《深圳地铁9号线BT工程91043标项目盾构刀具更换专项方案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《深圳地铁9号线BT工程91043标项目盾构刀具更换专项方案（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、目 录一、工程概述- 3 -1.1编制依据- 3 -1.1工程概况- 3 -1.2工程地质、水文地质条件- 4 -1.2.1 沿线地形、地貌- 4 -1.2.2水文地质条件- 4 -1.2.3 换刀施工区域主要地层- 5 -1.2.4 换刀可实施性分析- 5 -二、施工方案- 6 -2.1 总体施工方案- 6 -2.2 施工流程及顺序- 7 -2.3 施工方法- 7 -2.3.1管片背后注浆- 7 -2.3.2 盾体及刀盘保护- 9 -2.3.3 土仓内砂浆置换- 9 -2.4 工期计划- 13 -三、安全质量措施- 13 -3.1 洞内措施- 13 -3.2 带压作业应急措施- 14 -3.
2、3 地面措施- 15 -四、应急预案- 15 -4.1 应急领导小组- 15 -4.2 预测与预警机制的建立- 15 -4.3 应急响应组织机构的建立- 16 -4.4 应急响应方案的制定- 19 -4.5 应急保障- 19 -4.6 事故报告与事故处置- 21 -4. 7 善后处置与事故的调查处理- 22 -4.8 监督管理- 22 -4.9 应急物资- 23 -4.10 管线沉降的预防及处理- 23 -4.11 停水、停电预防措施- 23 -一、工程概述1.1编制依据（1）大鹿区间地质勘察报告（2）大鹿区间地质补充勘察报告（3）大鹿区间图纸G版（4）卡特彼勒盾构机图纸（5）卡特彼勒盾构机技
3、术文件1.1工程概况中建交通建设集团有限公司深圳地铁9号线BT工程9104-3标段鹿丹村站-大剧院站共有1个区间，区间盾构隧道自鹿丹村站始发井始发。 本区间起讫里程：左线ZCK22+126.844ZCK22+610.000，全长457.738m，其中ZDK22+400.000=ZDK22+425.418，短链25.418；右线YCK22+126.817YCK22+610.000，全长483.183m，。区间采用盾构法施工，隧道内径为5400mm。本区间始发之后盾构机穿行于中微风化岩层中，此类地层中掘进刀盘磨损严重，因此计划在ZCK22+391.24、YCK22+367.428出设置换刀点，对次
4、区域提前进行注浆加固，采用砂浆置换法进行换刀施工，最大限度保证周边建筑物安全。图1-1 换刀区域地面加固示意图1.2工程地质、水文地质条件1.2.1 沿线地形、地貌区间所处地形为河谷冲积平原，地面高程一般在5.010.0m之间。下伏基岩为侏罗系砂岩，上部发育冲积粘土、圆砾、卵石等。地面被建筑物、道路覆盖，原始地貌不复存在或变得极为模糊。1.2.2水文地质条件本区间揭露第四系地层为人工填土层，海相沉积层、冲洪积层及残积层，基岩为燕山期花岗岩、震旦系云开群混合岩、侏罗系塘厦群混合岩。地下水位的变化受地形地貌和地下水补给来源等因素控制。勘察期间揭露沿线地下水稳定水位埋深1.2017.10m，标高-3
5、.5949.26m。地下水位的变化与地下水的赋存、补给及排泄关系密切，每年二月起随降雨量增加，水位开始逐渐上升，到六月至九月处于高水位时期（丰水期），九月以后随着降雨量减少，水位缓慢下降，到十二月至次年二月处于低水位期（枯水期）。根据深圳市地铁9号线工程沿线地下水赋存条件、含水介质及水力特征分析，地下水主要有两种基本类型，分别为松散岩类孔隙水和基岩（构造）裂隙水。1.2.3 换刀施工区域主要地层表1-1 换刀施工区域地质情况表右线1-1、3-2、3-5、6-2、12-1左线1-1、3-2、6-2 图1-2 左右线换刀区域地层加固示意图1.2.4 换刀可实施性分析 根据盾构掘进参数和现场反馈的情
6、况，在地面空旷，附近无重要建筑物和管线的地点进行开仓换刀，开仓换刀准备工作如下：（1）作好换刀前后的地面沉降监测在换刀区域地面安排沉降监测点并进行24小时的监测。沉降点沿两条隧道轴线及两条隧道的中线，每隔5m布设一点，监测范围为30m。使用水准测量的办法进行监测。监测结果及时返回给技术人员。技术人员根据监测情况，及时调整换刀进度及应对措施。（2）做好换刀前各项人员的培训工作我公司对开舱检查和换刀程序经验丰富。操作人员已经进行了闸前的安全技术培训，可以熟练、快速、安全地完成换刀工作。并已经对各类安全急救人员做好了岗前培训工作，以应对可能发生的突发事故。（3）做好换刀前的推进工作开舱换刀前12环应
7、停止向土层内加注泡沫，改用加注比重为1.081.15的膨润土改良土壤。检查盾构设备的各项状况。保证电力系统、供气系统的安全可靠。（4）做好换刀地点的地面抢险准备工作成立以项目经理为组长的抢险小组，编制科学的预警方案。在换刀地点准备好抢险用的注浆设备、注浆材料、通讯器材、抢险工具。抢险人员24小时警备。当地面沉降超过15mm时，立即停止换刀工作，并及时进行地面加固。刀具更换结束后，应在盾体顺利通过换刀点且沉降值趋于稳定后解除警备。另外还应做好盾构作业面，地面安全施工以及作业人员急救的应急预防措施，以保证安全作业。二、施工方案2.1 总体施工方案先通过承压墙向土仓内灌注水泥砂浆置换出仓内碴土，形成
8、刀盘面板的封闭与主轴承的保护；再通过超前注浆孔向刀盘切口斜上方注入水泥浆加固拱顶，待浆液达到强度之后开仓检查掌子面稳定情况，人工清除仓内砂浆与泥饼并检查更换刀具。若砂浆置换开仓后发现刀盘面板封闭没有达到理想效果，掌子面及切口上方仍存在坍塌的可能，则立即向土仓内加气建立压力，人员带压进仓清除仓内砂浆与泥饼，并检查更换刀具。2.2 施工流程及顺序2.2.1本次开仓作业施工流程及顺序如图2-1所示。判断刀掌子面是否稳定管片背后注浆形成止水环盾体及刀盘保护土仓内砂浆置换盾构机超前注浆加固开仓清理仓内砂浆是砂浆置换效果检查否彻底清理仓内砂浆与泥饼并更换刀具辅以带压作业关仓恢复推进图2-1 开仓作业工艺流
9、程图2.3 施工方法2.3.1管片背后注浆在管片背后进行整环双液注浆形成止水环，截断管片背后来水。脱出盾尾4环之后进行连续4环二次注浆。（1）二次注浆工艺流程是否达到注浆要求注浆材料进场水泥浆拌制泥浆拌制压入注浆泵通过单项逆止阀注入管片背后停止水玻璃液拌制压入注浆泵是否图2-2 二次注浆工艺流程图（2）二次注浆配合比设置二次注浆采用水玻璃+纯水泥浆的方式。浆液配比及其相关参数指标如下：水泥浆水灰比为0.81.0；水玻璃与水按1：1.5进行稀释；注入时浆液与水玻璃体积比为：水泥浆：水玻璃=4：1。（3）二次注浆设备、机具2ZBQ-75/2双液气动注浆泵两台(一台备用)空桶3个（200L,浆液一个
10、、水玻璃一个、洗管清水一个）注浆阀8个32注浆软管3条(15m长，1条备用)注浆工具一套（4）二次注浆施工工艺在注浆前先选择合适的注浆孔位，戴上注浆单向逆止阀后，用电锤钻穿该孔位后3cm保护层，接上三通及水泥浆管和水玻璃管。注双液浆时，先注纯水泥浆液1min后，打开水玻璃阀进行混合注入，注浆压力达到4.0bar左右时终孔，终孔前应加大水玻璃的浓度。在一个孔注浆完结后应等待510分钟后将该注浆头打开疏通查看注入效果，如果渗漏严重，应再次补注至渗水基本消失方可终孔，拆除注浆头并用双快水泥砂浆对注浆孔进行封堵，带上塑料螺堵并进行下一个孔位注浆。注浆过程中应有排气孔，排气孔原则上设在预注浆孔上，并安装
11、注浆单向逆止阀，同时打开球阀，直至出现冒浆时关闭球阀，10分钟后检查注浆效果，如有水溢出，应对该孔进行注浆。2.3.2 盾体及刀盘保护为避免超前注浆及地表注浆造成盾体被抱死、刀盘密封受损、同步注浆管堵塞等后果，在注浆之前应采取如下措施：通过盾体径向注浆孔向盾壳周围注入膨润土泥浆或黄油，防止盾体被浆液抱死。泥浆采用膨润土：水=1:3的比例拌制，注入量不小于6m。注浆完成后应通过盾体径向孔检查注入质量。在浆液储存罐内拌制膨润土泥浆，并通过同步注浆系统注入，防止盾尾被浆液抱死、同步注浆管路被浆液堵塞。通过刀盘密封系统注入一定量的HBW油脂，防止刀盘主轴承密封受损。2.3.3 土仓内砂浆置换砂浆置换工
12、艺流程图2-3 砂浆置换工艺流程图泥浆加注由于仓内碴土较多且可能有泥饼形成，为保证顺利置换应在砂浆置换之前向土仓内注入膨润土泥浆，提高仓内积土的流塑性。泥浆采用钙基膨润土：水=1:3的比例搅拌均匀，粘度要求达到70-80通过同步注浆管从承压墙3、9点处球阀注入。土仓内砂浆灌注注浆为了确保开仓安全，通过砂浆置换碴土的方式将土仓填充固结。砂浆置换以等量、恒压的原则进行，一边通过螺旋输送机出土一边通过同步注浆管从承压墙2、10点球阀位置注入砂浆。为达到仓内充分填充，同时人工易于清理的目的，砂浆置换过程分为三个阶段：a第一阶段采用配比为水泥50kg、砂420kg、粉煤灰375kg、膨润土100kg、水
13、500kg的砂浆，加注至土仓压力达到1.8bar，该阶段以0.8r/min的转速连续转动刀盘，注入量不少于35m，出土量不超过30m。b第二阶段采用配比为水泥80kg、砂420kg、粉煤灰375kg、膨润土100kg、水500kg的砂浆，加注至土仓压力达到2.0-2.5bar，该阶段以0.8r/min的转速每间隔1min转动1次刀盘，该阶段不出土。c第三阶段采用配比为水泥100kg、砂420kg、粉煤灰375kg、膨润土100kg、水500kg的砂浆，加注至土仓压力达到3.0-3.5bar，该阶段以0.5r/min的转速每间隔10min转动1次刀盘，该阶段不出土。砂浆灌注量不应小于60m，在保
14、证足够注浆量的原则下以土仓压力控制注浆压力，当土仓压力达到设定值后暂停注浆，待压力回落后恢复注浆，直至顶部压力达到设定值并恒定不变。注浆过程中需详细记录各阶段不同配比砂浆的注入量。检查仓内注浆质量在注浆过程中应随时通过承压墙各个位置的球阀检查置换效果，同时随时检查螺旋机出土碴样中的砂浆含量。当注浆量达到要求、螺旋输送机出土砂浆含量达到90%以上、顶部压力达到设定值并保持稳定后，再次打开承压墙上所有球阀及盾构中体的径向注浆孔进行检查，并将空心管通过球阀插入土仓内取样进行分析。若确定仓内砂浆置换已经彻底完成，等强12h进行下一步超前注浆工作；若砂浆置换未能达到要求，则继续进行置换。检查整个注浆效果
15、检查注浆效果分为三步走：a.首先检查仓内浆液凝固情况，判断能否开仓。方法如下：先打开土仓壁上上的两个球阀，利用粗细10mm左右的钢筋向土仓内砸入，根据砸入的情况判断凝固的情况。然后再打开土仓门上方的球阀，同样的方法检查仓内凝固的情况，看是否还有水流出。如两个条件均满足，则可进行开仓工作。b.检查前盾侧壁注浆情况，方法如下：打开盾体上两侧的球阀，与上诉方法相同，检查注浆后侧壁土体情况，看是否还有未凝固的砂层，是否还有地下水流出。如两个条件均满足，表明侧壁加固效果也比较好。c.盾构机刀盘前方加固效果，待土仓门打开后，先进行土仓清理。待清理到刀盘开口后，利用风钻进行打孔，检查注浆后刀盘前方土体的固结情况和渗水情况。如两个条件均比较好，则清仓工作可以继续，做好刀盘开口的防护工作，能保证开仓的安全。清仓和检查更换刀具清仓利用扬鎬，铁锹，采用编织袋装土，人工送上皮带机，再由皮带机送往碴土车。
