盾构施工作业指导书3 - 图文

二0一一年二月

(内部资料)

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目 录

(内部资料)

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第一章 盾构操作 ................................................................................................................................................................ 3 1.1施工流程 ....................................................................................................................................................................... 3 1.1.1盾构施工工艺流程 ............................................................................................................................................... 3 1.1.2盾构区间施工流程 ............................................................................................................................................... 3 1.2盾构掘进 ....................................................................................................................................................................... 4 1.2.1掘进模式的选择 ................................................................................................................................................... 4 1.2.2掘进中盾构机的姿态控制和调整措施 ............................................................................................................... 6 1.2.3出渣量控制 ........................................................................................................................................................... 8 1.2.4渣样分析 ............................................................................................................................................................... 8 1.2.5开仓条件 ............................................................................................................................................................... 8 1.2.6盾构机掘进技术措施 ........................................................................................................................................... 9 1.2.6.1 盾构始发掘进 ............................................................................................................................................... 9 1.2.6.2 盾构到达掘进 ............................................................................................................................................. 10 1.2.6.4 盾构机穿越软硬不均地层 ......................................................................................................................... 12 1.2.6.5盾构机穿越建（构）筑物的施工技术措施 .............................................................................................. 12 1.2.7盾构施工控制措施 ............................................................................................................................................. 13 1.2.7.1管片上浮控制措施 ...................................................................................................................................... 13 1.2.7.2喷涌控制措施 .............................................................................................................................................. 13 1.2.7.3地表沉降控制措施 ...................................................................................................................................... 13 1.2.7.4防止盾构机结泥饼施工技术措施 .............................................................................................................. 14 1.2.8 盾构掘进过程中常见问题的分析及处理措施 ................................................................................................ 14 1.2.8.1盾构到达、初始掘进 .................................................................................................................................. 14 1.2.8.2 盾构正常掘进 ............................................................................................................................................. 18 2.2长沙中铁轨道∮6250盾构机的维护 ........................................................................................................................ 24 2.2.1刀具检查与更换 ................................................................................................................................................. 24 2.1.1.1刀具布置、组成及功能 .............................................................................................................................. 24 2.2.1.2刀具磨损分类及检查记录表 ...................................................................................................................... 25 2.1.1.3刀具的更换步骤 .......................................................................................................................................... 27 第二章 管片安装 ................................................................................................................................................. 29 一、管片安装步骤 ..................................................................................................................................................... 29 二、安装中的注意事项 ............................................................................................................................................. 29 第三章 盾尾注浆 ................................................................................................................................................. 30 第四章 材料及碴土运输 ..................................................................................................................................... 30 一、碴土运输 ??????????????????????????????????????31 二、管片运输 ??????????????????????????????????????31 三、浆液运输 ??????????????????????????????????????31 四、其它材料 ??????????????????????????????????????31 五、材料及碴土运输的时间安排 ............................................................................................................................. 31 第五章 砂浆站操作技术规程 ............................................................................................................................. 32

第一章 盾构操作 1.1施工流程

1.1.1盾构施工工艺流程

盾构掘进 同步注浆

管片拼装 碴土外运 质量检测 止水条粘贴 轨道、风水管接长 碴土吊卸

管片吊装 管片预制及场外运输

放置浆液 浆液拌制

管片、浆液运输

1.1.2盾构区间施工流程 盾构始发井盾构吊装准备

盾构始发井盾构机下井

盾构始发井洞口围护盾构机就位调试 桩凿除 反力架安装

初 始 掘 进 洞门密封圈安装

正 常 掘 进 到 达掘 进 体育公园站端头围护盾构机接收托架 桩 到体育公园站 凿除

盾构机转场转场

光达站北端头洞口围

盾构下井组装就位调试 护桩凿除 反力架安装 再 次 始 发 洞门密封圈安装

掘 进 新火车站端头洞口围盾构机接收托架 护桩凿除 到达新火车站

盾构机解体

吊出盾构机

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1.2盾构掘进

1.2.1掘进模式的选择

根据本工程的地质情况，选用公司购买的德国海瑞克公司生产的复合式土压平衡盾构机，它可依据穿越地层地质条件的不同，而选择不同的掘进模式。 （1）、盾构机用土压平衡工况掘进

当隧道洞身全断面或部分断面处于不稳定地层中时，为保证盾构机掘进的安全，防止土体坍塌，需采用土压平衡工况掘进。

1）、土压平衡工况掘进特点

对于自稳性差的土层，保持开挖面的稳定是盾构机掘进的关键。其机理是：刀具切削下来的土体充填盾构机的土压仓，并保持土压仓内的土体达到一定的压力，当土压仓内的压力与开挖面的静止水压及土压力相平衡时，开挖面就保持了相对的平衡。因此，当土压仓内的土压建立后，在螺旋输送机进行排土作业时，要保持排土量与开挖量的平衡，以保持土压仓内土压力的稳定。可用盾构机土压仓内土压力传感器自动调整螺旋输送机的排土量来实现这种平衡。

2）、土压平衡工况掘进方法 土压平衡工况掘进流程图详见下图：

设定推进千斤顶速度 增大出土量 检查扭矩是否为上限 设定初始土压力值P 起动设备掘进 是 P1>P

否 P1

3）、初始土压力值的选定 初始土压力值可由以下公式来确定

P0=k03γ3h 式中：P0——土仓压力；

k0——侧压力系数（一般取0.39）； γ——土的容重； h——刀盘中点处的埋深。

在盾构机掘进过程中，由于土层的不断的变化，开挖面中心地层静止土压力、水压力也随之而变化。因此，初始土压力值也应随土层的变化而变化，以满足土压仓的土压力足以平衡开挖面的稳定。

土压平衡掘进时，切削土体主要靠刮刀，此时中心刀需换成刮刀式，为减少滚刀磨损，可将滚刀拆下，但考虑到深圳地质的离散性较大的特点，即使采用土压平衡模式下，滚刀也不拆除。

为降低刀盘扭矩增强土体的和易性，根据地质情况添加水或发泡剂。 （2）、盾构机采用敞开式工况掘进

当隧道通过断面的地层自稳性强，盾构前方土体不易坍塌时，盾构机在掘进过程中可使用非土压平衡工况施工。该掘进模式指盾构机切削下来的碴土进入土仓内，即刻被螺旋输送机排出。土仓内仅有少量碴土，掘进中刀盘和螺旋输送机所受反扭力较小。由于仓内压力为大气压，故不能支撑开挖面地层和防止地下水渗入。该掘进模式适用于能够自稳、地下水少的地层。

该工况的特点是不需控制土仓压力，刀盘扭矩较低；其缺点是：当开挖面突然出现不稳定地层时易导致土体坍塌，故掘进过程中需对开挖面和出土状况进行密切观察，并结合地面监测结果及渣样的变化和分析及时转化开挖模式。

敞开式掘进的技术措施：

①、采用滚刀破岩为主，采用高转速、低扭矩和适宜的螺旋输送机转速推进。 ②、采用敞开模式掘进时，易产生掘进中的盾构机滚动和较大震动现象。对此采用设于盾构机上的稳定器顶撑于岩壁上以防滚和减震。施工中如不慎引起盾构机滚动，则可使刀盘反转来纠正。

③、同步注浆时浆液可能渗流到盾壳与周围岩体间的空隙甚至刀盘处，为避免此现象发生可适当增大浆液粘度、缩短浆液凝结时间、适当减低注浆压力等方法来解决。

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