地铁工程施工组织设计Word

六、施工组织设计在坚持“保工期、保质量、保安全”的原则下，结合城市地铁工程对文明施工、环境保护要求高的特点，本着“针对性强、设计优化、选型可靠、施工科学、组织合理、措施齐全”的指导思想，力求使工程施工达到安全、优质、快速、环保、文明，围绕保证安全、控制质量、加快进度、保护环境和节省造价的目标进行编制。1编制说明1.1编制依据1、设计文件⑴《杭州地铁4号线一期工程景芳路站～艮山西路站区间标段施工招标文件》及其补充文件；⑵《杭州地铁4号线一期工程相关工程施工图设计》4号线景芳路站～艮山西路站区间第一分册区间结构图（二〇一三年二月）；⑶《杭州地铁4号线一期工程相关工程施工图设计》4号线景芳路站～艮山西路站区间第二分册区间防水设计图（二〇一二年七月）；⑷《杭州地铁4号线一期工程相关工程施工图设计》4号线景芳路站～艮山西路站区间第三分册盾构进出洞加固图（二〇一三年二月）；⑸《杭州地铁4号线一期工程相关工程施工图设计》4号线景芳路站～艮山西路站区间第四分册联络通道及泵站冻结法设计（二〇一二年十二月）；2、施工规范国标GB/T19001标准；安全、环境和职业健康GB/T24001/28001《地下铁道设计规范》GB50157-2003《地铁隧道工程盾构施工技术规范》DGTJ08-2041-2008《地铁土压平衡盾构机技术规程》DGTJ08-2063-2009《盾构法隧道施工与验收规范》GB50446-2008《地下铁道工程施工及验收规范》GB50299-1999《地下铁道、轨道交通工程测量规范》GB50308-1999《地下工程防水技术规范》GB50108-2001《预制混凝土构件质量检验评定标准》GB50108-2001《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2003《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002《铁路隧道施工规范》TB10204-2002《锚杆喷射混凝土支护规范》GB50086-2001《工程测量规范》GB50026-93《旁通道冻结法技术规程》DG/TJ08-902-2006《建设工程施工现场管理规定》（建设部）《轨道交通隧道工程施工质量验收标准》QGD-007-2005国家、行业、地方颁发的相关其他规范和标准。1.2编制原则1、以“至精、至诚，更优、更新”为宗旨，按照“技术领先、设计优化、施工科学、组织合理、措施得力”的指导思想，严格遵守国家、浙江省及杭州市的法律、法规及相关规定，确保“方案切实可行，经济合理”；2、在施工场地的布置、施工机械的配备、施工方案的选择方面与环保要求相结合，严格执行国家及浙江省、杭州市的法律、法规和各项管理条例，并做到规范、文明施工；3、合理、超前筹划，实现均衡、有序生产，保证工期；4、以成熟的施工技术及先进的设备和施工工艺，确保施工安全和工程质量，为业主提供一个优良的工程产品；5、针对城市施工的特点，科学安排、合理组织、严格管理、精心施工，以减少对周围环境、居民正常生活和出行的影响。2工程简介2.1工程概况本合同工程范围：景芳路站～艮山西路站区间为单园盾构区间。隧道设计起止里程为右线：K18+626.386～K19+510.930，在右K19+425.498处设-0.081m的短链，区间全长约884.463m；左线：K18+626.386～K19+510.930，区间全长约884.544m。区间设置一个联络通道与泵房站合建，其右线里程为右K18+956.385，左线里程为左K18+956.480，另在右线设置一个外挂泵站，其里程为右K19+213.270。本区间工程概况见表2.1-1。表2.1-1区间工程概况盾构区间起终点里程最小半径（m）最大坡度区间长度/m联络通道兼泵站外挂泵站区间左线K18+626..386～K19+5510.9330100028.029‰884.544K18+956..480区间右线K18+626..386～K19+5510.9330884.463K18+956..385K19+213..270区间采用2台盾构从景芳路站北盾构井始发，到达艮山西路站南盾构井接收。4号线景芳路站～艮山西路站区间主要在新塘路下穿行，道路两侧市政管线众多，在里程K19+271.442处区间隧道上下叠交，左线在上，右线在下，立交点处两盾构净间距约2.36m。工程概况及周边环境详见图2.1-1，主要工程量详见表2.1-2区间主要工程数量表。2.2地质水文2.2.1地层岩性拟建场地各地层岩性如下：1、第①1层杂填土，以碎砖、碎石等建筑垃圾为主，粘性土或粉性土填充其中，大部分区域表层为混凝土路面或人行道地砖。第①2层素填土，以粘性土或粉性土为主，含植物根茎，局部含少量小石子等杂物。2、第③2层褐黄～灰色粉性粘土，含云母、氧化铁条纹，局部夹多量砂质粉土，呈稍密状态。第③3层灰黄～灰色砂质粉土，含云母、夹薄层粘性土，局部夹多量粉砂，呈稍密～中密状态，土质不均。第③6层灰黄～灰色粉砂，含云母，颗粒组成成分以长石、石英为主，夹薄层粉砂或粘性土，呈稍密～中密状态，土质不均匀。3、第⑥1层灰色粘土，含云母、有机质，夹少量薄层粉砂，局部夹多量淤泥质粉质粘土或粉质粘土，呈流塑～软塑状态，高等压缩性，土质较均匀。4、第⑦1层暗绿～草黄色粉质粘土，含云母、氧化铁条纹，夹薄层粉性土，局部夹姜结石颗粒，呈可塑～硬塑状态，中等压缩性，土质较好。第⑦2层草黄～灰色粉质粘土，含云母、有机质，局部夹氧化铁条纹，局部夹多量粉砂、粉性土，呈可塑～软塑状态，中等压缩性，土质不均。第⑦层在拟建场地的分布具有由南向北层顶埋深逐渐加深的趋势，在里程K21+300以北改成缺失。5、第⑧2层灰色淤泥质粘土，含云母、有机质，夹少量薄层粉砂，呈流塑状态，局部下部夹粘土，高等压缩性，土质较均匀。该层分布于里程K21+300以北。6、第⑩2层灰绿～灰黄色粉质粘土夹粉砂，含氧化铁条纹及铁锰质结核，局部夹多量粉性土、粉砂，土质不均。呈可塑～硬塑状态，中等压缩性，土质较好。7、第⑿4层灰黄～灰色圆砾，含云母，颗粒组成成分以长石、石英为主，圆砾粒径约0.2～4cm，最大约7～8cm，呈中密～密实状态，土质不均。8、第⒁2层灰色圆砾，含云母，颗粒组成成分以长石、石英为主，圆砾粒径约0.2～8cm，呈密实状态，土质不均，仅在景芳路站及艮山西路站区域有揭露，埋深较深。盾构穿过的土层有③3、③6、⑥1，盾构底坐落在③6层粉砂层、⑥1层粘土层。联络通道及泵站所处土层为③6、⑥1。表2.1-2区间主要工程数量表序号项目名称项目特征计量单位工程数量1盾构进、出洞土体体加固三轴搅拌+高压旋旋喷项12盾构整体吊装、吊吊拆及调试直径：6200mmm合次23隧道盾构掘进直径：6200mmmm³1769.014盾构左右线交叠特特殊环段增加加注浆注浆孔二次注浆m1205预制混凝土管片（浅浅埋）C50、P10m556.806预制混凝土管片（中中埋）C50、P10m970.807预制混凝土管片（深深埋）C50、P10m224.408特殊管片联络通道及泵站m14.49管片防水环147210隧道洞口防水项111隧道嵌缝及手工封封堵环147212进出洞口联系条安安拆项113拆除混凝土800mm厚钢筋筋砼m³96.5614余方弃置（10公公里）m³5755815联络通道兼泵房座116外挂泵站座14号线景芳路站～艮山西路站区间主要在新塘路下穿行，在里程K19+271.442处区间隧道上下叠交，左线在上，右线在下，立交点处两盾构净间距约2.61m。沿途主要经过景芳路、昙花庵路和严家路，区间全长885m，包含一座联络通道兼泵站，一座外挂泵站。最小曲线半径1000m，最大坡度28.0294号线景芳路站～艮山西路站区间主要在新塘路下穿行，在里程K19+271.442处区间隧道上下叠交，左线在上，右线在下，立交点处两盾构净间距约2.61m。沿途主要经过景芳路、昙花庵路和严家路，区间全长885m，包含一座联络通道兼泵站，一座外挂泵站。最小曲线半径1000m，最大坡度28.029‰。图2.1-1工程概况及周边环境景芳路站～艮山西路站区间盾构穿过的土层有景芳路站～艮山西路站区间盾构穿过的土层有③3层砂质粉土层、③6层粉砂层、⑥1层粘土层，盾构底坐落在③6层粉砂层、⑥1层粘土层。联络通道及泵站所处土层为③6层粉砂层、⑥1层粘土层。隧道在里程K19+271.442处上下叠交，隧道最近处2.61m。左线隧道有13.337‰下坡+26.745‰上坡+21.403‰下坡的连续变坡，右线隧道有13.337‰下坡+28.029‰上坡大V字型坡。图2.1-1工景芳路站～艮山西路站区间土层状况图2.2.2地下水类型拟建场地浅部及中部地下水类型主要为第四季松散岩类孔隙水和孔隙承压水，深部为基岩裂隙水。1、潜水拟建场地浅部地下水属潜水类型，受大气降水及地表径流补给。勘察期间从勘探孔中所测得的地下水静止水位埋深一般在1.10～3.10m左右（相应标高月4.72～3.02m），勘察期间抽水试验测得潜水水位埋深为1.50～1.54m左右（相应标高月4.65～4.67m）。根据区域水文地质资料，浅层地下水水位年变幅为1.0～2.0m，多年最高地下水位埋深约0.5～1.0m。另根据类似工程经验及场地环境，拟建场地地下水流速较小。2、承压水拟建场地承压水主要为深部第⑿4层圆砾中贮存的承压水，承压水含水层层面埋深约37.0～40.0m，根据收集资料，承压水水位高程一般在-0.6～-3.8m间波动，承压水受侧向径流补给，富水性好，具有明显的埋藏深、污染少、水量大、流速极慢、咸～微咸的特点。，2.2.3地震效应拟建场地浅部地基土类型属中软土，场地类别为Ⅲ类，拟建场地位于浙江省杭州市上城区，根据国家标准《建筑抗震设计规范》（GBJ50011-2010），场地的抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度为0.05g，所属的设计地震分组为第一组，设计热证周期0.45s。但考虑地铁工程重要性，同时根据浙江省有关规定——对重大建筑工程应提高1°设防，故本工程的抗震设防烈度可为7度，设计基本地震加速度值可取0.10g。可不考虑地基土地震液化影响。2.2.4地下水化学特性拟建场地地下水和土对混凝土均有微腐蚀性。地下水在长期浸水环境下钢筋混凝土结构中的钢筋有微腐蚀性，对干湿交替环境下钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性。2.2.5不良地质评价1、按浜及厚层填土本工程拟建隧道沿线未发现有暗浜分布，但局部区域填土厚度较厚，填土最厚处约3.2m（相应标高约2.74m）。2、浅层沼气浅层沼气一般呈交互状的扁豆体、透镜体或单向尖灭体出现，以贝壳、贝壳砂层为主储气层，本次勘察施工过程中在勘探孔中未发现有沼气溢出现象。3、地下管线机地下障碍物本工程拟建隧道主要在新塘路下穿行，新塘路道路两侧埋设有大量市政管线，在新塘路东侧地面下埋设有军用管线，本工程拟建隧道施工时应与相关单位加强协调工作，委托专业部门对管线埋深和走向进行探测，并采取适当的保护措施，确保管线安全。2.3本工程特点1、通过对招标文件及其图纸的学习，结合现场考察情况，针对本工程总结出如下特点，见本表2.3-1。序号特点序号特点分类特点描述1地质特点①盾构穿过的土层有③3层砂质粉土层、③6层粉砂层、⑥1层粘土层，盾构底坐落在③6层粉砂层、⑥1层粘土层。联络通道及泵站所处土层为③6层粉砂层、⑥1层粘土层；②场地承压水主要为深部第⑿4层圆砾中贮存的承压水，承压水含水层层面埋深约37.0～40.0m，承压水水位高程一般在-0.6～-3.8m间波动，承压水受侧向径流补给，富水性好；③浅层沼气一般呈交互状的扁豆体、透镜体或单向尖灭体出现，以贝壳、贝壳砂层为主储气层；④拟建隧道沿线局部区域填土厚度较厚，填土最厚处约3.2m（相应标高约2.74m）2环境特点①自然环境拟建盾构区间沿新塘路下穿行，沿途主要经过景芳路、昙花庵路和严家路，区间全长885m，线路两侧有景芒社区、景新社区、景华苑和景苑公寓住宅小区；②工程环境2台盾构从景芳路站北盾构井始发，到达艮山西路站南盾构井接收，区间主要在新塘路下穿行，道路两侧市政管线众多。3工程自身特点①施工场地极为狭窄，影响盾构施工，对施工组织协调要求高；②粉砂层、粉土层施工，对盾构施工技术要求高；③盾构穿越地层可能存在沼气；④在里程K19+271.442处区间隧道上下叠交，立交点处两盾构净间距约2.36m，施工控制要求高，施工难度大；⑤变坡幅度大，左线有13.337‰下坡+26.745‰上坡+21.403‰下坡的连续变坡，右线有13.337‰下坡+28.029‰上坡大V字型坡，施工难度高。⑥周边住宅区众多，文明施工压力大，协调难度高；⑦穿越道路下管线众多，施工精度控制要求高。4施工组织特点①施工场地狭窄，对施工管理水平要求高。②盾构隧道下穿的新塘路地下管线众多，施工前协调难度大。经过对工程特点的分析、认真研究招标文件、踏勘现场及借鉴我单位以往施工经验，我们认为本工程有如下重、难点需着重控制，详见表2.4-1。表2.4-1工程重、难点分析及措施表经过对工程特点的分析、认真研究招标文件、踏勘现场及借鉴我单位以往施工经验，我们认为本工程有如下重、难点需着重控制，详见表2.4-1。表2.4-1工程重、难点分析及措施表序号重难点特点主要对策、措施1盾构机选型粉砂、砂质粉土地层，盾构自身上下近距离叠交，盾构穿越道路埋设管线众多。①盾构选型中应充分考虑粉砂层、粉土掘进的难点，配置合理的、高耐磨性的刀盘及刀具，选择合理的刀盘开口率，开口形状及合理位置；②配置良好可靠的渣土改良系统，配备泡沫和膨润土注入系统，掘进和出土的过程中确保渣土流塑化；③刀盘主轴承、盾尾密封等具备良好的密封性能，能耐高水压，保证在此条件下的可靠性；④足够的刀盘驱动扭矩和盾构推力；⑤配备高精度的导向系统，确保线路方向的正确性；2盾构穿越加固体土体强度高，对刀盘刀具的磨损大，盾体不易转向、纠偏①穿越加固区时适度减小刀盘转速、土仓压力和推进速度（2cm/min以内），保持匀速推进、慢推细磨状态；②在进加固区前调整好盾构姿态，减少在穿越过程中纠偏；③加密测点并加强监测频率，采用盾构机自带测量系统辅以人工复核方式控制盾构推进方向，确保盾构掘进轴线准确；④在盾构进出加固体区段及时调整土仓压力和注浆压力；⑤充分利用渣土改良系统，合理注入泡沫和膨润土，减小刀盘刀具磨损，提高掘进工效。3联络通道施工冻结加固效果、效率影响施工进度，完工后易融沉、渗漏。①选用可靠的冷冻施工机械，安装足够设备，加强偶然停冻时的冻土帷幕监测，采用双回路供电；②在通道两侧、上下对称位置布置冻结孔，在适当位置设卸压孔，并采用小开孔距、较低盐水温度、较大盐水流量以加快冻结速度；③预埋注浆孔以便必要时能够注浆补偿冻土融沉引起的地层变形；=4\*GB3④联络通道顶部的穿墙管，采用钢板止水环并结合柔性卷材防水等措施，以保证其防水效果。4盾构穿越粉砂层易涌水涌砂，刀盘刀具磨损大，地表沉降控制难。①土压平衡掘进,适当提高盾构机的推进速度,降低刀盘转速，严密监测地表沉降情况，确保掘进的平、稳、快。②渣土改良。向刀盘、土仓喷注泡沫剂，土仓中砂土、水体与泡沫剂充分搅拌，形成具有较好和易性、密水性的稠体状塑性流动体，防止土仓内闭塞和螺旋机出口处喷涌。③控制出土量。调节螺旋输送机转速及闸门开启度以控制出土量，使土仓压力与开挖面土水压力保持平衡，防止开挖面水、土混合体超量涌出土仓。=4\*GB3④增大注浆量，填补粉砂层空隙，减少隧道后期漏水、沉降。5盾构进、出洞粉砂、淤泥质粉质粘土地层中盾构进、出洞施工，易发生涌水涌砂现象，施工风险大。①采用地面旋喷的加固方式，控制好加固质量；②洞门止水装置（始发采用双层）质量保证；③盾构进出洞段提前调整好姿态；④盾构推进时根据总推力和刀盘扭矩的变化及时调整推进参数；=5\*GB3⑤根据土层、土质及加固体厚度及时调整土仓压力的设定；⑥加强进出洞施工期间洞门上方土体位移监测和水土流失情况的观测；⑦好施工应急预案及施工应急物资准备。6盾构自身上下交叠自身交叠，最小间距2.36m①放慢推进速度，优化施工参数、控制土体损失量、加强盾尾注浆及二次注浆。②加强现场监测，必要时设立门式钢架临时支撑。③盾构通过后继续监测，并根据隧道的隆起、沉降情况进行注浆，直到隧道位移稳定；④严格控制盾构姿态，避免过大、过频变换盾构姿态，降低土层的损失和对周边土体的扰动；PAGE503工程部署3.1施工流向向安排本区间工程隧道采采用2台盾构机施施工，从景芳芳路站端头井井始发，至艮艮山西路站端端头井后解体体退场。具体体见图3.1-1。景芳路站艮山西路站景芳路站艮山西路站图3.1-1施工工流向图3.2施工平面面布置3.2.1布置置原则1、施工场地不超出规规定的施工用用地范围，以以满足施工生生产和现场管管理为主，尽尽量减少对道道路交通、居居民生活、及及周边标段施施工的干扰；；2、方便施工组织，确确保节点工期期要求，并合合理考虑机械械设备的充分分利用；3、在施工过程中，施施工场地的布布置根据场地地情况及施工工需要及时进进行调整；4、生活及办公场所所尽量做到相相对固定，生生活、生产区区域分开，做做到经济合理理、简洁美观观，有利于安安全生产；5、严格按照业主及杭杭州市有关部部门的要求、规规定进行场地地平面布置。3.2.2平面面布置说明1、平面布置根据业主提供施工工用地范围，结结合场地的现现场情况及工工程的施工特特点考虑，作作如下布置：：(1)生活区：本工程施工场地狭狭小，项目部部办公区、驻驻地生活拟采采用租住办公公楼和宿舍的的方式解决，向向发包人代表表和监理人提提供生活用房房（配备必要要的设施）；；施工场区应应场地受限,仅设置门卫卫房、工人休休息室；各场场区根据施工工需要分别设设置材料堆放放及加工场地地、配电室等等临时设施。另另外工地实验验室设在施工工现场。本标标段各场区主主要平面布置置分别见附图图五：施工总总平面图。(2)生产场地布置：本标段共设置一个个工区，充分分利用围挡内内场地合理布布置。场地主主要布置了盾盾构施工需要要的管片场、拌拌合站、集土土坑等。(3)施工场地采用全封封闭围挡措施施，在主要出出入口设大门门。(4)施工便道采用200cm厚的钢钢筋砼结构，其其它均采取115cm厚素素砼全部地坪坪硬化。(5)按照防火防爆的有有关规定设置置危险品库等等临时性构筑筑物，易燃易易爆物品堆放放间距和动火火点与氧气、乙乙炔的间距符符合规定要求求。临时设施区按规定定配足消防器器材：危险品品仓库等重点点部位配备足足够数量种类类合适的灭火火机。重点仓仓库或部位等等每25m²建筑面积配配备一只灭火火器，非重点点仓库，宿舍舍等建筑区域域每100m²建筑面积配配备2只灭火器。消防设备配备合理理，性能完好好可靠。消防防栓、消防器器材周围畅通通不得堆物，消消防器材安排排专人负责维维护管理。⑹施工用水使用发包包人提供的1个80mm管径径的施工用水水接驳口，接接口安装Φ100mmm自来水主管管道贯穿整个个施工区域；；⑺施工用电使用发包包人在施工现现场提供的22台1050KKVA变压器，在盾盾构机掘进前前两个月接收收发包人提供供的盾构机所所需配电点，按按安全及文明明施工要求自自行铺设变压压器出线后的的电力线路；；3.2.3平面面布置1、管片堆放场地：：设在景芳路路站出入段线线明挖端头井井左右两侧，用用于堆放衬砌砌管片和管片片防水处理场场地，32t龙门吊机行行走覆盖整个个管片堆放场场地，便于管管片起吊运输输。2、集土坑：设在始始发井口西南南侧附近，面面积125mm²，地面下下深4.5mm，地面上高高0.5m，总总设计堆土高高度5.0mm，总存土量量625m³³，渣土坑采采用壁厚300～600mmm的钢筋混凝凝土结构，龙龙门吊机行走走侧面覆盖碴碴土坑长度方方向。3、拌合站：设在始始发井口东北北侧，附近设设置水泥罐、粉粉煤灰罐，以以及膨润土库库和砂石料堆堆放场。4、材料存放场：面面积100mm²，主要堆堆积泡沫剂、踏踏板、43kkg钢轨及轨轨枕等工程材材料。5、配电柜及充电间间：在始发井井口东北侧设设配电柜（二二级箱），从从变压器处引引来电源。在在顶板上两个个盾构井口间间设充电间，面面积60m²²。6、水池、三级沉淀淀池：设于工工作井北侧，场场地施工用水水通过1000mm管道引引至水池，由由水池向盾构构机及拌合站站供水。回收收的废水通过过三级沉淀池池过滤后排入入城市管道。施工场地布置详见见附表五施工总平面面图。3.3临时设施建建设3.3.1施工围围挡景芳路被端头井880米长度为盾构构始发场地，场场地全部封闭闭。3.3.2临时生生产设施临时生产设施主要要包括：试验验室、材料堆堆放场地、施施工用风、水水、电线路的的布置、变配配电柜、水池池、三级沉淀淀池、注浆材材料拌合站等等。施工前按按照平面图和和施工计划及及时完成临时时设施的建设设，以满足生生产需要。3.3.3临时道道路及现场场场地硬化为了方便施工，按按要求对施工工现场内的道道路、施工场场地、生活区区域进行硬化化，地坪质量量应符合杭州州市的有关规规定，施工道道路、施工场场地、生活区区应保持清洁洁，对地坪、车车辆冲洗要设设置排水系统统，将污水沉沉淀后排放。3.3.4施工现现场给排水1、施工供水施工供水由业主提提供的φ80mm总水水管引进，根根据本项目用用水需求，引引至各用水点点。工地现场场给水主管路路采用φ100mmm，沿施工围围挡附近敷设设，盾构给水水主管路采用用DN100（4英寸），为了了便于用水，给给水主管路沿沿线按需设置置给水阀门，阀阀门采用DN25（1英寸）带接管管的阀门。2、施工排水及污水水排放在工地上建立有效效的排水系统统，并与地区区的排水系统统沟通。施工工现场设置以以砖砌排水明明沟、集水池池（三级沉淀淀）为主的临临时排水系统统，施工污水水经明沟引流流、集水池沉沉淀滤清处理理达标后，间间接排入市政政排污系统。砖砌排水沟流水面面用M5水泥砂浆抹抹面，排水沟沟穿越道路时时埋管或加盖盖板。工地汽车出入口均均设置冲洗槽槽，并用水枪枪将外出的汽汽车冲洗干净净，确保出入入车辆不对外外部环境产生生污染。隧道内及洞内作业业面排水采用用气动隔膜泵泵加上Φ100胶皮排水管管的抽排水方方式，把洞内内污水由作业业面排到洞口口处，再由潜潜水泵及泥浆浆泵抽至井口口上部的排水水沟内以保证证洞内干燥清清洁。3.4盾构隧道施施工运输系统统1、水平运输⑴列车编组及渣斗隧道始发后，正常常掘进时隧道道内采用两列列编组运输：：每一列为一一节35T车头拖两节节渣斗、一节节运浆车、一一节管片车、一一节运料车，并并备用一个车车头。⑵浆车浆车的容量为5mm³，考虑浆浆液流失等消消耗，满足注注浆需求量。⑶管片车及运料车配备两节管片车可可以将六块管管片分两次运运进盾构机内内。编组的备用底盘用用于运输油脂脂、轨道等物物料。⑷轨道隧道内采用单线运运输，轨距为为762mmm，在洞口安安装道岔，实实现始发井内内双线运输，钢钢枕为20AA工字钢制作作，布置间距距为0.8mm。钢轨采用用24kg/m钢轨。2、轨道铺设行走轨的铺设在进场场之后进行,用38Kg钢轨轨铺设外侧两两钢轨，用224kg钢轨轨铺设中间两两条钢轨，最最外侧轨道走走行后配套台台车，中间两两轨走行运输输列车，轨道道在站内沿洞洞门向景芳路路站站内铺设设75米。3、垂直运输每环渣土的重量为为1800kg/m³(渣土比重)×39.007m³=70.3T，每个渣斗斗的自重为2.8T，每斗土的的重量约为117.6T，总重为约约为20.44T，配备1台大龙门吊吊载重为32T/55T。该龙门吊同时用于于管片等物料料的卸车。3.5隧道通风系系统在隧道内，考虑到到作业人员的的呼吸和盾构构机产生的热热量的扩散，以以改善隧道内内作业环境为为目的，设置置通风设备。隧隧道内新鲜空空气量满足工工作人员每人人每小时供应应不低于300m³的标准准，同时满足足隧道中氧气气含量按体积积不小于20％，相对湿湿度为65%～80%之间。因此，本标段隧道道内通风采用用两台SDFF(A)-№6.5/222kW型隧隧道轴流风机机压入式通风风，风筒直径径800mmm。风机技术术参数见表3.5-1。3.5-1技术术参数风量(m3/min)风量(m3/min)高效风量(m3//min)电机功率（kw）303~585640～5320039622×2风机安装在地面盾盾构井口边，风风筒布置在隧隧道拱顶，根根据检测工作作面空气质量量及温度情况况，调整通风风时间。根据据理论计算机机施工经验，本本通风设计满满足工作要求求。经过通风H2S、CH4以及其他有有毒或有害气气体等浓度不不超过有害身身体健康的浓浓度，易燃气气体浓度不超超过最小爆炸炸浓度的10%，通风设备备噪音不超过过75分贝。为防止沼气的危害害，施工中，经经常检测洞内内气体，发现现有害气体超超标，立即加加强通风，降降低有害气体体浓度，同时时，严格各项项安全操作要要求，防止出出现火化及明明火。3.6隧道断面面布置隧道断面布置主要要考虑合理利利用空间，并并考虑到安全全因素。具体体布置见图3.6-1。1、车架轨枕轨枕选用20H钢钢制作，每环环布置。2、电机车轨道在轨枕上布置一般般常用的244kg电机车车轨道，用于于盾构掘进材材料运输。3、人行走道出于安全考虑，在在左下方管片片上制作人行行走道架，上上面搁走道板板，走道板要要固定牢靠。4、隧道照明采用36V安全电压，灯灯具选用配有有防水灯头的的开启式照明明器，在隧道道左上方间隔隔7环布置一个个灯架，照明明电缆和灯具具通过瓷瓶固固定在上面，同同时每隔14环设置一个个应急照明灯灯。5、管路隧道右下方每隔44环安装一个个托架，上面面铺设给排水水管路。6、通风管在上方每隔8环布布置一个吊架架，供通风管管道、动力电电缆固定之用用。7、隧道内通讯在照明灯具支架上上安装2×1.5一对的电话话线路，通过过设置在井口口、测量转换换平台、盾构构机头处的电电话进行通讯讯联系。图3.6-1隧道道断面布置示示意图8、隧道内消防隧道内每50m设设一组消防器器，配电箱及及各车架均设设消防器。每每100m设一一个消防水阀阀门。3.7施工进度度计划本工程招标文件中中要求总工期期为519日历天天，计划开工工日期为20013年4月15日，计划竣工工日期为20014年9月15日。其中景芳路路北端第一台台盾构始发时时间为20113年7月1日，区间双线线贯通时间为为2014年1月1日；区间联络络通道完成时时间为20114年4月1日。经我部仔细研究、分分析，结合本本公司承建类类似工程的经经验和实力，确确定本工程施施工总工期5518日历天天：2013年3月31日开工，2014年9月14日俊工。其中第第一台盾构机机2013年6月29日始发，区间双线贯贯通时间为22014年1月1日；区间联络络通道完成时时间为20114年4月1日。本标段施工总体计计划，见附表表四：计划开开、竣工日期期和施工进度度网络图。HYPERLINK\l"_Toc224292644"1、施工进度参数的的选定根据本工程的地质质特点以及盾盾构机性能，初初步计划工序序循环时间、掘掘进指标如下下：盾构始发、到达阶阶段平均每天天按4环计算，正正常掘进阶段段平均每天按按8环计算，盾盾构始发考虑虑30天，盾构吊吊出及收尾考考虑30天；联络通通道安排在盾盾构区间掘进进完成后进行行。2、工期保证措施⑴技术管理保证①盾构机按计划到场。②施工中重点解决盾盾构在粉砂层层地层中的掘掘进研究，成成立由盾构专专家组成的科科技攻关小组组，就碴土改改良和控制沉沉降作专项研研究。③盾构掘进过程中坚坚持机电工程程师和土建工工程师跟班作作业，做到及及时发现问题题，及时解决决，尤其是在在盾构出现异异常的初期能能做到及时准准确判断，从从而避免问题题严重化，影影响工期。④提前做好盾构通过过建筑物等特特殊地段的施施工技术措施施和应急预备备方案，做到到超前考虑，超超前准备。提前与既有有建构筑物产产权单位协调调，签订穿越越施工保护协协议。⑤加强工班工序间的的衔接，减少少人为的影响响，实行工班班交接班制度度，对上班存存在的影响进进度的问题及及时交接、及及时处理，认认真研究和总总结盾构掘进进参数、轨道道布置、列车车编组、地下下与地面班组组间的协调，持持续不断的提提高工作效率率。⑥根据施工总进度的的要求，分解解月、周、日日施工生产计计划，建立生生产调度、分析会会议制度，对对照检查，找找差距、找原原因、完善管管理，促进施施工。⑦严格施工监控量测测信息反馈管管理，及时指指导施工技术术方案和施工工方法的调整整，减少因意意外事故而影影响盾构掘进进。⑧加强日常施工资料料的收集和整整理，分析整整理并提供有有参考价值的的可行数据，为为下一步施工工提供重要的的改进依据。⑵设备物资保证①加强盾构机及配套套设备的维护护保养，充分发发挥施工机械械的优势，提提高其完好率率、利用率以以提高生产作作业的效率。②根据施工生产计划划编制材料供供应计划，超超前订货加工工，同时严把把原材料质量量关，防止因因不合格材料料而影响工期期。③加强与渣土外运单单位的协调，确确保满足施工工进度。④做好施工物资采购购供应工作，特特别是管片、特殊管片、注浆材料、泡沫剂、膨润土、盾构机用油脂、轨道、风水管线和盾构机配件的采购供应，保障施工正常进展。3.8资源配置置1、组织机构及人员员为优质安全的实现本本工程目标，我公司将组建“杭州地铁4号线SG4-4标景芳路站～艮山西路站区间工程项目经理部”，按一个项目经理部和一个工区的两级模式管理。成立由集团技术经济负责人牵头的专家顾问组，并联合高等院校、科研机构成立施工难题科研攻关组，组织机构如图3.8-1。技术质量部项目经理项目总工程师技术质量部项目经理项目总工程师综合办公室计划财务部物资设备部安全环保部项目副经理盾构工区专题攻关组专家组图3.8-1项目目部组织机构构图为了优质、高效的的完成本标段段的施工任务务，根据工程程特点，结合合总体施工计计划和工程量量，科学合理理的配置劳动动力资源，见见图3.8-2：劳动力投投入柱状图。图3.8-2劳动动力投入柱状状图2、材料、机械及仪仪器设备投入入项目物资材料实行行“统一管理，集集中采购，优优化配置，严严格核算”的管理模式式。坚持一个个“早”字，即“早准备、早早上场、早施施工”。⑴施工准备阶段尽快快编制施工材材料及周转材材料进场计划划，订立材料料供应协议；；⑵做好外委试验规划划。⑶根据总体进度计划划、工程量和和施工场地条条件等，合理理的配备施工工机械，重点点在出土、盾盾构设备的选选择，详见附附表一拟投入本标标段的主要施施工设备表。4区间施工方案与工工艺4.1设备选型型及设计4.1.1设备选选型1、盾构机的选型原原则盾构机选型是优质质、安全、快快速建成盾构构隧道的关键键工作之一。盾盾构机主要遵遵照以下原则则进行选型：⑴选择的盾构机机型型和功能必须须满足本标段段线路条件、工工期、施工条条件和环境等等要求。⑵选用的盾构机按本本标段的地质质条件，进行行有针对性的的设计与制造造，要求其性性能与本标段段内的工程地地质、水文地地质条件相适适应。⑶选用的盾构机应具具有良好的性性能和可靠性性。⑷类似地质、施工条条件下盾构选选型、施工实实例及其效果果。⑸盾构机制造商的知知名度、良好好的业绩、信誉与技术服务。2、拟选盾构机应具具备的功能此标段施工采用的的加泥式土压压平衡盾构，其其应具备功能能如下：⑴基本功能具备开挖、出碴、碴碴土改良、管管片安装、注注浆、动力、控控制、测量导导向等基本功功能。⑵满足微承压水下的的盾构掘进本工程中场地承压压水主要为⑿4层圆砾中贮贮存的承压水水，盾构在掘掘进过程中，一一旦周围土体体出现较大的的扰动，即可可能导致掘进进面位置处承承受较大的水水压，这要求求盾构机螺旋旋输送机能配配置应急设备备、盾尾密封封等处能耐水水压，保证在在此条件下的的可靠性。同同时，刀盘主主轴承必须具具备良好的密密封性能。⑶满足粉砂、粉土、粘土土条件下掘进进条件①具备土压平衡模式式掘进功能。②足够的刀盘驱动扭扭矩和盾构推推力。③合理的、高耐磨性性的刀盘及刀刀具设计，足足够的刀盘开开口率，开口口形状及合理理位置，刀盘盘刀具可靠，尽尽可能减小故故障率。④能承受大偏心力矩矩的主轴承设设计，具有高高的主轴承设设计寿命，有有效的主轴承承密封及刀盘盘减震设计。⑤应具备优良的碴土土改良系统。⑷盾构机应配置适于于地层压力的的气闸及系统统，可安全进进行换刀作业业。⑸应具备高水压下防防螺旋输送机机喷涌技术。⑹应具备在粉砂及硬硬塑粘土地层层中掘进的刀刀具减磨、减减粘技术，防防止刀盘扭矩矩过大发生刀刀盘被卡的现现象。⑺精确的方向控制盾构机必须具有高高精度的导向向系统，确保保线路方向的的正确性，盾盾构方向的控控制包括两个个方面：一是是盾构机本身身能够进行纠纠偏；二是采采用先进的激激光导向技术术保证盾构掘掘进方向的正正确。⑻环境保护盾构法施工的环境境保护包括两两个方面：首首先是盾构施施工时对周围围自然环境的的保护，即地地面沉降满足足设计要求，无无大的噪声、震震动等；其次次要求盾构施施工时使用的的辅助材料如如油脂、泡沫沫及添加材料料等不能对环环境造成污染染。⑼掘进速度满足计划划工期要求根据计划工期安排排，整个标段段计划工程平平均月进度最最快为2500m，要求盾盾构机具备3300m/月的掘进能能力。⑽设备可靠性、技术术先进性与经经济性的统一一盾构选型及设计应应该按照可靠靠性第一，技技术先进性第第二，经济性性第三的原则则进行。3、选定型号根据地质及工期要要求决定选用用2台日本小松松Φ6340型加泥式土压压平衡盾构，该该盾构可以满满足区间穿越越的粉砂、粉粉土、粘土土土层施工，该该型盾构设计计覆土条件为为5m～40m完全可可以满足本工工程的埋深要要求。该盾构装备适应高高水压可防止止挖削土体的的喷涌；在皮皮带输送机处处测定土量，监监控进入的土土体量，在盾盾构机上方设设置3处土体沉沉降探测装置置，监控上方方的空隙量，在在操作界面中中显示空隙状状态，在挖削削同时进行同同步注浆，在在机器后方防防止沉降。从从而保持开挖挖面稳定、减减少周边土体体扰动、保护护环境安全。根据本隧道的工程程特点，盾构构机应配备泡泡沫和澎润土土注入系统，进进行掘进中的的碴土改良，实实现盾构的土土压平衡掘进进和止水固结结掌子面能进进入土仓进行行各种作业的的目的。施工操作的性能：：该型盾构机机施工的安全全和可操作性性较高。最大大设计坡度为为40‰满足本工程程最大坡度228.0299‰的要求。最小小转弯半径完完全满足本工工程1000m的最小小曲线半径。技术先进及经济合合理性：该盾盾构性能卓越越，已在上海海、杭州等地地广泛应用，其其总体性能已已得到大量工工程的实绩证证明。针对本工程做以下下设计：⑴为保证掘进面稳定定、土体切削削的流畅性、减减少刀具、刀刀盘的磨损，刀刀盘开口率设设计为40%；⑵作为防止沉降的措措施，在皮带带输送机处进进行土量测量量，在监视土土量的同时，在在盾构机上方方设置3处土体沉沉降探测装置置，监控上方方的空隙量，以以监视土体塌塌陷情况；⑶为适应土质的变化化，刀盘采用用变频式电机机驱动；⑷为防止刀盘过度深深入土体而设设置联锁等安安全措施；⑸配备加泥注入装置置、泡沫注入入装置（刀盘盘前6孔）以加入入适合土质的的加泥材料；；⑹浆液拌制选用自制制搅拌设备，盾盾构注浆泵采采用德国SCHWIING泵；⑺千斤顶根据隧道埋埋深等参数设设定。4.1.2盾构构机设计特点点与主要参数数1、设计特点日本小松Φ63440型加泥式土压压平衡盾构的的设计具备以以下特点：⑴能满足开挖土层从从砂层到软土土层的土压式式平衡盾构。⑵刀盘结构为辐条式式，便于刀具具的布置及受受力，结构坚坚固、强度高高、刚性大、耐耐磨程度高，刀刀盘开口率40％。⑶刀盘的设计及刀具具的配置选择择及布局合理理，具有足够够的寿命。⑷盾构机采用8台775kW变频电动机机驱动，具有有较大的扭矩矩和多档转速速，可适应不不同地层的掘掘进需要。⑸具有良好可靠的加加泥、泡沫注注入系统，用用于开挖面、土土仓及螺旋机机中土体改善善。⑹螺旋输送机采用有有轴式螺旋输输送机，后部部尾部处排土土，具有二道道闸门，且螺螺旋输送机前前端叶片及前前筒体堆有耐耐磨材料，抗抗磨性能优越越。⑺螺旋输送机可配置置防喷的保压压泵装置。⑻具有良好可靠的同同步注浆注入入系统，能及及时充填管片片与地层的间间隙，减小沉沉降。同步注注浆注入系统统即可以采用用单液浆，也也可以采用双双液浆。⑼管片拼装机通过辅辅助措施可以以在盾尾密封封刷位置进行行管片安装，便便于在隧道内内实现盾尾密密封刷的更换换。⑽具有双仓式气压人人行闸设计，设设置土仓自动动调压装置，保保证更换刀具具的便利及人人员的安全，以以适应河底或或建、构筑物物下的换刀及及处理障碍物物要求。⑾盾构机主机的密封封装置（刀盘盘驱动密封及及盾尾密封等等）在较高水水土压力状态态下具有良好好的密封功能能。⑿电气和液压元件质质量可靠、响响应迅捷，防防水性能好，适适应隧道内的的高温、高湿湿工作环境。⒀具有应对紧急突发发事件的能力力，设置有遇遇到异常情况况发生时能自自动报警，且且设置急停按按钮。如紧急急停电时螺旋旋机出土闸门门可以通过操操作台边上的的开关关闭，并并且在主机内内及操作室内内的操作台上上各有1个紧急停止止开关。⒁控制系统的自动化化程度高且具具有连锁功能能，减少了劳劳动强度和错错误操作的发发生。⒂盾构机具有故障自自诊断及故障障内容显示功功能，方便维维修人员的检检修。⒃具备高精度的盾构构机导向测量量系统，确保保盾构施工的的精度。2、盾构机主要参数主要技术参数见表表4.1-1所示。表4.1-1主要要技术参数表表序号位置项目名称参数1适应工作条件地层土质种类粉土、粘土最小转弯曲线半径径300m最大坡度40‰2盾构整体总长8680mm总重330吨开挖直径φ6340mm盾体外径前体φ6340mm盾壳厚度40mm盾尾间隙30mm装备总功率约1050kW最大掘进速度8.5cm/miin最大推力3850吨盾尾密封3道土压传感器数量4，位置土仓液压传感器数量6，位置推进油缸系系统、螺旋机机主轴承寿命10000小时最大工作压力(bbar)刀盘密封1.0MMPa最大设计压力(bbar)刀盘密封1.2MMPa包括后配套总长68.68m3刀盘型式辐条式驱动形式变频电机驱动开挖、超挖直径[[mm]开挖φ6340、超挖直直径φ6420最大转速1.3rpm扭矩5151kNm脱困扭矩6181kNm扭矩系数α＝20.2(1000％)α＝24.3((120％)驱动功率8×55kW==440kkW刀盘开口率40%超挖刀型式油缸伸缩最大超挖量125mm超挖刀数量1刀盘对地层的适应应性各种软土层刀间距的布置全断面切削中心刀的类型鱼尾刀形式4砂浆搅拌器叶片外径φ835mm转速26.7rpm搅拌容量6m35润滑系统供脂距离100米油脂泵供脂流量0.9L/miin供脂压力90kgf/cmm26管片安装器类型园盘环形转速0.2/1.2rrpm提升能力216kN径向行程700mm轴向行程1000mm旋转角度左右200度7推进油缸推力[t.f]单只：175；总总计：3850行程[mm]2150数量[台]22工作压力[kggf/cm22]3308人闸形式双闸直径φ1750mm工作压力0.3MPa9螺旋输送机型式有轴伸缩式直径Φ711.2mm出碴量233m3/h((100％)功率2×75kW==150kkW最大扭矩46.7kNm转速22rpm保压泵碴装置配置保压泵碴装置置接口双层闸门配置配置后置式双闸门门10皮带运输机运输量500m3/h运送速度170m/minn皮带800mm驱动型式电动机驱动11变压器干式树脂高压变压压器1400KKVA12冷却系统由于采用步频电机机驱动，因此此只对油箱进进行冷却率1.5kW，冷却水量量20L/miin13同步注浆系统流量280L/mmin×压力5.5MPPa×功率30kw14泡沫系统水泵：流量1333L/minn×0.8MMPa×功率11kw15膨润土注入系统流量170L/mmin×压力2.5MPPa×功率15kw××2台16盾尾油脂系统流量0.9L/mmin×8..8MPa17数据采集系统通过PLC采集盾构机机上的传感器器数据18导向系统Trimble公司生产的5603光波自动全全站仪19超前注浆系统前壳体上安装100个固定注浆浆口,胸板上安装8个20随机通风系统1套功率11kw轴流风风机，储气风风管。21通讯系统地面配置2个显示示屏，1个电脑主机机。22压缩空气系统45kw螺杆式空空压机2台，流量6mm3/min，压力1MPa23皮带运输系统皮带宽800mmm、输送量5000m3//h、功率37kWW24变频电机驱动8台55kW，见上述述切削刀盘驱驱动装置3、盾构机相相关设计图纸纸小松土压平衡盾构构机主机见图图4.1-1，后配套设设备见图4.1-2，盾构刀盘盘见图4.1-3。图4.1-1盾构构机主机图图4.1-2盾构机后配套图图4.1-2盾构机后配套图4.1.3主要针针对性设计由于土压平衡盾构构在国内，尤尤其是在华东东地区使用较较多，本标书书中对土压平平衡盾构共有有的、常规的的设备及性能能不做赘述，仅仅就针对本标标段的工程特特点与水文地地质情况所做做的针对性设设计及特点进进行介绍，如如表4.1-2所示：表4.1-2盾构构的针对性设设计表设计部分针对性设计及意图图刀盘刀具刮刀、切削刀切削削粘土盾尾密封盾尾密封采用三道道盾尾刷（3道钢丝刷）螺旋输送机设置2道液压控制闸门，两两个加泥加水水口，且在出出口部预留应应急法兰与球球阀添加剂注入口刀盘正面及土仓内内分别设置4个加泥加水水口注浆系统除配置两套同步注注浆系统外，在在切口环和支支承环后部设设置2道应急注浆浆孔有害气体监测考虑地下掘进可能能遇到沼气的的情况，在盾盾构机内设置置有害气体监监测装置4、刀盘和刀具本区间盾构主要穿穿越粉砂、粉粉土、粘土，目目前对于此类类地层，盾构构刀盘一般只只需要配置刮刮刀等切削型型刀具即可满满足掘进要求求。具体到本本标段，工程程性质较好，结结合本单位在在类似地层的的工程经验，确确定盾构刀盘盘采用辐条方方式。图4.1-3盾构构刀盘结构示示意图（1）刀盘刀盘开口率约为440%，其中刀盘盘正面的开口口尺寸可满足足各种粒径的的土体进入土土仓经由螺旋旋机排出；刀盘内侧（土仓侧侧）设计有搅搅拌棒，随刀刀盘一起转动动，可加速土土体流动；刀盘的转动为双速速电机驱动，采采用多级减速速传动，使刀刀盘能承受较较大冲击力，适适应在软土层层图3-3盾构机后配套设备图及圆砾层里里掘进。图3-3盾构机后配套设备图装配了一把仿形刀刀，伸长范围围10cm，主主要用于软土土层曲线段或或轴线纠偏时时超挖。（2）刀具基本结构为辐条式式，在辐条内内配置刮刀，辐辐条端部配备备切削刀具。切切削刀具可以以方便地从刀刀盘土舱内更更换。5、盾尾密封盾尾密封层数的多多少，主要从从盾尾密封的的使用时间及及高水压作用用下的止水性性能来考虑，盾盾尾层数越多多盾尾密封防防水性能越好好。采用最多多的是三层密密封（三道钢钢丝刷）。影响盾尾密封防水水性能主要可可分为盾尾密密封的设计和和施工技术两两个方面的因因素。其中施施工技术水平平可以在施工工的过程中不不断提高。而而盾尾设计一一旦完成就很很难改变，若若设计时没有有充分高水压压对盾尾密封封的影响，在在后期施工中中很难对其进进行修改，容容易引起盾尾尾漏奖、漏水水，给盾构施施工带来风险险。所以盾尾尾设计（盾尾尾刷层数）必必须合理。根据以往盾构施工工经验，为应应付盾尾密封封可能发生大大量漏水的险险情，同时考考虑隧道沿线线可能存在浅浅层沼气，压压力未知，本本土压平衡盾盾构采用3道盾尾刷（三三道钢丝刷），以以保障盾构顺顺利施工。，图4.1-44为加有紧急急止水装置的的三层盾尾密密封。图4.1-4三层层盾尾密封图图6、螺旋输送机螺旋输送机主要用用于输送刀盘盘切削下来的的渣土。通过过改变螺旋机机的转速，调调节出土量，控控制掘进面土土压。螺旋输输送机采用低低速大扭矩液液压马达直接接驱动螺杆旋旋转，径向出出土形式，在在螺旋机出土土口安装滑动动闸板门，为为了防止供电电系统故障等等紧急情况下下的泥水倒灌灌，系统设有有应急储能器器，作为紧急急关闭闸门的的动力源。在隧道的施工中，螺螺旋机也是控控制可能在掘掘进面出现的的高压水和沼沼气喷涌这两两风险控制的的关键所在，根根据本工程的的水文地质情情况，本工程程螺旋机针对对性设计如下下：（1）螺旋机的壳体上上设有2个加泥加水水口，用来改改善土体流动动性。必要时时可通过两加加泥加水孔进进行纳基膨润润土或高分子子聚合物等的的加注，充填填、密实螺旋旋机，使其快快速起到土塞塞效应，防止止和控制水气气土结合，从从螺旋机处发发生喷涌现象象；（2）设置2道液压控控制闸门，一一旦发生喷涌涌，可立即关关闭螺旋机，截截断水气土等等喷涌通道；；（3）在螺旋机上部预预留应急孔法法兰与螺旋机机间增设球阀阀，若出现喷喷涌现象持续续，无法按正正常恢复施工工时，通过关关闭球阀，法法兰盘上外接接保压泵，进进行恢复施工工。螺旋输送机及机筒筒加泥口如图图1.1-5和4.1-6所示。图4.1-5螺旋旋输送机图图4.1-66螺旋机上加加泥加水口图图7、添加剂注入口除了上述在螺旋机机上设置2个加泥加水水口外，在刀刀盘正面设置置了4个以及在土土舱设置4个加泥加水水口，以改良良刀盘正面渣渣土和土仓内内的渣土。刀刀盘正面加纳纳基膨润土及及泡沫注入口口等，除改良良渣土外，还还能起到一定定的保护刀盘盘、刀具作用用。8、注浆系统（1）同步注浆系统注浆系统为自带液液压控制系统统的注浆系统统，它由双杆杆泥浆泵、浆浆液储浆桶，注注浆的流量可可通过泵的流流量的大小来来进行控制和和调节，在回回路中带有4套装置。为为保证盾构在在施工中的安安全，配置两两套同步注浆浆系统，如图图4.1-7所示。图4.1-7同步步注浆系统示示意图（2）应急注浆系统在切口环和支承环环后部设置2道应急注浆浆孔。第一道道6个，第二道8个，如图4.1-8所示。在发发生施工风险险，需盾构前前端紧急注浆浆时（盾尾渗渗漏严重、气气压换刀时气气从盾构外向向后漏气、盾盾构机姿态不不好时等），均均可进行应急急注浆。预留应急注浆孔预留应急注浆孔图4.1-8预留留注浆孔位置置示意图9、有毒有害气体监监测装置本工程施工时，在在盾构机的螺螺旋输送机出出口、盾尾和和第一节车架架处设置固定定式自动报警警有毒有害其其他监测装置置。另外，在在隧道施工面面及成形隧道道内再配置1台手持式有有害气体监测测仪器（可监监测沼气、一一氧化碳、硫硫化氢和氧气气的浓度），3台手持式沼沼气监测仪器器。手持式监测仪器在在有毒有害气气体段施工时时，进行人工工24小时的监测测。所有监测测设备在施工工前必须到位位，并经检验验合格后投入入使用。另考考虑到第一、第第二、第三节节车架电器设设备较多，且且较接近沼气气涌出源，故故除第一节车车架已放置了了固定式自动动监测报警装装置外，在第第二和第三节节车架间固定定放置一把移移动式手持有有害气体监测测仪器，作为为该区域特定定的检测设备备，沼气固定定监测仪如图图4.1-9所示，表4.1-3沼气固定监监测仪安放位位置，图4.1-110为盾构驾驶驶舱内的沼气气报警装置，图4.1-11为TN4手持式多气体检测报警仪。图4..1-9沼气固定监监测仪图图4.1-110盾构驾驶舱舱内的沼气报报警图表4.1-3沼气气固定监测仪仪安放位置仪器编号位置仪器编号位置备注1号螺旋输送机出土口口前上方2号1#车架右侧头部3号螺旋输送机出土口口上方4号盾构机里面H钢右右上侧5号2#车架右侧上部6号1#车架左侧前面7号3#车架左侧前面8号3#车架左侧尾部图4.1-11TTN4手持式多气气体检测报警警仪10、盾构机部件性能能描述（1）盾体盾体是用钢板焊接接而成的圆型筒体，在在内部焊有筋筋板、环板等等一些加强板板，具有足够够的耐土压、水水压的强度和和刚度，抵挡挡周围土体压压力。盾体由由前体、中体体和盾尾三大大部分组成，盾盾构机前体前前部安装有刀刀盘，盾构机机本体内安装装有刀盘驱动动装置、推进进油缸、螺旋输送机机、拼装机、气气压人行闸、工工作平台、电电气系统、液液压、同步注注浆、加泥及及添加剂管路路等装置。并并可保护在盾盾构机内工作作的人员和设设备的安全，盾构机壳体体的基本参数数见表4.11-4。表4.1-4盾构构机壳体参数数表直径Φ6340mm长度8680mm盾尾密封三道钢丝刷掘进速度0～8.5cm/mmin（22个油缸同时时伸）总推力37730KN{38550tf}（2）刀盘驱动系统刀盘驱动形式采用用变频电机驱驱动方式，该该部分是盾构构机的最关键键部件，特别别是刀盘密封封、大轴承的的可靠性、安安全性、寿命命是至关重要要的。刀盘驱驱动部(包括密封、大大轴承、小齿齿轮、减速机机变频电动机机组)作为一个整整体组装调试试后再用螺栓栓固接在盾构构机壳体上，这这样更能保证证刀盘密封与与传动的可靠靠性与安全性性，并且转场场、拆卸、安安装方便。表4.1-5刀盘盘驱动参数表表形式面板式×中间支撑撑×变频电动机机驱动频率15Hz30Hz50Hz60Hz80Hz转速0.25rpmm0.5rpm0.8rpm1.0rpm1.3rpm力矩100%5151kN--m{5225tf--m}α=20.225151kN--m{5225tf--m}α=20.225151kN-mm{5255tf-mm}α=20.224293kN--m{4338tf--m}α=16.883220kN--m{3229tf--m}α=12.66120%6181kN--m{6330tf--m}α=24.336181kN--m{6330tf--m}α=24.336181kN--m{6330tf--m}α=24.335151kN--m{5225tf--m}α=20.223864kN--m{3995tf--m}α=15.22开口率40%图4.1-12刀盘盘驱动装置（3）管片拼装机管片拼装机整体外外形为一圆环环状，旋转角角度范围为±200°。除旋转外外，其余动力力和油箱等装装置均安装在在拼装机悬伸伸臂上，主要要用于管片的的拼装。管片片拼装机具有有6个自由度，包包括前后移动动、旋转运动动、伸举运动动和绕管片自自身的三轴旋旋转运动，盾盾尾间距300mm。平移油缸提升油缸液平移油缸提升油缸液压马达盾尾间盾尾间隙=30mm图4.1-13管片拼装机图图4.1-13管片拼装机图表4.1-6管片片拼装机参数数表形式盘式环型油马达驱动动回转角度速度200°左右右0.2/1..2rpmm提升行程平移行程0～700mm0～1000mm推力提升力216kN{222tf}222kN{222.6tff}（4）螺旋输送机在本工程中，考虑虑到在河底掘掘进施工，所所以采用对止止水性更为有有利的有轴螺螺旋机，出土土口在螺旋机机尾部设置了了二道闸门。螺旋输送机由3台台液压马达驱驱动，2台功率为75kW的变量泵供供油，易于变变速，耐冲击击。螺旋机的的最大输出扭扭矩为46.7kkNm，理论出土土能力为2333m3/h。螺旋机的输出扭矩矩计算可以根根据日本及小小松公司的工工程经验，粘性土土中的扭矩系系数α=100～200。盾构机回回转扭矩为：：T=α×D3=（100～200）×0.6553=27.5～～54.9kkN-m根据上述计算及小小松公司的经经验，螺旋输输送机配置扭扭矩：T==46.77kM-mm(α=170))排土能力：Q（m3/h）=ξ×π/4×D2×V××60×100-2其中：ξ：：土砂松散率率（=1.3）D：盾构机外径（==6.34mm）V：掘进速度（=88.5cm//min）则：Q’=1.3×π/44×6.3442×8.55×60×110-2=2209m33/h<233m3/h螺旋输送机配置的的排土能力为为233mm3/h，因此能满满足盾构机在在最大掘进速速度8.5ccm/min时的排土要要求。表4.1-7螺旋旋输送机参数数表形式有轴叶片式×液压压驱动外径Φ711.2mmm叶片外径×节距Φ650mm×PP600mmm转速最大22rpm扭矩最大46.7kN-mm×20.66Mpa{4770tff-m×2110kgf//cm2}}排土量最大233m33/h((100%%时)闸门紧急关断装置置储能器(安装在在后续台车上上)（5）盾尾密封和油脂脂注入系统盾尾密封设在盾构构机壳体最尾尾部，能防止止粉土、水及同同步注浆材的的侵入。采用用耐久性好的的三道钢丝刷刷组合。设置气动油脂注入入系统，在盾盾构机推进过过程中根据需需要向盾尾钢钢丝刷中注入入油脂。在水水压较高的情情况下，盾构构机在推进过过程中需不间间断地向盾尾尾钢丝刷中注注入具有一定定压力的油脂脂，防止盾尾尾钢丝刷反转转。由于油脂脂的不断充填填，可以获得得充足的止水水效果。盾尾尾油脂的注入入，通过泵的的间歇运转和和注入阀的开开关来实现。图4.1-14盾尾尾油脂注入系系统操作界面面（6）同步注浆系统小松公司为了满足足国内各施工工单位对壁后后注浆的不同同要求以及由由于各工程地地质条件的不不同需要采取取单液或双液液注浆的情况况，在设计盾盾构机壁后注注浆系统时，采采用了既能单单液注浆也能能双液注浆的的设计，开发发了同步注浆浆系统。同步步注浆速度可可以满足工程程要求。图4.1-15注注浆压力及流流量控制界面面图表4.1-8管片注注浆系统参数数表A液泵B液泵泵流量(L/miin)28020泵压力(MPa))5.51.5马达功率(Kw))301.5电压(V)×频率(HHz)380×50380×50数量11泥箱容量(m3))60.6（7）添加剂、聚合物物、泡沫注入入系统为了能更好地改善善土质，可通过过加泥系统向向开挖面注入入添加剂或发发泡剂。由于于添加泡沫剂剂对淤泥质粘土层层地层具有很很好的效果，可可以有效地提提高施工效率率，需要根据据不同的地质质情况和使用用效果来决定定添加哪种添添加材料，小小松公司在盾盾构机中引入入了添加剂、聚聚合物、泡沫沫注入系统。在在刀盘面板及及土仓内面板板上各设有4个注入口。图4.1-16添添加剂、聚合合物、泡沫注注入系统工作作原理图（8）双仓人行闸土仓仓自动压力调调整装置为了防备意外事态态发生，在密密封隔仓的胸胸板中央部位位安装了双仓仓式气压人行行闸装置，分分主仓和副仓仓，通过法兰兰连接在前体体的结构上，人员可以通通过人行闸出出入土仓。人人行闸额定使使用压力为0.3Mppa，最大压力力为0.45MMPa以上。主仓仓长度为1..65m，直直径为φ1.0m，能能保证二人的的空间，副仓仓950mmm×1300mmm×15000。舱内设有有4个土压力传传感器。图4.1-17人人行闸及土仓仓自动压力调调整装置图11、盾构机使用的土土仓泡沫添加加剂和盾尾油油脂选定采用用的品牌范围围本标段盾构沿城市市干路敷设，且且临河施工，盾盾构对地层的的扰动控制要要求严格，为为保证盾构顺顺利掘进，必必须优选盾构构机使用的土土仓泡沫添加加剂、盾尾刷刷、盾尾油脂脂的品牌，严严格控制产品品质量。（1）盾构机土仓泡沫沫添加剂的作作用①减少盾构机机械的的磨损。土压压平衡盾构在在摩擦性较大大土体中掘进进时，与土体体发生作用的的刀具极易磨磨损，通过在在刀盘上注入入泡沫材料，可可以降低土体体的摩擦性，减减小刀具的磨磨损；②调整土仓内土体塑塑性流动性，维维持正面土压压平衡。土压压平衡盾构法法掘进过程中中，土仓内土土体性质如何何，将直接影影响盾构的顺顺利掘进，切切削后的渣土土具有良好的的塑性流动性性，不但可以以能够使开挖挖面维持较好好的支护压力力，而且保证证排土顺利进进行。在盾构构掘进中，由由于地层的变变化，未经处处理进入土仓仓的土体通常常难以获得希希望的流动性性，使土仓内内容易发生“泥饼”、“堵塞”等问题，严严重影响掘进进效率。泡沫沫的注入可以以有效解决上上述问题；③降低渣土的透水性性。土压平衡衡式盾构机在在强透水层施施工时，开挖挖面过高的水水压力会导致致盾构机螺旋旋输送机出口口发生地下水水大量流失，严严重时会发生生喷涌。影响响掘进顺利进进行，注入泡泡沫可以有效效降低渣土的的渗透性，有有效防止掘进进中喷涌的发发生；④降低切削渣土的内内摩擦力。良良好的泡沫剂剂改良土体后后减少刀盘、螺螺旋输送机的的磨损，降低低刀盘扭矩，防防止机器能耗耗过高发热而而发生故障。12、盾尾油脂的作用用当选用金属刷的盾盾尾密封时，必必须用盾尾油油脂来堵塞刷刷子线材之间间的间隙及金金属刷中的网网式薄板中的的网眼。盾尾尾油脂是盾尾尾密封钢丝刷刷达到封闭地地下水、泥土土和压浆材料料最为关键的的填充剂。盾盾尾油脂由特特殊油脂、长长纤维、矿粉粉填充料以及及抗离析外掺掺剂等混合而而成．外观上上呈油膏状，手手触摸之有部部分黏滞感觉觉。表4.1-9国内内外公开文献献报道的盾尾尾的密封油脂脂的技术指标标对比表技术要求上隧牌CONDAT三菱商事宁政远321JP9-2089943FIXTSG66CONDATRR89稠度kgf/cm2≥240322260230～255250250±10255～265挥发性,％≤2.51.0<2－－－≤3下垂值,mm030－－－水冲损失量无少量－≤5％2.0～3.0**0≤7％可泵性打出油脂可－－－40～45g/m抗渗性,MPa－－0.8－<2.0*－比重－－1.33－－1.62～1.668生物降解－－－－100％－13、选定采用的品牌范范围结合产品性能及本本单位在已有有盾构工程中中的使用效果果，经综合比比选，确定土土仓泡沫添加加剂和盾尾油油脂的品牌。表4.1-10土土仓泡沫添加加剂、盾尾油油脂品牌范围围产品名称品牌型号厂家或产地土仓泡沫添加剂CONDAT（康康达特）CLBF4/ADD_10000L康达特（上海）化化学制品有限限公司（法国国产）ELCO(埃尔科科)ELCOSF--301B广州澳润合成材料料厂（新西兰兰）盾尾油脂CONDAT（康康达特）WR89-2500康达特（上海）化化学制品有限限公司（法国国产）ELCO(埃尔科科)泵送型广州澳润合成材料料厂（新西兰兰）14、盾构检修及保养养（1）盾构设备保养制度度①所有操作人员必须须持证上岗；；②所有操作人员必须须严格按各岗岗位的操作规规程正确操作作；③设备保养人员每天天按“维修保养操操作日点检卡卡”中的内容对对设备进行保保养；④设备保养人员在完完成第3条的前提下下，于每周二二按“维修保养操操作周点检卡卡”中的内容对对设备进行全全面保养，并并填写“维修保养操操作周点检卡卡”；⑤设备保养人员在完完成第4条的前提下下，于每月的的第一个周二二按“维修保养操操作月点检卡卡”中的内容对对设备进行维维修保养，并并填写“维修保养操操作月点检卡卡”；⑥设备保养人员还须须对点检卡中中未列出的机机、电设备进进行定期保养养；⑦点检卡中的各项数数据必须如实实填写，按期期交给盾构项项目经理部，所所有设备保养养及施工人员员都有责任做做好盾构设备备的保洁工作作。（2）盾构构设备维修制制度①设备维修人员必须须持有培训合合格证；②施工人员在施工过过程中若发现现设备运转情情况异常或设设备故障，应应及时通知维维修人员尽快快修理，并填填写“设备故障报报修单”，不得使设设备带伤运行行；③设备维修人员接报报后应尽快对对设备进行修修理，更新或或购买零部件件；④在盾构机上装配修修复的零部件件，须经盾构构项目经理部部认可并出示示修复件的测测试合格证；；⑤设备维修人员在修修复工作完成成后应及时填填写“盾构机故障障情况记录表表”；⑥设备保养人员在完完成第5条的前提下下，于每月的的第一个周二二按“维修保养操操作月点检卡卡”中的内容对对设备进行维维修保养，并并填写“维保养操作作月点检卡”。4.2实施性沿沿线障碍物排排查措施为确保盾构的安全全掘进，在施施工前，根据据业主提供的的地质资料和和相关的图纸纸，对区间沿沿线障碍物进进行排查：1、地下障碍物排查查主要采用从从已知到未知知的排查方法法，利用走访访和调查相结结合的方法对对线路进行详详细的实地调调查，记录存存在地下障碍碍的可疑地点点；2、对可疑地点重点点排查，到杭杭州城建档案案馆和相关部部门查阅相关关图纸，了解解障碍物的有有关资料；3、影响盾构施工的的地下障碍物物多为钢筋砼砼桩基，结构构与周围土层层之间物性差差异大，可采采用磁感应法法、单道地震震映像法等物物理勘测方法法，确定其结结构尺寸和平平面位置。4.3区间盾构构施工主要技技术措施本工程采用2台盾盾构机施工，在在景芳路站盾构构始发井组装装、调试，安安排25个工作日，始始发掘进，到到达艮山西路路站后，盾构机解解体吊出。4.3.1盾构掘掘进施工本工程盾构掘进流流程（详见图图4.3-1盾构推进施工流程图）图4.3-1盾构推推进施工流程图4.3.1.1盾构机的组组装及调试1、盾构机组装⑴劳动力安排盾构组装作业班分分两个组：一个机钳液压压组和一个电电气组，组装装劳动力安排排见表4.33-1。⑵设备安排盾构吊装设备计划划有：300t履带吊1台，120t汽车吊1台，150t液压千斤顶4台，以及相相应的其它工工具、机具和和吊具。⑶组装工具、材料组装用工具、材料料见表4.33-2。表4.3-1盾构构组装劳动力力计划表序号班组、工种班次人数备注一机钳液压1141机械工程师1带班人员2起重工43钳工44液压工25辅助工3二电气176电气工程师1带班人员7电工28辅助工4合计21表4.3-2盾构构组装工具、材材料计划表序号名称型号规格单位数量备注1液压扭力扳手把1用于紧固螺栓2拉伸预紧扳手把1用于紧固刀盘螺栓栓3油泵台2和液压、预紧扳手手配套4风动扳手1/2吋、1吋把各15扭力扳手450Nm、18800Nm把各26棘轮扳手1/2吋、1吋把各27重型套筒扳手套18内六角扳手英制套29内六角扳手22mm、30mmm把各210开口扳手＜42mm套211开口扳手≥42mm套112管钳200、300、450、600、900把各113普通台虎钳200个114撬棍L=1.2m、LL=0.5mm根各8作辅助用15导链1t、3t、5t、10t个各216吊带1.5t、3t、5t条各217千斤顶5t、10t、16t个各218卧式千斤顶1t或1.5t台119推进油缸50t根2用于推动主机等20高压油泵台2供推进油缸使用21氧气乙炔割具套222电焊机台2包括面罩、电焊手手套等23空压机台1包括连接软管300m24电动盘式砂光机SIM100B把425电动盘式砂光机SIM230B把226弯轨机台127轨道小车台128液压小推车台129加油机套130注脂管路套131活动人梯架232油枕1.2m根3033插线板套334电工工具套235钢丝绳Φ16、Φ20，L=10m根各6⑷组装场地本工程盾构组装结结合盾构机运运输同步进行行，盾构机运运输进场即开开始进行地面面拼装，各分分部构件在地地面组装好后后整体吊运下下井，下井后后再作部件与与部件之间的的连接与组装装。组装场地地为景芳路站站盾构始发场场地。⑸盾构机组装顺序盾构组装、调试施施工流程见图图4.3-2所示。组装场地的准备组装场地的准备后配套拖车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安装负环管片负载调试井下轨道及始发基座的准备吊机组装就位图4.3-2盾构构组装、调试试程序框图始发井底板放置的的始发台精确确定位及后配配套拖车处的的轨道铺设完完成后，方可可将盾构主机机吊运下井组组装。后配套拖车组装顺顺序：拖车起起吊→轮对安装→拖车下井→皮带机架下下井→风管下井→拖车后移。各节拖车下井顺序序为：六号拖拖车→五号拖车→四号拖车→三号拖车→二号拖车→一号拖车→连接桥。主机下井顺序为：：螺旋输送机机→前体→中体→刀盘→安装机→盾尾。盾构机组装顺序见见图4.3-3。图4.3-3a盾盾构始发托架架组装图4.3-3b组组装后配套拖拖车图4.3-3c连连接桥下井组组装图4.3-3d吊吊装螺旋输送送机图4.3-3e吊吊装盾体图4.3-3f刀刀盘组装图4.3-3g组组装螺旋输送送机、设备连连接、安装反反力架图4.3-3h完完成组装、调调试、始发前前示意图⑹组装技术措施①盾构组装前必须制制定详细的组组装方案与计计划，向所有有参加组装的的人员进行技技术交底，同同时组织有经经验的经过技技术培训的人人员组成组装装班组。②组装前应对始发基基座进行精确确定位。③履带吊机工作区