地铁项目盾构始发、掘进工程施工方案(137页).docx
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2023-07-04
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1、目录1、编制依据与原则91。1 编制依据91.2 编制原则92、工程概况102.1 工程简介102.1.1南湖站xx广场站区间102.1.2xx广场站会展中心站区间112。2 区间隧道线性概述112.3 工程地质及水文地质情况分析132.3.1 工程地质情况分析132。3。2 水文地质情况分析233、工程筹划273。1 总体工程筹划273。2 施工进度安排273。3 管理组织机构273。4 人员配置283。5 施工设备293。6 施工场地布置303。6.1 施工始发场地布置图303.6。2 中板布置303。6。3 底板施工场地布置304、端头加固314.1 端头地层情况314.2 端头加固方法2、314。3 施工安排324.3。1 工期计划324.3。2 资源配置325、盾构选型345.1 盾构机要求及特点345.2 盾构机参数及技术性能分析345.2。1 海瑞克S540盾构机主要参数345。2.2中铁装备6250盾构机技术参数表385.2。3 盾构机技术分析515。3 关键参数计算555。4 盾构适应性分析575。4。1 针对本工程地质特点的改造575.4.2 适应小曲线半径掘进的设计和满足管片拼装的要求575.4.3 满足本区间掘进安全性要求585。4。4 满足本区间掘进可靠性要求585。4.5 符合环境保护要求的设计特点595.5 同类型地质成功案例595。6 专家建议和结论613、5。6.1本公司专家建议和结论615.6.2 外部专家评审意见615。7 盾构机针对本工程地质特点的改造635。8 盾构机性能对比及海瑞克S540盾构机履历645。9 盾构机双螺旋改造方案及实施656、盾构始发676。1 始发流程676。2 周边环境核查、监测676。3 始发托架安装686。4 盾构机及后备套下井组装、调试696.4。1 盾构机及后配套下井696.4。2 盾构机组装716。4。3 盾构机调试726.5 反力架的安装726.5。1 反力架定位736.5.2 反力架安装736.6 始发洞门准备746.6。1 钻孔检测746。6.2 洞门凿除746.6.3 洞门凿除过程紧急安全预案74、56.6.4 洞口密封的安装766。7 负环管片的拼装776。8前期准备工作796。8.1 配套设施布置796.8.2 管片生产796。8。3 电力系统796.8.4 盾构机始发测量796.9 始发掘进796.9。1始发掘进模式的选择796。9。2 始发掘进参数控制管理806.9。3 初期掘进836.9.4 盾构穿越加固区技术措施836.9。5 穿越加固区注意事项846.9.6 出加固区后的推进856。10 负环管片、反力架、始发托架的拆除857、盾构掘进867。1 盾构掘进作业工序流程867.2 盾构操作控制程序877。2。1 盾构掘进启动顺序877.2.2 盾构掘进停止顺序887.2.3 5、盾构掘进控制887。3 掘进模式907。3.1 土压平衡工况的实现907.3。2 土压平衡模式技术措施907。3.3 土压平衡模式下土压力控制907.3。4 土压平衡模式下保持掘进面稳定的措施917.3.5 土压平衡模式下排土量的控制917.3.6 渣土改良927。3.7 针对全断面圆砾层渣土改良试验937。3。8 操作塑流控制957.3.9 掘进参数957。4渣土运输977.4.1 洞内出渣流程977。4.2 出土注意事项987。4.3 渣土外运987。5 管片输送及拼装997.5。1 管片输送及拼装流程图997。5。2 管片输送997.5.3 管片质量控制1017。5。4 管片拼装10276、.5。5 管片拼装质量控制1057.6 壁后注浆1077。6.1注浆流程图1077.6。2 注浆液的制作与运输1077。6。3 同步注浆1097.6.4 同步注浆后的检查及调整注浆参数1117.6.5 注意事项1127.7 刀具更换1127.7.1 刀具更换时间和地点的确定1127。7.2 刀具磨损量的预测1127.7.3 刀具检查和更换的主要程序1137。8 盾构施工测量1137。8。1 井下控制测量1137.8。2 监控量测1157.8.3 姿态控制1167.8。4盾构施工过程复测1187.9 轨道安装、拆卸1187.9。1 轨道布置1187。9。2轨道铺设1197。9。3注意事项11987、盾构到达接收1208.1 盾构到达准备工作1208。1。1进站前的测量工作1208。1。2 调整好盾构机姿态1218.1.3 注浆施工1218。1.4 洞门密封1218。1。5 托架安装1218.2 盾构到达施工1218。3洞内施工控制1258。4 洞外施工控制1268.5 接收流程1278.6 盾构接收测量和监控量测1278.7 盾构接收准备工作1288。8 设备检修方面1309、风险源的分析及应对措施1319.1 风险源的识别1319.1.1 盾构侧穿地税局综合楼1319.1.2 盾构下穿金洲路地下通道1319.1。3 盾构下穿xx广场地下室1319。1.4 盾构下穿竹排冲施工1319.8、1.5 盾构侧穿竹溪立交桥桥墩1319.1。6 盾构下穿全断面圆砾层1329.1。7 盾构下穿区间管线1329.2 应对措施1359。2。1盾构穿越建(构)筑物施工工艺流程1359.2。2 一般建、构筑物的保护措施1359。2.3 重要建、构筑物的保护措施1369.2。4 地下管线保护方案14410、质量保证措施14710.1 始发准备保证措施14710。2 始发掘进质量保证措施14810。2。1 盾构推力较预计增大14810.2。2 盾构位置偏离过大14810。2。3 盾构自转角过大14910.2。4 管片止水带破损或破坏14910.2.5 运输故障14910.2.6 注浆故障14910。29、.7 盾构前方坍塌14910。2。8 地下障碍物15010.2.9 泥水喷涌15010.2。10 停电事故的预防处理措施15010.2.11 洪、汛、台风状态的应急措施15110。2。12 突发交通事故的预防处理措施15110.2.13 管线保护预防处理措施15110.2.14 电瓶车防溜车措施15210。3施工质量保证措施15310.3。1 轴线控制15310。3。2 防止盾构滚动的措施15410。3。3 加泡沫15410.3.4 不同地层中掘进15410.3.5 管片检查及拼装15510.3.6 防止管片上浮的控制15510。3。7 同步注浆15510.3.8 盾构成型隧道验收15610.10、3。9 盾构到达质量保证措施15611、安全保证措施15711。1 洞门凿除施工安全要求15711。2 吊装安全注意事项15711。3 用电安全注意事项15811.4 运输车辆的安全15911。5 人员安全15911.6 设备安全15912、应急预案15912。1组织机构16012.2 管理职责16012.3 应急救援物资准备16212.3。1 应急材料现场常备、定期检查补充16212.3。2 应急设备应现场常备、定期检查维修保养及时补充16212.3。3 其他16212.4应急情况快速响应16212。5 对盾构掘进过程中突发险情的预案16312。5.1 盾构隧道过桥桩基、建筑物时的预案16311、12。5.2 螺旋输送机发生喷涌时的预案和措施16412。5.3 盾构机较长时间停机的处理16412。5.4 过河应急预案和措施16512。5.5 防止盾尾漏砂漏浆预案和应急措施166盾构始发、掘进及到达安全专项施工方案1、编制依据与原则1.1编制依据xx地铁1号线工程土建施工15标段承包合同。xx地铁1号线工程土建施工15标段实施性施工组织设计。xx地铁1号线工程土建施工15标段南湖站xx广场站、xx广场站会展中心站区间岩土工程勘察报告(详勘)。xx地铁1号线工程土建施工15标南湖站xx广场站区间、xx广场站会展中心站区间施工图纸。本工程现场调查资料。国家或xx市现行有关施工及验收规范、规则12、质量技术标准等方面的规定。 地下防水工程质量验收规范(GB50208-20XX) 地下铁道工程施工及验收规范(GB50446-20XX); 城市轨道交通技术规范(GB 5049020XX); 城市轨道交通工程项目建设标准(建标10420XX); 建筑工程检测试验技术管理规范(JGJ 19020XX); 盾构法隧道施工与验收规范(GB50446-20XX); 城市轨道交通工程测量规范(GB 5030820XX); 盾构隧道管片质量检测技术标准(CJJ/T 16420XX); 建筑防腐蚀工程施工质量验收规范(GB50224-20XX); 地下工程渗漏治理技术规程(JGJ/T 21220XX);我13、公司在北京、南京、苏州、杭州、宁波、广州等地的地铁施工经验和研究成果及现有的施工管理水平、技术水平、科研水平、机械设备配套能力和资金投入能力.1。2编制原则坚决以施工安全作为第一准则,制定有效防范措施及应急处置措施,确保盾构始发、掘进、到达时的安全。根据施工工况、技术条件、荷载特性、工程地质及水文地质条件,科学、合理、安全、有效的进行方案编制。依据施工设备、现场施工条件、参考国内其他盾构穿越圆砾层施工经验和相关技术规程进行编制。满足业主、设计要求,达到设计及规范盾构始发、掘进、到达控制指标的要求。2、工程概况2.1工程简介xx地铁一号线土建15标区间包含南湖站xx广场站会展中心站区间,区间设计14、为盾构法施工。2。1.1南湖站xx广场站区间南湖站xx广场站区间位于民族大道,东西向布置,全线为地下线,区间起点位于广西地方税务局前绿地,线路为民族大道北侧,沿民族大道自西向东,从民族金洲路口开始由北向南斜穿民族大道转入民族大道南侧,在YSK21+910YSK22+070里程段下穿xx广场地下商场,到达区间终点民族xx路口。区间左线设计起止里程为ZSK21+375。116ZSK22+101。871,短链0.570m,长度约为726。185m;右线设计起止里程为YSK21+375。116YSK22+101.871,长度约为726。755m。整个区间覆土厚度为10.48915.216m.区间设置有15、一处联络通道兼废水泵房,其中心里程为YSK21+808。980(ZSK21+809。050),采用矿山法施工。图2.11 南湖站xx广场站平面布置示意图2.1.2xx广场站会展中心站区间xx广场站会展中心站区间位于民族大道,东西向布置,全线为地下线,区间起点位于民族金浦路口,线路为民族大道南侧,沿民族大道自西向东,从广西壮族自治区高级人民法院门前开始由南向北斜穿民族大道转入民族大道北侧,在竹排冲桥北面约10m处下穿竹排冲,过了竹溪立交桥后从民族大道北侧转入南侧,到达区间终点民族会展路口。区间左线设计起止里程为ZSK22+331.872ZSK23+289。755,长链9.401m,区间长度为9616、7。284m,右线设计起止里程为YSK22+331。874YSK23+289。775,区间长度为957。881m,整个区间覆土厚度为6。5615.98m之间.区间设置有一处联络通道兼废水泵房,其中心里程为YSK22+707。974(ZSK22+709.855),采用矿山法施工.图2。1-2 xx广场站会展中心站区间平面示意图2.2区间隧道线性概述南金左线平面曲线线性表 表2。21线型长度(m)里程转弯半径直线5.972ZSK21+375。116ZSK21+381。088缓和曲线70ZSK21+381。088ZSK21+451.088右转圆曲线57.171ZSK21+451.088ZSK21+517、08.259R=450缓和曲线70ZSK21+508。259ZSK21+578.259直线81。962ZSK21+578.259ZSK21+660.221缓和曲线70ZSK21+660。221ZSK21+730。221左转圆曲线59。291ZSK21+730。221ZSK21+789.512R=450缓和曲线70ZSK21+789。512ZSK21+859.512直线242.359ZSK21+859。512ZSK22+101。871南金右线平面曲线线性表 表2.2-2线型长度(m)里程转弯半径直线5。844YSK21+375.116YSK21+380.960缓和曲线70YSK21+380.9618、0YSK21+450。960右转圆曲线57。171YSK21+450。960YSK21+508.132R=450缓和曲线70YSK21+508。132YSK21+578。132直线94.317YSK21+578。132YSK21+672。448缓和曲线70YSK21+672.448YSK21+742.778左转圆曲线59。291YSK21+742。778YSK21+801.739R=450缓和曲线70YSK21+801.739YSK21+871。739直线230.132YSK21+871.739YSK22+101.871 金会左线平面曲线线性表 表2.2-3 线型长度(m)里程转弯半径直线3219、.443ZSK22+332。618ZSK22+365.061左转圆曲线82。517ZSK22+365。061ZSK22+447.578R=350缓和曲线60ZSK22+447。578ZSK22+507。578直线23。123ZSK22+507.578ZSK22+530。701缓和曲线65ZSK22+530.701ZSK22+595。701右转圆曲线103。617ZSK22+595.701ZSK22+699.318R=370缓和曲线65ZSK22+699.318ZSK22+764。318直线117。654ZSK22+764.318ZSK22+881。972缓和曲线65ZSK22+881。972Z20、SK22+946。972右转圆曲线54。487ZSK22+946。972ZSK23+001.459R=400缓和曲线65ZSK23+001.459ZSK23+066.459直线32。537ZSK23+066.459ZSK23+098.996缓和曲线62.101ZSK23+098.996ZSK23+161。097左转圆曲线61。537ZSK23+161.097ZSK23+222.634R=350缓和曲线60ZSK23+222.634ZSK23+282。634直线7.868ZSK23+282。634ZSK23+290。502金会右线平面曲线线性表 表2.2-4 线型长度(m)里程转弯半径直线23.21、325YSK22+332。621YSK22+355。946左转圆曲线82。516YSK22+355。946YSK22+438。462R=350缓和曲线60YSK22+438。462YSK22+498.462直线30.053YSK22+498.462YSK22+528。515缓和曲线65YSK22+528.515YSK22+593.515右转圆曲线96.717YSK22+593。515YSK22+690。232R=370缓和曲线65YSK22+690。232YSK22+755.232直线114.155YSK22+755。232YSK22+869。387缓和曲线65YSK22+869。387YSK22、22+934。387右转圆曲线62.064YSK22+934。387YSK22+996。451R=400缓和曲线65YSK22+996.451YSK23+061.451直线42.816YSK23+061.451YSK23+104.267缓和曲线60YSK23+104。267YSK23+164。267左转圆曲线61。641YSK23+164.267YSK23+225.908R=350缓和曲线60YSK23+225.908YSK23+285.908直线4。594YSK23+285。908YSK23+290。5022。3工程地质及水文地质情况分析2。3.1工程地质情况分析1)南-金区间地质情况分析南23、金区间主要穿越地层为:粉土1、粉细砂11、中砂22、圆砾11、粗砂3-1。盾构机穿越全断面圆砾1-1层,左线穿越长度约为73米(ZCK21+683.000-ZCK21+756.000),右线穿越长度约为71米(YCK21+722.000-YCK21+793。000),此段地表情况是民族大道以及旁边的人行道,沿着民族大道两侧道路各种管线较为复杂,施工过程中需要重点把控。 绿色:素填土、黄色:粉质粘土、橙色:粉土、黑白相间:粉砂层、黑色:圆砾层图2.31 南金区间左线地质剖面图图2.3-2 南-金区间左线穿越地层饼状图 图2.3-3 南金区间左线穿越地层长度图根据上面图和表,南金区间左线主要穿越以24、下三种地层,分别为粉土1(约占38,穿越长度约440米)、圆砾11(约占37%,穿越长度约514米)、粉砂11(约占17%,穿越长度约370米)。绿色:素填土、黄色:粉质粘土、橙色:粉土、黑白相间:粉砂层、黑色:圆砾层、蓝色线条:水位线图2。34 南金区间右线地质剖面图图2。3-5 南金区间右线穿越地层饼状图 图2.3-6 南金区间右线穿越地层长度图根据上面图和表,南金区间右线主要穿越以下三种地层,分别为粉土1(约占27,穿越长度约504米)、圆砾11(约占33,穿越长度约508米)、粉砂11(约占19,穿越长度约369米)。南金区间隧道主要穿越地层参数表 表2.3-1地层地层特征埋深及层厚动25、力触探粉土1(Q3alw2)黄色、灰色,松散 稍密,湿饱和,摇振反应中等,无光泽反应,干强度低,韧性低,手捏稍具砂感,局部含粘性土.孔隙比平均值0.611,压缩系数平均值0.25MPa1,为中压缩性土.层面埋深3.1013。20m,层厚1。3011。80m,平均6.29m。标贯试验实测击数515击,平均7。9击,修正击数平均6.4击。粉(细)砂1-1(Q3alw2)黄色、灰色,饱和,松散稍密,主要为粉砂,局部为细砂,级配不良,局部含炭化木碎屑.层面埋深7.0018.10m,层厚1.308。00m,平均3。66m。标贯试验实测击数517击,平均10。8击,修正击数8。1击.圆砾1-1(Q3alw26、2)灰、灰白、黄色,稍密密实,局部密实,饱和,以砾石为主,少部分卵石,粒径220mm,颗粒平均含量为60%,粒径大于20mm颗粒平均含量为20,最大粒径一般4070mm,粒间充填中、粗砂为主,不均匀系数Cu平均23。9,不连续级配。磨圆度较好,以次圆状为主,部分滚圆状或次棱角状,成分以石英岩、硅质岩为主。浅黄色、白色等浅色者为石英,褐色、深灰色等为硅质岩,为邕江河流冲积成因。层面埋深14.0024。30m,揭示层厚1.0012.70m,平均6。31m,局部层内夹砂性土层或粘性土层.重型动力触探试验修正后击数7.616.9击,平均12.1击。南金区间隧道各段综合地层参数表 表2。32里程分段长度27、m隧道结构地 层主要地质特征围岩分级综合围岩分级区间起点ZCK21+620242拱顶粉土1粉土1:褐黄、灰色,稍密状,弱透水;粉细砂11:松散稍密,中透水;中砂22:中密,中透水;圆砾11:稍密中密状,级配良好,强透水。边墙粉土1、粉细砂1-1、中砂2-2圆砾11隧底粉土1、圆砾1-1ZCK21+620ZCK21+760140拱顶粉细砂11、圆砾11粉细砂1-1:松散稍密,中透水;圆砾1-1:稍密中密状,级配良好,强透水。边墙粉细砂1-1、圆砾11隧底圆砾11ZCK21+760联络通道40拱顶粉细砂1-1、圆砾11粉细砂11:松散稍密,中透水;圆砾1-1:稍密中密状,级配良好,强透水。边墙粉细28、砂1-1、圆砾11隧底圆砾1-1联络通道12拱顶粉细砂11粉细砂11:松散稍密,中透水;圆砾1-1:稍密中密状,级配良好,强透水.边墙粉细砂11、圆砾11隧底圆砾1-1联络通道ZCK21+91035拱顶粉细砂11粉土1:褐黄、灰色,稍密状,弱透水;粉细砂1-1:松散稍密,中透水;中砂2-2:中密,中透水;粗砂3-1:松散稍密,中透水;圆砾11:稍密中密状,级配良好,强透水。边墙粉细砂1-1、中砂2-2、粗砂31、圆砾1-1隧底圆砾1-1ZCK21+910ZCK22+050140拱顶粉土1粉土1:褐黄、灰色,稍密状,弱透水;粉细砂1-1:松散稍密,中透水;中砂2-2:中密,中透水;圆砾11:稍密29、中密状,级配良好,强透水。边墙粉土1、粉细砂1-1、中砂2-2、圆砾1-1隧底圆砾11ZCK22+050区间终点55.6拱顶粉土1粉土1:褐黄、灰色,稍密状,弱透水。边墙粉土1隧底粉土1区间起点YCK21+700322拱顶粉土1、粉细砂11、粉土1:褐黄、灰色,稍密状,弱透水;粉细砂11:松散稍密,中透水;粉细砂1-2:中密,中透水;粗砂3-1:松散稍密,中透水;砾砂42:中密,中透水;圆砾11:稍密中密状,级配良好,强透水。边墙粉土1、粉细砂11、12、圆砾11隧底粉细砂11、粗砂31、砾砂42、圆砾11YCK21+700联络通道100拱顶粉细砂1-1、圆砾1-1粉细砂1-1:松散稍密,中透30、水。圆砾11:稍密中密状,级配良好,强透水。边墙圆砾1-1隧底圆砾1-1联络通道拱顶粉细砂1112边墙圆砾11粉细砂1-1:松散稍密,中透水。圆砾1-1:稍密中密状,级配良好,强透水。隧底圆砾1-1联络通道ZCK21+910110拱顶粉土1粉土1:褐黄、灰色,稍密状,弱透水;粉细砂11:松散稍密,中透水;砾砂41:中密,中透水.边墙粉细砂11、砾砂4-1隧底砾砂4-1ZCK21+910ZCK22+050140拱顶粉土1粉土1:褐黄、灰色,稍密状,弱透水;粉细砂1-1:松散稍密,中透水;圆砾11:稍密中密状,级配良好,强透水。边墙粉细砂11、圆砾11隧底圆砾1-1ZCK22+050区间终点55.31、6拱顶粉质粘土22、粉土1粉质粘土22:硬塑,微透水;粉土1:褐黄、灰色,稍密状,弱透水;V边墙粉质粘土22、粉土1V隧底粉土12)金-会区间地质情况分析金会区间主要穿越地层为:粉土1、粉细砂1-1、粉质泥岩13、圆砾1-1、粉砂岩2-3.盾构机穿越全断面圆砾11层,左线穿越长度约为194。9米,穿越里程为:ZCK22+554。43ZCK22+631。62、ZCK22+693。57-ZCK22+811.28;右线穿越长度约为213.86米,穿越里程为:YCK22+550.00YCK22+602。42、YCK22+658.25- YCK22+819.69。此段地表情况是竹排冲绿化带和竹溪立交桥,32、地表情况比较复杂,对盾构施工要求较为严格。 绿色:素填土、黄色:粉质粘土、橙色:粉土、黑白相间:粉砂层、黑色:圆砾层、蓝色线条:水位线、灰色:泥岩。图2。37 金会区间左线地质剖面图图2.38 金会区间左线穿越地层饼状图图2.3-9金会区间左线穿越地层长度图根据上面图和表,金会区间左线主要穿越以下三种地层,分别为粉土1(约占18%,穿越长度约454米)、圆砾1-1(约占34,穿越长度约374米)、粉砂11(约占20,穿越长度约369米)。绿色:素填土、黄色:粉质粘土、橙色:粉土、黑白相间:粉砂层、黑色:圆砾层、蓝色线条:水位线、灰色:泥岩.图2.3-10 金会区间右线地质剖面图图2.3-11 33、金-会区间右线穿越地层饼状图 图2.312 金-会区间右线穿越地层长度图根据上面图和表,金会区间右线主要穿越以下四种地层,分别为粉土1(约占17,穿越长度约390米)、圆砾1-1(约占37,穿越长度约510米)、粉砂11(约占20%,穿越长度约272米)、粉砂岩23(约占19%,穿越长度约201米).金会区间隧道主要穿越地层参数表 表2。33地层地层特性埋深及层厚动力触探粉土1(Q3alw2)黄色、灰色,稍密,湿,摇振反应中等,无光泽反应,干强度低,韧性低,手捏稍具砂感,局部含粘性土。压缩系数平均值0.27MPa-1,为中压缩性土。层面埋深2。9018。00m,层厚1.7010.60m,平均534、。32m。标贯试验实测击数512击,平均7。7击,修正击数平均6。5击.本层主要在竹溪立交及以西地段分布,分布范围较广.粉(细)砂1-1(Q3alw2)灰色,饱和,松散稍密,主要为粉砂,局部为细砂,级配不良,局部含炭化木碎屑。本层主要在竹溪立交及以西地段分布,分布范围较广。层面埋深2。1017.20m,层厚1。2011.20m,平均3。62m。标贯试验实测击数615击,平均13.3击,修正击数8。4击.圆砾1-1(Q3alw2)灰、灰白、黄色,稍密密实,局部密实,饱和,以砾石为主,少部分卵石,粒径220mm,颗粒平均含量为60,粒径大于20mm颗粒平均含量为20%,最大粒径一般4070mm,粒35、间充填中、粗砂为主,不均匀系数Cu平均34。02,不连续级配。磨圆度较好,以次圆状为主,部分滚圆状或次棱角状,成分以石英岩、硅质岩为主.浅黄色、白色等浅色者为石英,褐色、深灰色等为硅质岩,为邕江河流冲积成因.层面埋深4.5020。80m,揭示层厚1.5015.30m,平均7。93m,局部层内夹砂性土层或粘性土层。重型动力触探试验修正后击数6。718。4击,平均11。2击。粉砂岩、泥质粉砂岩2-3(E)灰色、灰白色,成岩程度较深,呈半岩半土状,易扰动,岩芯经扰动呈散砂状,粉砂质结构,局部相变为泥质粉砂岩,层理不明显。层面埋深5.6032.00m,揭示厚度0.6022.0m,平均7.67m。标贯试36、验实测击数53150击,平均89。0击,修正击数平均63。8击。为极软岩,岩体基本质量等级V级。金会区间隧道各段综合地层参数表 表2。3-4里程分段长度m隧道结构地 层主要地质特征围岩分级综合围岩分级ZCK22+332。63ZCK22+540.00207拱顶粉土1、粉细砂1-1粉土1:灰色、稍密,弱透水;粉细砂1-1:松散稍密,中透水;圆砾1-1:稍密密实状,级配良好,强透水。边墙粉土1、粉细砂1-1、圆砾11隧底圆砾11ZCK22+540.00ZCK22+810.00270拱顶圆砾1-1、粉土1粉土1:灰色、稍密,弱透水;圆砾1-1:稍密密实状,级配良好,强透水.边墙圆砾1-1、粉土1隧底圆37、砾1-1ZCK22+810。00ZCK23+110.00300拱顶粉质粘土22、粉质粘土42、粉土1、粉细砂11、含粘性土圆砾2粉质粘土22:褐黄色,硬塑状,微透水;粉质粘土42:灰色,可塑,微透水;粉土1:灰色、稍密,弱透水;粉细砂1-1:松散稍密,中透水;含粘性土圆砾2:中密状,中透水。边墙粉质粘土2-2、粉质粘土4-2、粉土1、粉细砂1-1、含粘性土圆砾2隧底粉土1、粉细砂1-1、圆砾11、泥岩13、粉砂岩21粉土1:灰色、稍密,弱透水;粉细砂11:松散稍密,中透水;圆砾1-1:稍密中密状,级配良好,强透水;泥岩1-3:灰色,半岩半土状,弱透水,工程性质较好。粉砂岩21:灰色,中密砂土状38、,弱透水,工程性质较好.ZCK23+110。00ZCK23+292.246192拱顶泥岩13、粉砂岩2-2、粉砂岩23泥岩13:灰色,半岩半土状,弱透水,工程性质较好.粉砂岩2-2、23:灰色,中密砂土状,弱透水,工程性质较好。边墙泥岩1-3、粉砂岩2-2、粉砂岩2-3隧底泥岩13、粉砂岩2-3泥岩13:灰色,半岩半土状,弱透水,工程性质较好。粉砂岩23:灰色,中密砂土状,弱透水,工程性质较好。YCK22+335。618YCK22+560.00225拱顶粉土1、粉细砂1-1粉土1:灰色、稍密,弱透水;粉细砂11:松散稍密,中透水;圆砾11:稍密密实状,级配良好,强透水。边墙粉土1、粉细砂1-139、圆砾1-1隧底圆砾1-1YCK22+560。00YCK22+820.00260拱顶粉土1、粉细砂1-1、圆砾11粉土1:灰色、稍密,弱透水;粉细砂1-1:松散稍密,中透水;圆砾11:稍密密实状,级配良好,强透水。边墙粉细砂1-1、圆砾11隧底圆砾11YCK22+820.00YCK23+100。00180拱顶素填土2、粉质粘土2-2、粉土1素填土2:松散稍密,工程性质差,弱透水;粉质粘土42:灰色,可塑,微透水;粉土1:灰色、稍密,弱透水;圆砾11:稍密密实状,级配良好,强透水;泥岩1-2:灰色,半岩半土状,弱透水,工程性质较好.边墙素填土2、粉质粘土42、粉土1、圆砾11、泥岩1-2隧底粉质40、粘土42、粉土1、圆砾1-1、泥岩12、粉砂岩2-3粉质粘土42:灰色,可塑,微透水;粉土1:灰色、稍密,弱透水;圆砾1-1:稍密密实状,级配良好,强透水;泥岩1-2:灰色,半岩半土状,弱透水,工程性质较好;粉砂岩23:灰色,中密砂土状,弱透水,工程性质较好。YCK23+100。00YCK23+377。776277拱顶泥岩12、泥岩13、粉砂岩23泥岩12、13:灰色,半岩半土状,弱透水,工程性质较好。粉砂岩2-3:灰色,中密砂土状,弱透水,工程性质较好.边墙泥岩13、粉砂岩23隧底泥岩1-3、粉砂岩2-33) 盾构区间部分地层颗粒分析部分地层颗粒组成表 表2。35项目颗粒组成()6040mm41、4020mm2010mm105mm52mm21mm1。00.5mm0.50。25mm0。250。075mm0.075mm2素填土3。807.005.456.252.756。4516。6514。0037。651粉土0。440.330.060。210。520.605。6626.2166.201-1粉细砂0。000。000。001.080.730.271.0813。8845。4837.4911圆砾0.6529。9825.1712。479。933。055.427。633。721.982.3。2水文地质情况分析本标段主要有三层地下水,如下所述:第一层地下水主要赋存于素填土2中,属上层滞水,该层水量贫乏,42、主要由大气降雨及生活废水补给,通过大气蒸发方式排泄,水位埋深与填土层的厚度有关,无统一水位。第二层地下水主要赋存于圆砾、卵石及砂土层中,属松散岩类孔隙水,具承压性,水量丰富,在丰水期主要为邕江水向地下水补给,而在枯水期地下水向邕江排泄。由于邕江防洪堤的建设,该层地下水与邕江水力的联系趋弱。第三层地下水在里程ZCK23+140至区间终点有揭露,处于邕江高阶地,主要赋存于粉砂岩22、2-3层裂隙中,属碎屑岩类孔隙裂隙层间承压水,主要由大气降雨补给,通过大气蒸发方式及下渗排泄,水位及水量受季节变化、粉砂岩岩面埋深、裂隙发育程度及岩层厚度等因素影响较大,不具统一水位,有承压性,富水性弱.地下水流向自西43、向东基本与邕江流向一样。各土层渗透系数建议值表 表2.36层号岩土名称渗透系数K(m/d)透水性评价备 注渗透试验抽水试验建议值2素填土-0。10弱透水松散稍密21粘土-0。001微透水硬塑状2-2粉质粘土-0。003弱透水硬塑状32粉质粘土0.003-0。005微透水可塑状1粉土0。1-0。512弱透水稍密11粉(细)砂2。06中透水松散稍密1-2粉(细)砂-4.5中透水中密2-1中砂-10中透水松散稍密2-2中砂-9中透水中密3-1粗砂-17中透水松散稍密32粗砂-16中透水中密41砾砂7。2-25中透水松散稍密42砾砂-16中透水中密11圆砾4957.763.870强透水稍密中密12卵石44、-120强透水稍密中密1-2泥岩、粉砂质泥岩-0.01弱透水坚硬土状1-3泥岩、粉砂质泥岩-0.01弱透水半岩半土状2-2粉砂岩、泥质粉砂岩-0。27弱透水密实砂状23粉砂岩、泥质粉砂岩-0。28弱透水半岩半土状4泥煤0.15弱透水坚硬土状1)地表水、地下水的赋存及类型地貌形态主要为侵蚀堆积河谷阶地区,无地表水流;地下水主要有地下水主要分为三种类型:一类为上层滞水,第二类为松散岩类孔隙水,第三类为基岩裂隙水.本站稳定地下水位为67.6768.05m,抗浮水位为75.28m,地下水位高,渗透性强,基坑涌水量大。2)地下水的补给、径流、排泄及动态特征地下水主要受大气降水补给,其次受地表水补给,沿含45、水层渗流排泄。地下水的渗流方向由相对较高水头处向相对较低水头处渗流,流速低,流量小。从地下水位反映的形态看,地势高则地下水水位高,反之则地下水位低.抽水试验成果汇总表 表2.3-7抽水孔号降深次数开始抽水时间累计时间(分)观测孔号与主井距离(m)静止水位(m)稳定动水位(m)降深(m)含水层厚度(m)涌水量(m3/h)渗透系数(m/d)影响半径(m)MAZ3-NWS02112月20日8:30870MAZ3NWS02G15。00 9。122 10。446 1.324 11.70 45。1 59.87 694.7 MAZ3-NWS02G210。00 9。135 10。273 1.138 212月246、1日9:00840MAZ3-NWS02G15。00 9。145 9。951 0.806 11。70 31.5 62。32 436.5 MAZ3NW-S02G210。00 9。143 9.824 0。681 MAZ3-NWS13112月23日10:30900MAZ3NWS13G15.00 9。432 10.682 1.250 11。90 42。6 57。66 615.8 MAZ3-NWS13-G210.00 9。451 10.521 1。070 212月24日9:00870MAZ3NWS13-G15.00 9。425 10。226 0。801 11.90 29.5 60。24 491。7 MAZ47、3NWS13-G210.00 9。463 10。143 0。680 312月25日9:00870MAZ3-NW-S13-G15.00 9.467 9.988 0.521 11.90 19。8 63.76 483.3 MAZ3NWS13G210.00 9。456 9。898 0.442 MAZ3WHS20 120XX年1月9日9:20780MAZ3WHS020G15.00 8.078 11。199 3。121 10.40 51。2 52.04 792。9 MAZ3-WHS020G210。00 8。087 10。781 2。694 220XX年1月10日9:00780MAZ3-WHS020G15.48、00 8。462 10。601 2。139 10。40 39。1 55.64 645.8 MAZ3-WH-S020G210.00 8.128 9。962 1。834 320XX年1月11日9:30780MAZ3-WHS020G15。00 8。428 9。501 1。073 10.40 21.6 58。23 507.2 MAZ3-WH-S020-G210。00 8。439 9。351 0。912 注:渗透系数的计算公式为承压水完整井稳定流计算公式:3)地下水的腐蚀性该场地地下水对混凝土结构具微腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性,对钢结构具微腐蚀性.水腐蚀性综合评价情况一览表 表2。3-849、水样类型取样地点腐蚀性等级判断腐蚀介质对砼结构的腐蚀性对砼结构中的钢筋的腐蚀(I类环境)(II类环境)圆砾层地下水MAZ3NW06S1弱腐蚀弱腐蚀微腐蚀PH值、侵蚀性CO2MAZ3-NW31S1弱腐蚀弱腐蚀微腐蚀PH值、侵蚀性CO2MAZ3-NWS02-S1弱腐蚀弱腐蚀微腐蚀PH值、侵蚀性CO2MAZ3-NW-S13S1弱腐蚀弱腐蚀微腐蚀PH值、侵蚀性CO2圆砾层地下水MAZ3WH-019S1弱腐蚀弱腐蚀微腐蚀PH值MAZ3WH006-S1弱腐蚀弱腐蚀微腐蚀PH值、侵蚀性CO2MAZ3WH-S20-S1弱腐蚀弱腐蚀微腐蚀PH值、侵蚀性CO2MAZ3-WH017S1弱腐蚀弱腐蚀微腐蚀侵蚀性CO250、组排冲河水MAZ3-WH-013S1微腐蚀微腐蚀微腐蚀ZPS1微腐蚀微腐蚀微腐蚀ZP-S2微腐蚀微腐蚀微腐蚀按照国家标准岩土工程勘察规范(GB 5002120XX)(20XX年版)第12.2.2条及第12。2.4条规定进行评定,按长期浸水环境评价,地下水对混凝土结构具弱腐蚀,对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀;按干湿交替环境评价,地下水对混凝土结构具弱腐蚀,对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀。地表水对混凝土结构具微腐蚀,对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀;按干湿交替环境评价,地表水对混凝土结构具微腐蚀,对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀。3、工程筹划3。1总体工程筹划本工程采用一台海瑞克S540盾构机51、和一台中铁装备134号盾构机施工作业,盾构机先从南湖站东端头端下井、组装、始发,向xx广场站方向掘进(右线始发1个月后再始发左线),到达xx广场站西端头后解体、吊出、维修后转场至xx广场站东端头进行二次始发,向会展中心站方向掘进,到达会展中心站西端头后吊出。图3。1-1 区间盾构施工筹划示意3.2施工进度安排南金区间右线计划于20XX年10月25日在南湖站始发,于20XX年3月21日在xx广场站接收;左线计划于20XX年11月25日在南湖站始发,于20XX年4月21日在xx广场站接收。金会区间右线计划于20XX年4月20日在xx广场站始发,于20XX年9月23日在会展中心站接收;左线计划于2052、XX年5月21日在xx广场站始发,于20XX年10月25日在会展中心站接收。3。3管理组织机构本工程采用项目法管理。公司总部与现场管理和组织机构之间为直接领导关系,总部全力支持现场实施项目法管理,项目经理对项目资源全权调配,对总部全权负责。同时,经理部接受总部领导层的业务指导,并获得总部领导层强有力的支持,更好地把领导层、责任管理层与作业层统一组织动员起来。经理部执行有关计划部署、措施安排,在实施的本合同范围内根据业主、监理工程师与总部批准的施工组织设计方案,合理、及时调配和安排现场内物资、资金、人员和设备,在保证安全、质量、工期前提下,优质高效地完成施工任务.盾构掘进期间成立以项目经理为第一53、责任人的施工组织机构,下设六个主要部门,左右线共4个盾构施工队。施工技术部财 务 部安 质 部物资设备部综 合 部项目经理副经理总工程师盾构施工队计划合同部图3。3-1 管理组织机构3。4人员配置两台盾构机施工劳动力配备表 表3。41工 种人 数(单位:人)备 注盾构管理人员队长4管理人员盾构机操作司机4机械工程师4盾构队电瓶车司机8下井口吊装8地面指挥2地面吊装6门吊司机4搅拌站10养道4充电工2机械班电焊工4修理工6电工2综合班二次注浆6贴管片、文明施工6合计1243。5施工设备盾构机后配套设备计划表 表3。51序号设备名称配备数量备注1盾构机2台2龙门吊2台3电瓶车4台4管片车9节5碴车54、底盘22台6碴斗20个7砂浆运输车6台8浆车2台9充电柜9台10冷却塔2台11离心泵2台12拌浆机1台13通风机2台3.6施工场地布置3.6.1施工始发场地布置图盾构始发场地布置主要考虑盾构下井吊装场地布置、1、2号龙门吊轨道梁布置、盾构实验段掘进渣土坑布置、管片堆放场、充电房、机加工棚、搅拌站以及库房的布置,循环水池和废水池的布置,运输车辆进场线路和施工道路硬化等(详见附图1)。3。6.2 中板布置在中板上主要布设中板浆车、隧道内供风风机、冷却塔,如图3。61 所示。图3。6-1 中层板布设3.6。3底板施工场地布置为了保证盾构掘进的效率,加快掘进速度,车站底板上布置两组道岔,车站内道岔应该55、提前布设,根据南湖站车站的结构情况,盾构机后配套从始发井口进行下井组装,将运输轨道布设在临时出土口与小里程吊装井之间,当车站底板完成施工时,立即安排人员进行道岔铺设。1)右线施工电瓶车轨道布置图3。62右线施工电瓶车轨道布置图2)左线始发掘进电瓶车轨道布置图3.63左线始发掘进电瓶车轨道布置图3)左右均进入正常掘进电瓶车轨道布置图3。6-4左右线均正常掘进电瓶车轨道布置图4、端头加固4。1端头地层情况(1) 南湖站大里程端头地层分布从上到下依次为素填土2、硬塑状粘土层21、硬塑状态粉质粘土层2-2、粉土层1、粉(细)砂层12、圆砾层1-1、泥岩层12、粉砂岩层2-2、泥岩层13等,洞门位置主要56、位于粉土层1、粉(细)砂层1-2、圆砾层11。(2) xx广场站小里程端头地层分布从上到下依次为素填土2、硬塑状粘土层2-1、硬塑状态粉质粘土层22、粉土层1、粉(细)砂层12、中砂层21、圆砾层1-1、泥岩层1-2等,洞门位置主要位于粉土层1及粉(细)砂层1-1。(3) xx广场站大里程端头地层分布从上到下依次为素填土2、硬塑状粘土层2-1、硬塑状态粉质粘土层22、粉土层1、圆砾层1-1、泥岩层12、泥岩层13等,洞门位置主要位于粉土层1及圆砾层11.(4) 会展中心站小里程端头地层分布从上到下依次为素填土2、泥岩层1-2、泥岩层13、粉砂岩、泥质粉砂岩2-3等,洞门位置主要位于泥岩层13。57、4.2端头加固方法根据地层的情况和埋深,对盾构进出洞端头左右线洞门的加固方法进行选择,结果如表4.2-1 所示。盾构进出洞端头加固方法 表 4。2-1 位置盾构形式地层分布覆土加固方法南湖站大里程端头盾构始发洞门位置主要位于粉土层1、粉(细)砂层12、圆砾层1-1。9。6m地层加固采用0.6m厚素连续墙+48mm袖阀管(梅花形布置)+降水xx广场站小里程端头盾构接收洞门位置主要位于粉土层1及粉(细)砂层1-1。10。5m地层加固采用两排800650三管旋喷桩(两排)+800600三轴搅拌桩+降水xx广场站大里程端头盾构始发洞门位置主要位于粉土层1及圆砾层1-1。10。6m地层加固采用0。6m厚58、素连续墙+48mm袖阀管(梅花形布置)+降水会展中心站小里程端头盾构接收洞门位置主要位于泥岩层1-3。8.8m地层加固采用1000素桩(一排)+双排42袖阀管注浆(梅花形布置),L=6m、外插510角度环向间距0。5m。+降水4.3施工安排4.3.1工期计划盾构进出洞端头加固工期安排 表4。3-1加固地点时间南湖站始发端头20XX年07月30日20XX年10月09日xx广场站西端接收端头20XX年10月15日-20XX年2月5日xx广场站东端始发端头20XX年12月5日20XX年2月22日会展中心站接收端头20XX年1月20日-20XX年3月20日4.3.2资源配置1) 劳动力计划劳动力具体分59、工如表4。32 所示。表中为每班组人员配置,工地施工采用2班制,在施工中应各司其职,认真负责,相互协作,互相监督。钻孔人员必须作好现场钻孔记录,取得第一手地质资料,以便注浆技术人员根据地质资料及时调整注浆参数.注浆记录人员必须把当班的记录及时整理.司泵人员应随时注意注浆泵压力变化,值班技术员及时记录并根据地质情况调整注浆压力及施工工艺参数. 劳动力配置表 表4.32序号职务、职责人数(人)备注1现场管理人员4两组两班2素墙施工20两组两班3搅拌桩施工12两组两班4旋喷桩施工20两组两班5降水井施工8两组两班6共计64两组两班2) 机械设备计划主要施工机械设备如表4。3-3 所示,本表暂定为一个60、工作面设备配置,根据施工进度及现场实际情况,及时调整设备. 主要机械设备配套表 表4.33序号设备名称规格型号单位数量1HSWG液压抓斗式成槽机BS655台12冲桩机台33BE 500除砂器BE 500台24泥浆搅拌机台25泥浆泵GZB40台46EX3003挖掘机120台27自卸车辆4850吨履带吊50t台19高压旋喷桩机SGP3台410空压机W-2。8台111电焊机台412搅浆机台413三轴搅拌机台114地质钻机TSP70台25、盾构选型5.1盾构机要求及特点拟选盾构机要求具有以下特点:(1)盾构机刀盘驱动功率:电驱动不小于750KW,液压驱动不小于900KW.(2)盾构机刀盘工作扭矩不小于61、5300KN*m,极限扭矩不小于6500KNm。(3)螺旋机工作扭矩不小于130KNm,功率不小于200KW,筒体内直径不小于800mm,螺旋输送机采用双螺旋配置(或具有相应功能的其他设施),具有克服喷涌能力。(4)盾构机的主轴承寿命10000小时,盾构机可掘进约10公里。(5)刀盘采用混合式刀盘布局,且针对xx特殊地质专门改造设计的,结构的强度及刚度大大加强;刀具设计为可更换式,且能够背后拆装。(6)刀盘、密封隔板及螺旋输送机均设有泡沫、膨润土注入管路.(7)配备有稳定翼,可在盾构机壳受力不大,机壳与岩土的摩擦力不足于提供刀盘驱动扭矩的反力时,防止盾构机滚翻。(8)螺旋输送机螺杆可伸缩,能解62、决螺旋输送机的堵塞问题。(9)数据采集处理和远程传输系统,可以实现办公室的掘进工况信息管理。(10)配备了自动定压同步注浆系统,并设有备用的注浆管路。(11)配备自动测量导向系统,可以适时测控盾构机姿态和管片拼装精度.(12)盾构采用中间铰接方式,可适应较小半径曲线的推进转弯。(13)推进油缸设计为可分组独立控制伸缩动作,行程2000mm,满足1500mm管片的拼装要求;辅以配置的超挖刀,可以较好的控制掘进方向和进行纠偏.5.2 盾构机参数及技术性能分析5.2.1 海瑞克S540盾构机主要参数海瑞克S540盾构机主要参数 表5。21名 称项 目技术参数盾构掘进机类型土压平衡盾构 EPB Shi63、eld盾构掘进机型号土压平衡盾构 EPB Shield平均月进度360m/月工程条件最小曲率半径250m最大坡度35埋 深up to 30m地下水位3 bar design pressure地面活载地质情况粉质粘土、粘土、粉细砂、中粗砂、圆砾卵石管片内径外径宽度540060001500mm每环数量最大单块重量6 x 最大3。5t地表沉降允 许允许+10mm/30mm掘进方向误 差水平50mm;垂直20mm开挖直径6,280mm掘进速度不低于6cm/min,每天有20个及以上工作循环能力总推进力35,100kN 350bar前后铰接角1。4o盾构掘进机主机长度8.2m盾构掘进机总长度约80m主机64、功率1,600kVa设备重量土压平衡盾构约320t后配套约198t盾 壳盾壳外径6,250mm土压传感器数量5No。个盾尾密封形式及数量3排盾尾刷刀 盘形式和支撑方式Spoke type with discs长 度750mm转 速04.5rpm刀盘扭矩(额定)5,380kNm脱困扭矩6,930kNm开口率32% 34%刀 具中心刀8把先行贝壳刀周边刀23把先行贝壳刀、5把单刃滚刀刮 刀48把刮刀和8把铲刀切刀高度175mm刀盘驱动刀盘驱动方式液压驱动驱动数量及功率3 No. x 315kW主 轴 承主轴承外径3,000mm主轴承重量约40t主轴承寿命15,000hrs小时主轴承密封寿命典型的磨65、损部件,根据我们过去的经验在正常保养条件下,可以达到6000小时以上减速器寿命10,000hrs小时推进油缸数量行程压力32No。 x 2,000mm x 350bar (Max)铰接油缸数量number行程stroke压力pressure14No。 x 150mm x 300bar (Max)螺旋输送机能 力250m3/hr螺旋外径800mm最大通过粒径尺寸DIA 500mm中心轴直径节距N。A。转 速020rpm脱 困 扭 矩215kNm重量长度25 tons x 12m功 率200kW闸门功率皮带输送机能 力450m3/hr长 度approx 60m皮带宽度800mm皮带速度0-2。5m66、/s功 率30kW管片安装机提升力120kN安装机回转速度0-2rpm (without load)回转角度200o扩展(径向)行程1,000mm移动(轴向)行程Travel stroke (axial)2,000mm每环安装时间30分钟/环, 30min./ring重量、功率约24t, 45kW同步注浆系统型 号2个KSP注浆泵系统注浆管布置及数量注浆管内置于盾尾内,数量为4条+4条备用膨润土注入系统型 号Centrifuge type能 力30m3/hr超前钻机及注浆型 号HBL钻进系统直径diameter长度lengthApprox。100mm diameter x 800mm long67、 约100mm直径x800mm长注浆范围在开挖面区域注浆激光导向系统型 号SLS-SL有效距离200m人 行 闸型 号Double chamber 双舱长 度2,700mm直 径1,600mm工作压力3bar人 数3 + 2 persons人重 量约7t液压油泵推进油缸功率75kW刀盘驱动功率945kW补油泵55kW管片安装机功率45kW螺旋输送机功率200kW螺旋输送机闸功率滤清器功率11kW液压油箱4,000ltrs升变 压 器容 量2,000kVA输入电压/输出电压10kV/400V防护等级IP55空压机型号规格螺杆式空压机数量功率压力1 x 55kW x 7.5bar二次通风容量风管直68、径100m容量,通径 600mm及100m气管拖 车 s拖车数量5No。/ 5节拖车轨距900mm5.2。2中铁装备6250盾构机技术参数表中铁装备6250盾构机技术参数表 表5.22序号参数列表单位备注1整机型号CTE6250开挖直径6280mm刀盘转速03.7rpm最大推进速度80mm/min最大推力3991T整机总长80m主机总长9134mm总重(主机+后配套)500T适用管片规格(外径/内径-宽度/分度)6000/54001500/36mm最大工作压力3bar最大设计压力5bar装机功率1661kW水平转弯半径250m纵向爬坡能力503刀盘(复合刀盘)刀盘规格(直径长度)628015869、0mm旋转方向正反刀盘开口率40%结构总重50T主要结构件材质Q345B泡沫口数量4个膨润土口数量2个主动搅拌臂数量4个4刀具中心撕裂刀中心双联撕裂刀数量4把中心双联撕裂刀高度180撕裂刀撕裂刀数量31把撕裂刀高度180mm切刀切刀数量36把切刀高度130mm边刮刀边刮刀数量8把边刮刀高度130mm喷口保护刀喷口保护刀数量6把喷口保护刀高度100mm保径刀保径刀数量8把外圈梁保护刀外圈梁保护刀数量8+8+整环整环中合金条厚度15mm,每块中数量6条超挖刀超挖刀数量1把超挖量20mm5中心回转接头:泡沫通道数量4道膨润土通道数量2道液压通道数量4道6主驱动驱动型式液压驱动驱动组数量8组预留第9组70、驱动安装位置驱动总功率945kW转速范围03.7rpm额定扭矩6000kNm脱困扭矩7200kNm主轴承直径3061mm主轴承寿命10000h密封型式唇形密封内唇形密封数量3道外唇形密封数量4道7盾体型式被动铰接式前盾规格(直径)6250mm前盾重量51T被动搅拌臂数量4个前盾壳体润滑孔数量6个压力传感器数量5个隔板超前注浆孔数量7个中盾规格(直径)6240mm中盾重量39T超前注浆管数量10个中盾壳体润滑孔数量6个尾盾规格(直径)6230mm尾盾重量33T尾盾密封刷排数3排尾盾止浆板1排紧急气囊密封数量1道盾尾安装间隙30mm单液注浆管数量(42)+2根4用6备注脂管数量12根铰接密封型式一71、道气囊密封+一道橡胶圈密封盾体主要结构件材质Q345B8人舱型式双舱并联主舱容纳人数3个副舱容纳人数2个主舱规格16001700mm副舱规格16001300mm工作压力3bar设计压力5bar刀具运输导轨1道9螺旋输送机螺旋轴型式轴式规格(直径长度)80012500mm节距19个最大通过粒径270490mm最大出渣能力335m3/h3/4充满驱动形式中心驱动驱动组数量1组驱动功率315kW最大扭矩210kNm转速范围025r/min旋转方向正/反闸门数量2道渣土改良注入口9个压力传感器数量2个保压泵接口数量1个伸缩机构1个伸缩长度900mm总重25T低速大扭矩马达1个圆锥滚子轴承2个密封1套172、0管片安装机型式中心回转式抓举头型式机械式驱动马达数量2个驱动功率55kW转速范围02rpm纵向移动行程2000mm自由度数量6个旋转角度200提升力120kN扭矩150kNm总重20T控制方式无线+有线11管片运输小车规格(长宽高)52201660545mm承载管片数量3片负载管片能力15T纵向滑动行程1760mm控制方式无线+有线12管片吊机型式双梁驱动型式链轮链条驱动起吊重量3。22T提升功率3。52kW起吊速度V1/V21/4m/min起吊高度2400mm水平驱动功率1.52kW水平行走速度10m/min卷筒布置型式中置前后拉伸控制方式有线+无线13皮带机倾斜段角度9.5驱动功率37k73、W带速03m/s输送能力450m3/h带宽800mm带长125m14设备桥规格(长宽高)1274148923455mm总重7T15后配套拖车安全通道布置型式外置式净空尺寸18203510mm拖车轨距2180mm编组列车轨距900mm拖车数量6节拖车总重70T16推进系统油缸规格(缸径/杆径)220/180mm推进行程2150mm最大推进速度80mm/min不带行程传感器油缸数量26根带行程传感器油缸数量4根分组型式(上+下+左+右)7+7+8+8最大工作压力35Mpa最大推力3991T17铰接系统油缸规格(缸径/杆径-行程)180/80-150mm不带行程传感器油缸数量14根带行程传感器油缸数74、量4根总拉力14700kN18拖车拖动油缸油缸规格(缸径杆径-行程)13070250mm油缸数量2根19单液同步注浆系统注浆泵型式双活塞注浆泵注浆泵数量2个注浆泵功率30kW注浆能力102m3/h注浆泵出口最大压力60bar注浆口数量4个砂浆罐容量8m3搅拌器功率5.5kWB液泵22.2kW选配B液泵流量2(5-45)L/minB液泵压力10Bar二次补强注浆系统双液注浆泵形式柱塞泵A液泵流量50L/minA液泵压力100BarA液泵功率11KwA液泵搅拌3KwA液搅拌罐1m3B液泵形式螺杆泵B液泵流量525L/minB液泵压力10BarB液泵功率1。5KwB液泵容积1m320膨润土注入系统改75、良膨润土泵型式软管泵改良膨润土泵功率18。5kW注入能力16m3/h最大工作压力16bar盾壳膨润土泵型式软管泵盾壳膨润土泵功率7.5kW注入能力8m3/h最大工作压力16bar注入口数量12个搅拌形式叶片搅拌膨润土罐容量7m3土仓膨润土自动保压系统选配膨润土罐容量1.5m3保压系统型式PI控制聚合物注入系统选配聚合物泵形式螺杆泵聚合物泵功率20.75kW聚合物泵流量2(5300)L/h21泡沫注入系统泡沫泵功率0.75kW泡沫注入量5300L/h混合液泵功率41.5kW混合液泵流量525L/min泡沫发生器数量4个泡沫箱容积1m3混合液箱容积2m3带搅拌22工业压缩空气系统空压机型式螺杆式空76、压机空压机数量2个空压机功率37kW空压机出口压力8bar空压机能力6.5m3/min空气罐容量1m3过滤器A、B两级过滤23工业供水及冷却系统设备要求工业水供应量40m3/h设备要求供水压力26bar额定进水温度28管路直径DN80mm水管卷筒数量2个卷筒水管长度40m冷却系统型式内、外循环内循环冷却水泵型式离心泵内循环冷却水泵功率7。5kW内循环冷却水泵流量30m3/h增压水泵功率11kW24齿轮油系统油泵型式螺杆泵油泵功率4kW油泵压力630bar系统注油量400L25盾尾油脂系统盾尾油脂泵型式气动柱塞泵盾尾油脂泵能力8。25L/min盾尾油脂泵压力315bar油脂桶规格200L26HB77、W密封系统HBW油脂泵型式气动柱塞泵HBW油脂泵能力3.7L/minHBW油脂泵压力350bar油脂桶规格200L27主驱动密封系统油脂系统型式多线式主驱动油脂泵型式气动柱塞泵主驱动油脂泵能力3.7L/min主驱动油脂泵压力350bar油脂桶规格200L28排污系统及独立加水系统主机污水泵型式气动隔膜泵主机污水泵流量800L/min污水泵功率22kW拖车污水箱4m3污水泵2.2kW盾体29保压及呼吸系统保压系统型式PI控制呼吸过滤系统型式活性炭过滤器30二次供风系统风管储存筒数量2个风管储存长度100m风管储存筒吊机功率2.2kW二次通风管直径600mm二次风机型式射流风机二次通风机功率15k78、W通风流量11.2m3/s隧道主风管直径1000mm31聚合物注入系统选配聚合物泵形式螺杆泵聚合物泵功率0。75kW聚合物罐1m332供电系统初级电压10000V次级电压400V驱动电压400V照明电压36V阀控制电压24V补偿装置0.9变压器型式油浸式变压器变压器容量2000kVA变压器数量1频率50HZ电缆箱500m高压电缆截面370+335/3Emm233导向系统型号演算工房精度2秒地面监控系统1套电脑及线路由项目部提供34监视系统1套三台摄像头及一台彩色显示器35通信系统1套7部电话(含3套声能电话)36照明系统照明灯规格218W照明灯数量45盏应急照明灯规格218W带应急装置应急照明79、灯数量15盏37消防系统灭火器类型手提式干粉灭火器数量4个灭火器类型手提式二氧化碳灭火器数量4个38有害气体监测系统监测传感器型式便携式监测传感器数量1个监测气体类型CO2/CO/O2/CH4监测传感器型式固定式监测传感器数量2个监测气体类型H2S/CH439装机功率1661kW刀盘驱动945kW螺旋输送机315kW推进75kW管片安装机55kW刀盘补油泵55kW注浆30kW辅助泵22kW螺旋输送机补油泵11kW液压油箱过滤泵11kW控制油泵11kW空压机137kW空压机237kW膨润土泵18。5kW泡沫混合液泵6kW增压水泵11kW内循环水泵7。5kW污水泵22+2.2kW砂浆搅拌5。5kW80、混合液搅拌4.4kW盾壳膨润土7。5kW齿轮油泵4kW风筒吊机2。2kW进水水管卷筒1。5kW出水水管卷筒1。5kW泡沫泵0.75kW皮带机37kW二次风机15kW管片吊机11kW照明及工控5kWB液泵22.2kW选配聚合物20.75kW选配二次注浆泵11+3+1.5kW5.2。3 盾构机技术分析1)开挖功能 刀盘装在盾构机的最前面,直接与开挖面接触,刀盘配置边缘滚刀5把,先行贝壳刀23把,中心刀8把,刮刀48把,边缘刮刀8把,用来应对土体和素混凝土连续墙.在刀盘面板及周围边最易磨损处,复以耐磨钢板或交叉堆焊硬质合金,以增加刀盘的耐磨性。在刀盘的正面及周边焊接有特制的Hardox 耐磨保护板来81、增强刀盘的耐磨性。图5。21 刀盘示意图刀盘的外径设计为6280mm,比盾体外径大30mm,便于盾构在推进时减少盾壳与围岩的摩擦;刀盘转速为04.5rpm,由液压系统无级调速,在遇到不同地质的情况下,可低速/大扭矩旋转或高速/小扭矩旋转,以满足开挖的需要;刀盘支撑在三排圆柱滚子轴承上,该主轴承是刀盘的关键部位,设计寿命为10000小时;主轴承采用内外共计三道密封,并定时加注油脂,保证密封效果。 刀盘在液压马达(3315KW)驱动下,通过减速器、大小齿轮、三排圆柱滚子轴承的作用来旋转,用以切削土体;刀盘采用面板式结构,刀盘开口率32%34%,切下来的泥土碎石由进碴口进入泥土仓,在泥土仓内由装在刀82、盘后和密封隔板上的搅拌棒对其进行强制搅拌,使其塑流性和不透水性达到最佳状态,经伸在泥土仓底部的螺旋输送机输送出去。泥土仓内设有5个土压传感器和泥浆、泡沫、水的注入口,当切削下来的碴土塑流性和不透水性不能保证泥土仓内的压力平衡及开挖面的稳定时,就及时予以合理的注入,以防产生泥饼,并使碴土顺利的排出.确保刀盘用作的顺利进行。中心注射点通过回转单元将增加一条注入管道,该管道将在靠近开挖舱的中间区域进行注射。这将帮助改进渣土改良,有助于防止渣土在中间部分结泥饼。 泡沫喷嘴如下图所示,对刀盘喷嘴进行了设计改进。一个钢盖子来保护内部的橡胶垫片与开挖材料直接接触。泡沫从橡胶垫片中心喷到开挖面上。这样就降低了83、开挖渣土堵塞喷嘴的风险。图5。22 泡沫喷嘴示意图刀盘设计成盘形结构且带有较宽的进料口。4根辐臂支撑的厚壁法兰与主驱动相连。刀盘在下列的开口边缘备有所需的刀具以便于将挖掘的物料运输到开挖舱:刀盘中心的径向开口边缘和刀盘外圆周的开口边缘,并在中心回转体上配有注射调节土壤介质的通道。2)推进功能 推进系统由沿支承环圆周均匀地安装了32个盾构推进油缸,双联油缸16套(每套两个油缸)。油缸布置与管片分别对应,靠管片的反力实现对盾构的推进,是盾构推进的动力装置,油缸分上下左右四组进行控制,通过调整各组的推进力的大小来控制掘进方向,推进油缸行程全部为2000mm,满足1500mm管片的错缝拼装要求。当刀盘84、遇到意外地下障碍或土壤状况突然变化,使刀盘旋转的液压马达超过许用油压,则刀盘停止转动,此时盾构千斤顶的供油被连锁装置切断,盾构停止推进,待故障排除后,刀盘重新启动,盾构才能继续推进.3)排土功能 螺旋输送机由一台液压马达驱动,前端装在泥土密封仓底部,通过密封隔板向中心倾斜安装。在出土口设有液压油缸控制的闸门和弃土导槽;在螺旋输送机的转动下,刀盘切削下来的泥土和岩石碎块连续不断的向外输送,螺旋输送机的转速为可调的,用来控制排土量,保证土仓压力,保证开挖面的稳定;在螺旋输送机上装有泡沫及泥浆管路,减少阻力延长寿命。在螺旋输送机上安装有两个土压传感器测量压力变化情况,便于控制土仓压力,安装了螺旋输送85、机保压泵,防止发生喷涌导致土仓泄压,使排土顺势流畅。 螺旋输送机的进碴门和出土闸门分别由两个液压油缸控制,出土闸门防水也密封,其开口度可根据需要任意调节,且在断电的情况下,可自行关闭,确保安全.4)拼装功能 管片拼装机为环形结构,由盾构支承环加强圈上的二根横梁支承,拼装机可在横梁上移动,拼装机回转由两台液压齿轮马达和小齿轮驱动,拼装机平移、伸缩由液压油缸操纵控制。管片拼装机有6个自由度,确保管片的旋转、升降、移动、俯仰、側倾和摇摆的各基本动作而进行最终的定位;其油缸举升行程和纵向移动行程分别为1000mm和2000mm,完全可以满足1500mm管片错缝拼装。管片拼装机通过夹紧机构将管片夹起,完86、成管片的粗定位和微调整定位,再通过螺栓方式完成管片间的纵向连接和环间的连接. 管片拼装机具有自动锁定功能,即当液压系统失压时,液压马达上的制动器可以实现自动锁定。5)注浆系统 盾构同步注浆系统采用2个双活塞注浆泵,共有4个独立压力出口,分别安装在后配套右侧,每个压力出口直接接在注浆管上,由压力传感器监控其运转情况.注浆泵的注浆量可以由带有流量计的液压泵根据需要来设定。图5。23 KSP类型砂浆泵示意图6)泡沫发生系统 泡沫发生系统由以下部件组成:在刀盘上设有8个泡沫注入点,土舱压力板上有4个注入点、螺旋输送机上有4 x 2个注入点、1个水泵7m3/hr (离心式)、1个 泡沫泵 300ltr。87、/h (螺旋式)、混合液控制装置、压缩空气控制装置、4个泡沫发生器、测量装置及其控制、用水冲洗时的切换装置。图5.2-4 注射喷嘴示意图7)油压控制系统油压控制系统根据施工要求合理配置,主要用于刀盘的驱动和推进系统、螺旋输送机、管片拼装机及铰接装置等,集中供油装置设在后方台车上。供油装置设有过滤系统,其过滤精度达6u。 8)电气控制系统电气控制系统由高压电缆卷筒、高压电缆及快速接头、变压器、配电盘等组成。配置在便于操作、检查、维护的位置,均具有防水、防滴、防潮、防尘和防振的特点,具有接地保护、安全警报、自动互锁、漏电保护、过电流、短路保护等功能,可实现高压电缆的快速收放,保证供电的安全。9)控88、制系统盾构控制系统由PLC和1台监控计算机组成主机系统,配有专门的数据获取处理软件,远程监控终端分布在盾构内及后方台车上,每台远程终端配置小型PLC,主机和远程终端的通信采用总线方式。 盾构工作分盾构掘进、管片拼装及停止三个阶段,盾构掘进时,可采用自动控制模式和手动模式,即根据推进速度及土仓压力自动或手动改变螺旋输送机转速以改变排土量来维持土压平衡的控制模式。盾构配置较多的传感器,主要有土压传感器、油压器、行程仪、刀盘、螺旋输送机测速仪等,还配有压力、温度继电器。监控计算机,采用触摸式控机,以掘进施工操作、管理、监视为目的,主要功能有数据显示、数据保存、数据处理、数据设定、报警等。计算机屏幕为89、直观菜单显示,有多幅画面供盾构司机选择,并有打印功能。5。3 关键参数计算盾构基本参数确定 1)盾构外径 说明:D为盾构外径、D0为管片外径 X为盾尾间隙、t为盾尾厚度。 经计算得出: 盾构支撑环外径为:6240 mm盾构切口环外径为:6250mm刀盘开挖直径为:6280 mm2)盾构推力计算 式中:F1为盾构外壳与土体之间的摩擦力 F2为刀盘上的水平推力引起的推力 F3为切土所需要的推力 F4为盾尾与管片之间的摩阻力 F5为后方台车的阻力 经计算:总推力F=2067.34t3)盾构扭矩计算 盾构配备的扭矩主要由以下九部分组成。在进行刀盘扭矩计算时:式中:M1为刀具的切削扭矩M2为刀盘自重产生90、的旋转力矩 M3为刀盘的推力荷载产生的旋转扭矩 M4为密封装置产生的摩擦力矩 M5为刀盘前表面上的摩擦力矩 M6为刀盘圆周面上的摩擦力矩 M7为刀盘背面的摩擦力矩 M8为刀盘开口槽的剪切力矩 M9为刀盘土腔室内的搅动力矩经计算:总扭矩 M=443。24t*m推力和扭矩的选取及验证土体中掘进:推力F=2067.34t,扭矩T=427.7tm 由于盾构在施工中经常需要纠偏、转向,因此盾构的推力实际上要比计算出来的大,按照经验数据,盾构实际配备的推力为计算值的1.5倍,则F=3101.01t。 按经验公式:=19534687.5t式中:为经验系数,按下图取5001200 D 为盾构外径,D =6。291、5 m中铁装备6250盾构机设计总推力为3991t、海瑞克S540盾构机设计总推力为3510t,既大于理论计算值,又处于经验计算值之间,说明盾构机的推力是足够的.当用刀盘扭矩的经验公式计算刀盘扭矩时T=D3式中:扭矩系数,取=1。8 T=1。86.253=441.6 tm 本标段投入的中铁装备和海瑞克盾构机,其额定扭矩分别为600 tm、538 tm ,最大扭矩720 tm、693tm ,可同时满足理论计算及经验计算的要求。图5。3-1 盾构外径示意图5。4 盾构适应性分析5.4.1 针对本工程地质特点的改造1)有效改善碴土的设计盾构机配备有泡沫和膨润土添加系统,可通过刀盘面板上8个孔道、土仓92、隔板上4个孔道,及螺旋输送机筒壁3个孔道分别或同时向开挖面、土仓、螺旋输送机内部多方位地注入泡沫或膨润土,并且在刀盘背面和土仓隔板上各安装了4根搅拌臂,用于改善碴土的塑流性和防止泥饼的产生。2)耐磨性的加强刀盘母体采用耐磨性、焊接性、冲击韧性极好的16MnR材料制作,在刀盘外缘设有三圈可更换的耐磨条,面板外缘和正面也用了高硬度耐磨焊丝拉网堆焊了5mm厚的保护层,极大地提高了刀盘母体的耐磨性,同时,所有齿刀和刮刀镶装了用高强度合金钢制成的刀头,完全可以满足在本区间掘进中对刀盘耐磨性高的要求。土仓仓壁和螺旋输送机的筒壁均采用耐磨材料制作,在螺旋输送机的入口处、叶片和轴,盾体切口环外缘等易磨损部位也93、都堆焊有耐磨层,大大提高了这些部位的耐磨性.3)有良好的防水性能和有效地防喷涌措施盾构机采用了轴式螺旋输送器,在卸土口处配备有双开门装置和保压泵装置,完全满足本工程在不良地质条件下掘进时发生涌水、涌泥时保压掘进的需要。另外螺旋输送机具有断电自动关闭功能,避免了在突然断电的情况下,隧道内涌水的可能。 针对本区间圆砾地层容易出现的喷涌现象,我们在配备保压泵的同时,增加了双螺旋装置,两者进行互补作业,保证施工安全.5。4.2 适应小曲线半径掘进的设计和满足管片拼装的要求1)盾构的中盾和盾尾采用铰接装置,设计最小转弯半径为250m,可满足较小半径曲线的推进转弯和纠偏。 2)推进油缸设计为可分组或单个控94、制伸缩动作,行程为2000mm,管片拼装机沿隧道轴线运动行程2000mm,旋转角度200,可保证封顶块在任何位置时管片错缝拼装的需要,满足本工程1500mm管片的拼装要求。5。4.3 满足本区间掘进安全性要求满足本区间掘进安全性要求,主要从地面沉降控制及隧道掘进轴线的精确性两方面来考虑:1)为了满足地面最大隆陷值控制在+10mm,-30mm范围内的要求,在盾构机改造中考虑了: 在土仓中安装了5个土压传感器,它能准确地监测出开挖面各方位的水土压力,并实时显示在盾构机控制室的操作面板上,以便使操作人员根据需要,合理地选择掘进参数,确保盾构机在土压平衡模式下的安全掘进. 在4个注浆管路的末端安装了浆95、液压力传感器,它能实时检测注浆各部位浆液的压力变化情况,并将此压力信号转换成电信号以数字形式显示在注浆机的控制面板上。以便注浆操作人员根据注浆压力的变化情况,通过自动或手动控制注浆量,使管片与隧道的环向间隙能够及时被浆液填充。 2)为了将隧道掘进轴线偏差控制在50mm以内,在机器的设计上考虑了: 此盾构机采用先进的姿态测量系统和姿态显示系统,直观地显示出盾构机的姿态,以及自动计算出实际值与理想值的偏差。 推进油缸分成上、下、左、右4组,各组油缸的压力和行程能被检测和显示在控制室的操作面板上,并且可以通过控制室的操作旋钮分别调整各组油缸的伸出速度和伸出量。5。4。4 满足本区间掘进可靠性要求针对96、本标段的施工特点、难点,本盾构机具有以下可靠性,可保证盾构机在本标段顺利施工. 1)为了降低土质的粘附性,提高碴土的塑流性,设有碴土改良系统,主要由泡沫、膨润土注入设备组成. 2)螺旋输送机出碴口设置液压油缸控制的闸门,随时可以关闭闸门,将开挖面与隧道隔开,防止盾构机前面的地下水和流砂涌入隧道.设置有手动控制和在停电等紧急情况下自动关闭闸门的两种控制模式。3)数据采集系统灵敏可靠,能将盾构机姿态、推进力、刀盘扭矩、推进速度、螺旋输送机转速等参数准确地进行检测,并通过数据处理传输系统进行高效可靠地处理和存储,最后通过各种数字或图表形式显示出来。当以上过程中出现故障时,可通过在其上安装的故障自动诊97、断系统进行故障自动检索和显示。 4)激光导向系统,有足够的掘进方向检测能力及纠错能力,能在各种高温、高湿度、高粉尘,振动等恶劣环境下高效可靠地运行,并具有较高的灵敏度和极小的误差.完全能够满足盾构机姿态控制精确度高的要求。 5)盾尾设置三道钢丝刷,可通过自动和手动两种模式向盾尾密封处的环型空腔中注入专用密封油脂,以及通过改变油脂注入的压力和数量,保证盾尾的密封效果及可靠性。5。4.5 符合环境保护要求的设计特点1)地表建筑物保护盾构机具有土压平衡掘进模式,可实现地表沉降控制,保护地表建筑物。本区间地表建筑物密集,地表沉降要求高。对于控制地表沉降,盾构机具有以下设计特点: 盾构机能够在土压平衡模98、式下掘进,能有效的稳定开挖面地层,通过同步注浆保证掘进后管片外表面与隧道壁的环向间隙能够及时得以填充。 通过在土压平衡模式下掘进时使用保压泵和双螺旋输送机双开门装置对出土的控制,可以有效防止地下水流失,避免地下水流失造成的地面沉降. 通过土仓密闭设计及辅助保压系统,在刀具更换等情况下也可保证掌子面的稳定。2)消耗的材料具有环保特点:盾构机使用的主轴承密封油脂、盾尾密封油脂均具有生物可降解性(污染物被微生物以及其他生物降解的可能性)和无毒性,泡沫剂在使用后的一天内即可自行分解,属于绿色环保材料,其环保性能完全符合国家标准.5。5同类型地质成功案例(1) 成都地铁3号线2标该标段隧道穿越的地层主要99、为砂卵石地层及泥岩地层,始发地质为全断面强中风化泥岩,采用安装滚到的刀盘,目前正在掘进,掘进过程中,盾构机的各项参数非常正常,推力在1000T1400T,扭矩在2000KNM以下,上部土压力控制在0。08MPa-0.11MPa,泡沫用量每环40KG左右,掘进速度在6cm/min。(2) 成都地铁2号线3标该标段隧道穿越粘土、粉质粘土、全强中风化泥岩,配置安装撕裂刀的复合式刀盘,目前正在掘进,盾构机各项参数正常,推力在1000T1400T之间,扭矩在3500KNM5000KNM之间,最上部土压力控制在0.1MPa-0。12MPa,泡沫用量100KG/环,掘进速度5cm左右.(3) 成都地铁4号线100、7标该标段地层主要为泥岩和富水砂卵石互掺,目前两条盾构区间均已贯通,在掘进过程中刀盘扭矩始终控制在2600-3800KN*M之间,土仓压力控制在0。11MPa,刀盘转速1.0rpm,推力在6901000T,推进速度每分钟控制在3cm7cm之间,根据本区间的掘进,盾构施工非常顺利,未发生喷涌或土压力控制失控的状况,地表建构筑物和管线都得到很好的保护,也最大程度地保护了成型隧道的施工质量。(4) 沈阳地铁2号线3标该标段的主要穿越地层为粉质粘土、粘土、砾砂、圆砾等地层,目前隧道已经贯通.在掘进过程中,刀盘的扭矩始终控制在4370KNM之下,平均日最高掘进在24米,各项施工参数均正常,施工非常顺利,101、并未发生螺旋机喷涌的现象,最大程度地保证了土压的稳定,地表建构筑物、道路和管线都得到了很好的保护,进一步保证了成型隧道的施工质量。(5) 成都1号线工程实例在成都1线,海瑞克有8台盾构(7 EPB 和1台混合式)应用,采用的闭式刀盘设计。这些盾构达到了较高的掘进进尺。平均周进尺在60 100m,最高进尺达到近140m.在成都1#线,海瑞克盾构显示了该种刀盘设计是适用于该种地质条件并且可以很好的控制沉降.此外,施工期间正确的操作,良好的地质改良及规范的维修保养,这些设备可以达到很高的掘进进尺。S401 (中铁隧道)施工成都1线隧道贯通 S365(13局)施工成都1线隧道贯通5.6专家建议和结论5102、.6.1本公司专家建议和结论通过本公司盾构专家和专业人士对本区间盾构机选型的讨论研究,形成建议如下:1) 本公司投入的中铁装备设计制造的6250复合式土压平衡盾构机和海瑞克6250土压平衡盾构机,基本满足本区间的施工要求,可以用于本区间的盾构施工。2) 根据公司对xx地层进行分析,xx地层有两大特点,一是存在泥岩,盾构在这种地层掘进非常顺畅,目前国内外大部分的盾构机都能满足要求,所以盾构机在此地层中掘进施工风险将会非常小;二是圆砾层,这个地层不同于北京和成都,北京和成都的砂卵石地层比较密实,有一定的自稳性,对盾构施工要求不是很高,而xx的圆砾层非常松散,没有自稳时间,假如渣土改良达不到非常好的103、效果,那么很容易出现喷涌事件,所以防喷涌成为盾构施工的首要问题,针对这种地层,盾构机的选择是关键,需要认真分析,目前公司选择的盾构机,可以有效地减少此类事故的发生,达到安全生产的目的。3) 根据xx地层的特殊性,必须有防喷涌措施,根据国内外盾构机防喷涌的经验,目前有两种方式,一是采用增压装置,保证土仓内压力稳定,但是具体效果如何,还需要进行考察认证才能确定。二是,采用双螺旋机模式,这种方法在xx这种圆砾层中掘进应该会有较好的效果.本区间穿越全断面圆砾层南金区间约有70米,金会区间有230米左右,穿越的距离还是挺长的,所以采取一定的措施是非常必要的。4) 刀盘和盾构机必须有耐磨措施,降低土体对盾104、构机的磨损。5) 根据对xx其他标段盾构选型的了解,在xx市场上的盾构机刀盘扭矩要大,刀盘开口率要大,同时业主也在合同内要求了盾构机的相关参数:刀盘扭矩正常情况下不小于5300KNM,极限状态下不小于6500KN*M;刀盘的驱动功率:电驱动不小于750KW,液压驱动不小于900KW;螺旋机扭矩不小于130KNM,功率不小于200KW,筒体内径不小于800mm。6) 海瑞克6250土压平衡盾构机在进场后必须组织公司设备专家对此盾构机进行系统分析和诊断,针对各个部位出现的故障,认真进行维修保养,盾构机维修之前,必须上报有针对性的专项维修改造方案。7) 盾构机维修组装完毕后(包括新购盾构机),召开专105、家评审会,经公司设备、技术专家验收,确定无故障后方可始发。5.6.2 外部专家评审意见20XX年5月15日上午,轨道公司主持召开了xx市轨道交通1号线土建施工15标盾构选型专家评审会,会议邀请了相关专业的6名专家,建设、设计、咨询、勘察、监理、施工等单位代表参加了会议,进行了沟通.经认真的讨论和审查,专家组形成如下意见: 经改造维修的海瑞克和新造的中铁装备的两台复合式土压平衡盾构机适应本标段施工,方案基本可行。 专家建议:盾构机需配备防喷涌装置;刀盘、刀具、螺旋机的耐磨性进一步加强。图5.61 盾构选项专家评审意见图5。61 盾构维修改造专家评估验收意见5。7 盾构机针对本工程地质特点的改造(106、1)我们投入的两台盾构机在改造前期充分考虑了xx地区复合地层的特点,扭矩大、推力大,可以满足xx各种粘性大砂土层和各种较硬土层的盾构工程。(2)有效改善碴土的设计本盾构机配备有泡沫和膨润土添加系统,可通过刀盘面板上8个孔道、土仓隔板上4个孔道,及螺旋输送机筒壁3个孔道分别或同时向开挖面、土仓、螺旋输送机内部多方位地注入泡沫或膨润土,并且在刀盘背面和土仓隔板上各安装了4根搅拌臂,用于改善碴土的塑流性和防止泥饼的产生。(3)耐磨性的加强刀盘母体采用耐磨性、焊接性、冲击韧性极好的16MnR材料制作,在刀盘外缘设有三圈可更换的耐磨条,面板外缘和正面也用了高硬度耐磨焊丝拉网堆焊了5mm厚的保护层,极大地107、提高了刀盘母体的耐磨性,同时,所有齿刀和刮刀镶装了用高强度合金钢制成的刀头,完全可以满足在本区间掘进中对刀盘耐磨性高的要求。另外,土仓仓壁和螺旋输送机的筒壁均采用耐磨材料制作,在螺旋输送机的入口处、叶片和轴,盾体切口环外缘等易磨损部位也都堆焊有耐磨层,大大提高了这些部位的耐磨性。(4)有良好的防水性能和有效地防喷涌措施本盾构机采用了轴式螺旋输送器,在卸土口处配备有双开门装置和保压泵碴装置,完全满足本工程在不良地质条件下掘进时发生涌水、涌泥时保压掘进的需要.另外螺旋输送机具有断电自动关闭功能,避免了在突然断电的情况下,隧道内涌水的可能。针对本区间圆砾地层容易出现的喷涌现象,我们在配备保压泵的同时108、,增加了双螺旋装置,两者进行互补作业,保证施工安全。5.8盾构机性能对比及海瑞克S540盾构机履历盾构机性能对比表 表5。8-1序号项目S540盾构机性能招标人要求1盾构机掘进里程海瑞克S540累计掘进1707米累计掘进长度须不超过4000m2刀盘驱动刀盘驱动采用8台液压马达驱动,驱动电机功率3x315KW盾构机刀盘驱动功率:电驱动不小于750KW液压驱动不小于900KW。3刀盘扭矩刀盘额定扭矩5380KN.m,脱困扭矩6930KN.m盾构机刀盘工作扭矩不小于5300KN。m,极限扭矩不小于6500KN.m.4刀具刀盘配置边缘滚刀5把,先行贝壳刀23把,中心刀8把,刮刀48把,边缘刮刀8把盾构109、机采用剪切为主,滚刀为辅的刀盘刀具配置方式5螺旋机S540螺旋机脱困扭矩215KN.m,驱动电机功率200KW,筒体内径820mm螺旋机工作扭矩不小于130KN.m,功率不小于200KW,筒体内直径不小于800mm6防喷涌措施螺旋输送机已改成双螺旋,由中铁装备进行改造螺旋输送机采用双螺旋配置(或具有相应功能的其他设施),具有克服喷涌能力。7刀盘、螺旋机耐磨措施已按方案进行维修。刀盘更换切口耐磨环盾构机刀盘和螺旋机必须有可靠的耐磨措施8二次注浆设备配置电动液压双液注浆泵1台(气动注浆泵)盾构机拖车需加配独立的二次注浆设备(具备注单、双液浆功能)9泡沫、膨润土系统泡沫系统配置螺杆泵1台,膨润土系统110、配置螺杆泵、叶片泵各一台渣土改良系统(加泥、膨润土、高分子)10换刀人孔闸具备进仓换刀作业。由挖掘仓、工作仓、主仓和前仓组成盾构机必须具备完善的压力进仓作业措施.此盾构机是集团公司20XX年1月由德国海瑞克公司针对北京地铁9号线4标设计制造,盾构区间主要穿越卵石地层,后因施工方案调整(方案更改为暗挖),所以盾构机在此区间共掘进230米,随后在哈尔滨地铁1号线8标盾构区间掘进,先在出入段线掘进了520米,随后在西客站一号线联络线掘进,该区间共长957米,所以该盾构机到xx项目部前,累计掘进1707米。盾构机在两处区间掘进过程中,各项技术参数稳定,机械设备运转良好。海瑞克S540盾构机履历表表5.111、8-2序号区间掘进里程主要掘进地层1北京地铁9号线4标230m卵石地层2哈尔滨地铁1号线8标太平桥出段线520m粉质粘土3哈尔滨地铁1号线8标西客站-1号线联络段区间957m粉质粘土4合计掘进里程1707m5。9盾构机双螺旋改造方案及实施(1)原螺旋机设计为带式螺旋轴,后在哈尔滨将螺旋轴改造成轴式,结构可伸缩。对比S385、S401双螺旋结构设计,S540伸缩筒节前的法兰厚度为65mm,比S385的80厚稍弱,同时S540伸缩长度为1000mm,比S385的750mm长,负载能力相对较差,结构强度相对较弱。若该单螺旋机改造成为双螺旋结构的一级螺旋机,理论上海瑞克结构可以满足强度载荷需要。(2)112、S540双螺旋改造的部件:1)一级螺旋机-使用原螺旋机作为一级螺旋机。2)采购中间联接关节轴承。3)第二级新做螺旋机800,210KNm(中铁装备方案设计),包括驱动装置,螺旋轴,各筒节,出渣门,减速机、马达、轴承两个、唇形密封。 液压部分:增加液压泵、电机200KW、11KW补油泵、联轴器、钟形罩、减震条、恒功率控制阀组、双速阀、冲洗阀、后料门控制阀组、高低速控制组、后料门油缸2根、增加泵站等所需的液压管路. 电气部分:增加200KW电机星三角启动、接触器交流线圈、3极星型连接件、电源连接线、辅助触点、时间延迟辅助触点、塑壳断路、电气耗材(电线、电缆、端子等)、接近开关、11KW电动机保护断113、路器、交流接触器、瞬时辅助触点。 流体部分:增加油脂分配器、控制球阀、柱塞器4)皮带机倾斜段改短后移,角度发生变化。具体长度及角度需现场测量及重新模拟后确定.5)因第二级螺旋机负载加在设备桥上,设备桥结构强度需加强,同时因增加二级螺旋,原管片吊机需不能通过皮带机料斗及二级螺旋到达三片管片小车位置(如图5。9-1所示),所以要加长设备桥长度,调整管片吊机及倾斜段皮带机,减小料斗宽度,使得管片吊机可通过皮带机,该方案造价较低。此方案需加长设备桥、设备桥加支撑结构、调整改造倾斜段皮带机、加长设备桥后需变更的液压管路。如图5。9-2所示.原管片吊机电机位置无法通过皮带机料斗位置图5.91图5。926、114、盾构始发6。1始发流程始发托架安装盾构机下井组装、管路连接盾构机空载调试安装反力架洞门凿除洞门密封负环管片安装、盾构机负载调试盾构机掘进、管片拼装盾尾通过洞门后的密封注浆托架定位测量洞门测量盾构机姿态复测盾构始发端头加固图6。11 盾构始发流程6。2 周边环境核查、监测盾构始发前一个月对始发段隧道范围内的所有地下管线、地面建构筑物进行核查;盾构始发前一个月内测出监测点初始值,布设监测点用全站仪在现场按设计里程及坐标确定隧道轴线位置.在地面上布置平行于隧道轴线的沉降监测点和垂直于隧道轴线的沉降监测点,离出发井30m范围内纵向观测点每6m间距,横向观测点25m间距,每15米布设一个沉降监测断面;3115、0m范围以外纵向观测点以15m间距,横向观测点以25m间距,每45m布设一个沉降监测断面。6.3始发托架安装在后配套吊入始发安装位置后,依据隧道割线始发的位置推算定出盾构始发姿态的空间位置,然后推出始发架的空间位置。在始发台安装位置进行抄平,利用垫薄钢板调节始发托架的标高,达到要求的位置。盾构始发之前对始发台两侧进行必要的加固,利用预埋在车站底板的钢板与始发托架进行焊接,并利用H型钢进行两边支撑,保证左右稳定。盾构机与始发托架接触处焊接防扭转牛腿,以防止盾构始发阶段由于盾构机刀盘受到土体的反力而发生盾体的滚动。始发台的安装高程根据端头地质条件进行抬高2cm.1) 托架安装盾构机后配套台车吊装下116、井后,拆除始发井内轨道及马蹬,清除始发井底板杂物和积水,在底板上铺设一层钢轨,钢轨铺设方向垂直于隧道中心线,间距300mm。钢轨上方放置始发托架,按照测量放样托架中心线必须与隧道中心线重合,托架底部处于同一标高,局部不平整处用钢板衬垫,托架尺寸96153850mm,端部距洞门400mm。托架两侧采用H型钢进行支持加固(左侧4.225米4根,右侧2。075米4根).图6。31 始发托架横断面示意图图6。32 始发托架平面示意图图6.33 始发托架细部图6.4盾构机及后备套下井组装、调试6.4。1盾构机及后配套下井施工轨道铺设完毕后对轨道断面进行检查,确保电瓶车和后配套台车顺利通过.1)电瓶车吊装117、下井电瓶车用吊车从盾构始发井吊装下井,并通过施工轨道驶入车站。2)后配套台车吊装下井后配套台车用吊车从盾构始发井吊装下井,并用电瓶车拖入车站;后配套台车的吊装顺序为:5、4#、3#、2#、1台车。3)盾构机主体吊装下井后配套台车吊装完毕即开始盾构机主体的吊装下井,盾构机以刀盘、前中盾、尾盾的形式吊装下井,并进行井下组装。电瓶车下井台车下井桥架下井螺旋机下井中盾下井前盾下井刀盘下井拼装系统下井盾尾下井始发反力架下井安装图6.41盾构机及后备套吊装顺序图施工轨道铺设完毕后对轨道断面进行检查,确保电瓶车和后配套台车顺利通过。4)电瓶车吊装下井电瓶车用吊车从盾构始发井吊装下井,并通过施工轨道驶入车站;118、5)后配套台车吊装下井后配套台车用吊车从盾构始发井吊装下井,并用电瓶车拖入车站;后配套台车的吊装顺序为:台车4台车3台车1台车2盾体连接桥架台车5图6。42 后配套台车的吊装顺序6)盾构机主体吊装下井后配套台车吊装完毕即开始盾构机主体的吊装下井,盾构机以中盾、前盾刀盘、管片拼装机、螺旋出送器、盾尾的形式吊装下井,并进行井下组装盾构机下井的吊装顺序为:管片拼装机机盾尾中盾螺旋输送器前盾刀盘图6。4-3 盾构机主体下井的吊装顺序7)盾构机吊装下井组装、调试时间从始发前一个月进行,时间为2030天。6.4。2盾构机组装前盾安装中盾安装拼装机及拼装机导轨安装盾尾安装刀盘安装螺旋输送机安装桥架和双轨梁安119、装后备套与主机连接图6.4-4 盾构机组装顺序图6.4.3盾构机调试盾构机始发掘进前进行全面系统调试,确保盾构机处于完好待机状态。调试项目见表6。41所示。盾构机调试项目表 表6。4-1序号项目内容结论1刀盘两档正反转2螺旋机伸、缩、转动3进出土闸门开启、关闭4推进千斤顶伸、缩5管片拼装机正、反转及轴向移动6管片输送机轴向移动、起重机动作7泡沫试喷全部喷孔8盾尾油脂试注9储浆罐转动螺旋叶片10注浆泵启动11皮带输送机启动12盾构测量系统显示13冷却循环水开启14空压机启动15油脂泵启动6。5反力架的安装在盾构主机与后配套连接之前,开始进行反力架安装。在安装反力架时,反力架端面与始发台水平轴垂直120、,以便盾构轴线与隧道设计轴线保持平行。反力架的结构型式见图6。5-1所示。图6。51 反力架装配示意图1)反力架加工后进行试拼装合格并检查平整度合格后方可使用。2)安装反力架前,先将反力架位置定位,然后分节安装反力架部件并调节好位置。3)定位反力架,利用垂线和全站仪测量调整反力基准环平整度,使基准环与隧道中心线水平轴垂直,调整好后将反力架与中板和底板的预埋件焊接固定。6。5.1 反力架定位利用垂线和全站仪测量基准环的垂直度,并使基准环端面与始发托架中轴线垂直;6。5.2 反力架安装1)反力架定位好以后,分节安装反力架部件,并调节好位置;2)始发反力架支撑采用2根609mm,t16mm钢管进行支121、撑,角度分别为45和35,支撑下部采用钢筋混泥土反力墩为支撑点;在底板上植入25mm钢筋、植入深度15d(375mm)、钢筋间距300300mm;反力墩长3173mm、高800mm,反力墩中分别预埋两块厚20mm800*800的钢板预埋件.具体尺寸见图6.52所示;图6.5-2 反力架反力墩配筋示意图3)反力架左右两侧各采用两根钢斜撑支撑,钢管斜撑两端通过斜三角反力墩与反力架及底板连接;4)为加强反力架的稳定性,对安装好的反力架用型钢和钢管进行支撑:反力架两立柱上部用两组型钢支撑在车站主体结构中板上;反力架两立柱分别在中下部和中部位置设置两组型钢斜撑,斜撑固定在车站底板上;反力架底部横梁水平设122、置五组型钢支撑,固定在车站工作底板端墙上;反力架侧部用型钢与车站侧墙固定,防止反力架在反力作用下偏移。5)反力架及其支撑的安装开始于盾构机吊装下井之后,时间为4天。6.6始发洞门准备6.6.1 钻孔检测用风钻钻5个观测孔,孔位见图6.61洞门检测孔位图,每孔的流水不超过30L/h(通过观测流水不成线),允许凿除洞门。图6.6-1 洞门检测孔位图6.6.2洞门凿除洞门采用人工凿除,凿除时按先上后下、先中间后两侧的顺序进行。洞门凿除顺序见图6.6-2洞门凿除顺序示意图。图6.6-2洞门凿除顺序示意图图6.6-3 洞门凿除范围横剖面图1)洞门凿除的时间为: 盾构始发前7天;2)因始发端头连续墙设计为123、:800mm厚迎土面玻璃纤维筋+被土面钢筋+C35水下砼;强度等级过高对盾构机刀具磨损过大,综合考虑洞门人工凿除500mm,预留300mm为盾构掘进刀具切除,如图6。63所示;3)将洞门周围钢筋沿洞门圆周方向切割修整圆顺,凿除完毕后,用风镐修整洞门周圈混凝土面,使洞门周围圆顺。6。6.3洞门凿除过程紧急安全预案发现有异常情况后,迅速用木板和钢管撑住,防止土体坍塌。然后尽快从围护桩外进行注浆加固.发现洞门土体有坍塌预兆,如:开裂、鼓肚、掉碎石块等,迅速将刀盘推向掌子面,顶住土体,确保洞门掌子面稳定。1)洞门凿除施工安全要求电焊工、架子工等所有特殊工种必须持证上岗;距洞口2m处,设立安全警戒线;在124、剔除洞门上不稳定的混凝土保护层时,注意有无大块下滑,如有大块滑移迹象,及时通知值班技术人员,现场分析有无安全隐患;对检测孔24小时现场观测,如果有泥沙或大水流出,用事先准备好的棉纱和木楔封堵检测孔;作业人员佩带好安全帽、安全带、工作服、绝缘鞋、防护罩等;凿除后,如果盾构机不能及时始发,派专人观测洞门土体变形情况,同时作好地面沉降监测,如果地面沉降超过30mm,启动应急措施;在洞门凿除前5天至盾构始发通过端头区的时间内,加强始发端头降水。2)文明施工和环保要求注意及时清理现场的垃圾;端头地面的沉降不得超过30mm;尽量确保噪音在6:00-22:00小于75dB,22:00-6:00小于55dB。125、6.6。4洞口密封的安装洞口密封采用折叶式密封压板如图6.6-4所示,安装如图6。65所示。割线始发,在洞门左上角位置间隙增加,现场根据实际间隙调整折叶压板的长度,防止失效。其施工分两步进行,第一步在始发端墙施工工程中,做好始发洞门预埋件的埋设工作,预埋件必须与端墙结构钢筋连接在一起;第二步在盾构正式始发之前,清理完洞口的碴土,完成洞口密封压板及橡胶帘布板的安装。图6.64折叶式密封压板图6.6-5密封安装示意图1)安装步骤洞门防水密封施工前,先检查材料的完好性,尤其是橡胶帘布是否完好,径向尼龙线密集排列和螺栓孔是否完好。安装前清理完洞口的渣土和疏通预留螺栓孔并涂上黄油。将螺杆旋入预先埋设在井126、圈周边的螺母内。安装橡胶帘布至螺杆上。将已焊接成型的圆环板A和固定板B安装在橡胶帘布外侧,并用螺母固定在井壁上。2) 洞门处防水装置安装注意事项由于橡胶帘布和扇形压板通过它与管片的密贴防止管片背注浆时的浆液外流,所以安装时螺栓必须进行二次旋紧。防止安装扇形压板时损坏橡胶帘布。检查盾构机盾壳表面是否有凸起物,若有凸起物需清理干净,以免撕裂橡胶帘布。 6。7负环管片的拼装盾构机始发时在反力架和车站内正式管片之间安装7环负环管片(全部为闭口环),每环临时管片分块数与标准管片相同,依次安放在托架上。负环管片拼装时通过控制盾尾间隙来控制管片拼装的真圆度.在外侧采取钢丝绳拉结,以保证在传递推力过程中管片不127、会旋转浮动。在拼装之前要清除盾尾拼装部位的垃圾。落底块管片属第一块定位管片,其拼装质量将直接会影响整环管片拼装质量及其与盾构的相对位置,除保证其与前环管片无踏步、居中拼装等一般要求外,还应保证其与隧道轴线的垂直度(水平、纵向二个方向).在拼装第一环负环(7)时,拱底块管片的定位至关重要,其位置正确与否将直接影响该环管片以及后续管片的位置。拼装前,在盾壳内进行精确放样,定出该块管片的位置。拼装时按照放样位置严格定位.接下来拼装标准块,每拼装完一块标准块管片,需要对准横向和纵向位置及垂直度,并确认相邻块管片的踏步及环高差,误差须控制在标准范围内。两块标准块管片拼装完后,再次利用拼装机精确定位,为下128、一环管片拼装形成良好导向。图6.71 盾构始发示意图(1)零环位置确定方法线路设计参数表 表6.7-1区间起始里程终点里程联络通道里程单线长度长短链管片环宽南金区间右线YSK21+375.116YSK22+101.871YSK21+808。980726.755无1.5m南金区间左线ZSK21+375。116ZSK22+101.871ZSK21+809.050726。185短0。57m1。5m金会区间右线YSK22+332。621YSK23+290。502YSK22+707.956957。881无1.5m金会区间左线ZSK22+332.618ZSK23+290。502ZSK22+707。1009129、56.880短1.004m1。5m可知,南金区间右线管片理论总环数;实际施工使用总环数,超出理论0。479环,即超出0.479m,拟决定零环外露长度为1。0m,(即零环拆除后洞门宽度0。5m,满足洞门宽度0.40.8m的设计要求),零环起始里程变为,即自零环至联络通道中心长度为零环里程减联络通道里程:可知,自零环至联络通道中心共需管片环数为:,即拟定第288环为联络通道第一环,288、289两环为联络通道环,(南金区间右线)。6.8前期准备工作6.8.1 配套设施布置1)配套设施包括45T龙门吊,浆液搅拌站,通风机,充电机,空压机,污水泵,碴车,管片车,运浆车,装载机,辅助汽车吊,柴油发电机组130、,污水三级沉淀池;2)设施布置及施工时间安排详见临建方案。6。8.2 管片生产根据现在管片生产情况,预计到盾构始发前管片厂管片库存能够达到500环,满足盾构始发初期掘进需求。6.8.3 电力系统盾构机自配备2000KVA变压器一台,初级电压10KV,次级400V。始发前应将10KV高压电从地面接线端引入盾构。经检测合格后通电,检查盾构机内各控制柜是否正常,电压是否符合要求,相序是否正确,照明系统是否完好,检查切削刀盘驱动是否正常。另外,通过变压器,将400V降压整流至24V电源供控制阀工作。盾构机上装备有紧急照明系统,可在供电突然终止时提供临时照明用。地面井口、底板、中板和洞内照明、二次注浆的131、供电均由地面提供。6.8。4 盾构机始发测量盾构机始发测量包括盾构机定位测量,反力架定位测量,盾构机姿态初始测量等.1)盾构机定位测量:盾构机导轨定位测量主要控制导轨的中线与设计隧道中线偏差不能超限,导轨的前后高程与设计高程不能超限,导轨下面是否坚实平整等。2)反力架定位测量:反力架定位测量包括反力架的高程、垂直度,反力架下面是否坚实、平整.反力架的稳定性直接影响到盾构机始发掘进是否能正常按照设计的方位进行。3)盾构机姿态初始测量:盾构机姿态初始测量包括测量水平偏差、垂直偏差、俯仰角、滚动角、里程、趋向.盾构机的水平偏差、垂直偏差及俯仰角是用来判断盾构机在以后掘进过程中是否在隧道设计中线上前进132、,滚动角是用来判断盾构机是否在容许范围内发生扭转。6。9始发掘进6.9。1始发掘进模式的选择根据本区间隧道地质情况及周边环境条件,为保证开挖面的稳定、有效的控制地表沉降和确保沿线构造物的安全,本区段盾构隧道均采用土压平衡模式掘进。1)土压平衡模式的实现土压平衡模式掘进时,是将刀具切削下来的土体充满土舱,由盾构机的推进、挤压而建立起压力,利用这种泥土压与作业面地层的土压和水压平衡。同时利用螺旋输送机进行与盾构推进量相应的排土作业,始终维持开挖土量与排土量的平衡,以保持开挖面土体的稳定。2)土压平衡模式下土仓压力的控制方法土仓压力控制采取以下两种操作模式:通过螺旋输送机来控制排土量的模式:即通过土133、压传感器检测,改变螺旋输送机的转速控制排土量,以维持开挖面土压稳定的控制模式.此时盾构的推进速度事先给定。通过推进速度来控制进土量的模式:即通过土压传感器检测来控制盾构千斤顶的推进速度,以维持开挖面土压稳定的控制模式。6.9。2始发掘进参数控制管理初期掘进为盾构施工中技术难度最大的环节之一,不可操之过急,要稳扎稳打。在初始掘进段内,对盾构的推进速度、土仓压力、注浆压力作相应的调整,通过初始推进,选定以下六个施工管理指标:土仓压力;推进速度;总推力;排土量;刀盘转速和扭矩;注浆压力和注浆量。其中土仓压力是主要的管理指标。盾构始发掘进逐环图(7环0环)负7环掘进时参数控制示意图负6环掘进时参数控制134、示意图负5环掘进时参数控制示意图负4环掘进时参数控制示意图负3环掘进时参数控制示意图负2环掘进时参数控制示意图负1环掘进时参数控制示意图0环掘进时参数控制示意图6.9。3 初期掘进1)本工程试验段掘进长度设定为100米。100米的长度考虑了下几个因素:盾构机和后方台车的长度.工作井井口处布置双线道岔的需要。管片与土体之间的摩擦力足以支持盾构机的正常掘进.2)此段由盾构经验丰富的操作人员操作盾构机,通过设立试验段,以达到以下的目的。掌握在不同地质条件下盾构推进的各项参数的调节控制方法。测定和统计不同地层条件下推力、扭矩的大小;盾构机姿态的控制特点;注浆参数的选择和浆液配比的优化;同步注浆中出现的135、问题和解决方法;各种刀具的适应性等。熟练掌握管片拼装工艺及注浆工艺。及时分析在不同地层中各种推进参数条件下,地层的位移规律和结构受力情况,以及通过监控量测反馈施工对地面环境的影响,并及时反馈调整施工参数,为全标段顺利施工做好参照。6。9。4盾构穿越加固区技术措施1)加密测点并加强监测频率2)严格控制土压力土压平衡盾构在土压平衡模式掘进时设定的土仓压力应与作用在开挖面上的水土压保持平衡.掘进过程中始终保证土仓压力与作业面水土压力的动态平衡.理论计算公式为:PkH K土压力的侧向系数,视覆土性质和厚度而定,一般在0。50。7之间;-土的容重;H隧道中心埋深。在工程实施过程中,应根据地质、覆土厚度并136、结合环境监测数据调整,比较理论计算土压力与实际设定土压力来判断实际设定土压力是否合理.3)严格控制出土量根据盾构及管片之间的建筑间隙及各土层特性合理控制出土量,大约为建筑间隙的98100。并通过分析调整,寻找最合理的数值。4)推进速度偏慢盾构推进速度宜控制在5mm/min左右,确保盾构推力以及刀盘扭距不至于太大而影响盾构机性能保证盾构始发安全。同时根据需要在盾构正面加入发泡剂或膨润土,以改良正面的土体。5)动态信息传递在盾构施工中要根据地面监测信息的分析,结合推力、推进速度和出土量以及千斤顶的编组等等之间相互关系,保持推进坡度相对的平稳,控制一次纠偏的量,减少对土体的扰动.每一次测量成果都及时137、汇总给工程部,以便于施工技术人员及时了解施工现状和相应区域地面变形情况,确定新的施工参数和注浆量等信息和指令,并传递给盾构推进面,使推进施工面及时作相应调整,最后通过监测确定效果,从而反复循环、验证、完善,确保隧道施工质量。6.9。5穿越加固区注意事项1)负环管片脱出盾尾后,周围无约束,在推力作用下易发生变形,为此需采取必要的加固措施(如加横向临时支撑)。为了防止盾构发生旋转,在其两侧紧挨着轨道的盾壳上焊2块钢板。2)千斤顶总推力控制在适当的范围内,防止后靠变形过大。同时在加固区内为了控制盾构姿态,防止盾构姿态跑高,主要使用两腰的千斤顶推进。3)盾构机进入洞门圈时,需密切注意洞圈止水装置是否完138、好,必要时需对其采取补加固措施,确保密封效果。4)安装负环管片时,要保证管片和盾构机下部的合理间隙。5)确保盾尾油脂的压入量和均匀性,保证盾尾密封效果.6)初始注浆时,注浆压力的设定要综合考虑地面沉降要求和洞门密封装置的承压能力.7)除了洞口特殊环外,其他负环管片可不贴止水密封条。6.9.6出加固区后的推进盾构出加固区后,为防止正面土质变化而造成盾构突然“磕头”,依据上述正面平衡土压力设置方法计算,将平衡压力值设定略高于理论值,并按工况条件及时调整平衡压力的值,根据地层变形量等信息反馈对平衡压力设定值、推进速度等施工参数作及时调整,以利盾构顺利始发。盾构始发穿越加固区后,推进时速度控制在20m139、m/min之间.穿越建筑物和沉降要求高的地下管线时推进速度控制在10mm/min以内。6。10负环管片、反力架、始发托架的拆除盾构完成60环初期掘进以后开始对负环管片、反力架和始发托架进行拆除,准备正常掘进。拆除负环管片之前,将洞门附近的管片用7根槽钢沿隧道纵向拉紧,并拧紧螺栓,防止管片松弛。将反力架后座与车站结构分离,采用切割反力架后撑的型钢,并用千斤顶顶开后,将反力架和车站结构分离100mm左右.将反力架与负环分离约100mm左右。负环7环全部拆除。分块拆除反力架并调出井口。清理盾构始发井拆除始发托架。7、盾构掘进7。1 盾构掘进作业工序流程图7.11 盾构掘进作业工序流程图7。2 盾构操140、作控制程序图7.2-1 盾构操作控制程序图7。2.1 盾构掘进启动顺序1)启动通风系统2)启动冷却水系统3)启动滤清器系统4)启动润滑系统5)启动推进油泵6)启动辅助系统油泵7)启动主轴承润滑8)启动刀盘1号、2号驱动油泵9)启动螺旋输送机油泵10)启动盾尾密封油脂11)选择刀盘转速1或2,选择刀盘的旋转方向12)启动皮带机13)通过电位器启动刀盘(并确定转速)14)打开螺旋输送机闸门(根据舱内土压而定)15)选择推进模式16)启动螺旋输送机17)启动泡沫系统或膨润土系统(必要时)7.2。2 盾构掘进停止顺序1)停机顺序与开机顺序相反。2)需要特别确认螺旋输送机闸门、泡沫系统或膨润土系统已关闭141、。7。2.3 盾构掘进控制1)推进及姿态控制 应用SLS-T自动导向系统 合理编组千斤顶,大体如下:要将盾构向左转动,B组千斤顶伸长量要大于其它三组千斤顶。要将盾构向右转动,D组千斤顶伸长量要大于其它三组千斤顶。要将盾构向上转动,C组千斤顶伸长量要大于其它三组千斤顶.要将盾构向下转动,A组千斤顶伸长量要大于其它三组千斤顶. 根据SLS-T自动导向系统显示的盾构机转动方向,调整盾构机刀盘的旋转方向:要将盾构机顺时针转动,刀盘应逆时针转动.要将盾构机逆时针转动,刀盘应顺时针转动。2)土压力控制在盾构机正常掘进时应设置适宜的土压,并维持土压力稳定,保证正常掘进时附近的地表沉降控制在要求范围内。施工时142、主要从以下几方面来控制:螺旋输送机转数控制,最大为19rpm。 千斤顶推进速度控制,一般控制在35cm/min。 两者的组合控制。 取土量、超挖量的控制(每环理论方量为46.4m3). 地面沉降监测数值。掘进前,按照地质情况、水文情况、隧道的埋深测算出理论土压值,以理论土压值控制土仓内的压力,随着推进时产生的地面沉降、排土状况、刀盘扭矩等情况及时修正土压值,做到信息化施工.盾构操作手要严格按照推进指令上的数据控制土压,发现问题,及时与技术部门联系。3)正常掘进推力控制盾构机正常掘进的推力主要由下述因素决定:盾构外周(盾壳外层板)和土体之间的摩擦阻力或粘附阻力、盾构正面阻力、管片和盾壳内侧钢板之143、间的摩擦阻力以及盾构后配套台车的牵引阻力。盾构操作手应根据施工中具体情况合理控制总推力。4)盾构千斤顶的推进速度及刀盘转速的控制盾构千斤顶的推进速度及刀盘转速与盾构机的性能密切相关,同时也受工程地质及水文地质条件的影响.通过始发阶段试推进,对相关参数进行对比优化后,调整千斤顶推进速度与推力、刀盘转速与扭矩的关系式,根据地质条件,确定推进速度和转速的合理范围.5)注浆压力分析与取值注浆压力主要是受地层的水土压力的影响,注浆压力的设定以能填满管片与开挖土层的间隙为原则。注浆压力的计算参考规范中的公式并在施工过程中通过测试和试验来确定和优化参数。6)添加剂的使用添加剂可以改良土体,改变开挖面土体的各144、项性能,根据现有的地层情况,将添加剂注入压力初始设定为0.30。35MPa。7)盾构掘进轴线控制为确保隧道轴线的方向,建立一套严密的人工测量和SLST自动测量控制系统,严格控制测量的精度,合理布设洞内的测量控制点和导线,根据工程中的实际情况合理控制测量和复核的频率。在本标段中,南金区间最小曲线半径为450m,金会区间最小曲线半径为350m.在曲线施工时需要在技术上采取一定的措施,保证隧道中心线与设计轴线偏差在合理范围内。在施工控制方面和直线段有较大差别,需要注意的环节多,控制较复杂,要特别注意以下事项:盾构掘进时,应尽量将盾构机的位置控制在施工设计曲线的内侧,这样有利于盾构机姿态的控制和纠偏。145、在曲线段施工时,为保持设计曲线线形,要合理分区地使用千斤顶,在掘进时要尽量维持施工参数的平稳,要尽量利用盾构机本身能力进行纠偏.曲线段推进时,管片结构单侧偏压受力,因而容易造成管片结构变形,此时壁后充填注浆质量显得尤其重要。7。3 掘进模式由于该标段地层自稳性差,土体具有高压缩性、高灵敏性。要避免工作面流砂、涌水、坍塌等现象发生,并通过合理掘进参数控制,控制地层变形。对液化土层采取措施进行控制,根据水文地质情况选择土压平衡掘进模式较为合理.7。3。1 土压平衡工况的实现土压平衡工况掘进时,是将被刀具切削下来的土体充满土仓,利用这种土压与作业面的土压与水压平衡,同时利用螺旋输送机进行与盾构推进量146、相应的排土作业,掘进过程中始终维持开挖土量与排土量的平衡,以保持正面土体稳定。7.3。2 土压平衡模式技术措施1)采用以刮刀为主切削土层,以低转速、大扭矩推进。2)土仓内土压力值略大于静水压力和土压力之和,并在掘进中不断调整优化。3)土仓压力通过采取设定掘进速度、调整排土量或设定排土量、调整掘进速度两种方法的建立,维持切削土量与排土量的平衡,以使土仓内的压力平衡。4)盾构机的掘进速度主要通过调整盾构推进力、转速来控制,排土量则主要通过调整螺旋输送机的转速来调节。在实际掘进施工中,根据地质条件、排出的碴土状态,以及盾构机的各项工作状态参数等动态地调整优化,掘进采取碴土改良措施增加碴土的流动性和止147、水性。7。3。3 土压平衡模式下土压力控制土压力控制采取以下两种操作模式:1)控制排土量的排土操作控制模式,即通过土压传感器检测,改变螺旋输送机的转速控制排土量,以维持开挖面土压稳定的控制模式。此时盾构的推进速度人工事先给定;2)控制进土量的推进操作控制模式,即通过土压传感器检测来控制盾构千斤顶的推进速度,以维持开挖面土压稳定的控制模式。此时螺旋输送机的转速人工事先给定。7.3。4 土压平衡模式下保持掘进面稳定的措施1)通过压力传感器来控制压力,掘进过程中要始终看着压力传感器,当其显示比设定值大时,调高输送机出土速度,降低土仓内压力,相反则调低出土速度;调压的实现途径有两种: 人工调节、 自动148、调节2)除了调节压力以外,还要看泥浆或化学泡沫剂的添加,周围环境的沉陷等,即土压力稳定的判定是一个综合复杂的过程,需要有经验的盾构机司机.一般盾构的推力在最大设计推力的40%左右为正常,当推力值超过最大推力的70%80%时,则应检查是否已出现了刀盘磨损等异常情况;3)拼装管片时,严防盾构机后退,确保正面土体稳定;4)利用监测信息化施工技术指导掘进管理。7。3.5 土压平衡模式下排土量的控制排土量的控制是盾构在土压平衡模式下工作的关键技术之一,理论上螺旋输送机的排土量QS是由螺旋输送机的转速来决定的,千斤顶的速度和P值设定后,盾构机可自动设置理论转速N。QS =VSNVS设定的每转一周的理论排土149、量。QS应与掘进速度决定的理论碴土量Q0相当,即:Q0=AVn0A-切削断面面积 n0松散系数V-推进速度通常理论排土率用K =QS/Q0表示。理论上K值应取1或接近1,这时碴土具有低的透水性且处于好的塑流状态.事实上,地层的土质不一定都具有这种性质,这时螺旋输送机的实际出土量与理论出土量不符,当碴土处于干硬状态时,因摩擦力大,碴土在螺旋输送机中输送遇到的阻力也大,同时容易造成固结堵塞现象,实际排土量将小于理论排土量,则必须依靠增大转速来增大实际排土量, 以使之接近Q0,这时Q0QS,K1。当碴土柔软而富有流动性时,在土仓内高压力作用下,碴土自身有有一个向外流动的能力,从而碴土的实际排土量大于150、螺旋输送机转速决定的的理论排土量,这时Q0QS,K1。此时必须依靠降低螺旋输送机转速来降低实际出土量.当碴土的流动性非常好时,由于螺旋输送机对碴土的摩阻力减少,有时会产生碴土喷涌现象,这时转速很小就能满足出土要求。碴土的出土量必须与掘进的挖掘量相匹配,以获得稳定而合适的支撑压力值,使掘进机的工作处于最佳状态。当通过调节螺旋输送机转速仍达不到理想的出土状态时,可以通过改良碴土的塑流状态来调整。本工程使用的渣土斗每斗可容纳掘进碴土11m,一环的掘进出土量理论值为:(开挖直径/2)2环宽;即每环出土理论值等于:3。14(6。28/2)21.51.2=55。73m.故每出一斗碴土理论应掘进0。296环151、(11/55。73),即0。296米。盾构施工时应严格控制出土量,详细记录每一斗的出土量与掘进长度的关系,并同时对每一环的碴样进行分析,随时掌握掌子面的地质情况,指导施工。7。3.6 渣土改良1)渣土改良的作用渣土改良就是通过盾构机刀盘、土仓、螺旋输送机内配置的泡沫和膨润土添加剂注入口注入添加剂,利用刀盘、土仓的搅拌翼或螺旋输送机旋转搅拌使添加剂与土渣混合,主要目的就是使盾构切削下来的渣土具有好的流塑性、合适的稠度、较低的透水性和较小的摩阻力,以满足在不同地质条件下采取不同掘进模式掘进时都可达到理想的工作状态。渣土改良还具有如下作用: 使渣土具有较好的土压平衡效果,利于稳定开挖面,控制地表沉降152、; 使渣土具有较好的止水性,以控制地下水流失; 使切削的土顺利快速进入土仓,并利于螺旋输送机顺利排土; 可有效防水土渣粘结刀盘而产生泥饼; 可防止或减轻螺旋输送机排土时喷涌现象; 可以减少切削刀头、面板等的磨损和刀盘、螺旋输送机的扭矩。2)渣土改良的方法 盾构在粉质砂层中掘进时,主要是要稳定开挖面,在刀盘面和土仓内注入少量膨润土加泡沫的方法进行改良,必要时向螺旋输送机内注入泡沫。泡沫的注入方式根据实际情况采用手持半自动操作方式和自动操作方式。 在富水圆砾地段和其它含水地层采用土压平衡模式掘进时,主要是防止涌水和喷涌,降低刀盘扭矩,拟向刀盘面、土舱内和螺旋输送机内注入膨润土,并增加对螺旋输送机内153、注入的膨润土,以利于螺旋输送机形成土塞效应,防止喷涌。7。3。7 针对全断面圆砾层渣土改良试验1)试验仪器:坍落筒一套、10L计量桶一个、1000ml量杯一个、电子秤、粘度计、泥浆比重计;2)步骤: 按泥浆浓度粘度关系曲线图及泥浆浓度-比重关系曲线图,选出最佳膨润土泥浆质量配合比; 按膨润土泥浆及砂土体积比1:10、1。5:10、2:10、2。5:10、3:10取样配比; 各取10L不同的的砂土,用量杯按不同的体积配合比取相应的泥浆;将同体积不同砂土和泥浆按不同体积的配合比在拌合板上搅拌均匀,然后将拌合物分三层装入筒内,每层装填的高度约占筒高的三分之一,每层用捣棒沿螺旋线由边缘至中心插捣25次154、; 装填结束后,用镘刀刮去多余的拌合物,并抹平筒口,清除筒底周围的拌合物,随即立即提起坍落筒,提筒在510s内完成,从开始装料到提出坍落筒整个过程应在150s内完成; 将坍落筒放在锥体拌合物试样一旁,筒顶平放一个朝向拌合物的直尺,用钢尺量出直尺地面到试样最高点的垂直距离,即为该拌合物的坍落度; 按以上步骤测出不同试样的坍落度。配合比实验结果表 表7。3-1类别质量比试验序号体积比浆液/L样品/L坍落度/mm圆砾1:1011:101108021。5:101。51012032:102101801:1211:101102401:1411:10110260说明:质量比为配置膨润土泥浆时膨润土与水的质量155、比例,体积比为做塌落度试验时泥浆和圆砾的体积之比。图7。3-1膨润土与水质量比1:61:14 图7.32 膨润土与水质量比1:10 图7.33 膨润土泥浆比重1:10图7。34 膨润土泥浆粘度1:14图7.3-5 膨润土泥浆与圆砾2:10 图7。36 膨润土泥浆与圆砾1.5:103)配比实验结论根据试验测得坍落度数据,坍落度随着膨润土泥浆加入量的增加而逐渐增大,且膨润土泥浆与圆砾体积比为1.52:10时,其流塑性最佳、粘性最强。因此在盾构掘进过程中,此试验结论可用于指导渣土改良工作.7。3.8操作塑流控制当切削土为粘结性泥土时,这类土只要通过切盘切削搅拌和螺旋输送机传动,就能具有很大的塑流性,156、能满足土压平衡盾构的工作要求。而当切削土为含砂量超过一定限度的砂和砂粘土时,单靠刀盘搅拌和螺旋输送机传动,很难达到应有的塑流化状态,这时,一方面会造成出土困难,另一方面密封舱内可能会因之有空腔存在,这将直接影响开挖面土体的稳定,在这种地质条件下,采取借助设在刀盘上的注浆管向前方土体内注入泡沫剂或膨润土泥浆的办法加以处理。推进时,刀盘扭矩是随泥土塑流化状态以及盾构推力的变化而变化的,所以盾构掘进时,通过泥土塑流化控制,把刀盘扭矩和盾构推力始终控制在设定的基准值以下,然后进行正常的操作控制.7。3。9 掘进参数1)掘进参数的选择根据隧道的地质情况及周边环境条件和盾构掘进特点,选择盾构掘进参数掘进主157、要工作参数 表7。32推力扭矩刀盘转速土仓压力5001700(t)90320(N.m)0.52。0(rpm)0.63。6(bar)严格控制盾构正面平衡压力,防止过量超挖、欠挖,尽量减少平衡压力的波动。严格控制盾构推进速度,尽量做到均衡施工,减少对周围土体的扰动,避免在途中有较长时间耽搁。保持盾构推进总推力维持在5001800t,防止推力不适引起的地面沉降。刀盘扭矩应控制在5004000KNm。刀盘转速为0.8转/min。掘进主要工作参数见表7.32所示.2)初期掘进的参数控制管理初期掘进为盾构施工中技术难度最大的环节之一,不可操之过急,要稳扎稳打。在初始掘进段内,对盾构的推进速度、土仓压力、注158、浆压力作了相应的调整,建议指标为:推进速度2030mm/min,土仓压力:0。991。4 Bar,注浆压力:0。150.3Mpa(需以地层计算为主)。盾构机盾尾进入土体后进行同步注浆,始发阶段同步注浆加入速凝剂,使洞门处水泥砂浆迅速凝固,防止地下水涌入,并迅速填充盾体与管片之间的空隙。通过初始推进,选定了六个施工管理的指标:土仓压力;推进速度;总推力;排土量;刀盘转速和扭矩;注浆压力和注浆量.其中土仓压力和排土量是主要的管理指标。3)土仓压力计算依据:根据盾构机的特点及盾构施工原理,结合我国地铁隧道设计、施工的具体经验采用朗金理论计算主动土压力与被动土压力。土压力计算采用静止土压力或较低于静止159、土压力的理论计算值。盾构推力偏小时,土体处于向下滑动的极限平衡状态,此时,土体的竖直应力3相当于大主应力1,水平应力a 相当于小主应力3.水平应力a维持刀盘前方的土体不向下滑移所需的最小土压力,即土体的主动土压力:1ztan2(45/2)2ctan(45/2)式中:z为深度z处的地层自重应力;c为土的粘着力;z为地层深度;为地层内摩擦角.盾构掘进逐环计算表 表7.33地质情况推进参数注浆参数环号所处地层埋深m土压bar推进速度mm/min出土量m注浆量m注浆压力bar1洞顶:1;洞身:1、21、1-110。741.202046.4681.542洞顶:1;洞身:1、21、1-110.781。20160、2046。4681.543洞顶:1;洞身:1、21、1-110.851。212046.4681.544洞顶:1;洞身:1、21、1110。891.212046.4681.545洞顶:1;洞身:1、2-1、1-110。941。222046.4681.546洞顶:1;洞身:1、2-1、1-110。991.222046.4681.547洞顶:1;洞身:1、2-1、1111.031.222046。4681.548洞顶:1;洞身:1、21、1111。081.232046。4681。549洞顶:1;洞身:1、21、1-111.131。233046.4681.5410洞顶:1;洞身:1、21、1111.17161、1.233046.4681.5411洞顶:1;洞身:1、21、1-111。221。243046.4681。5412洞顶:1;洞身:1、2-1、1111。261。243046.4681。5413洞顶:1;洞身:1、21、1111.311.253046。4681。5414洞顶:1;洞身:1、21、1111。351。253046.4681。5415洞顶:1;洞身:1、2-1、1111.391.253046.4681。5416洞顶:1;洞身:1、2-1、1-111.441。263046.4681。5417洞顶:1;洞身:1、2-1、1-111。471。263046.4681。5418洞顶:1;洞身:1162、2-1、1-111.511。263046。4681.5419洞顶:1;洞身:1、21、1111.551.273046。4681。5420洞顶:1;洞身:1、2-1、1111。591。273046.4681。547。4渣土运输为保证盾构始发段的出土,在距离洞门92m处,于南湖站中板和顶板左右跨各设置两个临时出土口。渣土用运输列车将渣土运送到临时出土口,龙门吊再吊出到碴坑,并用自卸汽车外运出土。为了不使所出渣土含水量过大,故在渣坑东西两侧设置集水坑,将渣土中的部分水份流入集水坑中,渣土经晾置后再外运出土,可减少对环境的污染。7。4。1洞内出渣流程列车进行一次运输,需完成一环渣土的运输,一环管片的163、运输,68m3砂浆的运输,每条隧道计划投入2组列车,采用铺设岔道方式。图7。4-1 洞内出渣流程图7.4.2 出土注意事项1)出土时要严格控制推进速度和螺旋输送机的出土量,以保证开挖面及土仓的土压平衡。2)注意检查皮带机的皮带张紧力,如果松弛要及时进行调节。3)当发现土体状况不良时,可通过加入泡沫或膨润土来进行调节。4)土斗装土时密切关注摄像头的情况和土车满载/空载信息,以便及时停止螺旋输送机.5)在装土时,电瓶车可以前后稍微移动一下,以便装满整个土斗。7.4。3 渣土外运从井内运出的渣土先行存放于渣土坑内,然后利用运输车辆外运,渣土外运需注意以下事项:1)严格遵守xx市城市建筑垃圾管理办法及164、业主的有关管理规定,运输车辆须先向市余泥渣土排放管理部门申办资质证书及准运证。2)加强渣土施工管理,挖出的湿土先卸在场内暂堆,沥干后再驳运外弃,如湿土直接外运,则使用经专门改装的带密封车斗的自卸卡车装运湿土,防止湿土如泥浆沿途滴漏污染马路。3)加强泥浆施工管理,防止泥浆污染场地;废浆采用罐车装运外弃,严禁排入下水道。4)运输车辆禁止超高超载、车轮带泥及沿途洒漏,并配备覆盖措施,维护市容市貌整洁。5)排放余泥渣土之前,落实好工地围蔽工作,且工地出入口应设置洗车槽,安装加压泵、高压水枪,供冲洗驶离现场的车辆。6)设立专职的场地文明施工人员,负责检查、清除出场车辆上的污泥,清扫受污染的马路,做好工地165、内外的环境保洁工作.7。5 管片输送及拼装7.5。1管片输送及拼装流程图图7。5-1 管片输送、拼装流程图7.5。2 管片输送1)设备与人员 设备地面:2台45吨龙门吊;地下:2组管片车,可以将管片运进隧道;盾构机:双轨梁,管片输送机和拼装机; 人员每班操作人员:地面: 4名龙门吊司机2名指挥4名辅工盾构井洞口: 1名工长2名辅工电瓶车:4名电瓶车司机盾构机(每台盾构机):1名值班工程师/盾构操作手1名管片拼装手/带班3名管片拼装辅工1名信号工2名辅工2)管片的运输 管片准备管片由生产厂家生产好之后运输到工地管片存放场地。在管片下井之前,按有关技术要求将管片橡胶密封条材料在地面贴好,并按封顶块166、不同的拼装位置按拼装顺序摆放。a)管片外径6000mm,内径5400mm,管片厚度300mm,标准环管片宽度1500mm,管片由1块封顶块、2块邻接块、3块标准块,6块组成。b)混凝土C50高强混凝土,抗渗等级P12,含筋量174。8kg/m3.c)本区间管片止水材料采用三元乙丙橡胶挤出硫化而成的弹性橡胶密封垫,与管片间用单组份氯丁胶粘剂粘结。d)为满足曲线模拟和线路纠偏需要,专门准备了左、右转弯楔型环,通过与标准环的各种组合来拟合不同曲线半径的曲线或纠偏。楔型环为单面楔形,楔形量为38mm。e)管片出场前已经在管片上涂刷各种标志,包括管片类型、生产日期、管片序号、管片编号等,管片编号根据管片167、不同有所区别,具体见表7.5-1所示。管片编号表表7.51管片封顶块邻接块标准块标准环KPBPCPA1PA2PA3P左转弯环KLBLCLA1LA2LA3L右转弯环KRBRCRA1RA2RA3R管片下井管片通过 45吨龙门用吊带从盾构井吊入,按拼装顺序放到管片车上。 管片运入隧道携带管片车的电瓶车向前进入隧道,停在盾构机1号和2号车架之间。 管片就位利用盾构机配套双轨梁将管片从电瓶车上起吊,然后利用管片输送器将管片就位,期间需要按本环管片组装顺序进行调整。图8 电瓶车车型示意图图6 电瓶车编组示意图图7.52 管片输送示意图7。5。3 管片质量控制管片作为工程最终交工成品,需要确保其质量满足施工168、要求,在实际施工中需要从多个环节进行质量控制,具体如下:1)驻场代表必须尽职尽责,对管片生产过程中的各个环节严加控制,最终管片检验合格,同时具备相关合格文件,方能批准出场。2)管片进场时,材料员及质检工程师必须现场确认管片实物与附属资料是否一致,并实际检查管片表观质量、螺栓孔、吊装孔等细部,所有合格,方准许进场.3)管片吊入井内时,地面指挥确认管片类型、表观质量,符合要求,方准许吊装下井.4)管片摆放在电瓶车上时,井口指挥必须确认管片摆放位置,电瓶车进出台车时不会损坏管片.5)管片到达机头,准备就位时,隧道值班工程师最终确认管片类型、表观质量等控制要素,一切无误,方准吊装就位。6)管片吊运拼装169、过程中,必须做好管片保护工作,不得损坏管片,由盾构土建工程师和工人班长负责。7.5。4 管片拼装一环管片由6块按一定的顺序由管片拼装机拼装而成。环向相邻管片块之间由人工插入的螺栓连接在一起,共计12条M24环向螺栓,成环管片通过纵向连接螺栓与相邻环连接,共计10条M24纵向螺栓,最后安装的管片块为封顶块。1)管片选择本标段管片由xx川青建筑构件有限公司生产提供,管片分左转、右转、标准环三种,施工过程中需根据隧道线路情况确定拼装点位。选择管片拼装点位必须考虑多种因素,操作手必须了解线路走向、盾构姿态、已成形管片的姿态.这些信息可以从以下几方面获得:平纵断面图纸及相关图纸会审资料盾构主体和盾尾之间170、的铰接油缸的伸长量-拼装好的上一环管片外径与盾尾内径之间的间隙(盾尾间隙)-推进完成时推进千斤顶的伸长量以上准备工作完成以后,可以选择下一环管片。2)管片拼装前的起动顺序在管片拼装之前,首先需要在盾构机的中央操作室的控制面板上进行管片拼装前的起动控制,具体步骤如下: 选择管片拼装模式 启动管片拼装机油泵 启动推进系统油泵 启动辅助系统油泵3)管片起吊、移动管片需要一片一片地由盾构机上的管片吊车卸下,其中3块管片放在管片输送器上,其他3块放在管片输送器后、台车轨道前放置.在本环推进结束前,本项工作已经完成。首先用管片吊机将管片按拼装顺序从管片运输车上吊起,转90度移动送至管片输送器上,管片输送器171、前行至管片拼装机下方,每次一片管片吊放到管片输送器上以后,管片输送器都会利用自身的顶升、平移系统将待拼装向前移动至拼装机能拿得到的范围。具体操作步骤如下: 在管片吊装孔上拧上吊装螺栓. 管片吊车靠近并锁住吊装螺栓。 用管片吊车吊起管片,向输送器方向前进,离开1号台车后转90度. 到达管片输送器上方,管片吊车将管片放下。 重复以上步骤,吊运下一块管片。 升起管片输送器顶升千斤顶。 管片输送器将管片向前输送到管片准备拼装区域. 降下管片输送器顶升千斤顶。 收回管片输送板.以上管片输送器的动作可以通过管片拼装机操纵盒或者盾构操作室前方的控制盒进行控制。 4)管片拼装在管片拼装之前,要在以下位置进行3172、种形式的测量:推进千斤顶的伸长量。铰接油缸伸长量。盾尾间隙,即上一环管片外径与盾构盾尾内径之间的间隙。这些测量结果将记录在管片拼装报表中。拼装时,管片拼装机一般从下向上次序安装管片。待底部管片就位后,依次拼装两侧的标准管片和邻接管片,最后安装封顶管片,封顶块先以不超过管片宽度4/5的位置径向推上,然后纵向插入成环。拼装机尽量居中安装,以减少接缝出现错台,保证拼装质量。管片就位后立即拼装并拧紧管片弯曲螺栓,以固定管片位置,控制接缝张角。管片拼装成环后再拧紧一次,待管片离开盾尾时再复紧一次。注意:应先穿纵向螺栓,后穿环向螺栓,环向螺栓为长螺栓、纵向螺栓为短螺栓,实际操作时不应装错。为了既能安装管片173、,又能保持千斤顶对工作面的压力,采取安装哪个部位的管片,就可以收回该部位的千斤顶。管片定位好后,千斤顶立即顶紧该管片,其余千斤顶仍然维持顶紧管片面的工作状态。这样可以避免千斤顶总压力减少过多,导致盾构机后退。具体的拼装顺序如下: 当管片由管片输送器送到管片拼装机范围. 拼装机机械手靠近并锁住吊装螺栓。 将待拼装区域的千斤顶缩回。 用管片拼装机机械手抓住管片、提升、前移(推进方向),旋转并将管片放到待拼装的位置. 通过调整拼装机机械手的角度(6个自由度),可以将管片拼装达到要求范围之内。伸出刚才缩回的千斤顶压紧该块管片并穿上螺栓拧紧。 机械手松开吊装螺栓并从管片上移出管片拼装机,将其转回提升管片174、的位置,准备拼装下一块管片。吊装螺栓要卸下继续使用。 重复1-6步,直到把3个标准块和2个连接块拼装完毕。 最后进行封顶块的安装。封顶块与其他管片一样由管片拼装机进行安装。测量并核对2块邻接块之间的间距是否与封顶块尺寸一致。-为使封顶块插入顺利,应使用油脂涂抹密封止水带(减小磨擦、保护止水带)如间隙过小,为避免管片损坏,在把封顶块完全插入之前,可将邻接块上的靠近封顶块的12个千斤顶松开。 管片拼装完毕之后,应测量千斤顶伸长量和盾尾间隙,并将结果填入管片拼装报表.当拼装好的管片脱离盾尾时,螺栓应进行三次复紧.5)管片拼装的注意事项-在拼装机带着管片工作期间,在管片拼装机转动范围内不能有人。-值班175、工程师或盾构操作手应在管片拼装前、后测量管片的盾尾间隙。-各管片之间的环向接缝通过拼装机旋转的动作挤紧.纵向接缝通过千斤顶的压力挤紧。6)检验方法和责任 管片拼装应严格按设计要求进行,管片无内外贯穿裂缝,无大于0.2mm的推顶裂缝及混凝土剥落现象。检查数量:逐片检查 管片防水密封条质量应符合设计要求,无缺损,粘结牢固,平整,防水垫圈无遗漏。检查数量:逐片检查检验方法:检查施工日志;检查材料合格证和试验报告 螺栓质量及拧紧度必须符合设计要求。检查数量:逐根检查检验方法:扳手紧固检查;检查材料合格证或试验报告 盾构土建工程师和管片拼装手有责任检查管片拼装的顺序,和位置是否正确。 盾构土建工程师和管176、片拼装手应检查各块管片之间的错台和相邻环片之间错台.7.5。5 管片拼装质量控制1)拼装技术本工程区间管片拼装方式全部采用错缝拼装方式。 对于盾构推进,第一环的拼装质量对于整条隧道的拼装具有基准面的作用,因此严格控制第一环管片的拼装质量使之达到规定的要求.第一环管片是在工作井内负环之后拼装,拼装工作在井内的盾构基座上进行,拼好的管片高程、方向、坡度均要求严格控制。 保证管片和缓冲材料的质量符合拼装的要求。管片的强度、几何尺寸、纵向和横向螺丝孔的位置、直径都要保证满足设计要求的质量标准.缓冲材料的质量要符合拼装工艺的要求,确保缓冲材料的强度、压缩性能、回弹性能、材料均匀性能、材料的厚度误差等均满177、足设计要求。 保证管片拼装的质量。管片的拼装质量符合质量标准的要求,保证施工符合设计规定、满足使用的要求,是顺利、安全、优质地完成盾构推进任务的最基本要求。加强管片螺栓的一次拧紧和多次复紧工作。整条隧道由数千块管片组合而成,靠纵向、环向螺栓连接,螺栓连接的质量关系到隧道衬砌的整体性。螺栓拧紧不足,管片成环后容易造成在千斤顶作用下错位,降低了环面平整度,从而直接影响下一环拼装。拧紧和复紧可以提高成环的质量,尤其是多次复紧更有利于提高整环的圆度。每环拼装结束后及时拧紧纵、环向螺栓,在推进下一环时,在千斤顶压力的作用下,复紧纵向螺栓。当整环管片推出盾尾后,再次复紧纵、环向螺栓。 加强盾构姿态的控制。178、盾构姿态的控制与管片拼装质量的控制是相辅相成的,精确的盾构姿态控制可以为管片的精确拼装提供条件,是提高拼装质量的基础,也为盾构的推进创造有利的条件。 管片表面不得出现裂缝、破损、掉角等现象。在拼装过程中的破损进行修复,修复方案报监理工程师批准后执行.2)管片拼装技术标准根据地下铁道工程施工及验收规范中有关钢筋混凝土管片拼装验收标准并结合拼装的工艺特点,管片拼装允许偏差和检验方法应符合表7.52的规定。管片拼装允许偏差表表7。5-2序号项 目允许偏差(mm)检验方法检查频率1衬砌环直径椭圆度5D尺量后计算4点/环2隧道圆环平面位置50用经纬仪测中线1点/环3隧道圆环高程50用水准仪测高程1点/环179、4相邻管片的径向错台5用尺量4点/环5相邻环片环面错台6用尺量1点/环注:D指隧道的外直径,单位:mm。3)管片纠偏盾构机纠偏的最终效果就是管片的纠偏,力争使管片的环面与设计轴线接近垂直。轴线的纠偏是一个渐变的过程,要连续几环才能得到控制。在出现偏离轴线趋势时,及时调整千斤顶进行纠偏. 平面轴线纠偏采用左右千斤顶的行程差来控制。纠偏做到勤测勤纠,纠偏量每环控制在10mm以内,避免过量纠偏增加地层的扰动,增加地面沉降及对建筑物危害,同时使环缝加大而引起漏水. 管片在拼装前查看前一环管片与盾尾间隙,结合前环成果报表决定本环纠偏量和措施。 管片拼装防止出现内外张角、错台和喇叭口,保证管片拼装精度。4180、)拼装椭圆度控制管片拼装成环后,及时检查其椭圆度,方法是用钢卷尺或插尺量测盾尾间隙,每环管片测量一次,并根据测量结果采取相对应措施。 加强盾构姿态控制和管片选型; 加强注浆过程监控,必要时调整注浆参数和注浆方法; 紧固短轴和长轴向的环向螺丝; 利用拼装千斤顶对短轴向的管片施加压力进行整圆处理.5)环向和纵向螺栓的多次紧固每环衬砌拼装完毕后,及时伸出千斤顶,防止盾构后退。同时及时拧紧纵、环向螺栓,在推进下一环时,在千斤顶推力的作用下,复紧纵向螺栓。当成环管片推出盾尾后,根据拼装后的圆环椭圆度,再次复紧纵、环向螺栓,以减少管片拼装的张角和喇叭口。本工程选用的连接件是M24弧形螺栓,用于管片连接。连181、接件的材料、规格、型号、供应和加工来源符合相关规定的要求,并按要求提供相关证明文件。对管片螺栓的质量按比例进行抽查,主要是物理力学性能、外观尺寸和镀层厚度等。7。6 壁后注浆7。6。1注浆流程图图7。6-1 注浆流程图7.6.2 注浆液的制作与运输盾构机在推进过程中,在盾构机尾部管片外壳与地层之间会形成一个环状空隙。需要通过注浆填充.1)设备与人员 设备浆液搅拌站:采用搅拌能力1m3的强制式浆液搅拌站。 浆液输送车:带有电动搅拌器的浆液输送车容积为6m3,当浆液车停在竖井内或盾构后配套内时可以接上电源进行搅拌。浆液车还带有电动输送泵,可以将浆液从浆液车泵送到盾构上的搅拌罐内。注浆设备:盾构机上182、的注浆设备安装在1号台车上。包括:容积为6 m3的带搅拌器的储浆罐。-盾尾上装有4条DN52mm注浆管路(约3072mm),按顺时针方向依次在2、4、8和10点钟方位。-在盾尾注浆管路之前,每一个注入点上有一个压力传感器,共4个压力传感器.1个注浆控制面板,其上配有压力和冲程数显示。 人员本方案中所提及的人员及其数量至少满足1班工作需要。地面: 1名搅拌站操作手1名搅拌站辅工盾构井井口:1名辅工浆液车:1名电瓶车司机盾 构:1名注浆操作手1名注浆辅工2)浆液生产注浆材料及配比设计a)注浆材料采用水泥砂浆作为同步注浆材料,该浆材具有结石率高、结石体强度高、耐久性好和能防止地下水浸析的特点.b)浆183、液配比及主要物理力学指标在施工中,根据地层条件、地下水情况及周边条件等,通过现场试验优化确定,确保同步注浆浆液的主要物理力学性能应满足下列指标:胶凝时间:一般为310h,根据地层条件和掘进速度,通过现场试验加入促凝剂及变更配比来调整胶凝时间。对于强透水地层和需要注浆提供较高的早期强度的地段,通过现场试验调整配比和加入早强剂,进一步缩短胶凝时间.固结体强度:一天不小于0。2MPa,28天不小于2.5MPa.浆液结石率:95%,即固结收缩率5。浆液稠度:812cm浆液稳定性:倾析率(静置沉淀后上浮水体积与总体积之比)小于5. 浆液配置搅拌站操作人员根据搅拌站控制室中电脑软件显示的集料消耗量,对浆液184、配置进行控制,搅拌站操作人员应及时通知现场工程师有关集料罐中材料的消耗量。现场工程师将通知材料组,确定供货的数量和频率。搅拌站操作人员在搅拌站施工记录中记下每次进料的时间和数量。3)浆液的运输 将浆液装入盾构井下的浆液车浆液车挂在列车的前端、管片输送车的后面。盾构井洞口的工人应通知地面的搅拌站操作人员浆液需要量。在下放浆液时,盾构井井口的工人应检查浆液车内浆液的高度,确保罐车装满,同时避免罐车装得过多。井口与地面搅拌站之间通过内线电话或对讲机进行联系. 将浆液运送到隧道内电瓶车带着装好浆液的罐车向前进入隧道,停在盾构2号车架下。在此处,浆液罐车可以与电瓶车脱开。在泵送浆液的时候,要采取措施防止185、电瓶车溜车,保障人员、设备的安全。 从浆液车将浆液泵送到盾构机盾构机注浆操作手启动电瓶车上的电动泵,同时开始将传输泵的入口与罐车连接。罐车内浆液被搅拌均匀,注浆操作手起动传输泵开始将浆液从罐车泵送到盾构机上的浆液罐内。在浆液泵送期间,注浆操作手从浆液罐上方检查盾构机浆液罐内浆液高度.注浆操作手必须记录输送过来的浆液的方量。7.6.3 同步注浆同步注浆的作用是在盾构推进过程中,管片与地层之间的间隙将随着盾构推进不断地被浆液填充,以保证管片脱离盾尾时有一定的约束,同时也避免在地层不稳定时地层坍塌.同步注浆浆液为水泥砂浆,配比见表7.6-1所示.壁后注浆采取同步注浆和二次补充注浆两种方式,同步注浆通186、过同步注浆系统随掘进同时注入,二次补充注浆利用补充注浆系统在盾尾后通过管片注浆孔进行。同步注浆材料配比表表7.61组别水泥(kg)粉煤灰(kg)膨润土(kg)砂(kg)水(kg)外加剂110035055820430按需要根据试验加入212033555820430按需要根据试验加入324024055820408按需要根据试验加入420027055820427按需要根据试验加入二次补充注浆主要采用水泥浆,在隧道开挖对地表建筑或管线影响较大的地段,为减少地面沉降,可选择速凝型浆液,如水泥水玻璃双液浆等。水泥单液浆配比一般取水灰比11或11.5。水泥水玻璃双液浆配比见表7.62所示.双液浆配比及浆液主187、要性质表表7.6-2编号水灰比A液B液(体积比)缓凝剂添加量(水泥用量)浆液密度(g/cm3)凝结时间(秒)1111101.51。4420481)注浆压力注浆压控制在1.54bar范围内,超过5bar则自动停止.考虑到水土压力的差别和防止管片大幅度下沉和浮起的需要,各点的注浆压力将不同,并保持合适的压差,以达到最佳效果。在最初的压力设定时,下部每孔的压力比上部每孔的压力略大0。 51bar.2)注浆量根据刀盘开挖直径和管片外径,可以按下式计算出一环管片的注浆量.V=/4KL()式中:V - 环注浆量(m3)L 环宽(m)D1 开挖直径(m)D2 管片外径(m)K- 扩大系数取1。52代入相关数188、据,可得:注浆量V=3。1421。5(1。52)-3。021.5(1。52)=6.1m8。1m。3)注浆速度在不同的地层中根据需不同凝结时间的浆液及掘进速度来具体控制注浆时间的长短。做到“掘进、注浆同步,不注浆、不掘进”,通过控制同步注浆压力和注浆量双重标准来确定注浆时间。注浆量和注浆压力达到设定值后才停止注浆,否则仍需补浆。同步注浆速度与掘进速度匹配,按盾构完成一环掘进的时间内完成当环注浆量来确定其平均注浆速度。4)注浆结束标准采用注浆压力和注浆量双指标控制,即当注浆压力达到设定值时,注浆量达到设计值的95以上时,即可认为达到了质量要求。对本设计参数还需通过监控量测进行优化,使注浆效果达到更189、佳.5)效果检查注浆效果检查主要采用分析法,即根据PQ-t曲线,结合掘进速度及衬砌、地表与周围建筑物变形量测结果进行综合分析判断。必要时采用无损探测法进行效果检查.当检查表明注浆不足时,及时进行补充注浆。2)同步注浆方式 手动模式该模式主要在始发和到达时采用,也可以在特殊情况下采用,具体根据实际需要决定。手动模式要从注浆控制面板上选择.注浆时,注浆操作手选择从哪条管路注浆,然后启动注浆泵以开始注浆。如果注浆操作手取消了某条管路的注浆,或者最高限制压力达到了5bar.那么管路上的注浆将停止。注浆操作手可以通过数字显示掌握注浆压力和注入的体积。 自动模式这是通常采用的注浆模式。这种模式由中央控制面190、板控制。不达到设定的压力值和体积,浆液会不停地注入4条管线。 报表盾构操作司机要在报表中记录4条管线的注浆冲程数和压力值.3)停工的清洗程序当最后一环管片的注浆完成时(一班结束,周末,故障),盾构注浆手将剩余的浆液泵入土斗,同时搅拌约200升膨润土浆液注入储浆罐。将膨润土浆液泵入4条注浆管路取代管路中的浆液,以避免堵管。当浆液初凝以后,盾尾的4条管路应用带回转喷头的高压清洗机清洗。7。6.4 同步注浆后的检查及调整注浆参数1)注浆后,管片间隙是否漏水。如有漏水必要时进行注浆量的调整,加大注浆量。2)通过观测注浆后的地表沉降,来检查注浆效果。如果地表下沉比较明显,则表明注浆压力不够或注浆不饱满,191、浆液的收缩性过大。要及时在1。54bar之间调整注将压力,并监测注浆量,进行双项控制,同时调整配合比,减小浆液的收缩性.7。6.5 注意事项1)注浆装置根据压力控制注浆量的大小,但必须保证盾尾密封装置不被破坏,避免管片受到过大压力,对周围土层压力要尽量小。2)注浆过程中,密切注意注浆系统的运行情况,注意冲程数和压力值的变化,由此判断是否堵管以及堵管的位置。3)根据现场情况计算注浆量,并与实际注浆量相比较,分析注浆效果,及时调整注浆参数。同时结合地面沉降观测结果,必要时采用二次补压浆措施。4)为保证浆液能以稳定的压力及时填充空隙,注浆时的流量应根据推进的速度进行调节。7.7刀具更换由于盾构穿过的192、地层主要为砂层和圆砾层,对刀具磨损较为严重,掘进过程中刀具的更换就显得尤为重要.7.7。1 刀具更换时间和地点的确定根据盾构掘进的速度、刀具的磨损程度、地面环境情况和地层条件等因素来决定刀具的更换时间和更换地点。7。7.2 刀具磨损量的预测=KDNL/V:磨损量(mm)(最外周部) K:磨损系数(mm/km) D:盾构外径(m) N:刀盘转速(rpm) L:推进距离(km)V:推进速度(mm/min)根据经验和对该地层的判断计算,在微风化含砾粗砂岩地段,磨损系数K值取35mm/km45mm/km,盾构外径为6。28m,刀盘转数为2.5rpm,推进速度取30mm/min,磨损量警戒值按20mm考193、虑,推算出掘进270m350m需要检查和更换刀具;在微风化混合花岗岩地段,磨损系数k值取50mm/km60mm/km,盾构外径为6。28m,刀盘转数为2。5rpm,推进速度取20mm/min,磨损量警戒值按20mm考虑,推算出掘进135m-240m需要检查和更换刀具;根据地层情况和现场探勘,确定更换和检查刀具的地点. 检查和更换刀具预定地点表表7.71换刀地点地层条件地面条件备注YSK21+808.980隧顶通过粉(细)砂层,隧中、隧底通过圆砾层城市绿地刀具检查及更换YSK22+707.974隧顶、隧中、隧底均为圆砾层城市绿地刀具检查及更换ZSK21+809.050隧顶通过粉(细)砂层,隧中、194、隧底通过圆砾层城市绿地刀具检查及更换ZSK22+709。855隧顶、隧中、隧底均为圆砾层城市绿地刀具检查及更换7。7.3 刀具检查和更换的主要程序1)更换刀具前一周储备好预计需要更换的刀具和准备好换刀工具。2)停止掘进前,做好检查和换刀的各项准备工作和预防措施。3)先开仓,由地质工程师或相关专业技术人员对工作面的稳定性进行评价进而作出判定,证实工作面稳定后进入下一步.4)通过螺旋输送机排空土仓内的土并通过人闸内的泄压孔将土仓内压力降为0bar。5)开仓严格按照人闸安全操作规程操作,确保无压操作。6)检查刀具.对刀盘清洗后,逐个检查刀具,并做好记录.7)根据刀具和刀盘磨损情况,确定换刀的类型和编195、号。8)换刀原则:按拆一把换一把的换刀顺序,以便土仓周边土层发生变化时可及时恢复掘进。9)试转和复紧。在刀具更换完成并经工程师检查后,关闭仓门(稳定地层可先不关闭)。试转刀盘若干圈后,再安排人员进入土仓复紧刀具,确认上紧后,退出土仓,关闭仓门.10)恢复掘进。开始阶段将刀盘转速和千斤顶推力要由小到大逐渐增加,避免因幅度过大造成对刀具的损坏.7.8 盾构施工测量盾构施工控制测量最大特点是所有的控制导线点和控制水准点均处运动状态,所以盾构施工测量中导线的后延伸测量和水准点的复测显得尤为重要。7。8.1 井下控制测量1)施工控制导线:施工控制导线由洞外联系测量所确定的导线点DZ1、DZ2直接延伸而来196、(图7。81)。地下控制导线的布设一般用支导线的方法,我项目部拟定在本标段内采用双支导线即主、副导线的方法。以主导线进副导线出的形式将主、副导线连接起来,再与起算边DZ1DZ2联测,构成单边控制的闭合导线.图7.8-1 洞内施工控制导线布设示意图控制导线大于60m.由于盾构隧道内的管片在一定范围、时间内总是处于动态的,因此在洞内控制导线向前延伸时必须检查后三个导线点点位稳定情况,如有较大变动,应再向后检测,直至满足精度。之后应采用稳定的控制导线点重新测量变动的导线点,并用新坐标向前延伸。施工控制导线在隧道贯通前测量三次,测量时间与竖井定向同步.重合点重复测量的坐标值与原测量的坐标值较差小于30197、d/D(mm)时,其中d为控制导线长度,D为贯通距离,采用逐次的加权平均值作为施工控制导线延伸测量的起算值。2)施工导线:施工导线是隧道掘进的依据,施工导线的精度高低,直接影响着盾构推进时的姿态和隧道的贯通。施工导线由控制导线敷设而成,受施工控制导线的控制,它由悬挂固定在隧道顶部的吊篮构成(图7。82、图7.83),以满足自动测量系统中的测量机器人与盾构机的目标靶通视.一般施工导线边长在直线段为6080m,曲线段为3050m。线点根据管片内径空间,选择稳固、位置适当的地方设置.观测台由钢板焊接而成,采用强制对中装置,利用螺栓固定在管片侧壁上(图7。8-2)。施工控制导线随隧道的掘进而延伸,其边198、长选择在150m左右,尽量按等边直伸导线布设,特殊情况下导线边不小于100m。图7。82 地下控制导线位置图 图7.8-3 自动导线系统仪器位置图3)地下高程控制测量地下高程测量采用水准测量方法,并起算于地下近井水准点。地下施工水准点每50m设置一个,地下施工控制水准点每150m设置一个。地下施工水准测量采用精密水准仪2m铟钢尺进行往返观测,其闭和差应在20L1/2mm(L千米计)之内。地下控制水准测量在隧道贯通前独立进行三次,并与高程联系测量同步。采用逐次水准测量的加权平均值作为下次控制水准测量的起算值.地下控制水准测量的方法和精度要求同地面精密水准测量一致。7。8。2 监控量测1)监控量测199、流程图7.8-4 监测流程图2)测点布设测点布设分监测段、监测断面、监测点进行分级布设。本工程测试段共分两段;第一段试验段,为盾构始发后及到达前100m,此段布设了较密集的监测点并设置典型断面进行全面的监测项目监测,以取得经验性数据,为后续监测、预测提供分析依据。第二段为试验段以外的一般盾构段。试验断面的布设分为主断面和纵断面;主断面指在盾构掘进中隧道纵向变坡、平面转弯、地质变化较大、软硬围岩相接、建筑物桩基距隧顶距离较近等容易引起隧道及周围环境较大变形的断面。按设计监测点布设要求,离出发井30m范围内纵向观测点每6m间距,横向观测点25m间距,没15m布设一个沉降监测断面;30m外围以外纵向200、观测点15m间距,横向观测点以25m间距,每45m布设一个沉降监测断面。监测的布设:测点均布设在监测断面上。在主断面上为了全面地反映监测对象的变化情况,布设了较为全面的监测点。在纵断面上以地面隆陷监测点、拱顶下沉及周边净空收敛点为主。3)沉降控制严格控制盾构正面平衡压力,控制施工参数,如出土量、推进速度、总推力、实际土压力围绕设定土压力波动的差值等。防止过量超挖、欠挖,尽量减少平衡压力的波动。严格控制盾构纠偏量,在确保盾构正面沉降控制良好的情况下,使盾构均衡匀速施工,盾构姿态变化不可过大、过频. 盾构推进出土量控制在理论出土量的97100之间,即54。05m355。73m3之间。过程中一旦有超201、量现象,必须对该区段进行处理,包括二次补浆,乃至地面注浆加固等措施。严格控制同步注浆和二次注浆的注浆量和浆液质量,浆液均匀合理地压注,确保浆液的配比符合质量标准。在盾构机中部增加径向注浆孔,随着盾构机掘进同步注入优质膨润土,在盾构机内通过注浆机进行注浆,这样在通过时的沉降就会变小,填补盾构机掘进时刀盘与盾体之间产生的间隙,减少土体的沉降。7。8.3 姿态控制由于地层软硬不均、隧道曲线和坡度变化以及操作等因素的影响,盾构推进不可能完全按照设计的隧道轴线前进,而会产生一定的偏差。当这种偏差超过一定限界时就会使隧道衬砌侵限、盾尾间隙变小使管片局部受力恶化,并造成地层损失增大而使地表沉降加大。因此,盾202、构施工中必须采取有效技术措施控制掘进方向,及时有效纠正掘进偏差。1)滚动偏差调整由于盾构机未进入土层时,壳体与始发基座钢轨磨擦力小,考虑到反扭矩的因素,刀盘逐渐加力,使扭矩、推力逐渐增大,并在盾构机壳体上焊接角钢与始发井底板相连,以防盾体转动,并随着盾体的前进依次切除。当盾构机滚动偏差超过0.5时,盾构机会报警,提示盾构机操作手必须对刀盘进行纠偏,盾构机滚动偏差采用刀盘反转的方法纠正.2)盾构机竖直方向控制措施为防盾构机由刚性的始发基座上进入土层时低头现象,预先将始发基座标高提高20mm,并将坡度适当增大;一般情况下,盾构机的竖向轴线偏差应控制在20mm以内,倾角应控制在3mm/m以内。特殊情203、况下,倾角亦不宜超过10mm/m,否则会引起盾尾间隙过小和管片的错台破裂等问题;开挖面土体比较均质或软硬差别不大时,盾构机应与设计轴线保持平行;操作盾构机时,还应注意上部千斤顶和下部千斤顶的行程差,两者不能相差过大,一般宜保持在20mm内,特殊情况下不宜超过6cm, 否则说明盾构机竖直方向调整过急.3)盾构机水平方向的控制措施在直线段,盾构机的水平偏差可控制在20mm以内,水平偏角可控制在3mm/m以内,否则会因盾构机急转引起盾尾间隙过小和管片错台破裂等问题;在缓和曲线段及圆曲线段,盾构机的水平偏差应控制在30mm以内,水平偏角应控制在5mm/m内。4)盾构掘进中方向控制采用瑞士生产的激光自动204、全站仪,导向精度高,能实时反映盾构机的当前位置和理论位置,并提供调整指示,进行盾构姿态监测.采用分区操作盾构机推进油缸控制盾构掘进方向。根据线路条件所做的分段轴线拟合控制计划、导向系统反映的盾构姿态的信息,结合隧道地层情况,通过分区操作盾构机的推进油缸来控制掘进方向.在上坡段掘进时,适当增大盾构机下部油缸的推力和速度;在下坡段掘进时,适当增大盾构机上部油缸的推力和速度;在左转弯曲线段掘进时,适当增大盾构机右部油缸的推力和速度;在右转弯曲线段掘进时,适当增大盾构机左部油缸的推力和速度;在直线段掘进时,尽量使所有的推力和速度保持一致.在均匀的地质条件时,保持所有油缸推力和速度一致,在软硬不均的地层205、掘进时,根据不同地层在断面的具体分布情况,遵循硬地层一侧推进油缸的推力和速度适当加大,软地层一侧推进油缸的推力和速度适当减小的原则.5)盾构掘进中姿态调整与纠偏在实际施工中,由于地质突变等原因盾构机推进方向可能会偏离设计轴线并超过管理警戒值,在稳定地层中掘进,因地层提供的滚动阻力小,可能会产生盾体滚动偏差,采用刀盘正反转方法可调整盾构机滚动偏差;在线路变坡段掘进,有可能产生较大的偏差.因此需及时调整盾构机姿态、纠正偏差。采用分区操作盾构机推进油缸调整盾构机姿态,纠正偏差,将盾构机的方向控制调整到符合要求的范围.7。8.4盾构施工过程复测1)盾构掘进过程中的测量主要是指,利用设置在盾构上的激光导206、向系统进行导向测量.隧道施工测量,采用地下施工控制导线点和施工高程控制点逐次重复测量成果的加权平均值作为起算数据。2)盾构法掘进隧道施工测量包括盾构井测量、盾构拼装测量、盾构姿态测量和衬砌环片测量。采用联系测量将测量控制点传递到盾构井中,并利用测量控制点测设出线路中线点和盾构安装时所需要的测量控制点.3)衬砌环片测量包括测量衬砌环的环中心偏差、环的椭圆度和环的姿态.衬砌环片不少于15环测量一次,测量时每环都测量,并测定待测环的前端面。相邻衬砌环测量时重合测定510环片。盾构测量资料整理后,及时编制测量成果表,报送盾构操作人员.7。9 轨道安装、拆卸7.9.1轨道布置隧道内铺设轨道除了洞门处需要207、铺设岔道,以便两台电瓶车调车使用外,隧道内需要铺设的轨道即为电瓶车轨道(970mm)和台车轨道(2180mm),拟采用43Kg/m轨道,具体见下图。电瓶车轨道为常用轨道,台车轨道为循环使用轨道,共80米长,拆除台车后部轨道安装于台车前方。图7。91 隧道内轨道铺设示意图7.9。2轨道铺设轨道用鱼尾板连接,轨道与轨枕连接时采用弹性垫圈。在曲线弯道处,将通过适当抬高轨枕外侧高度以实现外轨超高、使用相应弯规和加强轨枕固定等办法克服轨道变形。同时为了加强轨道的连接,在所有轨道接头处将布置加密的轨枕。7.9.3注意事项1)轨枕严格按图纸加工制作,特别是固定钢轨用的螺栓孔定位加工精确.2)钢轨、轨枕在运输208、过程中要固定牢靠,防止坠落。3)在拆卸钢轨、轨枕时要密切注意列车的的运行情况,发现列车过来,要立即停止作业,避让列车。4)管片吊车在吊钢轨、轨枕时,人要远离重物,禁止站在重物下。5)在管片输送机后部进行铺轨作业时,要注意列车、管片吊车和管片输送机等的运行情况.6)轨枕的铺设位置要准确,固定钢轨的压板、螺栓要坚固,定期检查复紧。7)作业人员要服从指挥人员的指挥。准备材料钢枕制作钢枕、钢轨下井运输至后配套车架内卸车、倒运轨枕铺设、找正钢轨铺设钢轨固定轨排检查盾构机前移拆卸车架后部钢轨拆卸车架后部轨枕钢枕、钢轨井下倒运准备材料钢枕制作钢枕、钢轨运输至后配套车架内钢轨找平轨道接长循循环图7。9-2 电209、瓶车轨道安装(970mm) 图7.9-3 台车轨道安装(2180mm)8、盾构到达接收8。1盾构到达准备工作8.1.1进站前的测量工作在盾构机进入进站段掘进阶段后,要对隧道基线进行测量,确认盾构机的位置,把握好洞口段的线性,并根据盾构机的时实姿态测量定出洞门的方位角。在盾构机到达前50环即加强盾构机姿态和隧道线性的测量,以及盾构机与洞门之间的方位角,及时纠正偏差,调整盾构机姿态,确保盾构机顺利的进站.盾构机必须在洞门范围内贯入,所以对洞门的直径进行检查,采取措施保证其净空,防止因施工误差将盾构机卡在洞门内。在盾构推进至盾构到达范围时,对盾构机的位置进行准确的测量,明确成洞隧道中心轴线与隧道设计210、中心轴线的关系,同时应对到达洞门位置进行复核测量,确定盾构机的贯通姿态及掘进纠偏计划。8。1.2 调整好盾构机姿态破洞门前,盾构机允许偏差为+15mm,仰角允许偏差控制在2mm/m内,避免出现俯角姿态.同时做好铰接千斤顶的行程控制,避免千斤顶出现最大和最小行程的极限状态。同时注意盾尾间隙的控制,尽量保持盾尾间隙均匀等。8。1.3 注浆施工注浆压力和注浆量比通常要高.同时应根据实际情况及时进行补注浆(进行二次注浆,浆液为单液浆),来保证管片背后充填密实。在盾构机距到达端80环处即进行二次注浆封水,8030环每5环进行二次注浆封闭一环,2916环隔一环注浆封闭一次,151环每环都进行注浆封闭,防止211、已成型隧道管片与围岩之间的水顺着盾体进入刀盘前方,导致出现洞门处的涌水、涌砂现象.8.1。4 洞门密封安装好洞门密封。盾构机到达站前安装好有关的扇形压板、环板、和橡胶帘布。为防止盾构机进洞时推出的渣土损坏帘布橡胶板,洞门防水装置在洞门第二次破除,碴土被完全清理干净后安装。8.1。5 托架安装安装好盾构机进站的托架,安装方法除了将托架标高适当降低20mm30mm以方便盾构机刀盘顺利上托架外,其它安装方法与盾构机始发时的方法相同。8.2盾构到达施工(1)根据盾构机的贯通姿态及掘进纠偏计划进行推进,纠偏要逐环完成,每一环纠偏量不能过大。(2)在盾构机距离端头墙50米时, 首先减小推力、降低推进速度和212、刀盘转速,控制出土量并时刻监视密封土仓压力,选择合理的掘进参数,缓慢均匀地切削洞口土体,以确保到达端墙的稳定和防止地层坍塌。根据地质情况,到站前可采用土压平衡模式的掘进方式,尤其在贯通前的56环,降低盾构机的推力,保持在8001000t以下,掘进速度控制在5mm10mmmin之间。(3)盾构进入到达段后,加强地表沉降监测,及时反馈信息以指导盾构机掘进.(4)盾构机刀盘距离贯通里程小于10m时,在掘进过程中,专人负责观测出洞洞口的变化情况,始终保持与盾构机司机联系,及时调整掘进参数。图8.2-1 盾构机接收示意图(5)在拼装的管片进入加固范围后,浆液改为快硬性浆液,提前在加固范围内将泥水堵住在加213、固区外.(6)当管片最后一环管片拼装完成后,通过管片的二次注浆孔,注入双液浆进行封堵。注浆的过程中要密切关注洞门的情况,一旦发现有漏浆的现象立即停止注浆并进行处理. (7)当盾构前体盾壳被推出洞门时通过压板卡环上的钢丝绳调整折叶压板使其尽量压紧帘布橡胶板,以防止洞门泥土及浆液漏出.在管片拖出盾尾时再次拉紧钢丝绳,使压板能压紧橡胶帘布,让帘布一直发挥密封作用。(8)由于盾构到站时推力较小,致洞门附近的管片环与环之间连接不够紧密,因此作好后20环管片的螺栓紧固和复紧工作.并用扁铁沿隧道纵向拉紧后20环管片,环与环之间连接,使后20环管片连成整体,防止管片松弛而影响密封防水效果。(9)盾构机全部始上214、拖架后,及时利用洞门上预留的注浆孔进行洞门范围内二次注浆,快速封堵成环。(10)及时清理刀盘内的渣土。(11)盾构到达施工措施盾构在加固区段掘进时,遵循“低推力、低刀盘转速,减小扰动”的原则进行控制,确保盾构推进不对端墙造成影响。1)调整盾构掘进参数洞口临时结构一般不具备可使盾构机一直用通常开挖方法到近前的强度,因此在盾构机掘进离洞门56环时,应根据洞门临时结构来调整密封土仓压力、盾构机推力、掘进速度。盾构机进入进站段后,首先减小推力、降低推进速度和刀盘转速,控制出土量并时刻监视密封土仓压力,避免较大的土体扰动。根据地质情况,到站前可采用土压平衡模式的掘进方式,尤其在贯通前的56环,降低盾构机215、的推力,保持在700800t以下,掘进速度控制在510mm/min之间.当出现推力突然降低、推进速度突然加大的情况,建议立即停机.盾构到达掘进逐环图(到达前6环)出洞前第6环掘进参数控制图出洞前第5环掘进参数控制图出洞前第4环掘进参数控制图出洞前第3环掘进参数控制图出洞前第2环掘进参数控制图出洞前第1环掘进参数控制图2)保护洞门密封在盾构机进站时,很有可能因为刀盘的旋转损坏橡胶帘布或者使扇形压板发生位移。所以,在盾构机进站时,要注意对橡胶帘布的保护,并及时调整洞门扇形压板。3)监控量测增加盾构机测量次数,不断校准盾构机的掘进方向。为防止盾构机刀盘穿越洞门后下沉,致使盾尾间隙过小而导致盾尾挤坏管216、片或造成托架变形,在刀盘至车站内墙10环距离时,测量人员可以通过测量逐步调整盾构机的垂直姿态,并在到达基座的轨面标高除适应于线路情况外,将到达托架标高降低2030mm,以方便盾构机刀盘能够顺利的上托架。8。3洞内施工控制(1)控制好盾尾间隙和盾构机姿态土建工程师应加强与盾构机司机及拼装手的沟通,要求土建在推进结束后拼装管片前和拼装管片后测量2次盾尾间隙,及时告诉司机,以便控制好盾尾间隙和盾构机姿态。(2)地层变化土建工程师应加强出土情况的观察,发现地层变化应及时上报.(3)盾构机姿态和盾尾间隙做好铰接千斤顶的行程控制,避免千斤顶出现最大和最小行程的极限状态。同时注意盾尾间隙的控制,尽量保持盾尾217、间隙均匀。(4)同步注浆同步注浆应尽量饱满,在开超挖刀状态下,同步注浆量约在68m,要求土建工程师尽量保证盾尾间隙均匀,确保同步注浆饱满。(5)螺栓复紧特别在最后30环时,工人应及时加强拧紧螺栓,并及时复紧螺栓。(6)管片拉结管片拉结片采用整体式的,及时加上木楔子,确保拉结的稳固。(7)二次注浆二次注浆在距盾尾后9环处可进行打环箍封水,连续3环进行双液浆注浆封环,点位互相错开,形成一个统一体,既封堵后部来水,又加强隧道结构的自稳性。(8)零环拼装在掘进至最后50环时,根据时实测管片里程,计算得最后一环环管片外凸量,确定是否还要继续拼装一环.(9)盾尾油脂:在接收段,可根据实际情况,选用强度较高218、,粘性较好的油脂,减少盾尾漏浆或漏水漏砂的可能。(10)调整同步注浆配合比在拼装的管片进入加固范围后,同步注浆浆液可适当进行调整,适当增加水泥量,并加入一定量的膨润土,对周边的土体进行部分改良。8。4 洞外施工控制(1)托架定位根据洞门钢环的实测变形情况,控制托台标高,准确定位接收托架的方向和高程,确保盾构机准确的爬上托架。(2)钢环侵限处理根据洞门钢环的实测变形情况,模拟盾构机与钢环的位置关系,确定钢环是否侵限,以防止盾构机被卡住,确保盾构机顺利出洞。(3)采取探孔检查端头土体加固质量端头土体加固是避免盾构机进出洞重大风险的重要措施之一,其加固质量关系到盾构机能否安全进出洞,因此,采用探孔对219、加固体的进行检查验证.在洞门围护结构凿除之前进行水平和斜孔探试,其斜孔的水平距离不得小于3米,这样观测加固体的封水效果,如果渗水量过大或流水应进行洞内注浆加固。本加固体由于加固深度较深,特别应对洞门下方土体进行斜孔探试.(4)围护结构的凿除根据盾构的掘进速度,在盾构机到达接收井还有7天的时间时,开始车站围护结构的凿除,分两次凿除完毕.(5)洞门密封安装洞门密封采用橡胶帘布封水。洞门密封装置安装好后,及时穿钢丝绳,待盾尾脱出管片后,及时收紧钢丝绳。倒链应安装在侧墙上。(6)应急物资准备在接收车站端头底板准备好沙袋、棉纱、水泵、水管、方木、风镐、双快水泥、聚氨脂等应急材料和工具,以防洞门出现涌水、220、涌砂.地面准备好双液注浆机及连接管、3t水泥和1t玻璃水。(7)照明设施安装好接收端头底板内的照明设施,做好照明应急设施。8.5 接收流程盾构机到达施工是指从盾构机到达接收洞门之前50m盾构机贯通区间隧道进入车站接收井被推上盾构接收基座的整个施工过程。其工作内容包括:盾构机定位及接收洞门位置复核测量、地层加固、洞门处理、安装洞门圈密封设备、安装接收基座、加固体与围护结构之间接缝注浆、降水施工等。盾构到达施工流程图如图8。71所示。图8.5-1 盾构接收施工流程图8。6 盾构接收测量和监控量测(1)接收井测点复核对接收车站内的导线点进行复核,并经业主测量队复测合格后才能使用.(2)洞门钢环的复测221、测量组根据实际情况对接收洞门钢环进行实测,判断洞门的变形情况。(3)联系测量在盾构机距接收端头150200m处进行一次联系测量,确保盾构机的姿态准确.(4)管片姿态测量在最后100环加强管片姿态的监测频率,并及时告知土建工程师,以便及时做出判断,保证盾构机显示屏上的姿态更接近实际管片姿态。(5)沉降监测到达前,加强地面沉降监测和隧道内的拱顶沉降,及时汇报到领导并告知土建工程师和盾构机司机,以便控制好土仓压力和同步注浆量,发现问题及时处理.8。7 盾构接收准备工作盾构机距离接收井洞门50m时,即进入出洞掘进阶段。为迎接盾构机出洞,应做好以下工作:(1)做好出洞前的测量工作盾构到达前一个月对到达段222、隧道范围内的所有地下管线、地面房屋进行核查;在到达段的50米每隔10米布设监测点。在盾构机进入接收段掘进后,要对隧道基线进行测量,确认盾构机的位置,把握好洞口段的线型,并根据盾构机的时实姿态测量定出洞门的方位角.在盾构机到达前150环即加强盾构机姿态和隧道线路的测量,以及盾构机与洞门之间的方位角,及时纠正偏差,调整盾构机姿态,确保盾构机顺利的进站。必要时使用陀螺仪。盾构机必须在洞门范围内贯入,所以对洞门的直径进行检查,采取措施保证其净空,防止因施工误差将盾构机卡在洞门内。在盾构推进至盾构到达范围时,对盾构机的位置进行准确的测量,明确成洞隧道中心轴线与隧道设计中心轴线的关系,同时应对接收洞门位置223、进行复核测量,确定盾构机的贯通姿态及掘进纠偏计划。(2)调整好盾构机姿态破洞门前,盾构机允许偏差为10mm,仰角允许偏差控制在2mmm内,避免出现俯角姿态。同时做好铰接千斤顶的行程控制,避免千斤顶出现最大和最小行程的极限状态.同时注意盾尾间隙的控制,尽量保持盾尾间隙均等。(3)注浆及时、足量,必要时需要根据注浆速度决定掘进速度。注浆压力和注浆量比通常要高(1.21.4倍)。同时应根据实际情况及时进行补注浆,来保证管片背后充填密实。对注浆材料和浆液配合比进行改正,用膨润土代替水泥。(4)水平探孔施工洞门凿除前进行水平探孔施工。结合本次接收端头加固区加固较深,隧道埋深较大,加固区范围较小的特点,水224、平探孔的布置为上中下左右5个孔。成90夹角,抽芯深度不小于6m。钻孔结束后,埋注浆管,派专人观察和记录各注浆管的渗水情况,当每孔的流水不超过30L/h(通过观测流水不成线),允许凿除洞门。否则还需继续进行注浆堵水.(5)洞门凿除根据洞门的稳定性,决定破洞门的时间,以提前7天开始凿除为宜。但应避免洞门破除后暴露时间过长产生坍塌。必要时用斜撑把洞门范围内的土体进行支撑,等盾构机掘进到达时在撤除支撑.待盾构机进入加固范围时快速将洞门围护剩余部分破除,确保钢筋割除干净。洞门采用人工分两次凿除,凿除时按先上后下、先中间后两侧的顺序进行.凿除时间为盾构到达前7天,凿除洞门的厚度为500mm。凿除完毕后,用225、风镐修整洞门周圈混凝土面,使洞门周围圆顺。洞门凿除过程中发现有异常情况后,迅速用木板和钢管撑住,防止土体坍塌。然后尽快从围护结构外进行注浆加固。(6)洞门密封的安装洞门第一次凿除后,安装好橡胶帘布、环板、折页压板及扇形板(用于盾构机注浆孔处)。洞门第二次凿除前,做好洞门帘布的保护措施。接收端头折页压板要做好捆钢丝绳的圆环,并准备一个2t的倒链。图8。7-1到达洞门防水装置图(7)接收托架的安装根据实测洞门的中心坐标反算到车站底板,安装接收托架.因此利用H200型钢制作托架,与接收井底板固定。接收托架尺寸为9165*3850mm,接收托架的中心轴线应比隧道设计轴线适当降低2030mm,以便盾构机226、顺利上托架,底板安装托架距到达洞门0.60m,托架与托架梁焊接牢固、焊缝饱满.(8) 其他方面1)安装好照明设施。2)到达前,加固端头上设地面沉降观测点,并加强观测.3)洞门上设水平沉降观测点(贴反光片),刀盘到达前56环开始观察记录.4)做好底板内及隧道内贯通测量。8.8设备检修方面全面检修盾构机及附属设备,以及后配套系统,对盾构机及后配套存在的一些问题彻底解决,为盾构机接收做好准备.其中包括:(1)驱动动力系统和油脂泵系统,如电机、液压马达、高压油管泵等。(2)电气控制系统中的电磁阀、接触器以及传感器。(3)注浆系统,检修注浆泵、清通注浆管路,使之保持畅通。(4)渣土改良装置,检修泡沫泵、227、水泵,清通管路,使之保持畅通.(5)运输系统,含螺旋机、皮带机、水平运输系统和垂直运输系统,尤其是电瓶车,必须保证刹车系统正常工作,运输过程中容易掉道的地方加强轨道养护,电瓶车上备用2台千斤顶、撬杠、钢丝绳等专用工具。加强龙门吊的保养,确保垂直运输系统的正常运转,挖掘机和装载机应加强日常的保养工作。(6)拌合站:含水泥系统、膨润土系统、中板搅浆系统,确保接收时设备的完好性和功效性。(7)盾尾排水设备的检查,并预备一台泥浆泵。(8)气压设备按照0.3Mpa压力进行保压试验,对气压设备的气密性进行全面检查。(9)检查铰接密封、盾尾密封,保证各部位具有良好的密封性能.(10)检查中盾聚氨酯注入孔是否228、畅通,确保在使用时注入孔的正常使用。(11)对经常出现问题的小配件,库房应配备齐全,如:拼装机上的油管,单、双轨梁的保险管、盾尾内的污水泵等等.(12)小型机具和专用物资现场备用施工中常用的专用工具和专用物资,如单液注浆泵、双液注浆泵、聚氨酯泵、注聚氨酯管路、快速接头、管钳、临时照明灯具等等.9、风险源的分析及应对措施9。1 风险源的识别9。1。1盾构侧穿地税局综合楼广西地税局综合楼于1999年修建,地上11层,地下1层,采用筏板基础,基础深度为5.9米,地下室位于左线隧道南侧,隧道与地下室的水平净距4.4m,垂直净距4。6m,隧道上覆土厚度9。77m,上覆土层主要为硬塑粘土层,隧道主要穿越粉229、细砂层。因为盾构隧道距离地税局综合楼地下室非常近,如何平稳的通过该区域,密切监控大楼变形,成为本工程的重点。9。1。2盾构下穿金洲路地下通道该通道于1993年修建,箱涵基础,隧道下穿地下通道,隧道与地下室的垂直净距9.9m,隧道上覆土厚度15。1m,上覆土层主要为粉土层,隧道主要穿越圆砾层, 保证土压力的稳定,控制地下通道的变形,是本标段施工的重点。9。1.3盾构下穿xx广场地下室该广场20XX年修建,筏板基础,围护结构为喷锚支护,筏板底埋深8.25m,隧道下穿xx广场地下室,穿越长度140m,隧道为上坡段,与地下室的垂直净距2.45。6m,隧道主要穿越粉土1层、粉细砂1层及圆砾1层。9。1.230、4 盾构下穿竹排冲施工xx广场站会展中心站区间下穿竹排冲。河流水面宽3040米左右,河水深度约4m,河床最低与隧道结构顶部约7m.河水位、流量主要受季节和大气降水控制.盾构施工时将由竹排冲下部穿过,其上覆土层为1层粉土、1-2层粉质粘土,11层粉细砂、1层圆砾,隧道洞身范围内为1层圆砾和1-1层粉细砂,隧道上部潜水与河水具一定水力联系,盾构推进须考虑可能存在的冒顶风险。9。1.5 盾构侧穿竹溪立交桥桥墩线路在里程YCK22+600处与竹溪立交桥挡土墙桩近距离穿越,距离为1。83m。竹排冲桥为三跨简支梁桥,近距离穿越部位的桥桩为端头挡土,线路从民族大道北侧竹溪立交桥穿过,主要穿越C匝道、D匝道、231、B匝道及竹溪大道立交,多处侧穿立交桥桥墩,最近侧穿距离盾构外侧约0.8米,施工风险非常大,如何保护桥梁的质量,保证道路正常通行,成为项目部施工的重点,也是难点。9。1.6盾构下穿全断面圆砾层根据南金区间右线纵剖面图,右线穿越全断面的圆砾层43.2m。盾构在xx这种全断面的圆砾层中掘进,这在国内属于首例,因为xx的圆砾层不同于成都和北京的卵石地层,它的自稳性非常松散,没有自稳时间,假如渣土改良达不到非常好的效果,那么很容易出现喷涌事件,所以防喷涌成为盾构施工的首要问题,针对这种地层,盾构机的选择是关键,需要认真分析,目前我公司选择的盾构机,可以有效地减少此类事故的发生,达到安全生产的目的。我公司232、针对圆砾层主要采取的措施有: 1)针对圆砾层进行渣土改良试验;2)刀盘耐磨性的加强;3)有效地防喷涌措施;4)海瑞克S540双螺旋的改造;5)相关的掘进参数的控制; 刀盘扭矩正常情况下不小于5300KN*M,极限状态下不小于6500KN*M; 刀盘的驱动功率:电驱动不小于750KW,液压驱动不小于900KW; 螺旋机扭矩不小于130KN*M,功率不小于200KW,筒体内径不小于800mm。 9.1。7 盾构下穿区间管线1) 地下管线情况通过业主和我部收集到的各种管线资料按照管线的使用性质进行分类整理出来,盾构区间地面管线主要集中在道路两侧,丰和中大道、长江路、闽江路、珠江路,路面下有供水管、污233、水管、通讯光缆、煤气和路灯线等。除污水管外地下管线埋深一般小于4。0m。其中有一条大的方沟硂结构雨水管道和一条燃气管道横穿隧道,对隧道施工有一定的影响,需在隧道掘进施工过程中严格监测地面沉降,根据监测结果采取措施,保证地下管线的安全.而其他的管线对隧道盾构施工影响不大。2)区间隧道下穿地下管线汇总表由于水泥砂浆抹口的砼管道对沉降最为敏感,故把管径大的污水、雨水硂结构管线以及燃气、高压电缆、通讯电缆等重要的管线列为重点保护处理对象。管线汇总如下表:管线调查统计表 表9。1-1盾构区间管线调查统计表管线名称材质规格(mm)埋深(m)备注给水PE1000.30给水砼4000。90给水铸铁200横穿隧234、道雨污合流砼5006。7ZSK21+430横穿隧道给水砼5001。07给水铸铁1001.01横穿隧道给水砼4001。05横穿隧道雨水PVC4000。94距离右线24m污水砼10005.73距离右线30.5m雨污砼10001.77横穿左线隧道雨污砼10001。84雨污砼300012002.83雨污砼6002.71横穿隧道燃气钢3000。99燃气PE100横穿隧道燃气PE1601.02电力铜11孔8001000十一条10KV1。15里程YSK21+500出横穿隧道电力铜8001000五条10KV1.30横穿隧道电力铜80010001。12空管电力铜1孔800800一条10KV0。83电力铜2/1孔235、200100一条10KV0。81横穿隧道路灯铜1/1孔100100一条380KV0。31与隧道相交路灯空管1/0孔1001000.31与隧道相交路灯铜1/1孔100100一条380KV0。36与隧道相交路灯铜1/1孔100100一条380KV0.48与隧道相交路灯空管1/0孔1001000。35与隧道相交路灯铜1/1孔100100一条380KV0。42与隧道相交中国电信铜/光纤30/11孔600500二十二条1.18横穿隧道中国电信光纤1/1孔100100一条0。40横穿隧道中国电信光纤1孔直埋一条0.08中国电信光纤3/3孔300100五条0.44中国电信光纤2/1孔200*100二条横穿隧236、道中国电信光纤中国电信铜/光纤20/12孔400500二十条1.29横穿隧道中国电信铜/光纤20/7孔1000*200二十一条横穿隧道中国电信光纤5/5孔500100十四条横穿隧道中国电信光纤4/4孔200*200二十条横穿隧道中国电信光纤2/2孔200*100四条横穿隧道交警管线铜2/2孔200100六条0.31横穿隧道交警管线空管3/0孔300100交警管线待看里程21+807交警管线空管里程21+905军队通信光纤9/6孔300300十八条0.72里程21+500处横穿隧道军队通信光纤9/9孔300300十三条0.77里程21+880、22+010处横穿隧道不确定管线0.52里程22+0237、10处横穿隧道中国联通光纤6/6孔200300二十八0。74中国移动光纤1/1孔100*100一条0。27里程22+810处横穿隧道9.2 应对措施9.2。1盾构穿越建(构)筑物施工工艺流程图9。21 盾构穿越建筑物施工工艺流程图9。2。2 一般建、构筑物的保护措施1)本区间线路沿民族大道敷设,道路现状宽约60米,两侧建筑物距离区间隧道较远,按照监测加固措施处理,监测加固范围按线路中线向外2倍区间最大埋深考虑,根据建筑物的结构类型及对沉降的敏感程度,制定变形警戒值,施工期间,在周边建筑物的特征部位布设房屋沉降观测点,并加强地表隆起和沉降的观测,建立完善的监测网,及时反馈信息。2)根据监控量测反238、馈信息,当房屋沉降超限时进行注浆加固。注浆加固方法为:向房屋基础下方斜向打设袖阀管,袖阀管间距1m,梅花形布置。注浆采用1:5水泥水玻璃双液浆,注浆压力0.30。8MPa,最终现场试验确定,但不易过大,同时注浆过程中对房屋进行严密监测,以防注浆压力过大造成地面隆起过大,影响建筑物安全。3)沿建筑物角点布设变形监测网络,及时进行监测和信息反馈,根据实测的资料调整盾构施工参数,实行信息化施工.4)严格控制盾构施工参数,使盾构机切口压力稳定、均匀。5)尽量减少超、欠挖,及时进行同步注浆,确保盾构周围空隙的完全填充,减少对地层的扰动范围和扰动时间。必要时进行补充注浆和二次注浆。6)设定建筑变形警戒值,239、严格监控操作程序,确保万无一失。9。2。3 重要建、构筑物的保护措施对于一些重要建(构)筑物自身对变形比较敏感,且施工对其影响较大,采用建(构)筑物一般保护措施,达不到控制地表沉降与保护建(构)筑物安全的要求时,必须同时考虑采用辅助工法,对建筑物进行地基加固或进行隔断保护。针对不同的建筑物制定详细的保护方案,以保证地层稳定和建筑物安全。对于无条件从地面进行加固保护的建(构)筑物,需在管片上预留一定数量的注浆管,并利用注浆管从隧道内向周边地层采取注浆加固措施,以确保盾构施工和建筑物的安全。1)盾构下穿建筑物保护总措施: 严格控制盾构正面平衡压力,控制施工参数,如出土量、推进速度、总推力、实际土压240、力围绕设定土压力波动的差值等。防止过量超挖、欠挖,尽量减少平衡压力的波动。 严格控制盾构推进速度,尽量做到均衡施工,减少对周围土体的扰动,避免在途中有较长时间耽搁。所以正常推进时速度应控制在23cm/min。 严格控制盾构纠偏量,在确保盾构正面沉降控制良好的情况下,使盾构均衡匀速施工,盾构姿态变化不可过大、过频。每隔5环检查管片的超前量。提前纠偏过程中必须保持良好的盾构姿态,盾构轴线偏差不得超过50mm。 严格控制同步注浆量和浆液质量,浆液均匀合理地压注,确保浆液的配比符合质量标准.专门成立注浆班对压入位置、压入量、压力值作详细记录,并根据地层变形监测信息及时调整,在确保压浆工序施工质量的前提241、下,方可进行下一环的推进施工。 二次补压浆,准备足量的二次补压浆材料以及设备,根据后期沉降观测结果,及时进行二次补压浆,以便能有效控制后期沉降,确保地面建筑物的安全。 加强监控量测:监控量测是加固保护的重要组成部分;施工前应制定详细的监测计划,施工期间应加强监控量测,对于沉降速率及累积沉降量等的监测控制应包括预警值、报警值、极限值。根据监测结果指导施工、优化设计,做到真正的动态设计、动态施工”.2)各重要建构筑物详细应对措施(1)盾构侧穿地税局大楼方案盾构区间隧道与广西地税局地下室关系见图9。2-2所示。图9。2-2 盾构区间隧道与广西地税局地下室关系图注浆加固方法为:向基础下方斜向打设双排袖242、阀管,进入粘土层,使隧道与基础之间的粘土层充分的固结,提高承载力,袖阀管布置间距1。0m0.8m,注浆采用普通水泥浆、水玻璃和抗分散剂型外加剂的复合浆液,注浆压力0。50.8MPa,最终现场试验确定,但不易过大,同时注浆过程中需严密监测,以防注浆压力过大造成地面隆起过大,影响建筑物的安全。盾构推进施工措施:盾构通过时优化掘进参数、控制盾构推进姿态、及时做好同步注浆及二次注浆,保证注浆填充密实,严格进行地表及隧道的沉降监测。(2)金洲路地下通道盾构区间隧道与金洲路地下通道剖面关系见图9。2-3所示。图9.2-3 盾构区间隧道与金洲路地下通道剖面关系图盾构推进施工措施: 盾构穿越过程中必须严格控制243、切口土压力,同时严格控制与切口土压力有关的施工参数,如推进速度、总推力、出土量等,尽量减少土压力的波动;严格控制盾构纠偏量,在确保盾构正面沉降控制良好的情况下,使盾构均衡匀速施工,以减少盾构施工队土体的扰动和地层损失,从而避免对建筑物结构造成的破坏. 加强监测:盾构穿越前在建筑物上布置一定数量沉降监测点,对建筑物进行沉降、倾斜等监测,及时反馈监测结果,指导施工。 有效注浆:盾构穿越过程中利用盾构同步注浆系统及时充填盾构推进留下空隙,减少底层损失,加强二次注浆,控制滞后沉降。 制定有效的应急预案,在施工中若发现异常情况,立即启动应急预案,疏散人员,确保生命安全.(3)xx广场地下室考虑到盾构掘进244、时可能对xx广场地下室进行扰动,地下室可能产生沉降,引起开裂等影响,且xx广场地下室以下地层无条件进行地面加固,拟对一号线区间隧道下穿xx广场地下室段进行洞内注浆加固。由于目前掌握的地下室资料为非竣工资料,施工过程中若遇锚杆,另行处理.盾构过xx广场里程:SK21+910SK22+070,该区域采用特殊管片隧道第357环460环之间。盾构掘进参数表 表9。21地质情况推进参数注浆参数环号所处地层埋深m土压bar推进速度mm/min出土量m注浆量m注浆压力bar357460洞顶:1;洞身:11、1111。431.262046.4681.54图9。24 盾构下穿xx广场地下室平面关系图图9。25 245、盾构下穿xx广场地下室剖面关系图盾构推进施工措施: 合理设置土压力,防止超挖。在盾构推进的过程中,根据监测数据及时调整土压力值,以减少对土体的扰动。 下穿xx广场地下室时降低推进速度,尽量将盾构机的姿态调整至最佳,严格控制盾构推进方向,减少纠偏。推进速度控制在2030mm/min,出土量每环4658m3,纠偏坡度控制在1之内,平面偏差15mm内 ,一次纠偏量不超过5mm. 合理选用同步注浆材料,同步注浆量,注浆压力及时间.采用水泥水玻璃微膨胀材料,每环注浆量大于6m3, 要根据前阶段掘进情况及时修改,二次补浆要及时跟上,同步注浆完后对注浆后土体进行超声波探测,如果探测有空洞或是沉降未稳定,应持246、续加强注浆.同步注浆时,为避免因一侧注浆压力过大,应严格按照同时、对称注浆的原则从两个注浆孔向外注浆。注浆时注意注浆孔的密封,防止漏浆、渗水等现象.注浆完毕后,使用泵送剂对注浆管进行清洗,避免堵管。 控制好盾尾间隙,通过加大盾尾油脂压注量来防止浆液通过盾尾流失,盾尾油脂量比正常推进每环多20Kg以上。 两台盾构机前后间距控制在200m以上,减少相互干扰和影响。加强施工过程管理,确保盾构连续穿越,为确保24小时连续推进,在穿越前对盾构机及其它辅助设备进行一次全面的检修. 加注发泡剂,膨润土浆等润滑剂,进行土体改良,减少刀盘所受扭矩,降低对土体的扰动. 盾构通过xx广场地下室后,按照设计方案,及时247、采取洞内加固注浆处理.(4)盾构区间下穿竹排冲应对措施图9。26 区间隧道下穿竹排冲剖面图盾构掘进参数表 表9.22地质情况推进参数注浆参数所处地层埋深m土压bar推进速度mm/min出土量m注浆量m注浆压力bar洞顶:11;洞身:1114。21。562046.4681.541)区间下穿竹排冲保护方案由于盾构离河底较近,且位于圆砾层,因此盾构施工时除需采取过江越河施工的一些常规措施:盾构机及螺旋输送机具有良好的耐压性;控制良好的盾构姿态;控制同步注浆的压力和注浆量;严格控制推进速度;配备足够的排水设备与设施等外,尚需注意以下几点:首先详细调查施工期间盾构穿越区域河流及地层含水量,采取围堰或者加248、固河道地层防水层,从而减小施工风险;对于盾构机需要对刀盘、盾尾密封刷、螺旋输送器、铰接、密封油脂系统、注浆系统等进行一次全面的检查、维修,并对掘进状态及时进行纠偏调整;及时调整土仓压力,确保土压平衡;适时调整掘进参数,防止出现过大的方向偏差;掘进过程中向土仓内注人泡沫,防止螺旋输送机堵塞和水涌入隧道;连续掘进,对地表和建筑物连续监测;水压较大时,为防止盾尾被击穿,要及时在尾刷处注油脂;严格控制管片拼装质量,加强盾构掘进姿态监测和管片选型工作,确保管片脱出盾尾后的防水效果和较好的隧道线型;加强对地面和隧道的监测,坚持信息反馈法施工;加强监测力度,采用声纳法或水中设立观测桩法进行江底沉降监测;对江249、堤进行人工布点及时监测,确保盾构过和的安全.2)下穿河流保护措施 补充勘查,进一步确定竹排冲河情况地质条件,将松散的河床杂物清除掉,换填粘土并加大覆土厚度。进入河底段掘进前对盾构机进行一次全面的维修保养,尤其是重点检查螺旋输送机双闸门装置、盾尾密封、中体与盾尾铰接处的密封的止水效果,确保盾构机的工作状态良好。进入河底段掘进前对盾构施工后配套系统(运输系统、搅拌系统、注浆系统)进行一次全面的维修保养,尤其是注浆系统,确保在河底掘进的均衡快速掘进.河底段采用土压平衡模式推进,加强碴土改良,确保地层稳定和良好止水性;严格控制出土量,按理论出土量出土,可适当欠挖,保持土体的密实,以免河水渗入土体并进入250、盾构;掘进参数控制适当,主要掘进参数拟定为:刀具贯入量:不超过15mm/rpm总推力:600900t,作用在刀盘上的力不超过450t刀盘转数:0。8rpm过河掘进时,加强施工组织与管理,保证出土及管片供应不受影响,确保快速连续通过;严格控制盾构掘进方向和铰接油缸的行程差,以确保铰接密封效果。同时加强盾构机铰接密封检查,保证不漏水、漏泥.加强盾尾油脂的注入检查,确保盾尾油脂密封压力正常,保证盾尾密封的防渗漏效果。同步注浆采用早凝、早强浆液,增加防水效果;严格控制浆液的质量,要求浆液一天的强度大于周围加固土体的强度。在同步注浆的基础上,结合聚氨脂注浆在隧道周围形成环箍,每隔3m打一道环箍,使隧道纵251、向形成间隔的止水隔离带,并及时二次注入双液浆液以减缓、制约隧道上浮,从而控制隧道变形.定预案,加强监测;发现险情,立即停止推进,及时处理.(5)隧道下穿竹溪立交应对措施1)区间与竹排冲桥及竹溪立交的关系(线路调整中)图9.2-7 区间隧道穿越竹溪立交桥平面图图9。2-8 区间隧道下穿竹溪立交桥剖面图2)区间下穿竹溪立交保护思路区间与竹溪立交桥桩存在两种关系,一种为近距离穿越,另一种为相交,需要托换.根据两种关系采取相应的保护措施。保护方案按照以下思路进行:施工前首先要调查桥梁现状,详细复测桥梁桩位等信息,确保区间结构与桥桩的关系准确;对桥梁结构进行相关检测及评价,了解桥梁结构及下部基础相关参数252、,并且搜集桥梁结构允许应力及允许变形等控制要求;根据控制要求,选择合理可行的施工方案,并且进行盾构施工阶段空间分析,确保施工期间桥梁结构的安全; 溪立交桥桩采用超前注浆加固保护,期间进行桥梁结构监测,确保结构安全;根据前期分析结果及注浆后的地层参数,盾构机进行相应的加强与调整确保通过桥区安全: a)严格控制和调整盾构推进过程中的各参数(主要有正面土压力、千斤顶顶力及编组、推进速度、刀盘扭矩、排土量、螺旋机转速、同步注浆压力及注浆量等),尽量减小施工对桥桩造成的影响;b)减少盾构的超挖和欠挖,以改善盾构前方土体的坍落或挤密现象,降低地基土横向变形施加于路基横向力。盾构掘进速度,应与地表控制的隆陷253、值、进出土量、正面土压平衡调整值及同步注浆等相协调;c)建立严格的隧道沉降量控制网,制定量测内容和量测频率,及时定期对地层及结构进行监测,并及时反馈信息,实行信息化施工;d)配合地面量测及时进行壁后注浆和二次注浆;e)盾构机在施工此段区前应检查刀具,避免因各种原因在此地段开仓;f)配备详细、可操作的工程抢险预案,准备好千斤顶、支撑等抢险物资。g)施工期间加强动态监控量测,根据监测来调整盾构的掘进参数.9。2。4 地下管线保护方案(1)地下管线保护思路本区间所有建构筑物及地下管线保护的须考虑盾构掘进施工保护措施、施工监测两方面,暂不考虑对地下管线进行预加固保护措施。(2)盾构施工的保护措施针对沿254、线地下管线情况,我部在盾构施工事前、事中和事后三个阶段分别采取保护措施:1)盾构通过前的保护措施 盾构施工前,成立专门的地下管线调查组,完成对沿线盾构影响范围内的地下管线状况的调查、记录和摄影,取得负责人的联系电话,并对资料进行整理分析,编写调查报告上报。 结合本标段的地质情况和地下管线情况,分析风险,确定地下管线保护重难点,采取相应措施,编写本方案并上报. 为切实做好盾构施工期间地下管线的保护工作,以及减少日后沉降管线处理纠纷,在对管线进行详细调查的基础上,结合管线下方地层及隧道穿越地层对其进行综合分析筛选,对风险较大的管线提前组织权威鉴定部门进行施工前鉴定,施工期间重点监测. 测量人员提前255、对地下管线进行详细调查,摸清管线的现状,对已有破损及其它重要部位做好标记和记录,同时提前布设沉降监测点,完成初始值的测量。 设备维护:盾构通过前,必须保证盾构机及运输设备一切正常,加强对设备的维护,坚持日检及周检,填写检查记录。2) 盾构通过时的保护措施盾构施工过程中,地下管线保护原则是保证盾构机快速连续地通过地下管线,同时保证管片背后注浆。根据此原则,盾构机通过期间采取以下措施: 掘进模式:采取土压平衡的掘进模式,确保开挖掌子面稳定。可采取用气压来代替部分土压的针对措施防止结“泥饼。 根据地层情况、隧道埋深制定合理的掘进参数,时刻留意掘进参数变化。 严格控制出土量,尽量避免掘进时产生地层损失256、.通过推进进尺和出土量的比例来检验出土是否正常,当发生异常情况时,根据实际情况可采取提高土仓压力、加快推进速度等针对性措施。控制好姿态,防止由于盾构机过量超挖引起地层变形挪动.做好盾尾同步注浆,及时填充盾壳后面的空隙。做好盾尾同步注浆主要包括两方面:一是保证每环注浆量满足盾壳后方空隙的填充要求,二是根据推进的进尺调整注浆速度,保证脱出盾尾的空隙及时填充.必要时采取二次注浆。 当盾构机在管线附近因故停机时,采取措施防止水土过量流失a)停机时间不宜过长;b)当处于软弱地层停机时,应采用压气开仓方式或进行地面预加固. 值班制度:为使现场问题得到及时处理,保证盾构机安全快速地通过地下管线,项目领导轮流257、排班值夜。3)盾构通过后的保护措施盾构机通过期间,可能对部分地下管线产生影响,盾构机通过后仍需对其进行跟踪监测,必要时注浆加固,确保其安全。其次,若盾构机通过期间,管线有出现裂纹或产生损坏的,必须对管线进行再次鉴定,并及时进行补修恢复.(3)施工监测在工程施工期间,对特殊的管线进行施工监测,及时反馈的信息,用以监控管线保护方案的实施效果,也是指导调整措施的依据,故施工监测是管线保护方案中的关键点。施工监测措施的实施,按以下要求进行:1)管线监测点布设布点原则: 观测点类型和数量的确定应结合工程性质、地质条件、设计要求、施工特点等因素综合考虑。 测点布置在最不利位置和断面,其目的是及时反馈信息、258、指导施工。 表面变形测点的位置既要考虑反映监测对象的变形特征,又要便于采用仪器进行观察,还要有利于测点的保护. 埋测点不能影响和妨碍结构的正常受力,不能削弱结构的刚度和强度. 在实施多项内容测试时,各类测点的布置在时间和空间上应有机结合,力求使一监测部位能同时反映不同的物理变化量,找出内在的联系和变化规律。 深层测点应在施工前30天布置好,以便监测工作开始时,监测元件进入稳定的工作状态。 测点在施工过程中遭到破坏时,应尽快在原来位置或尽量靠近原来位置补设测点,保证该点观测数据的连续性。布点形式:根据地下管线的详细调查资料,在确定受影响的管线纵向上每隔15m布设一个监测点,以测量盾构掘进期间地下259、管线的变形量。受地形条件限制,地面沉降点位于地面建筑物范围或与地下管线位置重合时,考虑将地面沉降测点与建筑物或地下管线监测点结合布置。监测点位布设按照地面沉降监测要求进行布设.测点采用专业道钉。2)监测技术要求及频率技术要求:地下管线监测人员及工具:水准仪、铟钢尺各两套,测量工程师4人。监测技术要求与地表监测要求一样,作业要求如下: 水准每站观测高程中误差M0为0。3mm,水准附合路线,其附合差Fw为0.5mm(N为测站数); 初始值测量必须观测二次取平均值; 每天工作开始前检查标尺水泡、仪器气泡,发现异常应停止工作检查仪器,改正合格后方可施工; 每次观测前应检查水准仪i角,保证其不大于10,260、否则应先校正到限差范围内,定期对仪器i角进行检查; 测站的设置视线长度不得大于50米,前后转站点视距差不得大于1米,路线转站点视距差累计值不大于3米;每次观测过程中尽量做到固定人员、固定仪器、固定测站、固定路线,以尽量减小人工和系统误差。沉降监测内业计算方法:考虑到沉降监测对数据及时性的要求,在方案设计时,要求单个监测点的精度小于0。3毫米,所以一般在闭合差小于0。3毫米的,不再另行平差,直接使用各点高程。对于闭合差较大的则需要进行配赋。一个测站的计算和检核:h中=(h基+h辅3。0155)/2,后减前h=h后h前闭合差的计算:监测频率:地下管线监测频率:在盾构切口前20米,后30米范围内的管261、线点,1次天.每点从盾构切口到达前20米开始监测,盾构通过后按正常监测频率监测,直至稳定。各类管线的监测频率需根据施工实际进度情况综合确定,地面变形过大或场地情况变化时应加密量测,必要时需连续监测。10、质量保证措施10.1始发准备保证措施始发前确认盾构机密封刷处已涂满密封油脂。盾构机始发时应缓慢推进。始发阶段由于设备处于磨合阶段,注意推力、扭距的控制,同时注意各部分油脂的有效使用。掘进总推力控制在反力架承受能力以下,同时确保在此推力下刀具切入地层所产生的扭矩小于始发架提供的扭矩.始发前在刀头和密封装置上涂抹油脂,避免刀盘上刀头损害洞门密封装置.始发前在始发架上涂抹油,减少盾构机推进阻力。始发262、架导轨必须顺直,严格控制标高、间距及中心轴线,第一环负环基准端面与线路中线垂直。盾构机安装后对盾构机的姿态复测,复测无误后才开始掘进。防止盾构旋转,盾构机进入洞门时,正面加固土体强度较高,由于盾构机与地层间无摩擦力,盾构机易旋转,加强盾构姿态控制,如发现盾构有较大转角,可采用刀盘正反转的措施进行调整.盾构刚出车站时,掘进速度宜缓慢,同时加强后盾支撑观测,尽量完善后盾钢支撑。在始发阶段,盾构过加固区后由于地层较软盾构容易扎头,调整盾构机姿态,使用下侧的千斤顶加朝上的力的同时一边向前推进,防止盾构机扎头.始发初始掘进时,盾构机位于始发架上,在始发架及盾构机上焊接相对的防扭转装置,为盾构机初始掘进提263、供反扭矩。盾构机始发在反力架和洞内正式管片之间安装负环管片在外侧采取钢丝拉结和木楔加固措施,以保证在传递推力过程中管片不会浮动变位。10。2始发掘进质量保证措施10。2。1 盾构推力较预计增大1)检查盾构机推力系统是否正常,特别是推进千斤顶是否内泄漏;2)熟悉盾构施工图纸,特别地质方面的图纸,做好超前地质预测工作;3)设定合理的平衡土压,加强施工动态管理、及时调整控制土压平衡压力值;过高土压会导致推力过大,盾构能耗过高,推进效率过低;但过低土压会导致开挖面失稳;4)根据土层变化适当添加泡沫,促使舱内土体进出流畅;5)摸清楚情况后也可适当增加盾构总推力。10。2.2盾构位置偏离过大1)加密导线的264、人工测量,同时与SLST自动导向系统的校验和核对,修正偏差;2)及时移动SLST自动导向系统的基站,特别在曲线段施工时;3)合理设定平衡压力,使盾构的出土量与理论值接近,减少超挖或欠挖现象,控制好盾构姿态;4)加强管片选型配合盾构逐渐纠偏,必要时调整千斤顶编组油压,同时避免纠偏过急;5)加强拼装前盾尾清理,防止杂质夹在管片间,影响隧道轴线;6)保证浆液搅拌质量,保质保量做好注浆和改进注入方法;7)必要时对开挖面作局部超挖,使盾构沿被超挖一侧推进。10。2.3盾构自转角过大1)根据SLST自动导向系统显示的转角,调整刀盘转动方向;2)在掘进过程中,刀盘转向是依据测量系统操作界面中的滚动度(Rol265、l)来确定;若“Roll为正值时,则刀盘转向为“右”。若“Roll”为负值时,则刀盘转向为“左”。滚动度“Roll”的限值为30.但为了安全起见,其滚动度“Roll最好在10与+10之间。10。2.4管片止水带破损或破坏1)加强施工过程的半成品、成品保护意识,避免在运输、吊运和拼装过程中造成的缺棱掉角等破损、破坏;2)拼装前如有止水带破损或破坏,能修复的就地修复,否则运出更换;3)如拼装以后发现漏水,待该环脱离盾尾后进行有针对性的注浆。10。2.5运输故障1)加强设备维护保养,实施定期检查;2)加强施工人员培训,做到按相关规程操作;3)加强备件、备品管理,做到主动修理;4)加强电瓶车的充电管理266、和及时更换电瓶,避免中途抛锚。10.2。6注浆故障1)加强作业人员培训,做到按相关规程操作;2)加强设备维护保养,定期清疏;3)根据不同地层,调整浆液配合比和注浆参数;4)当盾构停滞时间较长时,可在浆液中加入适量缓凝剂;5)保证浆液搅拌质量,合理调度并使浆液从搅拌到注入时间最短.10.2.7盾构前方坍塌根据盾构参数,如短时间内土压升高较多或出土过多,均表面前方可能坍塌.1)设定相对合适的土压力;在掘进完成后,一般对土仓内的土搅拌35分钟,使其土压保持稳定,形成一层保护膜;2)严格控制出土量,根据推进行程分配到每个土斗;3)合理使用泡沫;4)除非特别需要,尽可能避免使用超挖刀。10。2.8地下障267、碍物1)熟悉盾构施工图纸,特别地质方面的图纸,做好超前地质预测工作;2)如障碍物已进入土舱,在刀盘转动时局部土压传感器压力异常甚至发生卡刀盘现象;在摸清楚情况后可尝试反转刀盘,边转边看参数的变化和机器的响声,必要时可适当加些泡沫;3)必要时伸缩螺旋输送机的螺杆并正反转;4)通过螺旋输送机的维修口清除部分障碍;5)在刀盘面板外面的障碍物会对盾构方向、推力等产生负面影响,如推力较预期大得多且方向较难控制,可能开挖面有较大障碍。此时有必要停止推进,采取一定的措施后开舱检查,必要时采取带压施工,确保入舱施工人员安全。10.2.9泥水喷涌盾构机经过粘土层和饱和含水砂层,砂土和水的混合物容易从螺旋机开口处268、喷涌而出,易造成前方土体坍塌,进而导致回填石进入隧道。同时泥砂沉积在隧道底部,大大降低皮带机的排土效率,也增加了隧道清理的工作量,影响管片的及时安装.可采取如下措施:1)螺旋出土器采用轴式螺旋,通过控制螺旋出土器的转速,可以保证掘进中遇到突发性地下涌水的时候,能使螺旋机中的碴土有效地形成“土塞”,以便在封堵涌水的同时,还能将土仓中的碴土带出,继续掘进。不会出现带式螺旋从螺旋芯部不受控制地涌水的情况;2)螺旋出土器出料口可以用滑动闸门关上,然后向土舱内注入添加剂进行土壤调节后,再打开滑动闸门出土.滑动闸门靠液压油缸控制,具有停电时自动关闭的紧急功能,以防出现喷涌的时候恰逢停电,造成不可预料的事故269、;3)在螺旋出土器进口处加装聚氨酯注入装置,如碰到意外情况,螺旋出土器闸门无法关闭,且出现喷涌的情况下,即注入聚氨酯,强行封堵。10.2.10 停电事故的预防处理措施1)加强对本区间施工供电设施的检查和保护,不因施工原因造成停电事故;同时对老化的电线线路及时更换,确保不因施工线路问题导致停电;2)在工地上配置备用一台200KW发电机,一旦由于不可抗力原因导致停电,立即启动发电机临时供电;3)密切注视各种媒体发布的停电信息,做好停工准备,避免突然停电影响工程设备安全。10.2。11 洪、汛、台风状态的应急措施xx地区为暴雨、台风多发地区,拟采取如下措施减小洪、汛、台风对地铁工程的影响.1)注意气270、象部门的天气预报,暴雨来临之前作好以下工作: 停止受洪、汛、台风影响较大的土方外运、砂浆准备、材料吊运等作业,做好善后安排,以策安全。 采用可靠的手段围蔽砂浆搅拌站、变配电设备等.检查排水设备及管网的可靠性,增加排泄水通道。按预报雨量的大小,增设临时排水沟槽,备足抽水机具。2)洪、汛、台风过程中,拟采取以下措施减小其影响: 停止露天作业,设专人巡回检查。 施工便道、料库、机修区段,生活区段及时将水排至低洼处或排水管道。 基坑及其它低洼处用大功率抽水机随时抽至排水管网。 必要时,用砂袋围蔽受洪水影响较大的区域、施工便道。 对变配电设备设置可靠的防雷装置并设专人看守.10。2。12 突发交通事故的271、预防处理措施1)成立交通疏导小组,设专人配备专用设备(反光服、口哨、指挥棒等)协助交警进行施工期间地面车辆、行人的交通疏导。2)在道路转角和分叉处设置醒目的交通标志及栏杆,防止车辆、行人随意穿行。3)工地设医务室,配置常用医疗器械,并与附近医院建立协作关系,遇有交通伤亡事故,积极配合当事人迅速撤离现场接受治疗,并尽快恢复正常交通。10.2.13管线保护预防处理措施1)施工前详细查明南金区间、金会区间范围内所有地下管线的具体位置、状态并做好标记。2)积极协助相关主管部门进行受影响管线的拆除、迁移工作.3)掘进期间若遇不明地下管线,立即停止施工,并迅速查明管线属性报相关部门进行处理。4)在管线附近272、布置监测点,加强监测,并根据监测结果调整操控参数。5)区间工程完工后,积极协助相关主管部门进行管线二次迁移或恢复工作。10。2.14 电瓶车防溜车措施1)事前预防设置气专职安全员、机车指挥员、机修工,保证机车每班保养检查到位,运转行进有明确指挥信号,设备不带病作业.在盾构机一号台车前加防溜车阻挡设施。在五号台车处放置枕木,以搭建临时止溜车装置.在预定经常停车部位放置铁楔。电瓶车随车携带铁楔备用. 轨道尽头处设置挡板和警示标志。 储备相应的应急物资和设备,确保抢险时使用。 对操作司机经常性的安全教育和操作培训。 在显著位置张贴操作规程。进行防溜车演习.2)事中控制 当有溜车事故发生时,临近人员应273、迅速通知溜车方向人员,迅速组织人员搭建止溜措施。 保持与操作司机的联络,作出正确指挥 迅速通知抢险小组成员进行抢险准备措施。 迅速调整或调动各种机械设备,随时准备投入抢险工作中.3)险情过后,及时清理现场,检查维修设备,并总结本次险情的经验和教训。4)电瓶车安全操作管理措施 电瓶车应由专人驾驶。驾驶员必须经过训练和考试合格,禁止无证人员动用。电瓶车操作司机必须持证上岗,作业时应与指挥人员密切配合,执行规定的指挥信号。操作人员应按照指挥人员的信号进行作业,当信号不清或错误时,操作人员可拒绝执行。 起动前重点检查项目应符合下列要求:a)金属结构和工作机构的外观情况正常,无油脂或易燃物附着;b)各安274、全装置和各指示仪表齐全完好,两端大灯和玻璃完好;c)各齿轮箱、液压油箱的油位符合规定;d)主要部位连接螺栓无松动;e)各车轮下无垫块等障碍,与场地无任何附件连接;f)供电电缆无破损,与牵引列车连接牢固。g)对刹车系统进行两个方向的连续试验作业前,应进行空载运转,试验各工作机构是否正常,有无噪声及异响,各机构的制动器及安全防护装置是否有效,确认正常后方可作业。 轨道运输时,应符合规定的牵引重量.应根据牵引重物和现场情况和路况标识,选择适当的工作速度,操纵各控制器时应从停止点(零点)开始,依次逐级增加速度,严禁越档操作.在变换运转方向时,应将控制器手柄扳到零位,待电动机停转后再转向另一方向,不得直275、接变换运转方向、突然变速或制动. 作业中,操作人员临时离开操纵室,必须切断电源,扳下手动和电动刹车装置,并穿铁鞋. 启动时,应鸣号示警.运行中,司机要集中精力,头、手不许伸出窗外,要随时观察线路情况和洞内排架等其他设施有无侵界;机车上不准搭乘非工作人员;拖挂的矿车上禁止搭乘人员。 调车、摘挂、扳道、安放铁锲等工作必须有专人负责。禁止用其他物件代替联结销和铁锲的使用。 运载的物件过高过宽时,司机必须确认其尺寸有无超出限界,途中有无坍落的危险。交会时,空车让重车,不准抢行 必须按保养内容严格对机车进行日保、周保、月保检查作业。必须认真填好交接班纪录表。发现异常情况及时停机处理并报告有关负责人。 发276、生溜车时,应保持冷静,长鸣笛示警,并同时进行紧急刹车作业。10。3施工质量保证措施10。3。1 轴线控制1)合理利用超挖刀和盾构铰接功能以达到纠偏效果;2)控制掘进速度保证刀盘充分破碎前方岩土;3)合理利用铰接千斤顶调整盾构姿态;4)提高注浆及时性,控制地面沉降;5)在盾构掘进过程中,根据导向系统反映的盾构姿态信息,结合隧道地层情况,通过分区操作盾构机的推进油缸来控制掘进方向,保证盾构掘进在正确的轴线上,同时防止管片受力不均匀而产生错台;6)严格按照测量管理制度对管片进行监测,定期对导向系统进行复核检查,保证盾构在正确的轴线上掘进.10。3.2 防止盾构滚动的措施1)开挖掌子面推进的支反力,是277、由管片提供的,刀盘切削土体的扭矩主要由盾构壳体与洞壁之间形成的摩擦力矩来平衡,当盾构在2、3号地层中推进时,盾构壳体与洞壁之间只有部分产生摩擦力提供摩擦力矩,当上述的摩擦力矩不能平衡刀盘切削土体的扭矩时会引起盾构本体的滚动,过大的滚动会影响盾构的拼装,也会引起隧道轴线的偏斜;2)掘进过程中,有针对性的加注泡沫剂以减少刀盘扭矩,消除盾构旋转的外力因素;3)利用降低推进速度、刀盘正反转等措施对盾构旋转角度进行控制。通过改变刀盘旋转方向来纠正盾构旋转。通过增大盾构周边摩阻力控制盾构滚动。10.3。3 加泡沫根据岩土风化程度或出土的难易程度有针对性的施加泡沫,一方面可以减小刀盘扭矩,便于掘进;另一方面278、可以增加掘削下来土体的和易性。这对隧道轴线控制、掘进速度和出土都有利.10.3。4 不同地层中掘进1)根据测量数据及时修正千斤顶推力组合,遵循硬地层一侧推进油缸的推力和速度适当加大,软地层一侧推进油缸的推力和速度适当减小的原则;2)当盾构机从一类地层转到另一类地层时,预留10m作为工况过渡段,以实现工况逐步转换;3)密切注意螺旋输送机排土速度、盾构顶进速度与施工监测信息的协调控制,保持开挖面稳定;4)尽量防止横向偏差、纵向偏差和转动偏差的发生。盾构的横向偏差、纵向偏差和转动偏差,往往是围岩阻力、千斤顶操作、土质变化、管片刚度、测量误差等综合原因引起的。根据通过测量取得的数据等,来提前修正盾构的279、状态;5)同步注浆充填环间间隙,使管片衬砌尽早支撑地层,控制地面沉降;6)盾构机的操作、维修保养及时、规范化;7)定期检测隧道内基准点的变动,做好线路管理;8)掘进施工与施工监测密切配合,实行信息化施工;9)在坡度段施工时注意:由于处在坡度线上,围岩的水土压力随着推进而时刻变化,因此开挖面压力必须根据水土压力及时适当调整。另外,特别在下坡时,由于土仓内的开挖土砂有可能出现滞留而不能充分取土。故必须慎重管理开挖土量;上坡时加大下半部分盾构千斤顶推力; 注浆材料稳定性好。10.3.5 管片检查及拼装1)严格进场管片的检查,破损、裂缝的管片不用。下井吊装管片和运送管片时应注意保护管片和止水条,以免损280、坏;2)止水条及衬垫粘贴前,应对管片接触面进行彻底地清洁,以确保其粘贴稳定牢固。施工现场管片堆放区应有防雨淋设施.粘贴止水条时应对其涂缓膨剂;3)管片安装前应对管片安装区进行清理,清除如污泥、污水,保证安装区及管片相接面的清洁;4)严禁非管片安装位置的推进油缸与管片安装位置的推进油缸同时收回;5)管片安装时必须运用管片安装的微调装置将待装的管片与已安装管片块的内弧面纵面调整到平顺相接以减小错台。调整时动作要平稳,避免管片碰撞破损;6)正确进行管片选型,尽量符合盾构姿态的要求,以使管片端面尽可能与盾构的掘进方向垂直;7)管片吊装、运输过程中注意对管片的保护,避免损坏管片,影响隧道的表观质量。10281、.3.6 防止管片上浮的控制根据本区间内地质资料来看,区间内的地下水丰富,地层为软弱地层,管片容易上浮,可以采取以下措施来防止管片的上浮:1)采用快凝浆液注浆,尽快封闭管片与地层的间隙,防止隧道上浮;2)同步注浆注意注浆的同步性和均匀性,注浆时均等注入空隙,同时做到上部的两个注浆管的注浆量要为总的注浆量的3/4;3)在同步注浆的基础上,结合聚氨脂注浆在隧道周围形成环箍,每隔10m打一道环箍,使隧道纵向形成间隔的止水隔离带,以减缓、制约隧道上浮;4)加强测量和监测的频率,并及时调整盾构姿态,适当将轴线降低掘进。10。3.7 同步注浆1)同步注浆压力必须得到有效控制,注浆压力不得超过限值;2)砂浆282、拌制必须根据砂浆配合比进行配料和操作,在任何储存过程中避免使砂浆静置,防止砂浆离析或凝结影响使用;3)施工过程中必须遵循注浆与掘进同步进行的原则,掘进必须进行同步注浆,注浆量与注浆压力必须达到技术交底或技术方案的要求。以使注浆达到控制地面沉降同时又不因注浆压力过大损坏管片.特别注意要严格控制注浆压力,防止注浆压力过大损坏管片;4)定期对注浆系统进行清洗,以保证注浆系统保持良好的工作状态。10.3.8盾构成型隧道验收1)主控项目钢筋混凝土管片结构抗压强度、抗渗压力应符合设计规定。检查数量:全数检查检验方法:检查试验报告结构表面无裂缝、缺棱、掉角,管片接缝符合设计要求。检查数量:全数检查检验方法:283、观察检查;检查施工日志隧道防水施工、防水效果符合设计要求。检查数量:逐环检查检验方法:观察检查;检查施工日志衬砌结构不得侵入建筑限界.检查数量:逐环检查检验方法: 经纬仪、水准仪测量2)一般项目成型隧道其允许偏差值应符合表10.3-1的规定。成型隧道允许偏差 表10。3-1 序号项目允许偏差(mm)检验方法检查频率1衬砌环直径椭圆度6D尺量后计算4点/环2隧道圆环平面位置100用全站仪测中线1点/环3隧道圆环高程100用水准仪测高程1点/环4相邻管片的径向错台10用尺量4点/环5相邻管片环向错台15用尺量1点/环注:D指隧道的外直径,单位:mm。10。3.9 盾构到达质量保证措施1)盾构接收托284、架高度合理,是盾构到达时盾尾下落的距离不超过盾尾与管片间的距离。2)将盾构接收的最后一段管片,在上半圆的部位使用槽钢互相连接,增加盾构管片的整体刚度。3)在最后几环管片拼装时,注意对管片的拼装螺栓及时复紧,提高管片的抗变形能力.4)到达前调整好盾构姿态,使盾构标高略高于接收托架的标高。11、安全保证措施11.1 洞门凿除施工安全要求 电焊工、架子工等所有特殊工种必须持证上岗。 距洞口2m处,设立安全警戒线. 在剔除洞门上混凝土块时,注意有无大块下滑,如有大块滑移迹象,及时通知值班技术人员,现场分析有无安全隐患。 对检测孔24小时现场观测,如果有泥沙或大水流出,用事先准备好的棉纱和木屑封堵检测孔. 作业人员佩带好安全帽、安全带、绝缘鞋、防护罩等。11.2 吊装安全注