盾构掘进到达及调头施工方案

盾构掘进到达及调头施工方案1.1盾构机始发与试验段掘进(1)盾构始发的工艺流程盾构始发的工艺流程参见图8-23。图8-23盾构始发工艺流程图（2）始发阶段的掘进、出碴及运输根据业主提供的施工场地和盾构始发井条件以及盾构机自身结构的特点，制定盾构始发掘进阶段的出碴、运输方案。1、始发方案根据业主提供的始发场地，综合考虑各方因素，现拟定采用全地下始发方案。首先Y站右线始发，在X站到达并吊出后在Y站左线始发。2、盾构始发出碴、材料运输方案利用横跨主体结构的10t龙门吊完成Y站右线始发期间的出碴、管片及材料的垂直运输；利用一台50T汽车吊完成春风左线始发期间的出碴、管片及材料的垂直运输。洞内水平运输使用一台45T电瓶车完成。（3）始发阶段刀盘刀具的配置由于右线始发阶段隧道洞身均处于全强风化变质砂岩层〈8-1〉〈8-2〉，刀盘周边配置单刃滚刀，其余盘位配置羊角刀与刮刀。（4）始发阶段掘进模式由于始发阶段隧道洞身处有圆砾层、残积土层和全风化变质砂岩层，但隧其自稳能力较差，为确保施工安全，采用土压平衡模式掘进。（5）始发掘进技术要点1、盾构基座安装前应检查洞门土体加固效果、应精确实测洞门轮廓，如果其偏差值超过设计要求，应采取措施处理妥当后方可进行下步工作。2、要严格控制始发基座、反力架和负环的安装定位精度，确保盾构始发姿态与设计线路基本重合。3、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基本重合，但只可偏上，误差控制在20mm以内。负环管片采用错缝拼装方式。4、盾构机轴线与隧道设计轴线基本保持平行，盾构中线比设计轴线适当抬高1.5～2cm。5、始发前必须采取人工测量对自动测量导向系统进行多次复核，确保该系统工作正常、数据可靠；始发初期，每环也必须进行人工测量复核，直至盾构自动测量导向系统确实挤入到正常工作状态为止。6、盾构在基座上向前推进时，各组推进油缸保持同步。7、初始掘进时，盾构机处于基座上。因此，需在基座及盾构机上焊接相对的防扭转支座，为盾构机初始掘进提供反扭矩。8、始发阶段，设备处于磨合期和校核期，必须设置各施工参数的警戒值，确保不出现较大偏差或导致不良后果，一旦施工参数接近或达到警戒值或系统显示的相关施工参数不一致，必须查明原因后方可继续推进。须设置警戒值的施工参数包括：最大推力、最大扭矩（包括刀盘和螺旋输送机）、推进千斤顶最大压力差、推进千斤顶最大行程差、盾尾间隙最大值最小值、土舱压力最大值最小值、最大注浆压力、最小注浆量、最大排碴量、最大推进速度、最大滚动角、最大俯仰角等。9、要注意推力、扭矩的控制，同时也要注意各部位油脂的有效使用。掘进总推力应控制在反力架承受能力以下，同时确保在此推力下刀具切入地层所产生的扭矩小于基座提供的反扭矩。10、盾构进入洞门前把盾壳上的焊接棱角打平，防止割坏洞门防水帘布。（6）试验段掘进参数的选择分析1、盾构机掘进的前100m作为试掘进段，通过试掘进段拟达到以下目的：a.用最短的时间对新盾构机进行调试、熟悉机械性能。b.熟悉工程地质条件，掌握各地质条件下该复合式盾构的具体施工方法。c.收集、整理、分析及归纳总结各地层的掘进参数，制定正常掘进各地层操作规程，为实现快速、连续、高效的正常掘进提供依据。d.熟练管片拼装的操作工序，提高拼装质量，加快施工进度。e.通过本段施工，加强对地面变形情况的监测分析，反映盾构机始发时以及试推进时对周围环境的影响，掌握盾构推进参数及同步注浆量。2、盾构机在完成前100m的试掘进后，将对掘进参数进行必要的调整，为后续的正常掘进提供条件。并做好施工记录，记录内容有:a.隧道掘进——施工进度——油缸行程、掘进速度——盾构推力、土压力——刀盘、螺旋机转速——盾构内壁与管片外侧环形空隙（上、下、左、右）b.同步注浆——注浆压力、数量、稠度——注浆材料配比、注浆试块强度（每天取样试验）c.测量——盾构倾斜度——隧道椭圆度——推进总距离——隧道每环衬砌环轴心的确切位置（X、Y、Z）1.2盾构正常掘进施工1.2.1掘进模式的选择盾构区间隧道穿越的地层软硬不均、复合交互地质变化频繁，因此盾构机在全程推进过程中交叉使用土压平衡模式、半敞开式掘进。通过试验段的掘进选定了六个施工管理指标来进行掘进控制管理：a、土仓压力；b、推进速度；c、总推力；d、排土量；e、刀盘转速和扭矩；f、注浆压力和注浆量，其中土仓压力是主要的管理指标。（1）土压平衡模式①适应的工程情况a、洞身处于〈3-2〉～〈6-3〉等自稳定性差的地层。b、当地层可能有较大涌水时。c、穿越重要建构筑物时。②土压平衡模式的实现土压平衡模式掘进时，是将刀具切削下来的土体充满土仓，由盾构机的推进、挤压而建立起压力，利用这种泥土压与作业面地层的土压与水压平衡。同时利用螺旋输送机进行与盾构推进量相应的排土作业，始终维持开挖土量与排土量的平衡，以保持开挖面土体的稳定。③土压平衡模式下土仓压力的控制方法土仓压力控制采取以下两种操作模式：a、通过螺旋输送机来控制排土量的模式：即通过土压传感器检测，改变螺旋输送机的转速控制排土量，以维持开挖面土压稳定的控制模式。此时盾构的推进速度人工事先给定。b、通过推进速度来控制进土量的模式：即通过土压传感器检测来控制盾构千斤顶的推进速度，以维持开挖面土压稳定的控制模式。此时螺旋输送机的转速人工事先给定。掘进过程中根据需要可以不断转化控制模式，以保证开挖面的稳定。④掘进中排土量的控制排土量的控制是盾构在土压平衡模式下工作的关键技术之一。根据对碴土的观察和监测的数据，要及时调整掘进参数，不能出现出碴量与理论值出入较大的情况，一旦出现，立即分析原因并采取措施。理论上螺旋输送机的排土量QS是由螺旋输送机的转速来决定的，掘进的速度和P值设定后，盾构机可自动设置理论转速N。QS根据碴土车的体积刻度来确定。QS应与掘进速度决定的理论碴土量Q0相当，即:Q0=A×V×n0A-切削断面面积n0-松散系数V-推进速度通常理论排土率用K=QS/Q0表示。理论上K值应取1或接近1，这时碴土具有低的透水性且处于好的塑流状态。事实上，地层的土质不一定都具有这种性质，这时螺旋输送机的实际出土量与理论出土量不符，当碴土处于干硬状态时，因摩擦力大，碴土在螺旋输送机中输送遇到的阻力也大，同时容易造成固结堵塞现象，实际排土量将小于理论排土量，则必须依靠增大转速来增大实际排土量，以使之接近Q0，这时Q0＜QS，K＞1。当碴土柔软而富有流动性时，在土仓内高压力作用下，碴土自身有一个向外流动的能力，从而碴土的实际排土量大于螺旋输送机转速决定的的理论排土量，这时Q0＞QS，K＜1。此时必须依靠降低螺旋输送机转速来降低实际出土量。当碴土的流动性非常好时，由于螺旋输送机对碴土的摩阻力减少，有时会产生碴土喷涌现象，这时转速很小就能满足出土要求。碴土的出土量必须与掘进的挖掘量相匹配，以获得稳定而合适的支撑压力值，使掘进机的工作处于最佳状态。当通过调节螺旋输送机转速仍达不到理想的出土状态时，可以通过改良碴土的可塑状态来调整。⑤土压平衡模式的技术措施a、进行开挖面稳定设计，控制土压力，采用土压平衡模式掘进，严格控制出土量，确保土仓压力以稳定开挖面来控制地表沉降。b、向土仓和刀盘面注入泥浆和泡沫，形成隔水泥膜，防止水从地层中渗出，提高土仓内碴土的稠度来改善碴土的止水性以及在螺旋输送机上安装保压泵碴装置，以使土仓内的压力稳定平衡。c、选择合理的掘进参数，确保快速通过，将施工对地层的影响减到最小。d、定期使螺旋输送机正反转，保证螺旋输送机内畅通，不发生堵塞。e、适当缩短浆液胶凝时间，保证注浆质量。f、向土仓和刀盘注入泡沫和水改善土体的流动性，防止泥土在土仓内粘结。（2）半敞开模式①半敞开模式适用的工况a、洞身处于〈8-1〉〈8-2〉地层中。b、当洞身处于软硬不均地段。c、具有一定自稳能力和地下水的压力不太高的地层，其防止地下水渗入的效果取决于压缩空气的压力。②半敞开式模式的实现采用该模式的前提是对应的地层有相当的自稳能力，且其强度较大，其工作面的稳定依赖外界支撑的程度相对于软弱土层要少且如采用大推力掘进，则刀盘扭矩将有可能升的很高。此模式下必要时稳定正面的部分压力由压缩空气来实现，气压控制标准值为静水压力值与松散土柱压力值之和。③半敞开式模式的技术措施半敞开式掘进模式介于土压平衡和敞开式之间，采用滚刀、刮刀混合破岩切削。为既能稳定开挖面和防止地下水渗入，又能避免出碴时螺旋输送机发生喷涌，压缩空气压力控制在1～1.5bar以内。在该模式掘进时，注入泡沫对碴土进行改良。遇到地层变换、涌水较大时，及时转换模式掘进。1.2.2刀盘刀具的配置由于本区段右线隧道洞身主要处于全强风化变质砂岩〈8-1〉〈8-2〉中，考虑到〈8-1〉〈8-2〉地层中可能有球状风化岩存在的情况，刀盘配置单刃滚刀。左线隧道洞身主要处于砂卵石层（3-1）~（3-6）中，地层的物理性质较好，刀盘周边配备单刃滚刀，其余配备羊角刀和刮刀。1.2.3碴土改良和管理在盾构施工中尤其在复杂地层及特殊地层盾构施工中，为了保持开挖面的稳定，根据围岩条件适当注入添加剂，确保碴土的流动性和止水性，同时要慎重进行土仓压力和排土量进行管理。（1）碴土改良的目的①使碴土具有良好的土压平衡效果，利于稳定开挖面，控制地表沉降；②提高碴土的不透水性，使碴土具有较好的止水性，从而控制地下水流失；③提高碴土的流动性，利于螺旋输送机排土；④防止开挖的碴土粘结刀盘而产生泥饼；⑤防止螺旋输送机排土时出现喷涌现象；⑥降低刀盘扭矩和螺旋输送机的扭矩，同时减少对刀具和螺旋输送机的磨损，从而提高盾构机的掘进效率。（2）改良的方法与添加剂碴土改良就是通过盾构机配置的专用装置向刀盘面、土仓内或螺旋输送机内注入泡沫或膨润土浆液或高分子材料TAC溶液或它们的混合物，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碴混合，其主要目的是使盾构切削下来的碴土具有好的流塑性、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盾构掘进可达到理想的工作状况。（3）碴土改良的主要技术措施根据本工程的地质条件和盾构施工的经验，采取如下主要技术措施。①在含水地层采用土压平衡模式掘进时，拟向刀盘面、土仓内和螺旋输送机内注入泡沫或较高浓度的高分子材料TAC溶液，并增加对螺旋输送机内注入的泡沫量，以利于螺旋输送机形成土塞效应，防止喷涌。②在粘性土地层中掘进时，拟采取向刀盘面和土仓内注入泡沫或较低浓度高的分子材料TAC溶液改良碴土，增加了碴土的流动性，减少摩擦力，利于碴土的排出，减少泥土的堵塞。③在粘粒含量较少的砂层或硬岩段掘进时，拟采取向刀盘面、土仓内注入泡沫和膨润土浆液，或膨润土浆液和高分子材料TAC溶液来改良碴土，增加了碴土的流动性、减少透水性、减少摩擦力、利于碴土的排出，防止喷涌。④防泥饼措施当盾构穿越的地层主要有泥岩、泥质粉砂岩、砂岩、粘土层、花岗岩残积层时，盾构掘进时可能会在刀盘尤其是中心区部位产生泥饼，此时，掘进速度急剧下降，刀盘扭矩也会上升，大大降低开挖效率，甚至无法掘进。施工中拟采取的主要技术措施：a.加强盾构掘进时的地质预测和泥土管理，特别是在粘性土中掘进时，更应密切注意开挖面的地质情况和刀盘的工作状态。b.在这种地层掘进时，增加刀盘前部中心部位泡沫注入量并选择比较大的泡沫加入比例，加注较低浓度的高分子材料TAC溶液，减少碴土的粘附性，降低泥饼产生的几率。c.一旦产生泥饼，及时采取对策，必要时采用人工处理的方式清除泥饼。d.必要时螺旋输送机内也要加入泡沫或加注较低浓度的高分子材料TAC溶液，以增加碴土的流动性，利于碴土的排出。e.防止添加剂管堵塞，选择高质量的泡沫剂高分子材料TAC。1.2.4掘进过程中姿态控制由于隧道曲线和坡度变化以及操作等因素的影响，盾构推进会产生一定的偏差。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，并造成地应力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。（1）盾构掘进方向控制结合本标段盾构区间的特点，采取以下方法控制盾构掘进方向:①采用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。②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。推进油缸按上、下、左、右分成四个组，每组油缸都有一个带行程测量和推力计算的推进油缸，根据需要调节各组油缸的推进力，控制掘进方向。在上坡段掘进时，适当加大盾构机下部油缸的推力；在下坡段掘进时则适当加大上部油缸的推力；在左转弯曲线段掘进时，则适当加大右侧油缸推力；在右转弯曲线掘进时，则适当加大左侧油缸的推力；在直线平坡段掘进时，则尽量使所有油缸的推力保持一致。（2）盾构掘进姿态调整与纠偏在实际施工中，由于管片选型错误、盾构机司机操作失误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过程中，有可能产生较大的偏差，这时就要及时调整盾构机姿态、纠正偏差。①参照上述方法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。②在曲线段和变坡段，必要时在轴线允许偏差范围内可提前进入曲线段掘进来纠偏。③当滚动超限时，就及时采用盾构刀盘反转的方法纠正滚动偏差。（3）方向控制及纠偏注意事项①在切换刀盘转动方向时，应保留适当的时间间隔，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。②根据掌子面地层情况应及时调整掘进参数，调整掘进方向时应设置警戒值与限制值。达到警戒值时及时实行纠偏程序。③蛇行修正及纠偏时缓慢进行，如修正过程过急，蛇行反而更加明显。在直线推进的情况下，应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连线同设计曲线相切。④推进油缸油压的调整不宜过快、过大，否则可能造成管片破损甚至开裂。⑤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。1.2.5管片拼装管片选型确定后，管片安装的好坏直接关系到隧道的外观和防水效果。一般情况下，管片安装采取自下而上的原则，具体的安装顺序由封顶块的位置确定。管片采用C50钢筋混凝土，防水等级S12，宽度为1500mm，厚度为300mm，内径为5400mm，外径为6000mm。区间采用通用环管片，管片最大的楔形量为38mm。每环管片由六块组成，分别为三块标准块、两块邻接块和一块封顶块。管片采用错缝拼装方式，每环管片环向接缝采用10根M24弯螺栓连接，纵向接缝用12根M24弯螺栓连接。（1）管片安装程序参见图8-24。图8-24管片安装工艺流程图（2）管片安装方法管片由管片车运到隧道内后，由专人对管片类型、龄期、外观质量和止水条粘结情况等项目进行最后一次检查，检查合格后才可卸下。管片经管片吊车按安装顺序放到管片输送机上，掘进结束后，再由管片输送机送到管片拼装机工作范围内等待安装。①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。②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。安装第一块管片时，用水平尺与上一环管片精确找平。③安装邻接块时，为保证封顶块的安装净空，安装第五块管片时一定要测量两邻接块前后两端的距离（分别大于C块的宽度，且误差小于+10mm），并保持两相邻块的内表面处在同一圆弧面上。④封顶块安装前，对止水条进行润滑处理，安装时先径向插入4/5，调整位置后缓慢纵向顶推。⑤管片块安装到位后，应及时伸出相应位置的推进油缸顶紧管片，其顶推力大于稳定管片所需力，达到规定要求，然后方可移开管片拼装机。⑥管片安装完后，在管片脱离盾尾后要对管片连接螺栓进行二次紧固。（3）管片拼装质量控制①成环环面控制：环面不平整度小于6mm。相邻环高差控制在5mm以内。②管片拼装允许误差见表8-8。表8-8管片拼装允许误差项目允许偏差环间间隙≤0.6mm纵缝相邻块间隙≤1.5mm对应的环向螺栓孔的不同轴度≤2mm③止水条及衬垫粘贴前，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设施。④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。⑤严禁非管片安装位置的推进油缸与管片安装位置的推进油缸同时收缩。⑥管片安装时必须运用管片拼装机的微调装置将待装管片与已安装相临管片内弧面平顺相接，以减小错台。调整时动作要平稳，避免管片碰撞破损。1.2.6盾构同步注浆当管片脱离盾尾后，在土体与管片之间会形成环形空隙。同步注浆的目的是为了尽快填充环形间隙使管片尽早与地层共同作用，防止地面变形过大而危及周围环境安全，同时作为管片外防水和结构加强层。（1）注浆材料及配比设计①注浆材料采用水泥砂浆作为同步注浆材料，该浆材具有结石率高、结石体强度高、耐久性好和能防止地下水浸析的特点。水泥采用42.5抗硫酸盐水泥，以提高注浆结石体的耐腐蚀性，使管片处于耐腐蚀注浆结石体的保护中，减弱地下水对管片混凝土的腐蚀。②浆液配比及主要物理力学指标根据盾构施工经验，同步注浆拟采用表8-9所示的配比。在施工中，根据地层条件、地下水情况及周边条件等，通过现场试验优化确定。同步注浆浆液的主要物理力学性能应满足下列指标：表8-9 同步注浆材料配比和性能指标表水泥（kg）粉煤灰（kg）膨润土（kg）砂（kg）水（kg）外加剂80～140380～24060～50910～930460～490按需要根据试验加入A．胶凝时间:一般为3～10h，根据地层条件和掘进速度，通过现场试验加入促凝剂及变更配比来调整胶凝时间。对于强透水地层和需要注浆提供较高的早期强度的地段，可通过现场试验进一步调整配比和加入早强剂，进一步缩短胶凝时间。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①注浆压力注浆压力略大于该地层位置的静止水土压力，同时避免浆液进入盾构机的土仓中。最初的注浆压力是根据理论静止水土压力确定的，在实际掘进中将不断优化。如果注浆压力过大，会导致地面隆起和管片变形，还易漏浆。如果注浆压力过小，则浆液填充速度赶不上空隙形成速度，又会引起地面沉陷。一般而言，注浆压力取1.1～1.2倍的静止水土压力，最大不超过3.0～4.0bar。由于从盾尾圆周上多点同时注浆，考虑到水土压力的差别和防止管片大幅度下沉和浮起的需要，各点的注浆压力将不尽相同，并保持合适的压差，以达到最佳效果。在最初的压力设定时，下部每孔的压力比上部每孔的压力略大0.5～1.0bar。②注浆量根据刀盘开挖直径和管片外径，可以按下式计算出一环管片的注浆量。V=π/4×K×L×（D12-D22）式中:V——一环注浆量（m3）L——环宽（m）D1——开挖直径（m）D2——管片外径（m）K——扩大系数取1.5～2代入相关数据，可得:V=π/4×(1.5～2)×1.5×（39.4-36）=6.0～8.0m3/环根据上面经验公式计算，注浆量取环形间隙理论体积的1.5～2倍，则每环（1.5m）注浆量Q=6.0～8.0m3。③注浆时间和掘进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。④注浆结束标准及注浆效果检查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—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。必要时，对拱顶部分可采用超声波探测法通过频谱分析进行检查，对未满足要求的部位，进行补充注浆。（3）同步注浆方法、工艺壁后注浆装置由注浆泵、清洗泵、储浆槽、管路、阀件，继续注浆。盾尾密封采用三道钢丝刷加注盾尾油脂密封，确保周边地基的土砂和地下水、衬背注浆材料、开挖面的水和泥土从外壳内表面和管片外周部之间空隙不会流入盾构里，确保壁后注浆的顺利进行。同步注浆示意如下图8-25所示。图8-25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，手动控制可对每一条管道进行单个控制，而自动控制可实现对所有管道的同时控制。注浆效果参见图8-26。管片衬砌背后同步注浆工艺流程及管理程序见图8-27。图8-26注浆效果图图8-27管片衬砌背后同步注浆工艺流程及管理程序（4）同步注浆的注意事项①在开工前制定详细的注浆作业指导书，并进行详细的浆材配比试验，选定合适的注浆材料及浆液配比。②制订详细的注浆施工工艺流程及注浆质量控制程序，严格按要求实施注浆、检查、记录、分析，及时做出P（注浆压力）－Q（注浆量）－t（时间）曲线，分析注浆速度与掘进速度的关系，评价注浆效果，反馈指导下次注浆。③成立注浆作业组，由有经验的注浆工程师负责现场注浆技术和管理工作。④根据洞内管片衬砌变形和地面及周围建筑物变形监测结果，及时进行信息反馈，修正注浆参数和施工工艺，发现情况及时解决。⑤做好注浆设备的维修保养，注浆材料供应，定时对注浆管路及设备进行清洗，保证注浆作业顺利连续不中断进行。⑥每环掘进之前，都要确认注浆系统的工作状态处于正常，并且浆液储量足够，掘进中一旦注浆系统出现故障，立即停止掘进进行检查和修理。1.2.7二次注浆盾构机穿越后考虑到环境保护和隧道稳定因素，如发现同步注浆有不足的地方，通过管片中部的注浆孔进行二次补注浆，补充一次注浆未填充部分和体积减少部分，从而减少盾构机通过后土体的后期沉降，减轻隧道的防水压力，提高止水效果。必要时每五环进行一次二次注浆，甚至间隔更短。二次注浆时间原则上在管片退出台车前进行。二次注浆使用后配套注浆泵，注浆前凿穿管片吊装孔外侧保护层，安装专用注浆用接头。二次注浆采用水泥浆，必要时采用水泥——水玻璃双液浆，注浆压力一般为0.2～0.4MPa。1.2.8地层与建筑物隆陷控制（1）盾构机掘进前，掌握施工影响范围内的地面建筑物、地下管线、地下障碍物、地下设施等，必要时进行物探，对重要建筑物采取事前保护措施。（2）建立严格的地面沉降量测控网，及时定期的进行监测，掌握隧道施工时和建成后对周围环境及对隧道本身的影响。注意对盾构前方监测点监测数据的分析。如果盾构前方监测点地面变形控制在（-5mm～+5mm），则盾构在通过时地面变形可控制在（+10mm～-30mm），否则要调整掘进参数，控制地面沉降，要求更加严格的环境下，并另外确定控制值。（3）地面变形接近+5mm～-20mm时，尽快找出原因并采取相应措施。（4）加强掘进参数的管理，尤其是土仓压力设定要合理，通过优化盾构掘进参数来保持开挖面的稳定，从而控制地层和建筑物的隆降。（5）在拱部以上为软弱地层时，采取向开挖面、土仓和螺旋输送机内注入泡沫和高浓度的膨润土来改良碴土，保证仓内土压平衡及土体的和易性，从而控制地层和建筑物的沉降。（6）根据初始段的掘进，对盾构施工所采用的参数进行不断优化调整，以使盾构在全线掘进中，随地质、埋深、环境条件的变化而动态的、适时调整施工参数，将地面沉降控制在+10mm～-30mm范围内。盾构穿越建筑物和构造物时，运用优化盾构施工参数的方法，满足环境要求。（7）盾构始发及接收时，若洞口地基土较差，采取注浆加固措施，确保始发和接收洞口的安全。施工中在盾构快进入加固体土体时严格控制盾构机的操作，采取适当对开挖面注水或膨润土泥浆，低速掘进，低速转动大刀盘等措施。（8）加强同步注浆及二次注浆管理来控制地层的隆陷为了减少和防止地面沉降，在盾构掘进中，要尽快在脱出盾构后的衬砌背面环形空隙中充填足量的浆液材料。根据地质条件，确定浆液配比，注浆压力、注浆量及注浆起止时间对同步注浆能否达到预期效果起关键作用。（9）注意盾构在曲线上推进及盾构纠偏盾构在曲线上推进时，土体对盾构和隧道的约束力差，盾构轴线较难控制，因此推进速度要减缓，纠偏幅度不要过大，加大注浆量、加强纠偏测量工作等，以减少地层损失，严格控制地面沉降。（10）防止从管片接头、壁后注浆孔等漏水而引起地层下沉，进行管片安装和防水施工按施工要求进行，保证施工质量。若出现管片漏水及时采取二次注浆，达到防水效果。（11）对建筑物、构造物基础进行注浆加固根据建筑物结构类型及对沉降的敏感程度、沉降的允许值，制定建筑物及地面变形警戒值。建立监测网，及时反馈信息，及时进行跟踪注浆及补充注浆。1.2.9刀具的更换根据刀具位置和工作原理，可分为滚刀（滚刀又分为中心滚刀、正面滚刀和边缘滚刀）、刮刀和边缘刮刀三种。滚刀主要用来切削岩层（强风化以上硬地层），刮刀主要用于切削土层（全风化以下软地层），刀具的锋利和磨损程度将直接影响到盾构机的掘进效率。刀具检查和更换分为定期和不定期。定期检查是指根据具体地质情况和掘进长度而定，在地质情况变化时和经过长距离的掘进后预先确定在安全的地方进行刀具的检查和更换；不定期检查主要依据盾构掘进状态，比较各种掘进参数，如发现异常的情况后应立即对刀具进行检查，发现需要进行刀具更换则在最近处的安全地方进行刀具的更换。在换刀前要在拟换刀地点进行补勘调查，必要时进行地面加固处理。本标段盾构隧道穿过的地层主要为风化岩层和粘性土层，地面主要为交通主干道，并临近密集房屋区，掘进过程中要时刻注意地层的变化，及时检查、更换刀具，合理选择更换刀具的地点。（1）刀具磨损量的预测δ=K·π·D·N·L/Vδ:磨损量（mm）（最外周部）K:磨损系数（mm/km）D:盾构外径（m）N:刀盘转速（rpm）L:推进距离（km）V:推进速度（mm/min）根据对该地层的判断计算，在微风化花岗岩地段，磨损系数K值取0.35mm/km～0.45mm/km，刀盘转数为2.5rpm，推进速度取30mm/min，磨损量警戒值按10mm考虑，推算出掘进12m～18m需要检查或更换刀具；在强、中风化岩地段，磨损系数K值取0.25mm/km～0.35mm/km，刀盘转数为2.5rpm，推进速度取45mm/min，磨损量警戒值按12mm考虑，推算出掘进40m～45m需要检查或更换刀具；在粉质粘土层地段，磨损系数k值取0.15mm/km～0.25mm/km，刀盘转数为2.5rpm，推进速度取60mm/min，磨损量警戒值按15mm考虑，推算出掘进80m～120m需要检查或更换刀具。（2）刀具检查与更换总体安排根据盾构掘进的速度、距离、刀具的磨损程度、地面环境情况和地层条件等因素来决定刀具的更换时间和更换地点。本工程基本处于布心路、翠竹北路下，隧道顶3.0m以下地层基本为〈11-1〉、〈11-2〉或〈11-3〉，均需加压开舱进行刀具的检查和更换。原则上每推进100m进行一次加压进仓的刀具检查与更换，同时要求进入上软下硬地层前必须进行一次刀具检查与更换，上软下硬地层施工期间，每推进5环进行一次刀具检查与更换。（3）刀具检查和更换主要遵循以下程序：①停止掘进。做好检查和换刀的各项准备工作。②进入土仓。根据拟定检查、换刀地点地层情况，如果地层稳定，可直接打开仓门并排空土仓内的渣土，进行刀具检查及更换；如果地层较稳定，采用压气作业，检查人员将通过气压仓进入土仓；如果地层不稳定，则在采取地面或地下超前加固、喷射混凝土等措施后，再采用压气作业，检查人员将通过气压仓进入土仓，进行刀具检查及更换。③检查刀具。对刀盘清洗后，逐个检查刀具，并做好记录。④根据刀具磨损情况，确定换刀的类型和编号。⑤换刀原则：在稳定地层可采取先拆后换原则；在不稳定地层，采取拆一把换一把的原则以便地层变化较大时可及时恢复掘进。⑥试转和复紧。在刀具更换完成并经工程师检查后，可清理土仓，关闭仓门（稳定地层可先不关闭）。试转刀盘若干圈后，再安排人员进入土仓复紧刀具，确认上紧后，退出土仓，关闭仓门。⑦恢复掘进。开始阶段将刀盘转速和千斤顶推力要由小到大逐渐增加，避免对刀具的损坏。带压刀具检查和更换程序参见图8-28。盾构在掘进〈11-3〉、〈11-4〉地层时，刀具磨损较快。因此盾构机在穿越该地层时，将准备充足的刀具作为备用。在穿越过程中，要定期开仓检查刀具。更换下的刀具要及时维修旧刀具和补充新刀具，确保盾构机的掘进效率。在不稳定地层中采用压气作业方式检查或更换刀具时，为了确保安全，防止气压突发性降低，应在作业之前，向盾尾密封刷各腔之间注入聚合物类，加强了盾尾的密封性能。图8-28带压刀具检查和更换程序（4）刀具检查前开挖面地层处理①为加强地层的稳定和减少加气压过程中的气体漏失，在停机开仓前1天开始加气建立并稳定前方工作压力。②在停机开仓前排土作业，降低土仓内土面，保证土仓闸门能够打开。在排土过程中继续观察并稳定前方工作压力。土面降低完成和土压稳定后，即完成对开挖面土体的地层处理。（5）试压处理①检查整个人闸、料闸及土仓阀控元件是否处于能正常工作的状态；②检查开挖面地层的漏气量，确定空压机的工作能力。③检验人员安排的合理性，同时让各岗位人员提前适应各自岗位的工作、提高各岗位人员工作及相互配合的熟练程度。并对仓内作业人员的主观感受，进行调查，给出综合评价。④在刀具检查前对人闸及土仓加压设备的试运行，并对所用设备进行适当的保养，以便设备可以正常运转。A、土仓内试压首先，用水清洗两根连通土仓与变送器连接的软管。清洗完后，启动空压机，将控制调节器的气管球阀打开，并将调节器打到自动档，将所应达到的土压设置好，然后打开向土仓内加气的球阀，开始向土仓内加气。土仓内的试验压力分为0.03Mpa、0.05Mpa、0.09Mpa几个阶段分别进行试验，最终将土仓内的压力设定为0.1Mpa，并长时间保压。试验过程中，时刻注意土仓内的压力变化，观察调节器的压力显示值是否为试验设定值并观察能否稳定。此时，人闸外的阀控人员需查看土仓压力记录仪，通过观察加压曲线来判断土仓的压力变化及稳定情况。一般情况下压力有可能不是很稳定，待其稳定后停止操作。但要求必须有机械工程师在现场观察土仓内压力变化。加压完成后，将变送器上方的的软管再次用水清洗干净并用气冲掉管内剩余残留物。将执行器处的球阀关闭，将控制器各指针归零并关闭控制球阀。关掉空压机。另外此试验过程中，试验人员要记录工作空压机的启动频率，通过土仓的耗气量来判断空压机的供气量是否符合要求。B、人闸内试压a、将人闸密封门关好，各个气阀关好，并认真检查。b、启动空压机准备向舱内加压。c、按照加压方案，对人闸分阶段加压。加压时间要求控制。直至舱内压力基本稳定后，停止加压。d、在稳压的情况下，机械工程师细心观察，检查人闸的气密性。如有漏气马上做密封处理，以保证加压工作正常进行。e、按“洗仓”方案对舱内进行换气处理，此过程注意保持舱内压力不变。f、将料闸密封门关好，然后给料闸加压。整个加压过程尽可能在短时间内完成。当料闸内的压力与人闸的压力基本相等时，打开两者之间的阀门，使两者的压力完全一样。g、根据减压方案进行减压时，时间可以相应减少。当压力表读数达到0.02Mpa时，注意要放慢减压速度。当压力表示数为零时，打开人闸、料闸的密封门。h、清理人闸内部物品，保持仓内清洁。i、查看人闸、料闸的压力记录仪的加压曲线，判断人闸、料闸的工作及加压、减压过程是否正常。（6）刀具检查过程中的气压控制①土仓内气压控制通过人闸外与土仓闸板相连的空气调节、控制阀组进行控制，步骤如下：A、仓闸板与变送器连接管路的清洗将两者之间的连接管路拆除，同时将闸板上的球阀打开，用工业用水清洗，之后，连接好管路，通以工业气体，用其将闸板上的喷嘴、管路中残留的工业水吹净，之后关闭闸板上的球阀。B、空气调节、控制阀组的气压压力的设定分别打开两条工业用气管路的控制球阀，调节空气过滤单元的减压阀，使其减压后的压力为0.4Mpa，调节其后的减压阀，使其减压后的压力为0.12～0.14Mpa。C、加压方式边向土仓内注入浓的膨润土泥浆，边通过螺旋输送机排土仓内的土体，使土仓内压力降低0.01～0.02Mpa后停止排土，开始加气压，如此反复直至使土仓内的工作液面降低到2/3处。（可通过闸板上的观测阀进行液面的观测）D、土仓内气压建立打开闸板上的球阀，向土仓内加注工业用气，同时打开一条工业用气管路的控制球阀，此时可看见调节器的红色指针逐渐靠近绿色指针，并经过短时间的振荡，最终与绿色指针重合。此时，经过几分钟的观察，如红色指针仍然稳定，证明土仓内的压力已经建立完毕。②人闸内气压控制由操作人员通过人闸自身的压力控制阀及压力显示仪表，按照我国的高压氧仓管理与应用规则进行控制。具体的步骤如下：A、加压前的准备工作首先，用空气质量检测仪检测空气质量，确定质量达到要求后工作人员方可进入。检查人闸的进气减压阀的压力设定是否正常，管路是否漏气，进排气控制阀、联络电话、压力显示仪表、排气流量记录仪、各仓室压力记录仪、人闸外的供气空压机是否工作正常，土仓内清洗刀具用管路是否连接完毕。照明系统是否连接完毕，各仓门密封是否良好。另外，工作用的连接平台、检查刀具及使用的工具准备好并放入人闸内。人闸外的相关人员（包括土仓闸板处空气阀组监控人员、后配套空压机控制联络人员、紧急医疗救助人员）就位完毕。检查相关人员进入人闸，关闭仓门准备加压。由人闸外的阀控人员填写人闸加压前设备检查表格。B、人闸加压人闸外的控制人员用电话通知人闸内人员作好加压准备工作。打开盾构机中体内向人闸供气的控制球阀，向人闸提供气源，同时人闸内的工作控制人员打开进气阀，开始加压。在0.03Mpa以下时，升压速度要缓慢，以适应人闸内工作人员咽鼓管的调压。在0.03Mpa以上时，升压速度可适当加快。C、人闸内稳压当加压到预定的压力,待人闸内的压力与土仓的压力相同后，关闭进气阀，进入稳压阶段。人闸内的工作人员打开人闸内与土仓之间压力平衡阀，使土仓与人闸内的压力相同。之后，开启人闸门，转动刀盘，工作人员即可进行刀具的检查工作。D、人闸内的减压人员出人闸，需进行减压。目前根据不同的工况，我国有五种安全减压法：匀速减压法、阶段减压法、水面减压法、氧气减压法、不减压潜水法。由于盾构机检查氮气ATA安全系数为1.6，小于1.8，故人闸减压可采用不减压潜水法。E、洗仓洗仓是指对人闸进行换气的操作。检查工作人员在土仓内从事工作及在人闸内进行加压、减压过程中，由于工作人员及控制人员较多，工作及加压、减压过程时间相对较长，在稳压过程中，必须进行“洗仓”，以提供足够清洁的空气。在稳压过程中，实行稳压换气，以稀释人闸内工作人员呼出的废气并提高人闸内的氧气浓度。在其过程中，人闸内的工作人员要通过联络电话与人闸外的工作人员进行电话联系。具体稳压换气的方法是：人闸外的阀控人员同时打开土仓闸板上的球阀或人闸外的进排气阀，时刻观察土仓或人闸内的压力显示仪，确保其压力动态平衡。1.2.10洞内出碴、运输及弃土外运（1）洞内水平运输①隧道内轨道布置左右线隧道洞内均采用43kg钢轨铺设单线运输轨道，钢轨中心距为900mm，钢轨枕采用H20型钢，间距为1.2米，用压板螺栓固定钢轨。在始发完成后，在站内及始发掘进段铺设道岔，形成调车车场，便于列车编组会车、碴车出碴、下材料等。②洞内运输列车编组施工中单线每环开挖量为46.43m3，按1.5的虚方系数计算，虚方量约为69.65m3。每条隧道配置2列运输列车。一列车由1辆碴土车、2辆管片车、1辆浆液车、1辆材料车、1辆牵引机车组成；另一列车由4辆碴土车和1辆牵引机车组成，总长约40m。③出碴、进料方法当盾构机掘进时，皮带输送机把碴土卸到碴车内，同时电瓶车牵引碴车缓慢前移，将碴车装满。当碴车装满后，由电瓶机车拉至工作井内，由45t龙门吊吊出卸碴。一环管片开挖土方一次运走。另一列车由工作井口吊装洞内所需材料，当碴土列车到达车场后，开始向盾构工作面开进。盾构设有管片存储器，盾构推进结束即可开始管片安装，材料列车到达后，卸车工作与管片安装同步进行，在管片安装完成前材料卸车工作已完成，且卸空后的碴土列车已到达工作面，管片安装结束即可继续掘进下一环。这样在盾构掘进过程中始终保持有列车保证出碴、进料，从而确保施工进度。④工效计算电瓶车牵引速度为8km/h，往返最大距离为2.4km，考虑其它因素，往返时间计划为40min。装碴、卸管片及浆液与掘进时间同步，约30min。龙门吊出碴、装管片及浆液需40min。（2）垂直运输本区间工程的垂直运输均由1台45t龙门吊完成。（3）碴土外运碴土外运主要集中在夜间进行，必要时全天运输。利用挖掘机将碴坑中的碴土装入封闭式运输汽车，然后运输至指定弃碴点，在场地出碴门口设置洗车槽，运输车辆出施工场地前进行清洗，计划安排带盖的密封性良好自卸汽车外运碴土，避免碴土在运输中洒、漏，以免影响城市环境。1.2.11隧道通风、循环水、照明根据盾构施工的特点，在隧道内布置“三管、三线、一走道”，三管即φ100的冷却水管、φ100的排污管和φ800的通风管。三线即10KV高压电缆、380/220V动力照明线和43Kg的运输轨线。（1）隧道通风1）隧道内通风环境要求根据盾构施工特点，在施工中采用压入式通风来解决防尘、降温及人员、设备所需要新鲜空气。2）隧道通风设置A．每条隧道配备1台2×39KW轴流风机和直径φ1000mm拉链式软风管进行压入式通风，风机设在Y站始发井结构内。工作面需要的风量采用最小断面风速法进行计算：Q需=Vmin×S=0.25×28×60=420m3/min其中:最小断面风速取0.25m／s，开挖断面面积约为28m2。通风机的风量考虑通风管的漏风，风机风量为：Q机=（Q需＋Q漏）×μ=（420+420×2.5%×L/100）×1.5=546m3/min其中：L为掘进长度，取1200m计算，每100m漏风率取2.5％，μ为风机储备系数。B．风管直径φ1000，洞外采用铁皮风筒，入口段200米采用加强型软管，洞内采用软风管。C．风管采用储存筒盛装，一次装100米运入洞内，安装在后配套尾部，随盾构机的掘进延伸。D．风管用铁皮卡连接，洞外采用门式支架架设，洞内借助管片连接螺栓吊挂风管，焊接吊环间距5米，其间用φ6mm盘条连接。（2）隧道给排水①始发工作井底设沉淀池，设排水设备用φ100mm钢排水管直接抽至地面沉淀池，沉淀符合环保要求后，排入市政排水系统。②对隧道反坡段排水及开挖面渗漏水，利用盾构机自身排水设备加装φ100mm钢排水管直接抽至始发井底沉淀池。③顺坡段设一挡水墙汇水，隧道最低点设集水坑，再用水泵抽至始发井底沉淀池。④为防止富水区突然涌水，以及反坡段的施工作业水、渗漏水危及设备，在盾构机下部一侧增设一台备用排水泵，当积水量超过盾构机自身排水能力时，启动该泵排水，出水管与原排水管连通。⑤为满足供水要求，在冷却水箱处的供水管增设管道增压泵。为满足隧道清理用水等，每隔60m在水管上安装水阀，并连接水管以备清洗管片和冲刷运输掉碴等。（3）隧道照明10KV高压电缆采用侧壁悬挂式，悬挂方式按照相关规范进行。a.照明线路在隧道井口正一环处，设置一台双电源自动切换箱。从地面变电所接入分别来自二路不同受电系统，来保证隧道照明的不间断（电力电缆采用VV223×252+2×162接入）。b.配线方式，采用BV3×162+2×102五线制（即L1EQ-L1，N，PE）。c.电箱配置，每百米配置一台分段配电箱，供照明安装和动力用电使用。d.灯具安装，每6环设置电支架1只和安装防水型40W日光灯一只，配置10A插入式熔断器保护。隧道施工断面布置参见图8-29。图8-29隧道施工断面布置1.3盾构机到达及接收施工1.3.1盾构到达施工流程盾构机到达施工是指从盾构机到达下一站接收井之前50m到盾构机贯通区间隧道进入车站或吊出井时被推上盾构接收基座的整个施工过程。其工作内容包括:盾构机定位及接收洞门位置复核测量、地层加固、洞门处理、安装洞门圈密封设备、安装接收基座等，到达施工流程盾构到达施工流程参见图8-30。洞门密封的安装洞门密封的安装接收托架安装与固定到达段掘进贯通同时锁紧洞口密封洞门凿除掘进参数调整掘进方向控制渣土清理盾构机推进至接收托架图8-30盾构到达施工流程图1.3.2盾构到达的准备工作（1）盾构机定位及接收洞门位置复核测量在盾构推进至盾构到达范围时，对盾构机的位置进行准确的测量，明确成洞隧道中心轴线与隧道设计中心轴线的关系，同时对接收洞门位置进行复核测量，确定盾构机的贯通姿态及掘进纠偏计划。在考虑盾构机的贯通姿态时注意两点:一是盾构机贯通时的中心轴线与隧道设计轴线的偏差，二是接收洞门位置的偏差。综合这些因素在隧道设计中心轴线的基础上进行适当调整。纠偏要逐步完成，每一环纠偏量不能过大。（2）进洞段的土体加固到达前提前进行端头加固，并确保加固效果满足盾构机到站掘进要求。（3）洞门破除在盾构机到达后，对洞门进行破除，破除的方法与工艺见第9章9.3.3节——洞门凿除与始发设施的安装。（4）洞门密封的安装为防止盾构机进洞时推出的碴土损坏帘布橡胶板，洞门防水装置在洞门第一次破除，碴土被完全清理干净后安装。安装方法同于始发洞门。（5）接收基座的安装接收基座的中心轴线应与隧道设计轴线一致，同时还需要兼顾盾构机出洞姿态。接收基座的轨面标高除适应于线路情况外，适当降低20mm，以便盾构机顺利上基座。为保证盾构刀盘贯通后拼装管片有足够的反力，将接收基座以盾构进洞方向+5‰的坡度进行安装。要特别注意对接收基座的加固，尤其是纵向的加固，保证盾构机能顺利到达接收基座上。1.3.3盾构到达施工1.盾构到达施工方法（1）根据盾构机的贯通姿态及掘进纠偏计划进行推进，纠偏要逐步完成，每一环纠偏量不能过大。（2）在盾构机距离端头墙50米时，选择合理的掘进参数，逐渐放慢掘进速度，控制在20mm/min以下，推力逐渐降低，缓慢均匀地切削洞口土体，以确保到达端墙的稳定和防止地层坍塌。（3）盾构进入到达段后，加强地表沉降监测，及时反馈信息以指导掘进。（4）盾构机刀盘距离贯通里程小于10m时，在掘进过程中，专人负责观测出洞洞口的变化情况，始终保持与盾构机司机联系，及时调整掘进参数。（5）在拼装的管片进入加固范围后，浆液改为快硬性浆液，提前在加固范围内将泥水堵住在加固区外。（6）当管片最后一环管片拼装完成后，通过管片的二次注浆孔，注入双液浆进行封堵。注浆的过程中要密切关注洞门的情况，一旦发现有漏浆的现象立即停止注浆并进行处理。（9）当盾构前体盾壳被推出洞门时通过压板卡环上的钢丝绳调整折叶压板使其尽量压紧帘布橡胶板，以防止洞门泥土及浆液漏出。在管片拖出盾尾时再次拉紧钢丝绳，使压板能压紧橡胶帘布，让帘布一直发挥密封作用。密封橡胶帘布如下示意图8-31所示。（8）由于盾构到站时推力较小，洞门附近的管片环与环之间连接不够紧密，因此作好后20环管片的螺栓紧固和复拧紧工作。并用槽钢沿隧道纵向拉紧后20环管片，使后20环管片连成整体，防止管片松弛而影响密封防水效果。图8-31密封橡胶帘布示意图2.盾构到达施工注意事项（1）盾构到达前检查端头土体加固质量，确保加固质量满足设计要求。（2）在洞口内侧准备好砂袋、水泵、水管、方木、风炮等应急物资和工具。（3）准备洞内、洞外的通讯联络工具和洞内的照明设备。（4）增加地表沉降监测的频次，并及时反馈监测结果指导施工。（5）橡胶帘布内侧涂抹油脂，避免刀盘刮破帘布而影响密封效果。（6）在盾构机刀盘距洞门掌子面0.5m时应尽量出空土仓中的碴土，减小对洞门及端墙的挤压以保证凿除洞门混凝土施工的安全（9）在盾构贯通后安装的几环管片，一定要保证注浆饱满密实，并且一定要及时拉紧，防止引起管片下沉、错台和漏水。1.3.4盾构机接收解体（1）盾构机拆卸总体思路1）区间隧道贯通后，盾构机置于接收基座，移至工作区域，然后进行拆卸。2）拆卸顺序与组装顺序相反，后装的先拆，先装的后拆。3）采用400吨吊机和150吨吊机配合吊装的方案。4）拆卸之前对整机各部、各系统管路、电路与组件进行详细标识。5）拆卸以拆卸作业指导书为依据有序进行。（2）拆卸原则1、拆卸方案以厂商原始技术资料为依据。2、在不影响起吊、包装、运输及保证设备不致变形的情况下，尽可能不拆得太零散。3、拆卸方案围绕二次组装来制定。4、拆卸方案与拆卸记录资料妥善保存，作为二次组拼的依据。（3）拆卸顺序1、先清除刀盘泥碴。2、断开盾构机风、水、电供应系统。3、管线与小型组件拆除。4、盾构主机吊出工作井，运往指定地点再组装或拆卸、解体、检修、包装。5、后配套系统分节吊出。6、零部件清理、喷漆、包装、储存。（4）拆卸工作注意事项1、在隧道贯通前，需全面仔细复查、补全盾构机、电、液各部件的标识。2、拆卸专用拖车、牵引车连接装置准备完好。3、检查各种管接头，堵头短缺数量、规格并补齐加工。4、贯通前进行主机，后配套及其辅助设备的带负荷性能测试，以全面鉴定各机构、设备的性能状态，为拆卸后及时维护、修理和制定配件计划提供依据。5、无论何种零部件储存前均需检查标识。6、零件入库存放前检查零件性能状态，并对短缺损坏的零件列出配件清单。1.4盾构机调头始发盾构机拆卸运回Y站，开始区间左线组装始发施工，具体施工流程同右线。区间隧道X站为叠线隧道，左线为上行线，设计中板下凹作为左线接收平台，盾构接收前不拆除底板脚手架，接收平台需达到设计强度要求，其余盾构接收解体施工流程同右线。1.5盾构机的维护保养盾构机是盾构工程的关键机械，必须要维持盾构机的正常使用，才能保证工程的工期和隧道质量。因此必须按照规定的盾构机维护保养制度认真合理地维护盾构机，保证设备完好率。现拟定本标段盾构机的维护保养内容如下表8-32～9-40所示。表8-32盾构机最初的维护操作项目表组成部分部件开始的维护操作液压系统所有的液压油过滤器替换所有的液压油过滤器。刀盘轮驱动装置行星齿轮传动装置1.在50小时之后对油进行更换。压缩空气源螺旋压缩机启动前:测试旋转和油位启动后:测试泄漏和压缩机温度1周后:测试泄漏和压缩机温度，旋紧电气连接表8-33盾构机使用前和使用后的维护作业项目表组成部分部件使用前和使用后的维护作业注释人闸装置纸带记录器操作实验，确保充分的纸和打印机笔尖，拉出送纸器。人闸装置电话、应急电话压力表操作实验，必要时更换有缺陷的设备。人闸装置加热元件系统清洗加热装置并进行操作测试。盾构人行气闸门的密封检查、清洗、必要时更换损坏的密封。在超压操作之前和之后实施表8-34盾构机必需的维护作业项目表组成部分部件必需的维护作业注释刀盘轮超挖刀头刀具检查磨损和裂缝，必要时进行更换。把检查结果记录在维护表中刀盘轮驱动装置最高温度检测器除去最高温度检测器上的污染物和/或沉淀物。根据污染情况确定时间间隔螺旋输送机磨损管片、磨损管子对磨损管片和磨损管子进行肉眼检查。隧道掘进机整机所有部件清洁该设备在使用蒸汽喷射和高压水装置前应注意不要让轴承、轴端子、液压机构、齿轮、电缆和轴承销被高压水损坏。冷却回路膨胀罐充入制冷剂后检查制冷冷却回路热交换器用压缩空气清洗热交换器的冷却散热片表8-35盾构机日保养和日检查项目表组成部分部件每日的维护作业注释盾构盾尾从底部除去残留的泥浆、杂质、石头、水和金属零件。在每次建环之前，底部清理不彻底或未清理会导致盾尾密封的损坏!盾构盾尾的润滑脂系统控制阀的操作测试。盾构盾构脂润滑的泵装置借助于压力计，检查脂润滑泵装置。盾构/压缩空气设备隧道掘进机上所有空气洁净装置根据需要排除水，清洗过滤器，更换和加入油。刀盘轮旋转联接密封检查泄漏室是否有泄漏的液体。当液体泄漏时，立即停止掘进。刀盘轮驱动装置主传动装置检查油位，必要时填充润滑油。检查泄漏舱是否有液体泄漏。刀盘轮驱动装置驱动密封润滑点:测试所有的润滑接头，润滑内密封。清除内密封处的污物和液体。螺旋输送机驱动密封检查泄漏舱是否有液体泄漏。螺旋输送机输送机整机检查直管排水、所有滚轮的旋转，刮板和边缘导板的磨损和裂缝。拼装机拼装机轨道检查轨道和轮子，必要时进行清扫。拼装机头旋入轴对损坏和裂缝进行可视检查。拼装机/管片吊机报警灯和报警喇叭操作测试。后援系统/压缩空气源压缩机检查冷冻液液位和收集器部件后援系统/喂片机清扫喂片机后援系统/喷浆泥浆泵一般的可视检查，检查液压油、水、电源、润滑和压力阀缸。后援系统/液压系统液压油箱检查油位高度，需要时添加。后援系统/膨润土膨润土泵检查填塞料箱的填料是否紧密。必要时，重新调整或更换。不要给填塞料箱加太大的应力。后援系统/供水水过滤器检查压头，如大于1.5巴就更换滤芯。后援系统/润滑脂润滑脂泵对维护单元的空气驱动检查油位。参阅来自IST公司的维护文件。液压系统所有液压管道测试气密性，检查软管做号擦损记号，测试泄漏。所有部件马达和泵检查轴承的噪声、温度和密封，需要时更换。表8-36盾构机周保养和周检查项目表组成部分部件每周的维护作业注释盾构盾构底部的推力缸润滑球形板/滑板杆的底侧盾构对超挖刀隔开液压装置肉眼检查，噪声检查，油位检查，需要时添加。盾构/压缩空气设备压缩空气调节设备激活旁路压缩空气调节器刀盘轮旋转接头润滑接头四周的轴承加润滑脂，必要时用手操作。刀盘轮驱动装置主传动装置测试油的污染和含水量维护时间间隔根据油污染的程度决定，否则每季度维护1次。刀盘轮驱动装置行星齿轮肉眼检查，噪声检查，油检查螺旋输送机输送油位检查，需要时添加。螺旋输送机轴承珠，输送机滑动，远程控制润滑拼装机润滑脂加注点加润滑脂:枢轴承、小齿轮、主动轮、左/右横动装置、滑板横动装置、液压油缸的铰接孔、在对中的润滑接头上的拼装机头的旋转接头。拼装机头旋入轴使用超声波扫描，检查有无损坏和裂缝。管片处理站管片起重设备对损坏和紧密性进行一般检查，给所有的轴承和钢索加润滑脂。管片处理站喂片机给所有的轴承和滑动表面加润滑脂。泥浆输送系统输送带清洗滑轮和惰轮，检查输送带，查油位。后援系统/

压缩空气源螺旋压缩机检查油位，测试泄漏和压缩机温度，检查压缩冷冻液的污染情况。后援系统/喷浆系统泥浆泵检查所有的夹具，测试轴间隙和旋转轴密封和滑动刀盘轮。从滑动和旋转缸对接头加润滑脂。后援系统/液压系统油箱油位开关的运行测试，肉眼检查，噪声检查，油位检查液压系统所有的液压油缸润滑球面轴承和/或球面。液压系统所有的滤油器检查滤油器，在漏油处更换O形圈，检查滤芯的污染指标，按开关。表8-37盾构机月保养和月检查项目表组成部分部件每月的维护作业注释盾构锁压力墙壁的门给铰链上的润滑接头加润滑脂。盾构/压缩空气源维护单元测试污染情况刀盘轮驱动装置行星齿轮传动装置检查螺钉紧固件。刀盘轮驱动装置行星齿轮传动装置检查冷却水的流量。螺旋输送机螺旋管用超声波扫描检查螺纹管的厚度。拼装机拼装机轴承检查轴承的紧固螺栓。盾构/后援系统事故吊车，液罐吊车和起重装置润滑电缆绞盘、链和轴承。后援系统/紧急灯如有，采用电池测试负荷水平和容量。后援系统/压缩空气源螺旋压缩机更换油和滤芯，检查皮带。后援系统轮子场合润滑调节螺栓和轮皮带。后援系统/灌浆系统泥浆泵给控制杆和接头加润滑油。检查工作零件，出力柱塞紧固件和螺栓。液压系统所有的液压蓄能器检查氮气的压力，如果必要的话，进行补充。泥浆输送系统输送带一般的目测检查，检查传动装置油的高度，如果必要的话，给轴承加润滑油，增加皮带的张力。表8-38盾构机季度保养和季度检查项目表组成部分部件每季度的维护作业注释刀盘轮驱动装置主传动装置对油进行测试，测试污染物和水的含量。刀盘轮驱动装置行星齿轮检查油的质量，如果需要，对油更换。盾构/后援系统提升装置检查载重链的变形和磨损，检查悬架吊耳的裂缝和变形。液压系统液压油箱对油进行测试，测试污染物和水的含量。后援系统/压缩空气源螺旋压缩机旋紧电气连接，更换进气过滤器和油过滤器，测试溢流阀。后援系统/膨润土膨润土泵润滑轴承表8-39盾构机每半年的维护保养和检查项目表组成部分部件每半年的维护作业注释盾构/能源供应电缆盘检查传动油位，检查链的松紧和链的润滑。刀盘轮驱动装置主传动装置更换齿轮油。刀盘轮驱动装置行星齿轮更换油(在2500小时之后)。后援系统/压缩空气设备溢流阀利用吹空气通过溢流阀，对溢流阀进行清洁。液压装置的电驱动马达电动马达如果可以使用注油器，给轴承加润滑油。液压装置所有的过滤器更换过滤器的滤芯。泥浆输送系统输送带检查工作零件，在护罩下进行清洁工作。所有的部件所有的起重机检查电器开关工具和装置。表8-40盾构机每年的维护保养和检查项目表组成部分部件每年的维护作业注释后援系统/灌浆系统泥浆泵由工作人员进行安全性检查。检查滑动枢轴的密封。后援系统/压缩空气源压缩机更换空气过滤器，检查整套设备有无损坏，检查分离器的浮动机构，更换油。泥浆输送系统输送带更换齿轮油。电气设备变压器检查接头和水龙头连接的紧固性。使用干燥的压缩空气或氮气吹掉变压器上的灰尘。所有的部件所有的起重机由专业人员进行操作的安全性检查。1.6对盾构掘进过程中突发险情的预案1.6.1盾构隧道过建（构）筑物时的应急预案1、根据地面建（构）筑物与隧道的相对位置、地面建（构）筑物结构形式及基础类型、围岩条件、施工方法等，对沿线建（构）筑物在施工过程中可能产生的变形情况做尽可能精确的预测。在建（构）筑物周围设置测点，观测盾构穿越前后地表发生的不均匀水平位移和沉降量，据以判定建（构）筑物的安全性，同时对隧道施工影响范围以内的所有建筑物及构筑物建筑群进行沉降及倾斜监测，建（构）筑物变形监测在盾构机开挖面附近每天进行及每周进行后期观测直到沉降稳定，当建（构）筑物的某一部位或构件变形过大时，迅速采取有效的维修加固措施，确保建（构）筑物结构安全和正常使用。2、项目部成立应急领导小组，由一名项目副经理任组长，小组成员由项目部各部门负责人参加，各部门选择有责任心的人参加应急小组。提前对可能出现的险情制定应急方案并进行演练，预备应急物资，并事先和建筑物业主建立有效的联系，一旦出现险情，应急小组人员立即就位，各负其责，立即组织实施应急方案，排除险情。对出现严重险情或有其趋势的房屋，迅速将建筑物内人员疏散，设置安全警戒线，严禁其它人员进入警戒范围内，并马上组织对房屋进行加固。3、沉降控制标准（1）隧道施工引起的地表沉降和隆起均应控制在环境允许的范围内，应根据周围的环境、建筑物的基础和地下管线对变形的敏感程度，采取稳妥可靠的措施。盾构法施工时，一般情况下地表沉降量应控制地表沉降值不超过30mm，地表隆起值不超过10mm。（2）盾构通过建筑物时应根据其对沉降的允许值制定建筑物的地表变形的警界值，房屋倾斜不超过3‰。盾构推进中实行信息化施工，加强量测工作。盾构机掘进时会产生地表纵、横向沉降槽，判断盾构施工对建筑物的影响除有地表最大沉降值外，还需注意沉降槽坡率，及沉降的速率。由于房屋位于沉降槽不同部位，所以除产生最大沉降外，还会产生不均匀沉降。对砖混结构房屋来说不均匀沉降将是对房屋更为有害，根据《建筑地基基础设计规范》（GB50009－2002）的规定允许沉降值如下：1）砖混结构、条形基础：基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值：0.0022）框架结构、桩基础：0.002LL-相邻桩基础的中心距离（mm）。针对建筑物自身结构情况和以往施工经验，确定表8-10为盾构通过建筑物监测主要控制标准和采取的相应措施。表8-10主要控制标准和采取相应措施序号项目控制标准采取措施备注1沉降20mm洞内二次注浆视建筑物自身的结构，裂缝等情况综合判断。20～30mm地面跟踪注浆30mm以上顶撑加固措施2倾斜a、砖混结构、条形基础，基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值为：0.002；b、框架结构、桩基础：0.002L。洞内二次注浆a、框架结构、条形基础，基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值：超过0.002；b、框架结构、桩基础：超过0.002L。地面跟踪注浆(或顶撑等措施)1.6.2人员进入土仓带压作业的预案施工组织中预先安排了换刀和检查工作面状况的地点，并在盾构到达该地点之前进行土体加固，确保地层稳定，在土仓内不必带压作业。但在土压平衡模式下掘进期间，遇到特殊情况，需要更换刀具、检查工作面状况及排除意外故障时，或在预定的、但地面不具备加固条件的的换刀地点进行刀具的检查与更换时，人员需要在土仓内带压作业。1、人闸构造和功能人闸由主舱和预备舱组成，两舱被压力门分隔开。主舱利用法兰与中间舱进行连接，中间舱直接焊接在压力密封隔板上，主舱通过密封隔板上的一扇门可以进入土仓。预备舱从侧面与主舱连接在一起，使得进入预备舱必须首先通过主舱才能实现。预备舱用于在压缩空气起作用的过程中向内或向外传送工具以及应急。根据舱的大小，主舱可以进3人，材料舱可以进2人。主舱和预备舱都是分开操作的，内部都配有通讯系统、排气阀和通风阀、时钟、气压表、温度计、供暖等设备。排气阀和通风阀只在意外情况发生后人员被堵在里面时使用；正常情况下，进出人闸都有舱门负责人来操作；舱门负责人操作两舱的排气阀和通气阀、通讯系统、气压表、人闸通风用的流量表、以及带式录入系统等设备。人闸通过安装在台车上的空气压缩机站供应压缩空气，管路配有相应的滤清器和安全阀。2、人员带压作业操作顺序（1）调节保压系统检查和清洁盾构前体压力挡板后的压缩空气调节站，确认此系统工作正常后关闭所有的阀门，防止碴土进入管路中。为了检查刀盘或更换刀具的方便，须把土舱的碴土经螺旋输送机按要求排出一定的数量，停止刀盘和螺旋输送机并关闭螺旋输送机的舱门，此时舱内的土压将会降低。打开保压系统的所有阀门，调节压缩空气站，使得土舱的