盾构始发技术交底

1、技术交底记录制表机关：天津市市政工程局批准文号：质监字2001315号表 号： 通用管表001工程名称天津地铁1号线东延线第2合同段施工单位天津城建集团有限公司分部分项工程名称盾构始发施工交底时间2015年 3月10日交底内容：一、盾构始发准备 （1）盾构始发供电盾构机供电：一经路站配设3台10KV高压电柜，分别直接供给三台盾构机用电，奥体中心站配设1台10KV高压电柜直接供给一台盾构机用电，供电电缆选用UGEFP-335+316-8.7/15kV电缆。从高压配电室盾构舱位馈出。10kV高压电源通过盾构机高压进线柜分入两台变压器一次侧，二次侧400V输出电源通过出线柜并入盾构机低压配电控制柜，

2、向盾构机内各个系统用电设备供电。低压设施供电：一经路站单独配设4台400KVA变压器，奥体中心站配设2台400KVA变压器，供地面和隧道内的其他配套设施用电以及办公、生活用电，所有施工用电采用三相五线制供电系统。盾构机始发部分的其他用电设备的安装及措施与盾构机正常掘进后相同，其供电系统在盾构施工临时用电施工方案中有详细说明，此处不作叙述。 （2）盾构始发给水施工用水根据专项工作中提供的临水引入口接入。综合考虑到消防用水要求，以DN100主供水管进入各施工场地，管路每100m设置一个阀门，供水管路埋深不小于1.45m。然后分两路用DN50mm水管分别引到盾构机上。另根据施工要求，在施工用水压力不

3、足时，可在适当地点增设增压泵，以满足施工要求。二、盾构始发的工艺流程盾构始发的工艺流程图见下图。盾构始发工艺流程图三、盾构机位置确定首环负环拼装完成后盾构机位置：盾构机距离洞门：1.5m；盾构机距离中环梁：0.4m。四、盾构组装盾尾油脂的正确使用 （1）施工前的准备工作材料准备：足量手抹油脂（WR90油脂3桶）、70mm厚木板5m2、保护膜（1m宽塑料薄膜20m）、棉纱等；设备：龙门吊、手套、手抹工具3套以上、电锯等；人员配置：油脂搬运1人、手抹油脂4人。人员培训：学习技术交底、掌握手抹油脂施工的要点。 （2） 施工方法根据要求，进行人工手抹油脂。 （3）总体施工思路手抹油脂是利用人工手动将“

4、手抹油脂”涂抹到盾尾密封区指定位置内，达到预定的目的。 （4）施工工艺流程手抹油脂时要严格按照图7-6手摸油脂工艺流程施工。图7-6 手抹油脂工艺流程图 （5） 施工参数在盾尾刷与盾尾之间从连接处向后5cm范围内涂抹手抹油脂，金属丝刷与钢片之间、200目金属网两侧必须抹满油脂。如图7-7阴影部分：图7-7手抹油脂纵断面示意图五、负环管片拼装1、负环数量的确定根据施工图纸量测结果，反力架距洞圈结构内侧距离为11.7m。确定负环拼装数量共9环，均采用1.2m的标准环管片拼装，0环采用1.5m管片。负环长度计算：L=1.2m9+1.5-0.6=11.7m（-9环0环）。0环进入结构洞圈600mm，符

5、合设计要求0环管片应进入结构洞圈400mm800mm。（施工时需根据结构实体尺寸调整）在安装完反力架与-9环管片间，填充100mm的沙袋。故：负环长度L=1.2m9+0.9m=11.7m 负环长度+反力架（含沙袋）厚度 =11.7+0.8=12.5m（等于端头井纵向长度）2、负环拼装要求1) 管片排列的大体布置2) 拼装方式本次隧道负环管片拼装采用通缝拼装+错缝拼装方式。（负环后3环错缝拼装）3、准备工作将拼装用管片、管片扳子、盾尾油脂、编织袋、细砂、水泥、吊具、预制铁件（4根H型钢、铁条、L形铁板、槽钢等，以下具体描述）、水平尺、盒尺、线锤方木以及木楔、钢丝绳等其他工器具准备到位。4、拼装顺

6、序1）将三道盾尾密封钢刷内嵌入足够的盾尾油脂。用4块固定铁板将盾构机外壳与基座焊接，每侧两块，以防止负环管片的首环拼装时因千斤顶动作，造成盾构机前移，影响将来洞门混凝土块的吊出。 2）盾尾内部焊接30mm厚铁条总计4道，铁条我们选用4*4角铁，作为管片外径与盾构内径之间间隙填垫之用。取铁条长度1500mm，靠千斤顶油缸部位处与盾尾内壳体焊接，焊接部位长度700mm。后800mm不作焊接，保证铁条拆除时的方便。铁条焊接于两油缸之间位置，方向与油缸平行。具体位置:6#与7#；9#与10#；12#与13 #；15#与16#；（8#与9#；13#与14#之间可以选加）油缸之间，示意图如下：3）因本次负

7、环拼装拟使用既有的1.2m管片，拼装前检查并清理螺栓孔、吊装孔，保证各孔完好；检查吊具、吊耳是否安全可靠。 4）负环第一环在盾尾居中拼装，为B3标准块。拼装机放好B3块后，须做好管片定位工作，用水平尺测水平度以保证其水平。固定B2块时，利用纵向的螺栓孔插入铁制连接板，焊接于盾尾处，防止其他管片拼装时造成B2块位移。5）B3块定位后，依次按照B1，B2，L1，L2，F的顺序拼装成环，L1，L2 块拼装后，分别用两块L形铁板对L1，L2块固定，（因盾壳外径6.34m，壳体厚度0.04m，管片厚度0.35m，管片外径6.2m，可算出成环管片外弧面与盾壳内弧面存在0.03m间隙，故可确定L形铁板尺寸）

8、。当F块最后插入成环后，固定铁板再予拆除。确保成环管片圆度。示意图如下：6）管片成环以后，二次紧固所有连接螺栓，并拆除B2块与盾尾焊接的连接板。用千斤顶油缸将成环管片向后推进，推进过程中注意保持成环管片的平面度。推出足够的拼装空间以后进行负环第二环的拼装。7）本次负环拼装-9环-1环为通缝拼装，故负环第二环拼装时，B2块定位位置和第一环B2位置一样，拼装方式同第一环。当负环首环B2块距离反力架约15cm（由于反力架变形，最小量10cm）时，停止推进。吊线锤测量负环隧道的坡度，确保2纵坡。8）第一环负（-9环）环与反力架之间加设木方，千斤顶将管片定向反力架，当木方受力开始发生变形时，用事先装好的

9、沙袋，填充负环与反力架之间的15cm间隙量。动作千斤顶油缸，将填充的沙袋压紧挤实，压实后间隙量约为10cm。此过程中，注意用吊锤量测纵坡度，同时注意千斤顶各油缸的伸长量。沙袋填充物材料：筛过的细沙：水泥=1：1，注意每个沙袋只装满袋子的1/3即可。9）以上工作完成后，在反力架上选择4个固定点，用4根H型钢长度方向上与成环管片外弧面靠紧，端头与反力架焊接以起到固定负环之用。单根H型钢长度为700mm。10）当洞门打开后，推进盾构机继续拼装以下负环，分别以上一环负环B3块位置为基础，拼装下一环。11）每环负环拖出盾尾的过程中，需要用预先加工好的铁楔子（木楔）及时填充脱出盾尾的管片与盾构托架之间70

10、mm的间隙量。负环拼装过程中，选择合适位置，以钢丝绳捆绑与槽钢、圆管支撑相结合对负环及时支固。负环管片防下沉铁楔子（木楔子）12) 在负环管片出盾尾后及时用钢丝绳、5吨小葫芦配合进行单环加固，以保证在传递推力过程中管片不会浮动。负环管片钢丝绳拉紧5、始发推进前，盾构机壳体上标记以下两个位置：1) 刀盘可以旋转的位置。2) 刀盘接触土体的位置。6、管片姿态控制高程控制目标：0-20mm 平面位置目标：-20+20mm六、土仓压力控制始发掘进时应逐步建立土仓压力，控制地表沉降，由于盾构穿越土质主要为粉质粘土，地下水位以下的土压力采用饱和容重和总应力抗剪强度指标计算。根据岩土工程勘察报告可查出：土的

11、饱和容重w=20.6kN/m3；土的有效内摩擦角=24.4；隧道埋深（算至隧道中心）h=13.6m；土的静止土压力系数K0=0.5。1、土仓压力理论计算 土仓压力上限值为土的静止土压力P上=K0h=143.17Kpa土仓压力下限值为土的主动土压力P下=htan2（45-/2）-2arctan（45-/2）=116.8Kpa则：始发段土仓压力上限值P上为143.17Kpa；下限值P下为116.8Kpa。2、土仓压力实际设定值盾构始发掘进阶段由于受到尾盾密封及洞门密封等因素的限制，土仓压力实际设定值不宜过高。 加固区土仓压力设定始发端头采用搅拌加固加旋喷包角的加固方式进行加固，加固范围为隧道结构上

12、下左右各3m，加固长度为11m（沿隧道线路方向），此区域掘进拟取土仓压力值100110Kpa。 出加固区的土仓压力设定盾构出加固区，在保证尾盾密封及洞门密封圈安全的前提下，逐步提高土仓压力设定值至理论计算值，并随时根据地面监测情况进行调整。 出加固区后的土仓压力设定根据地面监测情况，结合土仓压力理论计算值，小范围内调整土仓压力设定值。七、盾构机始发推进参数的选择1、刀盘刀尖碰壁的准备工作 调整压板，缓慢给土仓加压。 刀盘开始转动，最大不超过1.2转/min开始推进，推进速度控制在5mm/min以下，推力控制在100T/组以下，根据现场状况逐步调整。2、加固土体区域内掘进参数盾构处于加固区域时，

13、正面的土质较硬，为控制推进轴线、保护刀盘，在这段区域施工时，平衡压力设定值应略低于理论值，加固区内土压力初定为100KPa，出加固段土压力定为140KPa，推进时，根据盾构推力与及地面监测情况等相关参数作微调。推进速度不宜过快（10mm/min以内为宜），须充分磨削出洞处加固土体，使加固区土体得到充分切削。3、始发正式掘进模式 严格计算出土仓压力，按照水土分算计算，P切=P压P系数（0.02MPa以上），上面已做出了精密的计算，具体的计算请参照上面计算过程。 严格控制盾构机的超挖和欠挖现象的产生。掘进过程中必须严格控制掘削量，发现超挖和欠挖现象及时调整。掘进过程中要时刻记录出土速度和土仓压力，

14、并对掘进段地表进行实时监测，当发现掘削发生骤变时，第一时间进行分析，在查明原因后应及时调整有关参数，确保开挖面稳定。4、始发掘进应该注意的问题 为控制推进轴线、保护刀盘，推进速度不宜过快，使盾构缓慢稳步前进，推进速度控制在510mm/min。 一环掘进过程中，掘进速度值应尽量保持衡定，减少波动，以保证土仓压力稳定和出土的畅通。 盾构启动时，盾构司机必需检查千斤顶是否靠足，开始推进和结束推进之前速度不宜过快。每环掘进开始时，应逐步提高掘进速度，防止启动速度过大。 推进速度的快慢必须满足每环掘进注浆量的要求，保证同步注浆系统始终处于良好工作状态。 在调整掘进速度的过程中，应保持开挖面稳定。 除特殊

15、情况外，掘进过程中严禁盾构机后退。八、盾构机始发掘进注浆方案及主要技术参数盾构始发前15环采用双液浆，其余采用单液浆（即20环后）。盾构在推进34环后，盾尾已进入洞门钢环内，此时进行双液注浆，填充03（4）环管片壁后空隙，注浆量约为24.329.3m3，注浆压力控制在0.4MPa以下， 注浆量约为：1) 假设0环进入洞圈600mm，则0+1环:（1m3+2.5m3）*250%=8.75m32) +2环（及以后）单环注浆量：2.5m3*250%=6.3m3注浆压力控制在0.20.4MPa以内，若在注双液浆时压力过高，先暂停一会，再继续注。同时班长派专人观察洞圈处及盾尾管片处，避免浆液溢出。若洞圈

16、有大面积漏水，或者喷浆，应停止注浆。注浆类型为双液浆：双液浆配比（1m3）体积A液（1000L）B液（100L）水泥膨润土水水玻璃水1m3300 Kg200 Kg800 L70 L30 L在端头加固区内的二次注浆选用双液浆（水泥浆+水玻璃），主要目的保障洞门的密封性。施工时控制好双液浆注入的出口压力及注浆位置距盾尾的距离，避免注浆位置过近对盾尾造成致命伤害，所以在双液浆注入时的出口压力应该控制在0.2 MPa0.4 MPa范围之内。九、盾构始发弃土运输方式工作面的弃碴由螺旋输送机从土仓内送入皮带机，由皮带机将碴土装入运土车中，由电瓶车将运土车拉到出土口，门式吊机将运土车车斗提升到地面（土车车箱与车架为分离式），卸于集土坑，由渣土车运到指定地点。电瓶车为1台25T变频式，土箱容量18m3，按每一循环掘进1.5m，一次装完拉走的方案，配3节运土车。在始发井出土口上沿线路方向布置1台60T龙门吊用于盾构机的出渣，16T龙门吊用于管片吊装等垂直运输作业。十、始发掘进要点在进行始发台、反力架和首环负环管片的定位时，要严格控制始发台、反力架和负环的安装精度，确保盾构始发姿态与设计线路基本重合。1) 第一环负环管片定位时，管片的后端面应与线路中线垂直。负环管片轴线与线路的轴线重合，负环管片采用通缝拼装方式。2)