地铁隧道盾构施工掘进技术要点分析

2019-12-18宋超洋

魅力中国 2019年27期

宋超洋

（天津城建隧道股份有限公司，天津 300000）

随着社会经济的不断发展，在城市交通规划方面，对空间的利用率也越来越大。在地铁隧道的施工过程中，由于地质的不同，存在着许多不可预测的情况，所以需要较为先进的施工技术。而盾构施工掘进技术的应用，使用盾构机在地下进行掘进，施工速度快，一次成洞，可控制地面沉降，可靠度高，大大提高了施工效率，保障了地铁隧道的施工质量。

一、地铁隧道盾构施工掘进技术优势

（一）提升施工过程中的安全性

随着交通的发达，对地铁隧道来说，对其安全性能也提出了更高的要求。但是，地铁的修建在地下进行，受地质影响较大，在施工过程中容易发生坍塌等现像，危险系数较高。而盾构施工掘进技术的应用，能够不受气候的影响，开挖时可以控制地面的沉降，因而降低了在施工过程中的外界因素影响，提升了施工过程中的安全性。

（二）提高了施工效率

在地铁隧道施工过程中，利用盾构施工掘进技术，所使用的设备为盾构机，是一种隧道掘进专用的工程机械。随着技术的进步，现代盾构机集光、电、液、信息、传感等多种功能于一体，涉及多种学科的应用，功能丰富多样，属于自动化设备。因此，在施工过程中工作效率较高。

（三）减少了对地面建筑物的影响

盾构机在工作时就是利用一个圆柱体的钢组件沿着隧道轴线一边向前推进一边对土壤进行挖掘。由于钢组件的作用，能够对隧道起到支撑作用，从而减少了对地面上建筑物的影响。

二、地铁隧道盾构施工掘进技术要点分析

（一）隧道洞口土体的加固

由于在拆除洞口围护结构时会导致洞口土体松动，容易导致沉降和地下水泄漏，而盾构机在进入时无法平衡开挖面的土压和水压，因此，需要对隧道洞口的土体进行加固，以确保洞口土体的稳定性。在进行加固时，要对地下地质条件、地下水位、周围施工环境以及盾构机的型号等进行详细的了解，以便于对加固方法的选择。

（二）掘进过程中施工技术要点

在进行盾构掘进施工之前，首先要对盾构机进行试运行，以确保盾构机的运行状态正常。如果试运行时状态异常，需要对其参数进行调整，以确保盾构机工作状态正常。同时，还要对施工环境以及地质条件进行观察，如有异常要及时进行处理，排除安全隐患，以确保盾构掘进施工的安全性。

在完成掘进前准备工作之后，要进行的是初始掘进施工工作。在初始掘进长度确定以后，开始进行掘进。需要注意的是，在洞口土体加固段儿掘进时，首先，要对临时管片进行检查，确保临时管片的椭圆度，同时为了防止其受力后旋转、径向位移与开口部位变形，必须采取有效的防护措施。其次，在盾构的盾尾进入洞口以后，要对临时管片进行拼装，并在开口部安装轴向支撑，确保盾构掘进过程中盾构千斤顶的正常使用。最后，为了防止挖掘出的泥水和注浆液从洞口泄漏，需要将洞口密封与整环管片贴紧。在盾构机掘进过程中，施工人员要时刻注意盾构机的工作状态，并对施工环境进行实时观察，如果出现方向偏差，要及时进行调整，确保与设计图纸的一致性。

（三）施工过程中对软土层的施工技术要点

由于软土层的特殊性质，所以在软土层施工时危险性较大，因此，在软土层施工时，要注意以下几点：第一，在软土层施工过程中，施工人员要对盾构机参数进行实时监测，挖掘要慢速进行，控制好盾构机的挖掘速度，以确保施工安全；第二，每隔一段时间，要对刀盘和土仓进行高压冲洗，以减少刀盘泥饼的形成几率；第三，注意对盾构机温度的控制，如果出土后温度过高，要及时对设备进行检测，以避免设备故障的出现。

（四）施工过程中硬岩地段的施工技术要点

除了软土层以外，在地铁隧道施工过程中还会遇到硬岩地段。硬岩地段对盾构机的损耗较大，所以需要根据施工地段地质不同随时改变施工参数与工艺，以确保盾构机的顺利运行。另外，对于刀具的更换。在硬岩地段施工时，要注意刀具的更换。更换刀具时要注意位置的选择，选取土体稳定的地层来进行刀具的更换，并对此地层进行加固处理，以保证换刀的成功率与安全性。

（五）盾构接收施工技术要点

在掘进至收井洞口加固段时，首先要确认加固程度如何，必要时补浆加固。当进入接收井洞口后，要放慢掘进速度，找准停止注浆的时机，加强对周围地层的监测，看其是否超过预定值。如果超过预定值，要对其采取必要措施后才能继续进行掘进。另外，盾构在落到接收基座上后，要及时填补开挖前空隙，并进行注浆填充，以此来预防洞口周围土体的沉降。