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1、盾构钢套筒接收作业指导书盾构钢套筒接收作业指导书 编制 编制 复核 复核 审批 审批 中铁十五局集团有限公司中铁十五局集团有限公司 成都地铁十号线工程土建三标项目经理部成都地铁十号线工程土建三标项目经理部 二一五年十月二一五年十月 盾构钢套筒接收作业指导书盾构钢套筒接收作业指导书 一、钢套筒设计一、钢套筒设计 1、筒体 钢套筒主体部分总长 10900mm，直径（内径）6500mm，外径 6840mm，总重 111.83t。 套筒分标准段、一个后端盖和一个过渡环，标准段分为上下两个半圆，下半圆部分为三个半 圆标准段，每段 3300mm，上半圆部分为拼合成半圆的三块圆弧，每段 9900mm。筒体采
2、用 钢板卷制而成。每段筒体的外周焊接纵、环向筋板以保证筒体刚度。每段筒体的端头和上下 两部分接合面均焊接圆法兰，采用法兰连接，用高强度螺栓连接紧固。另外，每节钢套筒分 别于顶部设置 4 个起吊用吊耳，1 个直径 600mm 的加料口，底部设置 3 个 3 寸的排浆管。 钢套筒的制作由专业厂家负责，最终将验收合格的钢套筒运至施工现场。 2、后端盖 后端盖由冠球盖和平面环板组成，冠球盖和平面环板材料用 30mm 钢板，平 面环板加焊 36 个厚 30mm、高 500mm 的钢板筋板，环向均布排列焊接。后盖边缘 法兰与钢套筒端头法兰采用 M30、8.8 级螺栓连接。 冠球盖用 30mm 钢板整体冲压
3、焊接成形，后盖平面环板与冠球盖外缘内外焊 接成整体。制作完工要在球盖内侧加焊型钢或钢管井子玄，防止变形。 后端盖形状如图所示。 接收钢套筒端盖 3、反力架 后端盖 采用盾构始发反力架紧贴后盖平面板安装，冠球部分不与反力架接触。反力 架用 I20 的工字钢做斜撑，与固定钢板焊接。反力架定好位置后，先用 400t 千 斤顶顶平面盖和反力架，消除洞门到后盖板的安装间隙后，反力架上下均布 8 道 I20 的工字钢与后端盖板顶紧，承力工字钢两端用楔形块垫实并焊接。 4、筒体与洞门的连接 在原洞门环板预埋钢筋基础上，每组加焊二根直径 20mm 圆钢，一端焊接在 车站侧墙钢筋，另一端焊在洞门环板上，用于加强
4、洞门环板与侧墙的连接强度。 钢套筒与洞门环板之间设一过渡连接板，洞门环板与过渡连接板采用烧焊连接， 钢套筒的法兰端与过渡连接板采用 M30、8.8 级螺栓连接。 5、进料口和注排浆管 筒体中部右上角设置 600*600 进料口， 在每段钢套筒底部预留三个 3 吋带球 阀注排浆管,共 9 个等间距布置，一旦盾构机有栽头趋势头，即可在下部注双液 浆回顶。 二、钢套筒的安装二、钢套筒的安装 安装流程安装流程 收 钢 套 筒 安 装 流 程 1、施 工 作 业 准 备 现 场 施 工 管 理 人 员 、作 业 人 与过渡连接环螺栓连接、 与底板焊接 井底清理、铺设钢板、调整高程 地面组装 A1 块与过
5、渡连接环下半圆 吊放 A1 块与过渡连接环下半圆 千斤顶纵向顶推 A3 块，复紧环向螺栓 A1、A2、A3 块与盾构井底板预埋钢板焊接 A2 块与 A1 块螺栓连接 A1 块与过渡连接环（下 半圆）螺栓连接 过渡连接环下半圆与洞 门钢环焊接 过渡连接环上半圆与洞 门钢环和下半圆焊接 A3 块与 A2 块螺栓连接 复核 A1、A2、A3 块平 面位置并调整直至正确 纵缝螺栓连接，与过渡连 接环上半圆环缝螺栓连接 后端盖与 A3、B1、C、B2 块环缝螺栓连接 人员、小型机具材料及吊机就位 吊放 A2 块 钢套筒接收盾构机 吊放后端盖 测设井底盾构中心线 吊放过渡连接环上半圆 吊放 A3 块 地面
6、组装好 B1、B2、C 块 纵缝、环缝螺栓连接 吊放组装好的上半圆 检查钢套筒密封性 安装反力架及钢套筒支撑 钢套筒内填料 员、安全工程师、技术工程师、测量人员就位，机具材料就位，120T吊机进场， 开始钢套筒安装工作。 2、钢套筒定位、切割钢套筒下半段底部法兰边缘 中间风井华兴站接收线型为直线段（HZ 点里程 ZDK4+369.962），在钢 套筒开始安装之前，由测量人员对钢套筒定位，在基坑里确定线路中心线，即钢 套筒的中心线。要求钢套筒架中心线、线路中心线两条控制线重合，误差不大于 1cm。 因为钢套筒的托架已分别焊接在各节钢套筒的下半段上， 而钢套筒下半段底 部的法兰边缘比托架的底部要高
7、， 在地面对三节钢套筒下半段的最底部法兰边缘 处进行切割割， 切割高度要根据实际测量出来的底板标高与洞门中心的标高结合 钢套筒实际尺寸而定。 3、主体部分连接 过渡连接环（下半幅）吊装下井过渡连接环（下半幅）与洞门钢环焊接， 与底板焊接第一节钢套筒（下半幅 A1）吊装下井第一节钢套筒（下半幅 A1） 与过渡连接环（下半幅）螺栓连接，与底板焊接第二节钢套筒（下半幅 A2） 吊装下井第二节钢套筒（下半幅 A2）与第一节钢套筒（下半幅 A1）螺栓连接， 与底板焊接第三节钢套筒（下半幅 A3）吊装下井第三节钢套筒（下半幅 A3） 与第二节钢套筒 （下半幅 A2） 螺栓连接， 与底板焊接钢套筒 B-1
8、块吊装下井 钢套筒B-1块与下半幅左侧套筒及过渡连接环螺栓连接钢套筒B-2块吊装下井 钢套筒B-2块与下半幅右侧套筒及过渡连接环螺栓连接钢套筒C块吊装下井 钢套筒C块与钢套筒B-2块、 B-2块及过渡连接环螺栓连接后端盖吊装下井 后端盖与钢套筒 B-2 块、B-2 块、C 块及第三节钢套筒下半幅螺栓连接。 4、后端盖的连接 后端盖由冠球盖与后盖板两部分组成， 安装后端盖时应在地面上把这两部分 连接好再吊下井，后盖板与冠球盖之间采用焊接并牢固在钢套筒后法兰上。 后端盖在地面上将圆盖板与后盖板连接紧固后再吊下与第 3 节连接法兰连 接，后端盖板与法兰连接过程中底部的连接螺栓已经将螺母点焊在法兰盘的
9、后 面，只需直接将连接螺栓紧固即可。 5、钢套筒顶升及平移 (1) 每节钢套筒下半部已预设 4 个顶升牛腿，可采用 12 个 20t 机械千斤顶 同时顶起三段钢套筒， 直到钢套筒法兰最下端有足够的空间允许人钻进去拧紧螺 栓，用垫木或型钢垫实此空间的六个位置点，待紧固连接螺栓后，再移开垫木或 型钢，缓慢并同步松开千斤顶，放下钢套筒。 (2) 将已经连接好的钢套筒向洞门位置平移。 利用 2 个 60t 液压千斤顶一端 顶在基坑底板的站台板上，另一端顶在后端盖板的平面位置，将已经连接好的钢 套筒沿隧道中心线向洞门方向平移，直至过渡连接板与洞门环板相接。并保持隧 道中心线与钢套筒中心线不偏离。经过测量
10、组对中心线复测，确认无误后，将洞 门环板与过渡连接板进行焊接。 6、 钢套筒的过渡连接板与洞门环板的连接。 在洞门环板和混凝土预埋钢筋之间加直径 20mm 的圆钢， 并与洞门环板满 焊焊接。 钢套筒的过渡连接板与洞门环板相接触后， 要检查两个平面是否全部能够 连接，由于洞门环板在预埋的过程中可能出现变形或平面度偏差较大的情况，所 以有可能出现过渡连接板有些地方无法与洞门环板密贴的情况， 这时就需在这些 空隙处填充钢板并与过渡板焊接牢固，务必将空隙尽可能地堵住。在确定洞门环 板与过渡板全部密贴后将过渡板满焊在洞门环板上。焊接过渡板过程中，要求上 半部分只焊外侧，下半部分内外侧满焊。 7、反力架及
11、支撑安装 (1) 反力架安装 反力架的安装采用类似盾构始发反力架安装方式，反力架紧顶钢套筒后盖， 冠球部分不与反力架接触，而且其与盾构机始发时反力架的最大不同之处是：它 不是与后端盖的平面板直接接触传递力， 而是通过上下 8 道 120 的工字钢传递力 （这样能通过调整工字钢两端的楔形块的打入深度来更好地保证到反力架各处 都能与后端盖顶紧，消除了平面之间贴不紧造成受力不均匀的影响） 。 安装反力架时， 首先应在基坑里定好位， 然后根据底板与洞门中心的标高 （这 在割去筒体底部边缘时就已测量好） ，在地面上先割去反力架立柱下端多出的部 分,反力架立柱在设计时就已经有所预长， 使其能更好的适用于标
12、高不同的基坑， 所以要根据底板与洞门中心的标高来确定要切割出多长， 并在地面上安装好反力 架。 反力架的支撑： 反力架的安装采用类似盾构始发反力架安装方式， 反力架用 I20 的工字钢做 斜撑， 与固定钢板焊接。 反力架定好位置后， 先用 400t 千斤顶顶平面盖和反力架， 消除洞门到后盖板的安装间隙后， 反力架上下均布 8 道 120 的工字钢与后端盖平 面板顶紧，支撑柱与反力架之间用支撑楔块垫实并焊接，支撑斜撑与固定钢板焊 接要牢固，焊缝位置要检查，确保无夹渣、虚焊等隐患。在此过程中注意检查反 力架各支撑是否松动，各段法兰连接螺栓是否松动。 完成后， 检查各部连接处,对每一处联结安装的地方
13、进行检验,确保其连接的 完好性,尤其是对于钢套筒的上下半圆和节与节部分之间联结的检查,还要检查 过渡连接板与洞门环板之间的焊接,看是否存在着点焊或浮焊，发现有隐患，要 及时处理。 反力架与后盖板的平面图，如下图所示。 后盖板 反力架 I20工字钢 反力架与后盖板的平面图 (2) 横向支撑的安装 钢套筒安装完毕后，检查确认后，即进行安装横向支撑。如图所示，横向支 撑采用 125H 型钢支撑在基坑侧墙结构上，支撑在侧墙的一端要加钢板封盖，保 证支撑与侧墙的接触面积。钢套筒每边共设置 6 道横向支撑，间隔 1600mm 布置， 坚向高度要求支撑在距离钢套筒托架底部 500mm 处。 另外反力架也要安
14、装竖向支 撑，上下共四根支撑，上部支撑在负二层结构上，避免反力架出现竖向位移。 反力架安装完成后对支撑检查,对托架左右、反力架的支撑进行牢固性的检 查。 钢套筒横向支撑安装位置示意图 8、钢套筒的检验 （1）钢套筒的位置检验，对安装好的筒体位置进行复测，与盾构机出洞的 中心线是否重合。 （2）全面检查钢套筒各个部位的焊缝、螺栓，保证焊缝的质量，螺栓的紧 固符合要求。 三、盾构机到达三、盾构机到达 3.1 施工准备工作3.1 施工准备工作 （1）在盾构机出洞前 50 环时，对控制点各进行一次复核测量（我方复测后 报地铁监测中心复测） ，确保控制点精确无误，同时对出洞端洞门中线进行测量 复核，确定
15、洞门中心精确位置。根据测量结果，调整盾构机自动测量系统，在最 后 50 环推进过程中，对隧道轴线进行多次复核，确保轴线准确，保证盾构机安 全进入洞门圈。 （2）盾构机在推进最后 50 环过程中，根据定向测量和联系测量成果，有计 划地进行纠偏工作，推进纠偏严格按照小量多次的原则进行，使盾构机姿态控制 在水平15mm 以内，垂直方向在+20+30mm，以保证隧道的顺直度。 （3） 在盾构机推进最后 50 环的过程中， 超量压注盾尾油脂， 避免盾尾渗漏， 压注量控制在 60-80kg/环。 （4）由于加固体有一定的强度且硬度不均匀，为了便于隧道的纠偏，在进 洞前现场预先准备好两环转弯环管片备用。 3
16、.2 盾构到达段的推进施工3.2 盾构到达段的推进施工 盾构到达段的推进施工分二个阶段。 阶段划分区域详见图盾构机到达阶段划 分区示意图。 盾构机进洞阶段划分区示意图 第一阶段：第一阶段：盾构机推进至加固体范围，但刀盘尚未抵达套筒 刀盘中心刀进入加固体 1.9m 后，切断刀盘前后的水力联系，刀盘中心刀进 入加固体 3.5m 后，盾构停机检查，要求盾构机处于最佳状态，再次开始推进， 准备进入第二阶段的推进。 在第一阶段的推进过程中，需要注意以下事项： （1）推进过程中严格控制推进速度和总推力，避免进刀量过大引起的刀盘 被卡。推进速度在 12cm/min 为宜。在刀盘转动过程中土仓内及刀盘前加注膨 润土浆液进行润滑和改良土体。 （2）严格控制盾构姿态，特别是盾构切口的姿态，控制目标为水平15mm， 垂直+10+20 之间。 （3） 控制盾尾间隙， 保证盾尾间隙的均匀， 必要时安装转弯环管片进行调节。 （4）严格控制切口的土压力。 （5）推进过程连续均匀，均衡施工，保证土仓内一定土压，防止出空
