复合地层盾构技术
2012-11
中国建筑工业出版社
廖鸿雁，广州地铁盾构技术研究所 编著
195
320000
广州号称国内地铁城市的地质“博物馆”，且城区建(构)筑物密集，导致盾构工程在设计及实施阶段，不可避免地遇到很多未曾经历的技术难题，工程风险和难度巨大，艰苦实践的经验教训非常多，在探索并尝试了许多新工法、新工艺之后，盾构设计和施工技术得到很大提升，已施工的120km盾构隧道的经验和教训，对其他城市的地铁建设十分有借鉴意义。
结合广州复杂的周边环境及复杂的工程水文地质条件，廖鸿雁编著的《复合地层盾构技术——广州地铁盾构工程的探索与实践》重点介绍复合地层盾构工程的设计方案；对硬岩、岩溶、花岗质岩等困难地层的处理方案；盾构始发、到达的新技术、新材料；先隧后站技术，上下重叠、小曲率半径、大坡度、小间距盾构隧道的实施方案。
针对国内地铁市场的旧盾构机越来越多的状况，《复合地层盾构技术——
广州地铁盾构工程的探索与实践》也总结了广州地铁对旧盾构机的选用和改造经验，供建设单位(地铁、城际铁路、铁道、交通、大型管廊的建设业主)，以及相关设计、监理、施工单位的人员参考。
廖鸿雁（1970.11~），女，工学硕士研究生，毕业于华南理工大学，参加了除一号线之外所有广州地铁工程的建设。 自2001年开始接触盾构，经过12年的磨砺，积累了大量的地铁盾构隧道设计、施工、建设管理的经验。 现任广州地铁总公司建设事业总部总经理助理，副总工程师，一级注册结构工程师，一级注册建造师，注册监理工程师，主管地铁土建工程重大设计、施工方案的技术论证及评审工作。
第1章 复合地层盾构机的选型、旧盾构的评估及改造．
1．1 复合式盾构机的选型
1．1．1 复合式盾构机类型
1．1．2 复合式盾构机选型．
1．2．1 日盾构机的评估，改造
1．2．1 招标阶段对盾构机的初步选型
1．2．2 盾构隧道施工标段划分
1．2．3 拟用盾构机适应性论证
1．2．4 旧盾构机的检测、评估、改造、维修保养
1．3 案例
1．3．1 九号线初设阶段盾构机的选型
1．3．2 有针对性的盾构机改造
1．3．3 盾构机改造不当的案例
第2章 复合地层盾构隧道的设计方案
2．1 盾构隧道的线路设计
2．1．1 复合地层的线路设计原则
2．1．2 案例
2．2 隧道结构侵限后的处理方案
2．2．1 侵限原因
2．2．2 调线调坡
2．2．3 调线调坡对侵限无能为力时
2．3 管片
2．3．1 广州地铁的管片概述
2．3．2 管片的选用
第3章 困难地层的处理方案
3．1 硬岩地层的处理方案
3．1．1 对复合地层硬岩的认识
3．1．2 复合盾构过硬岩地层的工法选择
3．1．3 盾构法与矿山法结合
3．1．4 盾构直接掘进通过全断面岩层
3．1．5 盾构法与地面预处理结合
3．2 岩溶地层的风险控制及综合处理技术
3．2．1 实践经历
3．2．2 风险控制体系
3．2．3 勘察
3．2．4 项目的“地质风险专项评估”
3．2．5 溶土洞的处理方案
3．2．6 施工阶段的环境保护
3．2．7 盾构施工应关注的问题
3．2．8 有待研究解决的问题
3．3 软弱地层的处理技术
3．3．1 地层加固范围
3．3．2 地层加固方法
3．3．3 结构预留注浆孔
3．3．4 软弱地层处理的质量控制及检测
3．3．5 盾构施工应关注的问题
3．4 花岗质岩地层的综合处理技术
3．4．1 地层特点及常见问题
3．4．2 实践经历
3．4．3 盾构机的选用及配置
3．4．4 盾构施工应关注的问题
3．4．5 “孤石”的处理技术
3．4．6 上软下硬地层的综合处理技术
3．4．7 全断面硬岩的处理技术
3．4．8 换刀新技术——砂浆填仓置换技术
3．5 其他困难地层
3．5．1 工程概况
3．5．2 有害气体溢出
3．5．3 施工对策
3．5．4 建议
第4章 联络通道的实施方案
4．1 实施方案
4．1．1 隧道内加固地层、隧道内开挖联络通道
4．1．2 地面加固地层、隧道内开挖联络通道
4．1．3 竖井开挖联络通道
4．1．4 小结
4．2 隧道内加固地层、隧道内开挖联络通道
4．3 地面加固地层、隧道内开挖联络通道
4．4 竖井开挖联络通道
第5章 盾构端头的加固方案及始发、到达的新技术
5．1 端头加固目的
5．1．1 盾构端头加固的目的
5．1．2 施工配套措施
5．2 广州地铁常用的端头加固方案
5．2．1 地面加固
5．2．2 隧道内加固
5．2．3 地面加固与隧道内加固结合
5．3 洞门结构使用的新材料
5．3．1 FFu材料替代钢筋
5．3．2 玻璃纤维筋替代钢筋
5．4 平衡始发、到达新技术
5．4．1 传统端头加固方案存在的问题
5．4．2 平衡始发、到达技术
5．4．3 密闭钢套筒——可重复使用的盾构机始发、到达装置
5．4．4 盾构机在钢筋混凝土箱体中始发、到达
5．4．5 盾构机在土中到达的关键技术
5．4．6 平衡始发、到达技术小结
第6章 特殊技术的探索与实践
6．1 “先隧后站技术”之——“矿山法扩挖盾构隧道”修建地铁车站
6．1．1 修建地铁车站的技术
6．1．2 关键技术
6．1．3 实施效果
6．1．4 结论与讨论
6．2 “先隧后站技术”之——“明挖法扩挖盾构隧道”修建地铁车站
6．2．1 工程背景
6．2．2 工艺流程
6．2．3 关键技术
6．2．4 实施效果与讨论
6．3 盾构空推拼管片通过矿山法隧道
6．3．1 断面设计
6．3．2 空推荷载复核
6．3．3 工艺流程
6．3．4 施工关键技术
6．4 盾构在硬岩地层的掘进技术
6．4．1 常见问题及对策
6．4．2 主要施工技术
6．5 小曲率盾构隧道的修建技术
6．5．1 修建小曲率盾构隧道存在的问题
6．5．2 小曲率的始发技术
6．5．3 小曲率的到达技术
6．5．4 在小曲率地段掘进
6．5．5 盾构机在小曲率地段的施工技术小结
6．5．6 建议
6．6 上下重叠、小间距、大坡度盾构隧道的修建技术
6．6．1 工程概况
6．6．2 关键技术
6．7 土压平衡盾构机过长距离富水“半砂半土”、 “半砂半岩”地层
6．7．1 土压盾构过砂层难点分析
6．7．2 经验与教训
参考文献
1.2.3 拟用盾构机适应性论证 1.广州地铁对盾构机的宏观管控模式 合适的盾构机选型、盾构机各系统处于良好的工作状态，是盾构施工成功的必要条件。 因此，盾构机在投入施工前，广州地铁对盾构机的宏观管控模式是：无论拟用的盾构机是新是旧，都针对各标段的地层，做盾构机适应性论证；对拟投入使用的旧盾构机，还需承建商对各自的盾构机进行系统设备现状评估，制定改造、维修保养计划，最后盾构机才能验收。即要求承建商对各自的盾构机进行有针对性的配置、改造、维修保养。 其中，进行盾构机适应性论证前，应有足够数量的地质钻探成果，对隧道通过的地层的岩土颗粒粒径、含量应有较充分的分析。 另外，进行系统设备现状评估时，主要系统设备，需提供厂家或检测机构出具的勘验报告。譬如，从承包商自己的盾构机购买合同执行角度出发，对主轴承的气密性进行检查，最好配有厂家在现场的录像。 （1）对旧盾构机进行现状评估 若采用旧盾构机，考虑到盾构机的关键系统及部件，如主驱动、主轴承密封等，在隧道掘进过程中难以更换，或更换会影响工期，因此，盾构机适应性论证前，关键系统及部件要进行状态评估。 盾构机状态评估的主要工作： 1）盾构机拆机前 液压系统各部件运行情况评估：每次盾构机结束掘进时，提取液压系统的油样进行检测及铁谱分析，判断油质是否正常。 主轴承：进行润滑油取样检查，评判主轴承内部元件是否正常。 电气方面：电气系统是否一直运行正常，有无出现过大问题。 此外，还有其他方面，在此不一一赘述。 2）盾构机拆机检测 盾构机拆机检测的目的是：综合判定盾构机机械部分、电气、液压、传动部分进行是否处于良好状态。譬如检测以下各项等。 ①主轴承状况：检测主轴承底部残留齿轮油，分析齿轮油品质；检查大齿圈外观状况。检查主轴承密封磨损情况，评判密封寿命。 ②刀盘：检查刀盘外观有无变形，对刀盘进行结构及焊缝探伤，评判刀盘能否满足工程的需要。 ……
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