盾構(gòu)機(jī)設(shè)計(jì)思路

1、昆明市軌道交通首期工程市政通道配套土建施工項(xiàng)目盾構(gòu)機(jī)設(shè)計(jì)聯(lián)系會資料中鐵二局股份有限公司昆明市軌道交通首期工程市政通道配套土建施工項(xiàng)目經(jīng)理部2011年7月1工程概況昆明市軌道交通首期工程市政通道配套土建施工項(xiàng)目包括兩個(gè)車站的端頭井和兩 個(gè)盾構(gòu)區(qū)間，兩個(gè)端頭井分別為：昆明火車站站北端頭井、得勝橋站東端頭井；兩個(gè) 區(qū)間分別為：昆明火車站站環(huán)城南路站區(qū)間、環(huán)城南路站得勝橋站區(qū)間。市政配套項(xiàng)目總體施工籌劃示意圖1、得勝橋站東端頭井得勝橋站東設(shè)計(jì)里程為I CK11+508.947I CK11+617.347，主體結(jié)構(gòu)內(nèi)凈空 106m,基坑深度18.07m,為二層二跨箱形框架結(jié)構(gòu)。該端頭井為得勝橋站環(huán)城南路

2、站盾構(gòu)區(qū)間的始發(fā)井，區(qū)間左、右線盾構(gòu)均在此 始發(fā)。端頭井位于金碧路，由于綠化和交通疏解要求的限制采用半蓋挖法施工，盾構(gòu) 機(jī)吊裝、龍門吊安裝、碴土和物料的垂直運(yùn)輸均只能在端頭井北側(cè)（即區(qū)間右線）進(jìn) 行，如下圖所示：得勝橋站東端頭井臨時(shí)蓋板及井口示意圖2、得勝橋站環(huán)城南路站區(qū)間得勝橋站環(huán)城南路站區(qū)間設(shè)計(jì)里程為右I CK11+615.747右I CK12+738.500，左 I CK11+615.747左 I CK12+738.500；區(qū)間右線長 1122.753m,左線長 1140.351m（其中長鏈17.598m）。區(qū)間線路自得勝橋站出站后以R=350m沿金碧路右拐穿過盤龍 江、昆明鐵路局大片住

3、宅區(qū)、塘雙路；之后進(jìn)入北京路，沿北京路東側(cè)自北向南到達(dá) 環(huán)城南路站。因環(huán)城南路站為1、2號線的平行換乘站，本區(qū)間線路出現(xiàn)先平行、再重 疊的空間位置關(guān)系。線路在平面上左右線逐漸并攏；在縱斷面上左右線由水平平行逐 漸轉(zhuǎn)為左線騎跨于右線上方，到達(dá)環(huán)城南路時(shí)完全轉(zhuǎn)為上下重疊的關(guān)系，上下重疊隧 道最小凈距為1.8m。區(qū)間采用盾構(gòu)法施工，最大坡度19.11%。，最小坡度3.00%。，覆土 厚度6.93m17.72m，主要穿越圓礫層、粉土粉砂層及粘土層。2盾構(gòu)施工外部條件2.1工程地質(zhì)本標(biāo)段工程位于滇池?cái)嘞菖璧乇辈窟吘壍貛ПP龍江II級階地。地形較平坦，起伏 不大，總體上北高南低。地面高程為1890.3918

4、91.49m。擬建場地地貌上屬昆明斷陷 湖積盆地。據(jù)地質(zhì)勘察資料，場地巖土層按成因可劃分為：自上而下可分為第四系人 工活動層(Q/4ml/)，第四系全新世沖洪積層(Q/4al+pl/)，第四系上更新世沖洪積層(Q/3al+pl/)和第四系上更新統(tǒng)沖湖積層(Q/3al+1/)四大類。2.2水文地質(zhì)現(xiàn)場勘察期間沿線地下水主要賦存于第四系圓礫土、含礫粉質(zhì)粘土及粉土中，地 下水多以潛水或上層滯水形式存在，局部具微承壓。歷年最高水位歷年最高水位:本段歷史最高水位為現(xiàn)地表下約2m水位標(biāo)高：1888.001889.50 m。地表水分布盤龍江距本線位段較近，與本場區(qū)地下水位有聯(lián)系，盤龍江則當(dāng)河水水位高時(shí)， 補(bǔ)

5、給本場區(qū)，當(dāng)河水位較低時(shí)，場區(qū)地下水往河內(nèi)排泄。水文地質(zhì)參數(shù)根據(jù)地質(zhì)詳勘報(bào)告，建議滲透系數(shù)按K=16.0m/d取值。得勝橋站環(huán)城南路站區(qū)間地質(zhì)情況詳見初勘報(bào)告。2.3沿線地面環(huán)境及周邊建(構(gòu))筑物根據(jù)現(xiàn)場踏勘、招標(biāo)文件及圖紙顯示，北京路、金碧路道路兩側(cè)存在大量建筑物， 得勝橋站環(huán)城南路站區(qū)間需穿越密集重要建筑物，本標(biāo)段盾構(gòu)穿越的主要建(構(gòu)) 筑物情況如下表所示：得勝橋站-環(huán)城南路站區(qū)間盾構(gòu)下穿建筑物概況表建筑物編 號建筑物 名稱建筑物 類型建筑物基礎(chǔ) 類型隧道與建筑物關(guān)系備注投影關(guān)系隧道與基礎(chǔ)關(guān)系1興仁商 店7層磚混 結(jié)構(gòu)300X300、長7.5m預(yù)制樁右線部分在其 下方垂直間距2.39m商鋪

6、眾多2得勝橋120X120、長 1820.5m 灌 注樁側(cè)方水平間距1.26m交通繁忙3云鐵監(jiān) 理樓3層磚混 結(jié)構(gòu)不詳右線全部、左 線部分在其下方不詳建造時(shí)間 約300年 前。屬于 文物4南橋新 村44棟7層磚混 結(jié)構(gòu)380X380、長8.2m沉管灌 注樁左、右線部分在其下方垂直間距7.087.35m住戶密集5南橋新村 21、22棟7層磚混 結(jié)構(gòu)，兩 棟樓L 形連體420X420,長7.5 9.0m 振 動灌注樁左、右線全部在其下方垂直間距5.876.24m住戶密集6南橋新 村107棟 5單元5層磚混 結(jié)構(gòu)，獨(dú) 立單元0400錘擊式成孔灌注樁右線大部分、左線全部在其 下方垂直間距8.128.4

7、8m住戶密集7南橋新 村107棟 1-4單元6層磚混 結(jié)構(gòu)，4 個(gè)單元 連體呈 凹字型0400錘擊式成孔灌注樁左、右線全部在其下方垂直間距8.128.48m住戶密集8鐵路工 程管理 所3層磚混 結(jié)構(gòu)平均長3m, 擴(kuò)大基礎(chǔ)左、右線全部在其下方垂直間距14m辦公人員密集9地下車 庫1層磚混 結(jié)構(gòu)長4.2m人工挖孔樁側(cè)方水平間距1.80m；垂直間距9.04m有車停放10昆鐵南1-4大樓地下車庫地下一層框架 結(jié)構(gòu)0480，長 7m 抗拔樁左線部分在其 下方水平間距0.38m、 垂直間距5.51m有車停放11昆鐵南1-4大樓24層框 架結(jié)構(gòu)0480 ，長20.93m振動沉管灌注樁；0480 ，長7.55

8、m抗拔樁側(cè)方水平間距7.76m住戶密集12昆鐵老 81棟4層磚混 結(jié)構(gòu)（70 年代修 建）200X200,長7m預(yù)制樁左、右線全部在其下方最小垂直間距10.71m正在拆遷13昆鐵小區(qū)門口 商鋪1層磚混 結(jié)構(gòu)圈梁基礎(chǔ)左線全部在其 下方垂直間距18m建筑質(zhì)量差、商鋪 多14卷煙門 市1層磚混 結(jié)構(gòu)圈梁基礎(chǔ)右線部分在其 下方垂直間距18m掛角下穿15昆鐵住 宅樓第II 棟5層磚混 結(jié)構(gòu)200X200,長5.3 6.8m 預(yù) 制樁左、右線全部在其下方垂直間距10.113.7m住戶密集16昆鐵老 63棟5層磚混 結(jié)構(gòu)200X200,長5.3 6.8m 預(yù) 制樁右線全部在其 下方垂直間距10.113.7m

9、住戶密集17昆鐵老 58棟5層磚混 結(jié)構(gòu)200X200,長5.3 6.8m 預(yù) 制樁左線全部在其 下方垂直間距10.113.7m住戶密集18昆鐵老 57棟4層磚混 結(jié)構(gòu)200X200,長5.3 6.8m 預(yù) 制樁左、右線全部在其下方垂直間距10.113.7m住戶密集19市公安局特勤大隊(duì)樓6層磚混 結(jié)構(gòu)0300灌注樁，深度不詳右線部分在其下方不詳辦公人員密集20地鐵2號 線盾構(gòu) 隧道06200雙線盾 構(gòu)隧道/左、右線全部在其下方垂直間距4.5m穿越時(shí)尚 未進(jìn)入運(yùn) 營階段21華升大 廈14層框架結(jié)構(gòu)無錨桿，樁箱 基礎(chǔ)，0400 灌注樁，樁長 6m側(cè)方水平間距至少7.68m漢庭酒店正在營業(yè)22和平村

10、住宅樓6層磚混 結(jié)構(gòu)不詳左線部分在其 下方不詳住戶較多23建華商 城6層磚混 結(jié)構(gòu)0530振動式沉管灌注樁，樁長15m左線部分在其 下方垂直間距1.1m綜合辦公 樓24海關(guān)大 樓5層、7層磚混 結(jié)構(gòu)緊 土罪300X300，長 5.56.5m 預(yù) 制樁側(cè)方水平間距1.10m；垂直間距6.17m綜合辦公 樓25市郵政局辦公 樓4層、3 層磚混 結(jié)構(gòu)擴(kuò)大基礎(chǔ)，深1.6m側(cè)方水平間距1.46m ； 垂直間距10.84m綜合辦公 樓，一樓 為商鋪26市郵政局住宅 樓7層磚混 結(jié)構(gòu)灌注樁，深7m側(cè)方水平間距至少6.94m住戶密集27滇池電 影廣場 附屬房 屋2層磚混 結(jié)構(gòu)250*250,長6m打樁基礎(chǔ)側(cè)方

11、水平間距至少12.96m繁華商鋪28北京路人行天 橋墩底擴(kuò)大基礎(chǔ)，最長6m下方垂直距離34.92m行人眾多29云南建 筑工程 分公司 招待所7層、6 層磚混 結(jié)構(gòu)緊 土 罪不詳側(cè)方水平間距至少5.61m危房、計(jì) 劃拆遷2.4盾構(gòu)始發(fā)、運(yùn)輸條件由于得勝橋站東端頭井采用半蓋挖法施工，端頭井左線全部處于蓋板以下，無法 進(jìn)行盾構(gòu)吊裝和出碴運(yùn)料。左線盾構(gòu)必須從右線井口下井，然后平移至左線；左線從 始發(fā)階段起電瓶車就必須在端頭井內(nèi)繞行至右線進(jìn)行垂直運(yùn)輸，如下圖所示：3盾構(gòu)區(qū)間施工重難點(diǎn)1、區(qū)間線形復(fù)雜，左右線盾構(gòu)隧道先平行再重疊，騎跨重疊部分長140多米，最 小垂直間距僅1.8m；區(qū)間線路存在長270m以

12、上的R=350小半徑曲線，對盾構(gòu)糾偏靈 敏度的要求較高。2、本標(biāo)段隧道盾構(gòu)主要穿越粉土粉砂、圓礫層。根據(jù)土工篩分試驗(yàn)顯示，其粘粒 成分（d0.0075）超過29%，屬很容易產(chǎn)生泥餅的地層，且其在動水或承壓水、微承 壓水作用下，易產(chǎn)生管涌或流砂，在排土口出現(xiàn)噴涌現(xiàn)象，盾尾很容易發(fā)生漏水、漏 砂等情況。盾構(gòu)穿越后隧道周圍的土體不穩(wěn)定，增大了地面以及隧道后期沉降控制難 度。盾構(gòu)機(jī)在這樣的土層中施工，既要保證開挖面土體的穩(wěn)定，又要確保出土順暢， 還應(yīng)控制地面的后期沉降，具有一定的施工難度。因此，對盾構(gòu)掘進(jìn)的碴土改良措施 要求較高。3、區(qū)間隧道穿越28處建、構(gòu)筑物（不包括管線），其大多數(shù)為建設(shè)年代久遠(yuǎn)、結(jié) 構(gòu)陳舊、居住人口密集的磚混結(jié)構(gòu)建筑；同時(shí)，區(qū)間將穿越盤龍江、明通河（暗河）、 軌道交通2號線隧道及可能出現(xiàn)的殘留樁基等重要建構(gòu)筑物，對盾構(gòu)掘進(jìn)的沉降控制、 綜合掘進(jìn)能力提出很高要求。4、本區(qū)間左線盾構(gòu)將使用非常規(guī)方式始發(fā)，電瓶車必須繞行至右線進(jìn)行垂直運(yùn)輸， 為保證電瓶車開出后配套車架后有足夠的轉(zhuǎn)向空間，可能需要縮短車架長度。4盾構(gòu)機(jī)設(shè)計(jì)的設(shè)想和建議1、盾構(gòu)機(jī)長度能否在縮短至60m以下？2、盾構(gòu)刀具、刀盤的配置，尤67其是開口率設(shè)置的考慮；3、盾構(gòu)