铁道轨道和高铁轨道的结构研究与施工工艺探讨 - 图文(8)

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石家庄铁道大学四方学院毕业论文

图2-13 盾构法施工地铁隧道

2.4.2盾构法的简单介绍

2.4.2.1盾构技术

所谓“盾构”，是指配有护罩的一种专门用于隧道开挖的专用设备，工作原理是在盾构后面带有衬砌，利用它当做支撑点支撑整套设备前进，然后利用刀盘来将岩土切割，并将切割后的岩土砟屑排除，同时将衬砌拼装。所谓“盾构技术”是指用盾构设备的盾壳来支撑和保护隧洞，以防出现水侵和坍塌现象，将隧洞中的岩土切削，将管片安装后进行灌浆，保障隧洞洞身的质量。它具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响、开挖时可以控制地面沉降、减少对地面建筑物的影响和在水下施工时不影响水面交通等特点，在隧道洞线较长、埋深较大的情况下，盾构法更为经济合理。盾构法施工最早出现在欧洲，随后在美洲和日本发展较快，迄今为止已在世界各地得到广泛应用。 2.4.2.2盾构法地铁应用技术参数

针对土压平衡式盾构机来进行分析相关的技术参数，其主要是靠压力仓的土压力来支撑隧道壁面。

(1)平衡压力值。根据经验公式有：P?KRH (2-2) 其中：P为平衡总压力；R为土体平均重度，kN∕m３ ；H为隧道埋深，m；Ｋ取0.6～0.8。

(2)出土量。每环理论出土量：V1?(?D)42 (2-3)

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其中：D为最大直径。实际出土量取理论值98％～100％。

(3)推进速度。一般取3cm/min～5cm/min，当有建筑物时，取1cm/min。 (4)盾构轴线。与设计偏离不得大于50mm。 (5)地面变形量。一般控制在＋10～30mm内。 (6)同步注浆。每环空隙V2??(D?d)422 (2-4)

其中：D为盾构外径；d为管片外径。压浆量为空隙的150％～250％。 (7)壁后压浆。当需特殊保护时，根据地层变形监测的信息来进行操作。

2.4.3盾构法在城市轨道中的应用

一般情况下对于盾构法施工作业来说包括以下几项内容：一是首先搞清楚盾构隧道的地质条件，包括岩石指标、地质构、地下水以及地层渗透性等方面；二是搞清楚隧道的几何尺寸，包括隧洞直径、长度、隧洞端面形状、转弯处的曲率半径以及纵向坡度等方面；三是必须搞清楚隧洞的外界条件，包括隧洞上面的建筑物分布情况、隧洞埋深、环境保护要求和标准等方面；四是针对以上条件来进行合理选择盾构机械；五是必须要制定出地铁盾构法施工的总体布置、包括出砟系统布置、管片的运输与制作、通风、供水和换气系统等必须的工厂；六是针对特殊情况要多加考虑，例如是否需要超前加固地层等[4]。已建成的某市的地铁也是采用盾构法穿越铁路区间隧道，左线里程为：ZDK21＋777.051－ZDKCK23＋819.487，盾构右线长1991.436m，右线历程为：YDK21＋828.051－YDK23＋966.7。针对已建成的地铁盾构段为例进行详细介绍盾构法在地铁施工作业过程中的施工工艺过程。 2.4.3.1盾构法施工地质情况

在盾构机施工作业过程中，需要穿越砂层、全风化花岗岩、砾质茹上、砾砂和球风化弧石，在DK23＋330处的地铁隧道的底部且存在含量不是很多的中风化和强风化的花岗岩材料，按照前面所述，一方面需要搞清楚地层岩土性质，另外还需要搞清楚的内容主要有地下水位的埋深为1.2m～8.0m之间，水位的高程为58.2m～77.0m之间，地铁隧道的底板的标高大约是57.75m，地下的水位变化幅度为0.5m～3.0m之间，而且在施工过程中地下水有可能对对施工带来一些影响。 2.4.3.2盾构法施工地质情况

在盾构机施工作业过程中，需要穿越砂层、全风化花岗岩、砾质茹上、砾砂和球风化弧石，在DK23＋330处的地铁隧道的底部且存在含量不是很多的中风化和强风化

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