要求制造，为足尺寸的2mm，单个保护罩可承受的净压重＞80kg。 2.标识线。罩体内外均有三根40/50/60ML刻度线，方便工人准确添加，减 少浪费(友情提示：如配备性能配套的填料工具则将更加事半功倍）。
盾构法隧道结构防水 8．1．1 (原规范6．1．1，修改条文) 原条文对盾构法隧道防水作了总体规定，故予以保留。其中“工程处于侵蚀性介质时，应采用……耐侵蚀性附加防水层”一句，因这种防水层为涂于管片外背面的防水涂料而非防水卷材、防水砂浆类材料，故明确地改写为“外防水涂料”。 8．1．2 (增加条文) 针对不同防水等级的盾构隧道确定相应的防水措施。表8．1．2主要依据国内多年盾构隧道防水的实践总结，同时参照了盾 构隧道建设实践较多的上海市的市标“盾构法隧道防水技术规程”而制定；考虑到“阴极保护与金属埋露件防腐”等主要是关于防腐蚀措施，“回填注浆”措施主要是控制盾构推进，防止地面沉降，它们虽与防水也有关系，但不直接影响防水等级，故不予列入。 对嵌缝密封的意义与功效国内外评价不尽相同，因此即使防水等级为一级的工程也不要求“必选”，而用“应选”。混凝土内衬往往也是加强初次衬砌的防水措施，它可以按要求全断面或局部(如底部)采用，但考虑到造价、工期等因素，对防水等级为一级的工程用“宜选”，二级的工程为“局部宜选”。应该指出的是，随着盾构法施工技术的发展，除了二次衬砌(内衬)在减少，嵌缝作业也有减少的趋势。 外防水涂料采用与否，虽然由地层中是否有侵蚀性介质为主要确定因素，隧道防水等级为次要因素。但外防水涂料不仅有防腐蚀作用，也能起到防渗作用，故仍列入。在一级防水等级中用“宜选”，在二、三级防水等级中，因并非隧道经过的全部地段都有侵蚀性介质，并且各地段埋深差异也可能很大，因而要求也不尽相同，故规定“部分区段宜选”。 8．1．3 (原规范6．1．2，修改条文) 管片的精度直接影响拼装后隧道衬砌接缝缝隙的防水，应予列入。考虑到精度不高的砌块可用于防水等级4级的隧道工程， 因此，原6．1．2条对管片尺寸精度规定为“不应大于1.5mm”，就欠妥当了。本条对钢筋混凝土管片的制作钢模及管片本身的尺寸误差作了相应规定，以保证管片拼装后隧道衬砌接缝缝隙的防水性能。
地铁隧道盾构法施工 导语：盾构法施工是一种机械化和自动化程度较高的隧道掘进施工方法，从20世纪60年代开始，西方发达国家大量将这种技术应用于城市地铁和大型城市排水隧道施工。我国近年来也开始在城市地铁隧道、越江越海隧道、取排水隧道施工中采用此项技术，以替代原来落后的开槽明挖或浅埋暗挖等劳动密集型施工方法。 关键词：地铁盾构施工盾构施工技术盾构施工测量点击进入VIP充值通道 地铁盾构机分类及组成 地铁盾构机根据其适用的土质及工作方式的不同主要分为压缩空气式、泥浆式，土压平衡式等不同类型。盾构机主要由开挖系统、推进系统排土系统管片拼装系统、油压、电气、控制系统、资态控制装置、导向系统、壁后注浆装置、后方台车、集中润滑装置、超前钻机及预注浆、铰接装置、通风装置、土碴改良装置及其他一些重要装置如盾壳、稳定翼、人闸等组成。海瑞克公司在广州地铁使用的典型土压平衡式盾构机为主机结构（盾体及刀盘结构）断面形状：圆形、用钢板成型制成，材料为：S335J2G3。主要由已下部分构成：刀盘、主轴承、前体、中体、推进油缸、
铰接油缸、盾尾、管片安装机。主机外形尺寸：7565mm（L）Ｘ6250（前体）Ｘ6240（中体）Ｘ6230（盾尾）。 ①压缩空气式盾构 1886 年Greatbhad 首次在盾构掘进隧道中引了这种工法,该工法利用压缩空气使整个盾构都防止地下水的侵入, 它可在游离水体下或地下水位下运作。其工作原理是利用用压缩空气来平衡水压和土压。传统的压缩空气式盾构要求在隧道工作面和止水隧道之间封闭一个相对较大的工作腔,大部分工人经常处于压缩空气下, 这会对掘进隧道和衬砌造成干扰,为了解决这些问题,又出现了用无压工作腔及全断面开挖的压缩空气式盾构和带有无压工作腔及部分断面开挖的压缩空气式盾构等。 ②土压平衡式盾构 20 世纪70 年代日本就开发土压平衡式盾构,不用辅助的支撑介质,切割轮开挖出的材料可作为支撑介质。该法用旋转的刀盘开挖地层,挖下的渣料通过切割轮的开口被压入开挖腔,然后在开挖腔内与塑性土浆混合。推力由压力舱壁传递到土浆上。当开挖腔内的土浆不再被当地的土和水压固化时就达到平衡。如果土浆的支撑压增大超过了平衡,开挖腔的土浆和在工作面的地层将进一步固化。与泥浆式盾构相比优点在于:无分离设备在淤泥或粘土地层中使用,覆盖层浅时无贯穿浆化的支撑泥浆泄露的危险。 ③泥浆式盾构 1912 年,Grauel 首次建造了泥浆式盾构。该法可以适用于各种松
目录 第一章编制依据和原则 (1) 1.1编制依据 (1) 1.2编制原则 (1) 第二章工程概况 (1) 2.1工程简介 (1) 2.2工程地质 (2) 2.3水文地质 (2) 第三章嵌缝施工人员、材料、机械 (3) 3.1嵌缝施工人员 (3) 3.2嵌缝材料 (3) 3.3嵌缝施工机械 (4) 第四章管片嵌缝施工方法 (5) 4.1嵌缝范围及施工图 (5) 4.2施工材料 (7) 4.3施工工具的准备 (7) 4.4作业步骤与工艺要求 (7) 4.4.1环、纵缝清理 (8) 4.4.2嵌填及抹平 (8) 4.4.3管片嵌缝施工材料及用量 (8) 第五章质量要求及保证措施 (8) 第六章安全保障措施 (9) 第七章文明施工保证措施 (9) 第八章应急措施 (9)
第一章编制依据和原则 1.1编制依据 1、《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999）（2003版） 2、《地铁设计规范》（GB50157-2003） 3、《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008） 4、《地下防水工程质量验收规范》（GB50208-2011） 5、《混泥土结构耐久性设计规范》（GB/T50476-2008） 6、成都市轨道交通10号线一期工程初步设计图纸； 7、成都市地铁10号线一期工程总体组发放的相关文件及联系单； 8、成都市地铁公司提供的各种基础资料（纸质文件及电子文件）； 9、成都市地铁10号线一期工程中间风井（不含）～金花站区间《详细勘察阶段岩土工程勘察报告》 1.2编制原则 1、遵循本盾构隧道防水“以防、排、截、堵相刚柔相济，因地制宜，综合治理”的防水原则。 2、确保管片嵌缝的合理性与可实施性； 3、确保管片嵌缝做到经济实用性。 第二章工程概况 2.1工程简介 成都地铁十号线一期工程土建四标为华金区间风井至金花站检修库盾构区间，右线起止点里程YDK5+617.704～YDK7+151.363，区间全长1533.659m；左线起止点里程ZDK5+634.803～ZDK7+197.331，区间全长1562.501m。盾构机从中间风井始发，向大里程方向行进，在金花站检修库吊出。 正线穿越厂房、新苗村住宅区等建筑物群，平行绕城高速公路方向向西北方向，在YDK7+013～YDK7+100处斜穿绕城高速（K48+216.80～K48=317）到达金花站。区间共投入两台盾构机分别为中铁装备65#、66#。区间设置两处联
盾构法施工隧道的防水浅谈摘要盾构工法施工隧道已成为现代城市地下施工的主流。而地工程的防水是一项非常重要而复杂的工作。作者根据自己在盾构施工中切身体会，对盾构法施工隧道的防水进行一下浅析，以供参考。 关键词盾构防水注浆管片止水条嵌缝 1 概述 由盾构工法施工的隧道的防水是一项相当复杂而又有一定难度的工作。据统计，有一半以上的地下工程都存在不同程度的渗漏水，有的还相当严重，影响了建筑物的正常使用。上海地铁一号线就曾因渗而造成接触网短路。 盾构工法施工的防水包括施工过程中阻止掌子面地层失水和隧道构筑物的防水。前者根据不同类型的盾构同有不同的施工工法及冻结、注浆等辅助工法来解决。本文主要谈论后者。 盾构隧道渗漏水的主要原因如图1所示，涉及到环境条件、管片质量和构造、止水材料、施工水平等诸多因素。
认为盾构法隧道的自防水包括管片防水和注浆防水。 2.1管片防水 钢筋砼管片拼装形成最终供使用的隧道，所以，管片自身的防水能力对隧道防水起决定作用。这就要求采用高精度的模具制作管片，从而保证管片尺寸精度。根据设计要求的砼等级和防水等级准确地设计砼配合比，并准确地依照配合比拌制砼，且对碎石和砂子的级配和含泥量严格要求。通常在有关规范要求的基础上还要求水泥标号不宜小于525#，水泥用量不得少于300Kg/m3,石子粒径求宜大于40mm,所含泥
土不得成块,也不得包裹在三石子表面,砂子宜用洁净的中砂。 砼浇筑振捣必须密实，不得有漏振、久振及超振，以砼开始泛浆及不冒气泡为准，一般振捣时间为15~30S。 砼养护工作尤为重要，应作为一项重要的工序来抓，严格按照有关技术要求进行养护，并且在砼达到一定强度后方可拆模，以免因温度或别的原因造成管片破损及裂缝等内伤，给管片自身防水带来困难。 2.2 注浆防水 一般盾构机刀盘半径较盾构半径稍大，造成了管片背后和开挖围岩之间存在着一定孔隙，需由完善的注浆工艺注浆填充。既起到回填注浆的作用，保证地层不过量沉降，又对隧道防水是一道坚实的屏障，如果注浆量不足或质量不好，则管片背后很容易形成漏水通道，最终造成隧道的渗漏水，不仅隧道难以提供正常使用，还会引起地下水流动或水位下降，引起地层下沉。 在盾构法隧道施工中注浆是一道基本程序，对注浆的控制主要表现在对注浆量、注浆压力和注浆材料的控制。 2.2.1 注浆量 关于注浆量，只考虑由几何关系决定的盾尾空隙量是不够的。在注浆的过程中，由于壁后注浆压力引起周围地层的劈裂现象或伴随劈裂现象而使注浆量增加。图2、图3分别
地铁区间盾构隧道管片嵌缝防水技术 摘要：回顾了盾构隧道管片嵌缝防水在轨道交通区间隧道工程技术发展各阶段的应用情况，通过分析其在工程施工与运营实践中的利弊，论述了嵌缝止水与嵌缝导水等技术演变的过程，并结合地铁运营特点，指出了嵌缝技术当前的发展趋势。 关键词：轨道交通；盾构隧道；嵌缝防水；受电弓；接触网 盾构法隧道防水的重点是衬砌接缝防水，而衬砌接缝防水的关键是接缝面防水密封材料及其设置。 盾构隧道管片防水技术已有百余年的发展史，自20 世纪70 年代始，管片接缝密封垫被确认为是接缝防水的主要防线，甚至被逐渐认知为唯一的防线。辅助防水中的嵌缝防水则逐渐被弱化，或用以发挥疏排水功效，或有取消的趋势，这是由于嵌缝要求发挥功效发生衍变的结果。 对于盾构隧道结构，在研讨嵌缝防水的功效时，首先必须确定嵌缝设计的理念。设计要明确嵌缝究竟应起到防水止水还是疏排水的功效，显然，只有嵌缝使所有环、纵向接缝全封闭，才能发挥防水止水功效，否则，局部、有限的嵌填只能发挥泄压、疏排的功效。其次，嵌缝防水应分清是迎水面防水还是背水面防水。例如，对于输水隧道构筑物而言，结构内面嵌缝主要是承受输水水压，而在施工阶段作为背水面材料也要承受地层中的水压，因而有双向防水的要求。但对于地铁区间盾构隧道的嵌缝而言，只要防止地层中的地下水渗入、漏入，因此总是进行背水面防水。 此外，地铁区间盾构隧道的嵌缝还有其结构构造和运营使用上的特点：仰拱管片上有道床混凝土及轨枕；拱顶位置悬有供电接触网，这就对它的嵌缝材料与工艺有特殊的要求。 现着重阐述地铁区间盾构隧道管片嵌缝密封防水的衍变过程，并试析其原因。 1 早期的地铁砌块嵌缝密封防水 20 世纪上半叶，尤其是20 世纪30 年代前，地铁区间盾构隧道预制衬砌主要是钢、铸铁等金属砌块，大多仅在预制衬砌内侧留设的嵌缝槽采用填缝材料密封防水，而不依靠管片环、纵面设密封材料防水。这一时期，由于化学建材尤其高分子化工建材尚未诞生，故嵌缝密封材料多为与钢、铸铁管片对应的铅条、铝粉、铁粉；用混凝土砌块或金属混凝土复合砌块时，则采用相应的石棉水泥、膨胀水泥等无机材料，利用捣、压、击等方法嵌实，并适当借助材料的微胀机理密封止水。这在英国与西欧早期地铁建设中有不少工程实例。 此后，管片接缝防水进入粘结防水、塑性防水时期，因其防水效果有限，故还借助嵌缝防水作为重要的辅助防线，例如采用低黏度的聚氨酯化合物浸渍麻丝或黄麻嵌入嵌缝槽，其方式是对全部接缝充实密封。 2 中期的地铁管片嵌缝密封防水本文把 20 世纪50 年代至90 年代看作为“中期”。这时期地铁盾构隧道衬砌越来越多地采用了钢筋混凝土管片，并逐步发展为高精度钢模制作的高精度管片，管片接缝防水的理念也从粘结防水、塑性防水发展为采用密封垫（弹性密封垫与遇水膨胀密封垫）压密防水，从环、纵面全断面防水方式转变到线状方式防水。与之对应的管片接缝嵌缝防水也有了较大的发展（尤其是日本、韩国、中国大陆、港、台等国家和地区的都市地铁），显现出多样性。其前后变化总结如下。 2.1管片嵌缝功效、嵌缝范围 随着管片接缝密封垫防水功效的提高，考虑到地铁盾构隧道的特点，管片嵌缝需针对隧道进出洞口、连接通道等隧道变形、管片接缝张开变化较大的位置起重点防范。至于其他位置，管片嵌缝仅要求起排水功效，以满足拱顶无渗漏水滴落在供电接触网、仰拱道床铁轨上，且仰拱处管片接缝也无冒水的要求。换言之，进出洞口20～25 环、连接通道钢管片及前后数环需要重点防范，全封闭嵌填；其他范围只需在拱
一、盾构隧道结构计算模型 1、惯用法(自由圆环变形法) 惯用法的想法早在1960年就提出了，在日本国内得到了广泛的应用。惯用法假设管片环是弯曲刚度均匀的环，不考虑管片接头部分的柔性特征和弯曲刚度下降，管片截面具有同样刚度，并且弯曲刚度均匀的方法。这种方法计算出的管片环变形量偏小，导致在软弱地基中计算出的管片截面内力过小，而在良好地基条件下计算出的内力又过大。地层反力假设仅在水平方向上下45°范围内按三角形规律分布，这种模型可以计算出解析解。 P 0 k δ
2、修正惯用法 在采用惯用法的60年代，怎样评价错缝拼装效应是一个问题。如果错缝拼装管片，可弥补管片接头存在造成的刚度下降。于是，在对带有螺栓接头的管片环进行多次核对研究时，首次引入了η-ξ对错缝拼装的衬砌进行内力计算，即为修正惯用法。该法将衬砌视为具有刚度ηEI的均质圆环，将计算出的弯矩增大即（1+ξ）M，得到管片处的弯矩；将求出的弯矩减少即（1-ξ）M，得到接头处的弯矩。其中η称为弯曲刚度有效率，ξ称为弯矩增加率，它为传递给邻环的弯矩与计算弯矩之比。管片接头由于存在一些铰的作用，所以可以认为弯矩并不是全部经由管片接头传递，其一部分是利用环接头的剪切阻力传递给错缝拼装起来的邻接管片。 隧 道 纵 向 接头传递弯矩示意图
二、管片计算荷载的确定 1、荷载的分类 衬砌设计所考虑的各种荷载，应根据不同的地质条件和设计方法进行假定并根据隧道的用途加以考虑。衬砌设计所考虑的各种荷载见表所示。 衬砌设计荷载分类表
2、计算断面选择 埋深最大断面 埋深最小断面 埋深一般断面 水位 3、水土压力计算 对于粘性土层，如西安地铁黄土地层、成都地铁二号线膨胀土地层等，应采用水土压力合算的方式进行荷载计算。此时，地下水位以上地层荷载用湿容重计算，地下水位以下用饱和容重计算。 对于透水性较好的砂性地层，如西安地铁粗砂、中砂地层，成都地铁卵石土地层等，应采用水土压力分算的方式进行荷载计算。此时地下水位以上地层荷载用湿容重计算，地下水位以下用浮容重计算。 水土压力合算与分算，主要影响管片结构侧向荷载。一般水土分算时侧向压力更大。 4、松弛土压力 将垂直土压力作为作用于衬砌顶部的均布荷载来考虑。其大小宜根据隧道的覆土厚度、隧道的断面形式、外径和围岩条件等来决定。考虑长期作用于隧道上的土压力时，如果覆土厚度小于隧道外径，一般不考虑地基的拱效应而采用总覆土压力。但当覆土厚度大于隧道外径时，地基中产生拱效应的可能性比较大，可以考虑在计算时采用松弛土压力，一般采用泰沙基公式计算。
公路隧道施工盾构法、沉管法介绍 第1题 沉管隧道施工工序中，沉管与连接之后的工序是（）。 A.预制管段 B.修建临时干坞 C.基础处理 D.回填覆盖 答案:C 您的答案：C 题目分数：3 此题得分：3.0 批注： 第2题 ？关于盾构法，下列（）的说法是错误的。 A.盾构法是暗挖隧道的一种施工方法 B.盾构法穿越地面建筑群的区域时，周围可不受施工影响 C.盾构机推进系统包括推进千斤顶和液压系统 D.盾构壳体由切口环和支承环两部分组成 答案:D 您的答案：D 题目分数：3 此题得分：3.0 批注： 第3题 盾构机的外壳沿纵向从前到后可分为前盾、中盾、后盾三段。通 常所指的支承环是（） A.前盾 B.中盾 C.后盾 D.盾尾 答案:B 您的答案：B 题目分数：3 此题得分：3.0 批注： 第4题 泥水平衡盾构开挖的渣土以（）形式输送到地面。 A.岩石
B.泥浆 C.土体 D.砂浆 答案:B 您的答案：B 题目分数：3 此题得分：3.0 批注： 第5题 以下不属于盾构始发端头加固方法的是（）。 A.旋喷桩法 B.注浆法 C.内嵌钢环 D.冻结法 答案:C 您的答案：C 题目分数：3 此题得分：3.0 批注： 第6题 （）盾构机配备有泥水分离处理系统。 A.土压平衡 B.硬岩TBM C.双护盾TBM D.泥水平衡 答案:D 您的答案：D 题目分数：4 此题得分：4.0 批注： 第7题 以下（）设备不属于盾构机后配套设备。 A.注浆系统 B.管片运输设备 C.出土设备 D.刀盘 答案:D 您的答案：D
题目分数：4 此题得分：4.0 批注： 第8题 以下（）工序不属于盾构始发阶段。 A.安装反力架 B.凿除洞门 C.拼装负环管片 D.到达端口加固 答案:D 您的答案：D 题目分数：4 此题得分：4.0 批注： 第9题 沉管隧道按照管段的制作方式分为（）和干坞型。 A.圆形 B.矩形 C.钢筋混凝土 D.船台型 答案:D 您的答案：D 题目分数：4 此题得分：4.0 批注： 第10题 以下（）不属于沉管隧道优势。 A.可浅埋，与两岸道路衔接容易 B.结构为现浇混凝土，造价低 C.防水性能好 D.对地质水文条件适应能力强 答案:B 您的答案：B 题目分数：4 此题得分：4.0 批注： 第11题
盾构隧道设计 发表时间：2018-10-25T09:59:07.767Z 来源：《知识-力量》2018年11月上作者：李帅远周鹏方保江 [导读] 盾构机是现在常用的一种地下隧道挖掘设备，被广泛应用与我国的隧道建设中，本文以汕头市苏埃通道为力，根据地质情况，才去明挖逆作施工法进行施工，进行盾构隧道设计提供相应的方案，并以此为例为其他盾构隧道 （郑州大学机械工程学院，河南郑州 450001） 摘要：盾构机是现在常用的一种地下隧道挖掘设备，被广泛应用与我国的隧道建设中，本文以汕头市苏埃通道为力，根据地质情况，才去明挖逆作施工法进行施工，进行盾构隧道设计提供相应的方案，并以此为例为其他盾构隧道设计提供参考。 关键词：隧道；结构设计 ABSTRACT: Shield machine is now a common underground tunnel excavation equipment, widely used in the tunnel construction of our country, this article to shantou Sue Mr Channel, according to the geological conditions, to Ming dig top-down construction method the construction, shield tunnel design to provide the corresponding solutions, and provide a reference for other design of shield tunnel. Keywords:tunnel, structure desig 引言 本文以汕头苏埃通道为研究路线全长6680m，其中北岸路基长250m，南岸路基长360m，南岸互通立交长770m，隧道长5300m。工程跨越三个不同的地貌单元。南部为丘陵区，基岩埋藏浅，地形高低起伏，建筑物少。北部为滨海三角洲平原区，基岩埋深大，地势低平，为居民区，其间高楼林立，巷道纵横。中部为海区。本文重点对结构进行设计，为工程施工进行参考。 1 盾构隧道设计方案 图0-1 盾构隧道路线图 盾构接收井采取明挖逆作法施工，第一道环框梁(3500mm×1800mm)、第二道环框梁(3500mm×2500mm)与砼支撑同时施工，设置一道中隔墙，厚1200mm。底板为1500mm，侧墙为1200mm，中板为400mm，顶板为800mm。风塔底板为1000mm，侧墙为1200mm，顶板为800mm。见图1-1北岸盾构接收井结构形式。 图1-1 北岸盾构接收井结构形式 1.2盾构始发井的设计 南岸盾构始发井位于围堰内，盾构始发井尺寸为25m(长)×49.9m(宽)×26m(深)。基坑围护结构采用1200mm厚地连墙，竖向设置六道斜砼支撑，中间设置临时中立柱(采用460mm×460mm格构柱)，柱下采用Φ1200mm的钻孔桩基础。盾构始发井采取明挖逆作法施工。第一道环框梁(1000mm×1200mm)、第二道环框梁(3500mm×2500mm)与砼支撑同时施工。设置两道厚1000mm中隔墙，底板厚度为2000mm，侧墙厚
3 盾构法施工 概述 盾构法是以盾构为核心在地面以下暗挖隧洞的一种施工方法。盾构法始于英国，自1925年布鲁诺尔(Brunel)在伦敦泰晤士河下首次用一台矩形盾构开挖水底隧洞以来，已有170余年历史。在一百多年中，世界各国制造了数以千计的各种类型、各种直径的盾构，盾构掘进机从低级发展到高级，从手工操作到计算机监控机械化施工，使盾构掘进机及其施工技术得到了不断发展和完善。现代盾构已经发展成为集机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧洞衬砌、测量导向纠偏等功能的大型的施工机械设备。 ●盾构法作为一种先进的隧洞施工工法具有： （1）对环境干扰少，对交通及居民生活影响小； （2）盾构推进、出土、衬砌等工序循环进行，易于管理，施工人员少； （3）施工不受地形地貌，江河水域等地表环境条件限制； （4）施工不受天气条件（雨雪等）限制； （5）出土量少，对周围环境及地表沉降影响小； （6）在土质差，地下水位高的地方建大埋深隧洞具有优越性。 由于这些优点，盾构法特别适宜于城市隧洞和穿江越海的施工，目前盾构工法已在城市隧洞的构筑中确定了稳固的统治地位。 ●盾构法是一项综合性的施工技术。构成盾构法的主要内容有： （1）先在隧洞某段的一端建造竖井或基坑，以供盾构安装就位。 （2）盾构机主机和配件吊装下井，在预定位置组装成整机并调试使其性能达到设计要求。 （3）盾构从竖井或基坑的墙壁开口处出发，在地层中沿着设计轴线推进。盾构推进中所受到的地层阻力，通过盾构千斤顶传至盾构尾部已拼装的预制衬砌，再传到竖井或基坑的后靠壁上。盾构每推进一环距离，就在盾尾支护下拼装一环衬砌，并及时向盾尾后面的衬砌环外周的空隙中压注浆体，以防止隧洞及地面下沉，在盾构推进过程中不断从开挖面排出适量的土方。 （4）盾构到达预定终点的竖井或基坑时掘进结束，然后检修盾构或解体盾构运出。 ●盾构是进行土方开挖正面支护和隧洞衬砌结构安装的施工机具，它还需要其它施工技术密切配合才能顺利施工。主要有： （1）地下水的降低； （2）稳定地层、防止隧洞及地面沉陷的土壤加固措施； （3）隧洞衬砌结构的制造； （4）隧洞内的运输； （5）衬砌与地层间的充填； （6）衬砌的防水与堵漏； （7）开挖土方的运输及处理方法； （8）配合施工的测量、监测技术； （9）采用气压法施工时，还涉及到医学上的一些问题和防护措施等。 目前在我国主要使用的有土压平衡盾构和泥水平衡盾构。 （1）土压平衡盾构 土压平衡盾构是在机械式盾构的前部设置隔板，在刀盘的旋转作用下，刀具切削开挖面的泥土，破碎的泥土通过刀盘开口进入土仓，使土仓和排土用的螺旋输送机内充满切削下来的泥土，依靠盾构推进油缸的推力通过隔板给土仓内的土碴加压，使土压作用于开挖面以平衡开挖面的水土压力。破碎的泥土通过刀盘开口进入土仓，泥土落到土仓底部后，通过螺旋输送机运到皮带输
地铁区间盾构隧道管片嵌缝防水技术 摘要:回顾了盾构隧道管片嵌缝防水在轨道交通区间隧道工程技术发展各阶段得应用情况,通过分析其在工程施工与运营实践中得利弊,论述了嵌缝止水与嵌缝导水等技术演变得过程,并结合地铁运营特点,指出了嵌缝技术当前得发展趋势。 关键词:轨道交通;盾构隧道;嵌缝防水;受电弓;接触网 盾构法隧道防水得重点就是衬砌接缝防水,而衬砌接缝防水得关键就是接缝面防水密封材料及其设置。 盾构隧道管片防水技术已有百余年得发展史,自 20 世纪 70 年代始,管片接缝密封垫被确认为就是接缝防水得主要防线,甚至被逐渐认知为唯一得防线。辅助防水中得嵌缝防水则逐渐被弱化,或用以发挥疏排水功效,或有取消得趋势,这就是由于嵌缝要求发挥功效发生衍变得结果。 对于盾构隧道结构,在研讨嵌缝防水得功效时,首先必须确定嵌缝设计得理念。设计要明确嵌缝究竟应起到防水止水还就是疏排水得功效,显然,只有嵌缝使所有环、纵向接缝全封闭,才能发挥防水止水功效,否则,局部、有限得嵌填只能发挥泄压、疏排得功效。其次,嵌缝防水应分清就是迎水面防水还就是背水面防水。例如,对于输水隧道构筑物而言,结构内面嵌缝主要就是承受输水水压,而在施工阶段作为背水面材料也要承受地层中得水压,因而有双向防水得要求。但对于地铁区间盾构隧道得嵌缝而言,只要防止地层中得地下水渗入、漏入,因此总就是进行背水面防水。 此外,地铁区间盾构隧道得嵌缝还有其结构构造与运营使用上得特点:仰拱管片上有道床混凝土及轨枕;拱顶位置悬有供电接触网,这就对它得嵌缝材料与工艺有特殊得要求。 现着重阐述地铁区间盾构隧道管片嵌缝密封防水得衍变过程,并试析其原因。 1 早期得地铁砌块嵌缝密封防水 20 世纪上半叶,尤其就是 20 世纪 30 年代前,地铁区间盾构隧道预制衬砌主要就是钢、铸铁等金属砌块,大多仅在预制衬砌内侧留设得嵌缝槽采用填缝材料密封防水,而不依靠管片环、纵面设密封材料防水。这一时期,由于化学建材尤其高分子化工建材尚未诞生,故嵌缝密封材料多为与钢、铸铁管片对应得铅条、铝粉、铁粉;用混凝土砌块或金属混凝土复合砌块时,则采用相应得石棉水泥、膨胀水泥等无机材料,利用捣、压、击等方法嵌实,并适当借助材料得微胀机理密封止水。这在英国与西欧早期地铁建设中有不少工程实例。 此后,管片接缝防水进入粘结防水、塑性防水时期,因其防水效果有限,故还借助嵌缝防水作为重要得辅助防线,例如采用低黏度得聚氨酯化合物浸渍麻丝或黄麻嵌入嵌缝槽,其方式就是对全部接缝充实密封。 2 中期得地铁管片嵌缝密封防水本文把 20 世纪 50 年代至 90 年代瞧作为“中期”。这时期地铁盾构隧道衬砌越来越多地采用了钢筋混凝土管片,并逐步发展为高精度钢模制作得高精度管片,管片接缝防水得理念也从粘结防水、塑性防水发展为采用密封垫(弹性密封垫与遇水膨胀密封垫)压密防水,从环、纵面全断面防水方式转变到线状方式防水。与之对应得管片接缝嵌缝防水也有了较大得发展(尤其就是日本、韩国、中国大陆、港、台等国家与地区得都市地铁),显现出多样性。其前后变化总结如下。 2、1管片嵌缝功效、嵌缝范围 随着管片接缝密封垫防水功效得提高,考虑到地铁盾构隧道得特点,管片嵌缝需针对隧道进出洞口、连接通道等隧道变形、管片接缝张开变化较大得位置起重点防范。至于其她位置,管片嵌缝仅要求起排水功效,以满足拱顶无渗漏水滴落在供电接触网、仰拱道床铁轨上,且仰拱处管片接缝也无冒水得要求。
目录 1 荷载计算-------------------------------------3 1.1 结构尺寸及地层示意图-----------------------3 1.2 隧道外围荷载标准值-------------------------3 1.2.1 自重--------------------------------3 1.2.2 均布竖向地层荷载----------------------4 1.2.3 水平地层均布荷载----------------------4 1.2.4 按三角形分布的水平地层压力--------------5 1.2.5 底部反力-----------------------------5 1.2.6 侧向地层抗力--------------------------5 1.2.7 荷载示意图----------------------------6 2 内力计算---------------------------------------6 3 标准管片配筋计算--------------------------------8 3.1 截面及内力确定-----------------------------8 3.2 环向钢筋计算--------------------------------8
3.3 环向弯矩平面承载力验算-----------------------11 4 抗浮验算-------------------------------------10 5 纵向接缝验算--------------------------------12 5.1 接缝强度计算------------------------------12 5.2 接缝张开验算------------------------------14 6 裂缝张开验算------------------------------15 7 环向接缝验算----------------------------16 8 管片局部抗压验算-----------------------------17 9 参考文献-------------------------------18 一.荷载计算 1.1结构尺寸及地层示意图