城市軌道交通隧道盾構施工關鍵技術探討

李彥辰

（平頂山市公路工程公司 河南平頂山 467000）

1 有關盾構的特點

1.1 盾構技術的靈敏性

一般來說，有關盾構技術的靈敏主要是指在城市軌道交通隧道盾構施工中該盾構的直徑與其長度的比。除此之外，由于盾構的尾部可以隨意調節，而其頭部并不能隨意移動，在地下時，因為盾構會被周邊的地層包圍，所以在施工之前會在管片與盾構的盾尾的之間留有一定的空間，為之后的施工奠定良好的基礎。而且，在施工進行之間，相關的技術工作人員會把盾構的狀態調整為盾尾的狀態以有利于解決在施工時盾構對施工的限制條件。當盾構所處的地層特質為黏土時，整個的地下即包圍盾構的土層呈半固體的狀態，以此在進行盾構技術施工時，盾構的頭部進入切口后無法移動，從而導致盾構的切口也無法到達準確的位置。在地下時，盾構的切口通常是由切口與地層之間的大力擠壓來確定的，由此可見，盾構的切口位置可以由人為改變，但是總的來說，有關盾構技術的靈敏性主要是由盾構自身可調節的自由度來體現的。

1.2 盾構的幾種類型

盾構的性能在城市軌道交通隧道施工中占據至關重要的位置，其性能能否滿足施工的具體要求，是決定最終施工的關鍵性因素。由此可見，對盾構類型的選擇在施工中顯得尤其重要，同時也是施工能否順利進行的關鍵所在。通常盾構是由其正面的機制形式來確定其類型名稱的，而在進行盾構的正面機械施工時，要注意排土、支護以及挖土的技術運用。在進行排土時，要采用科學合理的技術和方法將挖出的土安全的送到地面上，以保證軌道交通隧道施工的順利進行，不耽誤工程進度。其次在支護方面，要防止土體流失或者坍塌現象的出現，確保其整體性。最后，在挖土時，要注意施工所需要的空間范圍，以滿足施工要求為前提，選擇良好的位置進行挖掘。通過對以上類型的合理應用，選擇適合的施工方式。

2 管片拼裝環縫襯墊作用

盾構施工過程中，盾構推進前后，兩環之間會產生較大的壓力。為了避免這種現象的發生，通常采用橡膠軟木在接縫內制作襯里，保證環的力均勻，防止管子的碎裂。當接頭裝配時，環容易變形，并且會引起環的變形。由于隧道整體剛度不高，縱向變形容易出現，裝配圓的接頭密度不同，會使環面不均勻，導致相鄰兩條管道在縱向上發生偏差，所以環螺栓是更困難的。另外，在錯誤的接頭裝配中，由于管子是固定的，并且由于工件之間的關系，圓圈不易產生變形，其圓度高，且隧道具有較大的剛度，因此裝配環圈時會產生誤差，但由于施工中的壓力較大，接頭處可能發生縱向開裂。對于接縫，通過使用襯套的不同壓力來調整各片的寬度誤差，減少施工中的壓力，避免因工件間的力的影響而引起縱向開裂。

3 施工中典型拼接方法

3.1 錯縫拼接

錯接接頭中的各塊相互固定，圓環不會輕易變形，圓度好，隧道整體剛度大，但環形間隙的壓縮不會產生累積誤差，而是由內力克服，所以管道的施工壓力會變大，接縫處易產生裂縫，橡膠軟木墊在外力作用下產生壓縮變形，盾構推進施工由于盾構姿態的控制，需要穩定的環，每個塊承受不同的頂力。錯誤的接縫裝配是利用襯墊的不同密度來調整分段的寬度誤差，減小施工應力，避免節段的縱向開裂。

3.2 通縫拼裝

通縫拼裝會使圓環極易變形，而且相鄰的圓形也會產生同種程度的變形。除此之外，交通隧道盾構施工時，會因為隧道的剛性比較差，容易發生縱向的變形，其次就是各塊之間的頂力差異不同，會產生一定的誤差，從而造成環面不平整情況的出現。

4 盾構技術進洞時的相關技術措施

當盾構在孔中時，切削前端的壓力將消失，當盾構向前移動時，其頂力將減小，這主要是因為管片產生過大的頂力。為了避免管片隨盾構運動而移動，需要在混凝土施工過程中拉長管環的縱截面，從而使鋼管的縱向部分可以用鋼筋拉拔，從而可以更好地固定。這種方法雖然有一定的效果，但會增加施工的工作量，因此在入洞后應盡快拆除。

目前在我國廣泛應用的是出口孔的密封技術，即橡膠環密封在隧道洞口，然后用單向鉸接板密封。然而，當進入孔時，沒有更成熟的技術來密封孔。在入洞過程中，會有許多安全隱患。在盾構隧道掘進過程中，由于盾構的移動方向與孔的方向相同，密封裝置隨著盾構的移動逐漸受損，無法形成完整的密封，最終無法達到預期的密封效果。但是，如果在密封裝置中使用氣封，將獲得良好的密封效果。安裝氣囊時，應確保孔被埋入，使盾構推進時不會損壞。氣囊應選擇多圈形式，每個氣球必須有自己的充氣管。在確定氣囊數量時，應充分考慮屏蔽入口的環境。一旦屏蔽從安全氣囊區域中移除，就需要再次充氣氣囊，以確保氣囊緊緊地附接到隧道段的外弧形表面。充氣氣囊將產生一定的張力，在隧道孔的間隙中產生密封，氣囊內的氣體壓力將密封孔。在設置氣囊數量時，應根據隧道進口的實際情況來確定。特別應該注意的是，當屏蔽件進入孔時，應避免氣囊受到破壞。

5 盾構進洞時洞口密封技術的探討

盾構法掘進和掘出是隧道段施工的開始和結束，現有的具有施工孔環單向鉸接板的密封橡膠圈是一種成熟的孔開密封技術。但是，對于孔中的孔的密封沒有理想的技術，由于入口處的密封問題沒有得到解決，入口的施工有較大的危險。由于屏蔽體的運動方向與孔內的相對位置的關系，一般的密封裝置被屏蔽運動破壞，密封環不能設置，不能發揮密封功能。但如果將氣囊作為密封裝置在孔中使用，則會得到不同的結果。

6 施工中應該采用安全措施

6.1 施工中的注意事項

由于城市軌道交通隧道施工的過程中，安全隱患較多，因此風險也較大，所以在施工開始之前就要對其安全隱患進行預估并提出相應的解決方案，相關的工作人員在施工過程中要掌控其各個施工環節，確保軌道交通隧道盾構施工的順利推進直至安全完成。除此之外，在施工開始之前，工作人員應當將施工的流程以及需要注意的安全事項分發給在場的所有工作人員，并組織工作人員落實其安全注意事項。同時，全體施工人員要在施工開始之間，對施工現場以及周邊場地進行勘察包括安全事項的控制點、作業程序以及應急材料的場地進行確定，特別是安全事故頻繁發生的地方進行重點監控和控制風險的發生。最后，要確保每個施工人員能夠落實安全注意事項以及明確自身的職責和工作重點，以確保有備無患。

6.2 安全措施的必要性

城市軌道交通隧道盾構施工不僅僅是一項重大的工程，而且還關系到我國的經濟發展進而影響到我國有關城市建設交通發展，所以，相關的工作人員要格外重視此類型工程的施工并保證最終的施工質量可以滿足如今人們對新型交通的要求。在確定施工日期之后，相關人員要嚴格按照工程的要求標準以及安全注意事項來開展工作，萬不可馬虎行事。

7 結束語

總的來說，在城市軌道交通隧道盾構施工中采用有關盾構的技術，有著許多優點，例如安全性比一般施工技術高，施工效率也得到很大程度上的提高，所以相關工作人員也應當全面熟練掌握這類技術，以保證施工能夠順利進行以及安全完成。一方面來看，城市軌道交通隧道盾構施工技術的掌握是順利進行施工的重要基礎，對我國城市交通建設的發展也有著重要的推動作用。從另一方面來看，隨著我國經濟的快速發展，在日后的城市軌道交通隧道盾構施工中，施工的技術會更為完善，由此可見，我國日后有關城市交通的建設質量會得到很大的提高。