盾構(gòu)施工技術(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、. . 目目 錄錄 第一章 設(shè)計(jì)依據(jù)及原則 .1 1.1 設(shè)計(jì)說明 .1 1.2 設(shè)計(jì)依據(jù) .2 1.3 設(shè)計(jì)原則 .2 第二章 工程概況 .3 2.1 工程概況 .3 2.2 地質(zhì)概況 .3 2.3 水文概況 .4 2.4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概況 .4 2.5 防水及防蝕設(shè)計(jì)概況 .4 第三章 盾構(gòu)掘進(jìn)總體部署 .5 3.1 盾構(gòu)掘進(jìn)施工總體方案 .5 3.2 施工總體安排 .5 第四章 盾構(gòu)機(jī)設(shè)計(jì)選型 .6 4.1 盾構(gòu)機(jī)選型 .6 4.2 工程特點(diǎn)及選型依據(jù).6 4.2.1 各部功能描述.7 4.2.2 盾構(gòu)機(jī)輔助施工設(shè)備配置.7 第五章 盾構(gòu)區(qū)間掘進(jìn)施工方案 .11 5.1.1 掘進(jìn)工況.11

2、5.1.2 盾構(gòu)機(jī)下井吊裝、組裝及調(diào)試.11 5.1.3 盾構(gòu)始發(fā).15 5.1.4 盾構(gòu)掘進(jìn).20 5.1.5 泥水循環(huán)與處理系統(tǒng)的管理.23 5.1.6 管片背后空隙同步注漿及管片二次注漿填充.31 5.1.7 管片拼裝.35 5.1.8 盾構(gòu)到達(dá).38 . . 5.1.9 盾構(gòu)機(jī)解體.40 5.1.10 泥水盾構(gòu)下穿小橋施工.42 5.1.11 泥水盾構(gòu)在巖溶發(fā)育地區(qū)掘進(jìn).44 5.1.12 泥水盾構(gòu)上軟下硬區(qū)域掘進(jìn).44 5.1.13 盾構(gòu)帶壓開倉(cāng)換刀作業(yè).45 5.2 盾構(gòu)區(qū)間隧道防水及防腐蝕施工組織及方法說明 .56 5.2.1 防水原則、防水重點(diǎn)、防水要求.56 5.2.2 防水

3、構(gòu)造簡(jiǎn)述.56 5.2.3 防水材料的技術(shù)性能.56 5.2.4 防水施工及主要技術(shù)措施.57 5.2.5 防腐蝕措施.64 第六章 排水防洪方案 .65 6.1 水害風(fēng)險(xiǎn)分析及排水防洪目的 .65 6.2 排水防洪施工措施 .65 6.4 應(yīng)急準(zhǔn)備.66 6.5 應(yīng)急響應(yīng) .66 第七章 施工測(cè)量 .68 7.1.1 地面控制測(cè)量.68 7.1.2 地下控制測(cè)量.68 7.1.3 盾構(gòu)區(qū)間施工測(cè)量.69 7.1.4 施工測(cè)量方式.71 7.1.5 控制測(cè)量成果的檢查與檢測(cè).71 7.1.6 施工測(cè)量的組織和管理.71 . . 飛鵝嶺站花都汽車城站盾構(gòu)區(qū)間盾構(gòu)掘進(jìn)施工方案飛鵝嶺站花都汽車城站盾

4、構(gòu)區(qū)間盾構(gòu)掘進(jìn)施工方案 第一章第一章 編制依據(jù)及原則編制依據(jù)及原則 1.11.1 編制說明編制說明 在認(rèn)真研究廣州市軌道交通九號(hào)線【施工 1 標(biāo)】土建工程施工項(xiàng)目合同文件、飛 鵝嶺站花都汽車城站盾構(gòu)區(qū)間設(shè)計(jì)圖紙、詳勘、補(bǔ)勘資料和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的基礎(chǔ)上，針 對(duì)本工程的特點(diǎn)，結(jié)合我部人員在城市地鐵工程中的施工經(jīng)驗(yàn)，本著“組織合理，技 術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)可行，優(yōu)質(zhì)高效，簡(jiǎn)明扼要，重點(diǎn)突出”的原則編制本標(biāo)段工程施工組 織設(shè)計(jì)。 其主要內(nèi)容由以下幾個(gè)主要部分組成： 1）工程概況 工程概況是在承包合同的合同條件、技術(shù)規(guī)范和施工設(shè)計(jì)圖紙的基礎(chǔ)上，結(jié)合施 工現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查情況，對(duì)于編制本部分相關(guān)的重要內(nèi)容進(jìn)行的綜述。 2）施工

5、管理及資源配置 針對(duì)承包合同所提出的安全、質(zhì)量、文明施工和工期要求，根據(jù)施工組織中所涉 及到的施工方法，從施工現(xiàn)場(chǎng)管理、勞、材、機(jī)等諸方面進(jìn)行資源配置優(yōu)化，提出既 符合本標(biāo)段工程特點(diǎn)，又體現(xiàn)我部?jī)?yōu)勢(shì)的配置方案。 3）施工組織及施工方法 施工組織及施工方法是本部分的核心內(nèi)容。在編制過程中，依據(jù)合同文件和施工 設(shè)計(jì)圖紙，結(jié)合工程特點(diǎn)和我部的施工能力對(duì)合同范圍內(nèi)涉及的各單項(xiàng)技術(shù)按設(shè)計(jì)、 施工要求進(jìn)行了細(xì)化；根據(jù)我公司的施工經(jīng)驗(yàn)，從施工全局出發(fā)，以“技術(shù)先進(jìn)、質(zhì) 量可靠、經(jīng)濟(jì)合理、安全有效”為原則，策劃施工方案和工期計(jì)劃，確定相應(yīng)施工方 法。 4）施工保證措施 根據(jù)本標(biāo)段工程施工特點(diǎn)，結(jié)合我部人員的施

6、工管理經(jīng)驗(yàn)，以安全、優(yōu)質(zhì)、按期、 經(jīng)濟(jì)地完成本標(biāo)段工程施工為目標(biāo)，提出了各項(xiàng)工程目標(biāo)和實(shí)現(xiàn)工程目標(biāo)所采取的施 工技術(shù)、質(zhì)量、安全等保證措施。 . . 1.21.2 編制依據(jù)編制依據(jù) 1）廣州市軌道交通九號(hào)線【施工 1 標(biāo)】土建工程合同文件及有關(guān)問題澄清的函。 2）廣州市軌道交通九號(hào)線【施工 1 標(biāo)】飛鵝嶺站花都汽車城站盾構(gòu)區(qū)間施平 縱斷面圖。 3）廣州市軌道交通九號(hào)線【施工 1 標(biāo)】飛鵝嶺站花都汽車城站盾構(gòu)區(qū)間隧道 與車站接口設(shè)計(jì)圖。 4）飛鵝嶺車站、花都汽車城站、出入段明挖段及盾構(gòu)區(qū)間周邊建（構(gòu)）筑物及 管線調(diào)查報(bào)告。 5）地下鐵道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范(GB502991999)2003 版 6

7、）盾構(gòu)法隧道施工與驗(yàn)收規(guī)范(GB 50446-2008) 7）地下防水工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(GB50208-2011) 8）國(guó)家及地方政府頒布的有關(guān)法律、法規(guī)。 1.31.3 編制原則編制原則 1）以確保安全為前提，具有可操作性。 2）選擇合理施工方案，降低工程造價(jià)。 3）采用先進(jìn)、成熟、有效的施工方法。 4）積極推廣應(yīng)用新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備，保工期、保安全，優(yōu)質(zhì)高 效地完成本標(biāo)段的施工任務(wù)。 5）采用 ISO9002 質(zhì)量認(rèn)證體系標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)施工過程進(jìn)行全方位質(zhì)量控制。 6）采用先進(jìn)科學(xué)的檢測(cè)手段，利用信息反饋指導(dǎo)施工。 7）嚴(yán)格執(zhí)行廣東省、廣州市有關(guān)文明工地的標(biāo)準(zhǔn)，做好文明施工和環(huán)境保護(hù)

8、。 . . 第二章第二章 工程概況工程概況 廣州市軌道交通九號(hào)線施工 1 標(biāo)土建工程飛鵝嶺站花都汽車城站盾構(gòu)區(qū)間以飛 鵝嶺站為起點(diǎn)，沿風(fēng)神大道向東，經(jīng)過花港大道路口后下穿風(fēng)神橋、A007 小河涌橋改 建后箱涵、途中下穿兩個(gè)涵洞及 A013 小橋后在九譚路口到達(dá)區(qū)間的設(shè)計(jì)終點(diǎn)花都汽 車城站。 2.12.1 工程概況工程概況 飛鵝嶺站花都汽車城站盾構(gòu)區(qū)間隧道雙延米 4516.69m，區(qū)間起止里程 Z(Y) DK0+771.800Z(Y)DK3+029.800。線路沿雙向 6 車道的風(fēng)神大道向東前進(jìn)，先后通過 花港大道口、紅棉大道路口后，到達(dá)位于風(fēng)神大道上方的花都汽車城站。本區(qū)間線路 基本沿直線前進(jìn)

9、，只有兩個(gè)曲線段，在靠近飛鵝嶺站附近曲線半徑 R=5000m 的左轉(zhuǎn)彎 曲線長(zhǎng) 149m，在靠近花都汽車城站附近曲線半徑 R=2000m 的右轉(zhuǎn)彎曲線長(zhǎng) 211m。線 路兩側(cè)多為 25 層建筑物，大多數(shù)為天然基礎(chǔ)。開發(fā)程度不高，對(duì)隧道有影響的建 （構(gòu)）筑物主要有 A003 風(fēng)神橋、A007 小橋改建后箱涵及 A013 小橋。 飛鵝嶺站花都汽車城站盾構(gòu)區(qū)間線路縱斷面為 V 形坡，最大坡度為 5，線路 埋深為 1213.5m，隧道頂覆土 67.5m。本區(qū)間隧道埋深較淺，盾構(gòu)隧道主要穿越 地層及隧道上部地層為粉細(xì)砂層、中粗砂層、礫砂層、可塑 沖洪積粘性土層、硬塑沖洪積粘性土層。隧道底部多為殘積粘性土

10、 全風(fēng)化帶強(qiáng)風(fēng)化帶，部分地段為可塑沖洪積粘性土層軟弱地層，需要進(jìn)行 地面加固。線路范圍內(nèi)揭示大量土洞和溶洞存在。 區(qū)間設(shè) 3 個(gè)聯(lián)絡(luò)通道，3 個(gè)聯(lián)絡(luò)通道均采用地面加固豎井開挖的方式施工。 2.22.2 地質(zhì)概況地質(zhì)概況 1）地形、地貌 花都區(qū)呈北高南低之勢(shì)，北部為丘陵地帶，南部為廣花盆地，形成東北向西南傾 斜的地形。本區(qū)間位于廣花盆地邊緣，屬于河流沖洪積平原，地勢(shì)平坦寬廣。地面高 程 1020m。 2）地層巖性 區(qū)間范圍上覆地層主要為人工填筑土（Q4ml） ，全新統(tǒng)沖洪積（Q3+4al+pl）砂層、 . . 粉質(zhì)粘土、下伏基巖為泥盆系上統(tǒng)帽子峰組（D3m） ，石炭系下統(tǒng)巖關(guān)階孟公坳組 （C1y

11、m）碎屑巖石強(qiáng)風(fēng)化帶、中風(fēng)化帶、微風(fēng)化帶。以石灰?guī)r為主，巖溶發(fā)育較多， 地質(zhì)災(zāi)害以巖溶塌陷為主，局部為地面崩塌。局部土洞較發(fā)育，大部分呈無充填狀態(tài)， 雖然揭示數(shù)量不多，但是場(chǎng)地具備形成土洞的條件，需在施工中引起重視。 2.32.3 水文概況水文概況 本區(qū)間位于廣花盆地，地下水主要有碎屑巖類型裂隙水及碳酸鹽類裂隙水。碎屑 巖裂隙水主要含水層為石炭系、第三系巖層的強(qiáng)風(fēng)化帶和中風(fēng)化帶中，巖性主要為泥 質(zhì)粉砂巖、粉砂巖、頁(yè)巖、炭質(zhì)頁(yè)巖、泥巖、粗砂巖等。 本區(qū)間地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)無腐蝕性，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具微弱腐蝕性；地 下水對(duì)鋼結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。穩(wěn)定水位埋深在 0.95m9.72m。 2.42.4

12、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概況結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概況 盾構(gòu)法隧道采用圓形隧道限界為 5200，管片內(nèi)徑 5400，管片厚 300mm，線路 最小曲線半徑 R2000m，采用 1.5m 寬管片。管片拼裝采用直線環(huán)與楔形環(huán)組合的方式。 區(qū)間共設(shè) 3 個(gè)聯(lián)通通道，均采用地面加固后豎井開挖。聯(lián)絡(luò)通道處管片采用鋼管片通 縫拼裝，一個(gè)聯(lián)絡(luò)通道左右線共需 4 環(huán)鋼管片，區(qū)間共需要 12 環(huán)鋼管片。 2.52.5 防水及防蝕設(shè)計(jì)概況防水及防蝕設(shè)計(jì)概況 區(qū)間隧道防水等級(jí)為二級(jí)，每晝夜?jié)B水量不大于 0.05L/m2，任意 100m2每晝夜?jié)B 水量不大于 0.15L/m2。隧道貫通后，隧道頂部不允許出現(xiàn)滴水。其余部分僅允許結(jié)構(gòu) 表面偶見濕漬，

13、隧道內(nèi)表面潮濕面積2/1000 總內(nèi)表面積，任意 100m2內(nèi)表面積上的 濕漬不超過 3 處，單個(gè)濕漬的最大面積0.2m2。 管片在密封墊溝槽內(nèi)設(shè)置框形彈性三元乙丙橡膠密封墊，通過被壓縮實(shí)現(xiàn)防水。 混凝土的抗侵蝕洗漱不得低于 0.8，控制水灰比和水泥用量，管片結(jié)構(gòu)不需做特殊處 理，外露鐵件需進(jìn)行防腐蝕處理。 . . 第三章第三章 盾構(gòu)掘進(jìn)總體部署盾構(gòu)掘進(jìn)總體部署 3.13.1 盾構(gòu)掘進(jìn)施工總體方案盾構(gòu)掘進(jìn)施工總體方案 飛鵝嶺站花都汽車城站區(qū)間左右線采用兩臺(tái)泥水盾構(gòu)相隔一個(gè)月始發(fā)，由飛鵝 嶺站東端始發(fā)，花都汽車城站西端頭吊出，到達(dá)花都汽車城站后吊出。 明挖段 盾構(gòu)推進(jìn)方向 始發(fā) 吊出 吊出轉(zhuǎn)場(chǎng)二

14、次始發(fā) 吊出 首次始發(fā) 吊出 始發(fā) 盾構(gòu)始發(fā)井 盾構(gòu)推進(jìn)方向盾構(gòu)推進(jìn)方向 花都汽車城站飛鵝嶺站車輛段 區(qū)間施工工序示意圖區(qū)間施工工序示意圖 圖圖 3.1-13.1-1 3.23.2 施工總體安排施工總體安排 本區(qū)間盾構(gòu)隧道右線長(zhǎng)度 2258m，左線長(zhǎng)度為 2258.69m，長(zhǎng)鏈 0.69m 雙線共計(jì) 4516.69m，盾構(gòu)區(qū)間附屬工程主要為 3 個(gè)聯(lián)絡(luò)通道（其中 1#、3#聯(lián)絡(luò)通道不設(shè)廢水泵 房，2#聯(lián)絡(luò)通道與廢水泵房合建） 、盾構(gòu)始發(fā)和到達(dá)端頭加固施工以及四個(gè)洞門的施 工。 飛鵝嶺花都汽車城站區(qū)間盾構(gòu)掘進(jìn)始發(fā)前完成舊橋的拆除重建、溶土洞處理、 建筑物保護(hù)、軟弱地層處理、端頭加固和聯(lián)絡(luò)通道地面

15、加固工作，盾構(gòu)機(jī)負(fù)環(huán)拆除后 進(jìn)行始發(fā)洞門施工，盾構(gòu)機(jī)過聯(lián)絡(luò)通道加固區(qū)后進(jìn)行聯(lián)絡(luò)通道及泵房施工，盾構(gòu)機(jī)吊 出后進(jìn)行到達(dá)端洞門施工，同時(shí)進(jìn)行隧道清理工作和預(yù)留洞口施工。 盾構(gòu)區(qū)間擬采用 2 臺(tái)泥水盾構(gòu)機(jī)施工，第一臺(tái)盾構(gòu)機(jī)于 2013 年 5 月 1 日始發(fā)， 第二臺(tái)盾構(gòu)機(jī) 2013 年 6 月 1 日由始發(fā)。兩臺(tái)盾構(gòu)機(jī)都由飛鵝嶺站始發(fā)，到達(dá)花都汽 車城吊出完成區(qū)間施工，區(qū)間掘進(jìn)完工日期為 2014 年 4 月 17 日。 . . 第四章第四章 盾構(gòu)機(jī)設(shè)計(jì)選型盾構(gòu)機(jī)設(shè)計(jì)選型 4.14.1 盾構(gòu)機(jī)選型盾構(gòu)機(jī)選型 本區(qū)間盾構(gòu)工程施工條件： 盾構(gòu)隧道長(zhǎng)度：左線 2258m，右線 2258.69m； 隧道覆

16、土厚度最小約 4，最大約 10m； 平面最小曲線半徑為 2000m； 最大坡度為 5， ； 隧道內(nèi)凈空：5400mm，管片外徑 6000mm，管片環(huán)寬為 1.5m； 計(jì)劃進(jìn)度：左、右線平均月進(jìn)度約 180m。 經(jīng)認(rèn)真研究合同文件及地質(zhì)資料，采用 2 臺(tái)泥水加壓平衡式盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行本區(qū)間隧 道施工，具備保壓系統(tǒng)裝置、人閘氣壓裝置，滿足盾構(gòu)機(jī)在各種地層下進(jìn)行開艙作業(yè) 的要求。 4.24.2 工程特點(diǎn)及選型依據(jù)工程特點(diǎn)及選型依據(jù) 廣州市軌道交通九號(hào)線施工 1 標(biāo)飛鵝嶺站花都汽車城站盾構(gòu)區(qū)間隧道均為兩條 圓形隧道，內(nèi)徑 5.4m，左線長(zhǎng)度 2258.69 米，右線長(zhǎng)度 2258 米，盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)的選 型與所

17、穿越的地層及周邊環(huán)境、線路走向、曲線等關(guān)系很大，選型合適與否直接關(guān)系 工程的成敗。 1）工程特點(diǎn)和施工條件 （1）盾構(gòu)穿越地層、線路及周邊環(huán)境的特點(diǎn)詳見“工程概況” （2）地層變形要求 地表變形量不大于 10mm/-30mm。隧道推進(jìn)軸線與設(shè)計(jì)軸線偏差不大于 50mm。 2）選型依據(jù)和設(shè)計(jì)特點(diǎn) 根據(jù)以上地質(zhì)條件結(jié)合工期要求，用于本區(qū)段施工的盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)，必須具有穩(wěn)定 開挖面、平衡泥水壓力、平穩(wěn)穿越軟硬變化較大的地層，最大限度減少地表沉陷的功 能，必須具有較強(qiáng)的糾偏抗扭與彎道施工的能力，必須具有較好的經(jīng)濟(jì)性和較長(zhǎng)的使 用壽命，必須確保各項(xiàng)作業(yè)的安全性和可靠性。結(jié)合目前上海、廣州、天津和南京地 .

18、. 鐵一號(hào)線盾構(gòu)區(qū)間施工資料，選用帶面板式刀盤的泥水平衡式（EPB）盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)， 是目前在軟土地層中，進(jìn)行隧道掘進(jìn)施工的一種較好機(jī)型，可以較好的控制地表的變 形。 綜上所述，經(jīng)過分析比較，并結(jié)合國(guó)內(nèi)使用的經(jīng)驗(yàn)，本標(biāo)段選用德國(guó)海瑞克 6280mm 鉸接型泥水平衡盾構(gòu)機(jī)。 4.2.14.2.1 各部功能描述各部功能描述 1）盾體 盾體鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠承受預(yù)測(cè)的水壓和土壓（較差情況預(yù)測(cè)為 6 bar） 。 盾體為分塊設(shè)計(jì)。盾體采用螺栓連接，所有的法蘭盤都進(jìn)行了機(jī)加工以保證精度： 分隔艙板將盾體分隔為兩個(gè)艙室；前艙即開挖艙，包含刀盤于其中，并充滿了 流體；該流體通過后艙即氣泡調(diào)壓艙的“氣墊”提供給開挖面

19、和后艙保持“壓力平 衡” 。兩個(gè)艙室間的通道為隔板上防水門。而盾構(gòu)機(jī)內(nèi)部到壓力艙室的通道為氣閘， 包括人閘和緊急氣閘。工作人員通過這些通道就可以對(duì)刀盤進(jìn)行維護(hù)作業(yè)。 在艙板的后部有如下裝置： （1）一個(gè)氣閘 （2）安裝主驅(qū)動(dòng)的機(jī)加工法蘭盤 （3）推進(jìn)油缸前部固定裝置 （4）泥漿管接頭 （5）沖刷噴嘴 （6）水、壓縮空氣、電氣設(shè)備等連接管線 （7）連接到刀盤區(qū)域的排水系統(tǒng)的接頭 （8）應(yīng)急電源接頭 （9）海瑞克公司關(guān)于減少堆積和結(jié)塊的理念： （10）集成沖刷噴嘴的定子和轉(zhuǎn)子 （11）工作艙壁上和攪拌器上的沖刷噴嘴 （12）90角圓形漸變（有利于物料流動(dòng)） （13）刀盤主驅(qū)動(dòng)是用機(jī)械的方式通過法蘭

20、盤與壓力艙板連接的。扭矩通過驅(qū)動(dòng) 單元的扭矩箱直接傳遞到盾體上。 2）刀盤 . . 刀盤設(shè)計(jì)成盤形結(jié)構(gòu)且?guī)в泻軐掗煹倪M(jìn)料口。8 根輻臂支撐的厚壁法蘭連接主驅(qū) 動(dòng)裝置，并作為前盾的連接基座。8 根幅臂由厚壁管制成。 刀具形式： （1）軟土刀具（齒刀）：64 把 （2）雙刃滾刀：14 把 （3）雙刃中心滾刀：6 把 （4）邊緣刮刀：16 把 3）刀盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 刀盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)用以驅(qū)動(dòng)刀盤旋轉(zhuǎn)，對(duì)土體進(jìn)行擠壓和切削。主要由大軸承、大齒 圈、密封圈、減速器及馬達(dá)等組成。 刀盤用高強(qiáng)度螺栓與大齒圈連接，大齒圈即為大軸承的回轉(zhuǎn)環(huán)，馬達(dá)帶動(dòng)減速器 輸出軸上的小齒輪，小齒輪與大齒圈嚙合，從而驅(qū)動(dòng)刀盤旋轉(zhuǎn)。大軸承既

21、承受刀盤的 自重，又承受盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)的推進(jìn)力，是盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)的主要組成部件。為了獲得最大的 主軸承壽命，設(shè)置有密封裝置，由加壓潤(rùn)滑油系統(tǒng)來潤(rùn)滑。 盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)在開挖軟弱圍巖時(shí)，采用高扭矩，低轉(zhuǎn)速的工況；當(dāng)盾構(gòu)切削硬巖時(shí)， 增大流量，采用低扭矩、高轉(zhuǎn)速的工況。 4）鉸接裝置 為了使盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)適應(yīng)曲線段的推進(jìn)，能夠靈活轉(zhuǎn)向，把盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)設(shè)計(jì)成鉸接 式，從而易于轉(zhuǎn)彎，減小曲線超挖量；并能減少頂進(jìn)管片的偏壓，提高隧道施工質(zhì)量， 也易于對(duì)掘進(jìn)方向隨時(shí)進(jìn)行修正。 鉸接裝置使盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)分成前后兩段，兩段之間通過鉸接千斤頂操作，可使盾構(gòu) 掘進(jìn)機(jī)前后兩段繞鉸接中心沿圓弧面上下、左右回轉(zhuǎn)，滿足盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)順利轉(zhuǎn)彎和坡 度

22、的要求，使盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)轉(zhuǎn)彎方便，減少曲線超挖量及對(duì)土體的擾動(dòng)。 盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)鉸接處設(shè)有機(jī)械限位，以保證盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)推進(jìn)時(shí)前后節(jié)絕對(duì)不會(huì)脫開， 并保證達(dá)到設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)角位移要求。鉸接裝置設(shè)內(nèi)外兩道密封，以防泥水進(jìn)入。 5）人行閘門氣壓倉(cāng) 在盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)密封隔板處設(shè)有一道人行閘門，閘門處有一氣壓倉(cāng)。當(dāng)在泥水平衡 工況下施工需要進(jìn)入泥土密封倉(cāng)內(nèi)排除障礙或調(diào)換切削刀具時(shí)，先將泥泥水倉(cāng)內(nèi)充以 壓縮空氣，用以疏干并支護(hù)開挖面土體，然后人員再通過氣壓倉(cāng)的加、減壓過渡而出 入泥泥水倉(cāng)。 . . 6）推進(jìn)系統(tǒng) 盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)是通過沿中盾周邊布置的盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)千斤頂支撐在已安裝好的管片襯 砌上所產(chǎn)生的反作用力而前進(jìn)的。為了不使千斤頂

23、端部承受管片的集中荷載，造成偏 心荷重，支座設(shè)計(jì)成鉸接式，并設(shè)置支板均勻地將力傳遞到管片的環(huán)面上。 把盾構(gòu)掘進(jìn)千斤頂分成若干扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)由一只電磁比例減壓閥控制，用來調(diào) 節(jié)各組扇區(qū)千斤頂?shù)墓ぷ鲏毫Γ瑥亩m正或控制盾構(gòu)推進(jìn)的方向，使符合設(shè)計(jì)軸線的 要求。 7）盾尾密封 盾尾密封用以防止地層中的泥土、泥水、地下水和襯砌外圍注漿材料從盾尾間隙 中漏入盾構(gòu)。由三道鋼絲刷和一道彈簧鋼板組成。在每?jī)傻烂芊庵g注入密封材料、 油脂等，作為防高壓水措施，以提高密封效果，并可減少鋼絲刷密封件與隧道管片外 表面之間的磨擦，延長(zhǎng)密封件的壽命。 8）背襯充填與注漿系統(tǒng) 采用盾構(gòu)法施工的隧道，是沿著盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)的外殼進(jìn)

24、行開挖的，而作為襯砌的管 片則是在盾尾內(nèi)部組裝起來的，所以當(dāng)盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)推進(jìn)時(shí)，圍巖與管片間由于盾尾的 抽脫及超挖等原因就形成了空隙，這一空隙如不加處理地?cái)R置，不可避免上面的圍巖 要向下沉降，其結(jié)果是發(fā)生波及地表的沉陷，嚴(yán)重的會(huì)危及地表建筑物的安全，因此， 及時(shí)地進(jìn)行背襯充填與注漿可以起到壓實(shí)松動(dòng)的圍巖，以防地表沉陷，提高隧道止水 性，防止管片漏水，將管片與圍巖一體化，確保管片襯砌的穩(wěn)定。 9）管片拼裝機(jī)構(gòu) 拼裝機(jī)的功能是安全且迅速地把管片組裝成設(shè)計(jì)形式，它具有伸縮臂、夾具前后 移動(dòng)以及臂回轉(zhuǎn)的功能。 拼裝機(jī)回轉(zhuǎn)由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)；管片的軸向平移和封頂塊的軸向移動(dòng)，由平移千斤頂操 作夾持器來完成；管片的

25、提升由液壓油缸操縱。這些液壓缸和馬達(dá)由一個(gè)獨(dú)立的液壓 泵站供油，簡(jiǎn)化了管線布置，避免管線的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。 10）泥水循環(huán) 泥水平衡盾構(gòu)機(jī)技術(shù)是基于流體支撐和泥漿泵系統(tǒng)。膨潤(rùn)土泥漿系統(tǒng)把切削下來 的渣土從開挖艙運(yùn)輸?shù)降孛嫔系姆蛛x設(shè)備（通過泥漿管路） 。在分離廠，固體物料被 從膨潤(rùn)土泥漿里分離出來?；厥盏呐驖?rùn)土漿泥漿經(jīng)過循環(huán)管路被泵回到開挖艙和氣壓 調(diào)節(jié)艙。 . . 在緊急狀況下，使用安裝在控制室的緊急停止開關(guān)可以關(guān)閉泥水回路。 （1）TBM 上的流量測(cè)量裝置 流量測(cè)量裝置安裝在后配套上的進(jìn)漿泥和排漿管，隨時(shí)監(jiān)測(cè)膨潤(rùn)土泥漿流量。流 量監(jiān)測(cè)裝置的最大量程為 850m/h，泥漿循環(huán)工作需求能力為 5006

26、00 m/h。 （2）液位監(jiān)視 利用液位監(jiān)視器氣壓倉(cāng)液位。變化可較直觀地了解氣壓調(diào)節(jié)倉(cāng)工作情況，有助于 環(huán)流的調(diào)節(jié)。 在氣壓調(diào)節(jié)艙有（最低液位限制開關(guān)和最高液位限制開關(guān)）兩個(gè)液位限制開關(guān)， 對(duì)泥漿循環(huán)自動(dòng)調(diào)節(jié)，起到保護(hù)開挖艙支撐面穩(wěn)定的功能。 最低液位控制點(diǎn)位于隔離艙板開口的上方。最高液位控制點(diǎn)在通道門邊的下方。 當(dāng)液位低于最低液位控制點(diǎn)，排漿管球閥及排漿泵自動(dòng)關(guān)閉：當(dāng)液位高于最高液位控 制點(diǎn)，進(jìn)漿管球閥及進(jìn)漿泵自動(dòng)關(guān)閉。 （3）支撐壓力監(jiān)控 支撐壓力傳感器是專門為泥漿工作條件開發(fā)的，用來測(cè)量氣壓調(diào)節(jié)艙的壓力和開 挖艙的壓力。 掘進(jìn)機(jī)操作司機(jī)獲取盾構(gòu)機(jī)前面的支撐壓力，通過這些信息來監(jiān)測(cè)支撐壓力

27、從而 控制工作面的穩(wěn)定。 （4）碎石機(jī) 在氣墊調(diào)節(jié)倉(cāng)底部安裝有顎式碎石機(jī) ，由兩個(gè)油缸運(yùn)轉(zhuǎn)。碎石機(jī)動(dòng)作有三組： 擺動(dòng)、自動(dòng)、手動(dòng)，最大碎石粒徑為 450mm 。 . . 第五章第五章 盾構(gòu)盾構(gòu)區(qū)間掘進(jìn)施工區(qū)間掘進(jìn)施工方案方案 5.1.15.1.1 掘進(jìn)工況掘進(jìn)工況 本區(qū)間地形呈北高南低之勢(shì)，北部為丘陵地帶，南部為廣花盆地，形成東北向西 南傾斜的地形。本區(qū)間位于廣花盆地邊緣，屬于河流沖洪積平原，地勢(shì)平坦寬廣。 隧道線路穿越的地層為粉細(xì)砂層、中粗砂層、沖積洪積粉質(zhì)土層等軟弱地層。 地層含水較豐富，選用泥水盾構(gòu)機(jī)能夠很好的控制地面的沉降，保證周邊建筑物的安 全。 5.1.25.1.2 盾構(gòu)機(jī)下井吊裝

28、、組裝及調(diào)試盾構(gòu)機(jī)下井吊裝、組裝及調(diào)試 1）盾構(gòu)機(jī)下井吊裝方案 （1）將盾構(gòu)機(jī)各部件運(yùn)至始發(fā)井口的組裝場(chǎng)地，用吊車將分解后的盾構(gòu)部件吊 入始發(fā)井，進(jìn)行組裝及調(diào)試。為此擬計(jì)劃租用 260 噸吊車，80 噸吊車各一臺(tái)。其中， 80 噸吊車將配合 260 噸吊車完成盾構(gòu)機(jī)的中盾、前盾、刀盤的空中轉(zhuǎn)體，然后由 260 噸吊車單獨(dú)將前盾、中盾、刀盤放入井中，完成組裝任務(wù)。盾構(gòu)機(jī)的其它部分以及后 配套設(shè)備將由 260 噸吊車獨(dú)立吊入井中，完成吊裝任務(wù)。 （2）盾構(gòu)機(jī)整體重量和體積均較大，為滿足和吊裝要求，需將盾構(gòu)機(jī)刀盤系統(tǒng)、 前盾系統(tǒng)、中盾系統(tǒng)、盾尾系統(tǒng)、管片拼裝系統(tǒng)、泥漿循環(huán)輸送系統(tǒng)以及后配套系統(tǒng) 等部

29、件分別吊裝。見下頁(yè) 5.1.21“盾構(gòu)機(jī)吊裝流程圖” 。 （3）盾構(gòu)機(jī)下井?dāng)M采用的索具是 6 根直徑 56mm，長(zhǎng)度 8.5m，抗拉強(qiáng)度是 1670Mpa，其最小破斷拉力是 1540KN（鋼絲繩型號(hào) 637fc） ；4 根直徑是 32mm, 長(zhǎng)度 17.5m(對(duì)折使用)，抗拉強(qiáng)度是 1670Mpa, 其最小破斷拉力是 504KN（鋼絲繩型號(hào) 637fc） ；卸扣全部采用 6 件 50 噸美制弓形卸甲。 . . 吊入盾尾并與中盾聯(lián)接 吊入刀盤并與前盾聯(lián)接 安裝泥漿輸送系統(tǒng) 液壓、電氣系統(tǒng)安裝、調(diào)試 吊入管片拼裝機(jī)并與中盾進(jìn)行組裝 吊入車架、聯(lián)接橋 依次吊入前盾、中盾 組裝前盾、中盾 吊入電瓶車、

30、管片車，向后推入車站 安裝聯(lián)接橋、車架部件 盾構(gòu)機(jī)吊裝流程圖盾構(gòu)機(jī)吊裝流程圖 圖圖 5.1.2-15.1.2-1 （4）注意事項(xiàng)： 兩臺(tái)吊車的配合要默契，動(dòng)作要平穩(wěn)，嚴(yán)禁速度過快，信號(hào)工要積極配合，要 及時(shí)準(zhǔn)確的發(fā)出信號(hào)。 盾構(gòu)機(jī)的起吊、組裝工作由專人指揮，統(tǒng)一行動(dòng)。 為了保證盾構(gòu)機(jī)的初始定位狀態(tài)準(zhǔn)確，要求在安裝起吊點(diǎn)時(shí)定位要準(zhǔn)確，否則 將給后邊的調(diào)整工作帶來一定的麻煩。 吊裝過程中所吊部件不可出現(xiàn)大的晃動(dòng)，如果出現(xiàn)要迅速消除。 2）盾構(gòu)機(jī)組裝方案 （1）盾構(gòu)機(jī)盾體的各部件組裝 前盾與中盾的連接 . . 管片拼裝機(jī)與中盾的連接 盾尾與中盾的連接 刀盤與前盾的連接 泥漿循環(huán)系統(tǒng)與前盾的連接 完成

31、盾構(gòu)機(jī)主體的組裝 （2）盾構(gòu)機(jī)后配套車架的組裝連接詳見“盾構(gòu)機(jī)后配套車架組裝連接流程圖” 。 盾構(gòu)機(jī)后配套車架組裝連接流程圖盾構(gòu)機(jī)后配套車架組裝連接流程圖 圖圖 5.1.2-25.1.2-2 （3）盾構(gòu)機(jī)的全部組裝連接詳見“盾構(gòu)機(jī)全部組裝連接流程圖” 。 盾構(gòu)機(jī)全部組裝連接流程圖盾構(gòu)機(jī)全部組裝連接流程圖 圖圖 5.1.2-35.1.2-3 （4）盾構(gòu)機(jī)的液壓管線連接 第 2 號(hào)車架與第 1 號(hào)車架的液壓管線連接 第 1 號(hào)車架與連接橋的液壓管線連接 連接橋與盾體的液壓管線連接 完成后配套車架連接 第 1 號(hào)后配套車 架 第 2 號(hào)后配套車 架 第 3 號(hào)后配套車 架 第 4 號(hào)后配套車 架 第

32、 3 號(hào)與第 4 號(hào)后配套車架連 接 第 2 號(hào)與第 3 號(hào)后配套車架連 接 第 1 號(hào)與第 2 號(hào)后配套車架連 接 連接橋 連接橋與后配套車架連接 第 4 號(hào)與第 5 號(hào)后配套車 架連接 后配套車架 盾構(gòu)機(jī)主體盾構(gòu)機(jī)與連接橋連接 管片輸送機(jī) 完成所有盾構(gòu)機(jī)的連接 . . 盾構(gòu)機(jī)的電氣線路連接。 3）盾構(gòu)機(jī)拆卸方案 （1）拆卸順序 盾體全部進(jìn)入接收井刀盤前盾中盾盾尾管片拼裝機(jī)橋架車架 1 車架 2車架 3車架 4。 （2）盾構(gòu)組裝及拆卸的安全保證措施 嚴(yán)格遵守起重作業(yè)安全操作規(guī)程； 每班作業(yè)前實(shí)行技術(shù)和安全交底，指定專職安全員負(fù)責(zé)日常工作； 盾構(gòu)大件的裝卸車 90翻轉(zhuǎn)由專人指揮，統(tǒng)一行動(dòng)； 施

33、工前向所有作業(yè)人員進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底，明確整個(gè)作業(yè)過程及各人職責(zé)； 遵守起重作業(yè)安全操作規(guī)程及項(xiàng)目經(jīng)理部制定的安全操作規(guī)定； 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)專職安全監(jiān)督人員，負(fù)責(zé)檢查安全工作的落實(shí)與改進(jìn)； 盾構(gòu)機(jī)的分解、運(yùn)輸、起吊、拆卸及過站等項(xiàng)工作由專人指揮，統(tǒng)一行動(dòng)； 卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引作業(yè)時(shí)，車架前方嚴(yán)禁站人，以防溜車，在車架尾端加裝駐車器； 頂升移位作業(yè)時(shí)，所有千斤頂統(tǒng)一編號(hào)，并由專人負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)指揮，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)有應(yīng) 急千斤頂，以備特殊情況下使用。 4）盾構(gòu)機(jī)調(diào)試方案 所有的調(diào)試與驗(yàn)收包含了以下各個(gè)系統(tǒng)： （1）推進(jìn)系統(tǒng) （2）刀盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) （3）管片拼裝機(jī)系統(tǒng) （4）同步注漿系統(tǒng) （5）集中潤(rùn)滑系統(tǒng) （6）盾尾密封潤(rùn)滑系統(tǒng)

34、 （7）供水系統(tǒng) （8）壓縮空氣系統(tǒng) （9）管片吊機(jī)系統(tǒng) （10）泥水循環(huán)系統(tǒng) （11）通風(fēng)系統(tǒng) （12）供電系統(tǒng) . . （13）通訊系統(tǒng) （14）導(dǎo)向系統(tǒng) 5）分離機(jī)組裝、及調(diào)試 （1）泥漿處理設(shè)備的組裝 本標(biāo)段泥水壓力平衡盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)時(shí)，采用直徑為 300mm 的送漿管和排漿管來進(jìn)行 掘進(jìn)中的泥水循環(huán)。因此，在掘進(jìn)前必須對(duì)泥水處理設(shè)備進(jìn)行較好的組裝，以防在掘 進(jìn)時(shí)發(fā)生泥漿處理設(shè)備的滲漏甚至爆裂。 （2）泥漿處理設(shè)備的調(diào)試 在盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)前，必須對(duì)泥漿處理設(shè)備進(jìn)行調(diào)試，根據(jù)始發(fā)端頭的地質(zhì)情況來對(duì) 泥漿的比重和密封倉(cāng)內(nèi)的氣體壓力進(jìn)行調(diào)整。泥漿處理設(shè)備的調(diào)試，有利于盾構(gòu)的始 發(fā)，使盾構(gòu)進(jìn)入正常掘進(jìn)

35、狀態(tài)的時(shí)間減少。 5.1.35.1.3 盾構(gòu)始發(fā)盾構(gòu)始發(fā) 盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)始發(fā)是盾構(gòu)施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，始發(fā)流程如下圖所示： 盾構(gòu)始發(fā)流程圖盾構(gòu)始發(fā)流程圖 圖圖 5.1.3-15.1.3-1 1）盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)始發(fā)的準(zhǔn)備工作 （1）探孔施工 在盾構(gòu)機(jī)到達(dá)前，鑿除洞門前，從接受井內(nèi)對(duì)圍繞盾構(gòu)環(huán)對(duì)加固體進(jìn)行探孔探測(cè)， 探孔的布置一般結(jié)合地面加固時(shí)的抽芯來布置。探孔用水平地質(zhì)鉆機(jī)搭設(shè)支架平臺(tái)施 安裝盾構(gòu)始發(fā)基座 始發(fā)端隧道地層加固 盾構(gòu)機(jī)組裝、調(diào)試 安裝密封圈、調(diào)試后續(xù)設(shè)備 組裝負(fù)管片、盾構(gòu)機(jī)調(diào)試運(yùn)轉(zhuǎn) 盾構(gòu)機(jī)貫入作業(yè)面 盾尾通過始發(fā)井，管片后部注漿 安裝盾構(gòu)反力架 . . 作，探孔時(shí)應(yīng)結(jié)合端頭加固的抽芯情況來

36、做。 （2）水平注漿施工 通過探孔對(duì)加固體進(jìn)行檢測(cè)，如發(fā)現(xiàn)探孔中有大量水噴涌，及時(shí)采取雙液漿注漿 封堵，并進(jìn)一步檢查加固體的加固效果，采取其他輔助措施進(jìn)行降水施工。 孔口埋管及鉆孔施工 壓漿孔鉆孔前，先在孔口位置預(yù)埋止水裝置管，孔口埋管質(zhì)量的好壞和鉆孔的施 工質(zhì)量，對(duì)注漿能否成功起著關(guān)鍵的作用?？卓诠懿捎?89 無縫鋼管預(yù)埋，長(zhǎng) 1.0m，鉆孔機(jī)械采用電動(dòng)空心鉆，孔口連接法蘭，便于安裝止水閥，壓漿鉆孔時(shí)一旦 有水涌出便于封水。 壓漿鉆孔孔徑為 65mm，鉆孔時(shí)鉆桿從預(yù)埋鋼管中鉆入，嚴(yán)格控制鉆孔位置和角度 達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 加固范圍及鉆孔注漿原則 加固范圍：涌水探孔位置的四周加設(shè)四個(gè)鉆孔，間隔 5

37、0cm。 鉆孔注漿原則： 按設(shè)計(jì)鉆孔順序進(jìn)行鉆注，不能打孔太深，遇水即注，鉆一個(gè)孔注一個(gè)孔，每孔 按照要求反復(fù)鉆注，每次鉆注不得超過 1m，并且嚴(yán)格控制注漿壓力，嚴(yán)格掌握注漿參 數(shù)并及時(shí)調(diào)整。 選擇雙液注漿 A 水泥漿濃度：水灰比 1：1，即 15 袋水泥攪拌成 1m3漿液，用水 750 升；水玻 璃波美度：3040Be，C：S ： 1：1，實(shí)際注漿過程中根據(jù)進(jìn)漿量變化及壓力的變化 可適當(dāng)調(diào)濃或調(diào)稀一級(jí)，以確保施工質(zhì)量，施工過程中做好施工記錄。 B 注漿壓力：注漿終壓設(shè)計(jì)值根據(jù)地面隆起情況取 35MPa，注漿時(shí)要格控制注 漿壓力，防止地面隆起破壞地表結(jié)構(gòu)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，可適當(dāng)調(diào)整注漿壓力。

38、 C 漿液擴(kuò)散半徑：R=35m。 D 注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：按設(shè)計(jì)達(dá)到注漿壓力，在注漿設(shè)計(jì)終壓下，持續(xù) 30 分鐘，并 且進(jìn)漿量明顯減少。多孔檢查均不出水即可。 E 封閉死角注漿：在檢查探孔不出水后，在洞門底部緊貼地連墻按 45方向進(jìn)行 死角探水封閉注漿。 鉆孔注漿設(shè)備和布置 A 鉆孔注漿設(shè)備 . . 鉆機(jī)選用 KQJ-100 型電動(dòng)潛孔鉆和 YT90 潛孔鉆各 1 臺(tái)。 注漿采用 27GZ60/120 型注漿泵 2 臺(tái)（25Mpa，注漿量 0.48m3/min） 。 B 砂漿攪拌機(jī) 2 臺(tái)。 注漿站的布置 漿液攪拌罐布置于地表適當(dāng)位置，攪拌好的漿液用管路輸送到作業(yè)場(chǎng)所。注漿泵 布置于洞口作業(yè)面附近，

39、以便于操作及觀察注漿壓力作業(yè)面情況。 雙液注漿工程質(zhì)量的保證措施 A 鉆孔 a 布孔：嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)圖布孔并進(jìn)行復(fù)核。 b 鉆機(jī)定位：定位準(zhǔn)確，鉆頭點(diǎn)位誤差20mm。鉆桿垂直度誤差1 度。 c 鉆孔：密切觀察鉆進(jìn)尺度及溢水出水情況，出現(xiàn)涌水時(shí)，立即停鉆，先行雙液 注漿止水，再分析原因。確認(rèn)止水效果后，方可繼續(xù)鉆孔。 B 配料計(jì)量工具必須經(jīng)過檢驗(yàn)合格按照設(shè)計(jì)配方配料。 C 雙液注漿按照設(shè)計(jì)的雙液注漿程序施工。進(jìn)漿量必須準(zhǔn)確，嚴(yán)格控制雙液注漿 壓力，雙液注漿方向并由專人操作，當(dāng)壓力突然上升或從孔壁、地面溢漿以及跑漿時(shí)， 立即停止雙液注漿。應(yīng)采取措施解決并確保雙液注漿量。 D 雙液注漿完畢后，應(yīng)采

40、取措施保證不溢漿。不跑漿。 E 由專人負(fù)責(zé)每道工序的操作記錄。 （3）始發(fā)反力架、臨時(shí)環(huán)形鋼管片以及始發(fā)基座的安裝 盾構(gòu)始發(fā)基座安裝示意圖盾構(gòu)始發(fā)基座安裝示意圖 圖圖 5.1.3-35.1.3-3 . . C C AA 盾構(gòu)始發(fā)反力架示意圖盾構(gòu)始發(fā)反力架示意圖 圖圖 5.1.3-45.1.3-4 （4）盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)的組裝、調(diào)試 說明： 盾構(gòu)出洞后支撐包括反力架和負(fù)環(huán)管片，反力架由箱型鋼梁和鋼管斜撐組成， 負(fù)環(huán)管片由七環(huán)鋼筋砼開口通縫拼接。 反力架與始發(fā)井結(jié)構(gòu)底板上的預(yù)埋件焊接。 反力架通過鋼墊塊調(diào)節(jié)工字鋼至結(jié)構(gòu)側(cè)墻間距離，以便于負(fù)環(huán)管片安裝和拆 除。 （5）洞門止水裝置的安裝 由于不破除車站圍護(hù)

41、結(jié)構(gòu)連續(xù)墻，為保證盾構(gòu)刀盤不破壞洞門止水裝置，需在盾 構(gòu)組裝完成后進(jìn)行始發(fā)鋼套筒安裝。鋼套筒采用螺栓與洞口預(yù)埋鋼環(huán)連接。為保證盾 構(gòu)機(jī)進(jìn)洞時(shí)泥水不從盾構(gòu)機(jī)外殼周圍涌出，同時(shí)保證注漿不漏漿，需要在進(jìn)洞口安裝 橡膠簾布。橡膠簾布由專門廠家預(yù)制加工，每個(gè)出洞口均須安裝一個(gè)。 盾構(gòu)初始掘進(jìn)前應(yīng)預(yù)先將橡膠簾布用螺旋掛在鋼套筒上，并用弧形鋼壓板將其固 定，然后再在弧形鋼壓板外安裝預(yù)制好的扇形鋼板，其中扇形鋼板可折疊；當(dāng)盾構(gòu)機(jī) 刀盤進(jìn)入洞口時(shí)，調(diào)整扇形板至盾構(gòu)機(jī)外殼的距離為 10mm 左右，盾構(gòu)機(jī)的殼體將橡 膠簾布及扇型鋼板頂入并向內(nèi)彎曲，當(dāng)盾尾鋼絲刷剛進(jìn)入洞口露出管片時(shí)，再調(diào)整扇 形板，使其落在管片上。

42、洞門內(nèi)襯墻施工時(shí)預(yù)埋洞門鋼環(huán)，鋼環(huán)外接鋼套筒，鋼套筒與盾構(gòu)外徑及管片間 存在環(huán)向空隙，為防止盾構(gòu)進(jìn)出洞時(shí)土體從該間隙流失，需要安裝鋼環(huán)口安裝鋼環(huán)止 水橡膠、圓環(huán)形板、扇形壓板及連接螺栓組成的密封裝置。詳見下圖： . . 圖圖 5.1.3-55.1.3-5 洞門密封圈示意圖洞門密封圈示意圖 其施工分為兩步進(jìn)行： 1）在始發(fā)端墻施工過程中，做好始發(fā)洞門預(yù)埋件的埋設(shè)工作，預(yù)埋件必須與端 墻結(jié)構(gòu)鋼筋連接在一起。 2）在盾構(gòu)正式始發(fā)之前，安裝鋼套筒并及時(shí)安裝洞口密封壓板及橡膠壓板。 （6）組裝負(fù)環(huán)管片 按設(shè)計(jì)要求經(jīng)精確測(cè)量將反力架等定位后，拼裝負(fù)環(huán)管片，為盾構(gòu)推進(jìn)提供后座 反力。負(fù)環(huán)管片由 8 環(huán)鋼筋混

43、凝土管片。 2）盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)始發(fā)注意事項(xiàng) （1）盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)始發(fā)前要根據(jù)地層情況，設(shè)定掘進(jìn)參數(shù)。開始掘進(jìn)后要加強(qiáng)監(jiān) 測(cè)，及時(shí)分析、反饋監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)地調(diào)整盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)，同時(shí)注意以下事項(xiàng)： 在進(jìn)行始發(fā)臺(tái)、反力架和首環(huán)負(fù)環(huán)管片的定位時(shí)，要嚴(yán)格控制始發(fā)臺(tái)、反力架 和負(fù)環(huán)的安裝精度，確保盾構(gòu)始發(fā)姿態(tài)與隧道設(shè)計(jì)線形符合。 第一負(fù)環(huán)管片定位時(shí)，管片的后端面應(yīng)與線路中線垂直。負(fù)環(huán)管片軸線應(yīng)與線 路的切線重合。負(fù)環(huán)管片采用通縫拼裝方式。 始發(fā)前基座定位時(shí)，盾構(gòu)機(jī)軸線與隧道設(shè)計(jì)軸線保持平行，盾構(gòu)中線可比設(shè)計(jì) . . 軸線適當(dāng)抬高。 盾構(gòu)在始發(fā)臺(tái)上向前推進(jìn)時(shí)，通過控制推進(jìn)油缸行程使盾構(gòu)機(jī)基本沿始發(fā)臺(tái)向 前推進(jìn)。 始發(fā)

44、初始掘進(jìn)時(shí)，盾構(gòu)機(jī)處在始發(fā)臺(tái)上，因此需在始發(fā)臺(tái)及盾構(gòu)機(jī)上焊接相對(duì) 的防扭轉(zhuǎn)支座，為盾構(gòu)機(jī)始發(fā)掘進(jìn)提供反扭矩。 在始發(fā)階段，由于設(shè)備處于磨合階段，要注意推力、扭矩的控制，同時(shí)也要注 意各部位油脂的有效作用。掘進(jìn)總推力應(yīng)控制在反力架承受能力以下，同時(shí)確保在此 推力下刀具切入地層所產(chǎn)生的扭矩小于始發(fā)臺(tái)提供的反扭矩。 （2）在始發(fā)施工中，泥水不平衡的時(shí)間越長(zhǎng)，給施工帶來的難度就越大，要使 盾構(gòu)順利出洞，除了以前所述在洞圈應(yīng)設(shè)有良好可靠的密封止水裝置和在洞口加固形 式的選定上必須以滿足適應(yīng)泥水平衡為前提以外，還應(yīng)有以下技術(shù)要點(diǎn)： 出洞前做好泥水循環(huán)系統(tǒng)的調(diào)試； 認(rèn)真配置能適應(yīng)平衡洞口土體的泥水，一般以高

45、濃度泥水為好，即提高泥漿粘 度和比重； 排除洞口段土體障礙物及影響排泥吸口暢通的雜質(zhì)； 5.1.45.1.4 盾構(gòu)掘進(jìn)盾構(gòu)掘進(jìn) 1）盾構(gòu) 80m 試掘進(jìn) 盾構(gòu)出洞后，為了更好地掌握盾構(gòu)的各類參數(shù)，施工時(shí)注意對(duì)推進(jìn)參數(shù)的實(shí)時(shí)設(shè) 定優(yōu)化，地面沉降與施工參數(shù)之間的關(guān)系，并對(duì)推進(jìn)的各項(xiàng)技術(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、統(tǒng)計(jì)、 分析，爭(zhēng)取在較短時(shí)間內(nèi)掌握盾構(gòu)機(jī)械設(shè)備的操作性能，確定盾構(gòu)推進(jìn)的施工參數(shù)設(shè) 定范圍，將開始掘進(jìn)的 80m 作為試推段，試推階段重點(diǎn)是做好以下的幾項(xiàng)工作： （1）用最短的時(shí)間掌握盾構(gòu)機(jī)的操作方法，機(jī)械性能，改進(jìn)盾構(gòu)的不完善部分。 （2）了解和認(rèn)識(shí)隧道穿越的土層的地質(zhì)條件，掌握這種地質(zhì)下的泥水平衡式

46、盾 構(gòu)的施工方法。 （3）通過本段施工，加強(qiáng)對(duì)地面變形情況的監(jiān)測(cè)分析，掌握盾構(gòu)推進(jìn)參數(shù)及同 步注漿量參數(shù)。 2）試掘進(jìn)階段的參數(shù)確定 盾構(gòu)初始掘進(jìn)是從理論和經(jīng)驗(yàn)上選取各項(xiàng)施工參數(shù)，在施工過程中根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù) 及反饋的各種信息，對(duì)施工參數(shù)及時(shí)加以調(diào)整。 . . 盾構(gòu)機(jī)出洞后，初始掘進(jìn)分以下幾個(gè)階段實(shí)施。 首先在盾構(gòu)機(jī)穿越加固土層后，以日進(jìn)度 34的速度推進(jìn)，對(duì)密封倉(cāng)泥水壓力、 刀盤轉(zhuǎn)速及壓力，推進(jìn)速度，千斤頂推力，注漿壓力及注漿量等，分別采用幾組不同 施工參數(shù)進(jìn)行試掘進(jìn)。通過地表沉降的測(cè)量和數(shù)據(jù)反饋，確定一組適用的施工參數(shù)。 然后提高日進(jìn)度為 46，通過施工監(jiān)測(cè)，根據(jù)地層條件、地表管線、房屋情況，

47、 對(duì)施工參數(shù)作慎密細(xì)微的調(diào)整，以取得最佳施工參數(shù)。 完成上述的工作要點(diǎn)后，將推進(jìn)速度提高到正常的計(jì)劃進(jìn)度 4 環(huán)/日，但以滿足 地表沉降要求為標(biāo)準(zhǔn)，保證對(duì)建構(gòu)筑物、管線的保護(hù)為準(zhǔn)則。 通過此階段的試掘進(jìn)，對(duì)隧道的軸線控制，襯砌安裝質(zhì)量均有了各項(xiàng)具體的保證措施， 進(jìn)一步掌握施工參數(shù)，能根據(jù)地下隧道覆土厚度、地質(zhì)條件、地面附加荷載等變化情 況，適時(shí)地調(diào)整盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)，為整個(gè)區(qū)間隧道施工進(jìn)度、質(zhì)量管理奠定了良好的基 礎(chǔ)。對(duì)區(qū)間沿線建構(gòu)筑物、管線的保護(hù)也掌握了初步的規(guī)律，并以此指導(dǎo)全過程施工。 3）盾構(gòu)正常掘進(jìn)施工 盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)由兩人操縱，盾構(gòu)掘進(jìn)施工全過程受控。 在推進(jìn)前，工程技術(shù)人員根據(jù)盾構(gòu)機(jī)目前

48、的姿態(tài)、地質(zhì)變化、隧道埋深、地面荷 載、地表沉降、刀盤扭矩、千斤頂推力等各種勘探、測(cè)量數(shù)據(jù)信息，正確下達(dá)每班掘 進(jìn)指令，并即時(shí)跟蹤調(diào)整。盾構(gòu)機(jī)操作人員執(zhí)行指令，根據(jù)泥水平衡的原理，確認(rèn)泥 水壓力的設(shè)定值，并將其輸入泥水平衡自動(dòng)控制系統(tǒng)。 平衡壓力的設(shè)定是泥水平衡式盾構(gòu)施工的關(guān)鍵，維持和調(diào)整設(shè)定的壓力值又是盾 構(gòu)推進(jìn)操作中的最重要環(huán)節(jié)，這里面包含著推力、推進(jìn)速度和泥漿流量的三者關(guān)系， 對(duì)盾構(gòu)施工軸線和地層變形量的控制起主導(dǎo)作用，所以在盾構(gòu)施工中根據(jù)不同土質(zhì)和 覆土厚度、地面建筑物，配合地面監(jiān)測(cè)信息的分析，及時(shí)調(diào)整平衡壓力值的設(shè)定，同 時(shí)精確控制盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)，控制每次的糾偏量，減少對(duì)土體的擾動(dòng)，并為

49、管片拼裝創(chuàng)造 良好的條件。根據(jù)推進(jìn)速度、泥漿流量和地層變形的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，及時(shí)調(diào)整注漿量，從 而將軸線和地層變形控制在允許范圍內(nèi)。 開啟刀盤，旋轉(zhuǎn)切削開挖面的土體；開啟推進(jìn)系統(tǒng)，盾構(gòu)機(jī)在強(qiáng)大的推力作用下， 向前頂進(jìn)；泥水倉(cāng)下方的泥漿循環(huán)輸送系統(tǒng)將渣土源不斷地輸送出來；經(jīng)地面泥處理 系統(tǒng)處理后，渣土用汽車運(yùn)走。 盾構(gòu)機(jī)駕駛員根據(jù)掘進(jìn)指令和前一環(huán)襯砌的姿態(tài)、間隙狀況，及時(shí)、有效地調(diào)整 . . 各項(xiàng)掘進(jìn)參數(shù)，如推進(jìn)速度、千斤頂分區(qū)域油壓、加注膨潤(rùn)土泥漿等。對(duì)初始出現(xiàn)的 小偏差及時(shí)糾正，盡量避免盾構(gòu)機(jī)走“蛇”形，盾構(gòu)機(jī)一次糾偏量不能過大，以減少 對(duì)地層的擾動(dòng)。 本工程盾構(gòu)掘進(jìn)全部由富有經(jīng)驗(yàn)的盾構(gòu)駕駛?cè)藛T進(jìn)

50、行操作，并且在上機(jī)前進(jìn)行培 訓(xùn)，在取得培訓(xùn)合格認(rèn)可后，才能上機(jī)操作。見“掘進(jìn)控制操作程序圖” 。 掘進(jìn)控制操作程序圖掘進(jìn)控制操作程序圖 圖圖 5.1.4-15.1.4-1 4）盾構(gòu)推進(jìn)主要參數(shù)設(shè)定 啟 動(dòng) 設(shè)定初始泥水壓力值 Po 設(shè)定推進(jìn)千斤頂速度 刀盤扭距是否為上限 量測(cè)泥水壓力值 P1 Po 與 P1 互相比較 檢查密封倉(cāng)土壓分布 理論挖掘土量（Vo）與實(shí) 際排土量（V1）相比較 量測(cè)地層沉降 繼 續(xù) 設(shè)定進(jìn)、出漿泵轉(zhuǎn)速 增加進(jìn)漿泵轉(zhuǎn)速，或減 少排漿泵轉(zhuǎn)速 減小進(jìn)漿泵轉(zhuǎn)速，或增加 排漿泵轉(zhuǎn)速 隆起 V1V0 沉陷 不均衡 P1P0 P1P0 是 否 P1=P0 均衡 V1=V0 . .

51、（1）平衡壓力值的設(shè)定原則 根據(jù)地質(zhì)情況及隧道埋深情況理論計(jì)算切口平衡壓力： 正面平衡壓力：P=K0h； P：平衡壓力（包括地下水） ； ：土體的平均重度； h：隧道埋深； K0：土體的側(cè)向靜止平衡壓力系數(shù)，一般取 0.7； 得出盾構(gòu)在推進(jìn)中的泥水平衡力。 盾構(gòu)在掘進(jìn)施工中將參照理論計(jì)算結(jié)合盾構(gòu)智能化輔助決策系統(tǒng)預(yù)測(cè)的方法來取 得平衡壓力的設(shè)定值。具體施工設(shè)定值根據(jù)盾構(gòu)埋深、所在位置的土層狀況以及檢測(cè) 數(shù)據(jù)進(jìn)行不斷的調(diào)整。 （2）推進(jìn)出土量控制 盾構(gòu)掘進(jìn)每環(huán)理論出土量=/4D2L=/46.2821.5=46.44m3/環(huán)。盾構(gòu)推 進(jìn)出土量控制在 98%100%之間。即 45.51 m3/環(huán)46

52、.44m3/環(huán)。 （3）推進(jìn)速度 正常推進(jìn)時(shí)速度控制在 35cm/min 之間。過建構(gòu)筑物時(shí)推進(jìn)速度控制在 2cm/min 以內(nèi)。 （4）盾構(gòu)軸線以及地面沉降量控制： 盾構(gòu)軸線控制偏離設(shè)計(jì)軸線不大于50mm；地面沉降量控制在10mm30mm。 5）盾尾油脂的壓注 在區(qū)間隧道掘進(jìn)施工過程中，盾尾密封用以防止地層中的泥土、泥水、地下水和 襯砌外圍注漿材料從盾尾間隙中漏入盾構(gòu)。盾尾油脂通過安裝在后配套系統(tǒng)中的一個(gè) 氣控油脂泵壓注。 5.1.55.1.5 泥水循環(huán)與處理系統(tǒng)泥水循環(huán)與處理系統(tǒng)的管理的管理 1）泥水循環(huán)與處理系統(tǒng) 泥水輸送與處理設(shè)備完全滿足盾構(gòu)掘進(jìn)的需要。泥水循環(huán)與處理系統(tǒng)內(nèi)容如下： 流體循環(huán)與