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文档简介

1、盾构整体始发施工作业指导书一、编制目的(1)确保盾构机始发和试掘进期间洞口土体稳定,使盾构机安全、平稳、迅速地由渡线隧道或盾构始发并进入隧道,防止洞门处土体坍塌、洞门漏水。(2)指导现场始发期间的工作进行,通过试掘进期间的掘进施工,摸索出适合于本标段地层掘进的盾构掘进最佳参数。编制依据(1)国家现行规范及技术规程、标准。(2)盾构机图纸,盾构机使用维护技术文件。(3)鹿丹村车站、盾构始发井及渡线隧道的相关图纸。(4)深圳市地铁9号线9104-2标施工组织设计。(5)深圳市地铁9号线9104-2标相关专项方案。三、适用范围本作业指导书适用于深圳市地铁9号线9104-2标段盾构整体始发施工作业四、

2、工程概述深圳地铁9号线9104-2标段盾构工程共有两站两区间,分别是鹿丹村站、人民南站、鹿丹村站人民南站区间以及人民南站向西村站区间,车站均为地下三层岛式结构,鹿人区间、人向区间均采用盾构施工。鹿丹村人民南区间,左线长734.452m,右线长677.869m。人民南向西村站区间,左线长819.212m,右线长821.541m。鹿丹村左右线之间有区间矿山法渡线隧道在该矿山法区段内设盾构始发井一座,兼做区间矿山法段的施工竖井,矿山法区段左线长58.35m,右线长120.185m。左线盾构始发采用常规手段进行始发,即在盾构始发井内安装托架、反力架,盾构机就位以及洞门凿除后(凿除第一层钢筋,第二层采用

3、玻璃纤维筋)直接始发。右线盾构在暗挖隧道内始发(盾构机进入右线暗挖隧道见盾构机平移方案),盾构机盾体在始发井内组装后平移至暗挖隧道内后常规始发。五、工艺流程及技术要求5.1 盾构机始发前准备工作(整体始发)5.1.1 始发流程。盾构掘进喧片安装二)图5-1盾构机始发流程图5.1.2 洞门凿除为保证始发井围护结构的稳定,始发洞门凿除在盾构机组装调试后进行。凿除洞门采用人工风镐的方法,由上往下分块凿除。盾构始发井洞门处地下连续墙采用钢筋+玻璃纤维筋,洞门凿除只需要把第一层钢筋凿除并凿至第二层玻璃纤维筋即可。5.1.3 盾构机组装调试(1)场地平面及吊机布置井口端场地在端头加固质量检测合格后,施工5

4、0cm厚钢筋混凝土地面,能够满足吊装大件的要求,井下满足后配套全部长度。大件吊装采用150T汽车吊配合250T履带吊机进行作业。(2)始发托架安装及路轨铺设清理基坑后始发基座依据隧道设计轴线安装定位好。在盾构始发之前,对始发基座两侧用H型钢进行加固。盾构机需要根据设计图轴线坡度确定盾构机托架安装坡度,而且考虑到盾构在始发掘进过程中,由于盾构机自身的重心靠前,始发掘进时容易产生向下的“磕头”现象,故盾构轴线需比设计轴线适当抬高2030mm。盾构左线在始发竖井内始发,右线盾构在渡线隧道内始发,左右向始发托架平面图如图5-2、5-3所示。1504082#-E3串二弟弟。:=9900图5-2左线始发托

5、架安装位置平面图28O4-EBi-OO99图5-3右线线托架安装位置平面图托架由型钢加工而成,现场拼装,加工精度要求为土1mm拼装精度要求为土2mm;托架安装精度要求为水平方向土5mm,垂直方向土2mm,在托架施工前应预先由测量组测定盾构始发井底板原始标高,采用钢板垫块进行高度调节。托架前后左右均采用型钢与盾构井主体结构锲紧。始发托架剖面示意图如图5-4所示:图5-4始发托架剖面示意图依据隧道设计轴线铺设始发轨枕。轨枕间距为1200mm轨排井内坡度为2%00注意控制轨距。(3)盾构机及台车等吊装总体流程左右线盾构机始发方式略有区别,右线需要平移62m后在暗挖隧道内始发,左线采用常规始发方式。右

6、线盾构机及台车等吊装流程见图5-5,左线盾构机及台车等吊装流程见图5-6o图5-5右线盾构机及台车等吊装流程图组装场地准备图5-6左线盾构机及台车等吊装流程图(4)盾构机调试空载调试盾构机拼装和连接完毕后,即可进行空载调试,空载调试主要是检查设备是否正常运转。主要调试内容为:液压系统、润滑系统、冷却系统、配电系统、变速系统、管片拼装机以及各种仪表的校正。调试过程必须有业主、监理、设计、施工单位、盾构机生产厂家等各方参与,调试完成各方签字认可后,确认盾构机满足始发要求时,方可进行下一步负载调试。负载调试通常试掘进时间即为对设备负载调试。负载调试时将采取严格的技术和管理措施保证工程安全、工程质量和

7、线型精度。负载调试待安装好负环片、洞门凿除和洞门密封环板完成后进行。(5)安装反力架在盾构主机与后配套连接之前,进行反力架的安装。盾构始发反力架为拼装式钢架结构。反力架分为左、右立柱,上、下横梁,基准环上、下半部共6部分。左线反力架框平剖面如图5-7所示。图5-7左线反力架框剖面图线盾构因为在渡线隧道内始发,始发反力架需要特殊加工,反力架在满足提供管片水平支撑力的同时外轮廓线不能超出暗挖隧道内衬净空尺寸。右线所使用反力架见图5-8。右线盾构机始发反力架安装前需要在渡线隧道整个断面内预埋一定数量的钢板,靠预埋件提供盾构始发所需反力(反力架预埋件具体见见后面附图:反力架预埋件专册图)。图5-8右线

8、反力架框剖面图(6)其他准备工作盾构机的联动调试满足要求洞门橡胶密封圈安装。一预埋环/帘布檬胶板“折页压板图5-8洞门密封示意图地面砂浆搅拌站调试完毕。供电系统(含备用电源)给排水系统完成:A、盾构机始发时,经开关柜引出的一条回路作为盾构机用10kv电源提供。B、从地面配电房引出一路作为井下照明及井下抽水用380V电源提供。C、从场内给水总管接出一路DN100管道到循环水池及冷却塔,提供盾构机冷却用水。D、建一个沉淀池作为二级沉淀,用一台7.5KW的水泵把污水抽上地面的沉淀池,从沉淀池再排到市政污水管道。1#循环水泵5曦止阀2曦止阀至左线盾构机循环水进水管至左线盾构机循环水回水管至右线盾构机循

9、环水回水管至右线盾构机循环水进水管图5-9盾构冷却循环水系统示意图始发辅助材料准备完成:始发辅助材料包括型木楔、钢丝纯、水玻璃、垫洞门圈型钢和砂袋等。测量控制系统掘进坐标输入在自动导向系统安装调试完成后,将把有关的线路资料(沿线路方向每隔1.5m输入一个轴线点的坐标)输入电脑,作为掘进过程中赖以参照的设计线路位置。5.2盾构始发负环管片安装先使用管片拼装机进行负环管片安装,为保证管片环面安装精度,负环管片采用闭口环安装方式。本次始发,采用7环负环加1环零环,共计8环。在盾构机向前推进之前,先使用管片拼装机进行-7环和-6环负环管片安装,为保证管片环面安装精度,负环管片采用闭口安装方式,随后的6

10、环负环管片在盾构机向前推进的过程中拼装。管片环向和纵向螺栓均需连接牢固。负环拼装时-7环负环的定位相当重要,对后面的管片拼装起着基准面的作用。同时为了确保盾构机进洞以后,盾构机和管片姿态一致,需根据隧道轴线走向对-7环进行定位,尽量保证-7环和盾构姿态保持相对平衡。安装-6-1环管片。盾构机每次推进到行程DL=1800mm时安装一环临时管片。安装负环管片,必须焊接挡块限制盾构机前移才能安装。盾构机进入洞门完全清除洞门碎后,确认洞门环板、活动压板和橡胶帘板与盾构机刀盘不冲突,盾构机即可向前推进,尽快使用推进千斤顶使盾构机进入洞门,在盾构机进入洞门的过程中,需延长导向轨道,并注意活动压板和橡胶帘板

11、的安全。盾构始发掘进进入端头加固地层(1)端头加固施工情况始发端头加固采用前进式水平注浆进行加固,加固长度9m,宽度为隧道左右外轮廓3m,即12m;加固深度为隧道上轮廓3m,下轮廓1m。保证加固质量满足盾构始发要求。(2)掘进控制盾构机的操作,在可能的条件下,尽量保证盾构机轴线的控制,并以总推力的控制来设定推进速度,一般总推力控制在800t以内,最大不超过1000t,千斤顶的选择以下部为主,刀盘扭矩控制在20002500KN?m左右,土仓压力控制在0.7bar左右。所有参数根据现场施工情况进行适当调整,保证盾构在比较合理的参数下进行。(3)洞门漏浆应急预案主要原因是因开挖面的不稳定,人为进行扰

12、动后,可能产生局部塌方,瞬间压力增大,形成对洞门密封处冲击压力,造成洞门漏浆。在这种情况下,采用外部紧急堵漏。堵漏方法如下:如在底部形成窜浆,可用干砂袋外部压实。如果发生在中上部的情况下,松开泄漏处压板,回填松软纤维物(如布条、海棉体之类)后追加压板的角度限位板。压板螺栓重新紧固。洞门环板的间隙调整盾构机推进洞门之后,全段压板的螺栓必须全部栓紧,在盾构推进时,会产生微量波动,造成压板纵向移位,形成间隙。因此,必须派人员随时观察,及时调整及紧固。扇形压板与盾壳预留5mm左右的间隙。同步注浆当盾尾通过洞门密封后,立即进行回填注浆,以避免洞门间隙处产生水土流失。(1)注浆材料及配比设计注浆材料:水泥

13、砂浆。浆液配比及主要物理力学指标:表5-1同步注浆材料配比表水泥(kg)粉煤灰(kg)膨润土(kg)砂(kg)水(kg)外加剂1202603812416050779460470按需要根据试验加入A、胶凝时间:一般为310h,可通过现场试验进一步调整配比和加入早强剂,进步缩短胶凝时间;B、固结体强度:一天不小于0.2MPa,28天不小于2.5MPa;C、浆液结石率:95%,即固结收缩率5%;D、浆液稠度:812cm;E、浆液稳定性:倾析率(静置沉淀后上浮水体积与总体积之比)小于5%。(2)同步注浆主要技术参数注浆压力注浆压力略大于该地层位置静止水土压力,同时避免浆液进入土仓。为保证达到对环向空隙

14、的有效充填,同时又能确保管片结构不因注浆产生变形和损坏,根据计算和经验,注浆压力取值为0.20.5MPa。下部每孔的压力比上部每孔的压力略大0.51.0bar。注浆量注浆量一般基本上是采用几何学上规定的尾部空隙量的观点,但还要考虑注浆材料与围岩的渗透性、加压导致向围岩内的压入、排水固结、超挖等因素。始发时围岩为中风化泥岩,超挖量和渗透性均很小,根据经验公式计算和盾构区间的施工经验,本次始发注浆量取环形间隙理论体积的130150%,即5.266.06m3。注浆速度在不同的地层中根据需不同凝结时间的浆液及掘进速度来具体控制注浆时间的长短。做到“掘进、注浆同步,不注浆、不掘进”,通过控制同步注浆压力

15、和注浆量双重标准来确定注浆时间。注浆量和注浆压力达到设定值后才停止注浆,否则仍需补浆。同步注浆速度与掘进速度匹配,按盾构完成一环掘进的时间内完成当环注浆量来确定其平均注浆速度。注浆结束标准采用注浆压力和注浆量双指标控制标准,即当注浆压力达到设定值,注浆量达到设计值的85%以上时,即可认为达到了质量要求。注浆效果检查主要采用分析法,即根据压力一注浆量-时间曲线,结合管片、地表及周围建筑物量测结果进行综合评价(3)同步注浆施工工艺壁后注浆装置安装在第一节台车上。壁后注浆装置由注浆泵、清洗泵、储浆槽、管路、阀件等组成.当盾构掘进时,注浆泵将储浆槽中的浆液泵出,通过四条独立的输浆管道,通到盾尾壳体内的

16、4根同步注浆管,对管片外表面的环行空隙中进行同步注浆。在每条输浆管道上都有一个压力传感器,在每个注浆点都有监控设备监视每环的注浆量和注浆压力;而且每条注浆管道上设有两个调整阀,当压力达到最大时,其中一个阀就会使注浆泵关闭,而当压力达到最小时,另外一个阀就会使注浆泵打开,继续注浆。图5-10同步注浆示意图注浆量和注浆压力的大小可以实现自动控制和手动控制,道进行单个控制,而自动控制可实现对所有管道的同时控制。手动控制可对每一条管工艺流程图5-11同步注浆工艺流程框图注浆效果检查注浆效果检查主要采用分析法,即根据P-Q-t曲线,结合掘进速度及衬砌、地表与周围建筑物变形量测结果进行综合分析判断,必要时

17、采用无损探测法进行效果检查,当注浆效果不能满足要求时,要及时进行二次补强注浆。二次注浆二次补强注浆一般在管片与岩壁间的空隙充填密实性差,致使地表沉降得不到有效控制或管片衬砌出现较严重渗漏的情况下实施。施工时根据地表沉降监测反馈信息,结合洞内采用超声波或其他手段探测管片衬砌背后有无空洞的方法,综合判断是否需要进行二次注浆。(1)注浆材料、浆液配比及性能指数二次注浆能对同步注浆起到进一步补充和加强作用。同时也是对管片周围的地层起到充填和加固作用。当地下水特别丰富时,需要对地下水封堵。同时为了及早建立起浆液的高粘度,以便在浆液向空隙中充填的同时将地下水疏干(将地下水压入地层深处),获得最佳充填效果,

18、这时需要将浆液的凝胶时间调整至14min,必要时二次注浆可采用水泥-水玻璃双液浆。双液浆的初步配比见表5-2,浆液性能指标见表5-3。表5-2双液浆浆液配比表浆液名称水玻璃水灰比稳定剂减水剂A、B液混合体积比双液浆35Be0.81.02%6%01.5%1:11:0.3表5-3浆液性能指标表注浆方式性能指标稠度(cm)比重(g/cm3)结石率(%)凝胶时间(h)1天抗压(Mpa)28天抗压(Mpa)二次注浆12.513.01.431.55970.34.5注:水泥采用32.5#普通硅酸盐水泥。(2)注浆设备补强注浆采用自备的双液注浆泵。二次注浆设备准备2套,其中一套为后备。二次补强注浆注浆管及孔口

19、管自制,具加工应具有与管片吊装孔的配套能力,能够实现快速接卸以及密封不漏浆的功能,并配备泄浆阀。(3)注浆效果检查检测方法与同步注浆相同盾构掘进(1)掘进作业工序流程和操作控制程序盾构掘进作业工序流程见图5-12掘进作业工序流程图,工序操作控制见图5-13掘进工序操作控制程序框图。调整泡沫、膨起上注入量土仓压力为B调整螺旋输送机转速及出料口仓门Pi与P。不好道士流动性和止水性盾构机容态调整千斤顶推进参数地层沉降悻制与反能调整掘进参数或补强注浆设定土仓压力值pq设定工盘扭矩、转速*设定泡沫,膨润士注入参数*设定千斤顶推进速度设定蛭旅输送机转速图5-13掘进工序操作控制程序框图(2)掘进模式的选择

20、及操作控制敞开式适用于能够自稳、地下水少的地层。在本项目适用于中间风井塑性混凝土内部掘进。半敞开式(气压平衡模式)又称为局部气压模式。适用于具有一定自稳能力和地下水压力不太高的地层。在本项目适用于左线隧道全断面为4-1地层进行盾构掘进土压平衡模式该掘进模式适用于不能稳定的软土和富水地层。在本项目盾构掘进始发地段及绝大部分地段采取此种模式三种掘进模式下的掘进原理见图5-14掘进模式原理示意图二二二B土压平衡半耐开模图5-14掘进模式原理示意图技术措施A、土压平衡模式掘进的技术措施:a、以低转速、大扭矩推进。b、土仓内土压力值P应略大于静水压力和地层土压力之和P0,即P=K?P0(K介于1.01.

21、3),并在掘进中不断调整优化。c、土仓压力通过采取设定掘进速度、调整排土量或设定排土量、调整掘进速度两种方法建立,并应维持切削土量与排土量的平衡,以使土仓内的压力稳定平衡。d、盾构机的掘进速度主要通过调整盾构推进力、转速(扭矩)来控制,排土量则主要通过调整螺旋输送机的转速来调节。在实际掘进施工中,应根据地质条件、排出的磴土状态,以及盾构机各项工作状态参数等动态地调整优化,此模式掘进时应采取磴土改良措施增加磴土流动性和止水性。B、敞开式掘进的技术措施:a、采用高转速、低扭矩和适宜的螺旋输送机转速推进。b、采用敞开模式掘进时,易产生掘进中的盾构机滚动和较大震动现象,施工中如不慎引起盾构机滚动,可使

22、刀盘反转来纠正。c、同步注浆时浆液可能渗流到盾壳与周围岩体间的空隙甚至刀盘处,为避免此现象发生可采取适当增大浆液粘度、缩短浆液凝结时间、适当减低注浆压力等方法解决。d、在硬岩敞开式掘进时,刀具磨损较大,温度高,岩磴不具软塑性,因此,应注意观察、检查,及时换刀,注入泡沫和膨润土冷却、润滑,以降磨。C、半敞开式掘进技术措施:a、半敞开式掘进模式介于土压平衡和开敞式之间。b、为既能稳定开挖面和防止地下水渗入,又能避免出磴时螺旋输送机发生喷涌,压缩空气压力应控制在11.5bar以内。c、在该模式下掘进时,应注入泡沫对磴土进行改良。遇地层变换、涌水较大时,及时转换模式掘进。掘进模式相互转换的技术措施盾构

23、机在掘进模式转换时,若各种参数设置不合理或掘进控制不正确,容易引起坍塌、涌水,从而导致较大的地层变形。A、土压平衡模式向敞开式转换一般应先过渡到气压平衡模式,以防因对前方的岩层判断不准确而出现坍塌或涌水。转换的过程是逐步降低土仓内的压力,同时观察排出的岩磴情况,结合地表监测的资料判断前方的岩石情况,决定是否转换或转换为何种形式的掘进模式。若转换为敞开式,则加大螺旋输送机的出土速度,将土仓内的磴土排出至只有一少部分,使土仓内的压力降至正常状态,伸出螺旋输送机,实现敞开式掘进。若转换为半敞开模式,则逐渐加大螺旋输送机的出土速度,排除土仓内的一部分磴土,注入压缩空气,即可实现气压平衡的半敞开模式掘进

24、。B、敞开式向土压平衡模式转换采用敞开式模式掘进,当围岩稳定性变坏,工作面有坍塌或有坍塌的可能,或地下涌水不能有效控制时,可缩回螺旋输送机,关闭螺旋输送机的卸料口,压入压缩空气,控制地下水的涌出,防止坍塌的进一步发生,即可实现半敞开模式掘进;若水压力大或工作面不能达到稳定状态,则先停止螺旋输送机的出磴,将切削下来的磴土充满土仓,以土仓内的磴土压力平衡工作面的土体压力和水压力,从而防止工作面的坍塌和地下水的涌出,实现土压平衡模式施工。C、掘进模式转换时,地质工程师要跟班观察排出的岩磴情况,以便为掘进模式的转换提供依据。(3)掘进方向的控制与调整由于地层软硬不均、隧道曲线和坡度变化以及操作等因素的

25、影响,盾构推进不可能完全按照设计的隧道轴线前进,而会产生一定的偏差。当这种偏差超过一定限界时就会使隧道衬砌侵限、盾尾间隙变小使管片局部受力恶化,并造成地层损失增大而使地表沉降加大,因此盾构施工中必须采取有效技术措施控制掘进方向,及时有效纠正掘进偏差。采用VMT隧道自动导向系统和人工测量辅助进行盾构姿态监测该系统配置了导向、自动定位、掘进程序软件和显示器等,能够全天候在盾构机主控室动态显示盾构机当前位置与隧道设计轴线的偏差以及趋势。据此调整控制盾构机掘进方向,使其始终保持在允许的偏差范围内。随着盾构推进导向系统后视基准点需要前移,必须通过人工测量来进行精确定位。为保证推进方向的准确可靠,拟每周进

26、行两次人工测量,以校核自动导向系统的测量数据并复核盾构机的位置、姿态,确保盾构掘进方向的正确。采用分区操作盾构机推进油缸控制盾构掘进方向根据线路条件所做的分段轴线拟合控制计划、导向系统反映的盾构姿态信息,结合隧道地层情况,通过分区操作盾构机的推进油缸来控制掘进方向。A、在上坡段掘进时,适当加大盾构机下部油缸的推力和速度;在下坡段掘进时则适当加大上部油缸的推力和速度;在左转弯曲线段掘进时,则适当加大右侧油缸推力和速度;在右转弯曲线掘进时,则适当加大左侧油缸的推力和速度;在直线平坡段掘进时,则应尽量使所有油缸的推力和速度保持一致。B、在均匀的地质条件时,保持所有油缸推力与速度一致;在软硬不均的地层

27、中掘进时,则应根据不同地层在断面的具体分布情况,遵循硬地层一侧推进油缸的推力和速度适当加大,软地层一侧油缸的推力和速度适当减小的原则来操作。C、在稳定的硬岩段掘进时,可采用加大刀盘转速,减小刀具入岩深度以减小推进时盾构震动,采用刀盘正反转以控制盾构机滚动偏差。盾构姿态调整及纠偏在实际施工中,由于地质突变等原因盾构机推进方向可能会偏离设计轴线并超过管理警戒值。在稳定地层中掘进,因地层提供的滚动阻力小,可能会产生盾体滚动偏差;在线路变坡段或急弯段掘进,有可能产生较大的偏差。因此应及时调整盾构机姿态、纠正偏差。A、分区操作推进油缸来调整盾构机姿态,纠正偏差,将盾构机的方向控制调整到符合要求的范围内。

28、B、在急弯和变坡段,必要时可利用盾构机的超挖刀进行局部超挖来纠偏。C、当滚动超限时,盾构机会自动报警,此时采用盾构刀盘反转的方法纠正滚动偏差。技术措施A、在切换刀盘转动方向时,保留适当的时间问隔,切换速度不宜过快,切换速度过快可能造成管片受力状态突变,而使管片损坏。B、根据学子面地层情况及时调整掘进参数,调整掘进方向时应设置警戒值与限制值,达到警戒值时就应该实行纠偏程序。C、蛇行修正及纠偏时应缓慢进行,如修正过程过急,蛇行反而更加明显。在直线推进的情况下,选取盾构当前所在位置点与设计线上远方的一点作一直线,然后再以这条线为新的基准进行线形管理。在曲线推进的情况下,使盾构当前所在位置点与远方点的

29、连线同设计曲线相切。D、推进油缸油压的调整不宜过快、过大,否则可能造成管片局部破损甚至开裂。E、正确进行管片选型,确保拼装质量与精度,以使管片端面尽可能与计划的掘进方向垂直。F、盾构始发、到达时方向控制极其重要,应按照始发、到达掘进的有关技术要求,做好测量定位工作。(4)掘进中的硝土改良在盾构施工中尤其在复杂地层盾构施工中,进行磴土改良是保证盾构施工安全、顺利、快速的一项不可缺少的重要技术手段,具有如下作用:使磴土具有较好的土压平衡效果,有利于稳定开挖面,控制地表沉降;使磴土具有较好的止水性,以控制地下水流失;使切削下来的磴土顺利进入土仓,并利于螺旋输送机顺利排土;可有效防止磴土粘结刀盘而产生

30、泥饼;可防止或减轻螺旋输送机排土时的喷涌现象;可有效降低刀盘扭矩,降低对刀具和螺旋输送机的磨损。磴土改良的方法磴土改良就是通过盾构机配置的专用装置向刀盘面、土仓、或螺旋输送机内注入添加剂,利用刀盘的旋转搅拌、土仓搅拌装置搅拌或螺旋输送机旋转搅拌使添加剂与土磴混合,其主要目的就是要使盾构切削下来的磴土具有好的流塑性、合适的稠度、较低的透水性和较小的摩阻力,以满足在不同地质条件下采用不同掘进模式掘进时都可达到理想的工作状况。添加剂主要有泡沫和膨润土,其配比和注入量根据地质条件及施工情况确定,一般在始发试掘进段(试验段)试验确定。磴土改良主要技术措施为确保本标段盾构施工的顺利进行,根据本标段的地质条

31、件和广州地铁盾构施工经验,拟采取如下主要技术措施:A、在土层和全、强、中风化泥质砂岩的掘进主要是要稳定开挖面,防止刀盘产生泥饼,并降低刀盘扭矩。拟采取分别向刀盘面和土仓内注入泡沫的方法进行磴土改良,必要时可向螺旋输送机内注入泡沫。泡沫的注入量一般为每立方米硝土300600L。B、在硬岩地段的掘进主要是要降低对刀具、螺旋输送机的磨损,防止涌水,拟采取向刀盘前和土舱内及螺旋输送机内注入膨润土泥浆的方法来改良磴土。泥浆的注入量一般为每立方米磴土注入20%30%。C、在富水地层采用土压平衡模式掘进主要是要防止涌水、防止喷涌、降低刀盘扭矩,拟向刀盘面、土仓内和螺旋输送机内注入含高分子聚合物的泡沫剂,以增

32、强磴土的保水性,减小磴土的渗透系数,防止喷涌。添加量应据具体情况确定。D、在砂土地层中掘进主要是保持土仓内的压力平衡,以稳定开挖面,控制地层沉降,拟采取向刀盘面和土舱内注入泡沫、膨润土等添加剂来改良磴土。泡沫、聚合物等添加剂注入量根据具体情况确定。管片安装工艺(1)工艺流程管片选型以满足隧道线型为前提,重点考虑管片安装后盾尾间隙要满足下一掘进循环限值,确保有足够的盾尾间隙,以防盾尾直接接触管片。一般来说,管片选型与安装位置是根据推进指令先决定,目标是使管片环安装后推进油缸行程差较小。管片安装必须从隧道底部开始,然后依次安装相邻块,最后安装封顶块。封顶块安装前,应对止水条进行润滑处理,安装时先径

33、向插入2/3,调整位置后缓慢纵向顶推。管片块安装到位后,及时伸出相应位置的推进油缸顶紧管片,具顶推力应大于稳定管片所需力,然后方可移开管片安装机。管片安装完后及时整圆,在管片环脱离盾尾后要对管片连接螺栓再次进行紧固。管片安装时非管片安装人员不得进入管片安装区。(2)技术措施严格进场管片的检查,破损、裂缝的管片不用。下井吊装管片和运送管片时应注意保护管片和止水条,以免损坏。止水条及软木衬垫粘贴前,应将管片进行彻底清洁,以确保其粘贴稳定牢固。施工现场管片堆放区应有防雨淋设施。粘贴止水条时应对其涂缓膨剂。管片安装前应对管片安装区进行清理,清除如污泥、污水,保证安装区及管片相接面的清洁。严禁非管片安装

34、位置的推进油缸与管片安装位置的推进油缸同时收缩。管片安装时必须运用管片安装的微调装置将待装的管片与已安装管片块的内弧面纵面调整到平顺相接以减小错台。调整时动作要平稳,避免管片碰撞破损。同步注浆压力必须得到有效控制,注浆压力不得超过限值。管片安装质量以满足设计要求的隧道轴线偏差和有关规范要求的椭圆度及环、纵缝错台标准进行控制。初始掘进完成初始100m掘进是摸索规律、优化掘进参数的试掘进阶段。为此在洞门以东约100m的地面布置了较密的观测点,根据不同的掘进参数所对应的地面沉降值,可以总结和优化出相应的盾构掘进参数(土仓压力、推进速度、总推力、排土量、刀盘扭矩、注浆压力和注浆量等),为加快正常掘进打

35、下基础。在完成初始掘进后,将对始发设施进行必要的调整,具体如下:(1)拆除临时管片,始发托架、基准环和反力架。(2)在始发井内铺设双线轨道。(3)重新安排给水、供电系统,安装送风设备,连接或延长其他各种管线。负环管片拆除(1)负环管片的拆除条件当盾构始发掘进达到100m、同步注浆浆液强度达到2.0Mpa时,即可拆除反力架及负环管片。(2)拆除原则负环管片采用逐环整体拆除吊出始发井,在地面上翻转水平放置,然后拆除纵向螺栓,分环成块的拆除方案。(3)拆除步骤拆除反力架后面的钢支撑,用千斤顶及葫产将反力架后移一定距离,以便能够顺利吊出反力架;按安装基准环的相反顺序拆除基准环;按安装反力架的相反顺序拆

36、除反力架;拆除加固负环管片的钢丝纯、木楔;逐环拆除管片间的环向连接螺;每环负环管片采取分体吊装方式,先拆除第一个负环的K块,吊上地面后再从上往下依次拆除其它管片,其它负环按同样的方法依次拆除;最后拆除始发托架。初始掘进应注意事项(1)洞门圈需要加垫型钢和砂袋,防止盾构机前体进洞后栽头。为防止盾构机栽头造成隧道侵限,盾构机始发前整体抬高2cm,并在始发托架与洞门间安装导轨。(2)盾构机在未完全进入门洞前,应在壳体上焊接防扭侧翼挡块,并随盾构机的推进逐次切除。安装临时环时,需在侧翼挡块前焊接防止盾体前移的挡块才能安装管片(始发托架必须定位焊接牢固)0(3)临时管片脱出盾构机后,周围无约束,在推力作

37、用下易变形,为此将在管片两侧用型钢支撑加固,并在每环管片上用两道钢丝绳将管片和始发托架箍紧。(4)在掘进过程中,注意台车后面的连接管线,并派专人检查管线情况。(5)要严格限制盾构机的推力和掘进速度。严格监控盾构机的掘进方向,密切注视盾构机的姿态,若有异常马上停机分析原因采取对策。(6)初始掘进时应注意很好地建立土压平衡模式。(7)千斤顶总推力控制在1000t以内(不超过反力架的设计荷载)。优先选用下部千斤顶,推力增加要遵循渐进原则。(8)盾构机进洞时,要注意密封装置的压入情况,若橡胶环板有可能弹出,则要停止推进,对其采取加固措施,确保密封效果。(9)要确保盾尾密封油脂的注入达到压力要求,以保证

38、盾尾的密封效果。(10)初始注浆时,选取注浆压力要综合考虑地面沉降要求和洞门密封装置的承压能力。如果洞门处漏浆严重,可以考虑适当掺注水玻璃以加速砂浆硬化固结。(11)临时管片可不贴密封条,但需贴缓冲垫,螺栓不用止水垫圈。六、始发施工测量与监测施工测量井上、井下测量控制网建立,并经业主监理复核、认可。详见盾构施工测量方案。施工监测从洞门开始50m范围内,沿隧道轴线每3m布一个沉降监测点,每9m布设一个横断面,每个横断面共设7个监测点,测点间隔为3m。监测频率始发阶段每天45次,正常掘进为每天12次,或根据工况条件和实际沉降情况再进行调整。始发时需注意施工影响范围内的建(构)筑物的监测工作,必要时全天24小时不间断监测,如有异常,尽快反馈信息,然后根据反馈信息调整操控参数,确保地表建(构)筑物安全。七、盾构始发安全文明施工措施施工机械(1)车辆驾驶员和各类机械操作员,必须持证上岗,严禁无证操作,对驾驶员、机械操作员定期进行安全管理规定的教育。(2)严禁酒后驾驶车辆和操作机械,车辆严禁超载、超高、超速驾驶,禁止使用带病的车辆、机械和超负荷运

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