盾构区间始发、到达专项施工方案

1、苏州轨道交通苏州轨道交通 4 号线土建工程号线土建工程 iv-ts-07 标标 盾构区间始发、到达专项施工方案盾构区间始发、到达专项施工方案 编制：编制： 审核：审核： 批准：批准： 中铁七局集团有限公司中铁七局集团有限公司 苏州轨道交通苏州轨道交通iv-ts-07标项目经理部标项目经理部 2013 年年 7 月月 10 日日 目目 录录 1 1编制依据、原则和适用范围编制依据、原则和适用范围 .1 1 1.1 编制依据 .1 1.2 编制原则 .1 1.3 适用范围及始发、到达接收井位置.1 2 2工程概况工程概况 .2 2 2.1 工程概况.2 2.1.2 沿线地层特性 .4 2.1.3

2、工程、水文地质条件 .8 2.2 始发、接收井结构及区间隧道结构概况 .9 2.2.1 始发、接收井结构概况.9 2.2.2 区间隧道结构概况.9 2.3 盾构机概况 .9 3.3.盾构施工管理组织机构及进度安排盾构施工管理组织机构及进度安排 .1313 3.1 组织机构.13 3.2 职责分工.14 3.3 施工进度安排.14 4.4.盾构始发施工盾构始发施工 .1515 4.1 盾构始发工艺流程图 .15 4.2 盾构始发施工准备工作 .15 4.3 盾构施工场地布置 .16 4.3.1 始发场地平面说明.16 4.3.2 南门路站始发场地布置.16 4.4 始发架、反力架安装及加固 .1

3、7 4.4.1 始发架、反力架安装顺序 .17 4.4.2 质量控制措施 .21 4.5 盾构机下井吊装、调试.21 4.5.1 盾构机组装、调试程序.21 4.5.2 盾构机下井吊装顺序.22 4.5.3 盾构机吊装.22 4.5.4 盾构机的调试 .30 4.6 配套设施布置 .31 4.7 管片生产.31 4.8 电力系统.31 5.5.端头土体加固端头土体加固 .3232 5.1 端头加固方法 .32 5.1.1 南门路站、竹辉路站南端头、宝带东路站北端头加固方法 .32 5.1.2 团结桥站端头加固.33 5.1.3 加固要求 .36 5.2 加固范围及加固方法.36 5.2.1 三

4、轴搅拌桩施工工艺.36 5.2.2 素连续墙施工工艺及控制要点.37 5.2.3 高压旋喷桩工工艺及控制要点.39 5.2.4 降水井工工艺及控制要点.40 5.3 土体加固效果检测及补强.41 5.3.1 降水效果检测.41 5.3.2 端头加固强度情况检查.42 6.6.洞门凿除与密封安装洞门凿除与密封安装 .4242 6.1 洞门凿除.42 6.1.2 洞门凿除施工方法.43 6.1.3 人员机具配备计划表.44 6.1.4 质量保证措施 .45 6.1.5 安全保证措施 .45 6.2 洞门密封、防水装置安装 .45 6.2.1 密封、防水装置.45 6.2.2 安装顺序.46 6.2

5、.3 安装注意事项.46 6.2.4 导向钢轨施工.46 7 7盾构始发掘进盾构始发掘进 .4747 7.1 始发掘进参数 .47 7.1.1 始发掘进长度 .47 7.1.2 掘进模式的选择.47 7.1.3 始发掘进参数控制.47 7.1.4 同步注浆.48 7.2 管片拼装.48 7.2.1 负环管片拼装.48 7.2.2 负环加固施工方案.49 7.2.3 洞内管片拼装 .50 7.3 盾构始发注意事项 .50 7.4 负环管片、始发托架和反力架的拆除.51 7.4.1 负环管片拆除条件.51 7.4.2 负环管片拆除方案.51 7.4.3 负环管片、始发托架及反力架拆除步骤.52 8

6、.8.盾构到达施工盾构到达施工 .5353 8.1 盾构机到达施工流程.53 8.2 到达前准备工作.53 8.3 盾构机到达测量.54 8.3.1 接收洞门钢环复测.54 8.4 到达段掘进控制.55 8.4.1 到达始发掘进.55 8.4.2 盾构达到团结桥站推进控制.55 8.5 同步注浆及二次注浆.56 8.5.1 管片背后注浆目的.56 8.5.2 二次注浆.57 8.6 管片拼装及加固.57 8.7 托架安装及洞门凿除.58 8.7.1 托架安装.58 8.7.2 洞门凿除.58 8.8 洞门防水装置的安装.58 8.8.1 密封、防水装置安装.58 8.8.2 安装注意事项.59

7、 9.9.始发监控量测始发监控量测 .5959 9.1 监测项目.59 9.2 监测流程.60 9.3 监测方法.64 1010安全保证体系及措施安全保证体系及措施 .6666 10.1 安全生产目标及保证体系.66 10.1.1 安全生产目标.66 10.1.2 安全管理领导小组及安全监控网络.66 10.1.3 建立健全项目部安全保证体系.68 10.1.4 落实安全生产责任制 .71 10.1.5 安全基础工作 .71 10.1.6 安全技术交底 .73 10.1.7 安全教育 .73 10.1.8 完善各项安全管理制度 .73 10.2 安全防范重点与措施.74 10.2.1 安全防范

8、重点 .74 10.2.2 安全防范措施 .74 10.2.3 突发事故防范措施 .78 1111质量保证措施质量保证措施 .7878 11.1 施工质量保证体系.78 11.2 盾构始发质量保证措施.80 11.3 盾构到达质量保证措施 .80 11.4 管片质量保证措施.81 11.5 管片拼装主要控制要点.81 11.6 防水质量保证措施.81 1212环境保护措施环境保护措施 .8282 13.13. 应急预案应急预案 .8484 13.1 盾构进出洞不利因素.84 13.1.1 其它不可预计因素 .84 13.1.2 盾构进出洞针对性措施.85 13.2 应急组织机构.86 13.3

9、 应急物资储备.87 13.4 应急措施.88 1 1编制依据、原则和编制依据、原则和适用范围适用范围 1.11.1 编制依据编制依据 （1）苏州市轨道交通 4 号线南门路站主体结构施工图 苏州市轨道交通 4 号线团结桥站主体结构施工图 竹辉路站南门路站区间结构及防水施工图和端头井加固施工图 南门路站团结桥站区间结构及防水施工图和端头井加固施工图 团结桥站宝带东路站区间结构及防水施工图和端头井加固施工图 （2）苏州市轨道交通 4 号线土建工程竹辉路站南门路站、南门路站团结桥站、 团结桥站宝带东路站区间盾构隧道岩土工程详细勘察报告； （3）岩土工程勘察规范 gb50021-2009) 轨道交通岩

10、土工程勘察规范 （gb50307-2012) 地下铁道工程施工及验收规范 （gb50299-1999)（2003 版） 盾构法隧道施工与验收规范 （gb50446-2008) （4）本工程拟投入盾构机设计尺寸及相关技术参数； （5）本工程施工场地移交时间和范围； （6）我公司在盾构施工方面的经验。 1.21.2 编制原则编制原则 （1）确保盾构机始发的顺利、安全； （2）确保工期； （3）合理性与可实施性； （4）经济实用性。 1.1.3 3 适用范围及始发、到达接收井位置适用范围及始发、到达接收井位置 （1）竹辉路站南门路站区间始发和接收（简称：竹南区间）；始发井分别位 于南门路站北端头左线

11、和竹辉路站南端头右线，到达接收井分别位于竹辉路站南端头 井左线和南门路站北端头右线； （2）南门路站团结桥站区间始发和接收（简称：南团区间）；始发井位于南 门路站南端头，到达接收井位于团结桥站北端头井； （3）团结桥站宝带东路站区间始发和接收（简称：团宝区间）；始发井位于 团结桥站南端头井，到达接收井位于宝带东路站北端头井。 2 2工程概况工程概况 2.12.1 工程概况工程概况 2.1.12.1.1 工程概况工程概况 本标段共包含三个盾构区间，拟投入 10 号、11 号和 12 号三台盾构机分别进行掘 进施工，三台盾构机始发场地均设在南门路站。其中：10 号盾构机从南门路站北端头 左线下井始

12、发掘进竹南区间，到达竹辉路站后调头至右线（详见盾构机调头施工方 案 ） ，二次始发向南门路站掘进，至南门路站北端头后吊出；11 号和 12 号盾构机 分别从南门路南端头左、右线下井始发掘进南团区间，到达团结桥站后，采用过站施 工工艺（详见盾构过站施工方案 ） ，然后从团结桥站南端头二次始发掘进团宝区 间，11 号盾构机到达宝带东路站后吊出，12 号盾构机到达宝带东路站后平移至左线 盾构吊出井吊出（详见盾构平移施工方案 ） 。为了保证盾构施工工期，必须优先 完成南门路站施工，尽早为盾构施工提供场地条件。本标段区间盾构施工计划安排如 图 2.1-1 图图 2.1-12.1-1 盾构区间工程概况示意

13、图盾构区间工程概况示意图 1、竹辉路站南门路站区间 区间左线长 365.447 米，右线长 368.206 米，区间线路埋深范围约 7.3m14.7m，采用盾构法施工，区间隧道从竹辉路站南端出发，左右线以半径 450m 的曲线向西南前行，侧穿南天大厦 6 层楼房后下穿 70m 宽外城河和无名桥，然后侧穿 远东集团 4 层楼房、吴越大酒店 3 层楼房后再以半径 450m（左线 400m）的曲线侧绕 人民桥到达盘门路，侧穿家乐福后以曲线到达南门路站。区间设置一处联络通道及泵 房，采用冷冻+矿山法施工。 2、南门路站团结桥站区间 区间左线长 820.016 米，右线长 818.245 米，区间线路埋

14、深范围约 10.8m16.8m，采用盾构法施工，区间隧道从南门路站南端出发，以直线沿人民路向 南，侧穿市军休干部服务中心后以半径为 800m 的曲线继续沿人民路向南分别侧穿农 业银行、美地广场、华侨花园及南门邮局后以直线向南，直线段侧穿绿色连锁网吧、 三益宾馆、公共交通公司、安康门诊等建筑后以 1500m 曲线沿人民路向南下穿南环高 架后进入东吴北路，沿东吴北路向南分别侧穿吴中大厦、惠康地块、团结桥（湄长港 约 20 米宽），最后直线到达团结桥站。区间设置一处联络通道及泵房，采用冷冻+矿 山法施工。 3、团结桥站宝带东路站区间 区间左线长 870.146 米，右线长 870.050 米，区间线

15、路埋深范围约 9.9m18.0m，采用盾构法施工，区间隧道从团结桥站南端出发，沿着东吴北路向南， 侧穿东吴浴场及西塘新村后以 2000m 半径的曲线继续沿东吴北路向南，左右线分别侧 穿农行吴中支行、金马会时尚酒店、东吴农村商业银行，然后以直线继续沿东吴北路 向南，侧穿道路两侧的苏州蓝创教育信息咨询服务公司、住宅楼、南开大酒店、吴城 饭店、东吴国际商厦、中行吴中支行、东吴房地产公司等，下穿胜利桥后左右线分别 经过一段 3000m 半径的曲线，再以直线沿东吴北路到达宝带东路站，期间侧穿新苏广 场、在建吴中医院大楼、汇盛花苑等建筑物。区间设置一处联络通道及泵房，采用冷 冻+矿山法施工。 1.87 1

16、.9m 6.4m 0.98m 4.2m 15.4m 2.3m 人 民 路 外 城 河 外 城 河 内 城 河 内城河 远东集团 吴越大 酒店 掘进方向 掘进方向 泰华东楼 泰华西楼 东 二 路 西 二 路 4 3 7 6 南天大厦 6 无名桥 4 3 人 民 桥 外城河驳岸 钻孔灌注桩 人民桥桩基 人民桥桩基 竹辉路站 南门路站 家乐福 3 人 民 路 人 民 路 盘 门 路 盘 门 路 图图 2.1-22.1-2 竹南区间平面图竹南区间平面图 3.8m 1.4m 2.2m 6m 1.9m 15.5m 苏州市第二 十六中学 商住 民房 美地 广场 华侨 花园 市公共交通 有限公司 苏州通公交联

17、 合服务中心 好又多购 物中心 锦江之星 惠康 新地 吴中 大厦 湄 长 港湄 长 港 南环快速路 南环快速路 南环高架墩台 苏州安 康门诊部 三益 宾馆 南门邮 政支局 汉庭快 捷酒店 中国农 业发展 银行 市军休干 部服务管 理中心 苏州文秀丝 绸印染厂 南门 路站 团结 桥站 4 4 5 55 3 33 3 22 4 8 1 9 6 掘进方向 掘进方向 掘进方向 掘进方向 团结桥 人民路 人民路 人民路 东吴北路 南环小弄巷 端文路 南环路 南环路 图图 2.1-3 南团区间平面图南团区间平面图 9.2m 14.0m 17.0m 8.4m 8m 8.2m 东吴浴场 商住民房 中国农业银行

18、苏 州市吴中支行 苏苑饭店 新苏国际广场 江苏银行 中国建设银 行苏州市吴 中支行 苏州市第三 建筑工程有 限公司 东吴花园 浦东发 展银行 东吴商业大厦 南开大酒店 苏州蓝创教育信 息咨询服务公司 江苏东吴农 村商业银行 西塘新村 5 3 5 5 6 2 4 掘进方向 掘进方向 掘进方向 掘进方向 掘进方向 掘进方向 河 河 桥 团结 桥站 宝带东 路站 西塘社区 委员会 东 吴 北 路 东 吴 北 路 东 吴 北 路 图图 2.1-4 团宝区间平面图团宝区间平面图 2.1.22.1.2 沿线地层特性沿线地层特性 根据地质资料，本标段内地层层序自上而下依次为： 2 杂填土层：褐黄灰杂色，松散

19、，以水泥、沥青路面为主，局部含较多碎 石、混凝土块等建筑垃圾，局部有架空现象。属第四系全新统（q4）近代人工堆积物， 层厚 0.403.80m，平均层厚 1.39m，层底标高-0.242.74m，该层压缩性不均，土 质不均，沿线除河道外其余大部分地段均有分布。 3 素填土层：褐黄灰灰黄色，松散松软，以粘性土为主，含植物根茎， 夹少量碎石砖，局部勘探点表层含建筑垃圾及夹淤泥层，属第四纪全新世（q44）近 代人工堆积物，层厚 0.308.40m，平均层厚 2.63m，层底标高-5.182.47m，该层 压缩性不均且高，土质不均，沿线除河塘部位外均有分布，局部厚度较大。 1 粘土：褐黄灰黄色，可塑为

20、主，局部硬塑，含铁锰质结核，夹灰色条纹。 为第四纪晚更新世（q32-3）冲湖积相沉积物，层厚 0.305.30m，层顶标高- 9.912.47m，该层压缩性中等。 2 粉质粘土：灰黄青灰，可塑为主。含铁锰质斑点及灰色团块，下部夹薄层 粉土，局部粉土含量高。为第四纪晚更新世（q32-3）冲湖积相沉积物，层厚 0.408.40m，层顶标高-14.610.17m，该层压缩性中等。 3 粉土：灰黄灰色，稍中密，饱和。夹少量薄层粉质粘土，含云母碎片， 标贯击数平均值 n14.1。为第四纪晚更新世（q32-3）冲湖积相沉积物，层厚 0.807.60m，层顶标高-12.30-0.63m，该层压缩性中等。 1

21、 粉质粘土：灰色，软流塑。薄层理发育，夹少量薄层粉土。为第四纪晚更 新世（q32-2）海陆交互相沉积物，层厚 0.8013.00m，层顶标高-14.85-4.30m， 该层压缩性中等偏高。 2 粉砂或粉土：灰黄灰色，中密为主，饱和。夹薄层粉质粘土，局部为粉砂， 含云母碎片，标贯击数平均值 n24.3。为第四纪晚更新世（q32-2）海陆交互相沉积 物，层厚 1.0019.00m，层顶标高-15.42-4.83m，该层压缩性中等。 3 粉土夹粉砂：灰色，中密为主，饱和。夹少量薄层粉质粘土，含云母碎片， 标贯击数平均值 n30.4。为第四纪晚更新世（q32-2）海陆交互相沉积物，层厚 1.5012.

22、70m，层顶标高-17.40-15.33m，该层压缩性中等。 1 粉质粘土：灰色，软塑流塑。薄层理发育，夹少量粉土薄层。为第四纪晚 更新世（q32-2）海陆交互相沉积物，层厚 0.6021.40m，层顶标高-26.84- 9.20m，该层压缩性中等偏高。 2 粉砂或粉土：灰色，中密密实，饱和。夹少量夹薄层粉质粘土，主要矿物 成分为石英、长石，含云母碎片，标贯击数平均值 n40.5。为第四纪晚更新世 （q32-2）海陆交互相沉积物，层厚 5.6030.00m，层顶标高-33.23-20.13m，该层 压缩性中等偏低。 3 粉质粘土：青灰灰色，软塑。薄层理发育，夹少量薄层粉土。为第四纪晚 更新世（

23、q32-1）冲湖积相沉积物，层厚 1.7316.00m，层顶标高-46.34-32.76m， 该层压缩性中等。 （详见各区间地质断面图） 5.4 9.0 7.6 11.4 114.9 1.34.9 1.3 15 南天大厦 盾构区间隧道起点里程 右ck14+307.489 地下通道 内城河 人民桥 外城河 盘门路 盾构区间隧道起点里程 右ck14+675.695 竹辉路站南门路站 人民桥桩基 南驳岸-17.0 北驳岸-17.0 -3素填土 -1粘土 -2粉质粘土 -1粉质粘土 -2粉土或粉砂 -1粉质粘土 -3素填土 -1粘土 -2粉质粘土 -1粉质粉土 -2粉土或粉砂 -1粉质粘土 图图 2.

24、1-5 竹竹南区间地质纵断面图南区间地质纵断面图 2.8 10.8 12.3 16.81.3 4.9 4.9 1.3 4.91.3 -3素填土 -1粘土 -2粉质粘土 -2粉土或粉砂 -1粉质粘土 -3粉土 -3素填土 -1粘土 -2粉质粘土 -2粉土或粉砂 -1粉质粘土 -3粉土 -3素填土 -1粘土 -2粉质粘土 -2粉土或粉砂 -1粉质粘土 -3粉土 -2粉砂 盾构区间隧道起点里程 右ck14+874.695 盾构区间隧道起点里程 右ck15+692.940 南环西路 右ck15+412.000 南门路站 团结桥站 湄长港 打入桩 图图 2.1-6 南南团区间地质纵断面图团区间地质纵断面

25、图 12.6 9.9 10.8 181.3 4.9 4.9 1.3 4.91.3 团结桥站宝带东路站 盾构区间隧道起点里程 右ck15+865.940 盾构区间隧道起点里程 右ck16+735.990 -3素填土 -1粘土 -2粉质粘土 -2粉土或粉砂 -1粉质粘土 -3粉土 -3粉土夹粉砂 -3素填土 -1粘土 -2粉质粘土 -2粉土或粉砂 -1粉质粘土 -3粉土 -3粉土夹粉砂 河 -2杂填土 -2粉质粘土 -2粉土或粉砂 -1粉质粘土 -3粉土 -3粉土夹粉砂 -1粘土 -2杂填土 图图 2.1-7 团团宝区间地质纵断面图宝区间地质纵断面图 2.1.32.1.3 工程、水文地质条件工程、

26、水文地质条件 (1)、地表水 苏州市（吴江市）属于亚热带季风气候，雨量较大，轻度潮湿，沿线河道纵横， 地表水系极其发育，太湖中水经河道源源不断给场区内补给地表水，地表水另一来源 为大气降水，水位标高的变化主要受太湖水位，周围江湖水位及季节性降水变化而变 化，以蒸发及人工取水为区内地表水的主要排泄方式。 苏州市区防汛警戒水位 1.62m（吴淞高程 3.50m） 。苏州市 50 年一遇的洪水位为 2.49m（1954） ，100 年一遇的洪水位为 2.62m； (2)、地下水 根据地下水埋藏条件，可将地下水分为孔隙潜水、微承压水及承压水。 .潜水 潜水含水层主要由全新统 q4 填土层组成，勘察区域

27、内均有分布，填土层由粘性 土夹碎石组成，主要接受大气降水的入渗补给，同时接受沿线污水、自来水的渗漏补 给。 勘察期间苏州测得潜水稳定水位为地面下 1.01.50m 左右，标高 1.461.48m， 苏州地区降雨主要集中在 69 月份，在此期间，地下水位一般最高；旱季为 12 月份 至翌年 3 月份，在此期间地下水位一般最低。据区域水文资料，苏州市历史最高潜水 位为 2.63m，近 35 年最高潜水位 2.50m（1985 国家高程基准） ，最低潜水位标高为 0.21m，潜水位年变幅一般为 12m。 .微承压水 微承压水含水层由晚更新世沉积成因的3、3 粉土、2 粉土或粉砂层组成， 其隔水顶板为

28、1、2 粘性土层，隔水层底板为1、2 粘性土层，具微承压性。据 实测结果，微承压水水头标高在-0.201.90m，该层为对盾构施工有直接影响的含水 层。富水性主要受含水介质厚度制约。该含水层的补给来源主要为潜水和地表水。 据区域资料，苏州市历年最高微承压水头标高为 1.74m，近 35 年最高微承压水 水位为 1.60m 左右，年变幅 1m 左右。 .承压水 根据钻探结果，承压水含水层由晚更新世沉积成因的土层组成，主要为2 粉砂 或粉土、2、4 粉土或粉砂及粉土层，具承压性，属于本区第 i 承压水。据 2 号 线实测资料，其水头标高在-0.225-2.92m 之间。该含水层的补给来源主要为承压

29、水 的越流补给及地下迳流补给，以地下迳流及人工抽吸为主要排汇方式。据区域资料， 承压水水头标高在-2.70m 左右，年变幅 1m 左右。 2.22.2 始发、接收井结构及区间隧道结构概况始发、接收井结构及区间隧道结构概况 2.2.1 始发、接收井结构概况始发、接收井结构概况 南门路站南北端头均为盾构始发井，设计未地下两层钢筋砼结构，明挖顺做法施 工；围护结构采用 800mm 地下连续墙。主体结构防水等级为一级，采用全包式防水。 端头井端墙厚度为 800mm，侧墙厚度为 800mm，底板厚度为 1000mm 厚钢筋混凝土（不 包括垫层），始发井中板、左右线留设 11.5m7.5m 的盾构机下井口

30、，顶板均为 11.5m7.5m 盾构机下井口，用于盾构机和后配套台车的吊装下井组装。 团结桥站南北端头分别为接收和始发井，设计为地下两层钢筋砼结构，采用东侧 纵向半盖挖发施工；围护结构采用 800mm 厚地下连续墙。主体结构防水等级为一级， 采用全包式防水。端头井端墙厚度为 800mm，侧墙厚度为 800mm，底板厚度为 1000mm 厚钢筋混凝土（不包括垫层）。由于团结桥站设计采用盾构过站施工工艺，故南北端 头井不设预留孔洞。 2.2.2 区间隧道结构概况区间隧道结构概况 1、区间隧道内径 5500mm，隧道外径 6200mm，管片厚度为 350mm； 2、衬砌采用预制钢筋混凝土管片错缝拼装

31、。 3、衬砌环类型为标准环、左转弯环、右转弯环三种，转弯环设计为双面楔形环, 最大楔形量为 37.2mm。标准环每环由 1 块小封顶、2 块邻接块、3 块标准块构成，环宽 1200mm。 4、管片混凝土强度 c50、抗渗等级 p10。管片纵向和环向均采用弯螺栓连接。管 片环与环之间用 16 根 m30 的纵向螺栓相连接。管片块与块间以 12 根 m30 的环向螺栓 连接。 5、联络通道开口范围采用特殊管片环，即钢管片，以备施工联络通道时用。 6、管片间防水采用三元乙丙橡胶为材质、表面复合遇水膨胀橡胶而成的弹性橡胶 密封垫；纵缝设嵌缝槽，填设嵌缝材料防水；螺孔与回填注浆孔设材质为遇水膨胀橡 胶的

32、密封圈防水。 2.32.3 盾构机概况盾构机概况 根据 4 号线总体工筹并结合项目部施工计划，我部盾构机计划采用海瑞克 epb- 6390（两台）及中铁装备 cte-6340（一台）两种型号共三台盾构机施工，具体型号及 相关参数如下表： 表 2.3-1 海瑞克 epb-6390 盾构机参数表 序号序号系统名称系统名称参数说明参数说明 地层土质种类软岩和粘土 最小转弯曲线半径 250m1 1 整体说明整体说明 最大坡度 3.50% 总长7.6m (大约) 总重312 吨 (大约) 开挖直径 6,390mm 前盾外径 6,350mm 中盾外径 6,340mm 尾盾外径 6,330mm 盾尾间隙 3

33、0mm 装备总功率1,350kw (大约) 最大掘进速度 80mm/min 最大推力 34,210kn 盾尾密封3 排密封刷 土压传感器3 个, 在土压墙上 液压传感器4 个, 每个推进油缸组 1 个 主轴承寿命10,000 小时, 根据 din iso 281, l10 最大工作压力 3bar 最大设计压力 4.5bar 2 2 整体整体 包括后配套总长 80m 型式辐条式不配备滚刀 驱动形式电驱 主驱动最大承压能力 350bar 开挖、超挖直径 6,400mm/6,500mm 最大转速 0-1.5rpm 额定扭矩 4,610knm 脱困扭矩 6000knm 驱动功率 675kw 刀盘开口率

34、 40% 超挖刀型式液压 最大超挖量 50mm 超挖刀数量1 把超挖刀 中心刀的类型中心鱼尾刀 3 3 刀盘刀盘 刀具的数量 34 把先行刀，12 把边刮刀,12 把刮刀，98 把切 刀 回缩力 10000kn 4 4 铰接装置铰接装置 行程 150mm 数量14 个 压力 350bar 型式被动式 最大行程差 150mm 最大转角1.4 度 数量 14 类型中心回转式 转速 0-1rpm 提升能力 120kn 径向行程 1,000mm 轴向行程 1,900mm 5 5 管片安装器管片安装器 旋转角度200 度 推力 34,210kn 行程 2,000mm 数量 台30 个 6 6 推进油缸推

35、进油缸 工作压力 300bar 型式有轴 直径 700mm 出碴量385m3/h (100% 充满时) 功率 200kw 最大扭矩 224knm 转速 0-22rpm 保压泵碴装置备选项 7 7 螺旋输送机螺旋输送机 双层闸门有 8 8 变压器变压器 1,600kva 9 9 同步注浆系统同步注浆系统能力 20m3/h, ksp 泵 1010 泡沫系统泡沫系统水能力 7m3/h 1111 膨润土注入系统膨润土注入系统能力 10m3/h 1212 导向系统导向系统 vmt sls-t_apd 1313 超前注浆系统超前注浆系统1.5m3/h (备选项) 1414 随机通风系统随机通风系统二次通风

36、系统 600mm 1515 供电系统供电系统有 1616 压缩空气系统压缩空气系统2 x 10m3/min 7.5bar 空压机 表 2.3-2 中铁装备 cte-6340 盾构机参数表 序号序号系统名称系统名称参数说明参数说明 地层土质种类软岩和粘土 最小转弯曲线半径 250m1 1 整体说明整体说明 最大坡度 5% 总长9.2m (大约) 总重400 吨 (大约) 开挖直径 6,350mm 2 2 整体整体 前盾外径 6,340mm 中盾外径 6,340mm 尾盾外径 6,340mm 盾尾间隙 25mm 装备总功率1,322kw (大约) 最大掘进速度 80mm/min 最大推力 37,8

37、00kn 盾尾密封3 排密封刷 土压传感器5 个, 在土仓壁上 液压传感器4 个, 每个推进油缸组 1 个 主轴承寿命10,000 小时, 根据 din iso 281, l10 最大工作压力 4bar 包括后配套总长 80m 型式辐条式不配备滚刀 驱动形式液驱 主驱动最大承压能力 350bar 开挖、超挖直径 6,350mm/6,500mm 最大转速 0-3rpm 额定扭矩 4,500knm 脱困扭矩 5,500knm 驱动功率 630kw 刀盘开口率 40% 超挖刀型式液压 最大超挖量 50mm 超挖刀数量2 把超挖刀 中心刀的类型中心鱼尾刀 3 3 刀盘刀盘 刀具的数量 43 把先行刀，

38、12 把保径刀, 8 把刮刀，82 把切 刀 回缩力 29688kn 行程 200mm 数量12 个 压力 350bar 4 4 铰接装置铰接装置 型式主动式 类型中心回转式 转速 0-1rpm 提升能力 120kn 径向行程 1,000mm 轴向行程 1,900mm 5 5 管片安装器管片安装器 旋转角度200 度 推力 34,210kn 行程 2,000mm 数量 台30 个 6 6 推进油缸推进油缸 工作压力 300bar 型式有轴 7 7 螺旋输送机螺旋输送机 直径 700mm 出碴量385m3/h (100% 充满时) 功率 200kw 最大扭矩 224knm 转速 0-22rpm

39、保压泵碴装置备选项 双层闸门有 8 8 变压器变压器 1,600kva 9 9 同步注浆系统同步注浆系统能力 20m3/h, ksp 泵 1010 泡沫系统泡沫系统水能力 7m3/h 1111 膨润土注入系统膨润土注入系统能力 10m3/h 1212 导向系统导向系统 vmt sls-t_apd 1313 超前注浆系统超前注浆系统1.5m3/h (备选项) 1414 随机通风系统随机通风系统二次通风系统 600mm 1515 供电系统供电系统有 1616 压缩空气系统压缩空气系统2 x 10m3/min 7.5bar 空压机 3.3.盾构施工管理盾构施工管理组织机构及进度安排组织机构及进度安排

40、 3.1 组织组织机构机构 为了保证盾构机成功始发及掘进施工，特成立盾构施工领导小组。根据需要下设 6 个盾构施工队，其中盾构一队、盾构二队负责 11 号盾构机掘进施工，盾构三队、盾 构四队负责 12 号盾构机掘进施工、盾构五队、盾构六队负责 10 号盾构机掘进施工。 项目部成立由项目经理高瑞任组长、项目总工朱俊涛、项目副经理王星哲任副组 长的盾构施工领导小组，项目部各部门负责人任组员，确保盾构施工各项工作顺利进 行。 盾构施工领导小组组织框架图如下图 3.1-1： 图图 3.1-13.1-1 盾构始发、接收领导小组组织框架图盾构始发、接收领导小组组织框架图 每台盾构机配备管理人员 6 名，分

41、为 2 个队；每队设队长 1 名、盾构操作司机 1 名、土建工程师 1 名；每队配备施工人员 22 名，6 个盾构队共有 132 人组成；另外组 建 1 个机修班，由 17 名工人组成；组建 1 个配合班，由 19 名工人组成。盾构作业施 工的 6 个盾构队和 2 个工班共由 170 人组成。 表 3.1-2 盾构始发、接收人员配置表 序号内 容数量（人）序号内 容数量（人） 1 盾构队长 611 土建工程师 6 2 盾构机司机 612 拌合楼操作工 18 3 拼装工 613 龙门吊司机 6 4 安装工 1214 装载机司机 2 5 双轨梁操作工 615 养道工 12 6 注浆工 616 机修

42、班 17 7 电工 617 电钳工 6 8 机修工 1818 配合班 19 9 电瓶车司机 619 司索工 12 10 充电工 6 3.23.2 职责分工职责分工 项目经理对盾构施工全面负责，项目副经理、项目总工负责施工现场管理、调配 和技术方案策划；物资设备部负责盾构物资设备的进场准备，计划合同部和财务部负 责施工计划安排编制和财务管理，技术部负责盾构始发到达技术方案准备、控制施工 质量工作、盾构施工监控量测，以及盾构施工相关试验工作；安全环保部确保现场安 全。整个始发过程实行“各部、室对项目总工程师、项目副经理负责；项目总工程师、 项目副经理对项目经理负责”的层层负责制。 盾构始发、接收领

43、导小组职责分工如下盾构始发、接收领导小组职责分工如下： （1）组长：高瑞，项目经理，盾构施工总指挥，负责领导与协调盾构施工；向业 主、监理、报告施工情况； （2）副组长：朱俊涛，项目总工程师，负责组织盾构始发到达相关方案编制及现 场施工技术指导、监督管理，协助组长组织盾构始发、接收工作。 （3）副组长：王星哲，项目副经理，负责盾构施工现场管理、组织协调，协助组 长管理盾构施工工作。 3.33.3 施工进度安排施工进度安排 根据进度安排，11 号盾构机于 2013 年 9 月 10 日在南门路站左线南端头下井组 装，2013 年 10 月 10 日始发；于 2014 年 3 月 10 日到达团结

44、桥站北端头接收。12 号盾 构机于 2013 年 9 月 30 日在南门路站右线南端头下井组装，于 2013 年 10 月 30 日始发； 于 2014 年 3 月 30 日到达团结桥站北端头接收。11、12 号盾构机在团结桥站进行 15 天 的维护保养后，进行盾构机过站至团结桥站南端头二次始发。11 号盾构机于 2014 年 6 月 10 日在团结桥站左线南端头进行二次始发；于 2014 年 10 月 10 日到达宝带东路站 北端头，然后吊出。12 号盾构机于 2014 年 6 月 30 日在团结桥站右线南端头进行二次 始发；于 2014 年 10 月 30 日到达宝带东路站北端头，平移至左

45、线吊出。10 号盾构机于 2014 年 2 月 20 日在南门路站北端头左线下井组装，2014 年 3 月 20 日始发；于 2014 年 6 月 27 日到达竹辉路站南端头。10 号盾构机在竹辉路站南端头进行 30 天的调头施 工后，于 2014 年 8 月 7 日在竹辉路站南端头右线进行二次始发；于 2014 年 11 月 14 日到达南门路站北端头。其具体施工进度计划见附图 1：苏州轨道交通 4 号线土建工程 iv-ts-07 标盾构区间工筹计划形象进度图。 4.4.盾构始发施工盾构始发施工 4.14.1 盾构始发工艺流程图盾构始发工艺流程图 图图 4.1-14.1-1 盾构始发工艺流程

46、图盾构始发工艺流程图 4.24.2 盾构始发施工准备工作盾构始发施工准备工作 始发前需完成的准备工作主要有： （1）根据盾构井结构的施工进度，对相关预埋件进行交底、施工； （2）人员培训，组织人员外出参观学习、跟班学习，请专家讲课； （3）完善各项方案、作业指导书、技术交底，编排工期进度，并组织专家对始发 到达方案进行评审论证； （4）盾构机监造及验收、进场； （5）对后配套进行设计并联系生产商进行生产，组织进场； （6）盾构始发、接收场地布置， “三通一平” ，根据始发井结构施工进度逐步进行 场地布置。 4.34.3 盾构施工场地布置盾构施工场地布置 施工场地布置主要包括：渣土坑、拌和站、材

47、料堆放场地、施工便道及场地硬化、 施工供电系统、场地排水系统及污水防治、供水系统、冷却循环系统、生产、办公、 生活区布置等。 施工场地平面布置图见附图 2：苏州轨道交通 4 号线土建工程 iv-ts-07 标区间盾 构隧道始发场地布置图。 4.3.14.3.1 始发场地平面说明始发场地平面说明 根据总体施组 10、11、12 号盾构机在南门路站先后始发。南门路站右线距离南端 头井 75 米处预留一个出土口作为永久出土口，断面尺寸 5m7.5m；左线距离南端头 井 96 米处预留一个出土口作为永久出土口，断面尺寸 5m7.5m。场地围绕左右线出 土口展开。以左右线两个出土口的边线为界，将顶板场地

48、一分为二，北侧布置左线盾 构机施工机械及设施，南侧布置右线盾构机施工机械和设施。1 号龙门吊负责右线的出 渣、吊卸管片等工作，1 号渣坑布置在右线出土口南侧，负责右线的出土。2 号龙门吊 负责左线的出渣、吊卸管片等工作，左右线两台盾构机共用一个拌和站及充电房。 4.3.24.3.2 南门路站始发场地布置南门路站始发场地布置 南门路站顶板布置 2 台龙门吊、2 个渣坑，2 台砂浆拌和机 3 台砂浆罐；散热水塔、 通风机布置在中板上；循环水泵、散热水池、排污井（水泵）、道岔布置在靠近井口 底板上。管片存放场布置在端头井附近。 龙门吊配备龙门吊配备：场地配备 2 台龙门吊，1、2 号龙门吊分别对应左

49、右线盾构机施工。 起吊重量 45t，跨度 23.2m，主要用于管片装卸、下井、施工辅料吊装、出碴等工作； 为便于碴土向碴土坑内倾倒，在龙门吊上设置碴斗侧翻顶撞装置，使龙门吊可根据需 要任意选择倾倒碴土的位置。 碴土坑布置碴土坑布置：碴土坑布置顶板左右线出土口两侧，两个碴坑分别为 1638 方和 1012 方，按 0.7 利用率，可一次存放 40 环的碴土量（盾构隧道掘进 1 环土方约 38m3,改良 后按 1.3 的系数为 50m3）。碴土坑采用 20cm 厚钢筋砼结构，坑底坐落于结构顶板防水 砼保护层以上 50cm，坑顶高出地面约 1.8m。为便于装运碴土作业，在碴土坑长边中间 设置两个供挖

50、掘机站立的平台，以满足挖掘机的工作范围覆盖整个渣土坑。 砂浆拌和站布置砂浆拌和站布置：南团区间、团宝区间砂浆拌和站设在南门路站始发南端头南侧 的地面上，竹南区间砂浆拌合站设在南门路站始发北端头的场地上。存砂场和 1 座水 泥罐、1 座粉煤灰罐及膨润土仓库组成，主机由 1 台 js500 型强制搅拌机，1 台单斗 hp800 型配料机组成，一小时产浆量可达 25m3。采取 1 供 2 模式，可满足 2 台盾构机 每班 10 环用浆需要。 管片存放场地管片存放场地：位于渣坑端头井附近，管片存放场地采用 20cm 厚砼硬化处理，可 一次存放约 30-40 环管片。 电瓶车充电器电瓶车充电器：布置在车

51、站东侧的顶板上，一台盾构机配 2 台电瓶车运输管片及 渣土外运，每个电瓶车配 4 组充电器充电。 水电线路布置水电线路布置：根据现有高压电箱及盾构专线，按照现场场地情况将高压电线路、 主水管沿着挡土墙外侧引至盾构井内，以满足正常生产用水用电需要。 场内施工便当布置：场内施工便当布置：出土车道布置在东西两侧，以避免干扰。 4.44.4 始发架、反力架安装及加固始发架、反力架安装及加固 4.4.14.4.1 始发架、反力架安装始发架、反力架安装顺序顺序 始发托架用于盾构机始发时固定盾构机方位、承载盾构机的自重，以及调整盾构 机中心达到设计标高；在负环管片拆除前，始发托架还起着固定负环管片的作用。

52、反力架为盾构机推进提供反力，考虑反力架支撑不能全部直接撑在车站侧墙上， 需要考虑反力架增设斜撑，始发反力架与托架施工顺序见图 4.4.1-1。 图图 4.4.1-14.4.1-1 始发反力架与托架施工顺序始发反力架与托架施工顺序 由于盾构井的底板比车站底板低 1.66m，由隧道中心高程以及托架、盾构机尺寸等 推算出始发托架与盾构井底板之间存在 60cm 的空隙，采用 56c 工字钢中心间距 50cm 对始发架进行纵向支撑。如图 4.4.1-2 所示： 图图 4.4.1-24.4.1-2 托架与底板位置示意图托架与底板位置示意图 操作步骤如下： （1）托架入井安装、调整及固定 第一步：利用吊车将

53、托架分部吊下井，并于井下型钢支撑焊接完毕。第二步：根 据测量提供的隧道中线及水平线，对安装的托架进行检测、调整，保证始发托架的中 心线与线路中心一致，满足设计位置要求。第三步：托架调整完毕，采用四周加工字 钢的方式固定。始发托架安装见下图 4.4.1-3 图图 4.4.1-34.4.1-3 始发托架平面图始发托架平面图 （2）反力架和基准环的安装、调整和固定 以南团区间左线为例，左线路全长 820.016m，根据计算左线共需要 683 环管片， 计算如下： 左线：820.016m=683 环1.2m+0.416m，考虑车站防水需求，0 环深入隧道 0.5m。 反力架宽度为 1m，基准环宽度为

54、0.3m，负环为 8 环，则反力架后支撑的需要长度 为 12.6m-0.7m-81.2m-0.3m（钢环宽度）-1m（反力架宽度）=1m。见图 4.4.1-4。 图图 4.4.1-44.4.1-4 反力架、始发托架及支撑反力架、始发托架及支撑 图图 4.4.1-54.4.1-5 反力架及基准环反力架及基准环 在盾构机的主机等下井在托架上安装好后，将反力架和基准环由下至上分别吊入 井下进行组装。 第一步：先将反力架的下横梁吊到井下，进行拼装，再将侧梁和上部吊入与下部 组装在一起。第二步：将基准环的下半部吊入井下与反力架进行连接，再将基准环的 上半部吊入与反力架和基准环下半部连接，经测量检查、调整

55、使基准环的中心与反力 架的中心重合，然后把它们连接组装固定好。第三步：根据测量的结果对反力架进行 水平方向和轴线方向的调整，使反力架和基准环的中心线与隧道的轴线一致。第四步： 对反力架进行焊接固定。反力架的安装见图 4.4.1-5。 （3）反力架支撑 反力架与盾构始发井主体结构之间存在一定的距离，为确保盾构掘进过程中反力 架的稳定，在反力架与盾构始发井主体结构之间采用 56c 工字钢焊接体系支撑。由于 始发阶段，盾构机主要使用下部油缸千斤顶，为了安全起见，对下部支撑进行加密， 以满足始发推力要求。 4.4.24.4.2 质量控制措施质量控制措施 （1）始发托架及反力架的制造符合设计要求及国家钢

56、结构的规范标准，由具有经 验的专业队伍负责制造及安装。 （2）千斤顶总推力控制不大于 1000t（不大于反力架的设计荷载 1200t） ，优先选 用下部千斤顶，推力增加要遵守循序渐进的原则。 （3）始发托架及反力架的加工、安装必须按照技术交底执行，误差不大于 1cm。 （4）组装前应对始发基座进行精确定位，始发台采取整体抬高的方式，将盾构机 整体上抬 3cm，防止盾构机进洞后“栽头”对隧道线型的影响。 （5）履带吊机工作区应铺设钢板，防止地层不均匀沉陷。 （6）托架及反力架与始发井结构部位连接要牢固，以保证托架及反力架的受力均 匀传递到始发井结构上。 （7）托架及反力架的中心线位置与线路中心线

57、一致。 （8）推进过程中合理控制盾构的总推力，且尽量使千斤顶编组合理，使之均匀受 力； （9）基座框架结构的强度和刚度能抵抗盾构进洞段施工时所产生的推力； （10）盾构基座的底面与始发井的底板之间要垫平垫实，保证接触面积满足要求。 （11）始发时严密监测反力架状态，注意反力架的变形及位移，出现问题及时处 理。 4.54.5 盾构机下井吊装、调试盾构机下井吊装、调试 4.5.14.5.1 盾构机组装、调试程序盾构机组装、调试程序 4.5.24.5.2 盾构机下井吊装顺序盾构机下井吊装顺序 （1）运输车辆进场顺序： 第一批：六号台车、五号台车、四号台车、三号台车、二号台车、一号台车、桥 架； 第二

58、批：螺旋输送器、中盾、前盾、刀盘、拼装机轨道大梁、拼装机、尾盾。 （2）盾构机后配套下井步骤： 250t 履带吊就位始发架电瓶车头盾构机六号台车盾构机五号台车盾构 机四号台车盾构机三号台车盾构机二号台车盾构机一号台车桥架。 （3）盾体下井步骤： 螺旋输送机（重量约 20t）中盾（含推进油缸、人闸、支架、重量约 100t） 前盾（含主驱动器、重量约 44t）刀盘（重量约 28t） 管片拼装机及轨道梁（重 量约 18.9t）盾尾（重量约 10.2t） 。 （4）主机组装步骤： 中盾与前盾的组装前盾与刀盘的组装螺旋输送机的组装盾尾的组装桥架 的组装后配套与主机的连接。 组装场 地的准备 井下轨道及始

59、 发基座的准备 吊机组装就位 后配套拖车吊装与管线连接 主机吊装与连接 主机定位及与后配套连接 安装反力架 空载调试 负载调试 安装负环管片 图图 4.4.5 5.1.1-1-1 盾构组装、调试程序框图盾构组装、调试程序框图 4.5.34.5.3 盾构机吊装盾构机吊装 （1）下井原则 凡不影响到运输和下井工作的零部件，应连同各自的台车运输、下井（必须做好 连接部位紧固牢靠） 。凡对下井有影响的台车零部件应拆下，在该车下井后，随即下井 并马上按要求组装。 （2）施工方法 吊车平稳的将构件从台车吊到地面后，需采用抬吊方式翻身构件进行吊装。构件 翻身时250t履带吊与90t汽车吊将构件平衡吊起，构件

60、吊至12m高时，吊住构件尾部 的90t汽车式吊车缓慢下钩，使构件自然下垂，此时250t履带吊完全吊稳构件。 （3）吊装及组装工序 1）吊装始发架 南门路站南端头始发托架长 9.8m，端头井预留孔洞长为 12.6m，能满足始发架的 整体（始发架两块在井上连接好为一体）吊装下井要求，用 90t 汽车式吊车吊装始发 架下井。始发架下井后的中心与钢环的中心在一条线上，与始发的要求尺寸完全符合， 满足始发条件。具体吊装图如下： 吊 装 一 盾构支撑架 始发台 盾构支撑架吊装 盾构 运输到 施工场 地吊入 始发架 组装 第六节 台车 2）吊装及组装六节台车 在始发架上及车站铺上轨道约 110 米，钢轨间距