地铁盾构隧道管片防水技术措施探索

1盾构机简介 1.1刀盘： 刀盘是安装在盾构机前面的旋转部分，在支撑掌子面土压的同时进行开挖。为了适应不同地质的开挖要求，在刀盘上可以安装滚刀、切刀、刮刀和齿刀。 1．2盾壳本体包括三个主要组件：前体（切口环）、中体（支撑环）和盾尾。 1.2.1前体 前体又称切口环，它里面装有支撑主驱动和螺旋输送机的钢结构。压力隔板将前体的土仓和主舱分离开来。隔板上面的门可以让人进入土仓进行保养和检查工作。此外，隔板有几个开口，可以作为碴土改良材料的入口以及作为修理时输电线的接线盒接头。水、膨润土或泡沫被输送至土仓，通过安装的隔板上的四个搅拌器使土仓内的碴土充分搅拌。在保养和修理时，螺旋输送机的套筒回收后，通过前体上液压闭合装置，可以关闭螺旋输送机的进碴口。 在前体的隔板上安装有土压传感器用以监测土仓内的土压，以便在土压平衡模式下及时对土仓内的土压进行反馈和调节。

在国内各大城市地铁隧道工程中，目前已越来越多地开始使用盾构来掘进区间隧道，用预制钢筋混凝土管片[1]作为永久衬砌。成型管片的质量直接关系到隧道的质量，而隧道的成型质量直接受到管片选型好坏的影响。

本资料为盾构隧道关键构件之管片质量监理与控制，共28页。 随着城市的现代化、地下轨道交通的高速发展，盾构法因其先进的施工工艺、较高的施工效率和安全环保性，日益成为我国地下工程和隧道施工的主要方法。管片作为盾构隧道最主要和最关键的结构构件，其性能的优劣对工程质量和隧道服役寿命具有决定性的影响。

本资料为盾构隧道混凝土管片制作施工工法，共10页。 我局承担的深圳地铁一期工程华强路～岗厦区间采用盾构法施工，隧道全长3471.6m，管片衬砌外径6000mm，内径5400mm，每环平均宽1.2m，厚300mm，为楔形量51mm的单层通用管片，钢筋混凝土管片强度等级C50，抗渗等级S10。为国内首次采用“3+2+1”模式单层通用装配式管片衬砌，所谓“3+2+1”模式，即每环管片为6块分成三部分，一部分标准块3块，一部分邻接块2块，插入式封顶块1块。

广州市轨道交通三号线[天~华]区间盾构工程分为两个区间（天河客运站~五山站区间以及五山站~华师站区间），主要由两条圆形盾构隧道为主组成，双线长6259.615m

本工程线路左线起点里程为DK12+868.550到DK12+359.690，短链37.25m，全程471.61m；右线起点里程为DK12+868.550到DK12+359.690,短链25.212m，全长483.648。

网格式盾构法施工隧道工程由于其快速、经济常用于电厂建设中的进排水隧道工程中。但网格式盾构施工对 土体扰动较大，对海堤的变形和稳定均造成较大的影响；同时软土地区的海堤在自身荷载作用下沉降尚未完成，尤其是下卧层沉降未稳定，导致盾构隧道产生一定的纵向不均匀变形；盾构隧道施工和海堤相互影响成为亟待解决的关键问题。以大唐宁德电厂穿越新建海堤的进排水盾构隧道工程为例，在有限元数值计算分析基础上，提出了切实可行的加固措施，指导设计和施工；同时，对隧道施工过程中原位测试数据作了详细的分析；最后，给出了盾构在穿越海堤阶段的推荐施工速度、施工中建议采用的注浆和预起拱等加固措施以及隧道的变形、孔压等方面的一些规律性结论，为实际工程中类似的穿堤盾构隧道设计与施工控制提供依据。

盾构区间隧道主要施工方法和技术措施

这是某地区-地铁区间盾构管片通用图纸。包括：钢筋混凝土衬砌结构设计总说明、衬砌圆环[P]构造图、封顶块（F）模板图、邻接块（L1）模板图、邻接块（L2）模板图、标准块（B1）模板图、标准块（B2）模板图、标准块（B3）模板图、环向螺栓（纵向螺栓）、环向螺栓螺母（纵向螺栓螺母）、预埋件。 补充说明：该工程结构安全等级按一级考虑。结构按7°抗震设防。结构设计按6级人防抗力标准验算。设计使用年限：100年。钢筋混凝土结构允许裂缝开展，但裂缝宽度≤0.2mm。结构运营阶段抗浮安全系数≥1.1。

本图为盾构隧道半径为6.2m的管片浅埋配筋设计图，含管片的细部设计图及配筋图。

目前盾构工程在地下铁路施工中应用越来越多，由于曲线的存在就要用标准环与转弯环配合使用，以适应线路的走势。曲线是由一条圆曲线和两条缓和曲线组成。对于圆曲线的管片排版已有了相对较为成熟的理论。

21世纪将迎来地下空间开发利用的高潮，盾构法已在城市隧道（如地铁隧道，污水排放隧道，引水、供水隧道，江河湖海底隧道，电力、电讯、供气及共同沟工程等隧道）建造中确立了绝对的统治地位，将成为城市地下暗挖施工法主流之一。 盾构隧道施工，通过衬砌管片组合拼装来满足线路要求。衬砌管片拼装形式多样，计算复杂，特别是对于结构和防水均有优势的错缝拼装，即需要满足错缝拼装的几何结构约束，又要最大限度地减小拼装后与线路的误差，计算难度大。盾构排版程序，可根据线路资料，选择各种拼装形式，自动计算衬砌管片的拼装排列，并最大限度地拟合线路。 1.1 两种管片类型的排版计算 按直线段隧道和曲线段隧道的需要，管片可分为直线段管片和曲线段管片，曲线段管片又分为左曲管片和右曲管片。另外，还有既能用于直线段又能用于曲线段的通用管片，通过对通用管片的有序旋转，可完成直线段和不同半径的曲线段以及空间曲线段的拼装。盾构隧道工法在城市隧道施工中普遍使用,而通用管片以其较低的工程造价、方便施工等诸多优点,逐渐成为盾构施工中使用的主流管片形式。 本程序支持两种管片类型的排版计算： （1）通用楔形环排版计算  一种管片模板  通过旋转楔形环来拟合缓和曲线、圆曲线段、竖曲线  通常采用错缝拼装，也可以在特殊区段（如联络横通道处）采用通缝拼装 （2）标准环+左右转弯环排版计算  三种管片模板：即标准环（直线环）、左转弯环、右转弯环  三种管片分块形式可以相同，也可以不同  标准环+旋转后的标准块用于直线段排版  标准环+楔形环用于缓和曲线、曲线段的排版  通常采用错缝拼装，即隧道整体结构缝不贯通

本文档为地铁混凝土管片修补技术规定。内容有地铁混凝土管片修补技术规定。内容详尽，可供参考。

内容简介 1主要防水措施 衬砌防水措施有：管片混凝土自防水；管片接缝设弹性密封垫防水；螺栓孔防水；嵌缝密封；隧道与车站、旁通道接头防水。 2防水材料的技术性能 1）衬砌混凝土管片结构自防水 在管片生产中，通过合理的配合比设计、规范的材料选购、严格的生产控制和检测等措施来确保管片的抗渗性能。 本工程衬砌混凝土采用强度为C50的高强砼，其抗渗等级1.0MPa。管片的抗渗和检漏标准：在0.8MPa水压力作用下，恒压3小时，渗透深度小于5cm。 管片在预制厂制作时防水检查和检测的内容主要有：砼的抗渗强度报告、管片检漏试验报告、管片砼的外观检查、管片成环拼装精度、单块管片成型精度。管片的外观检查除一般要求内实外光外，尤其是检查嵌缝条槽口处砼的外观：有否气孔及小蜂窝现象。 3防水施工及主要技术措施 1）管片防水质量及主要技术措施 ⑴管片结构混凝土的抗渗等级为1.0MPa，混凝土采用高效减水剂、高活性微矿粉掺料，选择合理的拌和物配合比参数，配制以抗裂、耐久为重点的高性能混凝土。每60环管片做一组圆柱体的抗渗试验。 ⑵在试生产100环管片内每天生产的管片任选10％进行单块检漏试验。衬砌管片生产正常后，每生产100片管片任选3片按要求进行单块检漏试验,并且符合单块检漏标准。 将养护龄期>28天的管片吊放在检漏台上就位后，在管片内弧面铺上橡皮，上好夹具，先用手动板手初步拧紧螺帽，再用气动板手由中间向两端对称拧紧螺帽，气动分二次拧紧螺帽，第一次拧紧60%，第二次拧足，使管片和检漏台上的橡胶接缝处在整个试验阶段密贴不渗水。

软件功能： 路线平纵参数转换（设计线->结构中心） 通用楔形环与直线环+转弯环拼装模拟 施工过程中的纠偏拼装模拟 拼装误差分析与3D可视化 逐桩坐标及高程计算CAD输出 软件特点： 考虑单面楔形、双面楔形两种通用楔形环 可插入任意多个用于连接横通道的特殊环 开展任意分位数（保证率）的拼装偏差 灵活定义拼装规则 良好的三维可视化效果，真实展示每一环 管片的空间位置及转角

目前在地下铁道施工中应用盾构越来越多，由于曲线的存在就要用标准环与转弯环配合拼装，以适应线路的走势。曲线是由一条圆曲线和两条缓和曲线组成。对于圆曲线的管片排版已有了相对较为成熟的理论，而缓和曲线上的管片排版以往通常是根据盾构机ＶＭＴ来选择，没有成型的理论支持，为此，结合测量理论和弯环管片的实际，探索出在缓和曲线上准确选择弯环管片理论排版的方法。

目前国内城市地铁建设开始高速发展，而在城市内进行地铁施工，对文明施工、地面沉降控制、建筑物保护等要求都比较高，因此明挖法和传统的矿山法隧道施工已逐渐被造价低、机械化程度高、施工安全系数高的盾构法隧道施工所取代。而管片衬砌的质量最终决定了盾构隧道的施工质量，通过采用风动振捣和蒸气养护工艺，决了管片外侧浮浆较厚、容易出现大面积气泡、脱模过程中崩角、掉块等一系列难题，在总结这些施工经验的基础上形成本工法。

1.概述 2.设计计算方法的进步 3.隧道结构与防水新技术 4.性能化设计的加强 5.施工组织设计技术创新 6.结语

盾构法隧道施工是一种在地面下暗挖建造隧道的施工方法，利用盾构作为开挖地下土体及支护土体和拼装隧道衬砌的机具，掘进1环，拼装1环，循环工作，直至完成整条隧道。构成盾构法的主要内容是：先在隧道某段的一端建造竖井或基坑，以供盾构安装就位。盾构从竖井或基坑的墙壁预留孔处出发，在地层中沿着设计轴线，向另一竖井或基坑的设计预留孔推进。盾构推进中所受到的地层阻力，通过盾构千斤顶传至盾构尾部已拼装的预制衬砌，再传到竖井或基坑的后靠壁上。

本文档为地铁盾构施工管片拼装实名制管理规定。内容有地铁盾构施工管片拼装实名制管理规定。内容详尽，可供参考。

本图纸包含：标准衬砌环A型管片结构图，标准衬砌环B1型管片结构图，标准衬砌环B2型管片结构图，标准衬砌环C型管片结构图......地铁区间长度718.396m。管片混凝土强度等级:C50;防水等级:P10。 共计4张，设计于2009年

§1 工程概况 　　成都地铁一号线一期工程是成都地铁建设规划中试验段，也是四川省十五期间的重点建设项目。该工程起点为红花堰（YCK/ZCK2+300），向南下穿火车北站，而后沿人民北路、人民中路、人民南路、南都西路至会展中心终点（YCK/ZCK20+920），正线全长18.62km。 　

盾构隧道施工，通过衬砌管片组合拼装来满足线路要求。衬砌管片拼装形式多样，计算复杂，特别是对于结构和防水均有优势的错缝拼装，即需要满足错缝拼装的几何结构约束，又要最大限度地减小拼装后与线路的误差，计算难度大。盾构排版程序，可根据线路资料，选择各种拼装形式，自动计算衬砌管片的拼装排列，并最大限度地拟合线路。

土压平衡盾构推进及管片拼装技术99页内容详实，可供参考

超前支护技术是指在隧道开挖之前，通过向掌子面前方地层里注浆、冷冻、打入钢管、钢板、锚杆等技术措施在隧道横断面上形成一个拱形连续体，使其加固开挖面前方地层，同时利用其支撑力保持前方土体的稳定，减少地表沉降量的技术总称。

盾构掘进流程，盾构始发掘进参数设置

本文档资料为城市地铁盾构法区间隧道的设计，内容详细清晰，具有很高的参考价值，可下载参考使用。越—三区间属于广州地铁二号线工程的的北段,由越秀公园站—火车站、火车站—三元里站两个双孔区间隧道和两个联络通道及泵房组成。工程起于越秀区的地铁越秀公园站,向北下穿人民北路、环市西路到达地铁广州火车站;然后,线路从地下穿过广州火车站南站房等建筑群向西北延伸,最后下穿广花路到达地铁三元里站。

本工程的设计包括第七标段的区间圆形盾构隧道，以及该标段两段区间内双线隧道间的1条联络通道/泵房、盾构区间中间井以及与车站和中间井相连接的8个洞门等永久工程的设计和其它临时工程的设计。本工程的设计应满足工程施工、地铁运营、防排水，以及场地、环境、规划的要求。隧道管片的净空尺寸除满足标称隧道限界5200mm的规定外，还考虑盾构推进、管片安装、管片环椭变或进一步的位移等导致的各种偏差。　

地铁盾构隧道联络通道施工安全专项方案.docxxxx站～xxxx站区间始于xxxx与xxx路口的xxxx站，沿xxx路向南延伸，到达xxxx站。本区间所处位置地貌为黄河二级阶地地貌，沿线地形较为平坦，周边为城市道路、国铁站场、建筑

本工程用一台小松土压平衡盾构机先从东环路站沿左线向星明街站推进，贯通后盾构机调头由星明街站沿右线向东环路站推进，再次贯通后转场后使用两台小松土压平衡盾构机沿左、右两线从东环路站向仓街站推进，贯通后结束。

管片拼装机型式为环齿式，可按顺时针和逆时针旋转220度，其轴向平移行程达800mm，以保证封顶块的嵌入。拼装机工作时由无线遥控器控制，为防止无线系统损坏，另备有一套线连接的悬挂式控制器。

本工程衬砌采用6块管片拼装而成的圆形衬砌，制作管片所用的钢模具精度要求非常高，其精确度为0.25mm，密封性高。而且管片为贴防水材料止水条特别设置了深约15mm的凹槽，相对应管片模具就设置出了高15mm的凸起部位。如图1所示。由于管片模具凸起部位的阻挡混凝土在振捣时所排出的空气及水分不易排出，从而在管片的侧面形成水气泡。

资料为盾构施工管片后注浆工法及其应用，共55页。 盾构机设计制造时，应根据地层情况，选择不同的盾尾注浆方式，在条件允许的情况下，尽可能采用通过安装在盾尾的注浆管进行同步注浆的方式，注浆工艺应既可选择单液浆，也可选择双液浆，注浆过程应设计为自动控制，而将通过管片注浆孔注浆作为备选注浆方案或补充应急方案。

2、工程概况 xx盾构区间为两条平行的分离式的单线圆形隧道，共设3个联络通道、1个泵房、1个中间风井及左右线扩大段矿山法隧道、8个接口洞门。主要工程内容见表2-1。

碧～郑区间由郑州大学站西端头以320m小半径始发向西北方向延伸，下穿机械研究所家属院8号楼与青少年宫后，进入碧沙岗公园继续向北延伸下穿花园酒店，以320m半径穿过嵩山北路与泰隆大厦停车场后向西延伸拐入建设西路，进入碧沙岗车站。

近年来，随着盾构施工的掘进速度不断刷新，盾构应用水平大幅度提升。在前不久北京地铁望京站的施工中，盾构机完成了1400多米的掘进任务

施工控制测量可分为三部分：1地面控制测量：维护施工期间地面的平面、高程主控制网完整，维持其可靠、可用；为施工方便加密地面控制点（包括地面工程、明挖工程的地面中桩）并维持其可靠、可用。

施工测量质量管理目标是确保全线建筑物、构筑物、设备、管线安装按设计准确就位，在线路上不产生因施工控制测量、放样测量超差而引起修改线路设计从而降低行车运营标准。

土压平衡盾构法基本原理是用有形钢质组件沿隧道设计轴线开挖土体而向前推进，这个钢制组件就是盾构，土压平衡盾构是通过盾构土压舱中土压控制平衡刀盘前方土压力和地下水压力，使掘进工作面保持稳定。下图为推进过程中出土过程。