盾构施工安全专项方案

1、目 录一、编制说明31.1编制目的及适用范围31.2编制依据3二、工程概况32.1工程概述32.2主要工程数量42.3工程地质52.4区间穿越地层分析72.5水文情况92.6盾构区间建（构）筑物及管线汇总9三、施工筹划103.1盾构掘进筹划与工期计划103.2施工场地布置13四、盾构简介144.1盾构机性能参数144.2盾构机主要部件介绍194.3适应性分析21五、盾构施工重难点分析及应对措施225.1盾构始发及接收风险225.2盾构区间下穿管线235.3盾构下穿南二环立交及大环河箱涵245.4盾构下穿大雁塔北广场音乐喷泉265.5盾构下穿大唐芙蓉园地下停车场29六、盾构施工方案306.1盾构

2、施工工艺流程306.2 洞门凿除施工方案316.3托架安装316.4盾构机组装、调试及验收326.5 反力架安装336.6洞门密封装置安装346.7负环管片安装346.8盾构机始发与掘进356.9盾构机接收到达366.10盾构空推过站及空推过暗挖区间37七、应急预案407.1应急组织机构407.2应急组织的分工职责417.3应急措施437.4监测与预警、预防437.5应急响应4549一、编制说明1.1编制目的及适用范围1.1.1编制目的为了规范盾构施工，保证施工能够安全、顺利的进行，且在突发情况下能够规范安全生产事故灾难的应急管理和应急响应程序，及时有效地实施应急救援工作，最大程度地减少人员伤

3、亡、财产损失。特此制定此安全专项方案。1.1.2适用范围本安全专项方案适用于大唐芙蓉园站李家村站区间右线盾构施工全过程。1.2编制依据（1）城市轨道交通地下工程建设风险管理规范（GB50652-2011）；（2）地铁及地下工程建设风险管理指南建质【2007】254号；（3）城市轨道交通环境调查指南；（4）地铁设计规范（GB50157-2003）；（5）建筑基坑工程监测技术规范（GB50497-2009）；（6）工程测量规范（GB50026-2007）；（7）地下铁道工程施工及验收规范（GB50299-2003）；（8）西安地铁四号线-4标设计图纸；（9）西安地铁四号线试验段-4标岩土工程地质勘

4、查报告；（10）本标段管线及建（构）筑物调查报告；（11）西安地铁四号线试验段-4标合同及风险源分析表；（12）其他有关国家现行技术标准、设计规范和规定等；二、工程概况2.1工程概述本区间南起大唐芙蓉园站，北至李家村站，沿雁塔北路南行，过大雁塔北站后向南以350m的转弯半径穿越大雁塔北广场音乐喷泉至芙蓉东路，沿芙蓉东路向东行，空推过f8/f9暗挖区间，以350m转弯半径沿芙蓉西路向南行至大唐芙蓉园。线路全长3.526km，盾构施工2152.73m，盾构过站及暗挖1373.36m。线路最大纵坡25，最小平面曲线半径350m。区间右线盾构从李家村车站南端头下井始发，三次通过断裂带（f6，f7，f8

5、/f9），两次过站（后村站，大雁塔北站），至达大唐芙蓉园车站解体吊出。区间施工示意图如图2.1-1。图2.1-1 区间施工示意图2.1.1后村站李家村站区间盾构由李家村南段始发，主要沿雁塔路地下布置，南起YCK12+782.255，北至YCK13+411.775。右线全长629.52m，其中盾构区间长444.126m，暗挖区间长169.894m；区间穿越f6地裂缝，区间平曲线半径3000m。2.1.2大雁塔北站后村站区间大雁塔北站后村站区间主要沿雁塔路地下布置，南起YCK11+683.868，北至YCK12+586.122，右线隧道全长902.254m，其中盾构区间长732.254m，暗挖区间

6、长170m。区间穿越f7地裂缝。拱顶埋深13.115.4m之间。2.1.3大唐芙蓉园站大雁塔北站区间大唐芙蓉园站大雁塔北站区间主要沿芙蓉西路地下布置，南起YCK9+885.685，北至YCK11+484.907，右线隧道全长1599.22m，其中盾构区间长964.322m，矿山法隧道长634.9m。线路出大唐芙蓉园站向北沿芙蓉西路以350m转弯半径穿越大唐芙蓉园园区和地下停车场，以350m转弯半径穿越唐华宾馆多处砖混多层房屋至芙蓉东路下方，向北穿越大雁塔北广场喷泉水池到达大雁塔北站。2.2主要工程数量表2.2-1 区间主要工程数量表序号工程项目名称单位数量1李后盾构区间隧道m629.55李家村

7、站f6暗挖区间m157.248空推过f6暗挖区间m173.417f6暗挖区间后村站区间m298.8852空推过后村站m196.13后大盾构区间m902.257后村站f7暗挖区间m506.125空推过f7暗挖区间m170f7暗挖区间大雁塔北站区间m226.1324空推过大雁塔北站m198.9615大大区间m1599.212大雁塔北站f8/f9暗挖区间m644.228空推过f8/f9暗挖区间m634.9f8/f9暗挖区间大唐芙蓉园站区间m320.0846洞门施工个122.3工程地质2.3.1后村站李家村站区间后村站李家村站区间隧道拱顶埋深1620.4m，区间地层自上而下分布为：1-1杂填土；1-2

8、素填土；3-1-1新黄土；3-1-2新黄土；3-2-2古土壤；4-1-2老黄土；4-7中砂；4-4粉质粘土层。隧道洞身穿越地层主要为：3-1-2新黄土；3-2-2古土壤；3-4-1-2老黄土；4-4粉质粘土层；局部夹中砂。图2.3-1 后村站李家村站区间地质纵刨面图图2.3-2 后村站李家村站区间盾构穿越地层比例图2.3.2大雁塔北站后村站区间大雁塔北站后村站区间隧道拱顶埋深1219m，区间地层自上而下分布为：1-2素填土；3-1-1新黄土；3-1-2新黄土；3-2-2古土壤；3-4粉质粘土；4-4粉质粘土层。隧道洞身穿越地层主要为：3-2-2古土壤；4-1-2老黄土；3-4粉质粘土；4-4粉

9、质粘土层。图2.3-3大雁塔北站后村站区间地质纵剖面图图2.3-4 大雁塔北站后村站区间盾构穿越地层比例图2.3.3大唐芙蓉园站大雁塔北站区间大唐芙蓉园站大雁塔北站区间隧道拱顶埋深7.524.7m，区间地层自上而下分布为：1-2素填土；3-1-1新黄土；3-1-2新黄土；3-2-2古土壤；4-1-3老黄土；4-2-2古土壤；4-1-2老黄土；4-4粉质粘土层。隧道洞身穿越地层主要为：3-1-2新黄土；3-2-2古土壤；4-1-2老黄土；4-4粉质粘土层。图2.3-5 大唐芙蓉园站大雁塔北站区间地质纵刨面图图2.3-6 大唐芙蓉园站大雁塔北站区间盾构穿越地层比例图2.4区间穿越地层分析李家村站到

10、大唐芙蓉园站区间穿越地层分析如下表2.3-1。表2.4-2 隧道穿越地层统计表区间名称线路里程围岩基本分类长度（m）顶板埋深（m）隧道通过的岩土层李家村站后村站左线盾构区间YDK13+411.775YDK13+254.527157.311.4-12.37洞顶、洞身：<3-2-2> <3-4>洞底：<3-7> <3-4>YDK13+081.11YDK12+903.4177.710.7-13.6洞顶、洞身：<3-2-2> <3-4>洞底：<3-4>YDK12+903.4YDK12+782.3121.110-10.7

11、洞顶：<3-1-2>洞身:<3-1-2><3-2-2><4-1-2>洞底：<4-1-2><3-4>后村站大雁塔北站左线盾构区间YDK12+586.125YDK12+456.225129.910.3-12.6洞顶、洞身：<3-2-2> <4-1-2>洞底： <4-1-2>YDK12+456.225YDK12+080376.312.6-19.3洞顶、洞身：<4-1-2><4-4>洞底： <4-4>YDK11+910.0YDK11+632.868277.11

12、6.0全断面在<3-4>粉质粘土大雁塔北站大唐芙蓉园站左线盾构区间YDK11+484.9YDK11+447.337.620-20.5全断面在<4-4>粉质粘土YDK11+447.3YDK11+330.4116.920.5-22.4洞顶、洞身：<4-1-3> <4-2-2>洞底： <4-4>YDK11+330.4YDK11+083.9246.522.4-24.7洞顶、洞身：<4-1-2> <4-2-2>洞底：<4-1-2> <4-2-2>YDK11+083.9YDK10+957.1126.

13、823.6-24.7洞顶：<4-1-3>洞身:<4-1-3><4-2-2>洞底：<4-1-2>YDK10+957.1YDK10+840.7116.422.5洞顶：<4-2-2>洞身:<4-1-2><4-2-2>洞底：<4-1-2>YDK10+205.769YDK9+885.685679.17.6-15.6洞顶：<3-1-2>洞身:<3-1-2><3-2-2>洞底：<3-2-2><4-4>2.5水文情况本标段工程建设影响范围内场地地下水属潜水

14、类型。本标段沿线工程勘察钻孔内量测的稳定水位埋深6.3010.70m。水位年变幅2m左右。场地潜水赋存于上更新统残积古土壤、中更新世风积黄土和冲积粉质黏土及其砂夹层中。主要含水层为中更新统冲积粉质黏土、中砂夹层，该层透水性好，赋水性强。潜水补给主要由地下径流及大气降水等补给。潜水主要流向NW。潜水排泄方式为地下径流、人工开采及蒸发消耗等。建场地地下水及土体对混凝土结构具微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋具弱腐蚀性。2.6盾构区间建（构）筑物及管线汇总2.6.1沿线主要建（构）筑物表2.6-1 沿线主要建构筑物序号里程名称基础形式与隧道位置关系关系1YDK12+288YDK12+362雁塔路立交箱

15、涵基础下穿，线路右线区间中线距离东侧箱涵平距14.5m，距离西侧箱涵平距18.3m，隧道拱顶距离箱涵底部9.2m2YDK11+285YDK11+454大雁塔广场音乐喷泉筏板基础下穿，音乐喷泉基础300mm厚的C25筋混凝土基础，地下水位埋深9.6-11.5m，喷泉基础底面至区间隧道拱顶距离16.3-18.7m。3YDK9+950YDK10+120地下停车场0.5m厚筏板基础地下车库基础采用0.5m厚筏板基础,车体为框剪结构。 车库顶板高程为428.4m，基础底高程为423.0m。基础底面到隧道拱顶距离为2.7-6.25m，地下水位埋深5.7-6.38m。4YDK9+940YDK9+960二层砼

16、城楼条形基础隧道拱顶距离基础底6m左右2.6.2沿线主要管线区间名程序号名称材质规格（mm）数量（根）埋深（m）备注后李区间1PS排水砼DN80013.35沿线路方向铺设、距中线位置3.03m2PS排水砼DN100013.17沿线路方向敷设，距中线位置3m3PS排水砼DN120013.38沿线路方向敷设，距中线位置2.9m4JS给水管砼DN60011.55横穿右线区间大后区间1PS排水砼DN50013.52沿线路方向敷设，距中线位置2.98m2TRPEDN31511.8横穿右线区间3JS给水管铸铁DN120012.6斜穿区间隧道4PS排水砼DN100016.9横穿区间隧道大大区间1TRPEDN

17、315中压13.8沿大大区间线路方向,距中线位置4.77m三、施工筹划3.1盾构掘进筹划与工期计划3.1.1盾构掘进总体筹划盾构机在李家村车站南头盾构始发端进行吊装、下井组装调试，进行后李区间盾构掘进，途中空推过f6暗挖区间，并在隧道内进行一次洞内始发；后李区间掘进任务完成后，盾构机空推过后村站，在后村站南端头始发，进行大后区间盾构掘进，途中空推过f7暗挖区间，并在隧道内进行一次洞内始发；大后区间掘进任务完成后，盾构机空推过大雁塔站，在大雁塔站南端头始发，进行大大区间盾构掘进，途中空推过f8/f9暗挖区间，并在隧道内进行一次洞内始发；大大区间掘进任务完成后，盾构机从大唐芙蓉园站解体吊出。图3.

18、1-1 区间盾构总体施工顺序图3.1.2盾构掘进工期计划根据现场施工情况准备，计划于2014年9月1日盾构始发掘进，于2015年10月31日吊装出井，具体工期安排如下表所示。3.2施工场地布置为满足盾构施工，需在场地内布设高压配电室、轨道梁、搅拌站、粉煤灰罐、水泥罐、渣土坑、材料堆放场、管片堆放场等设施，根据场地的实际情况以及后期盾构的施工需求，上述设施的布设情况如图3.2-1所示。图3.2-1 李家村盾构施工场地平面布置图3.3目前现场进展情况截止目前盾构施工场地硬化、轨道梁、渣土坑等已施工完成，50t龙门吊已安装完成，具备始发掘进条件。四、盾构简介本工程施工使用盾构机为中国铁建重工集团有限

19、公司生产的ZTE6250型土压平衡盾构机，2014年6月由总工办组织对两台盾构机适应性进行了评审，并顺利通过。4.1盾构机性能参数表4.1-1 DZ069技术参数表主部件名称细目部件名称参 数综述适应地质条件盾构类型土压平衡盾构盾构型号ZTE6250地层土质种类详见地质报告管片外径/内径6,000mm/5,400mm管片宽度1,200mm/1500mm纵向连接螺栓数量10个盾构整体最小平曲线半径250m最小竖曲线半径1000m最大线路坡度（爬坡能力）35整机设计寿命不小于10km开挖直径/超挖直径6280mm/6380mm主机长度（含后配套）约83m最大工作压力3bar最大掘进速度80mm/m

20、in盾尾间隙75mm土压传感器数量7个（盾体上5个，螺旋输送机上2个）最大推力（kNm）39,914 kNm350bar总重（包含后配套）450t装备总功率约1450kW刀盘刀盘类型辐条式、中心支撑开挖直径/超挖直径6280mm/6380mm开口率约66%刀盘重量约37T回转接头6路泡沫+6路液压+1路电气高压冲洗嘴数量2个刀具中心鱼尾刀1把正常情况下，可完成本工程不需要更换刀具。切刀1（高）64把切刀2（低）18把贝壳刀54把保径刀20把横向保径刀6把超挖刀2把主驱动驱动型式 液压马达驱动减速机厂家布雷维尼主驱动功率3×250=750kW驱动减速机数量8台脱困扭矩6,083 kNm

21、330bar额定扭矩5,069 kNm275bar转速 02.74rpm主轴承形式3排圆柱滚子轴承主轴承直径2820mm主轴承设计使用寿命>10000h主驱动密封允许工作压力3bar主驱动密封设计承压能力4.5bar主轴承密封形式外3道+内2道唇型密封主轴承密封润滑方式 外密封自动集中润滑，内密封手动润滑盾体型式被动铰接式前盾直径/钢板厚度/钢板材质6250mm/50mm/Q345B中盾直径/钢板厚度/钢板材质6240mm/40mm/Q345B盾尾直径/钢板厚度/钢板材质6230mm/40mm/Q345B中盾与前盾连接方式螺栓连接允许承压能力3bar前盾重量(约)100t（含设备）中盾重

22、量(约)90t（含设备）盾尾重量(约)35t（含设备）推进系统最大总推力/压力39,914kN350bar 额定推力34,212kN300bar油缸数量30根铰接油缸规格（缸径/杆径-行程）220/180-2100mm最大推进速度80mm/min管片安装模式下最大外伸速度1500mm/min所有油缸空载管片安装模式下最大回缩速度2880mm/min用一组油缸位移传感器数量4只位移传感器形式内置式推进油缸分区数量4区（上、下、左、右）铰接系统类型被动式铰接最大设计总收缩力10, 000kN350bar油缸数量14根铰接油缸规格（缸径/杆径-行程）180/80-150mm位移传感器数量4只位移传感

23、器形式内置式最大行程差垂直、水平140mm铰接转向角度（垂直/水平）1.3°铰接密封密封形式1道橡胶密封1道紧急气囊密封润滑方式手动润滑盾尾密封盾尾密封结构形式3道钢丝刷+1道钢板束盾尾密封工作承压能力3bar油脂系统油脂泵气动林肯泵管路数量2×6线路（每个注脂腔6个）压力传感器数量2×6个油脂集中润滑系统泵站形式气动补油+电动注入供脂距离约45m油脂泵供脂流量110mL/次供脂压力260barHBW油脂密封系统泵站形式气动注入人舱舱室数量2个容量3人（主舱）2人（紧急舱室）直径1600mm舱门数量3工作压力3bar螺旋输送机类型轴式驱动方式后部周边驱动轴承交叉滚

24、柱轴承功率200kW倾斜角度22°输送机壳体内径820mm 最大扭矩196kNm最大转速23rpm 最大能力(理论)416m3/h 节距630mm叶片结构钢板冲压式伸缩结构形式套管式油缸行程800mm螺旋驱动唇型密封润滑方式集中自动润滑出渣方式下部出碴出渣门结构形式闸板式数量1个重量(约)21t防涌门1个剪式维保口数量5个皮带输送机驱动类型电机驱动 皮带机装机功率37kW数量1个皮带宽度800mm皮带长度(约)约125m速度2.5m/s最大能力450 m3/h同步注浆系统盾尾上管路布置形式内置式注浆管路数量（含备用内置注浆管）2×4根注浆泵数量2台双柱塞泵注浆泵型号施维英

25、KSP12能力2×10m3/h注入浆液种类单液浆注浆管径DN50砂浆罐容量7m3砂浆罐两端轴承润滑方式集中自动润滑压力传感器数量4只砂浆搅拌器叶片外径870mm转速12r/min泡沫系统管路注入口数量刀盘6个螺旋输送机2个+隔板4个泡沫发生器数量6个最大泡沫注入量7.2m3/h 控制模式自动/手动膨润土系统刀盘上的注入点和泡沫注入点一致挤压软管泵流量10m3/h，可调膨润土罐容积6m3膨润土泵数量2膨润土泵安装功率2×7.5kW管片拼装机额定抓取能力120kN转动扭矩275kNm静扭矩440kNm类型6自由度，齿圈式，机械抓取驱动方式液压驱动移动行程(隧道轴向)2000 m

26、m(满足更换前两道盾尾刷) 提升行程(隧道径向)1200mm旋转角度±200°旋转速度01.3rpm （速度可调）控制方式1无线控制+1有线控制 每环管片拼装时间熟练操作约20min管片吊运系统型式双梁式 数量2行走驱动链条驱动起吊能力2×5t行走速度10m/min控制方式遥控+线控管片小车存放3块管片（冗余设计）导向系统型式棱镜式测量精度2秒倾角传感器1个自动全站仪Leica TS15-A数据采集系统操作系统WinXP professional sp2存储介质HDD min. 160GB插件扩展性2PCI监视系统摄像头数量4台显示屏数量1后配套 拖车数量1节连接

27、桥6节拖车连接桥长度约12m允许列车宽度1500mm后配套拖车行走方式轨行式水循环系统冷却系统形式内外循环水冷却水管规格DN80mm水管卷筒双水管卷筒延伸水管数量3路（含一路污水管挂架）外循环水流量50m2水管有效延伸长度不小于20m排污系统型式气动隔膜泵+卧式渣浆泵隔膜泵排污能力30m3/h卧式渣浆泵排污能力16m3/h排污管进口规格DN80mm压缩空气系统空压机数量2每台空压机排量6.4m3/min额定压力8bar储气罐1m3 供气分配网后配套每节拖车上初次过滤器 有 自动保压系统PID系统自动保压系统数量2套（其中一套为备用）二次通风风管直径Æ600mm二次风机有通风管储存装置

28、2个（DN1000风管,100m储量）有害气体检测系统便携式和固定式各一套O2、CO2、CH4、H2S等液压系统油箱容量4.5m3液压油矿物油VG46过滤功率 15kW电力系统初次电压10KV（-10%+10%） / 50 Hz二次电压230V/400V变压器数量箱式变压器1台变压器1000+800kVA 电气系统防护等级IP55功率因素（配备功率因素补偿器）CosØ=0.9高压电缆托架1个（不含电缆）消防灭火器数量18个控制和通讯可编程控制器PLC西门子S7-400显示器2个数据采集系统1套语音通讯 10部电话（含防爆声力电话）远程通讯方式光纤传输功率配置刀盘驱动系统750kW 刀

29、盘补油30kW超挖刀7.5kW刀盘先导泵7.5kW盾构推进系统90kW 管片拼装机55kW 辅助系统0kW（推进系统串联）注浆系统0kW（管片拼装系统串联）液压油过滤系统15kW 膨润土泵2×7.5KW主驱动润滑系统4kW 螺旋输送机200kW +15 kW循环水泵15kW泡沫系统9kW +1.1kW同步注浆（砂浆搅拌）约8kW 皮带输送机37kW 二次通风15kW 空压机2×37kW 电源插座及工地用电75kW 其他60kW合计约1450 kW4.2盾构机主要部件介绍4.2.1刀盘刀盘钢结构采用六圆柱辐条焊接而成，开口率约66%，强度、刚度满足本标段地质要求。圆柱形辐条设

30、计，在刀盘转动时，土体阻抗小，利于渣土流动。图4.2-1 刀盘示意图本工程所采用的刀具形式充分考虑了本标段的地质特点。配以中心鱼尾刀、切刀、贝壳刀。针对本区间地层DZ069盾构机上主要使用的刀具种类见表4.4-1所示。表4.4-1 刀具形式表鱼尾刀改变中心土体的切削及搅拌作用贝壳刀贝壳刀可对渣土进行剥离破碎，改善渣土的流动性。切刀提高刀盘刮削能力， 提高渣土快速进入土仓。4.2.2主驱动驱动系统采用地层适应性广泛且性能稳定的液压驱动系统，驱动功率配置高达750kW，能够适应复杂多变的地下施工，其标称扭矩可达5069kNm，脱困扭矩可达6083kNm，具有较高的扭矩储备，见图4.4-1主驱动扭矩

31、转速曲线图。图4.4-1 主驱动扭矩转速曲线图4.3适应性分析我项目部于2014年6月28日在地铁公司的组织下，邀请来自广州、深圳、西安等地的专家组成专家组，召开了ZTE6250型土压平衡盾构机的适应性、可靠性的评审会，经专家组认真评审，一致认为该盾构机适应于本工程施工需求。图4.3-1 盾构机适应性、可靠性评估专家评审意见表五、盾构施工重难点分析及应对措施5.1盾构始发及接收风险5.1.1始发及接收端头概述本区间隧道右线自李家村站始发至大唐芙蓉园站接收出井，共6次始发、6次接收，各始发、接收端头加固情况如下表：表5.1-1 各始发、接收端头井加固情况名称加固形式加固方法及范围李家村南端头始发

32、井素混凝土桩加固采用10001250mm、C20素混凝土桩+降水方式加固；加固范围区间隧道拱顶以上3m，区间隧道底部一下2m采用C20混凝土；隧道拱顶以上3m到原地面采用C10混凝土。后村站北端头井后村站南端头井大雁塔站北端头井f6暗挖区间接收井素混凝土墙厚1200mm、C20素混凝土墙+降水方式加固；在隧道二衬施工前进行施工，在盾构机始发及到达前进行降水、水位监测。f6暗挖区间始发井f7暗挖区间接收井f7暗挖区间始发井f8/f9暗挖区间接收井f8/f9暗挖区间始发井大雁塔站南端头井双重旋喷桩采用间距600x600mm，800mm双重旋喷桩进行加固；加固范围为宽12m，长8m；始发及到达前对端

33、头加固的进行钻芯取样，旋喷桩土体无侧限抗压强度不小于1.2MPa，渗透系数小于10-7cm/s大唐芙蓉园站接收井5.1.2风险点分析（1）盾构始发及到达前，及时的对地下水位进行监测，防止出现涌水涌泥等现象。5.1.3应对措施（1）盾构机在始发接收时，依据车站及暗挖区间现有的降水井对始发及接收端头井进行降水，井深设计深度为区间底以下10m，井间距8-12m，降水井成孔直径为800mm，井管直径为600mm，四周填筑100mm厚豆石，盾构始发及到达前1个月开始进行抽 排地下水。（2）待降水降至区间底以下1m后，盾构在始发前一周（或盾构到达前十环），沿洞门环向打设9个探水孔，检测端头降水效果，如探孔

34、内存在少量地下水，且单孔流量不超过30L/h，且无流沙、突泥等现象，可断定该端头地层稳定，具备始发或接收条件可进行洞门围护结构破除。如出现大量明流水或涌泥现象，则采取注浆加固等措施，水位探孔布置示意图。图5.1-1 水位探测孔示意图（3）盾构机距离洞门50m时进入到达段掘进段，掘进参数为：掘进速度15-25mm/min；推力800t以下；土压0.2-0.22；刀盘转速0.6r/min；注浆量6-7方。在距离洞门20m时调整同步注浆凝结时间，凝结时间控制在1.5-4h，到达前10环时进行洞内二次注浆，注浆压力控制在0.3-0.5MPa，及时形成止水环，阻断地下水流向盾构机刀盘。（4）在盾构到达前

35、十环时，安排专人对地面、掌子面情况进行监控，随时与监控室和盾构操作手保持联系，根据实际情况及时调整掘进参数。（5）盾构机接收前及时安装洞门密封装置并用钢丝绳将折页压板拉紧，使其尽量压紧帘布橡胶板，防止洞门泥土及浆液漏出。盾构机顶到接收井围护桩或素混凝土墙时用10#槽钢将管片拉紧，以防盾构机顶出掌子面后无阻力使管片松弛。5.2盾构区间下穿管线5.2.1下穿管线概况后李区间隧道里程YDK13+081.11YDK12+782.255段下穿沿雁塔路方向的排水管线，排水管直径为DN800mm、DN1200mm，材质为砼，埋深为3.35-4.38m，距右线区间中线0.8-2.65m，区间隧道拱顶埋深为10

36、.09-13.65m。5.2.2风险点分析盾构机穿越地下管线时对土体扰动过大，地下管线会发生隆起或沉降，使管线出现不均匀沉降，导致管线开裂。5.2.3应对措施（1）首先在沿管线方向埋设地面沉降监测点并读取初始值，在盾构机穿越该管线时每两小时进行一次监控量测，并及时将数据处理后反馈至总工及盾构队队长，以便及时调整掘进参数。 图5.2-1排水管线与地层位置关系（2）盾构机穿越前对设备进行一次全面的维修保养，确保盾构机在施工时设备的良好运转；（3）盾构机在掘进过程中推力保持稳定，匀速前进避免扰动周边土体。（4）盾构机通过时每环出土量人工进行计量，根据出土量及时调整同步注浆量；（5）盾构隧道成型后，及

37、时进行二次补浆，控制二次沉降。5.3盾构下穿南二环立交及大环河箱涵5.3.1下穿南二环立交及大环河概述在YDK12+288YDK12+362里程段，盾构隧道下穿南二环雁塔路立交。南二环雁塔路立交桥两侧为箱涵结构，区间线路中线距离东侧箱涵平距14.5m，距离西侧箱涵平距18.3m，隧道拱顶距离箱涵底部9.2m。在里程YDK12+298.49处下穿大环河排水砼箱涵箱涵截面为3.5x3.5m。5.3.2风险点分析盾构机在穿越南二环立交及大环河时，如果出土量过大可能造成结构出现不均匀沉降。5.3.3应对措施（1）加强地面监测，及时反馈测量信息，调整掘进参数。（2）盾构机在穿越该建筑物时加大同步注浆量，

38、并且将同步注浆凝结时间调至1-1.5h，通过注浆及时填充管片与土体之间的间隙，从而控制沉降。（3）盾构机穿越南二环立交及大大环河箱涵时，应提前对地面配套设施及盾构机进行全面的维修保养，使盾构机及配套设备保持正常的运行，确保盾构机通过南二环及大环河时各设备运行状态良好。 大环河箱涵图5.3-1 区间隧道穿越南二环立交桥示意图图5.3-2 南二环立交现状 图5.3-3大环河管涵与区间隧道关系图 图5.3-4大环河走向示意图5.4盾构下穿大雁塔北广场音乐喷泉5.4.1下穿音乐喷泉概述盾构区间在里程在YDK11+285-YDK11+454段下穿大雁塔广场音乐喷泉，共计下穿6榀音乐喷泉。音乐喷泉基础30

39、0mm厚的C25钢筋混凝土基础，地下水位埋深9.6-11.5m，喷泉基础底面至区间隧道拱顶距离16.3-18.7m。图5.4-1 区间位置与音乐喷泉位置关系5.4.2风险点分析盾构机在掘进过程中产生扰动，产生不均匀沉降，导致音乐喷泉基础下沉。图5.4-2 大雁塔北广场音乐喷泉与区间隧道埋深示意图 图5.4-3 音乐喷泉基础结构形式图5.4-4音乐喷泉现场实况图5.4.3应对措施（1）盾构机掘进至YDK11+454段时，提前对地面设备及盾构机进行保养维修，保证设备在穿越大雁塔北广场音乐喷泉时能够良好的运行。（2）掘进过程控制。应根据盾构穿越地层情况，设定适当的掘进参数并进行严格控制，其中主要包括

40、：刀盘低转速，严格控制每环出渣量（严禁超挖），以保持开挖掌子面的稳定、尽量减少对地层扰动和开挖过程中的地层损失。（3）盾构机掘进时加大对该段的同步注浆量，并且将同步注浆凝结时间进行调整，必要时进行二次补注浆，及时的将管片与土体间的间隙填充密实，防止沉降。5.5盾构下穿大唐芙蓉园地下停车场5.5.1下穿大唐芙蓉园地下停车场概况区间隧道在YDK9+950-YDK10+120里程段下穿大唐芙蓉园地下停车库，地下车库基础采用0.5m厚筏板基础,车库主体为框剪结构。 车库顶板高程为428.4m，基础底高程为423.0m。基础底面到隧道拱顶距离为2.7-6.25m，地下水位埋深5.7-6.38m。5.5.

41、2风险点分析盾构机下穿停车库，由于车库基础埋深距区间隧道拱顶较近，在掘进的过程中易产生扰动，导致车库基础不均匀沉降。 图5.5-1地下停车场平面示意图 图5.5-2 地下停车场现状图图5.5-3区间隧道与地下停车场位置图5.5.3应对措施（1）在地下停车场结构层布设监测点，盾构机通过时跟踪监测；（2）盾构机穿越前对设备进行一次全面的维修保养，确保盾构机在施工时设备运行正常；（3）盾构机通过地下停车场时，加大对该段的同步注浆量，并且将同步注浆凝结时间进行调整，必要时进行二次补注浆，及时的将管片与土体间的间隙填充密实，防止车库基础沉降。六、盾构施工方案6.1盾构施工工艺流程安装负环、盾构机负载调试

42、洞门破除安装托架盾构机组装与调试安装反力架、洞门密封盾构机始发与掘进盾构机到达、接收盾构机空推过站及过暗挖图6.1-1 盾构施工工艺流程图6.2 洞门凿除施工方案6.2.1凿除前准备洞门凿除前人工用风钻在洞门上、中、下三个部位分别打设3个水平探孔，监测土体地质情况及水位情况，单孔水流不超过30L/h时，可凿除洞门。（孔位见下图）。图6.2-1探水孔平面布置图6.2.2洞门凿除的方法洞门采用人工分三次凿除完成，凿除时按先上后下、先中间后两侧的顺序进行。第一次凿除围护桩身的60%，第二次凿除桩身的25%，第三次在盾构始发前完成剩余桩身15%凿除并割除钢筋。洞门凿除顺序详见下图：图6.2-2洞门凿除

43、分块示意图6.3托架安装 （1）始发托架安装前，根据隧道设计中心线、轨面标高及洞门复测，确定托架安装中心及高程。（2）盾构始发托架安装现场测量定位控制参数进行精确安装，始发托架与车站底板预埋钢板满焊。托架两侧采用H型钢进行支撑，接触点均进行可靠焊接，确保托架不发生位移。（3）盾构机与始发托架接触处焊接防扭块，以防止盾构机始发阶段由于盾构机刀盘受到土体的反力而发生盾体的滚动。（4）始发托架前端设置钢轨导台，钢导轨与始发托架钢轨对接，底部用型钢加钢板垫实。（5）盾构机在吊装至始发托架前再次对托架的中心线、高程及所有连接处进行检查验收，无误后进行盾体吊装。始发托架采用钢结构形式，长度9m，宽度为3.

44、689m。要求必须具有足够的强度、刚度、稳定性。始发托架如图6.3-1、6.3-2。图6.3-1 始发托架结构横断面示意图图6.3-2 始发托架平面图6.4盾构机组装、调试及验收6.4.1盾构机组装组装顺序：后配套台车下井组装连接桥下井组装螺旋输送机下井中盾吊装下井前盾吊装下井并与中盾组装刀盘吊装下井组装螺旋输送机组装管片拼装机吊装下井组装盾尾吊装下井与中盾组装后配套台车与盾体进行连接电气连接及调试。6.4.2空载调试主要调试内容：液压系统、润滑系统、冷却系统、配电系统、注浆系统，以及各种仪表的校正，并检查刀盘转动和操作室界面参数是否匹配。6.4.3负载调试检查盾构机各种管线及密封负载能力，是

45、盾构机各个工作系统和辅助系统达到满足正常生产要求的工作状态。在盾构试掘进时即为设备负载调试时间。6.5 反力架安装（1）利用垂线测量基准环的垂直度，并使基准环端面与始发托架中轴线垂直；同时，根据始发管片排版，确定反力架基准环面位置。（2）反力架精确定位完成后，分节进行安装；反力架立柱采用直径为609mm螺旋管进行加固，下横梁和上横梁采用H型钢进行加固。图6.5-1反力架示意图图6.5-2反力架支撑示意图6.6洞门密封装置安装洞口密封采用帘布橡胶、固定环板、折叶式压板密封。其施工分两步进行，第一步在始发端墙施工过程中，做好始发洞门预埋件的埋设工作，在埋设过程中预埋件必须与端墙结构钢筋连接在一起；

46、第二步在盾构正式始发之前，清理完洞口的渣土后及时安装洞口密封压板及橡胶帘布板。洞门密封装置见图6.6-1洞门密封示意图。 图6.6-1 洞门密封示意图6.7负环管片安装（1）盾构机始发时在反力架和零环管片之间安装7环负环管片（整环始发），零环管片深入到隧道内400-800mm，负环管片采用通缝拼装。（2）第一环负环管片拼装完成后，用油缸完成管片的后移。管片在后移过程中，控制好每组推进油缸的行程，保证每组推进油缸的行程差小于10mm。（3）管片脱出盾尾后，及时用型钢支撑架和木楔加固，并用钢丝绳将临时管片和始发托架箍紧，以保证在传递推力过程中管片不会失圆。负环安装示意图6.8盾构机始发与掘进6.8

47、.1盾构始发阶段（1）始发前在刀头和密封装置上涂抹黄油，避免刀盘上的刀具损害洞门密封装置。始发前在始发托架涂抹黄油，减少盾构推进阻力。（2）始发前对托架标高、中心轴线及反力架、基准环的端面进行再次检查，同时对盾构机姿态复测，复测无误开始掘进。（3）始发初始掘进时，在托架及盾构机上焊接相对的防扭转装置，为盾构机初始掘进提供反扭矩。（4）盾构机在托架上向前推进时，各组推进油缸保持同步。（5）初始掘进阶段盾构及掘进参数为：总推力小于800-1000t，刀盘扭矩小于300t.m，掘进速度小于20mm/min，土仓压力为0.06-0.11MPa，注浆压力为0.15-0.2MPa。（6）在盾尾完全进入洞内

48、后，调整洞门密封，注浆封堵洞门。洞门注浆封堵分三次完成，待下部初凝后，进行中部注浆。注浆过程中要准备好木楔、棉纱等物料，对漏浆的地方进行封堵。注浆压力控制在0.15MPa。（7）盾构机在推进前20m过程中，每环管片拼装完成后采用人工复测与导向系统进行比对，以便及时调整盾构机姿态。6.8.2盾构正常掘进（1）盾构正常掘进为始发100m后，盾构掘进过程中应采用分区操作掘进油缸来调整盾构机姿态，使盾构的掘进方向趋向隧道的设计中心线。在曲线段和变坡段，必要时利用盾构超挖刀进行局部超挖、在轴线允许偏差范围内提前进入曲线段掘进施工。（2）在曲线推进的情况下，应使盾构机轴线与设计曲线相割。（3）盾构机在调整

49、姿态时动作不宜过大。（4）当盾构机处于水平线路掘进时，宜使盾构保持稍向上的掘进状态，以防止盾构机因自重而产生的栽头现象。（5）正常掘进时，总推力控制在1200-1800t，刀盘扭矩280t.m，掘进速度30-60mm/min，土仓压力0.2-0.22MPa，注浆压力0.25-0.3MPa。（6）每环掘进完成后，人工对盾尾间隙进行量测、结合盾构机姿态选择管片类型。（7）盾构在掘进阶段按照设计及监测方案进行施工监测，根据监测结果及时调整掘进参数、指导盾构机施工。6.9盾构机接收到达（1）接收前10m掘进参数盾构机接收前，应慢速推进，刀盘转速及掘进推力均相应减小。推进速度应控制在1530mm/min

50、以内。推力控制在1200t左右。严格控制每环掘进出土量，严禁超挖。同步注浆提前10环，必须加大注浆量为，保证填充密实。严格控制盾构姿态，轴线水平和竖直偏差不得超过10mm，以确保盾构准确的进入接收托架。（2）当盾构机到达接收井位置时，必须安排值班人员在接收井值班，同时与操作室人员保持联系。（3）洞门磨除后，盾构应尽快连续推进和拼装管片，确保管片环间推力并尽量缩短盾构出洞时间，减少水和土体的流失，在此期间二次注浆继续注入，如果浆液流失严重则停止注浆，待盾构机盾尾完全脱出后对洞门进行封闭并对未注浆的管片进行二次补注浆。（4）盾构接收前后，应将衬砌管片用10#的角钢拉紧，并多次拧紧管片纵向螺栓与环向

51、螺栓，防止洞口衬砌环缝松驰、张开并造成漏水。（5）到达吊出井前50m要进行导线和高程测量多次复测，并报监理、业主审核，同时应对到站洞门进行测量，以精确确定其位置（6）到达接收洞门井前10m时要根据地表沉降结果确定掘进参数，调整盾构机姿态，以确保端头的稳定和防止地层坍塌。（7）到达接收井前10m时注浆材料配合比及注浆量要进行调整，必要时可通过盾体后方的管片进行二次注浆，以防涌水、涌泥而引起地层坍塌。（8）安设好接收托架并固定，盾构机刀盘出洞后立即做好洞圈的封堵工作。（9）盾构机完全到达接收托架上后立即对洞门进行封堵。6.10盾构空推过站及空推过暗挖区间李家村站-大唐芙蓉园站区间，2次过站（后村站

52、、大雁塔北站）、3次过暗挖区间（f6暗挖区间、f7暗挖区间、f8/f9暗挖区间）。6.10.1盾构机过站李家村站-大唐芙蓉园站盾构区间共计过站两次，即后村站196.1m，大雁塔北站198.961m。6.10.1.1盾构推进前的准备（1）过站小车的准备过站小车是由接收托架改造而成。具体要求为：在接收托架底焊接一块25mm的钢板。接收托架端头两侧加焊推进油缸延长臂。接收托架四面用挡块和钢支撑固定，防止在盾构机接收时，接收托架移动。（2）车站底板的准备工作在盾构机到站前由测量班组织人员对车站接收井底板进行测量，确定车站底板的实际标高，并根据实际标高对接收井底板进行找平处理，安装接收托架并固定牢固，待

53、盾构机上接收托架后进行平移。在车站底板上进行找平处理和铺设钢板，为盾构机过站提供平整且强度足够的平移面。为便于钢板的移动，需在车站南端安设一台卷扬机，在盾构机到站之前要进行车站内卷扬机的安装固定工作，盾构机平移过站如图6.10-1 6.10-3。图6.10-1 盾构机接收后的平移示意图图6.10-2 盾构机接收后平移至车站中线图6.10-3盾构机过站示意图（3）盾构机固定盾构机接收后，需将盾构机与始接受托架焊接成一个整体。（4）盾构平移和推进准备在盾构机平移及过站时在接收托架下部钢板上涂抹黄油，减小磨阻。为保证盾构机的顺利推进，在过站钢板上安装推进反力座，同时准备两个推进油缸，便于过站过程中调向。（5）盾构主机与后备套分离在盾构机上接收托架后，将主机与后备套之间各种管线拆开并提前做好各种管线的标识。6.10.1.2盾构主机过站（1）盾构机平移前期准备工作做好后，待盾构