盾構(gòu)法隧道施工技術(shù)及應(yīng)用實(shí)踐微探

摘 要：進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度不斷加快，因此，在某種程度上促進(jìn)了我國(guó)公路工程事業(yè)的發(fā)展。盾構(gòu)法隧道施工技術(shù)作為一種綜合性非常強(qiáng)的施工技術(shù)，被廣泛的應(yīng)用于隧道工程施工中。所以，為了更好的掌握這方面的內(nèi)容，本文對(duì)相關(guān)方面的內(nèi)容進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：盾構(gòu)法；隧道；施工技術(shù)；應(yīng)用分析

中圖分類號(hào)：U455.43 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）12-0123-02

盾構(gòu)法屬于暗挖施工技術(shù)中一種完全依靠機(jī)械進(jìn)行施工作業(yè)的方法，隨著近年來(lái)工程施工建設(shè)中施工環(huán)境復(fù)雜度的增加，對(duì)施工技術(shù)等方面也提出了更高的要求。所以，盾構(gòu)法隧道施工技術(shù)的出現(xiàn)在解決工程施工難點(diǎn)、困難時(shí)發(fā)揮了非常重要的作用。

1 盾構(gòu)法隧道施工技術(shù)闡述

由暗挖法施工技術(shù)衍生出了盾構(gòu)法這種全新的機(jī)械施工技術(shù)，主要是在地中推進(jìn)盾構(gòu)機(jī)械，利用管片與盾構(gòu)外殼撐起周圍的圍巖，從而防控向隧道中的坍塌，此外，通過(guò)切削設(shè)備在開(kāi)挖面前方開(kāi)挖土體，利用出土設(shè)備向外運(yùn)送，在后部利用千斤頂進(jìn)，并把預(yù)制混凝土管片拼裝出來(lái)，構(gòu)成隧道構(gòu)造的一種機(jī)械化施工技術(shù)。

通過(guò)盾構(gòu)襯砌、開(kāi)挖隧道的一種施工方法。通過(guò)盾構(gòu)在破碎巖層或者軟質(zhì)地基內(nèi)掘進(jìn)隧道的施工技術(shù)。盾構(gòu)屬于一種安裝護(hù)罩的專門設(shè)備，將襯砌塊安裝在其尾部，并將其視為支點(diǎn)往下推進(jìn)，通過(guò)刀盤對(duì)土體進(jìn)行切割，之后對(duì)后面的預(yù)制混凝土陳砌塊進(jìn)行排土與拼裝。最早在1874年發(fā)明的盾構(gòu)，最早都是氣壓型的盾構(gòu)。例如英國(guó)倫敦的泰晤士運(yùn)河就是用盾構(gòu)挖掘的。其中，水力式與機(jī)械式屬于盾構(gòu)掘進(jìn)的常用方法，其中，應(yīng)用量最大的要屬水力式。在工作面處，水力式的盾構(gòu)會(huì)有一個(gè)密封式，它主要由注滿膨潤(rùn)土物質(zhì)構(gòu)成，膨潤(rùn)土液不但可以用于輸送排出的土體介質(zhì)，而且還能夠用來(lái)底下水壓力以及土壓力。大量實(shí)踐研究得知，盾構(gòu)法施工技術(shù)有著洞體質(zhì)量穩(wěn)固、對(duì)四周建筑環(huán)境影響小、施工速度快的優(yōu)越性，尤其在軟土地基階段施工中非常適合應(yīng)用這種方法。

2 技術(shù)的具體應(yīng)用探究

2.1 盾構(gòu)進(jìn)洞階段

在對(duì)盾構(gòu)掘進(jìn)施工進(jìn)行控制時(shí)，盾構(gòu)進(jìn)洞屬于其中的首要環(huán)節(jié)。在始發(fā)盾構(gòu)的前后，每項(xiàng)準(zhǔn)備工作都應(yīng)該確保做好有效的人員、材料、設(shè)備以及技術(shù)準(zhǔn)備工作，并且嚴(yán)格的審查盾構(gòu)是否具備審查的資質(zhì)，保證盾構(gòu)在可靠、安全的基礎(chǔ)上可以安全出洞?？茖W(xué)的加固盾構(gòu)進(jìn)洞的土體，為了保證盾構(gòu)進(jìn)洞更好的保護(hù)周圍地下管帶與建筑物，保證進(jìn)洞的安全，在盾構(gòu)進(jìn)洞以前，需要科學(xué)的加固進(jìn)洞范圍內(nèi)洞口土體結(jié)構(gòu)。

科學(xué)的設(shè)置盾構(gòu)進(jìn)洞基座，在盾構(gòu)進(jìn)洞前，應(yīng)該在符合設(shè)計(jì)軸線始發(fā)基座上將盾構(gòu)機(jī)準(zhǔn)確的擱置上去，在完成了各項(xiàng)準(zhǔn)備工作后，順著設(shè)計(jì)軸向往底層內(nèi)掘進(jìn)施工。所以，在盾構(gòu)進(jìn)洞以前，是否可以準(zhǔn)確的定位始發(fā)基座，對(duì)盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞姿勢(shì)的好壞會(huì)產(chǎn)生直接的影響。井下驗(yàn)收盾構(gòu)機(jī)與后配套設(shè)備?？梢哉f(shuō)，這種施工方法主要憑借盾構(gòu)掘進(jìn)裝置與后配套裝置實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)施工的。因?yàn)楣ぷ骶畠?nèi)部空間的制約，應(yīng)該向井下分節(jié)吊裝盾構(gòu)機(jī)以及后配套設(shè)備，而且，安裝、調(diào)試以及試運(yùn)行工作都是在井下完成的。研究得知，主要由推進(jìn)系統(tǒng)、拼裝系統(tǒng)、監(jiān)督控制系統(tǒng)、盾構(gòu)殼體以及油脂潤(rùn)滑系統(tǒng)一同構(gòu)成了土壓平衡式盾構(gòu)機(jī)和后配套設(shè)備。確保盾構(gòu)設(shè)備和后配套設(shè)備可以合理運(yùn)行是施工人員在井下工作的重點(diǎn)。在安裝后盾構(gòu)支撐系統(tǒng)時(shí)，主要由千斤頂提供的盾構(gòu)前進(jìn)動(dòng)力，而盾構(gòu)在進(jìn)洞時(shí)，主要在后盾支撐系統(tǒng)上作用了千斤頂頂力。通常，由鋼支撐、臨時(shí)襯砌、鋼反力架等一同構(gòu)成了后盾支撐系統(tǒng)。施工期間應(yīng)該著重關(guān)注后盾支撐系統(tǒng)能否有效的滿足其技術(shù)要求，也就是規(guī)定要有充足強(qiáng)度與剛度存在于后盾支撐系統(tǒng)中。保證在頂力影響下不會(huì)出現(xiàn)變形。在安裝盾構(gòu)進(jìn)洞設(shè)備時(shí)，因?yàn)橛幸欢ǖ拈g隙存在于盾構(gòu)與隧道洞口之間，容易引起泥水的流失，進(jìn)而導(dǎo)致周圍管線位移、建筑物沉降以及地面沉降，所以，必須要把進(jìn)洞裝置安設(shè)上去。

2.2 試掘進(jìn)與開(kāi)始掘進(jìn)階段

按照盾構(gòu)法施工技術(shù)的具體特征，安全進(jìn)洞盾構(gòu)后，應(yīng)該利用前100環(huán)試推進(jìn)將最合理的施工參數(shù)選擇出來(lái)。進(jìn)而將符合具體土層特點(diǎn)的技術(shù)參數(shù)為全線的正常推進(jìn)提供出來(lái)。不管是在正是掘進(jìn)還是在試掘進(jìn)過(guò)程中，施工者都應(yīng)該保證盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)管片拼裝的效果以及姿態(tài)，保證注漿施工的安全，確保四周環(huán)境的安全以及盾構(gòu)掘進(jìn)施工效率?？茖W(xué)的管理盾構(gòu)施工參數(shù)，因?yàn)橥翂浩胶庑投軜?gòu)所應(yīng)用的屬于電子計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，對(duì)盾構(gòu)推進(jìn)速度、前進(jìn)方向以及刀盤轉(zhuǎn)速完成自行控制，然后將掘進(jìn)時(shí)的施工參數(shù)及時(shí)有效的反映出來(lái)。其中，主要是按照監(jiān)測(cè)環(huán)境、地質(zhì)條件情況等確定的這些施工參數(shù)，然后進(jìn)行反復(fù)調(diào)整、優(yōu)化與量測(cè)的過(guò)程，如果覺(jué)察到問(wèn)題應(yīng)該馬上整改。所以，在整個(gè)盾構(gòu)掘進(jìn)施工過(guò)程中都應(yīng)該進(jìn)行施工參數(shù)的管理分析。施工技術(shù)者需要馬上采集與分析和施工參數(shù)相關(guān)聯(lián)的信息，利用信息反饋，對(duì)施工參數(shù)的變化情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)化掌握。

2.3 盾構(gòu)出洞階段

在盾構(gòu)法施工中，它的最后一個(gè)環(huán)節(jié)是盾構(gòu)接收階段施工。盾構(gòu)是否可以合理出洞與整個(gè)隧道掘進(jìn)施工成敗有著非常直接的聯(lián)系。對(duì)于盾構(gòu)出洞前后的準(zhǔn)備工作，施工人員一定要做好細(xì)致、精確的檢查，保證盾構(gòu)以優(yōu)越的姿態(tài)出洞，保證在盾構(gòu)接收基座上準(zhǔn)確就位，加固盾構(gòu)出洞土體，通常，加固盾構(gòu)進(jìn)洞區(qū)域土體和出洞位置土體是一同進(jìn)行的，而且，可以參照對(duì)盾構(gòu)進(jìn)洞土體的加固方法來(lái)檢驗(yàn)盾構(gòu)進(jìn)洞土體的加固效果。科學(xué)的設(shè)置盾構(gòu)接收機(jī)的位置，這個(gè)設(shè)備主要是用來(lái)接收出洞后狀態(tài)的，因?yàn)槎軜?gòu)出洞后的姿態(tài)是不明確的。在盾構(gòu)出洞前，技術(shù)人員還需要進(jìn)一步保證接收基座平面、高程位置以及接收井洞門中心位置的安全情況。科學(xué)的控制盾構(gòu)出洞前的姿態(tài)，在盾構(gòu)出洞前的100環(huán)，高程水準(zhǔn)基點(diǎn)以及平面導(dǎo)線控制點(diǎn)進(jìn)行復(fù)核測(cè)量，而且要確保在合理的范圍內(nèi)控制誤差，然后對(duì)出洞段盾構(gòu)的推進(jìn)方向進(jìn)行科學(xué)的指導(dǎo)。

鑿除洞門圍護(hù)結(jié)構(gòu)，出洞之前，需要割除及鑿除盾構(gòu)接收井中圍護(hù)設(shè)備的背水面鋼筋，利用打探孔對(duì)盾構(gòu)進(jìn)洞區(qū)域內(nèi)土體的加固效果進(jìn)行試驗(yàn)分析。在鑿除了施工在洞門口的圍巖后，也需要細(xì)致的觀察其滲漏以及后土體的自立性，分析出洞區(qū)內(nèi)土體的具體加固效果能夠科學(xué)的滿足盾構(gòu)的安全出洞規(guī)范，確?？梢园踩倪M(jìn)行施工。在完成了盾構(gòu)接收出洞以及盾構(gòu)接收預(yù)備工作后，向前繼續(xù)推進(jìn)盾構(gòu)機(jī)。

3 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)掘進(jìn)參數(shù)的調(diào)研分析、施工方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)以及地質(zhì)特征的分析，科學(xué)的應(yīng)用盾構(gòu)施工技術(shù)，有效的確保了盾構(gòu)機(jī)的連續(xù)、快速以及安全推進(jìn)的效率，使得盾構(gòu)機(jī)有效的攻破了種種風(fēng)險(xiǎn)和險(xiǎn)阻，使得工程項(xiàng)目施工中的種種難題得到了很好的處理，增強(qiáng)了工程施工質(zhì)量，使得工程造價(jià)得到了降低，進(jìn)而為保障隧道施工技術(shù)水平做出了巨大的幫助。

參考文獻(xiàn)

[1]武冰冰，蔡海兵，程 樺.地鐵隧道盾構(gòu)洞門的垂直凍結(jié)加固技術(shù)[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)，2011（09）：98～99.

[2]苗立新，齊修東，鄒 超.凍結(jié)法在盾構(gòu)接收端頭土體加固中的應(yīng)用[J].鐵道工程學(xué)報(bào)，2011（09）：87～88.

[3]建德琳，閆 凱.盾構(gòu)法隧道施工技術(shù)及應(yīng)用方式的分析[J].科技之窗，2017（06）：76～77.

[4]祝和意.高瓦斯盾構(gòu)隧道施工控制關(guān)鍵技術(shù)分析[J].隧道建設(shè)，2011（06）：87～89.

[5]黃雄軍.含瓦斯突出隧道破壞機(jī)理及其控制探討[J].現(xiàn)代隧道技術(shù)，2015（06）：98～99.

收稿日期：2018-3-25