1、地鐵盾構(gòu)法隧道施工技術(shù)方案地鐵盾構(gòu)法隧道施工技術(shù)方案1.施工流程圖1.1 盾構(gòu)法隧道施工流程圖圖 1 盾構(gòu)隧道施工流程圖1.2盾構(gòu)始發(fā)流程圖圖 2 始發(fā)流程圖2.盾構(gòu)機下井盾構(gòu)機從盾構(gòu)工作井吊入，每臺盾構(gòu)機本身自重約200t，分解為 5 塊，最大塊重約60t。綜合考慮吊機的起吊能力和工作半徑，安排1 臺 200t 和一臺40t 汽車吊機進行吊入任務(wù)。盾構(gòu)機下井拼裝順序見圖3。安裝盾構(gòu)始發(fā)基座盾構(gòu)掘進機組裝調(diào)試安裝密封脹圈、調(diào)試后續(xù)設(shè)備組裝臨時管片、盾構(gòu)掘進機試運轉(zhuǎn)拆除臨時盾構(gòu)掘進機貫入作業(yè)加壓、掘進（組裝臨時襯砌）盾尾通過始發(fā)洞口、背襯回填、注漿始發(fā)端隧道地層加固始發(fā)準備拆除臨時墻掘進圖 3
2、盾構(gòu)機下井拼裝示意圖在吊入盾構(gòu)機之前，依次完成以下幾項工作：1.將測量控制點從地面引到井下底板上；2.鋪設(shè)后續(xù)臺車軌道；3.依次吊入后續(xù)臺車并安放在軌道上；4.安裝始發(fā)推進反力架，盾構(gòu)管片反力架示意圖見圖4；5.安裝盾構(gòu)機始發(fā)托架，盾構(gòu)始發(fā)托架示意圖見圖5。圖 4 盾構(gòu)管片反力架示意圖圖 5 盾構(gòu)始發(fā)托架示意圖3.盾構(gòu)機安裝調(diào)試3.1盾構(gòu)機的安裝主要工作1.盾構(gòu)機各組成塊的連接；2.盾構(gòu)機與后續(xù)設(shè)備及后續(xù)臺車之間各種線路、管線和機械結(jié)構(gòu)的連接。3.盾構(gòu)機內(nèi)管片安裝器、螺旋輸送器、保園器的安裝；4.臺車頂部皮帶機及風道管的連接；5.刀盤上各種刀具的安裝。3.2盾構(gòu)機的檢測調(diào)試主要內(nèi)容1.刀盤轉(zhuǎn)動
3、情況：轉(zhuǎn)速、正反轉(zhuǎn)；2.刀盤上刀具：安裝牢固性、超挖刀伸縮；3.鉸接千斤頂?shù)墓ぷ髑闆r：左、右伸縮；4.推進千斤頂?shù)墓ぷ髑闆r：伸長和收縮；5.管片安裝器：轉(zhuǎn)動、平移、伸縮；6.保園器：平移、伸縮；7.油泵及油壓管路；8.潤滑系統(tǒng)；9.冷卻系統(tǒng)；10.過濾裝置；11.配電系統(tǒng)；12.操作控制盤上各項開關(guān)裝置、各種顯示儀表及各種故障顯示燈的工作情況。盾構(gòu)機在完成了上述各工程的檢測和調(diào)試后（具體應(yīng)遵照盾構(gòu)機制造廠家提供的操作手冊進行），即可判定該盾構(gòu)機已具備工作能力。4.盾構(gòu)進洞1.盾構(gòu)進洞前50 環(huán)進行貫通測量，以確定盾構(gòu)機的實際位置和姿態(tài)。此后的掘進不允許有大的偏差發(fā)生，逐漸按偏差方位調(diào)整盾構(gòu)機姿
4、態(tài)和位置，滿足盾構(gòu)進洞尺寸要求。這一調(diào)整應(yīng)在盾構(gòu)刀盤進入洞前加固土前完成，以避免盾構(gòu)進洞發(fā)生意外。圖 6 盾構(gòu)進洞示意圖2.洞圈內(nèi)混凝土分六塊鑿薄，洞門中心穿孔釋放應(yīng)力。盾構(gòu)機距井壁混凝土 5 M 之后掘進中逐步降低正面土壓力，最后盾構(gòu)機頭部貼緊井壁時，正面土壓力降為零。為降低盾構(gòu)正面壓力對洞門墻體推力，可適當打開洞門中心釋放孔，使洞前土進入井內(nèi)以降低盾構(gòu)集中推力。3.洞圈內(nèi)混凝土分塊吊除，盾構(gòu)機繼續(xù)推進，當盾構(gòu)刀盤伸出洞口時應(yīng)立即封堵上一道弧形止水鋼板。盾構(gòu)機繼續(xù)推進，最后就位于接收架上。襯砌安裝至洞口后，再安裝一道止水鋼板，然后用快干水泥封堵縫隙，并對洞圈內(nèi)空隙壓注水泥漿充填，防止?jié)B漏和塌
5、方。5.盾構(gòu)掘進5.1盾構(gòu)初始掘進5.1.1盾構(gòu)初期掘進必須完成的準備工作有1.洞門范圍內(nèi)的車站圍護結(jié)構(gòu)墻已被鑿除；2.洞門橡膠密封圈安裝到位；3.反力架安裝到位4.臨時管片準備就緒；5.渣土運輸準備工作就緒；6.盾構(gòu)已準確定位；7.地面監(jiān)測點已布設(shè)完畢并獲得初始成果；8.盾尾密封刷已涂滿密封油脂。5.2盾構(gòu)正常推進5.2.1準備在完成初始掘進及實驗長度段，根據(jù)實驗反饋參數(shù)，將對始發(fā)設(shè)備進行調(diào)整，為其后的正常掘進準備條件，調(diào)整工作包括：拆除臨時管片、始發(fā)托架和反力架；移動后續(xù)臺車；在車站內(nèi)鋪設(shè)雙線軌道；其它各種管線的延伸和連接。5.2.2掘進盾構(gòu)掘進由操作司機在中央控制室內(nèi)進行，由工地技術(shù)人員
6、經(jīng)計算初設(shè)正面土壓力值。土壓力值根據(jù)隧道埋深、土層性質(zhì)和地面超載計算。設(shè)定值約為計算值的1.051.1 倍。開始施工時，在盾構(gòu)機的正面及盾構(gòu)體的上下方設(shè)置土、水壓傳感器監(jiān)控平衡系統(tǒng)。打開出渣閘門，依次開出渣管道機械，螺旋機和大刀盤，推進千斤頂，調(diào)整好各千斤頂工作油壓。此時大刀盤切削土體，盾構(gòu)前進。5.2.3出渣、進料運輸進入正常掘進后，出渣、進料的運輸將直接影響著掘進的速度。采用泥水平衡盾構(gòu)，出渣及進料都采用管道運輸，必須保證管道的暢通及配套設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)，同時要保證相關(guān)配件的貯備齊全。隧道的掘進中，同步注漿的漿液拌制泵送均在工作井地面上，漿液的輸送采用管道泵送，在掘進的過程中，每前進 40m
7、 左右接一次輸送管，始終保證注漿工作順序進行。5.2.4測量、掘進中的方向控制和糾偏以業(yè)主給定的坐標點，每個區(qū)間組成地面坐標和基準點建立獨立控制網(wǎng)，根據(jù)平面控制網(wǎng)點投影到工作井下，盡可能利用盾構(gòu)工作井或車站度，設(shè)較遠二個精度高的控制點，再向隧道內(nèi)引設(shè)導(dǎo)線點。導(dǎo)線點設(shè)于隧道中的吊藍上，高程控制點傳遞至隧道內(nèi)，隧道上部吊藍每隔3060m 設(shè)置一個。根據(jù)導(dǎo)線點來測量盾構(gòu)機及隧道襯砌與設(shè)計軸線相對偏差。5.2.5注漿盾構(gòu)機掘進過程中形成的管片與土體之間的空隙將采用漿液回填，漿液是通過設(shè)在后續(xù)臺車上的注漿泵，經(jīng)由盾構(gòu)機尾部的四個注漿孔注入空隙的，注漿與掘進保持同步，更好地防止地面沉降并在管片周圍形成穩(wěn)定
8、的防水層和保護層。5.2.6防水施工管片上的彈性密封墊要粘貼牢固，并且材料的種類和位置符合設(shè)計要求，尤其要注意管片角部的材料粘接要閉合牢固。在管片吊運過程中要避免觸碰密封墊，發(fā)現(xiàn)脫落時要及時粘貼上去，在管片安裝前，要安排一道檢查程序。盾構(gòu)機操作要均衡（尤其在轉(zhuǎn)彎處）。避免盾構(gòu)機方向變化中角度較大導(dǎo)致管片出現(xiàn)較大的錯臺，從而影響密封墊搭接和密貼。要及時對管片背后的孔隙進行回填注漿，出現(xiàn)接縫滲水時要及時進行二次注漿。在緊固管片螺栓時，要確認止水墊圈的完好性。6.管片運輸和襯砌拼裝施工6.1管片運輸管片生產(chǎn)廠制作的管片，達到設(shè)計強度C50 后，再經(jīng)試拼測試等各項指標達到設(shè)計要求，并經(jīng)外觀檢驗合格，由
9、平板車運到化工研究所內(nèi)的施工場地，在現(xiàn)場經(jīng)驗收合格后，再由龍門吊卸到專門的管片堆放區(qū)分環(huán)堆放，對現(xiàn)場檢查驗收時發(fā)現(xiàn)的不符合要求（裂縫、破損、無標志等）的管片將立即退回。為防止管片堆放時損傷，在硬質(zhì)地面上設(shè)置墊木可專用支架，要求堆放管片不能超過 3 塊，管片之間必須加墊木。襯砌使用前分別在襯砌上粘貼橡膠止水框、丁晴軟木板，根據(jù)糾偏需要再粘貼石棉橡膠板。橡膠止水框為遇水膨脹型橡膠。管片弧面刷高性能環(huán)氧樹脂，增加管片防滲漏和防硫。這些均需經(jīng)專人檢查合格（位置、型號、粘結(jié)牢固性等）方可吊下隧道使用。在雨季應(yīng)設(shè)專門的防雨設(shè)施，以確保雨季施工不受影響。6.2管片拼裝管片通過井上行車（門吊）吊于井下的平板車
10、上，用電瓶車送至盾構(gòu)機臺車下，利用橫梁上電動葫蘆吊送至拼裝機下。安裝時分別回縮對應(yīng)千斤頂，自下而上逐塊安裝襯砌。安裝同時穿進連接螺栓，最后一塊封頂塊安裝時先搭接1/3，再縱向插入，注意均勻分布，尤其轉(zhuǎn)彎和糾偏不能裝錯一切管片，并注意角度的正確使用。安裝緊固后，一環(huán)管片即安裝完畢。管片安裝后要盡量擰緊各個方向螺栓，在下一環(huán)的掘進中，還應(yīng)對下一環(huán)的連接螺栓再次擰緊。襯砌安裝時，起重工同時分工安裝臺車前軌道。鉗工接長進水管，泥漿工灌滿泥漿轉(zhuǎn)駁車，電工延長高壓電纜、安裝照明燈等，測量工在襯砌安裝前，測盾構(gòu)姿態(tài)，安裝后，測襯砌方位以及間隙等，并用多種方法測定盾構(gòu)姿態(tài)，確保數(shù)據(jù)可靠，供盾構(gòu)操作工使用。6.
11、3管片拼裝工藝流程圖圖 7 管片拼裝工藝流程圖6.4管片拼裝質(zhì)量控制為保證裝配式結(jié)構(gòu)良好的受力性能，提供符合計算假定的結(jié)構(gòu)工作條件，拼裝必須達到下列精度：整環(huán)拼裝的允許誤差：相鄰環(huán)的環(huán)面間隙1.0mm；縱縫相鄰塊塊間間隙為 1.5mm；襯砌對應(yīng)的環(huán)向螺栓孔不同軸度小于1mm。推進時軸線誤差 50mm。7.盾構(gòu)出洞在現(xiàn)場及井內(nèi)設(shè)備布置完成及盾構(gòu)機調(diào)試完后，沿上行線進行盾構(gòu)出洞施工。為保證出洞施工的安全和質(zhì)量，準備工作必須細致，施工方案必須周密到位。管片廠管片外觀檢查管片結(jié)合面清理安裝密封止水帶管片吊裝、運輸、就位拼裝伸出對應(yīng)千斤頂管片位置調(diào)查管片背后回填注漿嵌縫防水處理復(fù)緊連接螺栓縮回對應(yīng)千斤頂
12、真圓保持器當盾構(gòu)上行推進到達a 端時，設(shè)置接收架以接收盾構(gòu)機進洞。接收架高低必須經(jīng)最后測定盾構(gòu)機的實際高低來調(diào)整。見圖8。圖 8 盾構(gòu)到站示意圖8.盾構(gòu)機解體、外運盾構(gòu)機進洞到達工作井后，通過移動托架平移到盾構(gòu)井孔位置，盾構(gòu)機在此解體，解體前拆除所有經(jīng)編號后管線及聯(lián)接處，切斷高壓電源，回收最纜到末節(jié)臺車上。清除盾構(gòu)土倉內(nèi)泥土，按盾構(gòu)切口環(huán)、支撐環(huán)和盾尾三部分對原焊縫逐段割斷，盾尾鋼環(huán)再分上下兩半分割以便留出空間進行切環(huán)和支撐環(huán)分離，解體后由地面的200T 起重機吊出。8.1具體拆卸順序為1.在出口井中安放盾構(gòu)基座，為減少盾構(gòu)滑移阻力，在盾構(gòu)基座面上涂沫油脂；2.拆除刀盤的邊刀和高位切割刀，以防
13、軌道損傷刀具；3.緩緩將盾構(gòu)主機推入基座軌面上，依次拆除刀盤、切口環(huán)、支承環(huán)、盾尾并從井下吊出；4.將螺旋輸送機、運輸管道以及后續(xù)設(shè)備等依次從井下吊出。當完成盾構(gòu)吊拆及隧道內(nèi)的其它工作之后，對盾構(gòu)進出工作井留孔進行封閉，作為頂部防水、分層夯填土恢復(fù)地貌。8.2盾構(gòu)拆卸的安全保證措施1.嚴格遵守起重作業(yè)安全操作規(guī)程和本單位安全操作規(guī)定；2.每班作業(yè)前實行技術(shù)和安全交底，指定專職安全員負責日常安檢工作；3.盾構(gòu)大件的裝卸車等由專人指揮，統(tǒng)一行動。9.施工監(jiān)測監(jiān)測方案以安全檢測為目的，根據(jù)工程工程確定監(jiān)護對象（建筑物、管線、隧道等），針對監(jiān)測對象安全穩(wěn)定的主要指標進行方案設(shè)計。了解施工過程中地層不同深度的垂直變位和水平變位情況，了解施工過程中地下水位的變化情況，了解圍巖與結(jié)構(gòu)物的相互作用力以及管片的變形情況，從而指導(dǎo)現(xiàn)場施工，保障建筑物、構(gòu)筑物及地下管線的安全，保證施工安全、施工質(zhì)量。
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