土壓平衡盾構(gòu)施工工藝ppt課件.ppt

土壓平衡盾構(gòu)施工工藝 劉鵬軍中國鐵建重工集團(tuán)2016年10月 1 1 總則 1 1適用范圍適用于采用土壓平衡式盾構(gòu)機修建隧道結(jié)構(gòu)的施工 1 2編制參考標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范1 2 1地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范 GB50299 1999 1 2 2地下鐵道設(shè)計規(guī)范 GB50157 92 1 2 3鐵路隧道設(shè)計規(guī)范 TB10003 2001 1 2 4盾構(gòu)掘進(jìn)隧道工程施工驗收規(guī)范 1 2 5公路隧道施工技術(shù)規(guī)范 JTJ042 94 1 2 6公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn) JTGF80 1 2004 2 2 術(shù)語 ZTE系列復(fù)合式土壓平衡盾構(gòu)機是中國鐵建重工集團(tuán)通過吸收 消化國外先進(jìn)技術(shù) 根據(jù)中國鐵建長期盾構(gòu)施工經(jīng)驗 自行研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的大型隧道施工設(shè)備 是國務(wù)院16項重大技術(shù)裝備之一 適用于粘土 砂土 砂礫 巖石等地層 土壓平衡盾構(gòu)機由刀盤旋轉(zhuǎn)刀具切削土體 切削后的泥土進(jìn)入密封土艙 通過螺旋輸送機出渣調(diào)節(jié)土艙壓力 土艙內(nèi)的土壓主要是由螺旋輸送器的出土量來控制的 出土量多則平衡土壓下降 反之則上升 同時還要密切配合刀盤的切削速度和油缸推進(jìn)速度 使土艙內(nèi)始終充滿泥土而不致擠得過密或過松 達(dá)到穩(wěn)定開挖面的效果 有效控制地表沉降 由螺旋輸送機和皮帶輸送機進(jìn)行出碴 管片機進(jìn)行管片襯砌支護(hù) 實現(xiàn)隧道全斷面一次成形 土壓平衡盾構(gòu)機是一種集機 電 液壓 控制 傳感 信息技術(shù)于一體的隧道施工成套設(shè)備 也可稱為隧道加工中心 使得隧道施工變成了工廠化 智能化特點 具有掘進(jìn)快速高效 安全環(huán)?？煽?施工質(zhì)量高等特點 被廣泛應(yīng)用于水利 電力 交通 市政管道等隧道工程 3 2 1土壓平衡盾構(gòu) 4 鐵建重工土壓平衡盾構(gòu) 5 土壓平衡盾構(gòu)工作原理 6 各種刀盤 7 2 2端頭加固 為確保盾構(gòu)始發(fā)和到達(dá)時施工安全 確保地層穩(wěn)定 防止端頭地層發(fā)生坍塌或涌漏水等意外情況 根據(jù)各始發(fā)和到達(dá)端頭工程地質(zhì) 水文地質(zhì) 地面建筑物及管線狀況和端頭結(jié)構(gòu)等綜合分析 確定對洞門端頭地層加固形式 端頭土體橫向加固最小尺寸表 8 端頭加固 防止地層不能自穩(wěn) 加固一 是保證始發(fā)時圍護(hù)結(jié)構(gòu)鑿除后掌子面土體能夠保持自穩(wěn) 加固二 是在盾尾進(jìn)入洞口防水裝置前防止洞口地層涌砂涌水 加固目的 盾構(gòu)始發(fā) 9 端頭加固長度 10 端頭加固 加固范圍 加固范圍以包裹盾構(gòu)主機并預(yù)留一定的封堵滲漏通道的區(qū)域為原則 結(jié)合上海 南京 蘇州等軟土地層的加固實例 加固范圍確定為隧道縱向 方向為9米 橫向為隧道輪廓線外3m 盾構(gòu)始發(fā) 11 鑿除洞門 在檢查端頭土體加固滿足要求后 同時在盾構(gòu)組裝后對洞門進(jìn)行破除 第一步 先鑿除圍護(hù)結(jié)構(gòu)保護(hù)層 并將外層的鋼筋全部割除取出 并鑿除至剩余內(nèi)排鋼筋 第二步 待盾構(gòu)機始發(fā)時抵?jǐn)n掌子面和到達(dá)時盾構(gòu)機抵?jǐn)n圍護(hù)結(jié)構(gòu)時 割除圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)層鋼筋 再開始掘進(jìn) 盾構(gòu)始發(fā) 12 13 始發(fā)設(shè)施安裝 始發(fā)基座安裝 始發(fā)基座 始發(fā)基座 發(fā)射架 起導(dǎo)向和支撐盾構(gòu)的作用 在洞門鑿除完成之后 依據(jù)隧道設(shè)計軸線定出盾構(gòu)始發(fā)姿態(tài)空間位置 然后反推出始發(fā)基座的空間位置 并固定牢固 盾構(gòu)始發(fā) 2 3始發(fā)架及簾布安裝 14 15 16 17 2 4反力架 盾構(gòu)剛開始掘進(jìn)時 其推力要靠工作井井壁來承擔(dān) 因此 在盾構(gòu)與井壁之間需要設(shè)傳力設(shè)施 此設(shè)施稱為反力架 18 反力設(shè)施安裝 反力架是為盾構(gòu)機前進(jìn)提供反推力 在安裝反力架時 反力架端面應(yīng)與始發(fā)基座水平軸垂直 對反力架固定前應(yīng)按設(shè)計對其進(jìn)行精確的定位 反力架與工作井結(jié)構(gòu)連接部位的間隙用型鋼墊實 以保證反力架腳板有足夠的受力面 負(fù)環(huán)砼管片緊靠在反力架上 以保證混凝土負(fù)環(huán)管片受力均勻 始發(fā)設(shè)施安裝 盾構(gòu)始發(fā) 反力架 負(fù)環(huán)管片 負(fù)環(huán)管片 后部型鋼支撐 19 20 2 4添加劑 采用土壓平衡盾構(gòu)掘進(jìn)時 為改善土體的流動性防止其粘附在盾構(gòu)機上而注入的一些外加劑 添加劑的功能是 輔助切削面的穩(wěn)定 提高泥土的塑流性和止水性 減少切削刀具的磨耗 防止土艙內(nèi)的泥土壓密粘附 減少輸送機的扭矩和泵的負(fù)荷 土艙內(nèi)的碴土必須具有 良好的塑性和流動性 良好的粘稠度 低的內(nèi)摩擦力 低的透水性 一般情況下刀盤切削下來的碴土不一定具有這些特性 造成刀盤扭矩大 碴土流動困難 在土壓力作用下易壓實固結(jié) 容易產(chǎn)生泥餅或泥團(tuán) 根據(jù)地層情況 向開挖土艙內(nèi)注入泡沫 粘土或添加劑 進(jìn)行強制攪拌 使碴土具有可塑性和不透水性 螺旋機排土順暢 土艙內(nèi)的壓力容易控制和穩(wěn)定 21 22 23 24 土壓平衡盾構(gòu)施工場地布置主要有 盾構(gòu)機 出碴列車 門吊 管片供應(yīng) 砂漿攪拌站 始發(fā)井 棄碴坑 風(fēng)水電供應(yīng)系統(tǒng)等系統(tǒng)組成 25 3施工準(zhǔn)備 3 1技術(shù)準(zhǔn)備3 1 1根據(jù)隧道外徑 埋深 地質(zhì) 地下管線 構(gòu)筑物 地面環(huán)境 開挖面穩(wěn)定及地表隆陷值等的控制要求 經(jīng)過經(jīng)濟 技術(shù)比較后選用盾構(gòu)設(shè)備 3 1 2認(rèn)真熟悉工程設(shè)計文件 圖紙 對工程地質(zhì) 水文地質(zhì) 地下管線 暗渠 古河道以及鄰近建筑等調(diào)查清楚 并將上述內(nèi)容匯總表示在工程縱剖面總體圖上 然后提出針對性的技術(shù)措施 以確保工程進(jìn)展順利和鄰近范圍內(nèi)原建筑物的安全 3 1 3進(jìn)行工程環(huán)境的調(diào)查和實地踏勘 為制訂施組提供足夠的依據(jù) 進(jìn)行核實的主要項目有 1 土地使用情況 根據(jù)報告和附圖 實地踏勘調(diào)查各種建筑物的使用功能 結(jié)構(gòu)形式 基礎(chǔ)類型及其與隧道的相對位置等 2 道路種類和路面交通情況 3 工程用地情況 主要對施工場地及材料堆放場地 棄土場地 運土路線等做必要的調(diào)查 4 施工用電和給排水設(shè)施條件 5 有關(guān)環(huán)境保護(hù)的法律和法規(guī) 6 地下障礙物及管線 26 3 1 4根據(jù)工程特點 施工設(shè)備的技術(shù)性能及操作要領(lǐng) 對盾構(gòu)司機及各類設(shè)備操作人員進(jìn)行上崗前的技術(shù)培訓(xùn)并持證上崗 3 1 5建立完整的測量和監(jiān)控量測系統(tǒng) 以便施工時控制隧道位置 對地層沉降及結(jié)構(gòu)的變形進(jìn)行監(jiān)測 并及時反饋信息 3 1 6根據(jù)工程特點 工程目的 隧道結(jié)構(gòu) 環(huán)境條件及其保護(hù)等級 施工設(shè)備的性能 工程所處地質(zhì)條件編制施工組織設(shè)計 經(jīng)審批后作為指導(dǎo)施工的依據(jù) 3 2材料準(zhǔn)備3 2 1盾構(gòu)掘進(jìn)時的添加材料 粉末粘土 膨潤土 發(fā)泡劑 高吸水性樹脂 增粘劑等 3 2 2注漿材料 砂漿 水泥漿 速凝劑 3 2 3襯砌材料 鋼筋混凝土管片 27 3 3主要設(shè)備及機具 3 3 1隧道掘進(jìn)機械 土壓平衡盾構(gòu)機及其配套設(shè)備 備用刀具 3 3 2材料與管片運輸機械 門式吊車 機車 管片車 砂漿車 碴車 3 3 3供電系統(tǒng) 供排水系統(tǒng) 砂漿攪拌設(shè)備 通風(fēng)設(shè)備 充電設(shè)備 3 3 4碴土外運設(shè)備3 3 5測量儀器 全站型經(jīng)緯儀 精密水準(zhǔn)儀 銦鋼尺 傾斜儀 壓力計 28 3 4作業(yè)條件 3 4 1棄碴場地 管片堆放場地 注漿材料堆放場地等工作施工場地已布置妥當(dāng) 3 4 2盾構(gòu)始發(fā)井工程已經(jīng)施工完畢 3 4 3盾構(gòu)機在始發(fā)井內(nèi)安裝調(diào)試完畢 運轉(zhuǎn)正常 3 4 4操作人員經(jīng)培訓(xùn)合格 具備上崗資格 3 4 5各項監(jiān)測系統(tǒng)已設(shè)置妥當(dāng) 3 4 6施工組織計劃經(jīng)監(jiān)理部門審核批準(zhǔn) 3 4 7襯砌管片已開始批量生產(chǎn) 29 3 5勞動力組織 30 盾構(gòu)施工總流程 31 盾構(gòu)安裝始發(fā) 32 盾構(gòu)始發(fā)模式 條件要求 車站站臺層結(jié)構(gòu)施工完成的長度能夠容納車架擺放的空間 一般須84米 整機的長度 另外離端頭84米左右處預(yù)留出土口 地面提供管片堆放和出土吊機行走的場地 整機始發(fā) 指盾構(gòu)機主機和車架均放在車站底板上組裝并連接 始發(fā)掘進(jìn)時車架和主機一起整體向前移動的方式 始發(fā)階段管片 材料 渣土均從出土口吊運 整機始發(fā)和分體始發(fā)兩種模式 33 盾構(gòu)始發(fā)模式 分體始發(fā)掘進(jìn)階段管片 材料 渣土均從盾構(gòu)井吊運 施工效率低 費用高 在沒有整機始發(fā)的條件時采用 分體始發(fā)模式 將全部 或部分 后配套車架放在地面 主機吊放到井下 主機與臺車之間通過延長管線提供主機掘進(jìn) 待掘進(jìn)約70米距離后 拆除延長管線 負(fù)環(huán)管片 將后配套車架和連接橋吊放到洞內(nèi)與主機連接 并進(jìn)行整機調(diào)試后 恢復(fù)正常掘進(jìn)狀態(tài) 分體始發(fā) 延長管線始發(fā) 34 盾構(gòu)掘進(jìn)分為四個階段 1 負(fù)環(huán)掘進(jìn) 由于盾構(gòu)需要調(diào)試 參數(shù)需要調(diào)整 掘進(jìn)始發(fā)加固區(qū) 因此盾構(gòu)負(fù)環(huán)掘進(jìn)速度非常慢 2 始發(fā)段掘進(jìn) 始發(fā)段掘進(jìn)時 掘進(jìn)參數(shù)需要調(diào)整 后配套管路需要轉(zhuǎn)接 出碴效率低 掘進(jìn)速度慢 3 正常段掘進(jìn) 盾構(gòu)進(jìn)入正常段掘進(jìn)后 設(shè)備進(jìn)入正常狀況 運輸系統(tǒng)也處于正常狀態(tài) 盾構(gòu)進(jìn)入快速掘進(jìn)階段 掘進(jìn)速度高 4 到達(dá)段掘進(jìn) 盾構(gòu)進(jìn)入到達(dá)段掘進(jìn) 需要調(diào)整姿態(tài) 掘進(jìn)速度開始放慢 35 掘進(jìn) a 設(shè)備處于始發(fā) 磨合階段 掘進(jìn)注意刀盤轉(zhuǎn)速 扭距 推力等參數(shù)的控制及油脂使用 掘進(jìn)總推力 反力架承受力刀盤扭矩 盾體與始發(fā)架的摩擦力 防扭塊的阻力 主機的重力等 36 36 b 防止盾構(gòu)側(cè)滾 低頭 盾體易側(cè)滾 可采用刀盤低轉(zhuǎn)速 低扭矩 正反轉(zhuǎn)來調(diào)整 盾構(gòu)剛始發(fā)掘進(jìn)時 控制掘進(jìn)速度 刀盤切削土體可加添加劑降低刀盤扭矩力 防止盾構(gòu)低頭 同時加強盾尾支撐觀測 盡量完善負(fù)環(huán)鋼支撐 37 c 注意控制土艙壓力 d 根據(jù)控制土艙壓力的大小 來調(diào)節(jié)螺旋輸送機的出土量 出土速度及推進(jìn)速度 進(jìn)而來保證土倉內(nèi)土壓力與開挖面土壓力的相對平衡 e 前期掘進(jìn) 前100m 是掘進(jìn)摸索階段 此段摸索與掘進(jìn)有關(guān)的參數(shù)及設(shè)備的屬性 同時要加強維修保養(yǎng)及部分實操培訓(xùn) 38 負(fù)環(huán)管片 始發(fā)架及反力架的拆除 為了后期站臺工作的延續(xù)及完成電瓶車的編組等因素 故對負(fù)環(huán)管片 始發(fā)架及反力架進(jìn)行拆除 a 在拆除負(fù)環(huán)前 先將反力架斜撐割除 后移 b 拆除負(fù)環(huán) 先將緊挨反力架的第一環(huán)拆除 39 c 拆除兩環(huán)負(fù)環(huán)環(huán)間管片的連接螺栓 用龍門吊將其吊出 按上述方法依次拆除全部負(fù)環(huán) d 吊出拆除的反力架及始發(fā)托架 e 完成軌道鋪設(shè) 40 41 42 43 44 4 施工工藝和控制要求 4 1技術(shù)要求4 1 1盾構(gòu)在廠內(nèi)制造完工后 必須進(jìn)行整機調(diào)試 檢查核實盾構(gòu)設(shè)備的潤滑系統(tǒng) 液壓系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)的狀況 調(diào)試機械運轉(zhuǎn)狀態(tài)和控制系統(tǒng)的性能 確保盾構(gòu)出廠就具備良好的性能 防止設(shè)備的先天不足給工程帶來不必要的困難 4 1 2盾構(gòu)掘進(jìn)施工對上部所需的覆土層的厚度 應(yīng)滿足下列要求 1 在控制地面變形要求高的地區(qū) 各種盾構(gòu)的最小覆土厚度一般均不宜小于隧道直徑的1倍 2 當(dāng)實際覆土厚度不能滿足上述規(guī)定時 應(yīng)選用下列措施 水底隧道覆土厚度不足時 應(yīng)選用合適工藝來增加覆土厚度或加固措施 在陸地上施工點厚度不足時 可在設(shè)計允許情況下調(diào)整隧道埋設(shè)深度 也可選用合適粘性增加覆土厚度或采用井點降低地下水位 使盾構(gòu)使用的氣壓值能與覆土厚度相適應(yīng) 或用注漿方法減少土的透氣性 45 4 1 3平行雙線應(yīng)有足夠的線間距 隧道與隧道 隧道與其它建 構(gòu) 筑物之間所夾土體 巖體 加固處理的最小厚度為水平方向1 0m 豎直方向1 5m 4 1 4兩條隧道平行或立體交叉施工時 應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件 土壓平衡盾構(gòu)的特點 隧道埋深和間距 以及對地表變形的控制要求等因素 合理確定兩條盾構(gòu)推進(jìn)前后錯開的距離 4 1 5土壓平衡式盾構(gòu)掘進(jìn)時 工作面壓力應(yīng)通過試掘進(jìn)50 100m后確定 在掘進(jìn)中應(yīng)及時調(diào)整并保持穩(wěn)定 4 1 6掘進(jìn)中開挖出的碴土應(yīng)填滿土倉 并保持盾構(gòu)掘進(jìn)速度和出土量的平衡 46 4 1 7盾構(gòu)掘進(jìn)中遇有下列情況之一時 應(yīng)停止掘進(jìn) 分析原因并采取措施 1 盾構(gòu)前方發(fā)生坍塌或遇有障礙 2 盾構(gòu)自轉(zhuǎn)角過大 3 盾構(gòu)位置偏離設(shè)計軸線過大 4 盾構(gòu)推力較預(yù)計的值有較大出入時 5 管片發(fā)生裂縫或注漿發(fā)生故障時 6 盾構(gòu)掘進(jìn)扭矩發(fā)生較大波動時 7 殼體卡住隧道襯砌環(huán) 8 盾構(gòu)上飄或磕頭 推進(jìn)方向難以掌握 47 4 2材料質(zhì)量要求4 2 1工程所使用的各種原材料 半成品或成品都必須符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計要求 特別是防水材料在使用前必須按規(guī)定抽查檢測 4 2 2盾構(gòu)掘削時使用的添加材應(yīng)滿足表16 3 2 1的功能要求 4 3職業(yè)健康安全要求4 3 1盾構(gòu)工作豎井地面設(shè)防雨棚 井口周圍應(yīng)設(shè)防淹墻和安全欄桿 4 3 2更換刀具的人員必須經(jīng)過培訓(xùn) 刀具的吊裝和定位必須使用吊裝工具 在更換滾刀時要使用抓緊鉗和吊裝工具 所有用于吊裝刀具的吊具和工具都必須經(jīng)過嚴(yán)格檢查 以確保人員和設(shè)備的安全 4 3 3隧道施工時應(yīng)進(jìn)行機械通風(fēng) 保證每人每分鐘需供應(yīng)新鮮空氣3m3 最小風(fēng)速不小于0 15m s 隧道內(nèi)氣溫不得高于28 隧道內(nèi)噪聲不得大于90dB 4 3 4帶壓作業(yè)人員必須身體健康 并經(jīng)過帶壓作業(yè)的專業(yè)培訓(xùn) 制定并執(zhí)行帶壓工作程序 48 4 4環(huán)境要求 4 4 1針對盾構(gòu)施工在特定的地質(zhì)條件和作業(yè)條件下可能遇到的風(fēng)險 在施工前必須仔細(xì)研究并切實采取防止意外的技術(shù)措施 4 4 2應(yīng)特別注意防止瓦斯爆炸 火災(zāi) 缺氧 有害氣體中毒和涌水情況等 預(yù)先制定和落實發(fā)生緊急情況時的對策和措施 49 5施工工藝 5 1工藝流程 50 5 2操作工藝 5 2 1盾構(gòu)掘進(jìn)時碴土質(zhì)量控制 1 土壓平衡控制 土壓力可通過以下3種方式調(diào)節(jié) 調(diào)節(jié)螺旋輸送機的轉(zhuǎn)數(shù) 調(diào)節(jié)盾構(gòu)推進(jìn)油缸的推進(jìn)速度 兩者組合控制 2 碴土流塑性控制 碴土的塑流性可通過以下3種方法判定 刀盤負(fù)荷 由刀盤切削扭矩 螺旋輸送機的扭矩等負(fù)荷的變化推定碴土的塑流性 螺旋輸送機的排土效率 碴土塑流性好的情況下 從螺旋輸送機的轉(zhuǎn)數(shù)算出的排土量與計算開挖土量的相關(guān)性較高 排土形狀測量 根據(jù)目測排土狀況或者碴土取樣的坍落度試驗可以判定泥土的塑流性 51 3 防止刀盤泥餅的形成 土倉內(nèi)水 土 氣壓力設(shè)定值不宜過高 應(yīng)設(shè)法減小刀盤與正面巖土的擠壓應(yīng)力 采取泡沫劑等措施切斷裂隙水通道 控制地層中裂隙水涌入 合理布設(shè)刀盤開口及刀具 遇到塑性大 裂隙水豐富的全風(fēng)化巖土?xí)r 應(yīng)將滾刀更換為齒刀 向刀盤正面注入適量的泡沫劑或水 減小刀盤與正面土體的碾磨力 同時還可增加碴土的流塑性 在土倉內(nèi)加以適當(dāng)?shù)臍鈮?提高螺旋輸送機的排土能力 52 5 2 2盾構(gòu)在特殊地層中的施工 1 盾構(gòu)在含孤石地層中的施工 合理調(diào)節(jié)掘進(jìn)參數(shù)和控制掘進(jìn)方向 以達(dá)到控制盾構(gòu)機的姿態(tài) 孤石出現(xiàn)后立即停止推進(jìn)分析情況 判定孤石大小 刀盤是否有能力破碎孤石 刀盤有能力可繼續(xù)掘進(jìn) 否則 停機處理 若前方地層的自立性好 則先清空土艙內(nèi)的泥土并建立氣壓平衡 隨后作業(yè)人員通過人行閘進(jìn)入土艙 對孤石進(jìn)行粉碎 若地層自立性差或根本不能自立 則需先對土體進(jìn)行加固處理 隨后方可允許作業(yè)人員進(jìn)艙工作 2 盾構(gòu)在不同地層分界面處的施工 盾構(gòu)由軟土層進(jìn)入全斷面巖層 即由土壓平衡向欠壓或無壓過渡時 適當(dāng)降低土壓設(shè)定值 增加同步注漿量 調(diào)整各區(qū)域油缸壓差 控制盾構(gòu)方向 還應(yīng)放慢推進(jìn)速度 盾構(gòu)由全斷面巖層進(jìn)入軟土層 即由無土壓或欠壓 向土壓平衡態(tài)過渡時 除適當(dāng)通過土壓設(shè)定值 減少同步注漿量外 還應(yīng)通過盾構(gòu)與設(shè)計軸線的相對坡度 調(diào)整各區(qū)域油壓差 改變推進(jìn)油缸的合力位置和方向 提高推進(jìn)速度 53 3 盾構(gòu)穿越斷裂帶的施工 施工前應(yīng)確切地掌握斷裂帶的分布狀態(tài) 視實際情況對隧道頂部以上斷裂帶土層進(jìn)行加固 盾構(gòu)前盾切入斷裂帶時 應(yīng)考慮盾構(gòu)正前方巖土性質(zhì)的變化 對盾構(gòu)姿態(tài)和出土量等參數(shù)作相應(yīng)調(diào)整 以防止盾構(gòu)產(chǎn)生下傾 上仰 為了抑制沉降和斷裂帶涌水的不利影響 應(yīng)及時實施同步注漿 盾構(gòu)穿越后 為確保隧道穩(wěn)定 防止斷裂帶向盾構(gòu)切口涌水 必須及時向隧道外周的斷裂帶地層進(jìn)行注漿 切斷盾構(gòu)切口的涌水通道 保持盾構(gòu)掘進(jìn)速度 控制螺旋輸送機閘門開度 避免噴涌造成地層沉降 54 5 2 3刀具選用 1 在軟土層或粘度較高的礫質(zhì)粘土層中施工時 應(yīng)盡可能不用滾刀 2 在強度較高的風(fēng)化巖中施工時 應(yīng)安裝滾刀 3 在強度較低的風(fēng)化巖中施工時 應(yīng)安裝超前開挖的刀具或貝殼刀 5 2 4刀具更換 1 更換刀具停機時間比較長 容易造成盾構(gòu)整體沉降 引起地層及地表沉降 損壞地表及地下建 構(gòu) 筑物 要求 更換前做好準(zhǔn)備工作 盡量減少更換時間 更換作業(yè)盡量選擇在中間豎井或地層條件較好 較穩(wěn)定地段進(jìn)行 在地層條件較差的地段進(jìn)行更換作業(yè)時 必須帶壓更換或?qū)Φ貙舆M(jìn)行預(yù)加固 確保開挖面及基底的穩(wěn)定 在巖層中更換刀具時 可對土艙施加氣壓 更換刀具時要選擇地層自立性穩(wěn)定的區(qū)段進(jìn)行 最好選擇全斷面均為巖層的區(qū)段 2 首先除去土艙中的泥水 殘土 清除刀頭上黏附的泥沙 確認(rèn)要更換的刀具 運入工具 然后拆去舊刀具 換上新刀具 3 更換刀具要記錄刀具編號 原刀具類型 刀具磨損量 修復(fù)刀具的運行記錄 更換原因 更換刀具類型 更換時間和更換人等 55 5 2 5盾構(gòu)糾偏 1 盾構(gòu)糾偏只能在盾構(gòu)內(nèi)徑與管片外徑兩者之間的施工間隙范圍內(nèi)調(diào)整 過量糾偏會使盾殼卡住管片 導(dǎo)致管片被擠壞或增加下一環(huán)管片拼裝的困難 2 盾構(gòu)糾偏應(yīng)及時 連續(xù) 不要過量糾偏 過大糾偏會使盾構(gòu)軸線與隧道軸線產(chǎn)生較大的夾角 影響盾尾密封效果產(chǎn)生盾尾漏漿 過量糾偏將增加盾構(gòu)對土體的擾動 增大地面變形 當(dāng)盾構(gòu)軸線偏離設(shè)計位置時 必須進(jìn)行糾偏 盾構(gòu)縱坡最大糾偏量可按下式求得 i i盾 i襯 i 一般小于0 5 式中i 盾構(gòu)與管片相對坡度 盾構(gòu)平面最大糾偏量可按下式求得 L S tan 式中 盾構(gòu)與襯砌允許的水平夾角 一般為tan 0 5 S 兩腰對稱的推進(jìn)油缸的中心距 mm L 兩腰對稱的推進(jìn)油缸伸出長度的允許差值 mm 28 5mm 盾構(gòu)推進(jìn)坡度與隧道設(shè)計軸線的偏角應(yīng)小于0 3 17mm 56 管片安裝 57 管片安裝 盾構(gòu)掘進(jìn) 管片地面運輸 管片卸車 止水條粘帖 管片井下水平運輸 58 管片安裝 盾構(gòu)掘進(jìn) 管片拼裝 螺栓緊固 成型隧道 59 同步注漿 60 同步注漿 掘進(jìn)注漿 盾構(gòu)掘進(jìn) 61 盾構(gòu)軸線控制 盾構(gòu)掘進(jìn) 盾構(gòu)推進(jìn)千斤頂分為4個壓力區(qū) 通過改變分區(qū)千斤頂?shù)膲毫崿F(xiàn)盾構(gòu)的轉(zhuǎn)彎或糾偏 62 L 盾構(gòu)軸線控制 盾構(gòu)掘進(jìn) 63 5 2 6盾構(gòu)到達(dá)終點 1 一般以隧道貫通前最后50m范圍為到達(dá)段 按環(huán)境 地質(zhì)條件 洞門尺寸及深度 洞口封門形式 確定洞口土體加固處理方案 并對土體加固效果進(jìn)行鑒定 2 到達(dá)井內(nèi)的盾構(gòu)接收基座應(yīng)符合盾構(gòu)基座技術(shù)要求 導(dǎo)軌應(yīng)可調(diào)節(jié) 以適應(yīng)盾構(gòu)到達(dá)時的姿態(tài) 在曲線地段 接收基座應(yīng)根據(jù)曲線在該位置的切線方向進(jìn)行定位 3 盾構(gòu)掘進(jìn)至離洞口封門結(jié)構(gòu)100m時 必須做一次盾構(gòu)推進(jìn)軸線的方向傳遞測量 以逐漸調(diào)整盾構(gòu)軸線 4 為防止由于盾構(gòu)推力過大和開挖面土體擠壓損壞洞口封門結(jié)構(gòu) 在切口離封門10m起應(yīng)控制出土量 切口離封門結(jié)構(gòu)300 500mm時停止推進(jìn) 并使切口開挖面壓力降到最低值 以確保洞口封門拆除的施工安全 5 盾構(gòu)停止掘進(jìn)后 按計劃方法與工藝拆除封門 盾構(gòu)應(yīng)盡快地連續(xù)推進(jìn)和拼裝管片 使盾構(gòu)能在最短時間內(nèi)全部進(jìn)入接收井內(nèi)的基座上 6 在拼裝的管片進(jìn)入加固范圍后 漿液改為快硬性漿液 提前在加固范圍內(nèi)將泥水堵在加固區(qū)外 當(dāng)最后一環(huán)管片拼裝完成后 通過管片的二次注漿孔 注入雙液漿進(jìn)行封堵 64 盾構(gòu)到達(dá) 65 5 2 7盾構(gòu)到達(dá) 1 盾構(gòu)機到站前一個月 必須加固好車站兩端的洞門土體 以保證加固體的強度及盾構(gòu)機進(jìn) 出站安全 2 盾構(gòu)機到站前20天 開始進(jìn)行盾構(gòu)到達(dá)的一切準(zhǔn)備工作 包括接受托架的安設(shè) 橫移鋼板的安設(shè) 始發(fā)反力架的修改 對盾構(gòu)機維修保養(yǎng)的準(zhǔn)備工作 3 盾構(gòu)機到達(dá)的洞門破除工作 先鑿除前方維護(hù)結(jié)構(gòu)的一半厚 最后一層鋼筋的破除在盾構(gòu)機完全進(jìn)入加固體后進(jìn)行 確保到站安全 5 2 8盾構(gòu)調(diào)頭 1 必須預(yù)先編制調(diào)頭方案 做到可靠 安全 2 盾構(gòu)的調(diào)頭方法應(yīng)根據(jù)豎井尺寸 設(shè)備 盾構(gòu)直徑 重量及移動距離等決定 3 盾構(gòu)在豎井內(nèi)調(diào)頭時 要有調(diào)頭設(shè)施 當(dāng)盾構(gòu)在豎井內(nèi)水平移動距離較大時 可采用移車臺 66 67 右腰部拉桿 拉桿連接處鋼板 68 盾構(gòu)到達(dá) 接收 階段 69 盾構(gòu)調(diào)頭 70 5 2 10盾構(gòu)機的維護(hù) 盾構(gòu)機的維護(hù)分為日常巡檢保養(yǎng)與定期保養(yǎng)與維修 日常巡檢保養(yǎng) 是指盾構(gòu)操作人員對盾構(gòu)運轉(zhuǎn)狀況進(jìn)行外觀目測和儀表數(shù)據(jù)觀測 采用視 聽 觸 嗅等手段 檢查盾構(gòu)及配套設(shè)備的運轉(zhuǎn)情況 觀測主控室的運轉(zhuǎn)參數(shù) 檢查機件的異響 異味 發(fā)熱 裂紋 銹蝕 損傷 松動 油液色澤 油管滴漏等 初步判斷盾構(gòu)的工作狀態(tài) 日常巡檢保養(yǎng)具體內(nèi)容為 1 各部位的螺栓 螺母松動檢查并擰緊 2 異常聲音 發(fā)熱檢查 3 液壓油 潤滑油 潤滑脂 水 空氣的異常泄漏檢查 4 各潤滑部位供油 供脂情況檢查并補充 5 油位檢查及補充 電源電壓及掘進(jìn)參數(shù)檢查確認(rèn) 6 電氣開關(guān) 按鈕 指示燈 儀表 傳感器檢查并處置 7 液壓 電氣 泥漿 水 空氣等管線檢查確認(rèn)并處置 8 安全閥設(shè)定壓力檢查并確認(rèn) 9 濾清器污染狀況檢查確認(rèn)并處置 71 定期保養(yǎng) 定期保養(yǎng)是指按規(guī)定的運轉(zhuǎn)周期或掘進(jìn)長度對盾構(gòu)及其配套設(shè)備進(jìn)行檢查和維護(hù) 定期保養(yǎng)與維修的主要內(nèi)容有 1 檢查油位 液壓油濾清器有無泄漏 2 檢查旋轉(zhuǎn)接頭 用潤滑脂槍給軸承注油 3 檢查刀盤驅(qū)動主軸承 檢測油污染程度 含水量 4 檢查刀盤驅(qū)動行星齒輪的油位 監(jiān)聽運行聲音 5 檢查推進(jìn)油缸 潤滑關(guān)節(jié)軸承 6 檢查螺旋輸送機變速器的油位 潤滑螺旋輸送機軸承 后閘門 伸縮導(dǎo)向 土壓平衡盾構(gòu) 7 清理電動機 液壓油泵的污物 8 檢查鉸接油缸 對潤滑點注脂 9 潤滑管片拼裝機 管片吊機 管片輸送機的潤滑點 潤滑所有軸承和滑動面 10 檢查空壓機溫度 檢查凝結(jié)水和冷卻器污染 72 11 液壓油箱油位開關(guān)操作測試 12 檢查皮帶運輸