XX地铁四号线第二十标段XX- XX区间盾构始发方案第一章盾构始发盾构机始发是盾构施工的关键环节之一 其主要内容包括:盾构 始发前土体加固、安装盾构始发架、盾构机下井安装及调试、安装密 封胶圈、安装反力架、拼装负环管片、盾构机试运转、拆除洞门临时 墙、盾构机始发掘进本标段米用一台盾构机从XX站左线下井第一次始发,过XX站, 至龙背村盾构接收井调头,从龙背村盾构接收井第二次始发,二次过 XX站,再推进至XX站解体出井始发采用安装临时钢制反力架和 组装临时管片的始发方案盾构机长8.325m,后配套长62.5m,反力架高6.75m,宽0.9m, XX站始发井长11.35m,宽7.3mXX车站底板为2%下坡,始发线路前240m为3%始发流程:盾尾通过洞口密封后进行注浆回填图01盾构机始发流程图二、洞门土体加固XX站始发端头土体加固的施工措施和验收办法,详见 XX站端头加固施工方案三、洞门的凿除1、洞门凿除流程图:—钻检测孔一^洞门第一次凿除 一^清除洞门表面网喷混凝土 洞门第二次凿除 —第三次割除钢筋2、 洞门凿除的时间1) 20XX年9月26日,清除洞门表面网喷混凝土,在围护桩之 间用风钻钻1.8m深的检测孔,观测端头土体加固效果,确保凿除洞 门安全;2) 确认端头土体加固达到效果后,进行第一次凿除洞门;3) 10kv高压电安装后,盾构始发的前4天,进行第二次凿除洞 门;4) 盾构始发的前2小时,割除洞门剩余的钢筋。
3、 钻检测孔为了确保钻孔人员的安全,先剔除洞门表面不稳定的网喷混凝土 块,然后用风钻钻9个观测孔,孔位如洞门检测孔位图,每孔的流水 不超过30L时(通过观测流水不成线),允许凿除洞门/C1o 2°3\\4匚5° 6V \\7° 87洞门检测孔位图4、洞门凿除1)第一次凿除洞门凿除前对洞门处的防水毯进行安全处理,用刀子分成 12大块,用膨胀螺栓固定在洞门壁上,确保后期做洞门时防水毯的连接质量洞门采用人工凿除,凿除时按先上后下、先中间后两侧的顺序进 行洞门凿除顺序如洞门凿除顺序图, 第一次凿除的范围见一次凿除 示意图12587说明:洞门凿除顺序严格按照图 示分块进行说明:1、阴影部分为第一次凿除部位,保留外排钢 筋和保护层2、剩余部分为第二次凿除部位洞门凿除顺序示意图 一次凿除示意图凿除完毕后,用风镐修整洞门周圈混凝土面,使洞门周围圆顺5、洞门凿除过程的应急措施:发现有异常情况后,迅速用木板和钢管撑住,防止土体坍塌然后 尽快从围护桩外进行注浆加固若土体压力较大时,迅速用预先制作好的钢筋网片与围护结构的 钢筋焊接一起,用木板和钢管支撑,然后在始发端头、洞门里进行注 浆加固6、洞门凿除施工安全要求① 电焊工、架子工等所有特殊工种必须持证上岗;② 距洞口 2m处,设立安全警戒线;③ 在剔除洞门上不稳定的网喷混凝土块时, 注意有无大块下滑, 如有大块滑移迹象,及时通知值班技术人员,现场分析有无安全隐患;④ 对检测孔24小时现场观测,如果有泥沙或大水流出,用事先 准备好的棉纱和木屑封堵检测孔;⑤ 作业人员佩带好安全帽、安全带、工作服、绝缘鞋、防护罩 等;⑥ 二次凿除后,如果盾构机不能及时始发,派专人观测洞门土体变形情况,同时作好地面沉降监测,如果地面沉降超过 30mm启动应急措施;⑦ 在洞门凿除前5天至盾构始发通过端头区的时间内,加强始 发端头降水。
7、文明施工和环保要求① 注意及时清理现场的垃圾;② 端头地面的沉降不得超过30mm③ 确保噪音在6:00-22:0 小于75dB, 22:00-6:00 小于55dB四、始发设施的安装(一)车站底板预埋件安装预埋件沿线路方向间距为 800mm垂直线路方向间距3036mm在 车站底板上预埋500mM 500mm< 12mm的钢板平面示意如下图:llllllr in侧墙车站底板预埋件布置示意图(二)始发架安装在后配套吊入始发位置后,依据隧道设计轴线定出盾构始发姿态 的空间位置,然后推算出始发架的空间位置,利用垫薄钢板调节始发 架的标高,达到要求的位置盾构始发前对始发架两侧进行必要的加固, 见始发架示意图利 用预埋在车站底板的钢板与始发架进行焊接, 并利用H型钢两边支撑 保证左右稳定为了防止盾构机栽头,将始发架的安装高程进行抬高 2cm盾昭轨面设计线—/盾构机托架(底高230mr)回填标高始发架示意图(一)32.35330.55328.998反力架管片底部螺栓孔中心线轨道中心线高程轨面高程托架底高程始发架示意图(二)(三)反力架安装在盾构主机与后配套连接之前,开始进行反力架安装在安装反力架时,反力架端面与始发架水平轴垂直, 以便盾构轴线与隧道设计 轴线保持平行。
1、反力架在工厂加工后进行试拼装合格并检查基准环的平整度 合格后方可进场2、安装反力架前,先将反力架位置定位,然后分节安装反力架 部件并调节好位置3、定位反力架和基准环,利用垂线和经纬仪测量调整基准环的 平整度,使基准环与始发架水平轴垂直调整好后将反力架与中板和 底板的预埋件焊接固定四)洞门的密封洞门密封采用橡胶帘布和折叶式扇形压板进行密封 ,见下图H11Z 和沐魅慕置皙2-刑门装配图1、 安装步骤为:1) 洞门防水密封施工前,先检查材料的完好性,尤其是橡胶帘 布是否完好,径向尼龙线密集排列和螺栓孔是否完好2) 安装前清理完洞口的渣土和疏通 A板预留孔并涂上黄油3) 将螺栓旋入预先埋设在井圈周边的螺母内4) 安装橡胶帘布及圆环B板,并用薄螺母固定在井壁上5) 将扇形压板套在装有薄螺母等的螺栓上2、 洞门处防水装置安装注意事项:1) 由于橡胶帘布和扇形压板通过它与管片的密贴防止管片背注 浆时的浆液外流,所以安装时螺栓必须进行二次旋紧2) 防止安装扇形压板时损坏橡胶帘布3)检查盾构机盾壳表面是否有凸起物, 若有凸起物需清理干净, 以免撕裂橡胶帘布五、 负环管片的拼装盾构机始发时在反力架和车站内正式管片之间安装 9环负环管片(全部为闭口环),每环临时管片分块数与标准管片相同,依次安 放在托架上。
并在内、外侧米取钢丝拉结和钢管支撑等加固措施,以 保证在传递推力过程中管片不会浮动变位六、 始发的其他工作1、 盾构机在始发前对始发端头土体加固的效果进行检验,合格 后开始掘进2、 碴土运输准备工作就绪;3、 盾构机已准确定位;4、 地面监测点已布设完毕并获得初始成果;5、 当盾构机盾体脱离洞门密封圈后,开始进行同步注浆6、 盾构机全部进入洞门后,立即封堵洞圈,紧密扇形压板,防 止洞门漏浆当盾尾离开洞门约3米时,对洞口压注聚氨脂或双液浆 封堵,同时启动盾尾油脂系统及同步注浆系统七、 盾构机始发注意事项1、 盾构机密圭寸刷处已涂满密圭寸油脂2、 盾构机始发时应缓慢推进始发阶段由于设备处于磨合阶段, 注意推力、扭距的控制,同时注意各部分油脂的有效使用掘进总推 力控制在反力架承受能力以下(500t),同时确保在此推力下刀具切 入地层所产生的扭矩小于始发架提供的扭矩3、 始发前在刀头和密封装置上涂抹油脂,避免刀盘上刀头损害 洞门密封装置始发前在始发架上涂抹油,减少盾构机推进阻力4、 始发架导轨必须顺直,严格控制标高,间距及中心轴线,基准环的端面与线路中线垂直盾构机安装后对盾构机的姿态复测, 复 测无误后才开始掘进。
5、 防止盾构旋转,盾构机进入洞门时,正面加固土体强度较高, 由于盾构机与地层间无摩擦力,盾构机易旋转,加强盾构姿态控制, 如发现盾构有较大转角,可米用刀盘正反转的措施进行调整 盾构刚 出车站时,掘进速度宜缓慢,同时加强后盾支撑观测,尽量完善后盾钢支撑6、 在始发阶段,由于盾构机推力小、地层较软,调整盾构机姿态,使用下侧的千斤顶加朝上的力的同时一边向前推进, 防止盾构机磕头7、 始发初始掘进时,盾构机位于始发架上,在始发架及盾构机 上焊接相对的防扭转装置,为盾构机初始掘进提供反扭矩盾构机始发在反力架和洞内正式管片之间安装负环管片在外 侧采取钢丝拉结和木楔加固措施,以保证在传递推力过程中管片不会 浮动变位盾构始发示意图如下:20m钢板10m钢板30m砂子找平层盾构始发示意图侧墙围护桩307520m钢板10m钢板30m砂子找平层Z Z ZZZZ侧墙■围护桩盾构始发1.4m示意图第二章初期掘进一、初期掘进长度的确定(一)本工程初期掘进长度设定为 100米100米的长度考虑了 下几个因素:1、盾构机和后方台车的长度(L=74m2、 工作井井口处布置双线道岔的需要3、 管片与土体之间的摩擦力足以支持盾构机的正常掘进。
二)同时将XX-XX区间左线的前200米作为掘进试验段,此 段由盾构机生产厂家人员操作盾构机, 通过设立试验段,在于以下的 目的:1、 熟练掌握操作方法1) 掌握在不同地质地层中盾构推进的各项参数的调节控制方法2) 测定和统计不同地层条件下推力、扭矩的大小;盾构机姿态 的控制特点;注浆参数的选择和浆液配比的优化; 同步注浆中出现的 问题和解决方法;各种刀具的适应性等3) 熟练掌握管片拼装工艺及注浆工艺4) 掌握施工监测与盾构机推进施工的协调方法等2、 及时分析在不同地层中各种推进参数条件下,地层的位移规 律和结构受力情况,以及施工对地面环境的影响,并及时反馈调整施 工参数,为全标段顺利施工做好参照二、初期掘进模式的选择XX站始发井口处隧道主要通过粉质粘土、粉土层,选择土压平 衡模式推进二、初期掘进时注意事项(一) 初期掘进前,对前方地层的地质情况充分了解,不能一概 而论,要根据土质情况选择恰当的模式二) 盾构机正面中心土压力根据计算确定,并根据跟踪测量数据及时调整设定压力,随时做好二次压浆的准备(三) 在初期掘进阶段,由于反力架会产生不同程度的变形,因 而影响隧道成环质量,若当管片接缝发生问题时,及时用纠正,以提 高成环质量,并做好测量工作。
四) 确定土压平衡状态下密封仓内的土压力, 且密封仓被充满 后,开启螺旋输送机出土,以控制排土速度,来保证密封仓内的土压 力和开挖面土压力相平衡五) 最初的100环管片安装保持良好的真圆度,保证盾构始发 位置的准确如最初的真圆度保持不好,则往后误差会越来越大,不但造成后续施工越来越困难,也会对管片本身产生破坏因此最初的 管片安装必须做到以下几点:1、 按顺序及操作规范施工;2、 拼装管片后及时进行同步注浆;3、 加强管片真圆度的测量测量办法有两种:①丈量弦长、间距 控制法;②通过测量盾尾间隙,如各个方向的间隙基本一致,则可说明管片的真圆度较好四、初期掘进的控制管理初期掘进为盾构施工中技术难度最大的环节之一,不可操之过急,要稳扎稳打在初始掘进段内,对盾构的推进速度、土仓压力、 注浆压力作了相应的调整,指标为:推进速度 20~ 30mm/min 土仓压力:O.XX〜0.18Mpa,注浆压力:0.15 〜0.3Mpa通过初始推进,选定了六个施工管理的指标:①土仓压力;②推进速度;③总推力;④排土量;⑤刀盘转速。