摘要：为了缓解交通压力，城市地铁的规模不断扩大，在地铁隧道工程中，采用高度机械化和自动化的盾构施工方法可以使隧道在短时间内一次成形，从而获得更好的综合经济效益。盾构法施工虽高效安全 但是盾构施工过程中往往存在部分隧道轴线偏差的问题，隧道轴线的偏差会影响地铁隧道施工进度，造成严重的安全事故，因此盾构法隧道施工轴线控制就显得尤为重要。
关键词：地铁盾构法、隧道施工、轴线控制、分析
引言：盾构法在地下空间施工，尤其是城市地铁施工中具有独特的优势，它既可以保证地面交通不受影响正常运行及地下管道的正常使用，又可以减少对环境的污染，加快地铁施工的进度。盾构法是地铁施工中的一项综合技术应用，包括盾构机技术，隧道测量技术，地下防水技术，施工安全等。通过多年来工程建设的探索和实践，盾构法已经越来越成熟。盾构法施工技术的推广既提高了隧道施工质量又保证了施工安全。
1盾构法
1.1盾构法。盾构法是一种非开挖的施工方式，主要采用机械施工，盾构机用于挖掘地面以下岩土体，盾壳用于支撑隧道周围以防止围岩崩塌。在盾构机上工作时，会有一个切割装置协同工作，这将有利于盾构机的挖掘，挖掘出的土体随传送装置运至场地外。盾构法可使隧道埋深小于或等于隧道直径，使隧道施工面临最小的地表沉降，盾构法的突出优点是对城市交通不产生重大影响且无污染。
1.2盾构法的原理和施工程序。传统的隧道施工技术最突出的特点是浅埋，在施工中隧道上覆土层的损失会引起地面明显的沉降，进而影响周围的环境。因此施工对支护、排水，灌浆等要求较高，施工难度较大，盾构法则结合中国隧道工程建设的实际特点，充分重视施工区域的地质和水文条件。在施工过程中，采取各种辅助措施巩固围岩，增加围岩承载力，开挖后及时支护于围岩形成了完整的支护体系。
盾构施工需要在隧道的始端和末端建造用以起吊和组装设备的端头井，隧道过长时，需要在中间设置检查井。工作井的大小取决于盾构机的尺寸大小。一般工作井的宽度需要超过盾构机外部尺寸约2m，这样可以方便维护盾构机，此外，考虑到盾构机必须进出洞内工作井的长度还需要满足盾构安装和拆除的要求。盾构法的施工过程包括土层开挖，盾构机前进，衬砌组装，注浆等。在盾构掘进过程中，需要要确保掘进过程的连续进行，长时间的停机可能导致停机区域道路或建筑物下沉。盾构施工方法快捷，开挖洞室相对稳定，对周围环境影响较小，特别是对建筑物的影响不大，该方法适用于粘土层，砂层，岩层，软硬地层不均等多种地质情况，在城市建设中具有很大优势。
因此，盾构法在国内隧道施工中得到了广泛的应用。
2盾构法的应用
2.1风井的施工方法。根据风井的地质条件和具体要求选择合适的施工方法。由于风井主要位于城市居民区周围，受影响较大。 因此，施工通常分两部分进行。首先，在完成风井围护桩施工后，进行开挖风井开挖施工，并建造高压旋喷桩。风井的基础加固主要包括纵向和横向。 纵向方向是向外的接收井6m的外井壁；水平向为孔圆并向两侧延伸4m，以确保孔的加固深度为3m，孔圆下的加固深度为4m。 2.2盾构法在地铁隧道施工中的技术应用。
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2.2.1车站结构的计算。目前国内地铁隧道设计使用盾构法施工已取得了很好的效果，并且积累了丰富的经验，技术应用也渐趋成熟，但对于隧道的扩建还是一个盲区，需要进一步进行深入研究，同时还必须关注施工过程中围岩应力复杂变化的实际问题。
2.2.2环保技术。在施工过程中，应注意对周围环境的影响，如开挖过程中对围岩的影响以及由此产生的地面沉降。为了有效控制地表沉降，减少对周围环境的影响，在整个施工过程中，需要根据粉尘、污水、噪声、固体废物等客观环境因素，实施污染防治全过程管控，尽量减少或防止不利的环境影响。重点预防，加强宣传引导，综合规划，合理布局，进行技术改进，节约资源，力争带来最佳的经济效益和环境效益。严格遵守国家和地方政府部门颁布的环境管理法律，法规和有关规定。
2.2.3管片、支护方式、连接方式。严格要求在施工期间将车站开挖区段拆除重复使用，并根据隧道盾构的施工使用专用件，确保施工安全。在该项目中，除了间隔段以外，还需要负环段。为保证施工成本，运行安全和有效防水，应采用有利于车站结构的支撑方法，如初始支撑和第二次衬垫支撑。车站主体与其他结构之间的连接技术有待加强，施工时必须严格关注。隧道接头的施工不得延误主隧道工程的进度，在拆除或挖掘段之前，应确定段外的注浆层，并确定是否需要预注浆。
3盾构机姿态控制措施
为确保隧道施工期间隧道轴线符合规范要求，确保掘进姿态和分段姿态正确合理。在整个地铁工程中，需要从盾构机的姿态控制，支护注浆，以及段的选择三个方面采取控制措施。
3.1 姿态控制研究。在地铁隧道施工过程中，根据隧道不同阶段的地质条件，进行盾构隧道施工综合分析，严格控制隧道施工期间盾构隧道的掘进姿态。如果盾构机在隧道中滚动时出现问题，应使用前/后刀盘头来纠正问题。当盾构机有曲折偏差时，应根据长距离及时修正，特别是在隧道曲线段，应采用缓慢校正原理校正偏差，每个环的修正量应为控制在20mm以内。在整改过程中，必须考虑盾构推力对盾筒压力的影响。同时每安装3-5个环段后检查盾构机的姿态，记录和分析检测结果，对调整盾构掘进机姿态起到指导作用。
3.2背衬注浆。为了实现环缝的均匀填充，在灌浆过程中应严格控制灌浆压力，控制灌浆量，避免节段压力不平衡。反面注浆采用对称注浆，在注浆孔出口安装分压器，实现对各注浆孔注浆压力和注浆量的检测和控制，测量零件的姿态并及时调整孔板压力。为了防止分段漂浮，上部灌浆压力通常大于下部灌浆压力，在灌浆过程中，应根据监测条件及时调整灌浆参数。
3.3 管片选型。地铁隧道施工采用盾构施工方法，为了实现隧道的轴线控制，应该做好段的划分。 分段选择应遵循以下原则：适应盾构机的姿态并适应隧道的设计轴线； 通过使用转向环和标准环组装件，并通过标准环和转向环的组合，构建各种线性地铁隧道。 在实际装配过程中，特别是在进行曲线段装配时，段的装配点直接决定了不同方向的偏移量。考虑到盾尾间隙，水泥缸间差异和推进差异等因素，保证分段调整的准确性，实现隧道施工的轴线控制。
结束语
城市化进程的加快，推动了城市地铁的不断扩张。在城市地铁隧道工程中，采用盾构法施工。在工程实践中发现，盾构隧道施工易出现轴线偏差，影响地铁隧道施工进度，施工质量和安全。为了实现盾构在隧道施工中的轴控制，需要在整个过程中监测盾构姿态和分段姿态，并采取措施控制盾构的姿态和分段姿态，以实现对隧道轴线的控制。实践证明，盾构机在地铁隧道施工过程中采取措施控制盾构的姿态和位置，能够有效改善地铁隧道施工进度，保证施工质量，提高施工效率。
参考文献：
[1]周顺华.我国城市轨道交通地下工程的施工技术现状与发展[J].城市轨道交通研究,2005.
[2]顾国明,陆运.我国城市地下铁道施工技术综述[J].现代隧道技术,200
论文作者:龚正
论文发表刊物:《防护工程》2018年第22期
论文发表时间:2018/11/26
标签：盾构论文; 隧道论文; 地铁论文; 轴线论文; 姿态论文; 过程中论文; 围岩论文; 《防护工程》2018年第22期论文;