收稿日期：2008-03-20 修訂日期：2008-05-29 作者簡介：于鵬濤（1971-），男，河南西平人，高級工程師，主要從事水利工程建設。摘要：南水北調工程 中線穿黃隧道的盾構隧道起點深度大，地質條件差，地下水位高，起點空間小。施工過程中制定了嚴謹合理的程序，重點對起始區進行了高噴防凍加固，盾構安全順利啟動。關鍵詞：黃色隧道；基礎加固；開工建設技術盾構機黃河穿越隧道中線工程南水北調于鵬濤（建設局南水北調中線工程，焦作454850） 摘要：開工建設技術盾構機黃河穿越隧道中線工程南水北調因選址埋深大、地質條件差、地下水位高、啟動空間噴沙水有限等原因，制定了嚴格合理的作業流程，高壓混凝土噴淋冷凍固結重要啟動區，成功實現安全啟動。 ：黃河穿越隧道；基礎加固；盾構開工介紹在盾構施工中，開工是最容易發生事故的過程，也是最關鍵的過程。

為保證工作面的自穩定，常用的施工方法有：沉淀法、氣體壓縮法、注漿加固法、高壓噴射混凝土法和冷凍法等[1]。穿黃工程盾構隧道初期施工以高壓旋噴樁加固為主，結合適當降水和補充凍結施工，隧道門密封良好，制定了嚴格合理的程序。本文介紹了盾牌啟動的關鍵環節。項目簡介2.1 項目概況 南水北調中線工程位于鄭州市以西約30公里處。兩側與南水北調工程主干道相連。設計流量為265 m3/s。兩條結構相同的圓形隧道用于穿越黃河。 ，兩個孔的中心相距28 250m。隧道內徑7 m，外徑8.7 m，雙層襯砌，外襯砌為厚度40 cm的預制管片，與盾構隧道拼裝；內襯為混凝土預應力環，厚度為 45 厘米。錨，現澆施工。隧道最大埋深35 m，最小埋深23 m，河床砂振動液化深度16 m。整個隧道為“北縱南斜”的隧道類型。北岸豎井為盾構起始豎井，深度48.1 m，內徑16.4 m。豎井施工采用1.5厚地下連續墻作外圍支護，內襯（0.8厚）采用“反法”澆筑。 （穿黃河隧道布置見圖1）[圖]。] 北岸豎井形成條件[1]：表層為砂壤土，深5層，盾構機器完全包裹在中間砂層中，最高地下水位45 m，盾構隧道起點是典型的大埋深、飽和水和全砂層起點。盾構起點隧道采用先啟動主機，再將配套設備放在地上，通過延長管道連接的方案。

出發前的準備工作主要包括：出發區地基加固及檢查、井內啟動平臺及反力支架安裝、盾構主機吊裝、隧道門防水密封安裝、以及隧道門的混凝土安裝。預鑿、盾構機調試等。所有準備工作完成后，盾構開始啟動。此時應迅速切開隧道門，盾構機前移，同時安裝負環段，建立泥水循環。 2.2 離場風險（1）鑿洞洞門的風險。盾構啟動前，需要鑿洞洞門的混凝土。如果暴露時間過長，土壤會坍塌，影響盾構啟動，本工程盾構機直徑為9，啟動區域在整個沙層中，啟動深度大，地下水位高，涌水、涌沙風險為很高，必須采取可靠的地基加固措施，提高地基的整體穩定性和防滲能力開工前履帶吊后壁，該項目兩條隧道的起始區先用樁基加固，經檢查發現有滲水現象，為確保安全，補加了freezi吳。 . 為防止盾構初期開挖時盾殼與隧道門間隙的土壤、地下水和循環泥漿的流失，以及盾尾穿過后墻后灌漿漿的流失隧道施工時，必須在盾構啟動前可靠安裝。隧道門密封裝置。本工程下游線路隧道盾構進入隧道門后，在外界水土壓力的作用下，隧道洞口密封處形成縫隙，噴漿發生。

聚氨酯加固和注入后，泄漏被密封，防護罩能夠正常推進。地基加固3.1 高射流地基加固 為保證啟動安全，盾構啟動區采用高壓噴射樁加固。為了提供反作用力支撐，后孔側的基礎也通過高速注射加固。出發區布置666個高壓噴射樁和一排C10塑料混凝土墻。后孔一側布置285個高壓噴射樁（見圖2）。【圖】高壓噴射樁采用雙高壓三管施工方法，鉆孔深度為起始區50.1 m，注漿標高81.5~55.5（隧道中心標高67 m），后側鉆孔深度隧道50.1 m，注漿標高75.5~55.5 m。地下連續墻，標高101~55.5 m，壁厚0.8 m，墻頂以上采用粘土回填，起始基礎加固后完成后，在起點隧道門口水平鉆孔，檢查加固效果，所需滲水量為5m3/d，共布置12個水平孔，孔深不穿透塑料墻二。如不理想，可采用水平密實注漿進行補充加固。 3.2冷凍孔位于塑料墻外，雙排排列，行距1m，孔距0.8m，冷凍孔39個，深度為測溫孔2冷凍孔48m，冷凍段長度18m（海拔75.5～57.5m），冷凍板有效厚度要求為 1.5 m。計算的總制冷量：Q=230,000 kcal/h。

冷凍區和非冷凍區用擋板和底錐隔開，進行局部冷凍，冷凍時間控制在30天以內。盾構隧道出孔前，必須滿足以下條件：凍土墻厚度1.5m；凍土平均溫度為-10；鹽水的溫度為-28至-30；發射前，需要將位于盾構推力剖面內的所有冷凍管拔出，用熱鹽水在冷凍機內循環，使冷凍管周圍的凍土解凍至50-80毫米。 @>1 主機吊裝 本項目采用分段啟動方案。主機先吊裝，主機在地下組裝。用150延長管線接地，然后配小車。主機包括刀盤、盾體、主傳動總成、盾尾、管片安裝機等，大件按吊裝順序依次放置。起重設備與450履帶起重機配合使用。最大的起重件是刀盤，重達 96 噸。舉升順序如下。 (1）前盾下部。包括前盾下部、前盾左側、管片安裝機支撐梁、前盾右側。以上各部件依次往下，三塊前屏蔽連接好后，在屏蔽體底部安裝相關管路。（2）主驅動。主驅動倒在地上，下井后接前盾。（3）前身上部。前身上部下井后，與下部主軸承連接。前體 前護罩 4 焊接塊體的接縫。(4）刀頭。刀頭組裝焊接在地面上，清理法蘭后，整體吊入。(< @5）前體將下半部分向前推。（6）吊入分段組裝機。

(7）掛入盾尾的上半部分，焊接調整圓。(8）將盾體向后移動，靠近反作用力支架的位置，然后焊接每一片盾尾，然后焊接盾尾和盾體之間的環焊縫。4.2 安裝啟動平臺和反作用力支架，盾體姿態精確定位，然后焊接在起動座上，組裝防護罩時履帶吊后壁|南水北調中線盾構隧道開工技術，在起動座的軌道上涂上潤滑油，以減小防護罩向前推動時的阻力。為防止屏蔽殼在啟動導軌上偏斜，在啟動導軌兩側的屏蔽殼上焊接工字鋼，當門密封時會被切斷（見【圖片]). 反作用力軸承是鋼筋混凝土結構，它提供負環段的反作用力。它與軸襯同時澆注。反力支座端面應平整（見圖4）。[圖]4.3 隧道門防水密封內徑9.4m，灌漿鋼圈外側沿周邊均勻分布孔，孔門密封由三個鋼絲刷和兩個橡膠片組成（見圖<@5），其中每個橡膠片密封由Cord橡膠，圓板制成、擋板和連接螺栓等。兩塊橡膠板相距440mm密封。在啟動盾構機之前，在鋼絲刷、簾線橡膠和屏蔽殼表面涂上油脂，以降低系數當盾構刀頭全部通過第三根鋼絲刷時，泥水倉開始加壓，此時通過預留孔在鋼絲刷和橡膠板之間加入油脂，防止泥水流到軸。

盾構機繼續前進時，及時向孔內添加潤滑脂，使潤滑脂壓力低于泥水壓力0.01MPa，達到防水效果。 【圖】4.4 有環形砂漿墻，可以起到防滲幕的作用。因此，啟動區提前連續抽水，盡可能降低地下水位，并鉆水平孔，觀察前方土壤的加固效果。 , 必要時補充強化。洞門的鑿鑿分兩個階段。孔圈內的三根梁先用氣鎬截斷，截斷整個工作面的第一排鋼筋，并逐層截出地下連接處（1.5m）從上到下，第一層被剪掉。然后，作為施工平臺，依次向下進行施工。一期地下連續墻鑿深控制在m，其余0.5厚墻將在一期完成后實施。第一階段完成后，盾構機將立即前進。 4.5 盾構機調試 盾構機組裝完成后，連接支撐系統和延長管線，進行液壓、電氣等關鍵部件的壓力整定和功能測試。調試內容如下。 (1）推進系統測試推進速度和氣缸壓力檢測。(2）刀盤驅動系統測試正轉、反轉、最高速度、調速、壓力等是否正常. (3）@ >液壓泵站測試，檢查液壓油過濾和循環系統。(4）分段安裝系統測試。各自由度功能測試，真空吸盤功能測試。(<@5）超級刀功能測試。（6）渣漿泵系統測試各項功能是否滿足性能要求，換向調速是否正常。

(7）其他輔助液壓系統測試。(8）段吊功能測試。(9）巖石破碎系統測試。動作、工作壓力、破碎能力等。(1 0）齒輪油循環系統測試。是否正常，液位報警功能等（11）尾部注脂系統測試。工作壓力是否正常，自動工況是否合理. (12）主軸承HBW系統測試：工作壓力是否正常，在刀盤前部加注潤滑脂。(13）潤滑脂密封系統是否正常，加注主軸承軸承加脂至溢出，測量壓力是否達到要求，控制部分功能是否正常，小油箱液位聯鎖功能是否正常。（14）測試氣壓系統控制部分是否正常，壓力是否正常。（1<@5）循環水處理系統）工作條件是否正常，壓力和速度自動調節是否符合要求。 （16）循環系統能否工作，主傳動部分流量是否達標，壓力是否正常。（17）盾構機聯動控制）是否正常與否，控制室各環節控制是否正常。（18）盾構機故障顯示測量及盾構機開工施工5.1 啟動步驟盾構機調試完成后，進入在盾構啟動狀態下，盾構啟動步驟如下：剩余隧道門砼鑿安裝，前進導軌負7環段組裝，負6環段隧道門止水裝置組裝完畢，泥水循環回填履帶吊后壁，灌漿進入正常開挖狀態。5.2厚混凝土，拆除腳手架，清理現場。5.@ >3 先進導軌盾構機安裝到進入隧道門，前方1.4附近有兩條導軌。為防止盾構機入孔后刀盤下沉，導軌高度略低于啟動支架的導軌，導軌與盾構底座焊接牢固，涂黃油到導軌。

推進時左右千斤頂對稱應用，保證盾構機在導軌上滑動均勻，使底座受力合理。 5.4 負環采用鋼管制作，環寬1.6m，厚度0.4m。其中負片1片。在組裝第一環負環之前，在屏蔽尾管件組裝區域安裝10厘米槽鋼。在盾構機中組裝好管片后，用千斤頂將整圈鋼管慢慢推出。當段被推出 1.8 時，開始組裝第二個環，以此類推。及時支撐安裝到位的負環，避免因負環段不圓度大而造成段裝配困難。 5.5 調整隧道門止水裝置 當盾構機刀盤進入隧道門時，調整止水裝置活動壓板位置并固定。一般在扇形壓板與屏蔽殼之間預留5mm左右的間隙。當盾構機魚尾尖撞墻時，及時調整動壓板與盾構筒的間隙，一般為5-10mm。間隙的大小應根據護盾姿勢的需要進行調整。 5.6環段止水裝置安裝調整好后，開始組裝負6環。滑動到裝配器的下部開始裝配。 5.7 泥水循環建立 吊環組裝完成后，盾構機向前行駛，負5個吊環開挖1.2左右后，建立泥水循環此時泥水壓力按限值設定，只要滿足運輸要求，初始設定值約為0.1 MPa。 5.8 回填注漿 盾尾通過隧道門封堵后，立即將壓板焊接在隧道洞口處的負環鋼管片上，并進行回填注漿，避免隧道縫隙處的水土流失。門。

開挖過程中，盾尾完全進入隧道門時，當橡膠止水簾和壓板接觸管片外壁時，間隙瞬間擴大至350mm（管片外徑為8700 mm，尾部外徑為9 870 mm）吊車出租，所以為了保證切口水壓的穩定，必須增加泥水量。 5.9 正常開挖 回填灌漿后即可進入正常開挖狀態。盾構的姿態根據管片的配置，隧道沿軸線的上邊緣行駛。結論 黃穿隧道下游線盾構機于2007年7月開工，采用基本相同的開工方案。不同的是，下游線路起始區采用高壓噴射樁進行密實化施工，隧道門上只鉆了一排冷凍孔；上游線起始區域加設塑料混凝土墻吊車出租，并進行兩排輔助冷凍。加強。兩臺盾構機均成功發射。參考文獻：南水北調中線一期黃渡工程聯合項目組。南水北調中線一期黃渡工程初步設計報告[R]．武漢：南水北調中線一期黃渡工程聯合項目組，2004.