始发试掘进施工方案-1

1、盾构机始发试掘进施工方案盾构机始发试掘进施工方案中铁十三局集团广州地铁项目经理部中铁十三局集团广州地铁项目经理部20042004年年6 6月月9 9日日一、始发试掘进阶段的时间安排盾构机组装时间安排：计划7月26日进行基面处理，托架固定，27日始发井底板铺设钢轨，右线盾构机在7月28日开始组装调试作业，时间为15天，组装调试完成后开始试掘进.起点工期：中三区至中一区支架拆除，场地清理完成。结束标志：负环管片拆除完毕，完成正式掘进前的换装工作。如：托架、反力架拆除、洞内排水通风达到正常状态，场地布置、出土、材料下井按正常施工阶段的计划进行。二、始发的作业内容1 1、始发作业流程：、始发作业流程：

2、始发端头加固安装盾构机始发托架盾构机组装、安装反力架，盾构机子系统调试拼装-7环环管片、盾构机整机试运转拆除外层钢筋，盾构机贯入作业面、拼装负环管片盾尾通过始发洞口、 管背回填注浆安装洞门密封盾构机掘进50米，在始发井内安装道岔盾构机试掘进100米完成后，拆除负环管片、换装完成准备正式掘进始发准备试掘进破除洞门安装洞门密封始发端洞门第一层钢筋及混凝土破除2、端头加固、水平探孔及袖阀注浆、端头加固、水平探孔及袖阀注浆端头采用搅拌桩加固，已完成。端头采用搅拌桩加固，已完成。连续墙与端头加固搅拌桩之间尚有连续墙与端头加固搅拌桩之间尚有15cm15cm间隙没有加固间隙没有加固，为防止盾构机始发时此段地

3、层发生过大的沉降，从而对盾机顺利贯入岩层产生影响。并近一步准确判断始发端头的岩层判断始发端头的岩层情况，以及探明连续墙后地下水的情况探明连续墙后地下水的情况。盾构机下井组装前在量测好的隧道洞身5个位置打5 5个直径为个直径为60mm60mm的水平地质钻孔，钻孔深的水平地质钻孔，钻孔深4m4m。取钻孔岩芯分析，如果岩芯反映出的岩层破碎情况比较严重，则在端头采用袖阀管注浆的方式来进行加固。钻孔布置图、袖阀管布置如下图所示： 6280mm6620mm6 0 m m0.080.8146.6214.4815.210.880.880.156.624.00袖阀管注浆施工工序袖阀管注浆施工工序 1、钻孔 孔径

4、为孔径为85mm85mm，钻孔垂直度误差小于，钻孔垂直度误差小于1%1%。采用泥浆护壁。 2、插入袖阀管 袖阀管采用内径内径50mm50mm的塑料管，每隔的塑料管，每隔50cm50cm钻一组射浆孔钻一组射浆孔，外包橡皮套，插入钻孔，管端封闭，管内充满水下管。 3、浇注套壳料 套壳料为泥浆，要求收缩性小，脆性较高，早期强度高。套壳料的作用是封闭袖阀管与钻孔壁之间的环状空间，防止灌浆时浆液流窜，套壳在规定的灌浆段范围内受到破碎而开环，逼使灌浆浆液在一个灌浆段范围内进入地层。 4、灌浆 待套壳料只有一定强度后，在袖阀管内放入带双塞的灌浆芯管进行分段灌浆。采用 水泥单浆液，水灰比水灰比1.051.05

5、。每段注浆时，首先加大压力使浆液顶开橡皮管，挤破套壳料，即开环，然后浆液在进入地层。 灌浆初期，可先凭经验预估的压力灌浆，然后根据吸浆情况以及对地表的观察，视有无冒浆或抬动变形情况，再做压力调整。灌浆的施工机具采用专用灌浆泵。3、始发托架的安装、始发托架的安装安装工具：托架重10.33吨，采用40吨吊机吊装。整体吊装下井。整体吊装下井。 安装关键：托架中心线定位准确，由测量班完成。（初次位置大致准确即可，为（初次位置大致准确即可，为便于台车组装，上铺管片铺管片上铺钢枕、钢轨）便于台车组装，上铺管片铺管片上铺钢枕、钢轨）盾构机组装完成后进行托架的精确定位,定位后在井底采用型钢和利用四周井壁将托架

6、支撑，焊接定位后开始在托架上组装盾体。（为满足盾构机始发方向的准为满足盾构机始发方向的准确，二次定位要求精度高确，二次定位要求精度高） 始发托架侧视图始发托架侧视图盾构机组装调试的时间盾构机组装调试的时间盾构机组装在始发井中一区、中二区、中三区支架拆除完毕、底板场地清理完成、地面场地清理完成后进行。分区图分区图盾构机组装时间计划：计划7月26日进行基面处理、托架安装作业，27日始发井底板铺设钢轨，第一台盾构机在7月28日开始组装调试，计划时间为15天，组装调试完成后开始试掘进。组装前的安全质量教育及组装培训组装前的安全质量教育及组装培训 安全质量教育及组装培训工作由吉原公司组织，项目部所有参加

7、组装工作的员工参加。 盾构机组装时的工作重点为：学习并掌握盾构机的结构组成、组装方法，掌握盾构机组装的质量控制要点，做好组装的质量控制,学习盾构机的调试方法。 维修班参与组装、实践学习盾构机组装方法。 洞内施工人员现场学习盾构机的结构组成及盾构机各系统的工作原理，吉原公司及机电部相关人员进行现场讲解。盾构机组装盾构机组装 托架安装托架安装及及轨道铺设轨道铺设 场地布置场地布置 组装顺序组装顺序 组装工具组装工具 临时材料临时材料 盾构机的调试的工作重点盾构机的调试的工作重点 其他事项其他事项轨道铺设说明轨道铺设说明 返回返回铺轨作业安排在始发井中一区井下场地清理完毕后进行，预计2004年7月2

8、7日完成,轨道铺设里程至YDK16+144.45，铺轨结束后开始组装盾构机.为便于反力架的安装，轨道在在反力架安装位置后段留接头。步骤: 安装始发托架，托架前端距离始发段内衬墙1000mm托架中心线与隧道中心线在水平面上的投影重合； 在托架后端与A2区底板之间空隙搭枕木垛，最上层枕木做轨枕，其高度至预计轨道底面标高； 在始发托架上安放管片（标准环的A1,A2,A3块），管片放平后在其上铺设钢枕及钢轨； 在A2区轨道偏移位置预埋件上焊接钢轨固定螺栓，安装固定钢轨。轨道偏移固定点见坐标见附图附图； 在B区安装盾构机台车及列车行走轨，台车行走轨轨距2490mm，列车行走轨轨距762mm，轨道中心线距

9、离始发井主体结构内衬墙2500mm。轨面标高为：-11.607，轨底垫钢板，用于固定。劳动力组织：安装托架完成后，计划安排2组每组20人两班导作业，计划在24小时内完成轨道铺设。铺设轨道作业机具： 交流电焊机 2台; 扳手 4把； 大撬棍 4根。轨道偏移布置图 返回右线始发轨道偏移布置方案 X Y X Y X Y X YA0 1.903 -0.003 B0 3.604 -0.108 C0 6.403 -0.192 D0 8.195 -0.273A1 1.864 -1.275 B1 3.530 -1.351 C1 6.329 -1.435 D1 8.158 -1.517A2 1.890 -0.4

10、45 B2 3.572 -0.522 C2 6.378 -0.606 D2 8.183 -0.688A3 1.917 0.385 B3 3.629 0.306 C3 6.428 0.222 D3 8.208 0.142A4 1.943 1.214 B4 3.679 1.135 C4 6.478 1.051 D4 8.233 0.9721、以上坐标为各点相对于点的相对坐标；2、数据单位为米。轨道偏移起点界限轨道偏移终点界限反力架内衬墙内侧危险点台车行走钢轨列车行走钢轨盾体反力架高程示意图盾体反力架高程示意图 右线右线 返回盾 构 始 发 盾 体 及 反 力 架 高 程 控 制 示 意 图 （ 右

11、 线 ）反 力 架YDK16+179.3YDK16+181.8-12.766-12.796盾 尾YDK16+185.8YDK16+192.4YDK16+189.8盾 构 入 洞 点-12.844-12.893-12.924盾 体 中 心3.361.615盾 首刀 盘 中 心 线轨 面 线说 明 :图 中 所 有 高 程 、 尺 寸 单 位 均 为 m 高 程 值 指 的 是 托 架 底 标 高盾构机组装时托架安装图盾构机组装时托架安装图 返回返回始发托架钢枕管片托架上安装管片铺设钢轨示意图盾构机组装盾构机组装场地布置场地布置 右线盾构机先组装 南端头组装场地布置见右图 返回返回盾构机的组装盾构

12、机的组装 组装调试作业分以下三步完成组装调试作业分以下三步完成 第一步第一步：在中三、中二、中一区支架拆除、始发井底板及地面场地清理完成后安装始发托架、铺设钢轨,然后组装二号、一号台车、连接前及盾体部分。 第二步第二步：始发井主体结构完成后，从C区吊装孔下吊其余台车，完成盾构机组装工作。 第三步第三步：盾构机组装完成后调试盾构机。盾构机的组装盾构机的组装 吊装顺序吊装顺序: 二号台车一号台车 管片车（皮带，接土装置等）连接桥龙门架连接轿管片输送车（两辆）螺旋输送机中盾前盾(人闸) 刀盘（旋转街头）管片拼装机（含行走架）盾尾三号台车四号台车五号台车 吊装方法吊装方法:二号台车 1.台车运至现场后

13、，放置在预先准备好的木方支撑台上，利用导链、风动扳手将行走轮安装在台车底部，安装台车顶部皮带机架及其它附属装置。向液压站油箱中加注液压油。 2.在台车上部的四个吊耳穿挂好钢丝绳，吊机提升台车放至井下台车行走轨上。 3.割除台车两侧平台支撑梁，通过定滑轮用吊机牵引把2号台车拖至中三区。一号台车 按照上述二号台车的吊装方法，吊装一号台车。学习掌握要点：行走轮的安装，台车的牵引，台车附属装置的安装。学习掌握要点：行走轮的安装，台车的牵引，台车附属装置的安装。盾构机的组装盾构机的组装连接桥连接桥 一号台车停在距A2区前端墙2.5m左右 将连接桥前端龙门架吊装至始发托架上方铺设的轨道上，用来支撑连接桥前

14、端。 连接桥上部穿挂好钢丝绳，根据提升连接桥需要的倾斜角度来定钢丝绳的长 短，将连接桥倾斜吊放到井下。 安装连接桥与一号台车的连接销。 安装连接桥上的皮带机架，连接一号台车与连接桥的管片吊机轨道。 采用定滑轮利用吊机牵引一号台车和连接桥与2号台车连接。螺旋输送机螺旋输送机 250T与90T吊机配合将螺旋输送机吊装下井放在管片车上，推入连接桥中间区域。 学习掌握要点：连接桥与一号台车的连接方法，管片吊运小车行走轨连学习掌握要点：连接桥与一号台车的连接方法，管片吊运小车行走轨连接，皮带机架的安装。接，皮带机架的安装。盾购机的组装盾购机的组装 盾体的组装盾体的组装 后配套和螺旋输送机下井完毕后，拆除

15、始发托架上的行走轨线，将始发托架精确定位后，在始发台滑轨上涂抹黄油，然后进行主机组装。中体中体 中体运至现场后进行清洗及维护，完成后用一台250T履带吊机与一台90T 汽车吊机将中体在地面翻转后，把10号和20号推进油缸侧的两长吊耳拆掉。250T履带吊机将中体吊至竖井，吊机吊臂向井口右侧偏摆，将中体置于始发台上。启动辅助泵站，用2 个85 T油缸将中体往后平移约3m，以保证前体下井吊装空间。前体前体 清洗干净连接面上防锈油脂；用一台250T履带吊机与一台90T汽车吊机将前体翻转后，拆除连接面的四个吊耳；利用盾体上的焊接吊耳使用250T履带吊机将前体吊至竖井，吊臂向井口右侧偏摆，将前体置于始发台

16、上。启动辅助泵站，用2 个85T油缸将前体往后平移与中体连接，安装连接面的O形圈、涂抹密封胶，将前提与中体的连接螺栓安装到位，用液压扭力扳手按扭矩要求紧固螺栓。启动辅助泵站，用2个85T油缸将前体中体一起往后平移约2m，以便保证刀盘的吊装空间。 学习掌握要点：密封的安装、前中盾的对位连接、连接螺栓紧固方法及扭矩学习掌握要点：密封的安装、前中盾的对位连接、连接螺栓紧固方法及扭矩控制。控制。盾构机的组装盾构机的组装刀盘的吊装刀盘的吊装清洗干净连接面上防锈油脂；用一台250T履带吊机与一台90T汽车吊机将刀盘翻转后，拆除连接面上的四个吊耳；250T履带吊机将刀盘吊至竖井，吊臂向井口右侧偏摆，将刀盘靠

17、近前体。刀盘与前体连接销柱、O形圈均安装好（在前体上）；250T履带吊机稍微将刀盘提起，接近前体，刀盘下部用2个10T倒链拉住，使刀盘与前体连接面对接；连接螺栓安装到位，并按扭矩要求紧固螺栓。螺栓紧固：首先用拉伸预紧扳手把M42325螺栓按对称顺序紧固，再用液压扭力扳手从前体内部紧固M42185螺栓。把旋转接头上泡沫管与刀盘上泡沫管连接好。在紧固螺栓和安装旋转接头时，把刀盘上吊耳割除，耐磨条焊接好。学习掌握要点：密封的安装，刀盘与前体的对位连接，螺栓的安装和紧固，学习掌握要点：密封的安装，刀盘与前体的对位连接，螺栓的安装和紧固，紧固扭矩控制。紧固扭矩控制。盾构机的组装盾构机的组装管片拼装机管片

18、拼装机启动辅助泵站，用2个85T油缸将主机部分往预留洞内推进1000mm。清洗连接面上防锈油，同时清洗中体安装面上防锈油；吊机吊起拼装机梁与中体连接，并按扭矩要求紧固螺栓；同时管片拼装机拆除包装，清洗滑轮上的油脂。 250T履带吊机与90T汽车吊机配合翻转管片拼装机，割除拼装机支撑架。在拼装机顶部吊耳穿挂好钢丝绳，250T履带机将拼装机吊至井下，使滑轮装进拼装机梁上的滑道内；用倒链把拼装机往里拉进，使平移油缸与中体上连接耳朵连接到位。拼装机梁端头安装到位，螺栓按扭矩要求紧固。用吊机把拼装机两侧平台吊至井下进行安装到位。学习掌握的要点：拼装机与中体门架的对位连接，拼装机体与拼装机梁的对位安学习掌

19、握的要点：拼装机与中体门架的对位连接，拼装机体与拼装机梁的对位安装。纵向移动油缸的安装。装。纵向移动油缸的安装。盾构机的组装盾构机的组装 盾尾清洗连接面上防锈油脂，250T履带吊机与90T汽车吊机翻转盾尾，下部垫方木；再用250T履带吊机起吊盾尾靠竖井左侧放至井下，往站体内靠，偏转盾尾，然后套进中体连接处，在盾尾壳体两侧焊接三角支座；启动泵站，用2个85T油缸把盾尾顶进中体使之到位。安装盾尾内部14 个铰接油缸，同时割除底部翻转吊耳。铰接密封和密封压块的安装与管路连接同时进行。学习掌握要点：防盾尾变形支架的安装结构，铰接环面清洁，铰接密学习掌握要点：防盾尾变形支架的安装结构，铰接环面清洁，铰接

20、密封的安装方法，中盾与尾盾之间铰接油缸的安装。封的安装方法，中盾与尾盾之间铰接油缸的安装。盾构机的组装盾构机的组装反力架反力架盾构始发反力架为拼装式全圆钢架结构，以确保足够钢性。反力架分2部分吊装下井，上半部分重13.260吨，下半部分重9.94吨。反力架安装里程、高程示意图。 反力架两侧立柱、下部横梁、负钢环片下部分由吊机吊装下井；按负环片拼装要求安装反力架。螺旋输送机安装到位后，再把反力架上部横梁、负钢环片上部分安装到位，调试定位。反力架安装时，首先测量在反力架位置起始里程断面的中心线，并刻划在始发井中板和侧墙上，以便反力架中心定位，反力架中心随始发托架抬高而同时抬高。定位的关键是反力架紧

21、靠负环管片的定位平面与此处的隧道轴线垂直。反力架底部的横梁和立柱下端，采用钢支撑块支顶在后面1000mm的底部台阶处，上部与始发井结构中板200mm的间隙用钢支撑块支撑，位置确定之后，再焊接固定后部斜撑。学习掌握要点：反力架吊装固定方法。学习掌握要点：反力架吊装固定方法。盾构机的组装盾构机的组装螺旋输送机螺旋输送机延伸铺设轨道至盾尾内部，清洗连接处防锈油脂，螺旋输送机与管片车底盘一起推进盾壳内。螺旋输送机前端用3个10吨倒链拉起，使螺旋输送机前端通过管片拼装机中空插到中体内部。前端更换倒链及吊耳位置，后部用吊机起吊，缓缓地把螺旋输送机送进去；前端在中体处更换倒链，后端在盾尾内及中体后部吊耳更换

22、倒链，直到安装到位。连接处密封要装进，螺栓按扭矩要求紧固，紧固力矩为2000NM；中体与螺旋输送机用连接杆吊起固定好。学习掌握要点：螺旋机前端密封的安装，螺旋输送机的对位安装方法，连学习掌握要点：螺旋机前端密封的安装，螺旋输送机的对位安装方法，连接螺栓的紧固。接螺栓的紧固。盾构机的组装盾构机的组装连接主机与后配套台车连接主机与后配套台车拖走管片车，拆除盾尾内轨线。启动泵站，用2个85吨油缸在始发台上定推主机后移至可用管片拼装机安装第一环负环管片位置。用导链牵引后配套台车前移至能和主机连接的位置，把两拖拉油缸连接销穿好；割除连接桥与行走轨间的支撑架。以上工作完成后进行电气系统、各类管线的连接作业

23、。待始发井主体结构施工完成、场地清理完成后，陆续组装3、4、5号台 车并连接相应管线，盾构机组装全部完成后开始盾构机的调试工作。学习掌握要点：后配套设备的牵引，连接桥和拼装机架连接油缸的安装。学习掌握要点：后配套设备的牵引，连接桥和拼装机架连接油缸的安装。返回盾构机各系统调试时的工作重点盾构机各系统调试时的工作重点 掌握盾构机个系统调试的先后顺序掌握盾构机个系统调试的先后顺序初步掌握盾构机个系统调试的方法初步掌握盾构机个系统调试的方法记录调试过程中出现的问题及其解决方法记录调试过程中出现的问题及其解决方法熟悉掌握盾构机调试时的工具熟悉掌握盾构机调试时的工具记录盾构机调试完成后的各项技术参数记录

24、盾构机调试完成后的各项技术参数 返回中板结构混凝土施工分区示意图中板结构混凝土施工分区示意图 返回返回其他事项其他事项 返回返回为培养换刀作业人员，在盾构机下井组装完成后，安排刀具拆装作业培训，现场讲解各种刀具的拆装工艺，并动手操作，做到所有作业人员都熟悉各种刀具的检查、拆装作业内容和技术要点。在盾构机组装调试完成后，进行人闸加压试验，检验换刀作业人员的适应情况，选出可带压作业人员和人闸管理员，熟练掌握人闸加压操作规程。卷扬机的安装在主体结构施工完成后剩余台车安装前进行,用于台车的牵引就位和始发段运输列车的牵引.组装工具 返回 序号 名 称 型号 规格 单位 数量 备 注1 液压扭力扳手 把

25、1 用于紧固螺栓 2 液压泵站（1） 台 1 供液压扳手使用3 拉伸预紧扳手 把 1 用于紧固刀盘螺栓4 液压泵站（2） 台 1 供拉伸预紧扳手使用5 氧气乙炔割具 套 26 千斤顶 台 27 推进油缸 85T 根 2 用于推动主机等8 液压泵站（3） 台 1 供推进油缸使用9 大撬棍 根 8 作辅助用10 小撬棍 根 8 作辅助用11 倒链 2T 个 212 倒链 5T 个 213 倒链 10T 个 614 电焊机 台 2 包括面罩、电焊手套等15 空压机 台 1 包括连接软管30米16 重型风动扳手 把 2 包括套筒1套17 卧式千斤顶 1T或1.5T 台 1 装铰接密封用18 砂轮机 把

26、 2 包括砂轮片若干块 19 插线板 套 320 注脂管路 套 121 活动人梯 架 222 液压工工具 套 123 电工工具 套 124 加油机 套 1临时材料计划 返回返回材 料 名 称 型 号（备注） 数 量干粉灭火器 5 氧气 若干 乙炔 若干焊条 若干油盆、油桶 各两个枕木 30根工字钢20a或175H钢 20m20mm或10mm钢板 若干电缆、电源插座若干毛巾 用于清洁安装面 30条棉纱 用于清洁安装面 20斤煤油 用于清洁安装面 30升绸布 用于清洁油管 5米清洁剂 干性清洁剂 5箱始发洞门凿除始发洞门凿除人工分块凿除洞口连续墙的钢筋砼人工分块凿除洞口连续墙的钢筋砼 洞门凿除分为

27、两步。第一步：凿除外层钢筋砼，直至留下最后一层钢筋，凿除厚度约为700mm。凿除范围和分块方法按下图所示。凿除方法是先凿竖向和横向4道沟槽，再凿环向沟槽，分块沟槽宽度约为180mm。凿除顺序按分块编号顺序，从上往下顺序凿除。计划安排6名工人，从盾构机主体组装之时开始凿除，在15天内完成凿除任务。第二步：剩余部分钢筋砼凿除时间定在盾构机掘进之前，凿除时加大人力投入，迅速破除洞门，确保盾构机安全进入。值得注意的是，凿除时要在自我观察洞口土体稳定状态的同时，还要经常与土体稳定监测组和地面沉降监测组信息沟通，确保安全。还应准备一些3米长的方木和20#槽钢及砼喷射机等。必要时采用方木和槽钢以盾构刀盘为支

28、撑基面，支撑前方被凿除的分块立面保持工作面稳定。当遇有漏水和不稳定地层时，采用喷砼封闭支护即可。工作平台采用脚手架和木板搭接方式，靠始发井内侧用安全网屏蔽碎屑，保证作业面的施工安全。当盾构机具备始发条件时，将最后一层钢筋切除，盾构机迅速推进。 洞门连续墙凿除分块示意图洞门连续墙凿除分块示意图混 凝 土 凿 除 部 分4.10 4.10 始发阶段、正式掘进阶段场地布置图始发阶段、正式掘进阶段场地布置图 洞内管线、走道板、轨道布置图洞内管线、走道板、轨道布置图5 5 盾构机盾构机100100米试掘进米试掘进 5.1.15.1.1右始发试掘进阶段地质纵断面图右始发试掘进阶段地质纵断面图5.1.25.

29、1.2左线始发阶段地质纵断面图左线始发阶段地质纵断面图5.1.35.1.3始发阶段刀具布置图始发阶段刀具布置图 刀盘安装31把17“单刃滚刀，4把双刃滚刀，64把正面切刀，8把边刮刀，1把超挖刀。 为保证盾构机进入地层后所有滚刀能够灵活转动不被偏磨从而使盾构机在和地层中顺利破岩掘进，在始发掘进前检查滚刀的转动情况， 确保所有滚刀可以人力扳转，不能人力扳转的滚刀预以替换，在换刀培训时进行。5.1.45.1.4刀具的运行轨迹图刀具的运行轨迹图 5.15.1地质条件分析及道具布置地质条件分析及道具布置5.2 100米试掘进段的工程重难点分析米试掘进段的工程重难点分析100米试掘进段除了一般盾构工程的

30、始发难点之外，根据该段的平、纵断面图分析，左右线在刚进入洞口就进入广三断裂带，这给盾构开挖面稳定、掘进方向控制、衬砌注浆管理、管片拼装等方面带来特殊困难，此其一。其二是左线100米试掘进结束之前，盾构机进入下硬9z、和上软7z复合底层，给盾构机下坡掘进带来难度。现结合上述工程难点，将100米试掘进段的掘进和管理措施分述于后。 5.2.1始发掘进过广三断裂带的工程管理措施始发掘进过广三断裂带的工程管理措施 始发段的地层预加固。 地层预加固和稳定情况检查。 在盾构机掘进的施工管理方面，紧密结合寻求开挖面稳定、掘进姿态控制、衬砌管片安装、管背同步注浆的管理目的，进行全过程的动态管理。主要内容如下：开

31、挖面稳定管理 1、设置并保持开挖面稳定的土仓压力。2、土体改良措施3、保证进排土量的动态平衡。4、合理设定掘进参数，推力、转速、速度、和扭矩盾构机姿态控制 盾构机刀盘及盾尾的位移，中铰转角、俯仰、水平和滚动转角，超挖量和蛇形量的控制等。衬砌管片安装 1、正确选用管片和管片拼装位置。2、管片防水胶条的检查和破损情况检查。 3、拼装质量控制。管背同步注浆管理 1、正确选用注浆配比及特性。2、注浆压力管理。3、注浆量的控制。4、注浆管路畅通。5、管背空隙物探。 始发掘进时的开挖面稳定管理要点始发掘进时的开挖面稳定管理要点始发时盾构机是在被加固的岩层中掘进，岩层具有一定的自稳能力，而且盾构机的掘进参数

32、、推力、扭矩等受托架和反力架限制，因此始发段的土体稳定主要由刀盘面板面积的75%及1/2-2/3土仓渣土支撑、采用半敞开式掘进。土仓压力与地层变测量反复对照设定，或者采用停止掘进时密闭土仓内的土压力为基础，设定土仓内的平衡土压值。在刀盘面板上喷注泡沫以减小破岩摩擦及土仓内渣土与刀盘、土仓壁的摩擦，可减小刀盘的驱动力矩。始发时刀盘接触工作面初期，停止螺旋输送机排土，通过观察土仓装有2/3渣土时，逐步启动螺旋输送机，打开出土闸门排土，在掘进过程中不断将实际出土量与理论出土量进行比较，是土压管理的重要措施。如遇断裂隙水较多时，若清水涌来，以卸压排放为主；如遇水中带泥含沙可将土仓渣土量增加至4/5满仓

33、，并在土仓顶部加气止水掘进通过，若洞口密封泄气严重立即停止加气作业，并采用满仓掘进。总推力最大按8000kn慎用。 始发段盾构机姿态控制始发段盾构机姿态控制始发掘进前人工复测一次盾构机在始发托架上的正确位置，并与盾构机VMT系统测量的位置相互校准后方可始发掘进，在始发阶段应进行多次反复校准测量。检查盾构机托架的稳固情况，检查防止盾构机低头的部件是否安装牢固和位置得当，查验盾尾外壳上的防扭转装置是否焊接牢固。保持盾构机4组推力油缸均衡出力，确保刀盘中心和盾尾中心的位移在允许的范围内，在始发掘进阶段尽量少采用纠偏掘进措施。 始发掘进时的衬砌管片安装始发掘进时的衬砌管片安装始发掘进时的衬砌管片安装的

34、关键是各负环管片的安装，经验证明，负环管片的稳定直接影响盾构机出力，前面已经详细叙述了保证负环管片安装稳定牢固的三项措施。管片的正确选型和拼装位置的正确是纠正盾构机蛇形，减小盾构机推力的重要环节。充分利用管片预先排版设计和盾构蛇形的具体情况，进行管片预选工作。严禁不合格和破损管片下井拼装。 始发时管片背后的同步注浆管理。始发时管片背后的同步注浆管理。 同步注浆的目的是迅速且可靠填满管片背后的空隙，防止围岩松弛和坍塌造成的地表下沉。首先是选择注入的浆液性质和配比。在始发段采用能在富水地层中使用的浆液，初凝时间在7小时左右。当盾尾进入洞口后，立即启动同步注浆系统进行管片背后注浆，开始阶段的注浆压力

35、以填满管背间隙并在0环管片顶部缝隙中有浆液流出即可。随着管片环数的增加，注浆压力可按掘进里程处水土压力的1.1倍设置。在土压平衡施工地段，盾尾注浆压力应略大于土仓中设定的压力值。注浆量由压力和保压时间确定。 始发掘进阶段的主要技术参数始发掘进阶段的主要技术参数参照断面的水土压力计算结果，设置始发掘进阶段的主要技术参数如下： 盾构推力 刀盘转速推进速度扭矩土仓压力刀盘驱动功率50007000kn 1.52 rmin 7.5-16 mmmin 1000knm 0.5bar 157209kw 始发掘进时的注意事项始发掘进时的注意事项始发托架在经过盾构机在其上部安装调试之后，最后确定的盾构机方向是否正

36、确，否则应进行托架和盾构机的方向适当调整并固定托架之后，方能始发推进。细致检查洞口连续墙上被切除的每个钢筋头，都不得侵入刀盘旋转空间。 反力架圆环平面必须与隧道轴线垂直，在与管片端面接触时，应是无间隙面接触，禁止局部加垫。刀盘经过洞口止水胶环，一定要保持止水胶板和压板的正确位置，不损坏止水装置，在洞口内的2-3环管背填充注浆时，不许增大压力，只许填满间隙，待0环顶部空隙有浆液流出即可。由于盾构机和始发设施处于不稳定的状态下，承受重大负荷，在始发推进初期，刀盘未接近工作面时禁止启动刀盘旋转。整个过程中派专人把守观察，发现异常立刻停止掘进，并进行处理。5.2.2 5.2.2 盾构在上软下硬端面的掘

37、进和施工管理盾构在上软下硬端面的掘进和施工管理100米试掘进结束前的断面上出现上软下硬的混合岩层，盾构机掘进过程中极易发生沿地层分界坡面向上爬行，而此段纵坡又是27.75的下坡，为确保盾构机在正确方向上掘进，制定以下施工措施和管理要点。 由于此段地层比较稳定，提前做好检查和更换刀盘滚刀，将磨损严重的边缘滚刀换成新刀。 在稳定的地层中，采用半敞开式加气模式掘进，使盾构机较轻松的纠正姿态。 利用中间铰接千斤顶上半部推出，将盾构头部适当降低，增加盾构机向下掘进的力，克服上仰趋势。 在盾构机推进操作上，通过液压系统提高盾构机上部油缸的油压和推进速度，降低下部油缸的油压和推进速度，达到防止上仰掘进的目的

38、。 利用超挖刀先行切割开挖面下部岩体，使盾构机在重力作用下，产生向下掘进趋势而克服上爬姿态。 必要时安装转弯管片，增大向下推进的控制能力。 加强施工过程中隧道轴线的人工复测并与VMT核实的同时，对管背回填注浆后的隧道轴线稳定情况进行测量、评估，以便及时反馈信息，指导盾构机掘进方向控制和注浆参数的修改。 在大下坡掘进时，强大推力作用在盾尾管片上有一个分力使管片在未初凝的浆液中有上浮的趋势，尤其在快速掘进和管背浆液初凝时间长的情况下容易发生。在掘进过程中加强观测，及时处理。 5.35.3出土和管片的吊运出土和管片的吊运5.3.1刚开始始发掘进时，由于始发井尺寸的限制，运输线路上保留一台管片车，在管

39、片车上放二个土斗，由卷扬机牵引管片车前后移动，出土位置在C区。出完土后再用该管片车运输管片，装车位置也是在C区。在轨道旁边加设两条轨道，用于临时停放浆液车，当盾构机需要浆液时，把管片车由与浆液车的位置互调进行浆液的运送。5.3.2当最后一节台车通过出土口（15m）后，在出土口的前方铺设临时道岔，由两组列车进行出土和运管片，出土和吊管片的位置在出土口。列车编组列车编组 列车一：1辆电瓶车+1辆浆液车+3辆管片车。列车二：1辆电瓶车+3辆渣土车。见图。5.3.3盾构机始掘进到100米后进行始发井各设施换装，铺设道岔。按正常施工计划编排列车编组。 图图5-5管片车和土斗管片车和土斗木块土斗二土斗一2

40、750轨面线540图图5-65-6刚始发时运输车辆布置图刚始发时运输车辆布置图说 明 ： 此 图 为 盾 构 机 刚 始 发 掘 进 时 运 输 车 辆 布 置 图 。始发始发50米后运输车辆布置图米后运输车辆布置图正常掘进时运输车辆布置图正常掘进时运输车辆布置图5.45.4管片背后注浆管片背后注浆试掘进阶段的管片注浆是保证管片拼装质量的关键所在，其目的在于控制隧道变形，防止管片上浮，提高结构的抗渗能力。良好的浆液性能体现在以下几个方面：浆液充填性好；浆液和易性好；浆液初凝时间适当，早期强度高，浆液硬化后体积收缩率小；浆液稠度合适，以不被地下水过度稀释为宜。根据以上几点，拟定在试掘进时采取以下

41、配和比配和比注浆措施。5.4.1配合比的选择配合比的选择5.4.2注浆量与注浆压力注浆量与注浆压力管片背后的环形建筑空间容积是控制注浆量的主要依据。试掘进过程中，拟根据下式计算每环管片的注浆量：Q=L（D2-d2）1.53.14（6.28262）41.56.1m3Q:单环注浆量；D:理论切削直径；d：管片外直径；：扩散系数，取1.5； 参考掘进阶段的地下水水压约为0.1MPa和覆土厚度情况，初步确定注浆压力0.10.12Mpa，在土压平衡掘进时，注浆压力应比土仓设定压力略高。5.4.35.4.3防堵管措施防堵管措施不断根据地质情况优化浆液配合比；紧凑安排工序，缩短运输时间，避免管路沉积堵塞；注

42、浆结束，及时冲洗（用泵注入膨润土冲刷注浆管）。5.55.5试掘进过程中的姿态控制试掘进过程中的姿态控制5.5.15.5.1试掘进过程中的问题试掘进过程中的问题 试掘进过程中，由于盾构机向前推进的反力由反力架提供，故推力有严格的控制（具体值详见掘进参数）。试掘进100m范围内线路属纵向坡度为27.75的下坡阶段，拼装的管片在浆液凝固强度还不够高的情况下，千斤顶推力过大，会使管片有上浮趋势。5.5.25.5.2掘进过程中的姿态控制掘进过程中的姿态控制 盾构机在掘进过程中运动轨迹为蛇行运动，该轨迹应始终围绕着隧道轴线波动，在实际控制时，可根据VMT显示屏上自动测量系统测得值与DTA的差值来调整，即调

43、整图标头部与尾部尽可能靠近坐标原点。但同时要控制各分区油缸压力差不超过20bar，避免因管片环上下受力不均造成管片上浮。由于试掘进7z、8z混合地层约45m，上下岩层硬度不一，此时应减小下部C区千斤顶推力，以克服下部硬地层阻力，同时控制纠偏幅度不宜过大、过急，尽量使盾构机沿轴线作小量密形运动。油缸布置见图图5-95-9：5.65.6始发阶段的量测始发阶段的量测5.6.1盾构机始发托架及反力架安装测量盾构机始发托架及反力架安装测量在盾构机始发托架安装前，利用井下控制点精确在地面标定出隧道设计中心线及盾构托架支撑导轨的中心线，利用井下高程控制点放样出导轨在盾首和盾尾处的设计高程，确定出盾构机和反力架的倾