《黄土地层地铁隧道土压平衡盾构施工方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《黄土地层地铁隧道土压平衡盾构施工方法.pdf（13页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、10申请公布号CN102767377A43申请公布日20121107CN102767377ACN102767377A21申请号201210286521922申请日20120813E21D9/10200601E21D9/04200601E21D11/10200601E21D11/0020060171申请人中铁一局集团有限公司地址710054陕西省西安市雁塔路北段1号72发明人范恒秀卓普周张新义杨永强梁西军74专利代理机构西安创知专利事务所61213代理人谭文琰54发明名称黄土地层地铁隧道土压平衡盾构施工方法57摘要本发明公开了一种黄土地层地铁隧道土压平衡盾构施工方法，包括步骤一、盾构掘进施工采用。
2、土压平衡盾构机进行盾构掘进施工；掘进速度不大于10CM/MIN，总推力不大于15000KN，土仓内部压力维持在1BAR2BAR；辐条面板型刀盘开口率为4070，刀盘转速不大于15RPM；同步注浆浆液由水泥、粉煤灰、细砂、膨润土和水均匀混配而成，且采用水泥浆和水玻璃组成的双液浆进行二次注浆；二、盾构掘进施工完成一环后进行盾构管片拼装施工；不断循环，直至完成所施工地铁隧道整体施工。本发明施工方法步骤简单、操作简易、施工速度快且施工质量高，对环境干扰小，施工安全性高，能有效保证黄土地层地铁隧道的顺利施工。51INTCL权利要求书2页说明书9页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权。
3、利要求书2页说明书9页附图1页1/2页21一种黄土地层地铁隧道土压平衡盾构施工方法，其特征在于该方法包括以下步骤步骤一、盾构掘进施工采用土压平衡盾构机，由前至后对所施工地铁隧道进行盾构掘进施工；盾构掘进施工过程中，严格控制盾构螺旋出土、盾尾密封以及同步注浆与二次注浆的施工质量；盾构掘进施工过程中，掘进速度不大于10CM/MIN，所述土压平衡盾构机在掘进中的推力不大于15000KN，且所述土压平衡盾构机的土仓内部压力维持在1BAR2BAR；所述土压平衡盾构机的刀盘为辐条面板型刀盘，刀盘开口率为4070，且刀盘转速不大于15RPM；盾构掘进施工完成一环且将所述土压平衡盾构机推进的同时，进行同步注浆。
4、，且所用同步注浆浆液由水泥、粉煤灰、细砂、膨润土和水均匀混配而成；所述同步注浆浆液的水胶比为075092，胶砂比为05005，膨润土与细砂的重量比为118122，水泥与粉煤灰的重量比为109131；同步注浆过程中，注浆压力为02MPA03MPA，且盾构掘进一环的注浆量不小于25M3，盾构管片环宽为15M；同步注浆结束后进行二次注浆时，所用二次注浆浆液为由水泥浆和水玻璃组成的双液浆；且二次注浆过程中，注浆压力为03MPA06MPA；步骤二、盾构管片拼装施工步骤一中盾构掘进施工完成一环后，按照常规管片拼装衬砌施工工艺进行盾构管片拼装施工；不断循环，直至完成所施工地铁隧道的全部施工过程。2按照权利要。
5、求1所述的黄土地层地铁隧道土压平衡盾构施工方法，其特征在于步骤一中盾构掘进施工过程中，还需对所述土压平衡盾构机各掘进位置所处地层的地质进行预先勘测，并根据地质勘测结果，对当前掘进位置处所述土压平衡盾构机的正面土体进行改良；当勘测到当前掘进位置处所处地层为新黄土、老黄土或古土壤地层时，采用所述刀盘对正面土体进行全断面切削过程中，采用注水方式对正面土体进行改良，且盾构掘进一环的注水量为4M36M3；当勘测到当前掘进位置处所处地层为砂层、夹砂层或粉质粘土地层时，采用注入NA基膨润土浆液的方式对正面土体进行改良，且盾构掘进一环的注浆量为4M38M3；所述NA基膨润土浆液由NA基膨润土和水按照1101的。
6、质量比均匀配制而成。3按照权利要求1或2所述的黄土地层地铁隧道土压平衡盾构施工方法，其特征在于步骤一中进行同步注浆时，根据公式计算盾构掘进一环的理论注浆量Q，式中152，D为所述土压平衡盾构机的开挖直径，D为盾构管片外径，L为盾构管片环宽且其为15M；之后，结合计算得出的理论注浆量Q和注浆率C，换算得出盾构掘进一环的实际注浆量，其中实际注浆量CQ，C120180。4按照权利要求1或2所述的黄土地层地铁隧道土压平衡盾构施工方法，其特征在于步骤一中盾构掘进施工过程中，还需对所述土压平衡盾构机各掘进位置所处地层的地质进行预先勘测，并根据地质勘测结果，对当前掘进位置处所用同步注浆浆液的配比进行调整；当。
7、勘测到当前掘进位置处所处地层为新黄土、老黄土或古土壤地层时，所用同步注浆浆液的水胶比为075079，胶砂比为05005，膨润土与细砂的重量比为118122，水泥与粉煤灰的重量比为129131；当勘测到当前掘进位置处所处地层为砂层、夹砂层或粉质粘土地层时，所用同步注浆浆液的水胶比为084091，胶砂权利要求书CN102767377A2/2页3比为05005，膨润土与细砂的重量比为118122，水泥与粉煤灰的重量比为109121。5按照权利要求2所述的黄土地层地铁隧道土压平衡盾构施工方法，其特征在于步骤一中盾构掘进施工过程中，所述土压平衡盾构机采用刀盘对正面土体进行全断面切削，并将切削下来的土体送。
8、入所述土仓后，还需采用注水或注入所述NA基膨润土浆液的方式对所述土仓内的土体进行改良处理以满足盾构螺旋出土的需求；所述NA基膨润土浆液由NA基膨润土和水按照1101的质量比均匀配制而成。6按照权利要求1或2所述的黄土地层地铁隧道土压平衡盾构施工方法，其特征在于步骤一中盾构掘进施工过程中，还需进行地面沉降监测，且将地面沉降量控制在10MM30MM范围内。7按照权利要求4所述的黄土地层地铁隧道土压平衡盾构施工方法，其特征在于步骤一中盾构掘进施工过程中，当勘测到当前掘进位置处所处地层为新黄土、老黄土或古土壤地层时，所用同步注浆浆液的水胶比为077，胶砂比为05，膨润土与细砂的重量比为120，水泥与粉。
9、煤灰的重量比为13；当勘测到当前掘进位置处所处地层为砂层、夹砂层或粉质粘土地层时，所用同步注浆浆液为同步注浆浆液一或同步注浆浆液二；所述同步注浆浆液一的水胶比为084086，胶砂比为05002，膨润土与细砂的重量比为118122，水泥与粉煤灰的重量比为119121；所述同步注浆浆液二的水胶比为089091，胶砂比为05002，膨润土与细砂的重量比为118122，水泥与粉煤灰的重量比为109111。8按照权利要求5所述的黄土地层地铁隧道土压平衡盾构施工方法，其特征在于步骤一中所述土压平衡盾构机为小松土压平衡盾构机；对当前掘进位置处所述土压平衡盾构机的正面土体进行改良时，采用注浆设备且通过所述刀盘。
10、上所开的多个注入口，注入水或所述NA基膨润土浆液；对所述土仓内的土体进行改良处理时，采用注浆设备且通过与所述土仓内部相通的注入口，注入水或所述NA基膨润土浆液。9按照权利要求1或2所述的黄土地层地铁隧道土压平衡盾构施工方法，其特征在于步骤一中所述二次注浆浆液中，所述水泥浆由水泥、粉煤灰和水按照重量比为1006031005的比例均匀混配而成，所述水泥浆与水玻璃之间的重量比为2601520。10按照权利要求1或2所述的黄土地层地铁隧道土压平衡盾构施工方法，其特征在于步骤一中盾构掘进施工过程中，所述土压平衡盾构机的刀盘扭距小于3500KNM，掘进速度小于60MM/MIN，刀盘转速为1RPM15RPM。
11、，所述土压平衡盾构机在掘进中的推力为10000KN13000KN。权利要求书CN102767377A1/9页4黄土地层地铁隧道土压平衡盾构施工方法技术领域0001本发明涉及一种地铁盾构施工方法，尤其是涉及一种黄土地层地铁隧道土压平衡盾构施工方法。背景技术0002盾构法是现代隧道施工的一种全机械化施工方法，其主要使用的机械设备为盾构机，分为土压平衡盾构和泥水平衡盾构两种类型，其中以土压平衡盾构使用较多，盾构机在隧道掘进过程中通过刀具进行泥土切削和岩石破碎。土压平衡盾构机是利用安装在盾构最前面的全断面切削刀盘，将正面土体切削下来进入刀盘后面的贮留密封舱（即土仓）内，并使舱内具有适当压力与开挖面水土。
12、压力平衡，以减少盾构推进对地层土体的扰动，从而控制地表沉降，在出土时由安装在密封舱下部的螺旋运输机向排土口连续的将土渣排出。螺旋运输机是靠转速控制来掌握出土量，出土量要密切配合刀盘切削速度，以保持密封舱内始终充满泥土而又不致过于饱满。这种盾构避免了局部气压盾构主要缺点，也省略了泥水加压盾构投资较大的控制系统、泥水输送系统和泥水处理等设备。0003现如今，在陕西、山西等黄土地质条件下进行地铁隧道盾构施工时，国内外无资料可查找、借鉴。实际进行黄土地层盾构隧道施工时，主要存在以下技术问题1）黄土地层种类多，各类黄土性能差异较大，盾构机选型的适应性较难把握；2）在各类黄土中掘进模式的选择、掘进参数的设。
13、定及添加材料的选择、添加量的确定较难；3）盾构施工致使黄土地层变形的特点较难把握，尤其是湿陷性黄土在盾构施工工况下的反映及对地面沉降的变形规律及影响。发明内容0004本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种黄土地层地铁隧道土压平衡盾构施工方法，其施工方法步骤简单、操作简易、施工速度快且施工质量高，对环境干扰小，施工安全性高，能有效保证黄土地层地铁隧道的顺利施工。0005为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种黄土地层地铁隧道土压平衡盾构施工方法，其特征在于该方法包括以下步骤0006步骤一、盾构掘进施工采用土压平衡盾构机，由前至后对所施工地铁隧道进行盾构掘进施工；盾构。
14、掘进施工过程中，严格控制盾构螺旋出土、盾尾密封以及同步注浆与二次注浆的施工质量；0007盾构掘进施工过程中，掘进速度不大于10CM/MIN，所述土压平衡盾构机在掘进中的推力不大于15000KN，且所述土压平衡盾构机的土仓内部压力维持在1BAR2BAR；所述土压平衡盾构机的刀盘为辐条面板型刀盘，刀盘开口率为4070，且刀盘转速不大于15RPM；0008盾构掘进施工完成一环且将所述土压平衡盾构机推进的同时，进行同步注浆，且所用同步注浆浆液由水泥、粉煤灰、细砂、膨润土和水均匀混配而成；所述同步注浆浆液的说明书CN102767377A2/9页5水胶比为075092，胶砂比为05005，膨润土与细砂的重。
15、量比为118122，水泥与粉煤灰的重量比为109131；同步注浆过程中，注浆压力为02MPA03MPA，且盾构掘进一环的注浆量不小于25M3，盾构管片环宽为15M；0009同步注浆结束后进行二次注浆时，所用二次注浆浆液为由水泥浆和水玻璃组成的双液浆；且二次注浆过程中，注浆压力为03MPA06MPA；0010步骤二、盾构管片拼装施工步骤一中盾构掘进施工完成一环后，按照常规管片拼装衬砌施工工艺进行盾构管片拼装施工；不断循环，直至完成所施工地铁隧道的全部施工过程。0011上述黄土地层地铁隧道土压平衡盾构施工方法，其特征是步骤一中盾构掘进施工过程中，还需对所述土压平衡盾构机各掘进位置所处地层的地质进行。
16、预先勘测，并根据地质勘测结果，对当前掘进位置处所述土压平衡盾构机的正面土体进行改良；当勘测到当前掘进位置处所处地层为新黄土、老黄土或古土壤地层时，采用所述刀盘对正面土体进行全断面切削过程中，采用注水方式对正面土体进行改良，且盾构掘进一环的注水量为4M36M3；当勘测到当前掘进位置处所处地层为砂层、夹砂层或粉质粘土地层时，采用注入NA基膨润土浆液的方式对正面土体进行改良，且盾构掘进一环的注浆量为4M38M3；所述NA基膨润土浆液由NA基膨润土和水按照1101的质量比均匀配制而成。0012上述黄土地层地铁隧道土压平衡盾构施工方法，其特征是步骤一中进行同步注浆时，根据公式计算盾构掘进一环的注浆量Q，。
17、式中152，D为所述土压平衡盾构机的开挖直径，D为盾构管片外径，L为盾构管片环宽且其为15M；之后，结合计算得出的理论注浆量Q和注浆率C，换算得出盾构掘进一环的实际注浆量，其中实际注浆量CQ，C120180。0013上述黄土地层地铁隧道土压平衡盾构施工方法，其特征是步骤一中盾构掘进施工过程中，还需对所述土压平衡盾构机各掘进位置所处地层的地质进行预先勘测，并根据地质勘测结果，对当前掘进位置处所用同步注浆浆液的配比进行调整；当勘测到当前掘进位置处所处地层为新黄土、老黄土或古土壤地层时，所用同步注浆浆液的水胶比为075079，胶砂比为05005，膨润土与细砂的重量比为118122，水泥与粉煤灰的重量。
18、比为129131；当勘测到当前掘进位置处所处地层为砂层、夹砂层或粉质粘土地层时，所用同步注浆浆液的水胶比为084091，胶砂比为05005，膨润土与细砂的重量比为118122，水泥与粉煤灰的重量比为109121。0014上述黄土地层地铁隧道土压平衡盾构施工方法，其特征是步骤一中盾构掘进施工过程中，所述土压平衡盾构机采用刀盘对正面土体进行全断面切削，并将切削下来的土体送入所述土仓后，还需采用注水或注入所述NA基膨润土浆液的方式对所述土仓内的土体进行改良处理以满足盾构螺旋出土的需求；所述NA基膨润土浆液由NA基膨润土和水按照1101的质量比均匀配制而成。0015上述黄土地层地铁隧道土压平衡盾构施工。
19、方法，其特征是步骤一中盾构掘进施工过程中，还需进行地面沉降监测，且将地面沉降量控制在10MM30MM范围内。0016上述黄土地层地铁隧道土压平衡盾构施工方法，其特征是步骤一中盾构掘进施工过程中，当勘测到当前掘进位置处所处地层为新黄土、老黄土或古土壤地层时，所用同步说明书CN102767377A3/9页6注浆浆液的水胶比为077，胶砂比为05，膨润土与细砂的重量比为120，水泥与粉煤灰的重量比为13；当勘测到当前掘进位置处所处地层为砂层、夹砂层或粉质粘土地层时，所用同步注浆浆液为同步注浆浆液一或同步注浆浆液二；所述同步注浆浆液一的水胶比为084086，胶砂比为05002，膨润土与细砂的重量比为1。
20、18122，水泥与粉煤灰的重量比为119121；所述同步注浆浆液二的水胶比为089091，胶砂比为05002，膨润土与细砂的重量比为118122，水泥与粉煤灰的重量比为109111。0017上述黄土地层地铁隧道土压平衡盾构施工方法，其特征是步骤一中所述土压平衡盾构机为小松土压平衡盾构机；对当前掘进位置处所述土压平衡盾构机的正面土体进行改良时，采用注浆设备且通过所述刀盘上所开的多个注入口，注入水或所述NA基膨润土浆液；对所述土仓内的土体进行改良处理时，采用注浆设备且通过与所述土仓内部相通的注入口，注入水或所述NA基膨润土浆液。0018上述黄土地层地铁隧道土压平衡盾构施工方法，其特征是步骤一中所述。
21、二次注浆浆液中，所述水泥浆由水泥、粉煤灰和水按照重量比为1006031005的比例均匀混配而成，所述水泥浆与水玻璃之间的重量比为2601520。0019上述黄土地层地铁隧道土压平衡盾构施工方法，其特征是步骤一中盾构掘进施工过程中，所述土压平衡盾构机的刀盘扭距小于3500KNM，掘进速度小于60MM/MIN，刀盘转速为1RPM15RPM，所述土压平衡盾构机在掘进中的推力为10000KN13000KN。0020本发明与现有技术相比具有以下优点00211、施工工艺步骤简单、实现方便且投入成本低。00222、所选用的小松土压平衡式盾构机适宜在黄土等软质地层中使用，开口率在4070，采用辐条式面板，可不。
22、设滚刀等硬岩刀具，配置齿刀和刮刀为宜，可以有效解决盾构“泥饼”问题。00233、盾构掘进过程中，盾构机的掘进参数以及同步注浆和二次注浆的注浆参数设计合理，并且实际调整方便，能有效保证所施工隧道的施工质量。00244、通过对盾构机的掘进参数以及同步注浆和二次注浆的注浆参数进行调整，且加之对土仓内部进行实时监测，能简便、有效地对地面沉降进行有效控制，可操作性非常强。00255、所采用同步注浆浆液中各组分的配比设计合理，且实际进行同步注浆时，可根据所施工地层的地质特点，对同步注浆浆液的各组分配比进行相应调整，因而同步注浆效果非常好，能有效保证土体与盾构管片之间环形空隙的填充质量。00266、所采用的。
23、二次注浆浆液中各组分配比设计合理，且注浆效果好。00277、盾构掘进施工过程中，同步进行正面土体改良与土仓内部土体改良，并且土体改良方案设计合理，操作简易且实现方便，能保证盾构掘进过程快速、有效进行。本发明所采用的技术方案，主要利用黄土垂直节理发育、黄土主要成分为粉质颗粒粒径0075005，约占52、粘粒含量不足25和遇水湿陷以及多数情况下掘削土具有较好的塑流性等特点，土体改良以加水为主，适量添加钠基膨润土为宜。00288、施工过程对周侧环境影响小，具体体现在以下几个方面1）出土量少，故周围地层的沉降小，对周围构造物的影响小；2）不影响地表交通；不影响商店营业，无经济损失；无需切断、搬迁地下管。
24、线等各种地下设施，故可节省搬迁费用；3）对周围居民生活、出行影说明书CN102767377A4/9页7响小。00299、无空气、噪声、振动等污染问题，施工不受地形、地貌、江河水域等地表环境条件的限制；地表占地面积小，故征地费用少；适于黄土地质条件下的地铁隧道施工，相对而言施工成本低；施工不受天气（风、雨）条件限制，施工进度易于保证；挖土、出土量少，利于降低成本。003010、适用范围广，适合于黄土地质条件下，地层主要由黄土、古土壤、粉质粘土及局部砂层等构成的地铁隧道施工。0031综上所述，本发明施工方法步骤简单、操作简易且使用效果好、施工质量高，采用土压平衡掘进模式，合理选择掘进参数和注浆参数。
25、，可靠控制地面隆降等，确保了黄土地层地铁隧道盾构施工的顺利进行，施工速度快、对环境干扰小，施工质量得到保证，而且大大增强了施工安全性，有较好的社会效益和经济性。0032下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。附图说明0033图1为本发明的施工方法流程框图。具体实施方式0034如图1所示的一种黄土地层地铁隧道土压平衡盾构施工方法，其特征在于该方法包括以下步骤0035步骤一、盾构掘进施工采用土压平衡盾构机，由前至后对所施工地铁隧道进行盾构掘进施工。盾构掘进施工过程中，严格控制盾构螺旋出土、盾尾密封以及同步注浆与二次注浆的施工质量。0036盾构掘进施工过程中，掘进速度不大于10C。
26、M/MIN，所述土压平衡盾构机在掘进中的推力（指盾构机的总推力）不大于15000KN，且所述土压平衡盾构机的土仓内部压力维持在1BAR2BAR；所述土压平衡盾构机的刀盘为辐条面板型刀盘，刀盘开口率为4070，且刀盘转速不大于15RPM。0037本实施例中，所述土压平衡盾构机为小松土压平衡盾构机，具体为日本小松TM614PMX土压平衡盾构机。0038实际进行盾构机选型时，根据所施工地铁隧道的断面尺寸、长度、覆土厚度、地层状况及环境条件等特点，进行选型。日本小松TM614PMX土压平衡盾构机适宜在粉质粘土、粉土、局部为粉砂、淤泥质粘土、粉砂、细砂等土层的掘进施工。该盾构机的掘进最小曲率半径为150。
27、M，最大坡度为40，盾构机刀盘直径为614M，刀盘的结构为辐条面板型（即刀盘为辐条式面板），刀盘开口率达43。盾构机盾尾间隙（指盾构机外壳的内壁与盾构管片外壁之间的间隙）为30MM，最大掘进速度为10CM/MIN，最大推力为37740KN。0039实际施工时，步骤一中盾构掘进施工过程中，所述土压平衡盾构机的刀盘扭距小于3500KNM，掘进速度小于60MM/MIN，刀盘转速为1RPM15RPM，所述土压平衡盾构机在掘进中的推力为10000KN13000KN。0040本实施例中，实际施工时，所述土压平衡盾构机的刀盘扭距为2500KNM3200KNM。施工过程中，还可以根据实际需要，对土压平衡盾构机。
28、的刀盘扭距、掘进速度、说明书CN102767377A5/9页8刀盘转速、推力等参数在上述范围内进行相应调整。0041盾构施工国策很难过中，随着所述土压平衡盾构机向前推进，且当盾构管片脱离所述土压平衡盾构机的盾尾后，在土体与盾构管片之间会形成一道环形空隙，若不将这一环形空隙及时充填则盾构管片周围的土体将会松动甚至发生坍塌，从而导致地表沉降等不良后果，因而需通过衬砌背后注浆及时将盾尾建筑空隙加以充填。同时，衬砌背后注浆还可提高所施工隧道的止水性能，使管片所受外力能均匀分布，确保管片衬砌的早期稳定性。上述衬砌背后注浆（即壁后注浆）主要包括同步注浆和二次注浆。其中，同步注浆是通过同步注浆系统和盾尾的注。
29、浆管，在盾构机向前推进盾尾环形空隙形成的同时进行，浆液在盾尾空隙形成的瞬间及时起到充填作用，从而使周围土体获得及时的支撑，可有效地防止岩体的坍陷，控制地表的沉降。二次注浆是为提高背衬注浆层的防水性及密实度，考虑前期注浆效果不佳以及浆液固结率的影响，必要时在同步注浆结束后进行补强注浆。补强注浆一般在管片与岩壁间的空隙充填密实性差，致使地表沉降得不到有效控制的情况下才实施。因而实际应用中，应以同步注浆为主，二次注浆为辅。0042实际施工过程中，盾构掘进施工完成一环且将所述土压平衡盾构机推进的同时，进行同步注浆，且所用同步注浆浆液由水泥、粉煤灰、细砂、膨润土和水均匀混配而成；所述同步注浆浆液的水胶比。
30、为075092，胶砂比为05005，膨润土与细砂的重量比为118122，水泥与粉煤灰的重量比为109131；同步注浆过程中，注浆压力为02MPA03MPA，且盾构掘进一环的注浆量不小于25M3，盾构管片环宽为15M。0043实际对所述同步注浆浆液进行配制时，所述同步注浆浆液的1天强度不小于02MPA，28天强度不小于25MPA，且其稠度为8S12S。所述同步注浆浆的液浆液稳定性，静置不沉淀不离析或在胶凝时间内静置沉淀离析少。0044本实施例中，进行同步注浆时，根据公式计算盾构掘进一环的注浆量Q，式中152，D为所述土压平衡盾构机的开挖直径，D为盾构管片外径，L为盾构管片环宽且其为15M。之后，。
31、结合计算得出的理论注浆量Q和注浆率C，换算得出盾构掘进一环的实际注浆量，其中实际注浆量CQ，C120180。0045本实施例中，进行同步注浆时，采用同步注浆系统且通过布设于所述土压平衡盾构机盾尾上所设置的四个注浆孔进行注浆，且注水量率C150。实际施工时，可根据实际需要对注浆率C在上述范围进行相应调整。上述四个注浆孔沿盾尾圆周方向均匀布置，相临两个注浆孔的圆心角为90度。实际注浆过程中，当与上述四个注浆孔相接的四条注浆管的压力都大于限值时，停止注浆，以防堵管。0046本实施例中，步骤一中盾构掘进施工过程中，步骤一中盾构掘进施工过程中，还需对所述土压平衡盾构机各掘进位置所处地层的地质进行预先勘测。
32、，并根据地质勘测结果，对当前掘进位置处所用同步注浆浆液的配比进行调整；当勘测到当前掘进位置处所处地层为新黄土、老黄土或古土壤地层时，所用同步注浆浆液的水胶比为075079，胶砂比为05005，膨润土与细砂的重量比为118122，水泥与粉煤灰的重量比为129131；当勘测到当前掘进位置处所处地层为砂层、夹砂层或粉质粘土地层时，所用同步注浆浆液的水胶比为084091，胶砂比为05005，膨润土与细砂的重量比为118122，水泥与粉煤灰的重量比为109121。说明书CN102767377A6/9页90047上述老黄土是地质年代属于早、中更新世的黄土。包括早更新世的午城黄土和中更新世的离石黄土；土质密。
33、实，一般不具有湿陷性。新黄土是比老黄土年代晚的黄土，包括晚更新世的马兰黄土和全新世早期的黄土。结构疏松，一般具有湿陷性；多分布于“老黄土”之上。古土壤是指地质历史时期形成的土壤，主要是第四纪时期形成的。0048实际进行同步注浆时，可以根据实际需要，对所述同步注浆浆液的配比在上述范围内进行相应调整。所述同步注浆浆液中所用水泥为P0325R普通硅酸盐水泥，因为计划采用惰性泥浆，所以在满足要求的情况下，会尽可能的减少水泥用量。所用的粉煤灰符合中华人民共和国国家标准用于水泥和混凝土中的粉煤灰（GB19561991），级别为一级。粉煤灰在同步注浆浆液中可以代替水泥、石灰或砂，它可以减少水化热效果，延长凝。
34、结时间，改善抗渗性；而且由于粉煤灰颗粒呈球形，可起到润滑作用，并且可改善同步注浆浆液的工作性和可泵性。细砂为细河砂，注浆固结体的细集粒。膨润土可采用钠基膨润土或钙基膨润土，其能防止浆液离析，避免水泥沉淀，增大浆液的稳定性。同时，膨润土具有一定的粘滞性、触变性和润滑性，它和泥沙等的掺和物具有可塑性和粘结性。0049本实施例中，步骤一中盾构掘进施工过程中，当勘测到当前掘进位置处所处地层为新黄土、老黄土或古土壤地层时，所用同步注浆浆液的水胶比为077，胶砂比为05，膨润土与细砂的重量比为120，水泥与粉煤灰的重量比为13，此同步注浆浆液为1号同步注浆浆液。0050实际对1号同步注浆浆液进行配制时，将。
35、水泥、粉煤灰、细砂、膨润土和水按照1380431的重量比均匀混配而成。本实施例中，具体是将120KG/M3水泥、360KG/M3粉煤灰、960KG/M3细砂、48KG/M3膨润土和368KG/M3水均匀混配而成。所述1号同步注浆浆液的稠度为115S，流动时间为2H30MIN，1天强度为048MPA，7天强度为339MPA，28天强度为53MPA。实际施工时，1号同步注浆浆液中水泥用量较少，凝结时间相对较慢，主要用于新黄土、老黄土以及古土壤地段。0051另外，实际施工时，步骤一中盾构掘进施工过程中，当勘测到当前掘进位置处所处地层为砂层、夹砂层或粉质粘土地层时，所用同步注浆浆液为同步注浆浆液一或同。
36、步注浆浆液二；所述同步注浆浆液一的水胶比为084086，胶砂比为05002，膨润土与细砂的重量比为118122，水泥与粉煤灰的重量比为119121；所述同步注浆浆液二的水胶比为089091，胶砂比为05002，膨润土与细砂的重量比为118122，水泥与粉煤灰的重量比为109111。0052本实施例中，所述同步注浆浆液一的水胶比为085，胶砂比为05，膨润土与细砂的重量比为120，水泥与粉煤灰的重量比为12，此同步注浆浆液为2号同步注浆浆液；所述同步注浆浆液二的水胶比为09，胶砂比为05，膨润土与细砂的重量比为120，水泥与粉煤灰的重量比为11，此同步注浆浆液为3号同步注浆浆液。实际对所述同步注。
37、浆浆液一或同步注浆浆液二进行配制时，可根据具体需要，将同步注浆浆液一或同步注浆浆液二的各组分配比在上述范围内进行相应调整。0053实际对2号同步注浆浆液进行配制时，将水泥、粉煤灰、细砂、膨润土和水按照12603255的重量比均匀混配而成。本实施例中，具体是将160KG/M3水泥、320KG/M3粉煤灰、960KG/M3细砂、48KG/M3膨润土和408KG/M3水均匀混配而成。所述2号同步注浆浆液的稠度为114S，流动时间为3H40MIN，1天强度为11MPA，7天强度为333MPA，说明书CN102767377A7/9页1028天强度为76MPA。0054实际对3号同步注浆浆液进行配制时，将。
38、水泥、粉煤灰、细砂、膨润土和水按照1140218的重量比均匀混配而成。本实施例中，具体是将240KG/M3水泥、240KG/M3粉煤灰、960KG/M3细砂、48KG/M3膨润土和432KG/M3水均匀混配而成。所述2号同步注浆浆液的稠度为112S，流动时间为3H30MIN，1天强度为08MPA，7天强度为337MPA，28天强度为70MPA。0055实际施工时，2号同步注浆浆液和3号同步注浆浆液中水泥用量较大，凝结时间较快，早期强度较高，故用于土体较差、含水较丰富的砂层、夹砂层和粉质粘土地段。0056实际施工过程中，所述土压平衡盾构机穿越后，考虑到环境保护和隧道稳定因素，通过监测地面沉降及隧。
39、道变形情况，如沉降和变形接近控制预警值时，则说明同步注浆有不足的地方，通过盾构管片中每片管片上的注浆孔（吊装孔）进行二次补强注浆，补充同步注浆未填充部分和体积减少部分，从而减少土压平衡盾构机过后土体的后期沉降，减轻隧道的防水压力。同时对盾构推力导致的，在管片、注浆材料、围岩之间产生的剥离状态进行填充并使其一体化，提高止水效果。0057本实施例中，同步注浆结束后进行二次注浆时，所用二次注浆浆液为由水泥浆和水玻璃组成的双液浆；且二次注浆过程中，注浆压力为03MPA06MPA。0058实际施工时，所述二次注浆浆液中，所述水泥浆由水泥、粉煤灰和水按照重量比为1006031005的比例均匀混配而成，所述。
40、水泥浆与水玻璃之间的重量比为2601520。所述水玻璃的度数为3540波美度且所述水玻璃的模数为2630。0059本实施例中，所述水泥浆中所用的水泥为P0325R普通硅酸盐水泥，所述水玻璃的度数为35波美度。0060本实施例中，所述水泥浆由水泥、粉煤灰和水按照重量比为10060100的比例均匀混配而成。0061实际对所述二次注浆浆液进行混配时，将100KG/M3水泥、60KG/M3粉煤灰和100KG/M3水均匀混配形成水泥浆；再将配制成的水泥浆与15KG/M320KG/M3水玻璃混匀混合，制成凝结时间为12分钟的二次注浆浆液。0062综上，进行盾构掘进施工时，所述土压平衡盾构机的掘进参数如下刀。
41、盘扭距小于3500KNM，掘进速度小于60MM/MIN，刀盘转速为1RPM15RPM，所述土压平衡盾构机在掘进中的总推力为10000KN13000KN，掘进速度小于60MM/MIN，土仓内部压力为1BAR2BAR，大盘转速为1RPM15RPM，刀盘扭矩为2500KNM3200KNM。盾尾注浆压力（即同步注浆压力）为2BAR3BAR，且在保证注浆压力的前提下，控制盾尾注浆量（即同步注浆的注浆量）每环不小于25M3。0063另外，盾构掘进施工过程中，还需进行地面沉降监测，并将地面沉降量控制在10MM30MM范围内。实际施工时，地面沉降控制通过调整上述掘进参数、注浆参数等进行控制。同时，步骤一中盾构。
42、掘进施工过程中，对所述土压平衡盾构机的土仓内部压力进行全程监测。0064同时，步骤一中盾构掘进施工过程中，还需根据对所述土压平衡盾构机各掘进位置所处地层的地质进行预先勘测的地质勘测结果，对当前掘进位置处所述土压平衡盾构机的正面土体进行改良。当勘测到当前掘进位置处所处地层为新黄土、老黄土或古土壤地层说明书CN102767377A108/9页11时，采用所述刀盘对正面土体进行全断面切削过程中，采用注水方式对正面土体进行改良，且盾构掘进一环的注水量为4M36M3；当勘测到当前掘进位置处所处地层为砂层、夹砂层或粉质粘土地层时，采用注入NA基膨润土浆液的方式对正面土体进行改良，且盾构掘进一环的注浆量为4。
43、M38M3；所述NA基膨润土浆液由NA基膨润土和水按照1101的质量比均匀配制而成。所述同步注浆浆液中，水泥和粉煤灰组成胶凝材料，所述同步注浆浆液的水胶比为水与胶凝材料的重量比，胶砂比为胶凝材料与细砂的重量比。0065本实施例中，盾构掘进一环的注水量为5M3；盾构掘进一环的注浆量为6M3。实际进行改良时，可根据具体需要，对盾构掘进一环的注水量或注浆量进行相应调整。一般来说，正面土体越干，含水率越小，则盾构掘进一环的注水量或注浆量越大；反之亦然。0066实际施工时，对当前掘进位置处所述土压平衡盾构机的正面土体进行改良时，采用注浆设备且通过所述刀盘上所开的多个注入口注入。本实施例中，所述土压平衡盾。
44、构机设有自动控制的注浆设备和对应的注浆管路，刀盘上有5个注入口能对开挖面的土体进行充分改良。0067另外，步骤一中盾构掘进施工过程中，所述土压平衡盾构机采用刀盘对正面土体进行全断面切削，并将切削下来的土体送入所述土仓后，还需采用注水或注入所述NA基膨润土浆液的方式对所述土仓内的土体进行改良处理以满足盾构螺旋出土的需求；所述NA基膨润土浆液由NA基膨润土和水按照1101的质量比均匀配制而成。例如，当所述土仓内的土体较干且含水率较小时，需进行土体改良，否则螺旋运输机（或称螺旋出土机）无法正常运行。0068实际施工时，对所述土仓内的土体进行改良处理时，采用注浆设备且通过与所述土仓内部相通的注入口注入。
45、。0069本实施例中，与所述土仓内部相通的注入口为布设于土仓胸板处、人行闸处或螺旋运输机上的注入口，且土仓胸板处、人行闸处和螺旋运输机上均设置若干个注入口，从而达到改善土体性质的目的。0070综上，由于黄土地层中掘削土比原地层的强度低，多数情况下呈现较好的塑流性。而泥土塑流性因地层粒度级配和细粒组分的含水率的不同而不同，当流动性差时，必须注入水或所述NA基膨润土浆液进行改良。实际施工时，土体改良用水量或用浆量要根据地下水的情况进行适当调整，若地下水较少时，可考虑在刀盘前方加大注水量，满足土体改良要求。0071步骤二、盾构管片拼装施工步骤一中盾构掘进施工完成一环后，按照常规管片拼装衬砌施工工艺进。
46、行盾构管片拼装施工（即管片拼装衬砌施工）；不断循环，直至完成所施工地铁隧道的全部施工过程。0072盾构管片拼装施工中，还应注意以下几点1）盾构掘进过程中，在盾构管片拼装之前，必须将盾尾下部清理干净，否则会造成管片错台和加剧底部尾刷磨损；2）在缓和曲线段和圆曲线段的盾构掘进时，尽量多选择转弯楔形量小的点位进行拼装；3）在拼环过程中，油缸压力不宜过大，如过大会使盾构机往前移动，容易卡住刀盘。0073另外，黄土地层盾构掘进施工过程中，测量监测主要是对地面的建筑物、构造物、地面沉降和洞内的管片姿态、盾构机姿态进行监测，与一般地质条件下的监测频率和方法相同。说明书CN102767377A119/9页120074以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。说明书CN102767377A121/1页13图1说明书附图CN102767377A13。