1、.市轨道交通 1号线第七工作段火沙区间暗挖地道悬臂式掘进机掘进施工方案编制：审察：赞同：XX企业轨道交通1号线第七工作段项目经理部专业资料.年月日暗挖地道悬臂式掘进机掘进施工方案一、工程简介1.1 工程大要火车站站沙冲路站区间位于南明区，线路出火车站站后先下穿火车站售票厅（ 3 层）、行包房（ 2 层）、客运站台、铁路股道及行包地道、于左偏下穿玉厂路后，下穿茶花、博泰等小区数幢 79 层居民楼、茶花广场所下一层停车场、沁苑商务公寓（7 层）此后，再下穿洞路南明区人民法院（5 层），进入洞路下后至沙冲路站。本区间右隧起讫里程 YDK27+.8（YDK26+294.811=YDK26+300，短链2、5.189m ），左隧起讫里程为ZDK27+.8 （ZDK26+272.779=ZDK26+300，短链 27.221m ）。本区间为双洞单线地道，右隧全长925.411m ，左隧全长 903.379m 。1.1.1 线路平面火车站站沙冲路站区间YDK26+143.2 YDK27+.8段左、右线线间距从 16m 渐变为 13.5m ，全隧为双洞单线结构形式。进口端洞身材出口端右洞YDK26+143.2 段YDK27+065.800 +.8段YDK27+065.800 段为 R=400m平面为直线左偏曲线为直线专业资料.ZDK26+143.2 左洞段YDK27+061.006 +.8段ZDK273、+061.006 段为 R=380m平面为直线左偏曲线为直线1.1.2 线路纵断面火车站站沙冲路站区间轨面最小埋深约 16m ，轨面最大埋深约为 29.3m 。2 上坡-8.671 下坡26.427 上坡2 上坡右洞坡度480m2 上坡-9.212 下坡26.427 上坡2 上坡左洞坡度480m1.1.3 特别段落下穿火车站站房地段下穿火车站股道段下穿居民楼段居民楼一般为条基和桩基，基础形式拱顶埋深 16.5m ，基础形式为地道拱顶距火车股道 22m ，上覆土层4 6m ，地道拱顶及埋深情地道拱顶距车站行包地道埋深约 16 22m ，拱顶以上群桩基础，拱顶距桩底 2 6m况16m强中风化白云岩4、层约8 16m拱部 180 围采用一环159 大管棚预支护（管棚设4 根18拱部 120 围采用42 超前拱部 120 围采用42 超前注超前支护钢筋笼）；拱部 120 围采用42注浆小导管，小导管浆小导管，小导管 L=3.5m ，注浆小导管，壁厚4.0mm ，L=3.5m ， 环 向 间 距环向间距0.35m ，纵向间距L=3.5m ，环向间距0.35m ，纵0.35m ，纵向间距向间距初喷混凝36cm 厚 C30发射混凝土，全28cm 厚 C25发射混凝土，28cm 厚 C25发射混凝土，土环设置全环设置全环设置拱部采用 32注浆锚管，角度拱部采用 32注浆钢花管，拱部采用 32注浆钢花管5、，60 ，对拱顶部位围L=3.5m ；边墙采用 22 砂L=3.5m ；边墙采用 22砂浆岩进行注浆加固； 边墙采用 22系统锚杆浆锚杆， L=3.0m ；锚杆间锚杆，；锚杆间距：砂浆锚杆，；锚杆间距：距： 1.0 1.0m （环纵），1.0 1.0m （环纵），梅花形1.0 1.0m （环纵），梅花形布梅花形部署部署置钢筋网采用6 钢筋，构成 20 20cm采用 6 钢筋，构成 20 采用 6钢筋，构成20 网格，全环双层设置； 钢筋网应20cm 网格，全环双层设置；20cm 网格，全环单层设置；专业资料.与锚杆尾端连接牢固钢筋网应与锚杆尾端连接钢筋网应与锚杆尾端连接牢牢固固加强支护采用 I6、28b 型钢钢架，全环设置，采用 I20b 型钢钢架，全环采用 I20b 型钢钢架， 全环设纵向间距榀；设置，纵向间距榀置，纵向间距榀二次衬砌采用 65cm 厚 C35防水钢筋混采用 50cm 厚 C35 防水钢筋采用 50cm 厚 C35 防水钢筋凝土，其抗渗等级为P10混凝土，其抗渗等级为 P10混凝土，其抗渗等级为 P10仰拱填充采用 C20 混凝土采用 C20 混凝土采用 C20 混凝土二衬钢筋主筋采用 10 根22 ，纵向钢筋主筋采用 5 根20 ，纵向钢主筋采用 5 根20 ，纵向钢为14 ，箍筋为 10 钢筋筋为 12 ，箍筋为 8 钢筋筋为12 ，箍筋为 8 钢筋地表最大沉降值7、为20mm ，隧轨面沉降值不得高出地表最大沉降值为 20mm ，道拱顶最大沉降值为30mm ，10mm ；相邻两股钢轨水平地道拱顶最大沉降值为监控量测水平收敛最大值为20mm （警高差不得高出 6mm ；相邻30mm ，水平收敛最大值为戒值：监测控制值的0.75 倍），两股钢轨三角坑不得高出20mm （警戒值：监测控制建筑物倾斜警戒值一般取i 6mm ；前后高低（纵向水平）值的 0.75 倍），建筑物倾斜6mm警戒值一般取 i1.2 工程地质及水文情况本区间地道处于市主城区核心区，线路经过围为民用建筑密集区，地形高差7.4m ，上覆盖层为块石层与红粘土，下伏基岩为松坎子二段白云岩， 依照地勘结8、果为岩溶弱发育区，地下水主要补给本源为大气降水，地下水标高为。线路平面部署图专业资料.1.3 地道周边环境影响本区间地道位于市主城区围，其下穿火车站、玉厂路、洞路，周边管网密集，上空有架空电线，地下管网多。区间地道围地面建筑物很多，其中多为19 层民用建筑。其中位于区间地道路线正上方或左右边线 30m 的主要建筑有玉田坝新一栋小区1# 、 2# 、3# 及 4# ，该四栋建筑基础采用条基，对地道修建影响渺小；桂花园小区2# 、3# 、4# 及 5# ，该四栋建筑基础采用条基，对地道修建影响渺小；博泰小区 3# 、4# 及 5# ，该三栋建筑基础采用条基，对地道修建影响渺小；茶花新村小区 1# 9、2# 、3# 及 4# ，其中 1# 和 2# 采用桩基，最大埋深 7.6m ，桩底距离地道顶板约 8.4m 。茶花新村 1# 和 2# 建筑基础下地道顶板牢固基岩厚度大于地道单幅洞宽 （ 6.49m ），1# 和 2# 桩基对地道开挖牢固影响较小。司法厅职工宿舍紧邻区间地道ZDK26+714的左侧，基础形式采用桩基，最大埋深约10m ，桩端距离地道顶板约 4 米，该职工宿舍对地道的开挖牢固影响很大； 茶山广场紧邻 13Z（K26+143/27+069 ）20 与 13Z（K26+143/27+069 ）21 钻孔，广场下修建一层地下停车场，停车场基础采用桩基。桩端与地道洞顶之间围岩厚度大于10、 8m ，地下停车场对地道修建影响渺小。上述建筑与区间地道的地址关系及影响大小见下表：专业资料.1.4 设计支护种类及施工方法本区间暗挖地道设计全部采用冷挖，各里程段设计衬砌种类、 施工方案及支护参数以下：左线各里程段设计衬砌种类及施工方法起止里程长度（ m ）衬砌种类施工方法ZDK26+143.2-ZDK26+152大管棚工作室复合式衬砌台阶法ZDK26+152-ZDK26+19240Ive 型复合式衬砌全断面法ZDK26+192-ZDK26+340(短链 d 型复合式衬砌台阶法27.221m)ZDK26+340-ZDK26+36525IVc 型复合式衬砌台阶法 d 型复合式衬砌台阶法18交11、织扣加强型衬砌台阶法ZDK26+434.5-ZDK26+467IVc 型复合式衬砌台阶法ZDK26+467-ZDK26+51043 d 型复合式衬砌台阶法交织口加强型衬砌台阶法专业资料.ZDK26+550.27-ZDK26+920 d 型复合式衬砌台阶法ZDK26+920-ZDK27+.8Vc 型复合式衬砌台阶法右线各里程段设计衬砌种类及施工方法起止里程长度（ m ）衬砌种类施工方法YDK26+143.2-YDK26+149 d 型复合式衬砌台阶法YDK26+149-YDK26+1578大管棚工作室复合式衬砌台阶法YDK26+157-YDK26+19740IVe 型复合式衬砌全断面法YDK2612、+197-YDK26+323（短链 d 型复合式衬砌台阶法5.189 米）IVc 型复合式衬砌台阶法18交织扣加强型衬砌台阶法YDK26+414.4-YDK+473IVc 型复合式衬砌台阶法YDK26+473-YDK26+49320 d 型复合式衬砌台阶法交织扣加强型衬砌台阶法YDK26+534.5-YDK26+862 d 型复合式衬砌台阶法YDK26+862-YDK27+.8Vc 复合型衬砌台阶法地道衬砌支护技术参数表初期支护参数加强支护衬砌种类超前支护二次衬砌系统锚杆钢筋网发射砼型钢钢架拱部：25 中空注浆锚6 钢筋网，C25 发射42 超前小导管P10、C35单线 IVcI18 型钢杆全13、环部署砼厚环向间距：，防水钢筋型0.8m 全环边墙：22 砂浆锚杆26cmL=3.5m 拱部部署砼、厚专业资料.40cm拱部：32 中空注浆锚42 超前小导管P10、C35杆6 钢筋网，C25 发射I18 型钢环向间距：防水钢筋单线Vc型全环部署砼厚0.5m 全环，砼、厚边墙：22 砂浆锚杆26cm拱部部署45cm拱部：25 中空注浆锚159 大管棚+ P10、C35杆6 钢筋网，C25 发射大管棚工I20b 型钢42 超前小导管环防水钢筋全环部署砼厚作室衬砌0.5m 全环向间距：，砼、厚边墙：22 砂浆锚杆28cmL=3.5m 拱部部署50cm单线 IVd拱部：32 中空注浆锚42 超前小导14、管P10、C35型杆6 钢筋网，C25 发射I20b 型钢环向间距：防水钢筋全环部署砼厚交织口加，砼、厚边墙：22 砂浆锚杆28cm强型衬砌拱部部署50cm拱部：32 中空注浆锚42 超前小导管P10、C35杆6 钢筋网，C25 发射I28 型钢单线 IVe环向间距：防水钢筋全环部署砼厚0.35m 全型，砼、厚边墙：22 砂浆锚杆36cm环拱部部署65cm专业资料.二、目前施工进展及掘进机采用背景火沙区间竖井、横通道：竖井总深度 米，初支已全部完成，横通道全长26.322 米，初支全部达成。火沙区间地道：区间左线初支累计达成144.26m;区间右线初支累计达成 171.56m 。掘进机采用背景15、 ：本区间竖井、横通道自20XX年 3 月开始开挖 ,至20XX年 10 月底才达成全部开挖及初支。因设计为冷挖施工，先期竖井、横通道全部使用 70 型挖掘机 + 劈裂机进行破碎开挖，进展缓慢，再加上竖井口紧邻居民楼，周边居民常常因施工噪音阻工。虽我部及业主方与所属居委会几经沟通、 协调，仍造成该工点因居民多次阻工停工长达 1 个月之久，且施工时间仅限 07:00-22 ：00 之间，其余时间段无法进行任何施工生产活动。在上述因素限制下， 本区间地道施工进度严重滞后， 根本无法满足业主方对整体工期进度目标。 经我部领导慎重研究、 并到地铁项目进行参观学习后决定采用 EBZ260 悬臂式掘进机进16、行地道掘进施工，不但能够加快施工进度， 满足业主既定工期目标， 还能够保证地道掘进施工中地表机成立 (构)筑物的安全牢固。三、悬臂式掘进机施工工艺、方法因本区间暗挖地道设计为冷挖施工，采用一般冷挖机械每循环掘进施工长达 30 48 小时，每循环达成约为3 天，按业主既定工期要求根本不可以能达成任务，而采用悬臂式掘进机每循环掘进施工仅需89 小时，每循环约为 24 小时，为保证整体工期目标， 经多方察看，专业资料.参照地铁、悬臂式掘进机施工情况，我部拟选定火沙区间YDK26+300YDK26+862 、ZDK26+300ZDK26+880里程段暗挖地道作为试验段， 采用型号为 EBZ260 的悬17、臂式掘进机进行地道冷挖施工。3.1 施工准备1 、配套设施准备因掘进机使用1140V 高压，一台掘进机需架设一台特变（其输出电压为 1140V ），准备高压电1000KVA 相变及准备相应长度电缆（从箱变至掘进机工作处） 、风、水管、配套挖掘机及运输车出渣，该准备工作为悬臂式掘进机施工的前提。2 、超前物探配合采用地质超前预告技术，减少或防备施工中可能遇到的诸如塌方、涌水、流砂、涌土等地质灾害。采用地球物理探测技术有弹性波法、电磁波法（探地雷达探测技术） 、声波探测法和红外探水法、超前水平钻探等超前预告系统等措施将前面岩层地质情况探明，以保证设施及人员的安全作业。依照区间当地道本质开采出的岩石18、试验结果，饱和抗压强度Rc最高达为 85 MPa ，依照地层情况采用型号EBZ260 的掘进机进行施工，可一次达成地道断面开挖（不含仰拱部分），掘进方量约为34专业资料.方。3.2 掘进机掘进施工人员、机械配置为保证地道作业24 小时不中止施工，掘进工班实行两班制，每台掘进机配套施工人员每班6 小时轮流上班， 详尽人员、机械配置如下：人员配置每班18 人，其中包括掘进机操作主帮手2 人，配合 2人，掌子面察看 1 人，清理渣土 3 人，电缆转运 2 人，维修工 1 人，电工 1 人，焊工 1 人，挖掘机操作手2 人，渣土车司机2 人，协调指挥 1 人；机械配置5 台，其中掘进机1 台，挖掘机 19、2 台（因本区间施工场所限制，其中1 台挖掘机用于临时存渣区平展渣土） ，渣土运输车 2 辆。3.3 悬臂式掘进机截割方式悬臂式掘进机就位后， 开始从掌子面底部水平切削出一条槽，向前搬动掘进机再一次就位， 就位后截割头采用自下而上、左右循环切削。在切削同时铲板部耙爪将切削下来的碴装入第一运输机，第一运输机转运至第二运输机， 第二运输机直接装入出碴车运出洞外。从底部开挖到顶部达成后， 进行二次修整以达到正确的设计断面。当局部遇有硬岩时（100MPa ），可先掘周围软岩，使大块硬岩坠落，采用改炮方式另行办理，以降低掘进难度及截齿耗资量。悬臂式掘进机的截割方式是从扫底开始截割，再按S型或Z型专业资料20、.左右循环向上的截割路线逐级截割以上部分。采用右旋截割头截割硬岩， 先由右向左从扫底开始截割，再按从左至右、自下往上的方式或从右往左、自上而下渐渐进行截割。如遇节理发育较好岩石，则应选择沿岩石节理方向渐渐切割。 以以下图所示：掘进机切割方式表示图针对不同样硬度的岩石可定制不同样的截齿，科学合理的截齿螺旋线排布，保证机器有更好的掘削能力，并拥有自洁功能，可依照本质工况条件为用户选择最正确截割头，提升施工效率。当局部遇有硬岩时，能够采用小直径切割头，切割力大，破岩能力强，以降低掘进难度及截齿耗资量。专业资料.切割头截 齿掘进机切割头及截齿实物图3.4 悬臂式掘进机出料运输方式经过切割头旋转切削，由21、耙爪、第一运输机实现落碴的装运与，第一运输机转运至第二运输机，第二运输机直接装入出碴车运出洞外，或由第二运输机将料碴转运到料车中，运到提升井一次除碴达成。在本工程小断面地道施工中， 为改进洞施工环境，降低工人劳动强度，经我部研究决定拆掉第二运输机， 采用挖掘机出渣取代第二运输机功用。专业资料.采用第二运输机现场图拆掉第二运输机后现场图3.5 悬臂式掘进机施工方案掘进施工时掘进机先驶入地道一头，利用切割部在地道掌子面进行切削掘进，切削下来的渣土直接由“第一运输机”输送至掘进机后专业资料.方，再用挖掘机装入运渣车运至竖井后垂直提升至场临时存渣区，掘进达成后利用掘进机切割头将初支台车运至掌子面进行初22、期支护（钢拱架架设、发射砼）施做，掘进机则退后至不影响后续工序施工地址等待下一掘进工序。 仰拱部分采用挖掘机开挖， 整个地道掘进过程实现全机械开挖，不但对围岩扰动小，也防备对周围建筑的影响。施工方式以以下图所示：掘进机掘进施工表示图悬臂式掘进机在地道施工中对围岩扰动小，适应能力强，开挖质量高，洞室开挖断面圆顺度高，便于喷砼支护，缩散工期，安全有保障。专业资料.掘进机掘进施工现场图3.6 掘进施工后支护方案掘进机在掌子面掘进达成后， 支护工班依照设计支护方式进行初期支护的施做，这样循环施工。待初支封闭成环必然长度后，衬砌工班依照设计衬砌种类进行仰拱填充并施做二衬。四、悬臂式掘进机施工优点及弊端423、.1 悬臂式掘进机施工优点（ 1）安全性方面1 ）采用掘进机进行掘进施工，能够提升地道机械化施工程度及其配套施工技术并降低施工安全风险。2 ）掘进机采用切削方式进行掘进， 震动小，对围岩的扰动极小。3 ）掘进机开挖功能高，支护能够提前跟进，极大的缩短了开挖专业资料.面的凌空时间。（ 2）保证质量方面掘进机施工对围岩的扰动小， 提升了下穿高层建筑及车站的安全指数，提升了地道的开挖质量，洞室开挖断面圆顺度高，便于喷砼支护，同时也提升了初期支护的质量。（ 3）施工进度方面1 ）悬臂式掘进机是一种部分断面掘进机。集切削、装碴、转运和自行于一身，能够做到切削、装运同步进行。拥有连续掘进、地质适应性强等优24、点，是理想的冷挖掘进设施。2 ）悬臂式掘进机拥有多功能性及灵巧性，当遇到不测情况，便于及时调整施工方案，而不影响施工进度。3 ）悬臂式掘进机施工进度由支护工序时间控制，由于开挖断面规，钢架、网片拼装快捷，发射砼可节约大量时间。（ 4）作业环境方面1 ）掘进机切割部带有自动喷水及吸尘设施，可减小因切割岩面产生的大量粉尘，优异的净化掘进操作现场的环境。4.2 悬臂式掘进机施工弊端（ 1 ）由于掘进机切割头较长，每次掘进施工掌子面需预留约0.8m 的开挖面，以防备下次开挖损坏已施做的初支，以致掌子面位专业资料.置凌空面过大。（ 2）由于掘进机切割部受自己长度限制，无法满足分台阶掘进施工。（ 3）由于本区间地道为小断面地道，掘进机机身尺寸相对较大（长宽高：11.7 3.6 2m ），无常经过二衬台车，一旦开始施做二衬，掘进机将只能单线单方向掘进。针对以上弊端我部正积极与厂家技术专家进行沟通， 以期能够经过优化设施结构，更加便利的满足本工程小断面地道掘进施工的各项要求。专业资料