盾構(gòu)應(yīng)知應(yīng)會培訓(xùn)講義課件

“鯤鵬計(jì)劃”成果轉(zhuǎn)化之盾構(gòu)應(yīng)知應(yīng)會培訓(xùn)

及結(jié)構(gòu)化研討小游戲環(huán)節(jié)

個人形象塑造：四個特性：保守、簡潔、干練、端莊發(fā)型“三不”原則：前不覆額、側(cè)不掩耳、后不及領(lǐng)面部：每日剃須，保持清潔指甲：1mm穿戴：正式場合正裝，日常上下不超過3色座次：面門為上，以右為尊

結(jié)構(gòu)化研討三個方法（QC課題常用方法）：1、頭腦風(fēng)暴2、團(tuán)隊(duì)列名法3、魚骨圖原因分析法定目標(biāo)、定節(jié)點(diǎn)：Smart原則（具體、可衡量、有挑戰(zhàn)、可實(shí)現(xiàn)、時(shí)間限制）

你認(rèn)為盾構(gòu)施工哪幾個方面最重要一、識圖二、地質(zhì)分析三、相關(guān)參數(shù)計(jì)算四、管片選型五、同步注漿

目錄六、管片拼裝七、盾構(gòu)掘進(jìn)控制八、二次注漿九、其它要求十、常見質(zhì)量問題分析識

圖一

識圖

1、平面圖2）影響曲線要素：偏移量：線路中線與隧道中心直線段重合，曲線段存在偏移量差長短鏈：路線樁號長于地面實(shí)際里程時(shí)叫短鏈,反之則叫長鏈1）曲線要素：ZH直緩HY緩和曲線YH圓曲線

ɑ左曲線偏角（轉(zhuǎn)向角）=30R半徑=1500mls緩和曲線長=55T切線長=71.338mL曲線長=142.646m

識圖

2、縱斷面圖2）影響曲線要素：減振段（1910mm）與非減振段（1970mm）：超高：1）曲線要素：坡度：上坡或下坡5.997‰豎曲線：R半徑=3000mT切線長=28.5E外距=0.135（曲線中點(diǎn)到曲線切線交點(diǎn)的距離）地

質(zhì)

分

析二

地質(zhì)分析

區(qū)間地質(zhì)情況地質(zhì)詳勘布孔原則：鉆孔沿左、右線兩側(cè)雙排交叉布置在隧道結(jié)構(gòu)外側(cè)3～4m處（部分鉆孔為避開管線稍有調(diào)整），單側(cè)孔距約30m。聯(lián)絡(luò)通道在左右線之間增加1個鉆孔，距離中部沿結(jié)構(gòu)輪廓線約2.5m。強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖<7-3>：棕紅色，原巖織結(jié)構(gòu)大部分已破壞，礦物成分已顯著變化，風(fēng)化強(qiáng)烈，節(jié)理裂隙很發(fā)育，巖體極破碎，巖芯多呈堅(jiān)硬土狀、半巖半土狀、碎屑、碎塊狀，局部呈碎塊、大塊狀，局部夾較多中風(fēng)化巖塊，局部為強(qiáng)～中風(fēng)化層，土狀者遇水易軟化、崩解。

地質(zhì)分析中風(fēng)化礫巖<8-1>：棕紅、棕灰色，礫狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，巖石層面基本為水平狀，泥質(zhì)膠結(jié)為主，少量鈣質(zhì)膠結(jié)，礫石含量約為55～70%，多呈次棱角狀，主要成分為砂巖、灰?guī)r，粒徑約為2～4cm，少數(shù)大于7cm，裂隙發(fā)育，巖體破碎，多呈大塊狀，少量呈柱狀。中風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖<8-2>：棕紅色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，巖石層面基本為水平狀，泥質(zhì)膠結(jié)為主，少量鈣質(zhì)膠結(jié)，巖質(zhì)較軟，裂隙較發(fā)育，巖芯較破碎～較完整，多呈大塊狀、短柱狀，少量長柱狀。中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖<8-3>（K2S2b、K2d1）：棕紅色，粉粒結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，巖石層面基本為水平狀，泥質(zhì)膠結(jié)為主，少量鈣質(zhì)膠結(jié)，巖質(zhì)較軟，裂隙較發(fā)育，巖芯較破碎～較完整，多呈大塊狀、短柱狀，少量長柱狀。微風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖<9-3>：棕紅色，粉粒結(jié)構(gòu)，局部含礫，層狀構(gòu)造，巖石層面基本為水平狀，泥質(zhì)膠結(jié)為主，少量鈣質(zhì)膠結(jié)，裂隙少量發(fā)育，巖芯較完整，多呈長柱狀，少量短柱狀。三相關(guān)參數(shù)計(jì)算1、管片排版計(jì)算

轉(zhuǎn)彎環(huán)偏轉(zhuǎn)角的計(jì)算公式：θ=2γ=2arctgδ/D式中： θ―――轉(zhuǎn)彎環(huán)的偏轉(zhuǎn)角 δ―――轉(zhuǎn)彎環(huán)的最大楔形量的一半D―――管片外徑將數(shù)據(jù)代入得出θ＝0.401根據(jù)圓心角的計(jì)算公式：α＝180L/πRL=απR/180式中： L―――一段線路中心線的長度 R―――曲線半徑，取750m而θ＝α，將之代入，得出L＝5.2464m

上式表明，在750m的圓曲線上，每隔5.2464m（3.497環(huán)）要用一環(huán)轉(zhuǎn)彎環(huán)。以此類推，可以算出R為其他數(shù)值的拼裝關(guān)系，結(jié)合線路就可以將管片大致排列出來。

2、土壓力計(jì)算1.水土分算一般適用于碎石土和砂土，這些土無黏聚性或弱黏聚性，地下水在土顆粒間容易流動，重力水對土顆粒中產(chǎn)生孔隙水壓力。

2、水土合算適用于不透水和弱透水的黏土、粉質(zhì)黏土和粉土。正面平衡壓力：P=k0γh+0.2barP：平衡壓力（包括地下水）γ：土體的平均重度（kN/cm3），根據(jù)不同的土質(zhì)選取不同的參數(shù)h：隧道埋深（m）k0：土的側(cè)向靜止平衡壓力系數(shù)例如：簡算P=k0γh+0.2bar=0.33*(2.1*18.522+4.4*19.6+19.6*19.5)/100+0.2=1.87bar

3、出土量計(jì)算1.出土量計(jì)算

推進(jìn)出土量其中：d1－刀盤開挖直徑，6.28m；

L－管片寬度，1.5m；

η－松散系數(shù)，1.2-1.6一般<7-3>強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖取1.3<8-3>中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖取1.4<9-3>微風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖取1.5作業(yè)：1、思考通常按照80方控制依據(jù)是什么？

2、計(jì)算注漿量管片選型四管片選型2.1管片的拼裝點(diǎn)位

按照大部分盾構(gòu)機(jī)油缸設(shè)置情況，管片拼裝分16個點(diǎn)位，分別是1、1:30、2、3、4、4:30、5、7、7:30、8、9、10、10:30、11、12。管片劃分點(diǎn)位的依據(jù)有兩個：管片的分塊形式和螺栓孔的布置。且為保證隧道整體性及整圓度，盾構(gòu)隧道管片要求錯縫拼裝，相鄰兩環(huán)管片不能通縫。管片選型2.1管片的拼裝點(diǎn)位選擇管片選型2.1管片的拼裝點(diǎn)位選擇管片選型

隧道襯砌由六塊預(yù)制鋼筋混凝土管片拼裝而成。由封頂塊（K）、鄰接塊（L1）、（L2）、標(biāo)準(zhǔn)塊（B1、B2、B3）構(gòu)成。襯砌采用錯縫拼裝，自下而上交叉拼裝，封頂塊和鄰接塊搭接2/3，最后縱向插入。

管片選型2.2根據(jù)盾尾間隙進(jìn)行管片選型

如右圖所示，通常將盾尾與管片之間的間隙叫盾尾間隙。如果盾尾間隙過小，盾殼上的力直接作用在管片上，則盾構(gòu)機(jī)在掘進(jìn)過程中盾尾將會與管片發(fā)生摩擦、碰撞。輕則增加盾構(gòu)機(jī)向前掘進(jìn)的阻力，降低掘進(jìn)速度，重則造成管片錯臺、破損、滲漏，盾構(gòu)一邊間隙過小，另一邊相應(yīng)變大，這時(shí)盾尾尾刷密封效果降低，在注漿壓力作用下，水泥漿很容易滲漏出來，破環(huán)盾尾的密封效果。

管片選型

盾尾間隙是管片選型的一個重要依據(jù)。比如，中鐵山河盾構(gòu)機(jī)盾尾間隙為75mm（扣除整容環(huán)高度，一般為30mm左右），每次安裝管片之前和掘進(jìn)到1m左右，對管片的上、下、左、右四個位置進(jìn)行測量。如發(fā)現(xiàn)有一方向上的盾尾間隙接近50mm時(shí)，就要用轉(zhuǎn)彎環(huán)對盾尾間隙進(jìn)行調(diào)節(jié)（在盾構(gòu)掘進(jìn)過程中，應(yīng)及時(shí)跟蹤盾尾間隙，發(fā)現(xiàn)盾尾間隙有變小趨勢，最好能通過千斤頂推力來調(diào)整間隙）。調(diào)整的基本原則是，哪邊的盾尾間隙過小，就選擇拼裝反方向的轉(zhuǎn)彎環(huán)。管片選型2.3根據(jù)油缸行程差進(jìn)行管片選型

盾構(gòu)機(jī)是依靠推進(jìn)油缸頂推在管片上所產(chǎn)生的反力向前掘進(jìn)的，我們把推進(jìn)油缸按上、下、左、右四個方向分成四組。而每一個掘進(jìn)循環(huán)這四組油缸的行程的差值反應(yīng)了盾構(gòu)機(jī)與管片平面之間的空間關(guān)系，可以看出下一掘進(jìn)循環(huán)盾尾間隙的變化趨勢。當(dāng)管片平面不垂直于盾構(gòu)機(jī)軸線時(shí)，各組推進(jìn)油缸的行程就會有差異，當(dāng)這個差值過大時(shí)，推進(jìn)油缸的推力就會在管片環(huán)的徑向產(chǎn)生較大的分力，從而影響已拼裝好的隧道管片以及掘進(jìn)姿態(tài)。同時(shí)也可以看出如果繼續(xù)拼裝標(biāo)準(zhǔn)環(huán)的話，下部的盾尾間隙將會進(jìn)一步減小。通常我們以各組油缸行程的差值的大小來判斷是否應(yīng)該拼裝轉(zhuǎn)彎環(huán)，在兩個相反的方向上的行程差值超過40mm時(shí)，就應(yīng)該拼裝轉(zhuǎn)彎環(huán)進(jìn)行糾偏。

Part1Part2管片選型2.4、盾構(gòu)間隙與油缸行程之間的關(guān)系

在進(jìn)行管片選型的時(shí)候，既要考慮盾尾間隙，又要考慮油缸行程的差值。而油缸行程的差值更能反映盾構(gòu)機(jī)與管片平面的空間關(guān)系，通常情況下應(yīng)把油缸行程的差值作為管片選型的主要依據(jù)，在盾尾間隙接近于警戒值（50mm）前，根據(jù)盾尾間隙進(jìn)行管片選型。

管片選型綜上所述，選擇正確的管片必須綜合考慮以下因素：

A）根據(jù)線路特點(diǎn)進(jìn)行管片預(yù)排版B）推進(jìn)千斤頂?shù)男谐滩睿ㄗ笥液蜕舷拢〤）盾尾間隙（上、下、左、右）D）鉸接油缸的行程差。E）盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)方向與設(shè)計(jì)軸線的相對關(guān)系F）錯縫拼裝同步注漿五同步注漿一檢查、二慢、三同步、四預(yù)留、五控壓、六管量砂漿質(zhì)量砂漿方量掘進(jìn)200mm后再注注漿與掘進(jìn)同步預(yù)留1-2方砂漿保管注漿壓力不得超過交底要求掘進(jìn)完成后保證注漿方量管片拼裝六管片拼裝1、是否與選型一致，是否破損、裂紋2、安裝順序是否一致3、安裝是否平整、錯臺4、裝大、裝?。吹谝粔K，看K塊）掘進(jìn)控制七掘進(jìn)控制1、嚴(yán)格按照交底給定參數(shù)范圍控制，調(diào)整上報(bào)2、地質(zhì)、地表應(yīng)知應(yīng)會3、氣壓輔助和全土壓平衡互換模式4、調(diào)向不得超過±10mm，趨勢不得大于±7；水平方向推進(jìn)油缸壓力差不得大于50bar，垂直方向推進(jìn)油缸壓力差不得大于100bar，上下、左右鉸接行程差不大于50mm，油缸行程差不大于60mm5、掘進(jìn)扭矩為額定的70%-80%，波動不超20%6、推力與土壓有關(guān)，持續(xù)波動大或上升均為異常7、土壓波動超過0.3bar，速度瞬間波動或超過15mm/min均為異常8、掘進(jìn)關(guān)注螺機(jī)壓力和渣土改良（加氣和混合液配比）二次注漿八二次注漿1、注漿順序（先下后上，先上后下）2、單液漿和雙液漿3、注漿壓力4、注漿量5、注漿間距和位置

其它要求九值班工程師應(yīng)知應(yīng)會八條一、管片庫存、地質(zhì)地面信息了然于胸對施工現(xiàn)場庫存管片的數(shù)量、類型進(jìn)行盤點(diǎn)，止水條粘貼是否合格，如管片庫存量和類型不足，及時(shí)聯(lián)系管片廠配貨；地質(zhì)類型、埋深、地面建筑物及管線、掌子面位置清楚防患于未然。二、管片質(zhì)量與防水檢查須仔細(xì)到崗后，仔細(xì)檢查管片外觀質(zhì)量（裂縫、掉角、破損、螺栓孔堵塞），檢查防水材料粘貼是否牢固，是否聳肩、脫落、翹起，如有問題，必須處理。三、工作交接很重要

到崗后，須與上一班當(dāng)面進(jìn)行工作交接，對當(dāng)前地層變化、管片選型、管片姿態(tài)、地表沉降、漿液質(zhì)量和注漿情況、碴土改良情況、異常情況逐項(xiàng)交接并記錄。四、監(jiān)測數(shù)據(jù)要參考主動詢問測量組地表及建筑物監(jiān)測真實(shí)情況，并告知主司機(jī)，與主司機(jī)商量確定掘進(jìn)參數(shù)和注漿參數(shù)。五、日常工作要到位次序?yàn)椤掳惭b的10環(huán)管片螺栓復(fù)緊與否→新安裝管片有無破損和滲漏→后配套砂漿罐砂漿存余量→測量導(dǎo)向系統(tǒng)電纜是否拉緊→導(dǎo)向系統(tǒng)靶位、儀器是否污染→泡沫劑是否滿足要求→水箱是否加滿→實(shí)名制蓋章是否完善→路板、欄桿、水管、反光條是否完善→洞內(nèi)文明施工是否到位。六、管片選型（重點(diǎn)）掘進(jìn)開始前，準(zhǔn)確測量盾尾間隙，該盾構(gòu)機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)盾尾間隙為65mm，控制油缸的上下、左右的行程差（推進(jìn)油缸和鉸接油缸）。七、管片拼裝（重點(diǎn)）盾尾及管片清潔、檢查防水及密封、注意管片旋轉(zhuǎn)、K塊安裝切忌強(qiáng)頂八、掘進(jìn)管理（重點(diǎn)）漿液質(zhì)量、管片外觀檢查、盾構(gòu)糾偏不大于9mm，渣溫和水溫監(jiān)測、出渣控制（不超過80m3