盾构通过矿山法施工隧道段关键技术

盾构通过矿山法施工隧道段关键技术

作者：陈明辉

来源：《科技创新与应用》2016年第12期

摘 要：随着我国社会经济的不断发展，也促进了我国隧道施工技术水平的提高，从而提高了隧道施工的质量，确保了隧道施工的顺利完成。在隧道施工中，逐渐将盾构法与矿山法进行有机的结合，实现了良好的施工效果。因此，文章主要针对于盾构通过矿山法施工隧道段关键技术进行了相关方面的分析和探讨，希望通过文章的研究，能够进一步提高隧道施工的质量。

关键词：盾构法；矿山法；隧道工程；空推施工技术 前言

在对隧道段施工的过程中，应充分运用现代化施工技术，提高隧道段施工的质量及效率，确保隧道段施工的安全进行，进一步降低隧道段施工的难度，实现最佳的施工效果。盾构通过矿山法是目前在隧道段施工中广泛应用的一种施工技术，其主要的施工原理是采用矿山法将岩土层进行爆破和清除，然后利用盾构机从盾构隧道内重新进入土体进行掘进，通过此种方法，能够有效的提高隧道段施工效率及安全性。现进行详细介绍： 1 工程概况

香梅站～景田站区间线路出香梅站后沿红荔西路向东前行，侧穿香蜜新村25、26栋，先后下穿景田东人行天桥、香蜜新村西区1栋，东区1栋、2栋，继续侧穿鲁班大厦，之后线路以400m曲线半径左拐进入市政大院片区，下穿该片区18、19栋建筑后以360m曲线半径拐入景田路，线路转为沿景田路向北铺设，下穿狮岭公园人行天桥，分别侧穿景田综合市场、景龙小学、福田区图书馆大厦、天平大厦、碧景园、擎天华庭、妇儿大厦、万托家园等9栋建筑物后到达景田站。隧道两端主要穿越硬塑状砾质粘土、全风化花岗岩、强风化花岗岩、全风化花岗片麻、混合岩、强风化花岗片麻、混合岩；中间段左、右线隧道共约1200m隧道穿越中风化花岗岩、微风化花岗岩、中风化花岗片麻、混合岩、微风化花岗片麻、混合岩。在对香梅站～景田站区间隧道施工的过程中，主要采用盾构通过矿山法进行，而在文章的研究中，也主要对盾构通过矿山法相关的关键技术进行了细致的分析。 2 盾构通过矿山法施工隧道段关键技术分析

在采用盾构通过矿山法进行隧道施工的过程中，主要会应用到导台施工技术、盾构机姿态控制技术、管片填充技术、防止盾构机“磕头”技术、二次注浆技术、支顶回收技术、特殊情况的处理技术等等。通过科学应用上述技术，能进一步提高隧道段施工的质量，确保隧道段施工工程的顺利完成。以下主要结合具体的施工技术进行详细的分析。

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2.1 导台施工技术

在利用盾构通过矿山法对隧道段进行施工的过程中，首先会应用到导台施工技术。所谓的导台施工技术主要就是指，对隧道底部的导向平台进行针对性施工。导向平台的主要的作用在于能够为盾构机前进进行导向。具体施工技术应用如下：导向平台主要采用的是混凝土施工法，高度在15cm左右，导向平台的高度和弧线应实施有效的控制在误差允许范围内[1]。此外，应注意，在实际的施工中，应确保导向平台的弧长与隧道中心的夹角呈现60度左右，这样才能够更好地为盾构机进行前进导向，确保隧道段施工的质量，促进隧道段施工的顺利进行和顺利完成。

2.2 盾构机姿态控制技术

在实际的隧道段施工过程中，应科学的利用盾构机姿态控制技术，确保盾构机前进方向的规范性。具体如下：在推进盾构机的过程中，应采用交叉使用竖直位置和水平位置两组推进油缸向前推进。具体操作时使用水平两组油缸推进30cm时，停止推进并收缩油缸，再使用垂直两组油缸推进30cm后，停止并收缩油缸，不停地交叉使用[2]。另外，还应该注意，在实施的过程中，需要求施工人员应严格按照具体的推进距离进行油缸的推进，避免由于推进距离不规范而影响到盾构机的姿态，最终也将会影响到隧道段施工的质量。 2.3 管片填充技术

在采用盾构通过矿山法对隧道段进行施工的过程中，需要对管片进行填充。具体的填充过程如下：首先，在管片填充顺序方面，应采取先下部后上部的规则，先填充导台，然后填充左右两侧，最后填充隧道的上部[3]。另外，需要注意，应在导台的填孔内填满豆砾石，而在其他的地方，只要填一定数量的豆砾石即可，通过此种方式，能够确保管片填充的质量。 2.4 防止盾构机“磕头”技术

在进行隧道段施工的过程中，经常会出现盾构机“磕头”的问题，而此类问题的出现，将会严重的影响到隧道段施工的质量，也会影响到隧道段施工工程的进度，不利于隧道段施工的顺利进行。在实际的施工过程中，会用到防止盾构机“磕头”技术。实际上，盾构机“磕头”问题的发生主要与刀盘切入端墙有关，很多的盾构机由于自重问题，出现“磕头”情况。因此，应对盾构机的姿态进行合理控制，并且合理把握推进的速度，如果速度过快，也会出现盾构机“磕头”问题。只有合理的把握盾构机推进的姿态以及推进的速度，才能提高施工的效率，确保盾构机效能的最大发挥，出现最佳的施工效果[4]。 2.5 二次注浆技术

在实际的工作中，需要从洞门开始进行的二次注浆，以便于将缝隙填密实。在实际的注浆中需要注意，由于管片会受到浆液浮力的影响，进而导致管片的上浮。在此种情况下，应在管片上面安装支顶，从而能够有效的阻止管片的上浮，确保灌浆的质量，进而通过有效的灌浆，

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确保缝隙更加密实，实现最佳的灌浆效果[5]。在二次灌浆结束之后，还应对整个隧道的高程进行测量，以确保管片最大的上浮量在1.5mm以内，进而高质量的完成二次注浆工作。 2.6 支顶回收技术

支顶回收工作主要是在二次注浆之后，注浆浆液已经将管片包裹密实。可以将隧道内的支撑管片的支顶全部回收，并且管片不会发生变形，从而能够节省施工成本，确保施工企业的经济效益。另外，还应该注意，针对于一些无法卸掉的支顶，如，阻力过大或者是被卡住而无法回收的，可不进行处理。 2.7 特殊情况的处理技术

利用相应的技术对特殊情况进行有效处理，具体包括如下几个方面。（1）进洞时，洞门涌水。应对涌水情况进行细致的观察，通过了解地下水情况，然后在地面预埋注浆管，同时迅速的推进刀盘并且通过洞门，利用棉胎填塞盾体，待水流减小之后，快速的通过洞门并且封堵洞门[6]。（2）欠挖漏处理。在欠挖漏处理方面，应设置相关人员对刀盘及初支之间的缝隙进行观察，利用对讲机联系控制室，以便于进一步调整盾构机的姿态，当发现欠挖面与盾构机出现碰撞的时候，应及时停机，并用风镐将欠挖的砼凿除，再行恢复施工。通过对特殊情况进行有效的处理，能够确保隧道段施工的安全、高效进行，同时实现最佳的施工效果。 2.8 横通道内防轨道蛇形措施

在横通道内施工混凝土导墙，管片通过后，在导墙与管片之间充填速凝砂浆，具体操作措施如下：

（1）断面示意图如图1所示。（2）右线隧道右侧为封闭空间，右侧导台可不用加高，为防止管片错台，在将左下方导台与管片之间的空隙用砂浆封堵后，在右侧的中部低压注入双液浆，可有效控制管片向弧线外侧错台；（3）右线隧道无拉设钢丝绳条件，可在既有矿山法结构上植筋设置刚性支撑直接顶住管片，防止管片上浮；（4）右线盾尾全部通过横通道，进入大里程矿山法隧道后，可开启横通道的回填工作，回填时分层回填，并应填充密实，填充完成后应打开管片注浆孔，向隧道外侧注浆，保证回填饱满度。 2.9 其他施工隧道段关键处理技术

盾构通过矿山施工的过程中，经常会出现控制管片上浮、测量、喷射豆粒石、二次注浆、进空推段和二次始发等相关性问题，直接影响到隧道施工质量。必须做好隧道段施工处理工作。例如，控制管片上浮，主要原因是注浆浆液选择的不得当，应选用合理的注浆浆液，如，单液型浆液、双液型浆液等，具体应结合实际的施工情况进行选择，同时还应采用合理的注浆方法，才能有效规避管片上浮的问题。另外，施工中所出现的测量问题，主要原因是测量仪器以及人为测量误差所产生，要保证测量的准确性，则需要加强对测量仪器和测量工作人员的控制，对测量仪器进行校准，要求测量人员必须严格按照测量规范要求实施测量。

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3 结束语

在隧道段施工的过程中，由于涉及到很多的施工难点，导致施工难度不断加大，影响到整体工程施工的进度及质量。因此，需结合隧道段施工的实际情况，利用现代化技术有效的攻克隧道段施工中的难题，提高隧道段施工的质量，同时也能够确保隧道段施工的安全，实现最佳的施工效果，从而促进隧道段施工的顺利进行和高质量完成，实现最佳的施工效果。 参考文献

[1]尤雪娣.新奥法在核电厂盾构法隧道取水工程中的应用[J].电力勘测设计，2014（4）. [2]张常光，赵均海，张庆贺.盾构通过矿山法隧道复合支护的管片内力解析解及应用[J].现代隧道技术，2014（2）.

[3]张常光，张庆贺，张振光.盾构穿过矿山法隧道的管片特性现场试验研究[J].上海交通大学学报，2013（9）.

[4]彭红霞，王怀.软流塑地层盾构穿越夹岗过街涵群桩处理关键技术[J].隧道建设，2013（9）.

[5]邓尤术，杨永祥.大跨径地铁车站TBM与暗挖交叉施工技术[J].隧道建设，2012（2）. [6]张振光，赵艳粉.盾构在矿山法隧道内进出洞施工关键技术[J].铜业工程，2012（2）. 作者简介：陈明辉（1984-），男，大学本科，学士学位，工程师，从事地铁施工。