隧道盾构机进出洞安全施工
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇隧道盾构机进出洞安全施工范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
摘要：在隧道盾构进出洞施工中，由于施工环节复杂而且技术要求高，包括洞口地基加固、洞圈密封装置、盾构基座、后盾支撑等，一旦施工不当，就会造成严重的安全问题。本文结合某隧道工程盾构进出洞施工实践以及对相关经验的仔细研究及借鉴，总结出隧道盾构进出洞安全施工技术要点和施工中较易出现问题的解决措施，也为今后同类工程提供重要参考。
关键字：隧道施工;安全施工;盾构机;进出洞
Abstract: in the shield tunneling construction in hole, the construction link complicated and high technical requirements, including the foundation reinforcement, hole ring sealing device, shield base, backing support, etc., once the construction undeserved, can cause serious security issues. This paper combined with a shield tunnel engineering and construction practice and the hole experience carefully research and reference, sums up the shield tunneling construction techniques in hole safety and construction is easy to appear the solution of the problem, but also for future similar projects to provide important reference.
Key words: tunnel construction; Safety construction; Shield machine; In and out of hole.
中图分类号：U45文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
一、工程概况
某工程含东、西两个盾构区间，东区间起点为眠山站，终点为沙沟尾站。区间在YDK9+032处与铁路34°斜交，在ZDK9+190～ZDK9+205处下穿西边小河的桥桩基。本区间长517m不设联络通道。西区间起点为沙沟尾站，沿人民西路向东行进，经过董家沟（约YDK9+551处）和海源河道（新运粮河，约YDK9+800处），最后抵达西苑立交站。区间长753.6m，在右线里程YDK9+900处设联络通道及废水泵房。沿线工程影响范围表层为素填土，上部为第四系（Q4al+l）淤泥质粘土、粘土、粉质粘土、粉砂、泥炭质土，中下部为第四系(Q3al+l)粘土、粉质粘土、泥炭质土、粉土、粉砂、中砂等，覆盖层总厚度大于50m，各层土呈多层交错尖灭状沉积，地层埋深及厚度变化较大，物理力学性质不均匀。
二、隧道盾构机进出洞安全施工关键技术
（一）端头进土体加固
为保证盾构机安全进、出洞，隧道进、出口土体必须具有良好的自立性及密实性，为确保盾构机在经过洞口时土体不坍塌，地下水不涌入，因此必须对洞口土体进行加固。
端头井土体加固采用φ900三重管旋喷桩进行加固，三重管桩的特点是设备简单，施工方便，适用于特殊和复杂地基处理，具备增加地基强度、提高地基承载力、止水防渗。
本工程旋喷桩采用Po42.5级复合硅酸盐水泥，水泥掺入量按照规范要求，并针对各端头处场地地质情况进行调整，暂定水泥掺入量为18%，折合201kg/m，水：灰=1：1，水泥浆压力为25～32Mpa，空压机压力为0.7Mpa，高压水压力为25～30Mpa旋转速度为10-15r/min，提升速度为10-20cm/min，喷浆量267L/m。注浆管分段提升的搭接长度必须大于100mm。
为确保旋喷桩质量，施工中严格控制提升速度、水泥浆量和浓度、高压泵压力、空压机压力和流量，浆液中加入适量添加剂，缩短成桩时间，并做好原始施工记录。
眠山站东端头井：加固深度均为17.6m，其中有效旋喷深度为12.2m，空钻5.4m，桩径：90cm，桩距：65cm，搭接长度25cm，总桩数548根。沙沟尾站东端头井：加固深度均为17.95m，其中有效旋喷深度为12.2m，空钻5.75m桩径：90cm，桩距：65cm，搭接长度25cm，总桩数548根。
加固要求：左、右线加固长度都为9m，加固范围为洞圈上下左右各外扩3米。加固土体强度28天无侧限抗压强度到达1MPa，渗透系数不大于10-7m/s。
（二）洞门破除
洞门破除的主要目的是破除盾构机通过范围内始发井端头围护结构的混凝土及割除钢筋，使盾构机顺利进入端头围岩。
盾构始发前先打探孔检查洞口处加固体稳定情况，确认稳定时开始进行洞门端头围护结构凿除。露出内外钢筋，割除内排钢筋，保留外排钢筋，清理干净洞门圈底部的混凝土块后按先上后下顺序逐块割除外排钢筋（外排钢筋割除时要注意将侵入开挖轮廓线的钢筋割除干净），吊出所有的混凝土碎块。
破除范围为直径6800mm的预留洞门轮廓线以内的围护结构。当盾构机组装、调试完成后，准备始发时，再割除围护桩外部钢筋并吊出盾构井，盾构机向前推进，刀盘顶住掌子面。
洞门凿除施工时，在盾构机与掌子面之间搭建脚手架，利用人工进行凿除围护结构混凝土。凿除时要在洞口安排土木工程师观察土体稳定状态，还要经常与地面沉降监测人员沟通，确保安全。割除工作保证预留洞门轮廓线范围内围护结构钢筋全部切断，切口平整，以避免盾构刀盘被围护结构的钢筋挂住。
凿除施工完毕后拆除脚手架，快速拼装负环管片，使盾构机抵达掌子面，避免掌子面暴露太久发生失稳坍塌。
（三）盾构接收掘进
1、盾构接收后立即进行洞圈翻板的整理工作。
2、为防止因盾构脱离隧道时对管片压力的突然消失造成管片环缝的张开，在盾构进洞的后十环将使用拉紧装置对其进行分段连接。
3、盾构推进最后5环不进行同步注浆，进洞后使用二次注浆方式填充土体空隙，同时随即进行洞门封堵。
4、盾构接收段纵断面线型为7‰～27‰的变坡，推进时应提前做好管片纠偏，保证盾构姿态能够及时调整。
5、最后一环整环拼装完成后，仅拼装底部B3块供盾构前进，直至盾尾完全脱离隧道，盾构停止在可拆解与吊装的位置。
（四）洞门封堵
本工程盾构接收采用二次接收工艺进行作业。洞门混凝土凿除后，尽快推进盾构和拼装管片，尽量缩短盾构进洞时间。在盾构刀盘出洞圈约2400mm时，进行第一次封门。松开双头螺栓，推进洞门翻板，使翻板与盾构机外壳贴紧，并旋紧洞门翻板螺栓，随后焊接翻板与盾构机外壳以及翻板与钢圈，封闭各处缝隙，形成完好密封。此时，采用盾构壳体、洞门外侧斜孔、洞门翻板上的注浆孔进行双液注浆，使咬合桩与加固土体形成密封防水帘幕，达到封堵洞门的效果。同时，利用同步注浆系统进行单液注浆，充分填充盾尾后管片与加固体之间的建筑空隙。
待第一次封堵洞门所压注浆液基本凝固后，开始二次进洞。解除洞门翻板与盾构机外壳的连系，割除洞门翻板与洞门钢圈之间的焊缝，松开双头螺栓，拉回洞门翻板，推进盾构机千斤顶。此时，须尽快推进盾构和拼装管片，尽量缩短盾构二次进洞时间。当盾尾脱离进洞环后，立即推进翻板使得翻板与进洞环密封，焊接洞门翻板与进洞环外壁钢板，旋紧洞门插板螺栓，焊接洞门翻板与洞圈，使得洞门形成密封，再根据实际情况对洞门处进行注浆封门。