土压平衡盾构施工风险管控与案例分析

第1部分 设备风险

1 盾构设备的选型风险

1．1 盾构机及配套设备的选型

1．2 电瓶车的选型

1．3 龙门吊的选型

1．4 拌合站的选型

1．5 通风机的选型

2 盾构吊装风险

2．1 吊车倾翻、折臂风险

2．2 坠物风险

2．3 基坑地基失稳风险

2．4 吊装常识

3 盾构设备的维修、保养风险

3．1 盾构设备的维修风险

3．2 盾构设备的保养风险

3．3 维修、保养机制的建立

3．4 盾构机供电电缆易发生电击等安全事故

4 主驱动密封损坏风险

4．1 风险事项

4．2 引起主驱动密封失效的原因

4．3 规避措施

4．4 主驱动密封的维护

4．5 主驱动故障的应急处理案例

5 铰接密封失效风险

5．1 风险事项

5．2 规避措施

6 盾尾密封失效风险

6．1 风险事项

6．2 预防措施

6．3 洞内盾尾刷更换

7 管片拼装过程中的设备风险

7．1 风险事项

7．2 规避措施

8 盾构机过站、调头风险

8．1 盾构机过站

8．2 盾构机调头

9 螺旋机故障处理

9．1 故障概况

9．2 故障原因

9．3 规避措施

9．4 螺旋机的保养

9．5 螺旋轴断裂修复案例

10 盾构施工中的运输与机械伤害风险

10．1 起重伤害风险

10．2 电瓶车编组水平运输风险

10．3 管片拼装中的机械伤害

第2部分 施工风险

11 盾构始发、到达接收风险

11．1 端头加固风险

11．2 盾构始发时发生“载头”、扭转事故

11．3 反力架、辅助支撑失稳

11．4 端头地面沉降较大、洞门涌水涌砂

11．5 盾构接收风险案例

12 盾构始发轴线偏移

12．1 风险事项

12．2 规避措施

12．3 反力架有限元计算

13 盾构接收偏离轴线案例

13．1 案例概况

13．2 案例分析

14 盾构掘进地面沉降过大或坍塌

14．1 风险事项

14．2 应对措施

14．3 同步（二次）注浆相关事项

14．4 某区间地面塌陷案例

14．5 螺旋机喷涌导致地面坍塌案例

15 刀盘、土仓结泥饼风险

15．1 泥饼的形成与危害

15．2 工程案例——以南昌轨道交通1号线六标为例

15．3 泥饼形成的设备因素

15．4 泥饼形成的施工因素

15．5 泥饼的防治措施

16 盾构掘进中盾体转角过大

16．1 盾体扭转原因

16．2 盾体扭转的危害实例

17 管片上浮

17．1 管片上浮原因

17．2 控制管片上浮的方法

18 管片错台、扭转、渗水及处理

18．1 拼装点位引起错台

18．2 盾构始发试掘进时，易出现盾构载头，管片错台、破裂

18．3 盾构正常掘进中的管片错台、破裂、渗水

19 螺旋机喷涌

19．1 喷涌发生的条件

19．2 处理螺旋机喷涌的措施

20 不良地质处理

20．1 风险因素

20．2 风险规避措施

20．3 盾构下穿八一广场施工案例

21 盾构穿越地下管线、地下构筑物风险

21．1 盾构侧穿雨污箱涵实例分析

21．2 地铁车站110 kV高压电缆原地保护技术实例

21．3 盾构下穿人防通道

22 盾构掘进过程中刀盘、螺旋机卡死

22．1 刀盘、螺旋机卡死的原因

22．2 应对措施

22．3 刀盘被卡案例

23 盾构开仓风险

24 特殊条件下的盾构接收技术

24．1 钢套筒接收技术

24．2 钢套筒接收的主要风险及规避措施

25 联络通道施工风险

25．1 联络通道施工工法简介

25．2 联络通道冷冻施工风险分析与对策

25．3 冻结失败风险

25．4 联络通道施工期间涌水涌砂案例

26 盾构下穿玉带河石拱桥

26．1 工程概况

26．2 安全专项评估

26．3 盾构下穿玉带河桥施工

26．4 施工监测情况

26．5 加固实施效果

27 盾构下穿京九铁路箱涵

27．1 工程概况

27．2 盾构隧道施工对京九铁路的影响分析

27．3 盾构推进施工时的地基处理措施

27．4 加固方案实施情况及方案调整

27．5 施工验证

28 盾构下穿二七北路公路桥

28．1 工程概况

28．2 结构沉降变形控制标准

28．3 安全专项评估

28．4 二七公路桥加固方案

28．5 施工监测

28．6 盾构通过情况

29 盾构近距离旁穿监察厅办公大楼

29．1 工程概况

29．2 安全专项评估

29．3 风险分析

29．4 建筑物加固措施

29．5 盾构掘进措施

29．6 施工监测

29．7 盾构通过情况

参考文献 2100433B

《土压平衡盾构施工风险管控与案例分析》以南昌轨道交通1、2号线土压平衡盾构施工为背景，在江西省科技支撑计划项目“南昌地区富水砂卵石地层地铁工程施工安全关键技术研究”20151BBG70059）的研究成果基础上，开展了土压平衡盾构施工风险专项研究工作，从设备与施工两个不同的角度出发，通过风险辨识，提出合理的规避措施，并阐述了风险控制中设备与施工的系统性关系。对盾构施工中的风险管控有良好的指导作用。

盾构法隧道的基本原理在初步或最终隧道衬砌建成前，主要起防护开挖出的土体、保证作业人员和机械设备安全的作用，这个钢质组件被简称为盾构。盾构另一个作用是能够承受来自地层的压力，防止地下水或流砂的入侵。

土压平衡盾构属封闭式盾构。盾构推进时，其前端刀盘旋转掘削地层土体，切削下来的土体进入土舱。当土体充满土舱时，其被动土压与掘削面上的土压、水压基本平衡，使得掘削面与盾构面处于平衡状态(即稳定状态)。示意图如图1所示。由图1可知，这类盾构靠螺旋输送机将碴土(即掘削弃土)排送至土箱，运至地表。由装在螺旋输送机排土口处的滑动闸门或旋转漏斗控制出土量，确保掘削面稳定。2100433B