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摘要：当前的交通发展非常便利，随着科学技术的不断进步，我国的地铁行业发展非常迅速，尤其是在一些一线城市以及新兴发展城市，然而在地铁的建设过程中，不可避免的会和已有的地铁线路发生交叉，而进行地铁施工的盾构机对已有线路的影响又非常大，基于此，本文首先分析了盾构机的工作原理以及施工原理，然后重点介绍了盾构穿越运营地铁隧道过程中的施工技术探讨，希望能够为今后的地铁施工提供一些参考。
关键词：盾构；运营；地铁隧道；施工技术
引言
城市化的脚步发展越来越快，地面以上的发展空间已经不能满足人们的正常交通需求，很多专家学者将目光放在了潜力巨大的地下空间，尤其是在经济活力较强的城市，其地下空间开发已经逐渐完善，比如说地下综合连廊、地下交通通道等，这些都极大的丰富了交通形式，地铁作为城市地下交通空间中最为重要的交通应用形式，在运行中容易受到外界因素的影响，特别是采用盾构施工技术施工的地铁和已有线路的交叉，如何更好地避免盾构穿越当前正在运行的地铁线路，使得地铁线路能够正常运行，这是需要重点研究的问题，与此同时也可以降低外界对其造成了巨大风险。
1盾构机的工作原理
盾构机的工作原理比较复杂，采用的施工步骤比较多，其应用主要分为挖掘、挺进、除土、衬砌等，在工作过程中需要加上护盾，所谓的护盾就是有由圆柱体组成的壳体，在挺进过程中能够对设备起到保护地作用，此外，护盾还能够承担周围土体和地下水的压力，防止地下水对施工面造成影响。盾构机在进行施工时，壳体外端的护盾应该沿着轴线前进，从而来减弱地下水对机器的影响，从而高效的完成工作。
2地铁隧道盾构法施工原理
盾构机应用到地铁隧道中，其主要的施工技术就是采用盾构机进行地铁隧道的掘进工作，施工的步骤包括安装、推进、防水以及拆卸等，在进行施工的过程中，首先要根据规划好的地铁线路进行路线设计，然后在指定的位置采用暗挖法进行基坑的挖掘，然后根据基坑的大小合理布置盾构机，然后将周围的土体进行衬砌，随后在盾构设备上安装反力架，在内外部形成稳定的支撑，这样能够防止外围的土体发生坍塌从而使得结构更加安全，保证盾构机能够稳定的前进、工作。
3.盾构穿越运营地铁隧道施工技术探讨
在采用盾构方法进行地铁隧道施工的过程中，盾构穿越运营的地铁隧道是非常重要的施工步骤之一，对隧道的整体施工安全有着重要的影响。比如说，下图是某省某市地铁4号线施工图，其在施工过程中，穿越了运营地铁。如图1所示。
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图 1 盾构穿越运营地铁隧道施工平面示意图
3.1严格控制盾构推进速度，避免大角度纠偏
施工实践表明，盾构推进速度直接影响地铁隧道的变形。因此，必须根据实际施工情况严格控制盾构的前进速度。在地铁隧道的施工中，起重器的推力，土方仓库前端的压力以及施工区域土壤的性质是盾构驱动速度的主要考虑因素。盾构掘进的推进速度控制主要基于这些方面。正常情况下，盾构的行进速度应控制在5mm / min至10mm / min之间，隧道穿越断面时的线形应为平曲线，以避免或减少扰动地面的现象。另外，在屏蔽层穿越过程中，应使用铰链装置，并且对穿越段进行分段处理。每个部分控制在20厘米至30厘米之间。同时，在穿越过程中应不断修改防护罩。避免大角度校正对施工质量的影响。当然，应结合实际施工情况分析校正数据，并相应调整施工参数，以避免或减少对周围土壤的干扰和地层的损失。地铁隧道施工的运营质量。
3.2严格控制盾构的正面土压力
在运营中的地铁隧道施工过程中，盾构前部的土压力将对施工质量产生很大影响，甚至引起土体变形。盾构隧道通过地铁隧道时，盾构隧道的正面土压力主要受初始侧向应力和水平支撑应力的影响。一旦原始侧向力小于水平支撑应力，盾构上方的土壤就会出现隆起现象，否则会引起地层损失，并导致盾构上方的土壤沉降。因此，在盾构施工前必须注意初始侧向应力与水平支撑应力之间的关系，以控制土压力。关系控制。正常情况下，盾构施工中的地铁隧道施工时，压力值可设置为静土压力的1〜1.05倍。同时，地铁隧道运营前的土压力值应设定在0.27MPa左右。具体设置应结合实际情况，以有效降低或减少盾构施工中土层移位的问题的概率。
3.3结合实际情况合理调整注浆工艺
盾构穿越地铁隧道施工的注浆过程主要分为同步注浆和二次注浆两部分。主要分析如下：在盾构施工下的地铁隧道施工中，为保证半年之内地表堆积，沉降量控制在5mm以内，大多采用同时注浆和二液注浆。通过大量的施工实践分析，黄砂，粘土粉，粉煤灰和水的四个因素在灌浆中的比例为0.32：0.11：0.30：0.27。在施工过程中，还应注意施工缝隙，应及时用泥土来弥补施工缝隙的缺陷。二次注浆的目的主要是为了解决隧道侧向构件强度低，早期进行惰性注浆的问题。二次灌浆主要结合施工数据的监测和分析，根据实际施工数据调整灌浆参数和灌浆量，并对建筑物的裂缝进行二次灌浆，以保证地铁的施工质量。
4.穿越过程中保护措施
4.1设置测试进度段并获取施工参数
为了确保盾构施工过程中地铁隧道结构和运营的安全，有必要在一定的地损率和施工参数下，对盾构施工引起的周围结构（结构）的变形进行预测。因此，该项目在穿越前设置了100m的测试区间，严格控制前进速度（10mm / min），着眼于盾构的方向和姿态变化，尽可能减少偏差校正，并避免更换分段。根据理论计算，盾构的正面平衡压力为0.19MPa。由于现有的地铁隧道代替了原来的土层，因此交叉路段的土压力被适当降低，土压力被设定为0.13MPa。同时，由于穿越阶段的开挖速度较慢，自动控制模式下的盾构机开挖量将大于理论开挖量，因此在穿越阶段采用手动控制方式。
4.2采用自动监控获取运营期间的实时隧道变形数据
盾构穿越地铁近距离隧道对环境安全监测提出了很高的要求。为了确保地铁隧道在穿越过程中的安全运行，对既有地铁隧道施工方要处理的沉降，变形，隧道截面收敛，轨道结构高度差等参数进行了综述。为了避免在地铁运营期间对隧道变形进行实时监控，在现有地铁隧道的受影响区域安装了连续监控电子水准仪，每5分钟收集一次变形数据，并将其传输到盾构掘进机的中央控制室和手术室。及时调整前压，注浆流量和压力等施工参数，以确保地铁运行的变形控制在警告值以内。
4.3深层位移监测点布置及现场施工动态指导
在盾构掘进试验段和交叉段设置多根深层土位移监测棒（智能棒），以实时自动监测地表位移和分层沉降，分析地表施工中的扰动规律，优化盾构。引导盾构隧道通过现有地铁隧道的施工参数。
4.4严格控制同步注浆和二次注浆的效果
在盾构施工过程中，严格控制同步注浆的效果，尽力填充盾构尾部后面的缝隙，平衡地层压力，注浆管出口压力基本等于底部的静土压力。的洞。在该交叉灌浆中同步使用高密度单灌浆，每个环的灌浆量约为理论间隙的125％。通过监测穿越后的地面沉降和构造，效果良好。既有地铁隧道两侧的注浆加固长度为11个环形长度，范围为项目半圆3m以内的土层。注浆材料为水泥硅酸钠双浆，采用既有地铁隧道注浆压力与沉降变形的双重控制标准，即注浆压力不大于0.5Mpa，沉降变形不大于2mm。
5.结语
综上所述，盾构施工过程中一定要采取合理的施工技术，这样才能够有效的避免遇到运营地铁时而出现的危险事故，此外，应该及时关注当前盾构施工进展，不断获取新的技术，来减少对运营地铁施工过程中的安全影响。
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