盾构机工程施工关键有土壤层开挖、盾构推动控制与纠偏装置、衬砌拼装、衬砌身后押注等。这种工艺流程均应立即而快速地开展,绝不允许长期间断,以防提升地质构造的振荡和对路面、地底建筑物的危害]。
土壤层开挖
在盾构开挖土壤层的全过程中,为了更好地安全性并降低对地质构造的振荡,一般先将盾构前边的创口贯下葬体,随后在创口内开展土壤层开挖,开挖方法有:
1、开放式开挖。适用地质学标准不错、开掘时要维持开挖面平稳的地质构造。由顶端逐渐逐级往下开挖,可按每环衬砌的总宽分多次进行。
2、机械设备钻削式开挖。用配有全横断面钻削大砍刀盘的机械自动化盾构开挖土壤层。大砍刀盘可分成刀台间无连板的和有连板的二种,各自在土层不错的和较弱的标准下应用。在含水量不稳定的地质构造中,可选用污泥充压盾构和土压均衡式盾构开展开挖。
3、挤压式开挖。应用挤压式盾构的开挖方法,又有全挤压和部分挤压之分。前面一种因为开掘时不出土文物或一部分出土文物,对地质构造有很大的振荡,使土层突起形变,因而隧道部位应尽可能绕开地下管道和路面房屋建筑。此类盾构不适感用以市政道路和街房下的工程施工,仅能用以河流、江底或野外宽阔地域。用部分挤压方法工程施工时,要依据土层形变状况,严控出土文物量,务使地质构造的振荡和土层的形变降低到较低程度。
4、网文件格式开挖。应用网文件格式盾构开挖时,要把握网格图的打孔总面积。方格过交流会缺失支撑点功效,过重会造成对地质构造的挤压振荡等不好危害。在饱和状态含水量的软质土壤层中,这类开掘方法具备出土文物高效率、劳动效率低、安全系数好等优势。
推动纠偏装置
推动全过程中,关键采用组队调节液压千斤顶的扭力、调节开挖面工作压力及其操纵盾构推动的横坡等方式,来控制盾构部位和顶进方位。一般依照准确测量結果出示的偏移设计方案中心线的标高和平面图部位值,明确下一次推动时需有多个液压千斤顶启动及扭力的尺寸,用于纠正方向。除此之外,调节的方式也随盾构开挖方法各有不同:如开放式盾构,能用挖深或欠挖来调节;机械设备钻削开挖,能用挖深刀开展部分超挖来改正;挤压式开挖,能用更改进土孔部位和打孔率来调节。
衬砌拼装
常见液压传动系统的拼装机开展衬砌(管片或加气块)拼装。拼装方式依据构造承受力规定,可分成跑模拼装和通缝拼装。跑模拼装是使管片的纵缝环环两端对齐,拼装比较便捷,非常容易精准定位,衬砌圆形的工程施工地应力较小,但其缺陷是环面不整平的差值非常容易累积。通缝拼装是使邻近衬砌圆形的纵缝分开管片长短的1/2~1/3。通缝拼装的衬砌全面性好,但当环面不整平时,非常容易造成很大的工程施工地应力。衬砌拼装方式按拼装次序,又可分成先环后纵和先纵后环二种。先环后纵法是先将管片(或加气块)拼出圆形,随后用盾构液压千斤顶将衬砌圆形竖向顶紧。先纵后环法是将管片逐块先与上一环管片拼凑好,到顶成环。这类拼装次序,可轮着缩回去和外伸液压千斤顶液压缸以避免盾构倒退,降低基坑开挖面砂土的行走。而先环后纵的拼装次序,在拼装时需使液压千斤顶液压缸所有缩回去,非常容易造成盾构倒退,故不适合选用。
衬砌压注
为了更好地避免土层地基沉降,务必将盾尾和衬砌中间的空隙立即压注填充。压注后还可改进衬砌承受力情况,并提高衬砌的防潮实际效果。压注的方式有二次压注和一次压注。二次压注是在盾构推动一环后,马上用倾侧压注机根据衬砌上的预埋孔,向衬砌身后的空隙内压进黄豆粒砂,以避免地质构造塌陷;在再次推动数环后,再用压浆泵将混凝土类浆体压进砂间空隙,使之凝结。因压注黄豆粒砂不容易密实度,后张法也难填满砂间空隙,不可以避免土层地基沉降,已趋向取代[2]。一次压注是伴随着盾构推动,当盾尾和衬砌中间发生空隙时,马上根据预埋孔压注混凝土类水泥砂浆,并维持一定的工作压力,使之填满空隙。后张法时要对称性开展,并尽量减少点射超压注浆,以降低对衬砌的不匀称工程施工载荷;一旦后张法发生常见故障,应该马上中止盾构的推动。盾构法工程施工时,还须相互配合开展竖直运送和水准运送,及其配置自然通风、供电系统、给排水和排水管道等輔助设备,以确保工程施工质量和工程进度,另外还须提前准备安全设备与相对的机器设备。