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第五章施工和施工设备88第五章施工和施工设备5.1施工计划5.1.1了解施工内容施工前，必须研究下列文件，详细了解工程内容。①合同、规范、内容说明、工程进度②设计图、标准图、地质图和参考图③环保条件（噪声、振动等）④与施工相关的法规【说明】1）合同、规范、内容说明、工程进度必须充分理解规范关于说明设计图上注明的结构物施工时必须遵守的事项和所用材料标准。必须根据规范和内容说明文件等的规定，按工程进度的要求，实行科学管理。2）设计图、标准图、地质图和参考图为准确掌握工程内容，应根据设计图、标准图、地质图和参考图展开实地勘查，确认工程起点和终点位置，掌握周围结构物和地下埋设物的状况，注意与邻近工区的关联。3）环保条件环保条件参照5.11环保安全措施。4）与施工相关的法规盾构工程非一般建设工程可比，受制约的因素极多，应确认相关法规。所谓相关法规系指法令之外，还有「建设工程公害防止措施纲要」、「建设副产品最佳处理实施纲要」等和其它说明表1.1.1所示文件。5.1.2掌握围岩条件施工时，必须根据地质图，确认地质构造、土质、地下水和缺氧空气·有害气体。【说明】必须选择适合地质和地下水条件的开挖方法、防护施工法、辅助施工法、隧道内的安全措施等。施工时，若认为资料不足，则需进行追加调查和试开挖等作业。对有可能引起螺栓生锈和密封件劣化等不良影响的腐蚀性环境（地下水的盐分等），最好也加以调查。5.1.3调查·确认周围结构物、地下埋设物等必须对包括出发竖井·到达竖井和中间竖井部分、盾构通过部分、及对它们的周围部分在内的区域，调查并确认周围结构物、地下埋设物等的准确位置和详细结构。第五章施工和施工设备89【说明】在决定路线时实施大致调查即可。但在工程施工阶段，则必须对隧道周围的结构物、地下埋设物等，在征得其管理者和所有者的同意下，利用设计图、技术档案等进行调查，对估计会受到工程影响者，必须确认施工前的状况，并按需要采取防护措施。地下埋设物的调查精度将严重影响整个工程，故不得盲目相信技术档案等资料，最好请求管理者一起参与试验性开挖，以求调查的正确性最为可取。若结构物的基础位于隧道上部或接近隧道时，则必须斟酌围岩条件等诸因素，按需要采取防止沉降和变形的措施（参照5.6.2）。5.1.4施工计划必须充分了解工程的目的、规模、工期，根据合同、规范、设计图等文件，围绕符合围岩条件、环境条件的安全、经济的施工方法制订施工计划。【说明】施工计划是工程施工的基本依据，必须按设计图册等文件认真研究下列事项，制订安全、经济的施工计划。①施工体制②作业进度③施工法（盾构、管片、出发、掘进、到达、弃土、一次衬砌、壁后注浆、防水工程等）④所用设备、机械、仪表类⑤所用材料⑥临时设备⑦调查监测计划⑧安全卫生管理⑨环保措施和异常时的措施⑩其它（地下埋设物的调查等）第五章施工和施工设备905.2测量5.2.1隧道外测量必须在施工前进行中心线测量和纵断面测量，设置基准点，以此作为其后测量的基准。【说明】①施工时必须以工程发包之前进行的测量结果为基础，进行包括出发竖井、到达竖井和中间竖井在内的中心线测量、纵断面测量，设置施工上必需的基准点。若地表面有凹凸不平，则按需要进行横断面测量。测量时，并不仅仅局限于施工区间，还必须与邻近工区相互沟通联系。纵断面测量的水准点，不仅是隧道施工自身的水平测量的基准点，也是工程施工过程中和竣工后判断地表面变形的基准点，将长期使用。因此，必须考虑盾构推进引起的地基沉降和自然地基沉降的影响，充分注意其位置和结构。该纵断面的测量结果将是该地区的自然地基沉降和结构物等的变形记录，必须定期观测整理。②伴随施工展开的中心线等测量，因受地形的制约，大多采用导线测量，为确保足够的精度，需慎重选择再予以测量。适用规程有「日本铁路建设公团测量作业规程」，必须按其第5篇《路线测量》的规定进行测量。测量时，不仅仅局限于施工区间，还必须与邻近工区互通联系，故配置基准点必须按第2篇《基准点测量》等的规定进行。5.2.2隧道内测量（1）中心线和水平面向竖井内的导入必须保证高精度。（2）隧道内测量，因盾构隧道的特性上的缘故，必须高频度、高精度地进行。（3）隧道内的基准点必须牢固地配置在不受推力影响的部位，以免施工过程中出现移动和缺损。（4）测点必须按盾构的掘进配置，必须以适当的方法和频度加以检测。【说明】关于（1）一般向竖井内导入中心线都利用经纬仪和测锤、垂直器等进行。向地下的导入口在竖井内时，从地上导入地下中心线的距离较短。竖井深，则垂直精度差。因此，为导入地上的中心基线，必须认真研究其方法，精密导入，最好采用2个以上的方法进行检测。在曲线部，轨道中心和隧道中心不一样，配置时必须注意。在竖井部位，由于盾构装配，隧道外设备不断施工，基点容易移动和丢失，必须设置预备基准点，使其易于恢复。关于（2）盾构隧道无法修正施工后的线路。为此，必须及早掌握离计划线路的距离，及时修正盾构的掘进线路。故需高频度、高精度的测量。关于（3）隧道内测量的基准点需随盾构的掘进而依次向前移动。装配好的管片往往会受盾构推进时的推力、壁后注浆、浮力和沉降等的影响而出现移动，故必须设置在不受开挖出面影响的第五章施工和施工设备91部位上。这些基准点不仅在施工过程中，而且在贯通后，也会作为各种测量的基准点使用，故必须取经得起长期使用的、不会因其它作业而移动和损坏的结构。但平行设置隧道中的先行隧道则会受后续隧道的推进的影响，隧道自身有可能出现变位，需定期检测基准点。若在基准点附近进行二次注浆，则管片有可能出现变位，故必须检测。关于（4）测点的间隔必须和线路、与各种作业设备的关系、隧道内的空气洁净度或使用的测量仪器等一起综合考虑和判断。一般弯曲部取10～20m，直线部则取20～50m左右为好。向前移动测点时，必须重迭后方的测点后再决定位置，并定期检测地上基准点和其它隧道内基准点的关系。为确认地上基准点和隧道内的测点的位置，有时可配置观测孔。此时，必须认真考虑管片的加固、回填后的止水性等。观测孔的施工实例如参考资料5.2.2所示。5.2.3推进管理测量（1）推进时必须进行推进管理测量。（2）推进管理测量必须使用适当的仪器，必须努力实现高效作业。【说明】推进管理测量应在推进盾构时，按隧道内测量的规定进行，使修筑的隧道的线路在规定的施工误差以内。关于（1）推进管理测量必须在推进时及早掌握盾构和已装配的管片偏离规划线的情况，必须为及时修正盾构推进线路，高频度、高精度地测量。该项测量是盾构与装配起来的管片的相对位置的测量，其目的是通过测量上下偏移、左右偏移和转动之值，掌握盾构的位置和姿态。原则上需1日量测2次。关于（2）推进时间是有限制的，为迅速掌握必不可少的充足的数据，也需考虑与其它作业的关系，力求测量作业简单化。管片和盾构的相对位置，若测量上下左右的千斤顶的行程差和盾构操作空间，则大致可达到目的。盾构的上下偏移、左右偏移、转动之值，可通过在盾构上配置陀螺仪、倾斜仪、测锤等仪器，并使用经纬仪等测量。利用自动测量系统，则可不受开挖状况的影响，就可得到测量结果。自动测量系统由利用激光和图象处理自动跟踪安装在盾构上的基准板的经纬仪和陀螺仪等测量仪器，以及为运算测量结果和提供信息所配置的计算机及其外围设备构成。使用的测量仪器，其构成和测量方式不相同，各有其特点。必须根据自动测量系统的应用环境和使用目的，采用适当的系统。将自动测量系统和自动方向修正组合起来的盾构全自动姿态控制系统也已投入商业化运行。推进管理值，以规定的蛇行余量为基准，设定在该值的50～80%左右加以管理为妥。第五章施工和施工设备925.2.4贯通后的测量（1）贯通后必须立即核对隧道的中心线和轨道面高度。（2）仰拱混凝土施工后，必须配置隧道中心线和轨道中心线（若是复线，则为上下线）的测点，移交给轨道等工程。【说明】关于（1）为确认隧道是否按设计的中心线、坡度施工，贯通后必须立即对整个区间进行测量，这是对推进结果的确认，也是为研究隧道内各种设备的安装提供方便。关于（2）测量必须将轨道中心线（若是复线，则为上下线）和隧道修筑联系起来，控制点（BTC～ETC、分支交点）和坡度变更点等必须设置预备基准点和水平标志来确认。a）测量间隔和记录整理以下列间隔为标准。①测点（标记）20m②BTC～ETC和分支交点等的重要控制点取选定的控制点③水平标志每隔100m左右交叉配置。急曲线部分，应配置得更密一些。b）测点和水平标志应标注在侧墙上。第五章施工和施工设备935.3盾构出发·到达5.3.1出发出发时，必须将盾构安装在规定的位置上，然后贯入围岩，沿着规定的线路推进，同时必须充分注意不要影响周围的路面、地下埋设物等设施。为此，必须认真考虑盾构出发时的反力支承设备、盾构支承台、出发口的结构和施工。【说明】对盾构出发时的反力支承设备、盾构支承台、出发口的结构和施工应考虑的事项如下。a）盾构支承台①盾构支承台，其结构必须能支承盾构自重、装配时的临时移动，并能配置钢轨和其它适当的盾构推进导向件，便于隧道内推进，且方向不失常。②估计在软质围岩上盾构出发后会出现下沉时，在组装时取稍高姿势为好。b）反力支承设备①钢制反力支承设备和临时装配管片，其装配必须保证能将出发时的千斤顶推力均匀地传递给竖井墙壁和围岩。②反力支承设备以临时装配管片和型钢为主件，必须确保有足够的强度抵抗所需的推力和墙体开挖时的旋转力，并有足够的刚性，不发生有害的变形。对临时装配管片，需注意确保临时装配时的形状，以免影响其后装配的正式管片的装配精度。③还必须考虑邻近结构物和近处施工的影响、现场条件、盾构掘进方法、出发防护方法等事项。c）出发口①通过高压喷射搅拌施工法等防护工程出发时，实现开挖面独立后，便实施墙体拆除作业。由于是开口作业，围岩坍塌的危险性很大，墙体拆除必须一小块一小块地进行，同时还必须认真考虑有关盾构正面的挡土工程的措施等事项。②配置洞口密封圈时，需认真考虑材料、形状、尺寸等。关于出发防护工程参照4.2出发·到达防护工程。5.3.2到达到达时，必须边正确测量盾构位置，边沿着规定的线路，推进到规定的位置，同时必须充分注意不要影响周围的路面、地下埋设物等设施。【说明】关于到达方法，需认真研究的事项如下。a）到达防护等①到达部附近的事先防护方法（参照4.2出发·到达防护工程）②到达部附近的壁后注浆方法③土砂从盾构主机和到达墙之间的间隙流入的防止措施或涨水预防措施④是否需要洞口密封圈第五章施工和施工设备94b）到达部的测量和最终推进管理①在盾构中心规划线上推进和到达预定墙面所需的盾构位置的测量方法和竖井外的联络方法②推进速度（微速）管理和开始位置③泥浆或泥土压力的减压管理和开始位置c）到达时的措施①是否需要为防止推力对盾构到达墙面的影响，在到达竖井内配置临时挡土墙和支撑梁，及其它措施②到达面的开口方法及其开始时间③埋设盾构时的停止位置④将盾构拉到竖井内时的盾构支承台等临时设备第五章施工和施工设备955.4开挖和推进5.4.1土压平衡式盾构施工法（1）土压平衡式盾构施工法的开挖必须考虑围岩条件、隧道断面的大小等因素来进行。开挖时，必须确保开挖面的稳定性。（2）为保持开挖面的稳定，必须根据围岩条件注入适宜的添加剂，确保开挖土的塑性流动性和止水性，同时慎重进行压力舱的压力管理和排土量管理。（3）开挖土的管理必须适合于开挖和排土的方法以及开挖土的特性，必须采用有能力满足计划工序进度的排土设备。有污泥时，则必须进行适当的处理。【说明】关于（1）土压平衡式盾构施工法，其开挖作业的内容包括将刀盘开挖下来的土砂充填到开挖面和隔板之间、按需要注入添加剂、一边利用压力舱压力实现开挖面的稳定一边推进、利用在隔板上设置的螺旋排土器排土等等。施工时，将充填在开挖面和隔板之间的土砂加压到稳定开挖面所需的状态，为了按盾构推进速度保持适当的排土量，必须计测土压力和开挖土量、控制螺旋排土器的转速和推进速度，与此同时掌握刀盘旋转扭矩和推力等，实行科学的管理，避免开挖面松动。关于（2）a）围岩条件①为保持开挖面稳定所需的土压力、按盾构推进量的多少排出相应的土量，