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头土体的加固和渗水情况进行取芯测试,在确保土体稳定和无大量渗水的情况下方可凿除洞口混凝土.洞口混凝土凿除应分层分块进行.在盾构距洞口约为10m时,将洞口混凝土全部拆除.待盾构机刀盘露出洞口时,清除端头井内盾构机所带出的土体后,将盾构接收架准确地定位安设在洞口的底板上,高程比盾构机略低,并将接收架固定,以便盾构机顺利滑行上架.盾构完成洞工序后,及时对全隧道的管片螺栓进行复紧和洞口止水处理.5.4盾构掘进过程中的控制
5.4.1盾构控制
盾构的偏向是指平面、高程偏离设计轴线的数值超过允许范围.
盾构在地层推进中,会由于地质条件、机械设备、施工操作等原因导致盾构的偏向.当今世界上最先进的测量盾构偏向的手段是利用陀螺仪等高精尖技术,但目前我国主要还是应用以下常规测量手段.
5.4.1.1坡度板是目前盾构施工中能使施工人员直接读出盾构纵坡、转角的值,以便能随时纠正的量具.
5.4.1.2丈量两腰千斤顶活塞杆伸出长度估计平面纠偏效果.
5.4.1.3用水准仪测得盾构轴线两点,可算出盾构纵坡与高程偏差值.
5.4.1.4用激光经纬仪直接读出激光打在盾构前后靶上读数,可算出盾构的切口、举重臂、盾尾三个中心平面与高程偏离设计轴线值.盾构出现偏离后一定要及时调整.
5.4.2土压控制
为确保对地面沉陷、隆起的控制,平衡工作面水土压力,保证工作面不坍塌、涌水、涌砂.土压舱内的计划土压力设定值由下式计算：
P等于P1+P2+P3+0.02MPa式中P1――孔隙水压力；
P2――地下水位以上土层侧向土压力；
P3――地下水位以下土层侧向土压力；
0.02MPa为经验参数.
土压舱内的土压力由安置在土压舱内的土压计通过计算机随时测定监控.一旦出现实测土压力与计算土压力不符时,应及时调整出土量,同时还应根据地面隆陷的监测情况、土层和地下水位的变化情况对计划土压力进行动态管理,以确保土压舱压力与开挖面的水土压力保持平衡,达到防止涌砂和坍塌的目的.在盾构穿越砂质土层时,为使土压舱内的泥土具有较好的流动性和保持土压舱内的压力,在盾构推进的同时可注入适量的粘土或粘土浆液.
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5.4.3出土量的控制
工作面土体被刀具切削下来后,土体通过土压舱由螺旋出土运输器排出,一定量的泥土滞留在螺旋出土器内被挤压密实而形成隔水墙,保证了开挖面的稳定.当土压舱内的土压力大于计划土压力时,加快螺旋出土器的转速,增大出土量.而小于计划内的土压力时,要降低螺旋出土器转速,减少出土量,以增大土压舱内压力以平衡工作面水土压力.
6 盾构施工新技术
6.1地铁盾构法施工新技术要点
6.1.1高强、耐久性管片制造
6.1.2通、错缝拼装比较,纵横向变形分析
6.1.3进出工作井难题与对策
6.1.4纠偏
6.1.5特殊条件沉降控制
6.1.6流砂、砂质粉土变形机理及危害
6.1.7掘进过程中遇到桩、大石块、超浅覆土、高水压等灾难性地质的对策
6.2地铁盾构法施工新技术介绍
6.2.1特殊断面盾构施工技术
特殊断面盾构可分为复圆形盾构和非圆形盾构两大类.其中复圆形盾构包括双圆盾构和三圆盾构.双圆盾构可用于一次修建双线地铁隧道、下水道、共同沟等,三圆形盾构则用于修建地铁车站.非圆形盾构包括椭圆形盾构、马蹄形盾构、矩形盾构和半圆形盾构,根据隧道使用目的可分别加以采用.
特殊断面盾构施工的实例有采用三圆盾构施工技术的东京地铁环线饭田桥车站；采用双圆型盾构施工技术的东京地下铁路等工程.
在进行特殊断面盾构施工时,除充分考虑断面形状特性采用特殊的盾构机械以外,还需不断掌握工程的实际走势,在掘进时需一直注意盾构机的运行情况.考虑到断面形状,管片的组装应对其分割数、组装顺序、组装精度进行周密计划,即使管片可正确组装,也需严格管理和控制盾构姿势,特别当盾构机发生偏离时,应及早使用超挖机构、修正千斤顶等进行修正.盾构的尾部和出发、到达部的洞口封闭与圆形断面相比,防水比较困难,需采取周密的措施以确保防水.
6.2.2复合盾构施工技术
由于盾构是一种针对性很强的专用施工机械,每台盾构机都是针对某一种具体的地质水文条件而制定的.在地质条件复杂的情况下,采用常规盾构就无法完成施工,因此复合盾构施工技术应运而生.典型的工程如广州地铁二号线工程.
复合式刀盘装有齿刀和滚刀两种刀具,以滚刀对付硬岩层,齿刀对付软岩层,两种刀具用背装的方式进行互换.
6.2.3球体盾构施工技术
球体盾构施工技术根据变换方法可分为纵、横连续掘进和横、横连续掘进两种(均只使用一台盾构机).其中纵、横方向连续掘进施工是从地面开始连续沿直角方向进行竖并开挖和隧道掘进的施工方法,横、横方向连续掘进则指不需旋转竖井,在地面下朝直角方向进行连续掘进的施工法.
球体盾构在所使用的主盾构里设有内装次盾构的球体,在施工中必须慎重研究盾构自重、开挖反力、推进反力的平衡关系.尤其在采用纵、横掘进盾构进行竖井施工时,在进行方向改变的过程中,次盾构的球体需要旋转900,此时极易发生涌水和涌砂现象,因此要充分考虑球体部的防水结构,以防止砂土及地下水流入隧道内.
使用球体盾构,可以在狭窄的施工场地上直接进行地下隧道的掘进,省去了构筑竖井所需要的场地、时间,因此采用球体盾构掘进可以缩短修筑工期,是一种应用前景广阔的新型盾构施工技术.
7 展望我国盾构施工新技术的发展方向
7.1开发研制高性能、全自动盾构
7.2重视盾构选型风险评估
7.3引进双圆、三圆盾构
7.4TBM&SM结合适应广泛底层.
8 结语
本文介绍了地铁盾构发施工新技术发展的历史、工作的基本原理、特点和优势所在,了解其施工工艺及国内外最新的盾构施工技术,为地铁的施工提供具备技术经济优势的选择方式,并展望了我国盾构施工技术未来的发展方向,希望以此助推盾构法施工新技术在我国城市地铁建设中的应用.
参考文献：
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