盾构始发方案

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1、目录目 录 I1始发概况 11.1 工程概况 11.2 始发端头地质及水文条件 11.3 始发前期准备工作 21.4 始发形式 22端头加固 33安装调试 53.1 暗挖隧道/盾构井主体复测53.2 盾构机托架安装 63.3 反力架、支撑安装 73.4 轨道铺设 123.5 地面系统调试 123.6 盾构机组装和调试 124盾构始发 154.1 前两环管片安装 154.2 延长托架及轨道 154.3 盾构机进入洞门 164.4 调整洞口止水装置 164.5盾构掘进，安装0-3环负环管片164.6 盾尾通过洞门密封后进行回填注浆 164.7盾构掘进及永久管片安装174.8 土压力控制174.9

2、掘进控制174.10同步注浆技术参数174.11渣土改良185施工测量与监测 185.1 施工测量 185.2 施工监测 196始发掘进技术要点 197盾构始发安全文明施工措施 207.1 施工机械 207.2 垂直运输 207.3 水平运输 217.4 盾构出洞 21深圳地铁9号线一期工程土建9104-2标1始发概况1.1工程概况本工程两站两区间，即鹿丹村站、人民南车站、鹿丹村站人民南站和人民 南站向西村站区间。鹿丹村站人民南站向西村站两区间左线长全 1551.293m;右线全长 1487.776m。【鹿丹村人民南】盾构区间右线全长735.3m，左线全长901.4m。左右线 最小曲线半径10

3、00m。左右线隧道埋深约在25.5m32.5m之间，最大纵坡为28%。【人民南向西村】盾构区间右线全长792.3m，左线全长769m。左右线最小曲 线半径360m。隧道埋深约在1126m之间，最大纵坡为17%。工程具体情况见 图1-1本标段工程示意图。图1-1 本标段工程示意图门 6 7 79 m1缶 1 IJ1S#1. 2始发端头地质及水文条件（一）地质条件左线始发端头隧道顶部地层由下及上依次为： 8-2强风化变质砂岩、 8-1全风化变质砂岩、6-2硬塑状砾（砂）质粘土、3-3粉细砂、3-1淤 泥、淤泥质土层洪-冲积土层。右线始发端头隧道顶部地层由下及上依次为： 8-2强风化变质砂岩、 8-

4、1全风化变质砂岩、6-2硬塑状砾（砂）质粘土、3-3粉细砂、3-1淤 泥、淤泥质土层洪-冲积土层。（二）水文条件场地内地下水主要有两种类型：一是松散土层孔隙潜水，二是基岩裂隙水。勘察期间，深度20m地下水，水温在24小时内为22.5_25.5C之间。右线盾构 始发点离布吉河驳接岸仅4m,河底含有透水性强的3-3粉细砂层，施工中需 要采取加固措施。为保证盾构安全始发左右线始发端头都进行必要加固措施。1.3始发前期准备工作为保证盾构机顺利始发，需进行一系列的准备工作，主要包括：端头 处理；盾构井主体复测；地面相关配套设施安装调试；盾构机托架及 反力架安装；盾构机下井、组装、调试（盾构机下井吊装见盾

5、构机吊装 方案）；轨道铺设；洞门凿除及环板安装等；地面场地布置及相关 配套设施准备。盾构前期始发准备流程见图 1-2 始发前期准备流程图。图 1-2 始发前期准备流程图1.4 始发形式 左线盾构始发采用常规手段进行始发，即在盾构始发井内安装托架、反力架，盾构机就位以及洞门凿除后（凿除第一层钢筋，第二层采用玻璃纤维筋）直接始发，具体见下图 1-3。右线盾构在暗挖隧道内始发（盾构机进入右线暗挖隧道见盾构机平移方案），盾构机盾体在始发井内组装后平移至暗挖隧道内后常规 始发。i ZHIII1!-：co护ple也厂：.丽.丸讥-A：C冃割图 1-3 盾构机始发示意图2端头加固鹿丹村车站盾构始发端头洞门埋

6、深约25m,鹿丹村车站内场地受滨河大道和 宝安立交及其匝道的影响，施工场地空间十分有限，其场地内管线交错复杂。左 线盾构在始发竖井内始发,不具备地面加固条件。右线盾构在渡线暗挖隧道内始 发，端头位于布吉河边侧4m处，不具备地面加固条件。盾构右线利用渡线隧道始发，盾构始发端头离布吉河驳接岸4m,地面不具 备加固条件,右线端头采用隧道全断面超前注浆加固（水平加固方式）；左线盾 构在盾构始发井内始发，由于盾构井地面埋深较深，地面加固效果很难保证，故 也选择全断面超前注浆加固。加固具体方案见盾构始发端头加固方案。1）注浆加固的基本参数根据当前的工程地质和水文条件，端头加固长度设为9m；加固范围为盾构

7、隧道边界外3m以内的空间；注浆压力控制2-3MPa，假定该地层浆液扩散半径为 0.75m,则左右线端头加固注浆的孔位布置图、终孔交圈图、左右线注浆加固剖 面图见下图。图 2-2 注浆加固孔位布置图图 2-3 C C 断面注浆加固交圈图注浆钻孔AAW5000 滾预陆道iJ片挖）/斬而、匚断面目杓隧道遠界图 2-4 盾构右线端头注浆加固剖面图A断:订盾构隧埴迪界詞面它勸面注浆钻孔卮构始发尹（.开挖）4C0O胪面；c断通（木开挖）A斷面图 2-5 盾构左线端头加固剖面图 （2）注浆加固达到的标准盾构瞎遗逊畀加固体施工完成后，应对加固体进行取芯试验，观察注浆效果，并于抽芯孔 洞中进行注水试验以测试加固

8、体的渗透系数，保证土体渗透系数W1.0X 10-5cm/s；3安装调试3.1 暗挖隧道/盾构井主体复测 暗挖隧道/盾构井主体具备始发条件后，项目部应组织测量人员对暗挖隧道/ 盾构井主体进行复测，测定实际偏差量，为盾构始发提供数据支持。 主要复测项目包括：暗挖隧道/盾构井底板标高、侧墙和端墙位置及倾斜度、 正常段底板标高、正常段侧墙净空、顶板底标高、中隔墙位置等。方案中提及的参数主要依靠理论数据进行确定，待复测结果提供后，可进行 适量调整。3.2 盾构机托架安装 盾构机需要根据设计图轴线坡度确定盾构机托架安装坡度，而且考虑到盾构 在始发掘进过程中，由于盾构机自身的重心靠前，始发掘进时容易产生向下

9、的“磕 头”现象，故盾构轴线需比设计轴线适当抬高2030mm。水平摆放位置如图 3-1、3-2 所示。图 3-1 左线托架安装位置平面图图 3-2 右线线托架安装位置平面图托架由型钢加工而成，现场拼装，加工精度要求为 1mm 拼装精度要求为土 2mm；托架安装精度要求为水平方向土 5mm,垂直方向土 2mm,在托架施工前应预先由测量组测定盾构始发井底板原始标高，采用钢板垫块进行高度调节。托架前后左右均采用型钢与盾构井主体结构锲紧。托架剖面如图 3-3所 示。图 3-3 托架剖面示意图3.3 反力架、支撑安装（1）反力架受力分析盾构后盾由钢环、反力架框及钢支撑组成，钢环宽50cm，钢环精度要求:

10、 环面平整度5mm，使砼管片受力均匀，左线反力架框平剖面如图3-4所示。右线盾构因为在渡线隧道内始发，始发反力架需要特殊加工，反力架在满足 提供管片水平支撑力的同时外轮廓线不能超出暗挖隧道内衬净空尺寸。右线所使 用反力架见图 3-5。右线盾构机始发反力架安装前需要在渡线隧道整个断面内预 埋一定数量的钢板，靠预埋件提供盾构始发所需反力（反力架预埋件具体见见后 面附图：反力架预埋件专册图）。图 3-5 右线反力架框平剖面图反力架钢环后部用 56#二榀工字钢制作反力架框，钢环与反力架框之间焊接 固定；在二榀工字钢后用500mm钢支撑，盾构掘进时的后座反向力由其传递至 盾构井结构（详见图 3-6），钢

11、支撑需焊接在预埋的钢板上。图 3-6 反力架斜撑受纵剖面简图盾构机始发时推力一般控制在1000T以下，盾构推力通过管片传递到反力架上，假设推力平均作用在反力架上，则反力架正八边形每边受到总推力的 1/8， 其中上边和四条斜边的力又分别传递到左右和下部三条边上，因此左右两钢梁上 有两处集中力作用点，分别为正八边形上边传来集中力125T,两个斜边传来的 集中力均为62.5T，均布荷载一处43.69T/m，受力模型如图3-7，轴力计算如图 3-8 所示。图 3-7 受力分析模型图 3-8 轴力计算分析根据结构力学计算结果三根斜撑所受到的弯矩和剪力很小,轴力很大，所以 以斜撑所受到的轴力计算斜撑的强度

12、与稳定性。最长的支撑和最短的支撑能够满 足要求那么中间的支撑也能满足要求，根据结构受力分析最大轴力 140.45 吨中 间管轴97.6 吨，考虑 1.5的安全系数计算结果：长斜撑的轴压力： F =210T=2100kN1短斜撑的轴压力： F =146T=146kN2(2) 斜撑强度与刚度验算按照建筑结构可靠度设计统一标准的规定，可变荷载分项系数Yq=1.4 ,根据钢结构的相应设计规范，抗力分项系数Y =1.087，结构重要性系数按二级安R兀全结构构件Y =1.0。钢管斜撑截面面积：A= (0.52-0.4762)m2=1.84x 10-2m2，截04面惯性矩：64I=巴D也=空凹76沁=5.4

13、8 x10-4m4。依上述条件分别对64 500长、短钢管斜撑进行强度与刚度验算。长斜撑强度与刚度验算：A强度验算:Y F 2100kN x1.4G *=A1.84x10-2 m2=160MPa y ao= 1.0 x 160MPa所以 e500 钢管长斜撑刚度满足要求。短斜撑强度与刚度验算：A.强度验算:1460kN x1.41.84 x 10-2 m2=111.3MPa= 235MPa =215MPay y 1.087x1.0R0所以3米0500钢管强度满足要求。B.刚度验算:首先长细比：入斗=叫=0.65 x 2.562m x1.84x10-2 m 5.48x10-4m4=9.53 y Q*=1.0x111.3MPa=111.3MPa0所以 0500 钢管短斜撑刚度满足要求。2预埋铁焊缝强度验算0500钢管通过预埋铁传力至盾构井底板，预埋铁的厚度为20mm，尺寸为1200mmx800mm。预埋铁与焊缝之间采用T形围焊，外加四块肋形钢板，前后 两块焊缝长度为30cm,左右两块焊缝长度为10cm。焊缝高度为10mm,有效高度h =7mm。焊缝应力按照轴力较大的11lm长斜撑计