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地鐵盾構(gòu)鋼套筒接收施工技術(shù)方案研究

文檔作者：李文１，袁天海２，郭譜２文檔來(lái)源：１．武漢市車都軌道交通有限公司２．華中科技大學(xué)土木工程與力學(xué)學(xué)院，		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2025年05月08日
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７６
施　工　技　術(shù)
ＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
２０１６ 年６ 月上
第４５ 卷　第１１ 期
ＤＯＩ：１０?? ７６７２／ ｓｇｊｓ２０１６１１００７６
地鐵盾構(gòu)鋼套筒接收施工技術(shù)方案研究?
李　文１，袁天海２，郭　譜２
（１． 武漢市車都軌道交通有限公司，湖北　武漢?。矗常埃埃担叮?２． 華中科技大學(xué)土木工程與力學(xué)學(xué)院，湖北　武漢?。矗常埃埃罚矗?
［摘要］ 地鐵工程盾構(gòu)接收過(guò)程是難度最大、風(fēng)險(xiǎn)最高的環(huán)節(jié)，由于城市地鐵盾構(gòu)隧道施工地質(zhì)條件及周邊環(huán)境復(fù)
雜，盾構(gòu)到達(dá)接收過(guò)程中易發(fā)生漏水、涌砂等風(fēng)險(xiǎn)，為確保盾構(gòu)出洞安全，故選取適當(dāng)?shù)亩軜?gòu)接收方法便顯得尤為
重要。以某地鐵區(qū)間隧道的實(shí)際施工情況為背景，針對(duì)高承壓水地區(qū)易發(fā)生涌水、涌砂等風(fēng)險(xiǎn)，從工期情況和施工
風(fēng)險(xiǎn)兩方面分析盾構(gòu)接收方案，最后采用素墻＋ 鋼套筒＋ 輔助降水接收方案。該方案解決了由于前期高壓旋噴加
固過(guò)程中地下連續(xù)墻成槽時(shí)可能進(jìn)尺慢、地下連續(xù)墻和主體維護(hù)結(jié)構(gòu)之間存在縫隙等施工難題，結(jié)果表明該方案
有效地避免盾構(gòu)到達(dá)接收過(guò)程中漏水、涌砂等風(fēng)險(xiǎn)，確保出洞安全。
［關(guān)鍵詞］ 地鐵；盾構(gòu)；輔助接收；端頭加固；鋼套筒；施工技術(shù)
［中圖分類號(hào)］ Ｕ４５５?? ４３ ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ Ａ　　　?。畚恼戮幪?hào)］ １００２?８４９８（２０１６）１１?００７６?０４
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｓｃｈｅｍｅ ｏｆ Ｓｔｅｅｌ Ｓｌｅｅｖｅ ｏｆ Ｓｕｂｗａｙ Ｓｈｉｅｌｄ
Ｌｉ Ｗｅｎ１，Ｙｕａｎ Ｔｉａｎｈａｉ２，Ｇｕｏ Ｐｕ２
（１． Ｗｕｈａｎ Ａｕｔｏ?ｃｉｔｙ Ｔｒａｍ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｃｏ． ，Ｌｔｄ． ， Ｗｕｈａｎ，Ｈｕｂｅｉ?。矗常埃埃担?， Ｃｈｉｎａ； ２． Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
＆ Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ， Ｈｕａｚｈｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｗｕｈａｎ，Ｈｕｂｅｉ?。矗常埃埃罚?， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｓｕｂｗａｙ ｓｈｉｅｌｄ ｐｒｏｊｅｃｔ ｉｓ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ， ｈｉｇｈｅｓｔ ｒｉｓｋ ｆｉｅｌｄ， ｓｉｎｃｅ
ｃｏｍｐｌｅｘ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｃｉｔｙ ｓｕｂｗａｙ ｓｈｉｅｌｄ ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ， ｗａｔｅｒ
ｌｅａｋａｇｅ ａｎｄ ｓａｎｄ ｇｕｓｈｉｎｇ ｒｉｓｋ ｅａｓｉｌｙ ｏｃｃｕｒｓ ｉｎ ｓｈｉｅｌｄ ｒｅａｃｈｉｎｇ ｔｈｅ ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ， ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｅｎｓｕｒｅ
ｔｈｅ ｓｈｉｅｌｄ ｈｏｌｅ ｓｅｃｕｒｉｔｙ， ｓｏ ｓｅｌｅｃｔｉｎｇ ｔｈｅ ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｓｈｉｅｌｄ ｉｓ ｐａｒｔｉｃｕｌａｒｌｙ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ． Ｉｎ ｔｈｉｓ
ｐａｐｅｒ， ｂａｓｅｄ ｏｎ ａｃｔｕａｌ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ａ ｓｕｂｗａｙ ｔｕｎｎｅｌ， ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｚｅｓ ｓｈｉｅｌｄ ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ ｓｃｈｅｍｅ ｆｒｏｍ
ｔｗｏ ａｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｒｉｓｋ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ， ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅ ｓｃｈｅｍｅ ｗｉｔｈ ｐｌａｉｎ ｓｔｅｅｌ ｓｌｅｅｖｅ ＋ ｗａｌｌ ＋
ａｕｘｉｌｉａｒｙ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ ｉｓ ｕｓｅｄ． Ｔｈｅ ｓｃｈｅｍｅ ｓｏｌｖｅｓ ｓｏｍｅ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ ｐｒｏｂｌｅｍｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｔｈｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎ
ｔｈａｔ ｔｈｅ ｄｉａｐｈｒａｇｍ ｗａｌｌ ｔｒｅｎｃｈｉｎｇ ｉｓ ｓｌｏｗ ｉｎ ｔｈｅ ｈｉｇｈ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｊｅｔ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ， ａｎｄ ｔｈｅ ｇａｐ
ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｄｉａｐｈｒａｇｍ ｗａｌｌ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｃｈｅｍｅ
ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ａｖｏｉｄｓ ｗａｔｅｒ ｌｅａｋａｇｅ ｉｎ ｓｈｉｅｌｄ ｒｅａｃｈｉｎｇ ｔｈｅ ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ｓａｎｄ ｇｕｓｈｉｎｇ ｒｉｓｋ，ｗｈｉｃｈ
ｅｎｓｕｒｅｓ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｈｏｌｅ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｕｂｗａｙｓ；ｓｈｉｅｌｄｓ；ａｕｘｉｌｉａｒｙ ｒｅｃｅｉｖｅ；ｔｉｐ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ；ｓｔｅｅｌ ｓｌｅｅｖｅ；ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ
?國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（５１４０８２４５） ［作者簡(jiǎn)介］ 李　文，高級(jí)工程師，Ｅ?ｍａｉｌ：２３６４６２３５６＠ ｑｑ． ｃｏｍ ［收稿日期］ ２０１６?０２?２４
０　引言
在地鐵工程盾構(gòu)法區(qū)間隧道施工中，始發(fā)和接
收過(guò)程是整個(gè)工程中的關(guān)鍵工序，也是難度最大、
風(fēng)險(xiǎn)最高的環(huán)節(jié)，尤其是盾構(gòu)接收過(guò)程尤為明顯。
當(dāng)?shù)竭_(dá)端頭地層條件較差時(shí)，對(duì)于盾構(gòu)到達(dá)的安全
措施，傳統(tǒng)工藝主要采用端頭加固處理［１?３］ ，還有水
中到達(dá)法［４］ 、深井到達(dá)法［５］ 、凍結(jié)法［６］ 等。由于以
上工法均要求對(duì)洞門端頭進(jìn)行各種施工，而且加固
質(zhì)量難以保證，仍存在較大風(fēng)險(xiǎn)。在此背景下，某
地鐵區(qū)間盾構(gòu)法隧道施工遇到的特殊工程地質(zhì)條
件，采用鋼套筒輔助工藝接收方案比選解決了施工
難題，確保了盾構(gòu)到達(dá)安全，不僅豐富了傳統(tǒng)到達(dá)
施工工藝的內(nèi)容，更提高了盾構(gòu)到達(dá)風(fēng)險(xiǎn)控制的安
全性，有效將盾構(gòu)到達(dá)風(fēng)險(xiǎn)降至可控范圍。
１　工程概況
１?? １　地理位置及周邊環(huán)境
某地鐵區(qū)間位于某地解放大道與建設(shè)大道交
叉路口以南的建一路下。接收端車站南側(cè)距離江
漢二橋約４５０ｍ，距離漢江６５０ｍ。東北側(cè)為現(xiàn)有１
號(hào)線高架橋，距離接收井２８ｍ，樁長(zhǎng)４２ｍ，高架樁為
摩擦樁，樁端位于粉細(xì)砂層中。西側(cè)緊鄰二環(huán)線高
２０１６ Ｎｏ． １１ 李　文等：地鐵盾構(gòu)鋼套筒接收施工技術(shù)方案研究 ?。罚?
架橋，高架橋一部分橋面侵占左線洞口，車站距離
高架橋最近處４?? ７ｍ，二環(huán)線高架橋基礎(chǔ)采用樁基
礎(chǔ)，嵌巖，橋樁進(jìn)入中風(fēng)化泥巖４?? １ｍ。
１?? ２　工程地質(zhì)及水文地質(zhì)概況
場(chǎng)地地層自上而下主要由７ 個(gè)單元層組成，即
（１?２）素填土，（３?１?１）粉質(zhì)黏土，（３?１?３）黏土，（３?１?
５）粉質(zhì)黏土，（３?３）淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土，（３?５）粉砂夾
粉質(zhì)黏土、粉土，（４?２?１）細(xì)砂。接收井端處盾構(gòu)隧
道主要穿越地層為（３?５）粉砂夾粉質(zhì)黏土、粉土及
（４?２?１）細(xì)砂。
根據(jù)地下水賦存介質(zhì)（含水層巖性）、分布范
圍、水理性質(zhì)及水力特征，場(chǎng)區(qū)第四系松散層孔隙
水主要為上層滯水、承壓水。
２　鋼套筒接收方案比選
在盾構(gòu)到達(dá)進(jìn)站時(shí)，端頭加固不具備或未完全
具備施工作業(yè)條件時(shí)，為了有效地規(guī)避盾構(gòu)進(jìn)站到
達(dá)存在的安全隱患，對(duì)鋼套筒接收方案進(jìn)行比選。
２?? １　接收端加固設(shè)計(jì)
按照現(xiàn)場(chǎng)條件，采用?８００ｍｍ＠ ５００ｍｍ 三重管
高壓旋噴樁進(jìn)行加固處理，加固長(zhǎng)度１０ｍ，加固橫向
范圍為隧道上側(cè)４ｍ，下側(cè)及左、右兩側(cè)各３ｍ。
２?? ２　接收端加固現(xiàn)狀
１）左線接收時(shí)，周邊管線破裂出現(xiàn)涌水、涌砂，
水土流失量達(dá)３００ 多ｍ３；且右線隧道掘進(jìn)方向左
側(cè)，距隧道邊線１?? ８ｍ、圍護(hù)結(jié)構(gòu)５ｍ 出現(xiàn)塌方，原加
固體加固效果已無(wú)法保證。洞體周邊土體自穩(wěn)性
已不確定，右線洞門加固體水土流失，造成右線出
洞涌水、涌砂風(fēng)險(xiǎn)加大。
２）施工單位將接收端洞門由設(shè)計(jì)的６ ６２０ｍｍ做
成６ ８２０ｍｍ，導(dǎo)致洞門與盾體間間隙變大，增大出洞
風(fēng)險(xiǎn)。
３）經(jīng)取芯３ 層車站高承壓水粉細(xì)砂地層中旋
噴加固效果不理想，且目前降水情況尚達(dá)不到設(shè)計(jì)
要求。
２?? ３　方案１：素墻＋ 鋼套筒＋ 輔助降水接收
２?? ３?? １　素墻
為確保洞門破除施工時(shí)的安全，采用在原圍護(hù)
結(jié)構(gòu)外側(cè)２０ｃｍ 位置施工一處寬８００ｍｍ 的地下素
墻，施工范圍：洞門兩側(cè)各２ｍ，隧道下３ｍ，頂至地
面，采用Ｃ１５ 水下混凝土。素墻與原地下連續(xù)墻兩
側(cè)接縫位置采用高壓旋噴樁進(jìn)行封堵。
２?? ３?? ２　輔助降水
保留素墻外部降水井降水，起到減少素墻外側(cè)
向水土壓力作用，以及減少素墻和圍護(hù)墻接縫底部
涌水風(fēng)險(xiǎn)。
２?? ３?? ３　鋼套筒接收
為確保盾構(gòu)出洞至封堵洞門時(shí)間內(nèi)洞門的安
全，盾構(gòu)接收采用鋼套筒的暗接收工法。
２?? ３?? ４　鋼套筒設(shè)計(jì)（見(jiàn)圖１）
圖１　鋼套筒結(jié)構(gòu)示意
Ｆｉｇ． １?。樱簦澹澹?ｓｌｅｅｖｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ
１）筒體
考慮維爾特０４６ 盾構(gòu)盾體１０?? ４５ｍ 長(zhǎng)（含中心
刀），設(shè)計(jì)鋼套筒筒體部分長(zhǎng)１０ｍ，直徑（ 內(nèi)徑）
６ ８００ｍｍ，鋼套筒主體包含門蓋、傳力架１、傳力架
２、傳力架３、傳力架４、連接筒體、底部框架等。
筒體分４ 段，每段又分為上、下２ 塊，筒體材料
用３０ｍｍ 厚Ｑ２３５Ａ 鋼板，每段筒體的外周焊接縱、
環(huán)向筋板形成網(wǎng)狀以保證筒體剛度，筋板厚２０ｍｍ，
高１５０ｍｍ，間隔約５５０ｍｍ ×６００ｍｍ。
每段筒體的端頭和上、下兩段圓弧接合面均焊接
連接法蘭，法蘭用４０ｍｍ 厚Ｑ２３５Ａ 鋼板，上、下兩段連
接處以及兩段筒體之間均采用Ｍ３０ ×１１０ ８?? ８ 級(jí)螺栓
連接，中間加３ｍｍ 厚橡膠墊，以保證密封效果。
２）底部托架
在筒體底部框架分４ 塊制作。底部框架承力板
用２０ｍｍ 厚Ｑ２３５Ａ 鋼板。托架與下部筒體焊接連
成一體，焊接時(shí)托架板先與筒體焊接，再焊接橫向
筋板，焊接底板和工字鋼。托架組裝完后，工字鋼
底邊與車站底板預(yù)埋件焊接，托架須用型鋼與車站
側(cè)墻頂緊，鋼套筒上部采用槽鋼與中板梁頂緊。
３）端蓋板
后端蓋為弧面蓋板，材料用３０ｍｍ 厚Ｑ２３５Ａ 鋼
板，平面環(huán)板加焊４ 道厚３０ｍｍ、高５００ｍｍ 鋼板，井
字形焊接在后端蓋上。后蓋邊緣法蘭與鋼套筒端
頭法蘭采用Ｍ３０ ×１３０ ８?? ８ 級(jí)螺栓連接。
４）反力架
盾構(gòu)接收反力架緊靠在端頭井環(huán)框梁和底橫
梁上。反力架用６００ｍｍ ×４００ｍｍ 方鋼做斜撐，與車
站底板頂緊，反力架上部頂在中板上。反力架定好
?。罚?施工技術(shù) 第４５ 卷
位置后，先用４００ｔ 千斤頂頂平面蓋和反力架，消除
洞門到后蓋板的安裝間隙后，反力架上、下均布４Ｉ２０
與后端蓋平面板頂緊，承力工字鋼管兩端用楔形塊
墊實(shí)并焊接。
５）連接筒體
在原洞門環(huán)板預(yù)埋板的基礎(chǔ)上，鋼套筒與洞門環(huán)
板之間設(shè)１ 塊過(guò)渡連接板（厚２０ｍｍ），過(guò)渡連接板的
長(zhǎng)度可以根據(jù)盾構(gòu)接收井的長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整，本區(qū)間考
慮維爾特盾體長(zhǎng)度，擬采用１ ０００ｍｍ 長(zhǎng)連接筒體。
洞門環(huán)板與連接筒體板采用燒焊連接，鋼套筒
的法蘭端與連接筒體采用Ｍ３６ × ６５ ８?? ８ 級(jí)螺栓連
接。連接筒體與傳力架連接側(cè)內(nèi)徑６ ８００ｍｍ，法蘭
外徑７ １４０ｍｍ；與洞門鋼環(huán)連接側(cè)內(nèi)徑６ ８００ｍｍ 不
變，法蘭外徑設(shè)計(jì)７ ０２０ｍｍ。
在連接筒體２，４，８，１０ 點(diǎn)（鐘表點(diǎn)位）位置有４
個(gè)觀測(cè)孔（帶球閥），用來(lái)檢查洞門密封質(zhì)量。
６）進(jìn)料口
鋼套筒上預(yù)留下料口，下料口位于傳力架３ 上。
７）泄料閘及排漿孔
在后端蓋平面板設(shè)置１ 個(gè)泄料閘門、１ 個(gè)帶球
閥排漿管。洞門鑿除的渣土和盾構(gòu)接收完成后最
后殘留的回填料都需要從泄料閘運(yùn)出。２?? ３?? ５　鋼套筒接收盾構(gòu)的步驟流程
清理底板→下放傳力架４ 和延伸環(huán)下部，并推
至洞門處→下放傳力架３ 下部，并與傳力架４ 連
接→下放傳力架２ 下部，并與傳力架３ 連接→下放
傳力架１ 下部，并與傳力架２ 連接→下放傳力架上
部并與下部連接→安裝后端板→安裝立柱及斜撐
→頂緊鋼套筒部件，并調(diào)整中心位置后連接延伸環(huán)
與洞門焊死→套筒四周加固及底部固定。
盾構(gòu)停機(jī)在素墻處，鋼套筒連接完畢后鑿除洞
門，外層鋼筋網(wǎng)片可提前鑿除→洞門鑿除完成→施
工低強(qiáng)度等級(jí)混凝土回填套筒底部與Ａ 環(huán)板內(nèi)→
套筒內(nèi)回填盾構(gòu)泥砂，并檢驗(yàn)密封性。
盾構(gòu)恢復(fù)掘進(jìn)，施作雙液漿環(huán)箍→隨著盾構(gòu)推
進(jìn)向前施作環(huán)箍，進(jìn)入盾體后進(jìn)入套筒掘進(jìn)階段。
１）支撐安裝
鋼套筒與洞門環(huán)板焊接完成并檢查確認(rèn)后，即
安裝筒體上部支撐。鋼套筒每邊共設(shè)置４ 道橫向支
撐，頂在中板梁上。
２）密封性檢查
鋼套筒分多塊組成，各組成塊之間均須加墊橡
膠墊，對(duì)橡膠墊必須嚴(yán)格控制質(zhì)量，防止損壞或有
漏洞，避免出現(xiàn)漏漿泄壓。連接螺栓是保證各部分
連接緊密的重要構(gòu)件，使用前應(yīng)確保連接螺栓質(zhì)量
和數(shù)量，保證各部分連接的強(qiáng)度。
３）砂漿基座
維爾特盾構(gòu)與鋼套筒之間存在２６０ｃｍ 縫隙，為
防止盾體栽頭，碰觸鋼套筒，在鋼套筒底部６０°范圍
內(nèi)澆筑２５ｃｍ 厚Ｃ２０ 砂漿基座。
４）填料
向鋼套筒內(nèi)填料，主要是填泥砂混合物，必要
時(shí)對(duì)土體進(jìn)行改良，增強(qiáng)土體的流動(dòng)性。
鋼套筒接收盾構(gòu)施工流程為：鋼套筒制作→安
裝鋼套筒→破除洞門→鋼套筒填料、加壓并封閉檢
測(cè)→盾構(gòu)掘進(jìn)進(jìn)入鋼套筒。
２?? ４　方案２：洞門置換分層回填＋ 鋼套筒＋ 降水
接收
１）增加降水井，保證水位降至隧道底以下１ｍ
設(shè)計(jì)要求。
２）首先安裝鋼套筒下半部分（包括門蓋、傳力
架１ ～４ 和連接筒體），并定位加固好。
３）鋼套筒內(nèi)澆筑砂漿基座（下部６００ｍｍ 范圍、
厚０?? ２５ｍ）。
４）分層在鋼套筒內(nèi)回填土，每層厚度為１ ～２ｍ，
每層填筑步驟為：①填至距洞門約１ｍ 位置（破除洞
門人員占位），停止填筑；②從下至上破除洞門１ ～
２ｍ 高度；③破除完成后在破除位置回灌水泥砂漿止
水墻。
５）下部鋼套筒內(nèi)部填筑完成后，安裝加固上部
鋼套筒，并將上部下料口和觀察口打開(kāi)（下料口下
料，觀察口用于人員緊急疏散）。
６）分層鑿除上部地下連續(xù)墻及在上部鋼套筒
內(nèi)回填土，分層及填筑方法同下部鋼套筒分層及填
筑方法。
７）由于場(chǎng)地限制，降水井需增補(bǔ)在隧道范圍
內(nèi)，盾構(gòu)停機(jī)需在降水井外。
８）鋼套筒回填完成后，盾構(gòu)恢復(fù)掘進(jìn)并進(jìn)入套
筒內(nèi)接收。
３　施工效果分析
３?? １　工期情況
推速＜５ｍｍ／ ｍｉｎ，推力＜８ ０００ｋＮ，視實(shí)際推力大
小，盾構(gòu)在鋼套筒內(nèi)掘進(jìn)過(guò)程中，要確保與外界聯(lián)系，
密切觀察鋼套筒頂部情況，一旦發(fā)現(xiàn)變形量超量或有
滲漏，必須立即停止掘進(jìn)，及時(shí)采取補(bǔ)救措施。
１）方案１　素墻及導(dǎo)墻施工６ｄ；成槽機(jī)退場(chǎng)后吊
裝鋼套筒并安裝固定，同時(shí)素墻等強(qiáng)，接縫施工旋噴
樁６ｄ；盾構(gòu)掘進(jìn)至素墻外停機(jī)，鑿除地下連續(xù)墻、回
填鋼套筒６ｄ；共計(jì)１８ｄ 后盾構(gòu)進(jìn)入鋼套筒內(nèi)接收。
２）方案２　增加降水井２ｄ，吊裝鋼套筒下半圓
并固定２ｄ，鑿除洞門下半圓并回灌砂漿、回填套筒
半圓４ｄ，封閉套筒上半圓并固定２ｄ，鑿除洞門上半
２０１６ Ｎｏ． １１ 李　文等：地鐵盾構(gòu)鋼套筒接收施工技術(shù)方案研究 ?。罚?
圓并回灌砂漿、回填套筒上半圓３ｄ，盾構(gòu)從停機(jī)位
置掘進(jìn)至鋼套筒內(nèi)１ｄ 接收。共計(jì)１４ｄ。
３?? ２　施工風(fēng)險(xiǎn)
１）方案１?、俚叵逻B續(xù)墻成槽由于前期高壓旋
噴加固過(guò)，成槽時(shí)可能進(jìn)尺慢，需配足抓斗斗齒，必
要時(shí)配備旋挖設(shè)備；②由于打井場(chǎng)地限制，水位尚
無(wú)法降至洞門以下，地下連續(xù)墻和主體維護(hù)結(jié)構(gòu)之
間存在縫隙，會(huì)導(dǎo)致底部涌水，對(duì)該層縫隙進(jìn)行水
平注漿封堵。
２）方案２?、俚撞胯彸撮T后，外部加固體若
效果不好，會(huì)導(dǎo)致土體從鑿開(kāi)洞口處坍塌，雖回灌
砂漿并回填土起反壓作用，但若外部加固體直立性
差，回填土無(wú)法抵抗外部２２ｍ 土壓力；②從底部開(kāi)
洞到頂部回填，共計(jì)８ｄ，增加洞門暴露臨空時(shí)間，增
加風(fēng)險(xiǎn)。
３?? ３　施工效果
方案１ 和方案２ 在工期基本相同的情況下，方
案２ 施工風(fēng)險(xiǎn)比方案１ 要大，最終選擇方案１ 施工：
素墻＋ 鋼套筒＋ 輔助降水接收方案。該方案的成
功應(yīng)用解決了鋼套筒接收技術(shù)在土壓平衡式盾構(gòu)
上使用的問(wèn)題，有效避免了出洞過(guò)程中的各種風(fēng)
險(xiǎn)，具有較大的提升空間和推廣應(yīng)用前景。同時(shí)，
某區(qū)間盾構(gòu)隧道順利接收，保證了某地地鐵２０１５ 年
１２ 月２８ 日正式運(yùn)營(yíng)。
４　結(jié)語(yǔ)
１）接收端處盾構(gòu)隧道主要穿越地層條件為（３?
　　　
５）粉砂夾粉質(zhì)黏土、粉土及（４?２?１）細(xì)砂，降水井的
降水效果需滿足設(shè)計(jì)要求，且減少素墻外側(cè)向水土
壓力，并能降低素墻和圍護(hù)墻接縫底部的涌水風(fēng)險(xiǎn)。
２）在對(duì)軟基進(jìn)行素墻加固時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同的水
文地質(zhì)條件并結(jié)合實(shí)際情況，調(diào)節(jié)并優(yōu)化混凝土配
合比；隧道洞內(nèi)加固和洞外素墻加固相結(jié)合的加固
方式對(duì)隧道涌水、涌砂具有很好的防范治理作用；
經(jīng)水平探孔檢查，確認(rèn)無(wú)滲漏后破除洞門，同時(shí)通
過(guò)水平探孔檢查加固的效果和質(zhì)量。
３）施工安全風(fēng)險(xiǎn)受多方面影響，應(yīng)該從施工的
管理措施、技術(shù)措施等方面進(jìn)行綜合控制來(lái)有效降
低風(fēng)險(xiǎn)。因此，對(duì)處于高承壓水的隧道施工時(shí)，不
僅要嚴(yán)格做到按照合理的施工方案進(jìn)行施工，還應(yīng)
根據(jù)可能遇到的隱患風(fēng)險(xiǎn)準(zhǔn)備好相應(yīng)的應(yīng)急措施
與物資。
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（上接第７１ 頁(yè)）
如圖５，６ 所示，大斷面公路隧道溶腔的存在會(huì)
導(dǎo)致隧道襯砌內(nèi)力發(fā)生顯著改變，由于斷面拱肩處
存在溶腔，導(dǎo)致圍巖對(duì)斷面的壓力發(fā)生改變，在溶
腔附近降低圍巖對(duì)襯砌的約束作用，溶腔附近襯砌
的軸力會(huì)降低以及彎矩會(huì)增大，而在距離溶腔較遠(yuǎn)
的位置，溶腔的影響明顯減小，甚至不發(fā)生作用。
對(duì)比現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果，數(shù)值模擬與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試斷面
內(nèi)力圖的整體受力特點(diǎn)類似，由于數(shù)值模擬的簡(jiǎn)化
以及邊界條件的理想化，數(shù)值模擬的結(jié)果略大于現(xiàn)
場(chǎng)測(cè)試結(jié)果，但是相差不大。
４　結(jié)語(yǔ)
１）大斷面公路隧道與標(biāo)準(zhǔn)斷面公路隧道初支
在彎矩和軸力上的受力特點(diǎn)基本相同。
２）大斷面公路隧道由于截面尺寸增大不均勻，
導(dǎo)致拱頂受到更大彎矩，同時(shí)拱肩與拱腳成為受剪
薄弱環(huán)節(jié)，承受更大剪力。
３）大斷面巖溶隧道由于圍巖中可能存在的巖
溶空洞，會(huì)導(dǎo)致斷面局部?jī)?nèi)力發(fā)生改變，形成受力
薄弱區(qū)域。
４）溶腔對(duì)距離較近的襯砌影響較大，而對(duì)距離
較遠(yuǎn)的襯砌影響較小，甚至不產(chǎn)生影響。
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