盾构法施工过程中土压平衡盾构机姿态控制技术

盾构法施工过程中土压平衡盾构机姿态

控制技术

摘要：盾构法主要是利用盾构机进行隧道修建的一种方法，在实际施工过程中，借助盾构机在地下进行掘进，不仅能够避免开挖面发生坍塌，还能够最大限度保证掘进过程中开挖面的稳定，促使相关人员能够在盾构机内相对安全地开展隧道开挖以及衬砌等作业，以更好完成隧道施工。在盾构法的具体应用过程中，盾构机姿态控制是整个施工的核心与关键，因此应该加大对盾构机姿态控制技术的重视，保证隧道施工的顺利开展。鉴于此，文章将首先分析盾构机姿态控制的主要影响因素，然后具体探究盾构法施工过程中土压平衡盾构机姿态控制技术。

关键词：盾构法；土压平衡盾构机；姿态控制技术；影响因素

引言

盾构是隧道施工过程中的一种常用机械，在具体施工过程中，盾构机能够在盾壳的掩护作用下让隧道能够一次成型，同时完成土体的开挖，同时还能够对土渣进行排运，对管片进行安装等，以更好实现整机的推进。依据盾构法的开挖以及结构特性，可以具体划分为敞开式和闭胸式盾构，其中闭胸式盾构主要采用的就是土压平衡式的开挖方式，借助泥土进行加压或者利用泥水进行加压的方式更好抵抗来自开挖面的水和土的压力，最大限度保证开挖面稳定。由此可以看出，在土压平衡盾构隧道施工中，保持开挖面的稳定是整体施工的关键，这就促使土压平衡盾构机姿态控制技术在盾构法的应用过程中显得非常重要。

一、盾构机姿态控制的主要影响因素

（一）土质因素

在盾构机的具体推进过程中，如果切口环附近的体质在硬度方面差距较大，并且在松软土层的施工过程中如果不能合理对推力进行设置，就可能导致盾构机

深陷土体，出现载头现象。如果这种现象不能得到及时改进，那么盾构机的姿态就会逐渐偏离既定施工轴线。

（二）盾构机始发托架与反力架的定位

在利用盾构机进行施工的过程中，在初始阶段，这一设备通常会被放置在始发托架，在这个过程中受托架高程、始发托架以及反力架固定性以及定位准确性等多方面因素的影响，促使与之相对应的始发盾架在姿态上存在一定差异。[1]鉴于此，要求在初始阶段，应该加大对上述问题已的关注，并对盾构机的位置进行不断调整。此外，盾构机与隧道洞门中的钢环应该与隧道的中线轴线和高程相一致，还应该保证始发托架的稳定，并且不能出现变形问题。

（三）盾构机姿态控制过程中的管片姿态

在盾构机进行推进期间，管片的拼装工作通常会在机器的盾尾位置展开，并借助拼装机开展管片的安装工作。在这个过程中，拼装机需要实现管片的横向、纵向以及径向移动。同时还应该完成管片的俯仰、回转以及横摇等动作，确保能够迅速完成管片的定位以及安装工作。在拼装管片的过程中，如果与隧道的标准线路发生偏移，就应该结合实际情况，及时进行调整。如果不能在管片拼装发生偏移的第一时间内就对管片进行调节，就容易为隧道中线带来一定不良影响，促使隧道施工难以满足工程实际需求。因此，在管片的安装过程中，应该保证工作开展的合理性，最大限度减少对盾构机姿态的影响。

二、盾构法施工过程中土压平衡盾构机姿态控制技术

在隧道施工中，在隧道曲线、坡度以及施工技术等因素的影响下，促使在盾构工作推进过程中时常存在误差。如果这些误差不能得到及时处理，在长期积累中就容易发生隧道衬砌被侵限的问题，在盾尾的间隙变小之后，管片容易受力不均，因此在运用盾构法进行施工的时候，应该积极采取行之有效的方法合理控制盾构机的具体掘进方向，保证能够及时纠正掘进过程中出现的偏差。

（一）盾构过程中出土量的控制

在使用盾构法的时候，应该合理控制盾构机的推进速度，并且在穿越构筑物

的过程中应该提前做好测量工作，将穿越的具体里程进行明确，还应该在提前20

环的时候就对掘进参数进行优化，在具体盾构期间还应该将推进速度保持在2

cm/min。站在整体质量角度进行考虑，具体推进速度应该保持稳定，确保不受周

边因素的影响。同时应该对出土量进行严格控制，在具体掘进过程中，每一环的

出土量可以利用如下公式进行计算：V = π × D2 /4 × L。其中D代表是的管

片的外部直径，L代表是的管片的具体长度，V代表的是每一环的理论出土体积。对出土量进行严格把控，不仅是盾构法在具体应用过程中的关键，还是保证控制

地层损失率的有效手段。在试验阶段对出土量重量以及体积的验证是检验理论出

土量计算的主要手段，而实际的出土量数据则需要结合具体施工情况进行测定，

并且施工期间还应该结合收集到的数据不断优化和调整实际出土量的控制数据。[2]在调整盾构姿态的时候还应该对纠偏的具体次数进行有效控制，以免对土体带

来扰动，甚至诱发隧道内土体的变形、沉降或者超标等问题。

（二）合理控制土仓压力

由于在盾构机的推进过程中，受到的土压会相对较高，甚至可能在满仓实土

压的情况下掘进，这就导致掘进过程中在油压的差值方面相差较大。但是盾构机上、下、左、右等部位在姿态纠偏中存在的油压差值相对较小，这主要是因为盾

构机的大部分推力被用来抵消在盾体外围产生的摩擦力以及土仓在压力作用下产

生的反作用力，因此可以认为将来自盾体外围的摩擦力以及土仓的压力适当进行

降低，是控制盾构机姿态的间接性有效措施。

（三）合理控制推进速度、刀盘转速以及扭矩

盾构机在具体进行掘进施工的时候，应该遵守的首要原则应该是保持施工作

业的匀速以及缓慢。在粉质粘土或者粉砂等相对较软的土质条件下，应该注意将

推进的实际速度控制在30 ～ 35mm/ min，而扭矩应该注意控制在3000kN·m以

下的范围内，并且应该将其转速控制在1.2r/min 以下，在这样的条件下，才能

够在保证推进质效的基础上，实现对管片成型错台率的合理控制。

结语

综上所述，在应用盾构法进行隧道施工的时候，由于具体施工环境以及土质条件相对复杂，促使盾构机在具体掘进过程中容易发生姿态的偏差或者管片的错台问题。因此，要求施工人员在实际推进过程中应该合理控制盾构机姿态，在最大限度保证盾构施工稳定前进的基础上，促使隧道施工能够满足相关设计规范，提升隧道施工质量。

参考文献

[1]王江华.盾构小半径割线始发控制技术研究[J].铁道建筑技

术,2021(01):146-149.

[2]马蒙蒙,刘大刚,王明年,霍建勋.穿越起伏基岩地层的盾构机掘进姿态控制方法研究[J].路基工程,2017(02):159-162.

刘永涛男汉族 1972-05 大学本科学历工程师职称

甘肃铁科建设工程咨询有限公司工作

盾构在砂层中掘进的技术措施

盾构在砂层中掘进的技术措施 一、概况 盾构在砂层中穿越，地面为城市交通要道或湖面，隧道埋深约为7.8m～ 14.3m，砂层为良好的富水和透水地层，饱含地下水，渗透系数为8.26～29.11m/d。 二、盾构机技术特点 1、土压平衡式盾构又称削土密封式或泥土加压式盾构。适用于含水的软土、软岩、硬岩及混合地层的隧道掘进。 2、掘进施工可采用复合式土压平衡盾构机具有敞开式、半敞开式及土压平衡三种掘进模式。掘进操作可自动控制、也可半自动控制或手动控制。通过试验段的掘进选定六个施工管理指标来进行掘进控制管理:a、土仓压力；b、推进速度；c、总推力；d、排土量；e、刀盘转速和扭矩；f、注浆压力和注浆量，其中土仓压力是主要的管理指标。 3、盾构机配备了自动导向系统, 可控制和稳定掘进方向, 具有灵活转向纠偏能力。 4、盾构刀盘结构能满足不同地层的掘进速度要求。 5、盾构配备了同步注浆系统, 有利于控制隧道周围土体沉陷及建筑物保护。 6、盾构配备了泡沫及膨润土注入系统, 有利于碴土改良。配备了压缩空气系统, 有利于防止工作面的渗水及控制地表沉降。 三、掘进施工技术 1、出现问题：盾构机在富水砂层施工时，容易引起地层沉降大、隧道喷涌、盾构姿态难控制等问题。 2、主要施工技术措施 （1）采用土压平衡模式掘进，进行开挖面稳定计算，设定合理的掘进参数，控制盾构机姿态，控制土压力以稳定开作面，控制地表沉降，将施工对地层的影响减到最小。 1）掘进过程土仓顶部压力控制在1.0bar，掘进速度控制在30mm/min以上，出土量不得大于50m3； 2）盾构机姿态保持向上，趋势控制在范围±4。 3）掘进的过程必须尽可能的快，中间尽量减少停滞时间。

盾构姿态实时监控原理与方法

盾构姿态实时监控原理与方法 盾构姿态实时监控是指在盾构施工过程中，通过各种传感器、监测仪 器等设备对盾构机的姿态参数进行监测和记录，并将数据实时传输和显示，以确保盾构机在施工过程中的稳定性和安全性。下面是盾构姿态实时监控 的原理与方法的详细介绍： 一、原理： 盾构姿态实时监控主要基于传感器技术和数据传输技术。通过安装在 盾构机各个部位的传感器，收集和测量盾构机的姿态参数数据，并将数据 通过数据传输技术传送给数据处理单元，经过数据处理和计算后，将结果 实时显示在监控界面。传感器技术主要包括加速度传感器、陀螺仪传感器、倾角传感器等，数据传输技术主要包括有线传输和无线传输两种。 二、方法： 盾构姿态的实时监控主要包括以下几个方面的方法： 1.传感器布置：根据盾构机的结构和施工需求，在盾构机的关键部位 和重要部位安装各种传感器。加速度传感器主要用于测量盾构机的加速度 参数，包括垂直加速度和水平加速度；陀螺仪传感器主要用于测量盾构机 的角速度参数；倾角传感器主要用于测量盾构机的倾角参数。 2.数据采集和处理：通过传感器采集到的姿态参数数据，经过模数转换、滤波处理以及数学计算等步骤，得到准确的姿态数据。同时，基于数 据采集系统还需开发一套数据处理软件，实现对数据的实时处理和分析。 一般情况下，数据采集和处理的过程可以通过相关的数学模型和算法实现。

3.数据传输和显示：通过数据传输技术将处理好的数据传输给监视人员。传输方式可以采用有线传输或无线传输。有线传输可以通过电缆等传输介质来实现；无线传输则可以通过无线电波、蓝牙、WIFI等技术来实现。数据传输可采用本地传输或远程传输方式。在数据显示方面，可以通过显示屏、计算机界面或移动终端等方式实时显示盾构姿态数据。 4.报警和保护：盾构姿态实时监控旨在保证盾构机的安全和稳定，因此，在姿态超出设定范围时，系统应能及时发出警报并采取相应的保护措施。报警方式可以通过声音、光源等形式进行，保护措施可以通过停机、调整姿态等方式实现。 5.数据记录和分析：除了实时监控，对姿态数据的记录和分析也是非常重要的。通过对历史数据的分析，可以了解盾构机的运行情况，并可以作为改进和优化盾构机设计和施工的依据。 总结：盾构姿态实时监控是通过传感器技术和数据传输技术对盾构机的姿态参数进行监测，保证盾构施工的安全性和稳定性。其原理主要是通过传感器采集姿态数据，经过处理和计算后传输给监视人员，实时显示在监控界面。其方法包括传感器布置、数据采集和处理、数据传输和显示、报警和保护以及数据记录和分析等步骤。这些方法的有效应用，可以提高盾构施工的效率和安全性。

软弱液化土层盾构施工技术

软弱液化土层盾构施工技术 摘要：盾构在富水砂层掘进碰到液化土层，盾构姿态较难控制、隧道轴线偏 差增大，管片拼装易出现较大错台，管片间易出现渗漏和裂缝，土仓出土口和盾 尾易出现涌水涌砂，地面容易出现较大沉降等现象。本文介绍了土压平衡式盾构 机在液化土层的施工经验，希望对类似工程施工能起到一定借鉴作用。 关键词：盾构施工，液化土层，施工技术 盾构机在富水砂层掘进最怕遇到中度以上的液化土层，会导致盾构姿态变得 难以掌控、刀盘前土压保不住，出土口易出现涌水涌砂，管片拼装错台较大、边 角易碎裂，同步注浆量大、成型隧道不稳定，管片出盾尾后上浮、管片剑易渗漏，在盾构切口前30环、盾尾后20环范围内地面累积沉降较大等不良现象。上述问题，均较难解决，单纯从某方面入手，效果都不理想。 1. 工程概况 南通临江靠海陆地形成较晚，主要由泥砂淤积而成，地下水位较高，系典型 富水粉细砂层。盾构机穿行线路土层主要为粉细砂，孔隙比大、含水量高、流动 性强、自稳性能差，砂层受到扰动后易产生液化现象，甚至形成流砂。 南通市城市轨道交通1号线一期工程为地下线路，全长39.2km，设28座车站。车站采用明挖顺筑法施工，区间采用盾构法施工。区间隧道掘进线路部分标 段存在液化土层，给施工带来较大难度。 1. 盾构机在液化土层中施工所面临的问题 2.1盾构姿态难以控制

液化土层因土层较软弱、呈流塑状，掘进过程对土层扰动会使周边土体液化；在盾构停止掘进时因液化土层流塑性较大土仓内土压很快泄压，使盾构机姿态难 以控制，前方地面出现沉降，如果多次“闷推”保压将加剧土体液化，使盾构机 刀盘出现较大下沉。 另外，因盾尾成型隧道在软弱液化土层中处于不稳定状态，使得盾构机千斤 顶回踩时因隧道不稳定，导致盾构机上下、左右姿态调整较难实现，纠偏出现滞 后性。 2.2管片拼装易出现较大错台、碎裂、渗漏现象 盾构在软弱液化土层中掘进，管片拼装质量较难控制。主要原因如下： 1. 盾构姿态的不稳定，容易导致出盾尾后管片间因推力的错位，而发生挤压， 导致管片边角碎裂。 2. 成型隧道在软弱液化土层中因浮力较大，上部土体压力不足而会在出盾尾后 出现上浮，导致管片间、环与环间容易出现较大错台及渗漏水现象。 3. 盾尾后成型隧道的不稳定，如果管片在拼装时圆度不足，管片外侧易出现开 口现象，遇水膨胀条不能很好地压紧，在盾构推力及上浮力作用下隧道的摆尾现象，加剧了环向管片间、纵向环间的管片间的错台、边角裂缝以及渗漏水现象的 发生。 2.3地面沉降量偏大 盾构在软弱液化土层掘进，地面日沉降量和累积性沉降量偏大，对周边建筑 物和管线易造成破坏。主要原因如下： 1.

盾构法施工过程中土压平衡盾构机姿态控制技术

盾构法施工过程中土压平衡盾构机姿态 控制技术 摘要：盾构法主要是利用盾构机进行隧道修建的一种方法，在实际施工过程中，借助盾构机在地下进行掘进，不仅能够避免开挖面发生坍塌，还能够最大限度保证掘进过程中开挖面的稳定，促使相关人员能够在盾构机内相对安全地开展隧道开挖以及衬砌等作业，以更好完成隧道施工。在盾构法的具体应用过程中，盾构机姿态控制是整个施工的核心与关键，因此应该加大对盾构机姿态控制技术的重视，保证隧道施工的顺利开展。鉴于此，文章将首先分析盾构机姿态控制的主要影响因素，然后具体探究盾构法施工过程中土压平衡盾构机姿态控制技术。 关键词：盾构法；土压平衡盾构机；姿态控制技术；影响因素 引言 盾构是隧道施工过程中的一种常用机械，在具体施工过程中，盾构机能够在盾壳的掩护作用下让隧道能够一次成型，同时完成土体的开挖，同时还能够对土渣进行排运，对管片进行安装等，以更好实现整机的推进。依据盾构法的开挖以及结构特性，可以具体划分为敞开式和闭胸式盾构，其中闭胸式盾构主要采用的就是土压平衡式的开挖方式，借助泥土进行加压或者利用泥水进行加压的方式更好抵抗来自开挖面的水和土的压力，最大限度保证开挖面稳定。由此可以看出，在土压平衡盾构隧道施工中，保持开挖面的稳定是整体施工的关键，这就促使土压平衡盾构机姿态控制技术在盾构法的应用过程中显得非常重要。 一、盾构机姿态控制的主要影响因素 （一）土质因素 在盾构机的具体推进过程中，如果切口环附近的体质在硬度方面差距较大，并且在松软土层的施工过程中如果不能合理对推力进行设置，就可能导致盾构机

深陷土体，出现载头现象。如果这种现象不能得到及时改进，那么盾构机的姿态就会逐渐偏离既定施工轴线。 （二）盾构机始发托架与反力架的定位 在利用盾构机进行施工的过程中，在初始阶段，这一设备通常会被放置在始发托架，在这个过程中受托架高程、始发托架以及反力架固定性以及定位准确性等多方面因素的影响，促使与之相对应的始发盾架在姿态上存在一定差异。[1]鉴于此，要求在初始阶段，应该加大对上述问题已的关注，并对盾构机的位置进行不断调整。此外，盾构机与隧道洞门中的钢环应该与隧道的中线轴线和高程相一致，还应该保证始发托架的稳定，并且不能出现变形问题。 （三）盾构机姿态控制过程中的管片姿态 在盾构机进行推进期间，管片的拼装工作通常会在机器的盾尾位置展开，并借助拼装机开展管片的安装工作。在这个过程中，拼装机需要实现管片的横向、纵向以及径向移动。同时还应该完成管片的俯仰、回转以及横摇等动作，确保能够迅速完成管片的定位以及安装工作。在拼装管片的过程中，如果与隧道的标准线路发生偏移，就应该结合实际情况，及时进行调整。如果不能在管片拼装发生偏移的第一时间内就对管片进行调节，就容易为隧道中线带来一定不良影响，促使隧道施工难以满足工程实际需求。因此，在管片的安装过程中，应该保证工作开展的合理性，最大限度减少对盾构机姿态的影响。 二、盾构法施工过程中土压平衡盾构机姿态控制技术 在隧道施工中，在隧道曲线、坡度以及施工技术等因素的影响下，促使在盾构工作推进过程中时常存在误差。如果这些误差不能得到及时处理，在长期积累中就容易发生隧道衬砌被侵限的问题，在盾尾的间隙变小之后，管片容易受力不均，因此在运用盾构法进行施工的时候，应该积极采取行之有效的方法合理控制盾构机的具体掘进方向，保证能够及时纠正掘进过程中出现的偏差。 （一）盾构过程中出土量的控制

盾 构 姿 态 及 推 进 过 程 管 理

盾构推进姿态动态管理初探 作者魏百术罗人宾 摘要:本文以上海地铁M8线III标黄兴绿地站～延吉中路站区间隧道工程的施工实例为基础，通过对施工过程中各种技术参数的收集整理以及个人拙见，归纳总结了盾构掘进过程中的主要控制办法和操作技巧，以供同行参考指正，达到安全操作、高效经济地进行隧道掘进的目的。 关键词:盾构法隧道；掘进姿态；管片纠偏；推力中心；盾尾中心 1.前言 盾构法隧道施工是指将盾构机在地下推进，通过盾构外壳和管片支承四周土体，一边防止土体坍塌，一边进行开挖、推进，并在盾尾进行衬砌作业从而修建隧道的一种方法。由于地下施工受水、土压力及地质变化影响较大;且盾构机本身体积庞大，自重也远远超过其它施工机械，使盾构机在隧道掘进过程中的不可预见性太多，故其推进过程中盾构机姿态管理是非常重要,它不但关系到隧道是否能顺利的贯通,而且也关系到盾构机掘进过程中管片拼装质量好坏。本文就上海地铁M8线III标黄兴绿地站～延吉中路站区间隧道工程的施工实例为基础初步探衬盾构机在掘进过程中的管理办法及控制的措施。 2、盾构掘进姿态的控制目的 2.1盾构姿态控制的目的及要求 盾构在土层中掘进要受到土体的阻力，需借用布置在切口环四周的千斤顶推力来克服，但两者的合力位置始终不在一条直线上(见图1)，从而形成一力偶导致盾构偏向。为使其千斤顶合力位置(即推力中心)与外力合力位置组成一个有利于纠偏的力偶,故通过对盾构机不同千斤顶编组的调整使之以设定的路线、以最佳的姿态出洞，同时保证隧道的贯通及正常进洞。一般情况下，盾构轴线偏离设计值不得大于±50mm，并且将施工后地表沉降的最大变形量控制在+10和-30mm之内。

土压平衡盾构施工技术

土压平衡盾构施工技术 一、盾构施工法概述 1.盾构施工程序。盾构施工法与矿山法相比具有的特点是地 层掘进、出土运输、衬砌拼装、接缝防水和盾尾间隙注浆充填等主要作业都在盾构保护下进行，因而是工艺技术要求高、综合性强的一类施工方法。其主要施工程序为：建造盾构工作井；盾构机安装就位；出洞口土体加固处理；初推段盾构掘进施工；隧道正常连续掘进施工；盾构接收井洞口的土体加固处理；盾构进入接收井解体吊出。 2.盾构施工优点。盾构施工与矿山法施工具有以下优点：地面作业少，隐蔽性好，因噪音、振动引起的环境影响小；自动化程度高、劳动强度低、施工速度快；因隧道衬砌属工厂预制，质量有保证；穿越地面建筑群和地下管线密集的区域时，周围可不受施工影响；穿越河底或海底时，隧道施工不影响航道，也完全不受气候影响；对于地质复杂、含水量大、围岩软弱的地层可确保施工安全；在费用和技术难度上不受覆土深度影响。 二、盾构推进隧道施工 1. 掘进原理。盾构在粉质粘土、粉质砂土和砂质粉土等粘性土层中掘进施工时，由刀盘旋转切削下来的土体进入密封土仓后，可对开挖面地层形成被动土压力，与开挖面上的主动土压力相抗衡。使开挖面的土层处于稳定状态。当盾构推进时，启动螺旋输送器排

土，使排土量等于开挖量，即可使开挖面地层始终处于稳定。排土量一般通过调节螺旋输送器转速和出土口装置予以控制。当地层含砂量超过某一限度时，因土的摩阻力大、渗透系数高、地下水丰富等原因，泥土塑流性将明显变差，密封仓内的土体可因固结作用而被压密，导致渣土难于排出，甚至形成泥饼而无法推进，而且单靠切削土提供的被动土压力，常不足以抵抗开挖面的水土压力。出现这种状况时，可向密封仓内注入水、泡沫、膨润土等，同时进行搅拌，以期适当改善仓内土体的塑流性，顺利排土。 2.轴线控制。盾构轴线的控制是盾构推进施工的一项关键技 术，怎样控制盾构能在已定空间轴线的允许偏差范围内是必须掌握的技术，在实际施工中盾构推进轴线控制不可能是理想的状况，轴线控制不佳状况除地质不均匀引起的正面阻力不均匀及隧道的平面和竖曲线要求外，往往是产生于人为因素，这是指施工不精心及对轴线控制操作技术水平不够两个原因，而后者占多数。 三、影响盾构轴线控制的原因 1. 地层土体对盾构产生的偏向。盾构在向前推进过程中将受 到盾构切口贯入土层的阻力、盾构正面阻力、盾构四周土体与盾构壳体间的摩阻力，盾构自重与下卧土层的摩阻力等组成。由于受到地层土质变化、隧道埋深变化、地面建筑物等因素，造成各种阻力不均匀的作用于盾构，从而导致盾构推进时偏向。 2. 盾构制作误差造成盾构推进轴线的偏向。圆形断面盾构是 中心对称的结构，这是对轴线控制极为有利的形式，但由于加工误

(建筑施工工艺标准)盾构施工工艺工法(土压泥水)

（建筑施工工艺标准）盾构施工工艺工法(土压泥水)

盾构施工工艺工法 0前言 盾构法(Shield Method)是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法，它是将盾构在地中推进，通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌，同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土机械运出洞外，靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机械化施工方法。 本施工工法中所描述的盾构分为两类：土压平衡盾构和泥水平衡盾构。 土压平衡式盾构是把土料(必要时添加泡沫、膨润土等对土壤进行改良)作为稳定开挖面的介质，刀盘后隔板与开挖面之间形成泥土室，刀盘旋转开挖使泥土料增加，再由螺旋输料器旋转将土料运出，泥土室内土压可由刀盘旋转开挖速度和螺旋输出料器出土量(旋转速度)进行调节。 泥水式盾构是通过加压泥水或泥浆(通常为膨润土悬浮液)来稳定开挖面，其刀盘后面有一个密封隔板，与开挖面之间形成泥水室，里面充满了泥浆，开挖土料与泥浆混合由泥浆泵输送到洞外分离厂，经分离后泥浆重复使用。 （2）本工法内容包括 ①主要内容 本工法的主要内容包括：盾构组装、调试作业，盾构始发作业，盾构正常掘进作业，盾构到达作业，盾构过站、调头作业，盾构拆卸、吊装、存放作业，刀盘刀具的检查与更换作业，施工运输作业，施工通风及洞内轨道、管线布置作业，盾构施工测量作业10部分。每部分按工序细分，各项作业按照紧前工序达到标准、适用条件、作业内容、作业流程及控制要点、作业组织、紧后工序- 2 -

等内容进行编制。 ② 总体施工流程图 盾构法隧道总体施工流程图见图1 ③ 盾构法隧道施工阶段划分及工作要点 图Ⅲ.1盾构法隧道总体施工流程图 施 工准备阶段 正 常 施工阶段 收尾阶段

浅谈盾构机姿态的控制方法

浅谈盾构机姿态的控制方法

摘要 南水北调中线穿黄一期工程以德国VMT公司的盾构机为例，介绍盾构机的组成、工作原理和激光导向系统的组成，探讨盾构隧道施工中盾构机姿态控制的原理。分析盾构施工过程中不同地质条件下姿态控制技术，并提出一些盾构机的纠编措施。 关键词：盾构施工; 盾构机; 姿态控制

目录 第1章绪论 (1) 1.1前言 (1) 第2章盾构机姿态控制的组成与功能 (2) 2.1推进系统 (2) 2.2导向系统 (3) 2.3数据采集系统 (4) 第3章定位的基本原理 (4) 第4章盾构掘进方向的控制与调整 (5) 4.1穿黄隧洞II-A标盾构施工地质条件 (5) 4.2盾构姿态偏差 (6) 4.3盾构机的纠偏措施 (7) 4.4不同地质环境中盾构机掘进姿态的控制方法 (7) 第5章盾构机姿态位置的测量及检测 (8) 5.1盾构机始发定位测量 (8) 5.2盾构推进中姿态测量和计算 (9) 5.4环片成环现状测量 (10) 5.5隧洞沉降测量 (11) 5.6盾构机推进中导向控制点的复测 (11) 5.7贯通测量 (12) 5.8贯通测量误差估算 (13) 结论 (14) 致谢 (15)

第1章绪论 1.1前言 20世纪70年代以来，盾构掘进机施工技术有了新的飞跃。伴随着激光、计算机以及自动控制等技术的发展成熟，激光导向系统在盾构机中逐渐得到成功运用、发展和完善。激光导向系统，使得盾构法施工极大地提高了准确性、可靠性和自动化程度，从而被广泛应用于铁路、公路、市政、油气等专业领域。 1.2 盾构机的基本工作原理 盾构机主要依靠千斤顶的推力向前推进的，盾构机千斤顶分置上下左右四个区，各区千斤顶相对独立，同一分区的千斤顶的动作是一致的，对盾构机的位置和姿态的线形管理是靠设定盾构机各区千斤顶的压力调节来实现的。穿黄隧洞盾构受地质条件影响，盾构机在推进过程中开挖面上土压力的不均衡性、地下土层变化及其他方面的影响，盾构机的实际推进轴线无法与理论轴线保持一致(如下图)。在实际施工过程中，盾构机推进方向主要是通过调整推进千斤顶的推力大小来控制的。

盾构法施工控制要点

一级建造师：盾构法施工控制要求 一、盾构法施工综述盾构法施工主要施工步骤为： 1．在盾构法隧道的起始端和终结端各建一个工作井，城市地铁一般利用车站的端头作为始发或到达的工作井； 2．盾构在始发工作井内安装就位； 3．依靠盾构千斤顶推力(作用在工作井后壁或新拼装好的衬砌上)将盾构从始发工作井的墙壁开孔处推出； 4．盾构在地层中沿着设计轴线推进，在推进的同时不断出土(泥)和安装衬砌管片； 5．与时向衬砌背后的空隙注浆，防止地层移动和固定衬砌环位置； 6．盾构进入到达工作井并被拆除，如施工需要，也可穿越工作井再向前推进。 盾构掘进由始发工作井始发|来源%考试大%到隧道贯通、盾构机进入到达工作井，一般经过始发、初始掘进、转换、正常掘进、到达掘进五个阶段。 盾构掘进控制的目的是确保开挖面稳定的同时，构筑隧道结构、维持隧道线形、与早填充盾尾空隙。因此，开挖控制、一次衬砌、线形控制和注浆构成了盾构掘进控制"四要素"。 二、盾构掘进各阶段的控制要点(一)盾构始发施工技术要点 盾构自基座上开始推进到盾构掘进通过洞口土体加固段止，可作为始发施工，其技术要点如下。 1．盾构基座、反力架与管片上部轴向支撑的制作与安装要具备足够的刚度，保证负载后变形量满足盾构掘进方向要求。 2．安装盾构基座和反力架时，要确保盾构掘进方向符合隧道设计轴线。 3．由于临时管片(负环管片)的真圆度直接影响盾构掘进时管片拼装精度，因此安装临时管片时，必须保证其真圆度，并采取措施防止其受力后旋转、径向位移与开口部位(临时管片安装时通常不形成封闭环，在其上部预留运输通道)变形。 4．拆除洞口围护结构前要确认洞口土体加固效果，必要时进行补注浆加同，以确保拆除洞口围护结构时不发生土体坍塌、地层变形过大、且盾构始发过程中开挖面稳定。 5．由于拼装最后一环临时管片(负一环，封闭环)前，盾构上部千斤顶一般不能使用(最后一环临时管片拼装前安装的临时管片通常为开口环)，因此从盾构进入土层到通过土体加固段前，要慢速掘进，以便减小千斤顶推力，使盾构方向容易控制，盾构到达洞口土体加固区间的中间部位时，逐渐提高土压仓(泥水仓)设定压力，出加固段达到预定的设定值。 6．通常盾构机盾尾进入洞口后，拼装整环临时管片(负一环)，并在开口部安装上部轴向支撑，使随后盾构掘进时全部盾构千斤顶都可使用。 7．盾构机盾尾进入洞口后，将洞口密封与封闭环管片贴紧，以防止泥水与注浆浆液从洞门泄漏。 8．加强观测工作井周围地层变形、盾构基座、反力架、临时管片和管片上部轴向支撑的变形与位移，超过预定值时，必须采取有效措施后，才可继续掘进。 (二)初始掘进 盾构始发后进入初始掘进阶段。 1．初始掘进特点 (1)一般后续设备临时设置于地面。在地铁工程中，多利用车站作为始发工作井，后续设备可在车站内设置。 (2)大部分来自后续设备的油管、电缆、配管.随着盾构掘进延伸，部分管线必须接长。 (3)由于通常在始发工作井内拼装临时管片，故向隧道内运送施工材料的通道狭窄。 (4)由于初始掘进处于试掘进状态，且施工运输组织与正常掘进不同，因此施工速度受到制约。

盾构机姿态控制总结

盾构机姿态控制总结 始发前的盾构姿态主要是靠盾体始发托架和反力架的的安装精度来控制的，同时反力架的安装精度还直接影响到环片的拼装姿态，因此对于盾体始发托架及反力架的控制尤为重要。 在进行完始发定向联系测量后,根据底板平面及高程控制点对始发托架进行定位。在盾体组装完成前，开始进行反力架的定位。始发托架及反力架的安装过程全过程进行监控，保证始发托架和反力架的左右偏差控制在±10mm之内，高程偏差控制在±5mm之内，反力架的与隧道设计轴线法平面偏差＜2‰。盾构机已经从始发井到天府广场，前一段盾构机的姿态控制的很好。 但是在68环后盾构机的姿态就不是很理想了。在成都这种砂卵石地层，不同于粘土和岩石地层，在砂卵石地层，掘进过程中盾构机的盾体与砂卵石是紧密接触的，这使盾构机在偏移隧道中心线的时候很难快速的纠正过来，这就要求盾构机司机在掘进过成中，一定要掌握好掘进的路线，出现小的偏移要及时进行纠偏。盾构导向系统是隧道质量保证的重要因素之一，在掘进过程中对导向系统的监控及维护尤为重要。对VMT导向系统运行的可靠性进行定期检查，即盾构姿态的人工检测。盾构姿态人工检测工作一周进行一次，同时利用环片检测的方法每天对导向系统运行的可靠性进行检测。在前200m掘进过程中，VMT导向系统运行正常。 VMT工程师每次的移站都要快速准确完成，隧道中心线要经过多次测量并达到准确。在68环的时候由于VMT出现事故盾构机出

现忙掘的情况，使盾构机的方向与隧道中心先有了较大的偏差，在这种情况下，应当选择好纠偏曲线慢慢的使盾构机的姿态慢慢的纠正过来，我们却选择了强行快速纠偏，使得管片出现了大错台的情况，在一个就是由于管片的选型不是很完美，使得盾构机的姿态越来越差。除了定期对盾构姿态进行人工检测，同时还对TCA激光站及定向棱镜的稳定性进行检查。在始发前，导向系统的激光站及定向棱镜安装在始发井内，不会轻易发生碰动。在盾构掘进了30环后，进行了第一次激光站的移站，激光站固定在环片顶部，定向棱镜仍旧安装在始发井内，由于环片不稳定使得TCA激光站不稳定。在掘进过程利用导向系统自带方位检查功能对激光站及定向棱镜的稳定性进行检查。当偏差值超过限值时，利用井内控制点及时独立的对激光站及定向棱镜的位置进行复测。

盾构掘进施工中质量、安全保证措施

盾构掘进施工中质量、安全保证措施 1、盾构掘进保证措施 盾构机在完成试掘进后，将对掘进参数进行必要的调整，为后续的正常掘进提供经验数据，主要内容包括： 1.1根据地质条件和试掘进过程中的监测结果进一步优化掘进参数； 1.2正常推进时要根据地质条件确定盾构机平衡压力，通过加强地面沉降监测，通过统计掌握本地区地质盾构施工参数对地面环境的影响规律，真正做到地表沉降可控，确保地面建筑物、结构物安全。 1.3推进过程中，严格控制好推进里程，将施工测量结果不断的与计算的三维坐标相比较，及时调整。 1.4盾构掘进应按指令的参数推进，严格控制出土量和加强同步注浆，以控制地表沉降。 1.5盾构掘进中，坡度和平曲线不能突变，要采取缓慢顺延的方式掘进。 1.6盾构掘进过程中必须严格监控，工程技术人员根据地质情况、地面状况、监测结果、掘进参数等正确下达掘进指令，并及时跟踪调整。 1.7盾构司机应严格按照指令的参数操作，严禁擅自更改操作指令。盾构方向控制要采取缓慢纠偏的方式，严禁过量纠偏，降低盾构的蛇形，控制好盾构姿态，保证盾尾间隙均匀，管片拼装后不变形，确保隧道外观质量。 1.8做好施工记录，记录内容包括： （1）隧道掘进：掘进环数、掘进里程、油缸行程、掘进速度、盾构推力、土仓压力、刀盘转速、螺旋输送机转速、泡沫参数、出土量等 （2）同步注浆：注浆压力、注浆量、注浆材料配比、稠度、凝结时间等 （3）测量：盾构掘进趋向、隧道中心与设计偏差、扭转角、移站记录。 （4）管片拼装：拼装环数、拼装点位、盾尾间隙、椭圆度、螺栓连接和管片破损情况。 2、掘进参数选择 盾构掘进主要由10个参数控制，即前舱压力、千斤顶顶力及分布、推进速

济南地铁富水风化闪长岩地层土压平衡盾构法施工技术

济南地铁富水风化闪长岩地层土压平衡 盾构法施工技术 摘要：本文以济南地铁R2线闫~八区间隧道盾构法施工为背景，对土压平衡盾构机穿越富水风化闪长岩地层时的主要施工参数、施工存在问题、采取的相应措施以及后续施工建议进行了说明，以期指导实践。 关键词：盾构法，穿越、富水风化闪长岩 1、工程概况： 1.1区间情况： 济南地铁R2线闫千户站~八里桥站（闫~八区间）右线隧道全长674.313m，管片外径为6.4m；区间线型较简单，无转弯半径；隧道下穿、侧穿既有和在建管线、建（构）筑物较多，这就要求在施工中要有效控制地面沉降，保证沿线建（构）筑物的安全。 1.2地质情况： 区间在里程CK10+317~CK10+565段掌子面围岩由全~强风化闪长岩组成，覆土厚度14.6～16.7m。掌子面球状风化体交错分部，软硬极不均匀，全～强风化闪长岩中，夹有中风化硬夹层，中风化闪长岩中又夹有全～强风化软弱夹层、透镜体，软硬夹层分布及厚度无规律性。隧道结构底部19-3中风化闪长岩接近隧道底板，不排除有侵入隧道洞身的可能性。 1.3水文情况： 本工程地下水位埋深2.0～2.3m，高程介于25.06～25.37m之间。根据沿线地层岩性、结构、地下水的赋存条件，主要为基岩裂隙水。

全~强风化闪长岩厚度6.50～24.00m，裂隙发育，风化程度较高，为地下水 储存和渗流提供了条件，该层基岩裂隙水具有含水层厚度较大、富水性相对较强 的特征。 1.4盾构机概况： 闫~八区间盾构机采用济南中铁生产的489#电驱土压平衡复合盾构机，铰接 形式为被动铰接，渣土改良系统设计为6路泡沫+2路膨润土+5路中心冲刷。盾 构机刀盘采用四主梁+四副梁结构形式，刀盘开挖直径为φ6680mm，开口率40%。主要刀具配置为：4把17寸中心双联滚刀、33把17寸单刃滚刀、8把边刮刀、 40把刮刀、23把焊接撕裂刀、8把保径刀。 2、主要施工参数设定： 2.1盾构机土压力设定 土压力的设定是盾该盾构施工的关键参数之一，对地层沉降控制起主导作用。朗肯主动土压理论适用性较广，适合各种地层，所以根据地层基本物理力学参数表，按朗肯土主动压力公式进行计算。 朗肯主动土压力理论： 式中：φ—土体内摩擦角（°） C —土体黏聚力（KPa） γ—上覆土层的加权平均重度（KN/m3） H—隧道覆土厚度（m） 通过朗肯主动土压力理论计算主动土压力约为0.12Mpa，同时施工中通过设 在土仓隔板的压力计实时监测，结合地质、埋深和地面监测数据的反馈分析，适 时优化调整土压力，以确保地面沉降控制在规定的范围内，因此，该区段土仓压 力设定为0.12±0.02Mpa。

盾构掘进姿态控制技术研究

盾构掘进姿态控制技术研究 摘要：盾构隧道掘进工程中法相的控制至关重要，是保证工程质量的一大关卡，在各种地质条件下进行的方向控制技术千差万别，但技术原理基本相同。对方向 的控制处理不当，将会造成工程质量的直线下降。本文通过对该技术的研究，提 出了详细的观点，并且做出了解说。 关键词：盾构隧道，掘进方向，方向控制技术 一、盾构掘进姿态控制内容 地铁隧道在开挖过程中，根据盾构机头相对于隧道设计轴线的偏差可以归纳 为以下几种位置关系： （1）水平位置：水平偏差值（x），规定右偏为正，左偏为负。 （2）立面位置：高程偏差值（Y），规定坡度上为正，下为负。 （3）旋转位置：盾构机身的自转角（X），规左转为负，右转为正。 二、盾构姿态的影响因素 2.1地质水文 盾构掘进时受到不同地层物理性质的制约和影响，若切口环出现强度变化大 的地层，松软地层侧的千斤顶推力未及时调整，盾构就会呈现出向松软地层陷入 的趋势；地下水含量丰富时，易造成土体松软，盾构往往偏向松软地层或地下水 丰富的一侧。 2.2设计线路 为了优化设计线路，隧道工程经常会出现线路转弯半径小、坡度变化大的情况，这就增加了一定的施工难度，盾构在施工过程中容易出现偏差过大的现象。 2.3操作手 盾构操作手是最先了解盾构姿态和走势的人，其操作水平和经验直接影响盾 构姿态的好坏，这就要求操作手必要时刻注意盾构姿态走势。 2.4土压 土压是根据覆土厚度、土体内摩擦角来设定的，一般在纠偏时，土压力的设 定值比较大，这有助于土体对机头的反作用力将机头托起或横移。 2.5始发 盾构始发时，始发基座的水平、高程位置及牢固稳定等情况决定了盾构始发 阶段的盾构姿态，曲线始发时更为重要。 2.6推进速度 盾构推进速度过快时，姿态不易控制，调整姿态时，推进速度应控制在 20mm/min以内，施工中途停止时，若遇上地层比较松软，易造成盾构偏移，也 将影响盾构掘进姿态。 2.7刀盘正反转 盾构刀盘的正反转不均匀会导致盾构滚动角过大，同时会带动管片旋转影响 管片的拼装质量。 2.8管片 盾构在曲线上掘进时，通过使用楔形管片调整相临管环之间的转角可以拟合 出一条光滑曲线，尽量使其与盾构掘进半径相同，保证必要的盾尾间隙量，否则 管片与盾尾相制约增大摩擦阻力，不利于盾构姿态的控制。 2.9注浆 注浆包括同步注浆和二次注浆，同步注浆是盾构掘进时同步进行的注浆施工，

盾构机泥岩地层中的控制要点

盾构机在软土地层中掘进的控制要点 朱斌 摘要：盾构机的操作技术在盾构施工方面中占有极其重要的位置，控制盾构机姿态，调整盾构机各个系统参数，保证管片成型质量，防止地面沉降过大，造成地面塌方和隆起。以土压平衡盾构机为例，做如下浅谈。 关键词：参数控制，管片成型质量 盾构机在软土地层中掘进控制要的可分为以下两个方面，第一是盾构机各系统参数的调整，使盾构机快速的达到土压平衡。其次就是盾构机在掘进完成后如何保证管片的成型质量。 1、盾构机参数的控制。 盾构机六个主要参数之间有着紧密的联系，它们相辅相成共同反映盾构机当前的施工状态。利用控制这六个主要参数，是盾构施工中的重点。 1.1如何防治刀盘结泥饼 刀盘结泥饼，也主要是表现在刀盘中心部分、土仓底部，是盾构机在强风化泥岩地层中普遍存在的问题，控制好土仓的仓位以及渣土的改良及其重要。操作手在控制盾构机时要对盾构参数保持时刻警惕，当参数发生变化时及时调整，改善盾构机工况。 刀盘结泥饼主要表现在螺旋机出口的渣土温度高，一般在42℃以上，土仓隔板温度55℃以上。盾构机参数表现出刀盘扭矩、推力增加，掘进速度减小。盾构机操作显示屏上的土压计数据长期不变或者反映迟钝。防止刀盘结泥饼的主要方法有以下几点：第一是要控制土仓渣土仓位，不要满仓掘进，一般情况保证在二分之一或者三分之一，适当的在加以气压辅助掘进，以保证土仓压力满足施工要求，防止地面沉降或坍塌。第二是要保证渣土改良的效果良好，适当向土仓加水，防止渣土过干。第三是利用计划停机时间，不定期的向土仓里加入分散剂或者使用带有分散性的改良剂。第四是在盾构机设计及选型时选择刀盘开口率较大的刀盘。 1.2如何控制掘进过程的喷涌 喷涌的原因一是由于同步注浆和二次注浆未将地层与管片之间的间隙填充密实，地层浅层滞水通过间隙不断的汇集，随着隧道掘进距离的增加，汇水通道越来越多，汇水量及压力不断的增加，导致在掘进时形成的后方来水喷涌。二是隧道断面的地层含水量大，旁通水系多，汇水通道多形成的前方来水喷涌。从以下几个方面来控制喷涌： 第一是掘进隧道后方来水较多时，应及时分段注双液浆止水环，连续注三环管片止水环为一道止水。

盾构隧道施工中盾构机的姿态控制

盾构隧道施工中盾构机的姿态控制 盾构隧道施工中盾构机的姿态控制包括机体滚转控制和前进方向的控制，在掘进过程中，盾构机操作人员根据激光自动导向系统在电脑屏幕上显示的数据，通过合理选择各分区千斤顶及刀盘转向等来调整盾构机的姿态。盾构机姿态控制操作原则有两条： (1)机体滚角值应适宜，盾构机滚角值太大，盾构机不能保持正确的姿态，影响管片的拼装质量，此时，可以通过反转刀盘来减少滚角值。 (2)盾构机的前进方向水平向右偏，则需要提高右侧千斤顶分 区的推力；反之，则需要提高左侧千斤顶分区的推力。如果盾构机机头向下偏，则需要提高下部千斤顶分区的推力；反之亦然。 盾构机姿态控制的一般细则 一般情况下，盾构机的方向纠偏应控制在士20mm以内，在缓和曲线及圆曲线段，盾构机的方向纠偏应控制在士30mm以内。尽量保持盾构机轴线与隧道设计轴线平行，否则，可能会因为姿态不好而造成盾尾间隙过小和管片错台裂缝。当开挖面土体较均匀时，盾构机姿态控制比较容易，一般情况下方向偏角控制在士5mmm以内。当开挖面内的地层左、右软硬不均而且又是处在曲线段时，盾构机姿态控制比较困难。此时，可降低掘进速度，合理调节各分区的千斤顶推力有必要时可考虑在硬岩区使用超挖刀(备有超挖刀的盾构机)进行超挖。当盾构机遇到上软下硬土层时，为防止盾构机“抬头”，要保持下俯姿态；反之，则要保持上仰姿态。掘进时要注意上下两端和左右两侧的千斤顶行程差不能相差太大，一般控制在士20mm以内。在曲线段掘进时，一般情况下根据曲线半

径的不同让盾构机向曲线内侧偏移一定量，偏移量一般取10〜30mm在盾构机姿态控制中，推进油缸的行程控制是重点。对于1.5m宽的管片，原则上行程控制在1700〜1800mm之间，行程差控制在0〜40mm内，行程过大，则盾尾刷容易露出，管片脱离盾尾较多，变形较大；行程差过大，易使盾体与管片之间的夹角增大，易造成管片的破损、错台。 不同地质环境中盾构机掘进姿态的控制技术 1.淤泥质土层中盾构机掘进姿态的控制盾构机在软弱土层中掘进时，由于地层自稳性能极差，为控制盾构机水平和垂直偏差在允许范围内，避免盾构机蛇形量过大造成对地层的过量扰动，宜将盾构机掘进速度控制在30〜40mmm in之间，刀盘转速控制在1. 5r?m in左右。在该段地层中掘进时，四组千斤顶推力应较为均衡，避免掘进过程中千斤顶行程差过大，否则，可能会造成推力轴线与管片中心轴线不在同一直线上。在掘进过程中应根据实际情况加注一定量 的添加剂，以保持出土顺畅，尽量保持盾构机的连续掘进，同时，要严格控制同步注浆量，以保证管背间隙被有效填充。 2.砂层中盾构机掘进姿态的控制盾构机在全断面富水砂层中掘 进，由于含水砂层的自稳性极差，含水量大，极易出现盾构机“磕头”现象，同时，在含水砂层中盾构机也易出现上浮现象。为避免盾构机在含水砂层中掘进出现“磕头”现象，在推进过程中盾构机应保持向上抬头的趋势，如果发现有“磕头”趋势，应立即调节上下部压力，维持盾构机向上的趋势。为避免盾构机在含水砂层中掘进出现上浮现象，在盾构机掘进时应减小刀盘转速，减小对周围砂层的扰动。 若隧道埋深小于2?3倍的盾构机硐体直径，应对含水砂层进行地质改良、地面堆载等措施。

盾构机姿态控制与纠偏

土压平衡盾构机姿态控制与纠偏

目录

一、姿态控制 1 、姿态控制基本原则 盾构机的姿态控制简言之就是，通过调整推进油缸的几个分组区的推进油压的差值，并结合绞接油缸的调整，使盾构机形成向着轴线方向的趋势，使盾构机三个关键节，是（切口、绞接、盾尾）尽量保持在轴线附近。以隧道轴线为目标，根据自动测量系统显示的轴线偏差和偏差趋势把偏差控制在设计范围内，同时在掘进过程中进行盾构姿态调整，确保管片不破损及错台量较小。通常的说就是保头护尾。测量系统主要的几个参数：盾首（刀盘切口）偏差：刀盘中心与设计轴线间的垂足距离。盾尾偏差：盾尾中心与设计轴线间的垂足距离。趋势：指按照当前盾构偏差掘进，每掘进1m产生的偏差，单位mm/m 。滚动

角：指盾构绕其轴线发生的转动角度。仰俯角：盾构轴线与水平面间的夫角。 2、盾构方向控制 通过调节分组油缸的推进力与油缸行程从而实现盾构的水平调向和垂直调向。不同的盾构油缸分组不同，分组的数量越多越利于调向。所有的油缸均自由的方式对调向最为有利。 方向控制要点： ( 1 ）控制要点：以盾尾位置为控制点 1例如在盾构通过富水岩层中，管片己上浮和旋转，因此需要提前对盾构头部姿态作出调整，一般情况下会通过人工测量反馈一定的上浮量，将垂直姿态适当的下调一定的比例，如上浮100mm 时，需将整体姿态向下50mm 。确保盾尾管片的姿态在控制轴线允许偏差范围内。( 2 ）调节量控制 一般情况下掘进调节量5mm/m 以内较为合理，线性最佳，特殊情况下，可根据线路的转弯半径提前进行调节。例如在左转时，进入转弯曲线前，需提前向左边进行适当的偏移。因此主司机必须提前掌握整个线路的走向以及趋势，确保方向能够更加缓和的调整。 ( 3 ）趋势调节 趋势一般情况下不能太大，否则会造成急于纠偏的现象，大趋势变化由大方位变化而来。趋势要与管片银行量调整大小匹配，在管片能够

浅析盾构姿态控制

浅析盾构机姿态控制——王春光2004.7.15 （初稿） 在盾构隧道施工中，盾构机的姿态控制是至关重要的，它直接关系到隧道的施工质量，所以在进行隧道轴线控制中，除了要做好严格的测量及检验工作，更要对盾构机的姿态控制充分的重视起来，由于盾构施工是由盾构机在深层土体进行暗挖的一种施工工艺，盾构机所处土层的土质情况、隧道轴线的平面及高程的设计情况、管片形式及施工中选型、管片的楔形处理等因素都直接影响到盾构机的姿态控制，从而对隧道的成型产生至关重要的影响。鉴于此，我们对盾构机的姿态控制以及隧道轴线的控制作了比较充分的分析研究，希望对今后的盾构施工能够起到一些有益的帮助。 一、盾构机型式及参数 1、盾构机概述本次工程中所使用的盾构机为土压平衡式盾构机，根据天津市区地层土质情况进行设计生产，适用于含有大量粘土、粉砂或低含水量粉土的地层，通过刀盘切削土体在后部土仓中屯积，形成切削土压力抵抗刀盘前端土体压力，形成土压平衡，缓解地面沉降，进行掘进。盾构机的操作主要为“计算机监控，手动操作”，即通过盾构机上的PLC 及计算机系统进行盾构机掘进过程中各种数据参数的采集处理，在操作面板及计算机显示器上进行显示，由盾构机操作手根据所显示的数据资料情况进行手动控制，对盾构的掘进状态进行操作控制，所以对盾构机操作手（俗称盾构司机）的操作熟练程度及对盾构机及其工作原理以及盾构纠偏原理的理解等各方面的要求都比较高。比较适合于对盾构工程比较熟悉的操作人员，对于比较全面系统地掌握盾构机掘进过程的操作理念 有很高的要求。 2、盾构机相关参数（与盾构机姿态控制有关） 盾构机型号：德国HERRENKNECHT S-225 土压平衡式盾构机盾构外径： ①6390mm

盾构机姿态控制与纠偏

土压仄稳盾构机姿态统制与纠偏偏之阳早格格创做 目录 一、姿态统制2 1 、姿态统制基根源基本则2 2、盾构目标统制3 3、效率盾构机姿态及隧道轴线的主要果素5 二、姿态统制技能11 1 、滑动统制11 2 、盾构上下倾斜与火仄倾斜11 三、简直情况下的姿态统制13 1 、直线段的姿态统制13 2 、圆直线段的姿态统制14 3 、横直线上的姿态统制15 4 、均一天量情况下的姿态统制16 5 、上下硬硬不均的天量且存留园直线段的线路16 6 、安排硬硬不均且存留园直线段的线路17 7 、初收段掘进调背17 8 、掘进100m 至领悟前50m 的调背18 9 、领悟前50米的调背18 10 、盾构机的纠偏偏19 11 、纠偏偏的要领20 四、非常十分情况下的纠偏偏21

1 、绞接力删大，路程删大21 2、油缸路程好过大22 3、特殊量中推力减少仍无法调背22 4 、蛇形纠偏偏24 5 、管片上调与转化对付目标的效率24 五、大圆背偏偏移情况下的纠偏偏25 一、姿态统制 1 、姿态统制基根源基本则 盾构机的姿态统制简止之便是，通过安排促成油缸的几个分组区的促成油压的好值，并分离绞接油缸的安排，使盾构机产死背着轴线目标的趋势，使盾构机三个关键节，是（切心、绞接、盾尾）尽管脆持正在轴线附近.以隧道轴线为目标，根据自动丈量系统隐现的轴线偏偏好战偏偏好趋势把偏偏好统制正在安排范畴内，共时正在掘进历程中举止盾构姿态安排，保证管片不破坏及错台量较小.常常的道便是保头护尾.丈量系统主要的几个参数：盾尾（刀盘切心）偏偏好：刀盘核心与安排轴线间的垂脚距离.盾尾偏偏好：盾尾核心与安排轴线间的垂脚距离.趋势：指依照目前盾构偏偏好掘进，每掘进1m爆收的