摘要：作为城市地铁隧道建设中，应用最多的方法，盾构法施工在施工中具有施工速度迅速，成型质量较好，施工安全的优点。本文通过对地铁隧道盾构法施工的施工原理和施工特点的分析，了解地铁隧道盾构法施工前的施工准备和一些要点，并且对盾构施工的初始掘进、正常掘进、掘进到达的三个阶段的技术特点进行分析。
关键词：地铁隧道；盾构施工；掘进技术；要点
1.前言
作为城市地铁隧道建设中，应用最多的方法，盾构法施工具有非常多的优点，例如：盾构法施工过程均在地下进行（除竖井施工），这样既可以减少对周边住民的噪音影响，对地面交通的影响也会最大化的减少。施工不受天气环境，水文地质的影响，如在一些天气恶劣、地形复杂、地下水位高的施工地建设地铁隧道，只能用盾构施工的方法进行掘进施工，且有较高的技术经济优越性。盾构法施工在1956年我国在东北阜新新煤矿的疏水巷道中首次应用，效果显著，随后在北京、浙江、广东、福建、江苏等地广泛应用。由于各个地方不同的地质水文条件对施工造成了不少问题，因此，在施工中应结合当地具体情况即使调整施工参数，从而确保城市地铁隧道的施工进度及施工质量。
2.地铁隧道盾构施工法施工的基本原理及特点
盾构法施工的过程中，以护盾为保护，用盾构这种施工机械进行地下掘进。盾构在其中的作用是支撑地层压力、在地层中进行掘进。目前我国常用的盾构机主要有泥浆式、土压平衡式、压缩空气式、敞开式四种，因为土压平衡式在各类土质中都可以进行施工，所以土压平衡式盾构机的应用最为广泛。在掘进过程中，盾构钢筒的前端装有千斤顶负责顶进，因为盾构机推进过程中尾部土体的受力发生了变化，这时钢筒尾部可以在推进过程中进行衬砌，这样，既可以封闭周围的水源，也可以起到防止地面下沉的作用。地铁隧道盾构法施工作为一种施工方法，最大化的缩小的施工过程中对周边环境、对城市正常运转的影响，并且大大降低了施工量和工人的劳动强度，还提高了施工的安全性和掘进速度、减少了工期。1996年，广州地铁1号线首次使用地铁隧道盾构法施工，随后在全国各个大中城市中应用，结果喜人。到目前，我国各个城市地铁隧道的建设已经摒弃了传统的明掘施工，均使用盾构法施工。
3.地铁隧道盾构掘进施工准备
首先在进行盾构法施工之前应该修建一个竖井，在竖井内安装盾构，这样，就可以把盾构挖出来的土体通过竖井输送到地面。盾构机的类型也应该提前选择好，盾构机的断面形状有四种：圆形、拱形、矩形、马蹄形4种。圆形由于其抗压力好、便于更换刀具、衬砌拼装简便的原因而应用较为广泛；按盾构机掘进的开挖方式不同可以把盾构机分成：手工挖掘式、半机械挖掘式和机械挖掘式3种；如果按照盾构机前端的构造可以把盾构机分成：敞胸式和闭胸式2种；按排除地下水与稳定开挖面的方式不同可将盾构分为：人工井点降水、泥水加压、土压平衡式，局部气压盾构，全气压盾构等。盾构机的选择非常重要，它对于保证施工的效率、质量都有着重要的影响。因此，在施工前需要根据当地的具体情况，考虑到天气、地质、水文、工期和经济等因素来选择盾构机。
在掘进工作开始前，要完成好始发到达端头的加固工作，考虑到我国大部分城市的地铁隧道建设均在土体稳定能力差的地段，尤其是经过软土或是砂土、含水土，必须对盾构机的盾构始发端到端头进行加固，现多采用注浆、旋喷、深层搅拌、井点降水、冻结法等方法进行加固。此外，还要对加固土体的范围、强度、均质性进行检查，确保其满足工程要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在盾构机下并前需要对主拼装区地面进行混凝土硬化处理以达到加固的目的，保证它可以承载盾构机的重量。安装盾构机始发基座时，应考虑到当地洞口的线路，适当的在设计轴曲线的基础上抬高，并对基座进行加固。由于盾构机各部位零件尺寸重量较大，应当提前拼装好再运至吊装场地。在盾构机拼装完成后，要检查盾构机是否与后方的设备或后方台车连接完好，并对盾构机刀盘等、千斤顶推进系统及其它各辅助系统进行 检测以保证盾构机的正常运转。
4.地铁隧道盾构掘进技术要点
4.1盾构始发及初始掘进阶段
在地铁隧道工程施工中，盾构始发机初始掘进阶段发挥着十分重要的作用，而且伴随着隧道的变深、周围地质环境愈发严峻，这对盾构始发及初始掘进的技术的要求越来越高，常常要根据当地的情况，采取多种措施来保证地层的稳定性，防止开挖面崩塌。在不利于施工的路段时必须对地基进行加固改良。为了确保施工的安全，在洞口初始掘进后，要对初始掘进段开挖面加压，并用水泥浆封闭隧道壁，使得在施工中隧道洞口及早稳定。减少盾构机推动阻力时，可以在始发时在基座轨道上涂抹润滑油，并在刀头上涂抹油脂以减少刀头对洞口的破坏。此外，还要防止盾构旋转、上漂，并且时刻调整参数，保持盾构机的掘进状态。在盾构初始掘进阶段，要提前实验盾构掘进的各参数，并通过地层移动规律来实时监测盾构机掘进参数并调整。
4.2盾构正常掘进阶段
在盾构始发及初始掘进阶段中，确定了盾构机掘进的各项参数以后，盾构机就进入了盾构正常掘进阶段。为了使盾构机掘进更加理想，需要根据路线沿线的不同地质条件选择不同的掘进模式，当然，这些都需要保证刀盘与刀具的适应性等条件。盾构机的掘进模式通常有三种，分别是：土压平衡式、半敞开式和敞开式掘进。在施工中，盾构机通过不同的地层时，应当及时改变盾构机掘进的掘进模式，并调整盾构机相应的参数，以保证盾构机在各个土质中都能够正常的工作并保持掘进速度。在施工前，可以使用钻探设备对沿线地质进行探测，以方便盾构机在工作中及时的调整掘进模式。在盾构机掘进模式切换时，保证有10m以上的过渡段。此外，螺旋输送机的排土速度、盾构机的掘进姿态、地基变形情况都要实时监测，确保地铁隧道盾构掘进施工的工作正常。当进行到坡度地段时，还要严格控制挖土量、注浆材料的稳定性、隧道排水量等情况，并在上坡时稳固后方台车和加大盾构机千斤顶力。
4.3盾构到达掘进阶段
所谓盾构机到达掘进，是指在完成盾构正常掘进后接近到达端头竖井时改变盾构机掘进姿态，按所定路线将盾构机推进竖井的过程。通常情况下，盾构到达掘进阶段的施工方法有两种，一是盾构机到达后拆掉挡土墙后再推进，二是先拆除挡土墙，盾构机后到达。前者由于工种少，施工性好而被应用于地层稳定性好的中小断面盾构工程中。后者需要提前加固地基，主要用于大断面盾构工程中。在施工时，为了确保盾构机可以准确到达竖井，需要在距离接受竖井100m和50m时及时调整盾构机姿态，并逐渐降低盾构机速度，减小掘进推力。同时要注意在减小推力时会造成管片接缝处漏水的情况，因此需要再安装固定板。
5.结束语：
通过对地铁隧道盾构施工掘进技术的分析，对于其良好实践效果的取得有着十分重要的作用。随着我国经济发展，城市的大规模建设的浪潮已是不可阻挡的趋势，地铁隧道建设必然会得到大力发展。而地铁隧道盾构施工掘进技术在施工中具有施工速度迅速，成型质量较好，施工安全的优点，将会成会成为以后地铁建设施工的主要方法。由于具体的工程施工中，各地不同的地质情况和水文环境，可能会造成地铁隧道盾构施工掘进的困难，这就需要工程师和相关的技术人员按照施工掘进要求，结合当地情况及时调整控制盾构机的掘进姿态，并通过实时监测来确保掘进和施工的正常，从而确保地铁隧道的施工质量。而在今后，应当加强对盾构施工掘进技术的重视程度，并注重具体实施方法的可行。
参考文献
[1]连京.地铁隧道盾构施工掘进技术要点.[J].建筑工建筑工程技术.2016，（17）
[2]李楠.地铁隧道盾构施工掘进技术要点.[J].江西建材.2014，（1）：161-162
[3]解统治.地铁隧道盾构施工掘进技术要点.[J].装饰装修天地.2016（2）：161
论文作者:胡世现
论文发表刊物:《防护工程》2017年第35期
论文发表时间:2018/4/12
标签：盾构论文; 隧道论文; 地铁论文; 竖井论文; 技术论文; 地层论文; 阶段论文; 《防护工程》2017年第35期论文;