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盾构施工方案及施工方法

第四章施工方案及施工方法

第一节盾构施工方案

1 盾构选型

1.1 选型依据和选型原则

盾构的性能及其与地质条件、工程条件的适应性是盾构隧道施工成败的关键,所以采用盾构法施工就必须选择最佳的盾构施工参数和最适宜的盾构。

盾构选型主要依据武汉市轨道交通二号线一期工程越江隧道工程招标文件和招标文件说明,借鉴我公司在类似工程施工中的丰富经验,同时参考相关的盾构技术规范及国内外已有盾构工程实例。盾构选型及设计按照可靠性第一,技术先进性第二,经济性第三的原则进行,保证盾构施工的安全性、可靠性、适用性、先进性、经济性相统一。

1.1.1 工程基本条件

(1)盾构穿越第四系全新统新近沉积的松散粉细砂、中粗砂层,第四系全新统冲积的稍密~密实粉细砂、中粗砂层和卵砾石层,由于地质资料的不完整性,盾构隧道还有可能穿越白垩-下第三系砾岩和志留系泥质粉砂岩、泥岩等沉积岩层,地层富含地下水,由于其水头压力较高,盾构施工时易引起突发性涌水和流砂,而导致大范围的突然塌陷。同时,高水头压对盾构和隧道的密封及抗渗能力提出了更高要求。因此,要求盾构能适应于本工程所处饱和粉细砂质粉土地层条件、同时也能开挖岩层的需要,在饱和砂性土中推进时,将地层损失率控制到极小程度,以保证盾构安全过江、沿线邻近建筑物及公用设施不受损坏。

(2)考虑到地质资料的不确定因素,盾构施工可能会遇到泥质粉砂岩、泥岩互层,且上软下硬,施工困难,要求盾构具有开挖此岩层的能力。

(3)能适应本工程高水压环境,最大水压达0.6MPa。

(4)穿越两岸密集居民区时,能确保高层建筑和密集地下管线的安全。地表沉降应根据沿线建筑物、管线允许变形情况及其与盾构的相对位置,分析研究确定,在一般情况下,宜控制在+10~-30mm。

(5)施工占地少,能适应市区道路狭窄、建筑物多、拆迁难度大的现场实际条件。

(6)盾构一次掘进距离应大于3.2km。

(7)施工设备价格及经济性:要求施工每延米综合价格经济合理。

1.1.2 盾构工程特点

根据本工程的地质资料统计,隧道洞身上部及通过的地层中水平渗透系数在8.0³10-10m/s至8.0³10-3m/s范围内变化,垂直渗透系数在3.0³10-9m/s至9.0³10-3m/s范围内变化。

1.2 盾构类型的确定

不同类型的盾构适用的地质类型也是不同的,盾构的选型必须做到针对不同的工程特点及地质特点进行针对性方案设计,才能使盾构更好的适应工程。盾构的主要类型有敞开式盾构、泥水平衡盾构、土压平衡盾构等。根据武汉轨道交通二号线越江隧道工程地质、水文情况及工程特点,可选择的盾构类型只有土压平衡盾构和泥水平衡盾构。

土压平衡盾构和泥水平衡盾构在稳定开挖面、地质条件、抵抗水压、控制地表沉降、碴土处理、施工场地、工程成本等方面都有较大差异,有其独特的适应性,对二种盾构进行综合对比分析比较见表4-1-1。

表4-1-1 泥水平衡盾构和土压平衡盾构对比表

1.2.1 盾构类型与地层类别关系

土压平衡盾构最适应于细颗粒地层,切削的碴土易获得塑性流动性和不透水性,土压力作用于工作面。而泥水平衡盾构最适应于较粗颗粒地层,在砂土地层易形成泥膜,以防止地下水喷出,泥水压力作用于工作面。本工程盾构需穿越较长的砂性地层,因此从地质条件方面分析应采用泥水平衡盾构最佳。盾构类型与地层的适应性见表4-1-2。

表4-1-2 盾构类型与地层的适应性

1.2.2 盾构类型与水压、渗透性关系

地层渗透系数对于盾构的选型是一个很重要的因素。当地层的透水系数小于10-7m/s 时,可以选用土压平衡盾构;当地层的渗水系数在10-7m/s 和10-4m/s 之间时,既可以选用土压平衡盾构也可以选用泥水式盾构;当地层的透水系数大于10-4

m/s 时,宜选用泥水平衡盾构。本工程在隧道洞身上部及通过的地层中水平渗透系数为8.0³10-10m/s 至8.0³10-3m/s 范围变化,垂直渗透系数为3.0³10-9m/s 至9.0³10-3m/s 范围变化,地层的最大透水系数远大于10-4m/s ,在长江底下穿过且水压高,超过土压平衡盾构允许的最大范围,应采用泥水平衡盾构。

1.2.3 盾构类型与水压、渗透性的适应性

盾构类型与水压、渗透性的适应性详见表4-1-3。

表4-1-3 盾构类型与水压、渗透性的适应性

1.2.4 盾构类型特点对比

盾构类型特点对比详见表4-1-4盾构类型特点对比表。

表4-1-4 盾构类型特点对比表

1.2.5 采用泥水平衡型盾构最佳

根据类似工程使用盾构的经验和通过上述各项分析,采用泥水平衡盾构最适应本工程地质情况和水文情况,可以确保本工程施工安全可靠。

1.2.6 泥水平衡盾构基本功能

泥水平衡盾构具有高效的开挖系统、泥水压力平衡功能、泥水输送及管路延伸功能、控制及故障显示功能、方向控制及导向系统、数据采集处理和分析功能、管片安装功能、同步注浆功能、泥水分离系统等基本功能。

1.3 工程特点对泥水平衡盾构的要求

针对前述的工程条件及工程地质特点泥水平衡盾构还应满足以下要求:

1.3.1 对砂土地层的适应性要求

盾构在砂土地段的施工时应考虑以下功能:

(1)具备平衡掌子面水土压力的能力;

(2)足够的刀盘驱动扭矩和盾构推力;

(3)合理的刀盘及刀具设计,恰当的刀盘开口率,合理的开口位置;

(4)盾构本体在压力状态下的防水密封性能;

(5)防止流砂;

(6)人舱设计;

(7)管片壁后同步注浆系统。

(8)在砂性地层中掘进应考虑盾构刀盘、刀具、泥浆泵,排泥管

道的耐磨性能;

1.3.2 适应高水压的要求

隧道洞身横穿长江底部,盾构穿越地层主要为富含地下水的砂土层,其地下水特征在两岸表现为较高承压水头的特征,在长江则表现为高水头压的潜水特性。由于其水头压力较高,盾构施工时易引起突发性涌水和流砂,而导致大范围的突然塌陷。隧道顶部最高水压力为0.6Mpa,对泥水平衡盾构的主轴承密封及盾尾密封,都有很高的要求。因此要求盾构具有以下施工能力:

(1)要求主轴承密封性能较高,能在高水压下安全推进。

(2)能有效止水,防止发生高压涌水。

1.3.3 地表沉降控制要求

盾构需要穿越不同厚度的地层,在不同位置水压力也不同,盾构应有良好的泥水压力调整功能,满足地表沉降控制在+10~-30mm范围,保证能够顺利安全穿越长江大堤、各种建筑物及管线。

1.3.4 方向控制要求

盾构法施工要求盾构具有良好的方向控制能力和导向系统具有很高的精度,以保证线路方向误差控制在规定的范围内。盾构方向的控制包括两个方面:一是盾构本身能够进行纠偏、转向,二是采用先进的激光导向技术保证盾构掘进方向的正确。

1.3.5 掘进速度满足合同工期要求

盾构的掘进速度应能满足合同工期的需求,并略有提高。

1.3.6 满足小半径掘进要求

本工程平面线路最小曲线半径为350m。为了更好的控制施工质量,满足此小半径掘进的要求,特在盾构中体与盾尾之间采用铰接式连接,并在两者之间设计唇形密封和紧急密封各一道,防止地下水进入盾构内。另由于本工程在江底段施工时候,承压水达到0.6MPa,所以在江底段施工时,利用液压锁将中体和盾尾固定,充分压紧唇型密封,更好的防止江底压力水的进入。

1.3.7 安全及环境保护

盾构施工时应能保证人员及设备的安全。

盾构法施工的环境保护包括两个方面:首先是盾构施工时对周围自然环境的保护,盾构施工时使用的辅助材料如油脂、泡沫、泥浆添加剂等不能对环境造成污染;噪声、震动符合国家环保要求。

1.3.8 设备可靠性、先进性与经济性的统一

盾构的可靠性是工程施工的重要保障,盾构的关键部件必须在施工过程中万无一失,做到百分之百的可靠。其可靠性表现在以下方面:(1)对地质的适应性,整体设计的可靠性;

(2)设备本身的性能、质量、使用寿命等的可靠性。但盾构设计同时也应该考虑到对先进技术的应用及经济因素。

1.4 盾构的提供方式

针对本工程地质、水文情况,我单位与盾构制造生产商进行了盾构选型及方案的技术探讨,根据各家盾构设计制造和以往盾构使用经验,完成了盾构初步设计方案。根据对各家盾构分析、比较及本工程的特点,拟采用欧美盾构,其比较适合本地层。工程中标后我公司将与盾构制造商签订合同,购买二台适应于本工程地质条件的全新的泥水平衡盾构及泥浆输送设备、泥水分离设备。

1.5 盾构主要部件功能描述

1.5.1 盾构掘进系统

(1)刀盘和刀具

刀盘是安装在盾构前面的旋转部分,在支撑掌子面土压的同时进行开挖。

刀盘包括焊接结构件和刀架。刀盘表面焊接有耐磨层,圆周区域焊接有三道耐磨条。通过刀盘旋转,挖出的碴土从刀盘的8个开口导入土仓。刀盘的后部开口向内倾斜,有利于导入碴土。刀盘背面的支撑臂可以使注入的泥浆和挖出的碴土在刀盘后面进行充分的搅拌。盾构刀盘结构见图4-1-1。

刀盘安装在主轴承的内齿圈上,通过8八个液压马达驱动。刀盘设计为双向旋转,转速调节采用无级变速。

为了适应不同地质的开挖要求,在刀盘上可以安装滚刀、切刀、刮刀,具体方案见图4-1-2和4-1-3。。

(2)盾壳

盾壳包括三个主要组件:前体(切口环)、中体(支撑环)和盾尾。

图4-1-1 盾构刀盘

图4-1-2 切刀方案图4-1-3 滚刀方案

①前体

前体又称切口环,它里面装有支撑主驱动和砾石破碎装置的钢结构。压力隔板将前体的土仓和主舱分离开来,形成气压舱。自动调压系统通过调整前体气压舱的压力,从而确保掌子面压力平衡、稳定。隔板上面的门可以让人进入土仓进行保养和检查工作。此外,隔板预

留输电线的接线盒接头。

在前体的隔板上安装有土压力传感器用以监测气压舱内的压力,以便在掘进过程中对其进行及时的反馈和调节。

②中体和盾尾

中体又称支撑环,前体和中体是用螺栓上紧并焊接在一起的。盾尾和中体用铰接油缸连接,这样可以有效防止盾构在过曲线段时管片的破损。盾尾和中体之间含有一道唇行密封和一道紧急密封。在过江段施工时,为防止地下水涌入隧道内,可通过液压锁将盾尾和中体固定,必要时采用钢板焊接连接。具体形式见图 4-1-4。

图4-1-4 盾尾铰接密封示意图

在中体内布置了推进缸支座和管片安装机架。管片安装机支架通过相应的法兰面和管片安装机梁连接起来。推进缸布置在中体。推进缸支撑形式:活塞端栓接在钢结构上;活塞杆端装有耐磨支撑。

盾尾密封刷由三道钢丝密封刷和一道钢板束及三个油脂注入腔构成,四道密封中间的空腔注入盾尾密封脂,。同时为了确保过江段施工时候的安全,在第三道钢丝刷与钢板束之间增加了一道紧急密封,必要的时候起用。

(3)主驱动

主驱动机构包括主轴承、8个液压马达、8个减速器和安装在后配套拖车上的变频控制柜。刀盘通过螺栓和主轴承的齿圈联接在一起,主驱动系统通过液压马达驱动主轴承的齿圈来带动刀盘旋转,主驱动可以在前体后部拆换。其结构如图4-1-5所示。

图4-1-5 主驱动示意图

主轴承有内外两套密封系统,结构类似。密封材料均由耐磨聚合物制成。密封系统是通过带有永久性润滑油脂润滑和渗漏控制四重唇形密封系统进行来实现的,如图4-1-6所示。

图4-1-6 主轴承密封示意图

(4)推进系统

推进机构提供盾构向前推进的动力。推进机构包括推进油缸和相应的推进液压泵站。推进油缸在圆周上的区域分为四组。通过调整每组油缸的不同推进速度来对盾构进行纠偏和调向。油缸的后端顶在管片上以提供盾构前进的反力。

推进系统油缸为分组控制,每组油缸中有一支油缸安装有位移传感器,通过油缸的位移传感器我们可以知道油缸的伸出长度和盾构的

掘进状态。

(5)人员仓

人员舱是在泥水仓保压期间,人员出入泥水仓进行维修和检查的转换通道,出入泥水仓的工具和材料也由此通过。其主要目的也是为了在人员和材料进入土仓时能够保持泥水仓中的泥水压力。

人员舱包括主舱和准备舱,它们由压力门隔开。主舱和中间舱之间有法兰连接,而中间舱直接焊接在压力隔板上。通过隔板上的门就可以进入气垫仓,再通过气垫仓进入泥水仓。准备舱和主舱横向连接,这样从准备舱出来必须要经过主舱。准备舱的作用是在压缩空气工作时和出现紧急情况时的出入。

进入人员舱的工作人员必须经过身体检查,并取得劳动部门的相关资质。

人仓按CEN标准设计,压缩空气调节装置安装在中体上,两路供气。

(6)砾石处理装置

针对本隧道所处的地层,有可能会存在较大的石碴和卵石。如果石碴的粒径较大不但会使泥水系统的管路磨损加剧,还有可能会堵塞输送管路。所以必须对较大的石碴进行处理。

①在泥水系统出水管前部安装液压驱动的腭式破碎机,对较大的砾石进行破碎;液压腭式破碎机由重型油缸驱动破碎腭,破碎机的破碎齿可更换,并且可实现自动润滑。

②出料口安装有120mm间隔的隔栅,以确保不会有大直径石块进入管道。

③在出料口旁边安装两只泥水冲洗管冲洗破碎区域避免堵塞。

(7)管片安装机构

管片安装机安装在盾尾,由一对举重油缸、大回转机构、抓取机构和平移机构等组成。管片安装机的控制方式有遥控和线控两种方式,均可对每个动作进行单独灵活的操作控制。管片安装机通过这些机构

的协同动作把管片安装到准确的位置。管片安装机由单独的液压系统供应动力,并具有紧急状况的自锁能力,确保施工中的安全。

在管片安装机上预留有超前钻机的安装位置,必要时候可用于超前地质加固。

(8)拖车

盾构的拖车总共有5节,用以安放液压泵站、注浆泵、砂浆罐及电气设备等。拖车行走在钢轨上,拖车之间用拉杆相连。

泥水输送系统从拖车的上方通过,在5号拖车管路移至左侧位置。绝大部分的液压管、水管、及油脂管从拖车内通过到达盾构主机。

在拖车的两侧铺设有人员通过的通道。拖车和主机之间通过一个连接桥连接,拖车在主机的拖动下前进。

(9)动力设备

盾构的动力主要由液压系统提供,其组成包括主驱动系统、推进装置、注浆系统、管片安装机及辅助液压系统。

主驱动、推进装置和管片安装机共用一个泵站安装在拖车内。盾构的液压系统元器件全部采用国际知名品牌的产品,泵和马达绝大部分采用力士乐的产品,阀主要采用力士乐、哈威等国际知名公司的产品。合理的设计系统及可靠的元器件质量,充分保证了液压系统的可靠性。

(10)注脂及润滑

注脂及润滑系统包括三大部分:主轴承密封系统,盾尾密封系统和主轴承润滑系统。主轴承密封系统,盾尾密封系统以压缩空气为动力源,靠油脂泵油缸的往复运动将油脂输送到各个部位。

主轴承密封可以通过控制系统设定油脂的注入量(次/分),并可以从外面检查密封系统是否正常。盾尾密封可以通过PLC系统按照压力模式或行程模式进行自动控制和手动控制,对盾尾密封的注脂次数及注脂压力均可以在控制面板上进行监控。

当油脂泵站的油脂用完后油脂控制系统可以向操作室发出指示信

号,并锁定操作系统,直到重新换上油脂。这样可以充分保证油脂系统的正常工作。

主轴承润滑采用强制润滑,润滑油通过循环过滤后,对主轴承和齿轮进行强制润滑,PLC系统对润滑情况进行监控。

(11)注浆设备

盾构采用同步注浆系统(既可注单液浆也可注双液浆),这样可以使管片后面的间隙及时得到充填,有效的保证隧道的施工质量及防止地面下沉。

盾构配有液压驱动的注浆泵,它将砂浆从储浆罐中泵入相应的注浆点,通过盾尾的注浆管道将砂浆注入到开挖直径和管片外径之间的环形间隙。注浆压力可以通过调节注浆泵工作压力,并能在可调范围内实现连续调整,并通过注浆同步监测系统监测其压力变化。所有注浆点的注入量和注浆压力信息可以在主控室看到。通过数据采集和显示程序,计算机随时储存和检索砂浆注入的操作数据。

在盾壳前部圆周上有8个DN100超前钻注浆孔,需要时可在管片安装机头部位安装超前钻机,对盾构前方地层进行钻孔和注浆作业。

(12)泥水系统

泥水系统是泥水平衡盾构的关键组成部分。由泥水处理、泥水循环及综合管理三个系统组成,是泥水加压盾构施工中确保工作面稳定及排碴的手段。泥水处理系统设于地面,主要由泥浆制造和泥水分离系统组成;泥水输送系统由送排泥泵、送排泥管等组成。泥水系统的功能是将符合要求的泥浆送往开挖面,通过对开挖面加压使其达到稳定,并用流体输送碴土。

(13)泥水循环系统

泥水循环系统由送排泥泵、送排泥管、延伸管线、辅助设备等组成。送泥泵将调制成有一定浓度和粘度的泥水通过送泥管输送到泥水仓和掌子面;而排泥泵则将携带碴土的泥水由排泥口排出,通过排泥管输送到地面的泥水处理设备进行分离。

根据盾构的切削断面、送泥浓度、掘进速度、排泥浓度计算送泥流量和排泥流量,再根据流体能输送的砾石的大小,根据排出土砂的沉降限界速度以上的流速,来决定排泥管径。

在本系统中,推算输送量约为1000m3/h;在盾构拖车部分的泥水输送管选用DN250mm规格的输送管,拖车以外的隧道部分进浆管选用φ350mm规格的输送管,出浆选用φ300mm的输送管。送排泥泵和送排泥管都具有较强的抗磨损能力。

送泥泵位于地面上,位置固定;P2.1排泥泵站位于盾构后配套拖车上,随盾构推进而前进;P2.2排泥泵站可根据实际需要选择安装位置,它的位置固定在隧道内部,一般与P2.1排泥泵的距离不得超过1Km。送排泥泵型号及规格见表4-1-5《送排泥泵型号规格表》。

表4-1-5 送排泥泵型号规格表

名称型号数量功率备注

送泥泵Warman250PG离心

2 400KW

风冷式、最大粒径

3mm

排泥泵Warman10/8离心

3 450 KW

风冷式、最大粒径

180mm

泥水的流动,在掘进时、停止后、掘进前后都不一样,图4-1-7为送排泥基本程序图。

图4-1-7 送排泥基本程序图

本系统的泥水处理设备安装在洞外,通过泥水管线将泥浆输送到分离设备里进行分离,碴土废弃处理,分离后的泥浆将循环使用以保

护环境和节约成本。

(14)综合管理系统

综合管理系统安装在主控室内的计算机中,通过主控计算机分析由PLC采集来的各种掘进数据,再根据综合管理软件的原始设定自动调整盾构泥水系统的工作状态(在特定情况下也可改为手动控制)。

综合管理系统主要对以下几个部分进行控制和监控:

①加压和循环系统(送排泥输送设备)中央管理

为了保持开挖面泥水压力的准确性,系统所控制的阀类全部采用自动控制,由转换程序装置进行自动管理。即使在停机状态也可根据开挖面泥水压力仪反馈的数据自动控制阀和泵的运转联合装置,以稳定掌子面的水土压力。

②泥水分离处理系统的管理

根据盾构掘进状态中所采集的数据自动地对泥水处理系统进行监视和调整。可根据处理设备的运转状况和能力,改变运转速度、稀释或浓缩泥浆,以适应开挖面的状态,并且在最适当的状况下进行掘进管理。

③掘削排土量的检查

掘削出来的土是通过管路被排出的,由仪器测定送泥水和排泥水的密度差,由计算机自动求出实际上的排碴量。通过测量可了解到开挖面的稳定、塌方、超挖以及土质变化等情况。

④泥水性能管理

调整泥水中各成分的比例,使其具有如下特性:比重适当能平衡掌子面的压力,粘度适当、塑变值和凝胶强度低,能形成薄而牢固(或渗透壁)的泥膜,逸水量少,具有抑制土体塌方和泥水劣化的优越性能。

1.5.3 SLS-T激光导向系统

盾构安装了一套VMT公司的SLS-T APD导向系统。本系统能够对盾构在掘进中的各种姿态、以及盾构的线路和位置关系进行精确的测

量和显示。操作人员可以及时的根据导向系统提供的信息,快速、实时地对盾构的掘进方向及姿态进行调整,保证盾构掘进方向的正确。

SLS-T APD 导向系统和隧道掘进软件全天侯提供盾构的三维坐标和定向的连续的动态信息。隧道掘进软件是SLS-T APD的核心。通过其附带的通信装置接收数据,由隧道掘进软件计算盾构的方位和坐标,并以图表和数字表格显示出来,使盾构的位置一目了然。

1.5.4 PDV数据采集系统

PDV数据采集系统可采集、处理、储存、显示、评估与盾构有关的数据。所有测量数据都通过被时钟脉冲控制的测量传感器连续的采集和显示。所有必须记录的测量值都以图形的形式显示在PDV的监测器上。屏幕上的每个内容均按功能分组如下:(1)掘进;(2)泥水管线;(3)油脂/注浆;(4)温度;(5)其它;(6)错误信息

操作员可在这些屏幕页之间切换并从中获取需要的数据。

通过PDV数据采集系统收集到的信息,可以实现对盾构状态的实时信息化管理。通过互联网、电话拔号网以及PDV的计算机可以将当前的盾构掘进状态数据传送至业主、监理、设计及施工等相关部门,为整个工程的信息化管理提供重要信息来源。

1.6 工期保证

第一台盾构在中标后11个月进场组装,第二台盾构在中标后12个月进场组装。盾构组装调试时间均为45天。

2 盾构隧道洞门施工

本工程共设盾构隧道洞门4座,左右线盾构始发、到达端头各1座。洞门结构采用强度为C40、抗渗等级为 S10模筑钢筋混凝土。

根据施工总体进度安排,洞门工程在盾构隧道掘进完成后施工。采用人工拆除盾构始发、到达防水装置,安设洞门防水设施,人工配合机械绑扎、焊接洞门钢筋并与洞门预埋环焊接,人工立设洞门钢模,泵送商品砼灌注洞门砼。

2.1 洞门预埋环的制作与安装

2.1.1 洞门预埋环的制作

洞门预埋环是为满足盾构进出洞临时封堵洞门端头要求的环状钢板。环状钢板的内径进出洞时为6800mm和外径进出洞时7100mm。为了环板能够牢固的嵌入端墙结构内,须将洞口预埋钢环中的不少于12根(均布)的φ16钢筋与车站主钢筋搭接焊接,两端焊接高度6mm,长度30mm,环板加工成型后,待相关工程施工时及时预埋其中。

2.1.2 洞门预埋环的安装

盾构始发、到达井端墙绑扎钢筋至洞门位置时,将已分块制作好的环状钢板精确定位后焊接在端墙钢筋上,然后立设端墙和洞门模板,浇筑砼。在施作过程中应保证:

板位置的纵向偏差不得大于5mm,环板必须牢固地嵌入砼且单面紧靠模板,灌注砼时不得松动而影响使用;

盾构出洞、进洞前,在洞门预埋好的环板上依次安装螺栓、帘布橡胶板、环状板及折页式压板,最后拧紧螺母;

洞门施工时将洞门钢筋与内墙预埋钢筋焊接起来,搭接长度不小于5d,然后立模浇注洞门混凝土。

2.2 洞门衬砌及防水施工

洞门衬砌施工前先要拆除洞口环管片,按设计铺设防水层,安装遇水膨胀橡胶止水带,绑扎钢筋,确保洞门钢筋与端墙结构连接牢固,立模后浇筑砼。洞门施工完成后,根据洞门防水效果情况决定是否向洞门管片背衬补压浆以提高洞门防水性能。洞门施工工艺流程见图4-1-8。

图4-1-8 洞门施工工艺流程图

3 盾构进出洞方案

盾构工程的出洞(始发)与进洞(到达)施工,在盾构隧道施工中处于非常重要的位置。为了在拆除盾构工作井的盾构端头临时墙时保持地层的稳定,防止在盾构出洞完全进入地层之前与防止盾构进洞完全脱出地层之后其周围流出地下水和泥砂造成端头失稳,需要考虑地层条件、水文条件、隧道埋深及周边环境等因素对盾构进出洞端头进行相应处理。

3.1 端头地层及稳定性

本工程盾构始发和到达端头的地层情况见表4-1-19。

3.2 端头地层加固方案

根据我公司在各类地层中的盾构端头加固的施工经验及国内外类似工程的相关实例和本工程的各端头地质条件、地表环境等实际情况,

确定对本工程的盾构进出洞端头地层进行加固,盾构左右线始发端头采用旋喷桩进行地层加固。

3.2.1 旋喷桩施工方法

旋喷桩施工喷浆采用三重管法,单喷嘴喷浆。根据本工程旋喷桩的工程量计划配备4套旋喷设备进行施工。喷浆导孔直径φ100mm。

3.2.2 旋喷桩施工方法及技术措施

首先进行现场试验性施工,确定合理的喷射参数及施工工艺。

a.钻导孔

钻孔时采用膨润土配制泥浆护壁,泥浆的主要性能指标控制为:比重1.2~1.3,粘度25~30s,含砂率小于5%。

根据桩位布置图及放线控制桩,准确定出孔位,并做好明显标识,孔位中心误差不得大于2cm,钻机就位时用水平尺、垂球测量水平和垂直度,保证立杆与孔位中心对中垂直,且成孔偏斜率不大于1%,钻导孔时详细填写《钻孔记录表》,为下步旋喷注浆参数的修正提供必要的依据。导孔施工质量标准:孔位偏差≤50mm,垂直度≤1%。

导孔钻孔完成后经检查验收合格后高喷台车就位,进行喷浆作业。

b.浆液配制

浆液采用R32.5普通硅酸盐水泥和自来水配制,水灰比1:1,采用立式搅拌罐搅拌。

c.旋喷注浆

台车就位安装调试完成后,将旋喷管插至孔底,先启动灰浆泵送浆,待孔口返浆后按方案设计的技术参数进行旋喷、提升。

在旋喷过程中,随时注意各设备的工作情况,以及水、气、浆的压力与流量,作好详实的施工记录。严格控制压力和喷浆量,确保加固效果。

旋喷提升过程中如中途发生故障,立即停止施工,等检查排除故障后再继续施工。

盾构到达施工方法与技术措施

盾构到达施工方法与技术措施1)盾构到达施工流程(常规接收) (1)盾构到达施工工艺流程详见下图。 盾构到达施工流程 (2)施工方法及要点(常规接收) 盾构到达施工方法及要点详见下表。 盾构到达施工方法及要点

为了确保本工程的盾构接收施工安全,结合我方在以往地铁施工中钢套筒接收的成功应用经验,我方将在本工程盾构接收风险较高的接收端,经过专项设计、组织专家论证后报上级单位批准后实施钢套筒接收。 (1)施工流程 施工工艺流程详见下图。 钢套筒接收流程 (2)施工方法及要点 钢套筒接收施工方法及要点详见下表。

钢套筒接收施工方法及要点 )根据现场实测洞门上的预埋环板实际平整度,量身定做过渡环,过渡环与洞 )如出现过渡环与连接板有些地方无法与洞门环板密贴的情况,需在这些空隙处填充钢板并连接牢固,务必将空隙尽可 )在确定洞门环板与过渡板全部密贴后将过渡板满焊在洞门环板上,焊缝沿过 )在开始安装钢套筒之前,测量放样 )吊装钢套筒下半段,并在下半段的 厚的橡胶 )吊装过程中要注意两个连接段的轴 M30)安装盾构始发反力架,使其紧贴钢 °圆弧内平均分布 钢轨,钢轨从钢套筒后 位置,钢轨)为保持盾构机始发时抬头的趋势,

)钢套筒内第二次填砂完毕后,安装 )对每一处联结安装的地方进行检验,确保其连接的完好性,尤其是钢套筒上下半圆之间和节与节之间联结以及过渡环与洞门预埋环板之间的焊接检查,发现有 向钢套筒内进行,本次填砂将整个钢套筒填充满。在填充的过程中适当加水,保证 ①从加水孔向钢套筒内加水,至加满水 ,则停止加水,并维持压力稳定,对各个连接部分进行检查,包括洞门连接板、钢套筒环向与纵向连接位置、钢套筒与反力架 ②加压检测过程中一旦发现有漏水或焊缝脱焊情况,必须马上进行卸压,并及时处理,上紧螺栓或重新焊接。完成后再进 并未发现 ①在盾构机组装过程中要安装各种测量用具,主要是测试钢套筒有无变形,以及 ②在试水、加压测试前,在钢套筒与洞门环板连接的部位分区域安装应变片,在钢 左 0.5mm ③在加压过程中,一旦发现应变超标或位移过大,必须立即进行卸压、分析原因并

盾构施工方案及施工方法

第四章施工方案及施工方法 第一节盾构施工方案 1 盾构选型 1.1 选型依据和选型原则 盾构的性能及其与地质条件、工程条件的适应性是盾构隧道施工成败的关键,所以采用盾构法施工就必须选择最佳的盾构施工参数和最适宜的盾构。 盾构选型主要依据武汉市轨道交通二号线一期工程越江隧道工程招标文件和招标文件说明,借鉴我公司在类似工程施工中的丰富经验,同时参考相关的盾构技术规范及国内外已有盾构工程实例。盾构选型及设计按照可靠性第一,技术先进性第二,经济性第三的原则进行,保证盾构施工的安全性、可靠性、适用性、先进性、经济性相统一。 1.1.1 工程基本条件 (1)盾构穿越第四系全新统新近沉积的松散粉细砂、中粗砂层,第四系全新统冲积的稍密~密实粉细砂、中粗砂层和卵砾石层,由于地质资料的不完整性,盾构隧道还有可能穿越白垩-下第三系砾岩和志留系泥质粉砂岩、泥岩等沉积岩层,地层富含地下水,由于其水头压力较高,盾构施工时易引起突发性涌水和流砂,而导致大范围的突然塌陷。同时,高水头压对盾构和隧道的密封及抗渗能力提出了更高要求。因此,要求盾构能适应于本工程所处饱和粉细砂质粉土地层条件、同时也能开挖岩层的需要,在饱和砂性土中推进时,将地层损失率控制到极小程度,以保证盾构安全过江、沿线邻近建筑物及公用设施不受损坏。 (2)考虑到地质资料的不确定因素,盾构施工可能会遇到泥质粉砂岩、泥岩互层,且上软下硬,施工困难,要求盾构具有开挖此岩层的能力。 (3)能适应本工程高水压环境,最大水压达0.6MPa。

(4)穿越两岸密集居民区时,能确保高层建筑和密集地下管线的安全。地表沉降应根据沿线建筑物、管线允许变形情况及其与盾构的相对位置,分析研究确定,在一般情况下,宜控制在+10~-30mm。 (5)施工占地少,能适应市区道路狭窄、建筑物多、拆迁难度大的现场实际条件。 (6)盾构一次掘进距离应大于3.2km。 (7)施工设备价格及经济性:要求施工每延米综合价格经济合理。 1.1.2 盾构工程特点 根据本工程的地质资料统计,隧道洞身上部及通过的地层中水平渗透系数在8.0³10-10m/s至8.0³10-3m/s范围内变化,垂直渗透系数在3.0³10-9m/s至9.0³10-3m/s范围内变化。 1.2 盾构类型的确定 不同类型的盾构适用的地质类型也是不同的,盾构的选型必须做到针对不同的工程特点及地质特点进行针对性方案设计,才能使盾构更好的适应工程。盾构的主要类型有敞开式盾构、泥水平衡盾构、土压平衡盾构等。根据武汉轨道交通二号线越江隧道工程地质、水文情况及工程特点,可选择的盾构类型只有土压平衡盾构和泥水平衡盾构。 土压平衡盾构和泥水平衡盾构在稳定开挖面、地质条件、抵抗水压、控制地表沉降、碴土处理、施工场地、工程成本等方面都有较大差异,有其独特的适应性,对二种盾构进行综合对比分析比较见表4-1-1。 表4-1-1 泥水平衡盾构和土压平衡盾构对比表

地铁盾构施工方案-区间盾构法隧道施工方案分享

a-b区间盾构法隧道施工 第一节工程概况 a-b 区间盾构隧道自c 站北侧端头至b 站南侧端头,里程为K8+352.550~K9+276.606,全长924.056m,隧道内径为5.5m,埋深10~15m 左右。盾构从b 站出发偏向i 路东侧然后过渡到i 路路中推进,盾构推进到c 端进行调头,回推至b 站,其间上行线要穿过i 大厦裙楼桩基,同时在K8+800 处两线间有联络通道及泵房。隧道内用预制混凝土管片衬砌,且随盾构推进后,衬砌拱背外与土体之间的环形间隙要进行同步注浆填充。 第一节工程特点 1、本区段隧道一出洞就进入了房屋,且穿过i 大厦裙楼桩基群。 2、在隧道上、下行线间的K8+800 处有联络通道及泵房。 3、管线及地质情况同本标试验段类似。 第一节盾构施工中的技术措施 针对上述工程特点,为确保盾构安全,顺利推进及周围建筑物等的安全,在施工中采取一些加固、保护措施。 14.3.1 管线及地质不良段 盾构穿越空间的管线保护及地质不良段的加固处理,参见本标 第十三章第三节。 14.3.2 盾构穿越房屋基础施工 盾构在K9+210 附近上行线穿越i 大厦裙楼桩基群,桩径为35×35cm,桩长为9~14m 的静压预制桩,为此,在隧道通过前要进行桩基托换加固处理,确保隧道通过时不会对i 大厦裙房产生影响,同时也保证盾构推进的顺利进行。 桩基托换施工应在盾构机到达前一个月结束,其施工方法详见本标“第十七章桩基托换处理技术”。 盾构通过时的具体施工方法详见13.3.4。 14.3.3 盾构施工中的加固技术措施 1、地层处理、地基加固的区段 根据区间隧道所处位置的地面环境、地质构造、工程地质特征、水文地质特征以及隧道结构特征,拟对以下区段进行地层处理及地基加固: ⑴c 站、b 站盾构进出洞区段的加固; ⑵隧道与联络通道连接区段的加固处理; ⑶为控制地面沉及为保护隧道相邻建筑物、地下管线等进行的加固处理。 2、地层处理、加固方案 ⑴c 站、b 站盾构进、出洞区段的加固

地铁盾构施工方案

地铁盾构施工方案 地铁盾构施工方案 一、工程背景 目前,城市发展迅猛,交通压力不断增加,地铁交通作为快速、便捷的一种交通方式,受到越来越多的人们的青睐。为了满足城市发展需要,我们拟在市内修建一条地铁线路,采用盾构施工技术,确保工程质量和进度。 二、工程概述 该地铁线路起点位于市中心,终点位于市郊,全长10公里, 设有5座地下车站。施工地点地质条件复杂,存在地下河流、砂土层等。施工深度为20米,路线主要地质为黏土和砂岩。 三、盾构机介绍 为了保证工程进度和质量,我们选用直径6米的盾构机进行施工。该盾构机采用密封式刀盘结构,可同时进行土壤切割和土壤搬运,具备很高的自动化和智能化程度,能够适应各种地质情况。 四、施工步骤 1.勘察与设计:在施工前,我们将进行详细的勘察工作,确定 地质情况和地下水位。根据勘察结果,设计合理的盾构线路和施工方案。 2.隧道开挖:盾构施工是一种从地下向上推进的施工技术。我 们将在起点处进行盾构设备的安装,然后进行盾构机控制和操作培训。在施工过程中,盾构机将切割土壤并搬运至车尾,然后通过运输系统将土壤运出施工现场。

3.地下车站施工:在盾构完成隧道开挖后,将进行地下车站的 施工。先进行车站的基础工程,然后进行车站的结构施工、设备安装等工作。车站施工过程中,必须保证安全和排水系统的正常运行。 4.隧道封顶:地下车站施工完成后,进行隧道封顶工作。封顶 是地铁盾构工程的重要环节,关系到施工质量和工程进度。我们将根据设计要求,进行合理的封顶方案,确保隧道的稳定和安全。 5.装修和设备安装:隧道封顶后,进行隧道的装修和设备安装 工作。主要包括照明系统、通风系统、防火系统等。同时,根据设计要求,进行车站的装修和设施安装。 五、施工安全与环保措施 在施工过程中,我们将严格遵守有关安全和环保的法律法规,采取以下措施: 1.施工现场设置警示标志和安全警示标牌,明确安全区域,保 证工人的安全。 2.对盾构机进行定期检查和维护,确保其正常运行和安全操作。 3.采取防水、防止地下水位下降、防止裂缝等措施,保护地下 水资源和房屋安全。 4.施工现场实行垃圾分类处理,做到环保施工,减少对环境的 污染。 六、项目进度和控制 在施工过程中,我们将采用工期管理和进度控制的手段,确保施工进度和质量。同时,根据施工实际情况适时调整施工方案和进度计划,保证工程顺利进行。

盾构法施工方案

盾构法施工方案 盾构法是一种在地下施工中使用的技术,它通过在隧道顶部安装盾构机,利用盾构机自身的推力来推动隧道的掘进,同时还可以进行衬砌的施工。盾构法施工方案主要包括以下几个步骤: 1. 准备工作:确定施工区域,并进行相应的勘察和测量工作,确定地下隧道的线路和测量的开始和结束点。同时,还需要处理与施工相关的法律手续和各种许可证。 2. 钻孔准备:在地下开挖初始坑,用于盾构机的进入。在这个阶段,还需要对施工区域进行加固措施,以确保施工的安全性。 3. 洞口和尾部结构施工:在开挖初始坑后,需要先进行隧道洞口和尾部结构的施工,包括隧道入口和出口的预制、钢筋加工和混凝土浇筑等工作。 4. 盾构机安装:将盾构机逐段组装起来,然后通过开挖初始坑将其安装到施工区域。在安装过程中,要注意机器的水平度和垂直度,以确保机器能够准确地进行掘进工作。 5. 盾构机推进:开始盾构机的推进工作。盾构机的推进是通过推进系统推动盾构机向前进。推进时,盾构机同时进行掘进和衬砌工作,即在盾构机后面的切削面上进行地质钻探和土质去除,并在前进时进行隧道衬砌的施工。 6. 施工过程监控:在盾构机推进的过程中,需要通过监测系统对施工过程进行实时监控,包括地形、地质、地下水位和土壤

变形等数据的收集和分析,以确保施工过程的安全性和有效性。 7. 施工结束与后续处理:当盾构机完成一定的推进距离后,需要进行临时出口的预制和尾部结构的施工,以确保隧道的完整性和稳定性。在盾构机完成全部推进工作后,进行收尾工作,包括清理工地、拆解盾构机和回填隧道等。 以上就是盾构法施工方案的主要步骤。在实际的施工中,根据具体的项目情况和地质条件,还需要根据实际情况进行调整和优化。同时,在施工过程中要注意严格按照施工规范执行,并确保施工质量和安全。

盾构掘进专项施工方案

目录 1 盾构掘进流程 (2) 2 盾构掘进操作控制程序 (3) 3 掘进模式的选择及操作控制 (4) 4 盾构掘进方向控制与调整 (7) 5 管片拼装 (10) 6 掘进中的碴土改良 (14) 7 盾构掘进注浆方案及主要技术参数 (14) 8 施工运输 (14) 9 盾构设备保养、维修制度 (14)

1 盾构掘进流程 盾构机100米试掘进完成后,此时盾构机及后配套已全部进入隧道内,可暂停掘进,进行盾构始发井各项设施换装,拆除反力架及负环管片,铺设道岔,采用双线运输。按正常施工进行列车编组:1辆45T电瓶车+3辆18m3碴土车+2辆管片车+1辆砂浆车,共分为2组。 采用两列编组完成一个循环的施工。区间正常掘进流程见下图所示。 图8.1-1 正常掘进流程图

2 盾构掘进操作控制程序 掘进控制操作控制程序如下图所示。 图8.2-1 盾构掘进控制流程图

3 掘进模式的选择及操作控制 3.1 不同掘进模式的特点及适用条件 本标段选用的盾构机为土压平衡盾构机,具有敞开式、半敞开式和土压平衡式三种掘进模式,每一种掘进模式具有不同的特点和适用条件。 3.2 掘进模式的选择 由于本工程穿越的土层:隧道穿越地层及洞壁周边地层以(9-2)粘土、(9-3)粉质粘土、(9-5)粉土、(9-6)粉砂为主,局部地段还分布中砂,围岩稳定性差,开挖后易发生侧向变形;底板地层以粘性土为主,开挖后发生基底隆起变形。采取土压平衡的掘进模式。 3.3 掘进参数控制与优化 根据我公司在盾构施工中所总结的经验,结合本区间正常掘进时下穿一级风险源,施工的主要参数如下表: 下穿南太桥盘龙江技术参数表3.3-1 表3.3-2 表3.3-3

盾构施工方案

盾构施工方案 盾构施工方案 一、概述 盾构施工是一种现代化、高效率的地下隧道施工方法,广泛应用于城市地铁、交通隧道等项目。本方案旨在详细介绍盾构施工的步骤、技术要求和安全措施。 二、施工步骤 1. 前期准备:确定掘进线路和施工场地,进行场地平整和安全防护措施的建设。 2. 盾构机安装:根据设计要求,安装盾构机及其辅助设备,并进行调试和试运行。 3. 盾构掘进:由盾构机推进负责掘进,同时在盾构后部进行压顶施工,保证隧道的稳定和安全。 4. 排土处理:通过联拆装置将地层土方推向盾构前部分离。 三、技术要求 1. 盾构机的安全性和稳定性是施工的关键,需要确保机器的运行正常,并进行定期的维护和检修。 2. 岩土地层要进行详细的勘探和分析,以指导盾构施工过程中的地层处理和掘进工作。 3. 控制隧道的水平和垂直位置,避免施工过程中发生偏离和错位。 4. 确保施工现场的通风和排水系统正常运行,保持施工环境的良好状态。

四、安全措施 1. 施工人员必须经过专业培训和持证上岗,了解盾构施工的安全规范和操作要求。 2. 安全防护措施必须到位,如搭建安全网、设置警示标志、配置灭火器等。 3. 施工现场应按照规定划分为不同区域,并设置相应的警戒线,严禁无关人员进入。 4. 监测设备必须安装和运行良好,及时监测隧道的位移、沉降等情况,并做出相应处理。 五、总结 盾构施工方案是保证隧道施工质量和安全的重要工作。本方案详细介绍了盾构施工的步骤、技术要求和安全措施,为施工人员提供了有效的指导和保障。施工单位要认真贯彻执行本方案,确保施工过程中的安全和顺利推进。同时,要强化对施工人员的安全教育和培训,提高他们的安全意识和应变能力。

盾构法施工方案

盾构法施工方案 1. 引言 盾构法是一种用于地下隧道施工的先进技术。它通过在地下钻孔的同时进行支 护和开挖,以实现地下隧道的建设。本文档将介绍盾构法的施工方案,包括工程准备、钻探和注浆、安装和拆卸盾构机以及隧道段的施工等内容。 2. 工程准备 在进行盾构法施工前,需要进行一系列的工程准备工作。 2.1 勘察与设计 首先,需要进行勘察与设计工作。通过地质勘察和地下水勘察,确定隧道的地 质条件和地下水情况。然后,根据勘察结果,进行隧道的设计,确定隧道的尺寸、线路和曲线半径等参数。 2.2 装备和材料准备 接下来,需要准备所需的施工装备和材料。包括盾构机、支护设备、注浆设备、运输设备等。同时,还需要准备合适的工程材料,如隧道段预制体、混凝土和钢筋等。 2.3 安全措施 在进行盾构法施工前,需制定和实施安全措施。包括制定施工安全规范、安排 施工人员培训、落实施工现场安全管理等。 3. 钻探与注浆 在盾构法施工过程中,钻探与注浆是关键步骤,用于确定地层情况和进行地层 加固。 3.1 钻探 钻探是为了了解隧道地质条件以及确定隧道地层的稳定性。在钻探过程中,需 要使用钻机进行钻孔,并获取钻孔岩芯样本进行地质分析。 3.2 注浆 注浆是为了加固地层,提高地质的稳定性。在盾构法施工中,常使用水泥浆或 化学浆液进行注浆。通过注浆,可以填充地层空隙,提高地层的强度。

4. 盾构机安装与拆卸 在钻探和注浆完成后,需要安装盾构机进行隧道的开挖。 4.1 盾构机安装 盾构机安装是将盾构机拖入盾构坑并进行组装。在安装过程中,需要注意确保 盾构机的稳定性和正确性。同时,还需要连接电源、控制系统和输送设备等。 4.2 盾构机拆卸 隧道开挖完成后,需要拆卸盾构机。拆卸盾构机时,需要注意保存好各个组件,以备下一次施工使用。 5. 隧道段施工 在盾构机安装完成后,可以进行隧道段的施工。 5.1 预制体安装 首先,将预制的隧道段安装在盾构机前方。通过盾构机的推进和土层的螺旋输送,将隧道段送入到掘进面。 5.2 掘进和支护 隧道段安装完成后,盾构机开始进行掘进和支护工作。盾构机内的刀盘通过旋 转和推进的方式进行土层的开挖和推进,同时进行支护工作,保持隧道的安全稳定。 5.3 注浆和封固 隧道段施工完成后,需要进行注浆和封固,加固隧道的地质条件。通常使用水 泥浆或化学浆液进行注浆。在注浆结束后,需要等待一段时间,使注浆固化。 6. 总结 盾构法是一种有效的地下隧道施工方法。在施工前,需要进行工程准备,包括 勘察与设计、装备和材料准备以及安全措施的落实。在施工过程中,要注意钻探与注浆的合理进行,盾构机的安装与拆卸,以及隧道段的预制体安装、掘进和支护以及注浆和封固等工作。通过科学合理的施工方案实施,可以保证盾构法施工的高效和安全。

盾构施工方案

盾构施工方案 1. 补充地质勘察施工方案 在详细分析地质勘察资料的基础上,进场后对隧道部分地段进行补充勘测,以进一步增强对地质情况的了解,为工程的顺利施工做充分的准备。 结合地质勘察资料,对补充勘探成果进行分析,细化隧道的工程地质图,按细化后的地质图进行施工组织优化,以确保施工依据的地质资料的准确性,保证施工的安全性。 2. 盾构进、出洞端头加固施工方案 本标段四台盾构施工始发和到达各6次,即盾构工作井始发、盾构到达井到达左右线各1次。 机场T2站~机场T1站区间,机场T1站盾构工作井端头加固及其余区间盾构工作井端头加固均采用,地基加固采用600mm素砼地下连续墙+φ800@600高压旋喷桩形式,砼地下连续墙强度等级为C30,厚度600mm,墙底嵌入弱风化岩层不少于0.5m,地下连续墙接头形式采用锁口管接头。地下连续墙导墙采用C25砼,HPB300级钢筋,采用跳槽施工方式进行施工。高压旋喷桩土体加固采用三重管法,φ800@600,加固沿隧道向长15m,隧道结构外侧加固厚度4m。高压旋喷桩土体加固强度指标:水泥掺量不小于30%,无侧限抗压强度qu ≥1.2Mpa,渗透系数不大于10-7c m/s。为确保加固土体的均匀性、密封性和自立性,盾构井端头加固区应在机场车站围护结构施工前施做。 T2站盾构工作井端头加固详见下图《T2站盾构工作井端头加固图》所示;T1站盾构工作井端头加固详见下图《T1站小里程(大里程)盾构工作井端头加固图》所示;T3站盾构工作井端头加固详见下图《T3站小里程盾构工作井端头加固图》

T2站盾构工作井端头加固图 T1站小里程盾构工作井端头加固图

盾构吊装施工方案

盾构吊装施工方案 1. 引言 盾构法是一种在地下施工的特殊工程方法,主要适用于地下管道、隧道、城市地铁等工程的建设。在盾构法中,盾构机被用于开挖和同步施工,其中盾构机的吊装是施工中至关重要的一环。本文将详细介绍盾构吊装施工方案。 2. 方案概述 盾构吊装施工方案主要包括以下步骤: 2.1 准备工作 在进行盾构吊装施工之前,需要进行充分的准备工作: - 确定吊装位置:根据盾构机的尺寸和吊装机械的承载能力,确定盾构机的吊装位置。 - 安装吊装机械:选择合适的起重机械,并按照规定的程序进行安装和调试。 - 检查吊装设备:对吊装机械进行检查,确保其良好的工作状态。 - 制定施工方案:根据具体的工程情况制定盾构吊装的施工方案,包括施工过程的安全措施和操作流程等。

2.2 吊装过程 盾构吊装的过程一般分为以下几个步骤: - 吊装准备:根据施工方案,准备好 起重机械和吊装设备。 - 盾构机吊装:将盾构机吊装到预定位置,确保吊装过程平 稳进行。 - 定位校正:在吊装完成后,对盾构机进行定位校正,确保其位置正确。- 固定安装:将盾构机进行固定安装,防止在施工过程中出现位移和松动等问题。 - 吊装检测:对吊装完成的盾构机进行检测,确保其各项功能正常。 3. 施工注意事项 在进行盾构吊装施工时,需要注意以下几个方面:- 安全措施:在吊装过程中,必须严格执行安全操作规程,确保施工人员的安全。 - 吊装检测:吊装前,需要对 起重机械进行检测,确保其吊装能力和稳定性。 - 合理分配工作:吊装过程中,需 要合理分配工作任务,并确保各个工作环节的协调和配合。 - 做好现场勘察:在确 定吊装方案前,需要对吊装地点进行现场勘察,确保施工顺利进行。

地铁盾构法隧道施工技术方案

地铁盾构法隧道施工技术方案

地铁盾构法隧道施工技术方案 1。施工流程图 1。1盾构法隧道施工流程图 图1盾构隧道施工流程图 1.2盾构始发流程图 图2 始发流程 图 2.盾构机下井 盾构机从盾构工作井吊入,每台盾构机本身自重约200t,分解为5 块,最大块重约60t.综合考虑吊机的起吊能力 和工作半径,安排1 台200t 和一台40t 汽车吊机进行吊入任务。盾构机下井拼装顺序见图3。 图3盾构机下井拼装示意图 在吊入盾构机之前,依次完成以下几项工作: 1.将测量控制点从地面引到井下底板上; 2。铺设后续台车轨道; 3.依次吊入后续台车并安放在轨道上; 4。安装始发推进反力架,盾构管片反力架示意图见图4; 5。安装盾构机始发托架,盾构始发托架示意图见图5。 图4盾构管片反力架示意图 掘进

图5盾构始发托架示意图 3。盾构机安装调试 3。1盾构机的安装主要工作 1.盾构机各组成块的连接; 2。盾构机与后续设备及后续台车之间各种线路、管线和机械结构的连接。 3。盾构机内管片安装器、螺旋输送器、保园器的安装; 4.台车顶部皮带机及风道管的连接; 5。刀盘上各种刀具的安装。 3.2盾构机的检测调试主要内容 1。刀盘转动情况:转速、正反转; 2。刀盘上刀具:安装牢固性、超挖刀伸缩; 3。铰接千斤顶的工作情况:左、右伸缩; 4.推进千斤顶的工作情况:伸长和收缩; 5。管片安装器:转动、平移、伸缩; 6。保园器:平移、伸缩; 7.油泵及油压管路; 8。润滑系统; 9。冷却系统; 10。过滤装置; 11。配电系统; 12。操作控制盘上各项开关装置、各种显示仪表及各种故障显示灯的工作情况。 盾构机在完成了上述各项目的检测和调试后(具体应遵照盾构机制造厂家提供的操作手册进行),即可判定该盾构机已具备工作能力。 4.盾构进洞 1。盾构进洞前50 环进行贯通测量,以确定盾构机的实际位置和姿态。此后的掘进不允许有大的偏差发生,逐渐按偏差方位调整盾构机姿态和位置,满足盾构进洞尺寸要求。这一调整应在盾构刀盘进入洞前加固土前完成,以避免盾构进洞发生意外.

盾构机施工方案

盾构机施工方案 盾构机施工方案 一、工程概况 本工程是某地铁项目盾构隧道施工工程,总长5000米。盾构 机项目施工方案是根据工程概况、地质勘探给出初步解决方案的基础上,经过优化设计和现场探测数据的再分析形成。 二、工程方案 1. 盾构机的选择:本工程盾构机选用双壳绞刀盾构机,盾构机选用方法是先通过现场地质勘探获取地质特征以及湿陷性,然后结合盾构机的性能参数、维护能力,进行选择。 2. 施工前准备工作: (1)准备工作人员、设备、材料及工具,组织协调各个施工 工序。 (2)确定起始井和终点井的位置,确定进洞方案和出洞方案,然后编制作业计划。 (3)根据工程概况和地质勘探数据编制施工图纸、程序指导。(4)设定好安全措施和安全警示标示,制定安全计划。 三、具体施工步骤 1. 施工准备: (1)安装盾构机,进行测试,确认设备运行正常。 (2)组织现场人员进行安全教育和交底,并发放个人防护用品。

2. 土壤开挖: (1)开挖盾构前沿土壤,提前加固盾构井壁。 (2)盾构机进入工作状态后,连续推进盾构机,同时进行土方运输和溢土处理。 3. 导轨铺设和隧道开挖: (1)制定导轨的铺设方案,并按照方案进行铺设。 (2)按照盾构机的推进速度进行隧道的开挖。 4. 环片的制作和安装: (1)根据设计要求,制作盾构机环片。 (2)在施工过程中,进行环片的安装。 5. 螺旋传送机的安装和运行: (1)根据设计要求,搭建螺旋传送机的设备和管网。 (2)对螺旋传送机进行测试,并在施工过程中保证其正常运行。 四、安全措施 1. 设置安全警示标志,明确施工区域,禁止非施工人员进入。 2. 定期对施工设备进行检查和维护,确保设备运行正常,杜绝安全事故发生。 3. 加强对施工人员的安全教育和培训,提高他们的安全意识和技能。 4. 在关键位置设置防护设施,预防坍塌、冒顶等危险情况。 5. 在施工现场设置监控摄像机,及时发现和处理施工中的安全隐患。

盾构施工专项方案

盾构施工专项方案 盾构是一种现代隧道建设技术,适用于各种地质条件,并且可以避免对地表的破坏。在进行盾构施工之前,需要制定一份专项方案,以确保施工的顺利进行。以下是一份盾构施工专项方案的示例,供参考。 一、施工前准备工作 1.调查研究:对施工地的地质、水文等情况进行详细调查,确定盾构机的施工参数和施工工艺。 2.设计优化:根据地质条件和施工要求,对盾构机的设计进行优化,确保其适应施工需求。 3.预备工程:包括施工道路、施工场地的平整及围护措施等,确保盾构机的顺利运输和安装。 二、盾构机的安装与调试 1.运输及组装:确保盾构机安全运输至施工现场,并进行组装,按照厂家提供的安装指南进行操作。 2.安装检查:对盾构机进行全面的检查和测试,确保各个部件的正常运行和安全性能。 3.调试与试运行:在施工前进行盾构机的调试和试运行,包括各个系统的检查和调整,以确保盾构机的正常工作。 三、施工技术及安全管理 1.掘进工艺:确定盾构机的掘进工艺,包括刀具的选择和使用方式、土压平衡与注浆等的控制方法,以保证施工的效率和质量。

2.环境保护:在施工过程中,采取合理的措施,避免对周围环境的影响,包括噪音、尘土和污水等的控制和处理。 3.安全管理:建立合理的安全管理机制,包括施工现场的安全设施、安全人员的配置和培训,以确保施工人员的安全。 四、质量控制与监测 1.质量控制:建立质量管理体系,确保施工的质量符合相关标准和要求。包括材料的选择与验收、施工工艺的控制和检查等。 2.监测系统:建立盾构施工的监测系统,包括地表沉降、地下水位、地下空气质量等的监测,及时发现并处理相关问题。 五、应急处理与安全预案 1.应急处理:建立应急处理机制,确定各种紧急情况下的处理措施和责任分工,包括突发地质灾害、事故等的处置。 2.安全预案:制定安全预案,明确各种潜在危险的防范和处理方法,保证施工的安全性。 这是一份简要的盾构施工专项方案,具体的方案会因实际情况的不同而有所差异。在制定方案时,需结合具体的地质情况、施工要求和技术标准进行综合考虑,并与相关部门进行沟通和协调,以确保施工的顺利进行和工程的质量安全。

盾构掘进施工方案

盾构掘进施工方案 一、前言 盾构掘进是现代化地下隧道施工的一种方法,通过利用盾构机自身的推进力和掘进机械的掘进力,在地下进行隧道的开挖和支护。本文档将详细介绍盾构掘进的施工方案,包括施工流程、工序安排、施工措施和安全管理等内容。 二、施工流程 1.剖析工程地质条件:通过对工程所在地的地质勘察资料进行剖析,了解地质构造、地层特征和地下水情况等。 2.确定盾构机选择和参数:根据工程的地质条件和设计要求,选择适合的盾构机型号,并根据施工要求确定盾构机的相关参数。 3.施工准备工作:包括场地平整和清理、盾构机的组装和调试、施工人员培训等。 4.开始掘进:盾构机开始掘进,形成初始明洞。

5.地下管线的处理:在初始明洞形成后,对地下管线进行处理,确保盾构掘进不会对其产生不良影响。 6.后续施工工序:根据需求,进行衬砌施工、地下工程的接口处理等后续工序。 7.盾构机拆除:工程完工后,进行盾构机的拆除和回收。 三、工序安排 1.盾构机组装和调试:确定盾构机的组装图纸和操作规程,按照规定的顺序进行盾构机的组装和调试工作。 2.掘进工序:包括掘进、推进、排土和支护等工作,按照施工方案和设计要求进行操作。 3.衬砌工序:在盾构机掘进完成后,进行衬砌施工,包括钢筋安装、混凝土浇筑等。 4.接口处理工序:处理地下工程的接口问题,确保各部分协调顺利。

5.其他辅助工序:根据具体施工情况,可能还需要进行地下排水、通风和照明等辅助工作。 四、施工措施 1.地质勘察和预处理:通过地质勘察了解地质情况,并进行钻孔、灌浆等处理,以强化地层的稳定性。 2.盾构机的选择和参数调整:根据地质情况和设计要求选择盾构机,并进行相关参数的调整,以适应工程施工需求。 3.掘进速度控制:根据地层情况和盾构机的性能,合理控制掘进速度,避免过快或过慢带来的问题。 4.排土处理:盾构机掘进时产生大量土方,需要及时处理和清理,防止堵塞和环境污染。 5.施工安全管理:制定并执行安全管理制度,加强对施工过程中的安全风险的管理和预防。

盾构掘进施工方案

盾构掘进施工方案 一、工程概述 盾构工程是指利用盾构机进行地下洞穴的掘进与施工,主要适用于地铁、隧道、排水沟等建设项目中。盾构工程具有高效、安全、环保等特点,成为现代城市建设不可缺少的工程技术。本文将针对盾构掘进施工方案进 行详细阐述。 二、工程准备 1.土质调查:在盾构掘进前,需要对工程区域的土质进行详细调查, 了解地下情况,包括土层厚度、土质类型、水位等信息。 2.施工图设计:根据土质调查结果,进行盾构掘进的施工图设计,确 定掘进的路径和施工参数。 3.材料采购:根据施工图设计确定的盾构掘进方案,采购所需的材料 和设备,包括盾构机、支撑材料、消防设备等。 4.人员培训:为工程人员进行相关培训,包括盾构机的操作、安全防 护等知识。 三、施工流程 1.地表准备:在工程现场,清理地表杂物,搭建围挡,并进行防护措施,确保施工期间的安全。 2.盾构井施工:在指定位置进行盾构井的开挖,采用机械方式进行, 确保井壁平整。

3.盾构机安装:将盾构机的各部件组装完毕,进行调试和测试,确保 各项功能正常。 4.盾构机进洞:将组装完毕的盾构机推入盾构井中,根据盾构图纸指 示进行定位和调整。 5.掘进开始:启动盾构机,进行掘进作业。根据施工图纸指示,控制 盾构机的前进速度和转向,确保掘进的方向和深度正确。 6.支护施工:在盾构机掘进的同时,进行支护的施工。根据土质情况,选择合适的支护材料和方法。 7.掘进结束:当盾构机掘进到设定的终点时,停止盾构机的作业。进 行检查和测试,确保掘进的质量和安全。 8.盾构机回撤:盾构机回撤至起始位置,进行拆卸和调整,以备下次 的施工使用。 9.工程收尾:清理工程现场的杂物,进行环境整治工作,确保工程质 量和安全。 四、安全措施 1.盾构井防护:在盾构井开挖过程中,进行严格的防护措施,防止坍 塌事故的发生。 2.盾构机操作人员安全:盾构机操作人员必须经过专业培训和考核, 严格按照操作规程进行工作,确保人员安全。 3.盾构机检查和维护:对盾构机进行定期检查和维护,确保各项功能 正常,避免机械故障的发生。

盾构法施工方法【整理版施工方案】

盾构法施工方法 11级土木一班严承涛 20114092048 采用盾构法施工时,首先要在隧道的始端和终端开挖基坑或建造竖井,用作盾构及其设备的拼装井(室)和拆卸井(室),特别长的隧道,还应设置中间检修工作井(室)。拼装和拆卸用的工作井,其建筑尺寸应根据盾构装拆的施工要求来确定。拼装井的井壁上设有盾构出洞口,井内设有盾构基座和盾构推进的后座。井的宽度一般应比盾构直径大1.6~2。0米,以满足铆、焊等操作的要求。当采用整体吊装的小盾构时,则井宽可酌量减小。井的长度,除了满足盾构内安装设备的要求外,还要考虑盾构推进出洞时,拆除洞门封板和在盾构后面设置后座,以及垂直运输所需的空间。中、小型盾构的拼装井长度,还要照顾设备车架转换的方便.盾构在拼装井内拼装就绪,经运转调试后,就可拆除出洞口封板,盾构推出工作井后即开始隧道掘进施工。盾构拆卸井设有盾构进口,井的大小要便于盾构的起吊和拆卸。其他施工主要有土层开挖、盾构推进操纵与纠偏、衬砌拼装、衬砌背后压注等.这些工序均应及时而迅速地进行,决不能长时间停顿,以免增加地层的扰动和对地面、地下构筑物的影响.土层开挖在盾构开挖土层的过程中,为了安全并减少对地层的扰动,一般先将盾构前面的切口贯入土体,然后在切口内进行土层开挖,开挖方式有:①敞开式开挖。适用于地质条件较好、掘进时能保持开挖面稳定的地层。由顶部开始逐层向下开挖,可按每环衬砌的宽度分数次完成。②机械切削式开挖.用装有全断面切削大刀盘的机械化盾构开挖土层.大刀盘可分为刀架间无封板的和有封板的两种,分别在土质较好的和较差的条件下使用。在含水不稳定的地层中,可采用泥水加压盾构和土压平衡式盾构进行开挖。③挤压式开挖.使用挤压式盾构的开挖方式,又有全挤压和局部挤压之分。前者由于掘进时不出土或部分出土,对地层有较大的扰动,使地表隆起变形,因此隧道位置应尽量避开地下管线和地面建筑物。此种盾构不适用于城市道路和街坊下的施工,仅能用于江河、湖底或郊外空旷地区。用局部挤压方式施工时,要根据地表变形情况,严格控制出土量,务使地层的扰动和地表的变形减少到最低限度.④网格式开挖.使用网格式盾构开挖时,要掌握网格的开孔面积。格子过大会丧失支撑作用,过小会产生对地层的挤压扰动等不利影响.在饱和含水的软塑土层中,这种掘进方式具有出土效率高、劳动强度低、安全性好等优点。推进操纵与纠偏推进纠偏推进过程中,主要采取编组调整千斤顶的推力、调整开挖面压力以及控制盾构推进的纵坡等方法,来操纵盾构位置和顶进方向.一般按照测量结果提供的偏离设计轴线的高程和平面位置值,确定下一次推进时须有若干千斤顶开动及推力的大小,用以纠正方向.此外,调整的方法也随盾构开挖方式有所不同:如敞开式盾构,可用超挖或欠挖来调整;机械切削开挖,可用超挖刀进行局部超挖来纠正;挤压式开挖,可用改变进土孔位置和开孔率来调整。衬砌拼装常用液压传动的拼装机进行衬砌(管片或砌块)拼装.拼装方法根据结构受力要求,可分为通缝拼装和错缝拼装。通缝拼装是使管片的纵缝环环对齐,拼装较为方便,容易定位,衬砌圆环的施工应力较小,但其缺点是环面不平整的误差容易积累。错缝拼装是使相邻衬砌圆环的纵缝错开管片长度的1/2~1/3。错缝拼装的衬砌整体性好,但当环面不平整时,容易引起较大的施工应力。衬砌拼装方法按拼装顺序,又可分为先环后纵和先纵后环两种。先环后纵法是先将管片(或砌块)拼成圆环,然后用盾构千斤顶将衬砌圆环纵向顶紧.先纵后环法是将管片逐块先与上一环管片拼接好,最后封顶成环。这种拼装顺序,可轮流缩回和伸出千斤顶活塞杆以防止盾构后退,

地铁盾构施工方案-内河钢筋混凝土盖板施工

内河钢筋混凝土盖板施工 第一节施工方案 根据甲方指定的施工区部署施工队伍,布置各种临时设施,拆除施工区内河上围墙,修筑临时道路,水上搭设工作平台,钢护筒防护,循环钻机间隔钻孔,混凝土输送车运输混凝土,现场浇筑钻孔桩及抗浮钢筋混凝土盖板的施工方案。 第一节施工方法 1、测量放样。放样之前测量人员首先要熟悉钻孔灌筑桩的总体布置图和细部结构设计图,以设计提供的测量控制网为依据,找出主要轴线和主要点的设计位置以及各部分之间的几何关系,施工时控制网的布设在确保精度的前提下,结合现场观测条件,充分考虑稳固程度,三角点选择在土质坚实,通视条件良好处,用三角控制网进行交会法定位桩孔,进行详细的施工复测并与线路上的控制网进行闭合。 2、搭设工作平台。根据现场调查,盾构通过内河区域两侧有小台阶可作为搭设平台的基础,小台阶宽度为1.4 米,不足处利用浆砌片石补齐找平,上面放置20×20 卧木,横向采用65 式军用梁桥墩垫梁C12(Ι40b)、C13(Ι40b)用C15 翼缘拼接钣、C16 腹钣拼接钣拼接成钢支撑梁,每4.8 米布置一道,个别点3.6 米布置一道,汽车吊吊装就位,具体布置方式见图16.1 所示,施工时注意与钻孔灌筑桩位置发生冲突,纵向搭设20×20 方木或20×10×0.7 工字钢,要求顶面标高一致,上铺6cm 厚木板。留出钻孔灌筑桩施工的孔洞,若不施工或施工完毕用木板盖严。

图16.1 内河工作平台搭设布置示意图 3、钻孔灌筑桩施工。根据本区域的地质特点及设计要求,采用循环钻机钻孔。施工中控制好桩位、孔内水头压力、控制泥浆的性能和指标,具体施工方法如下: (1)、埋设钢护筒:根据设计桩位中心线,按测量放样的准确位置埋设钢护筒,钢护筒内径为φ800mm,采用6mm 厚的钢板加工制作,埋设深度为1.5~1.8m,总长度为3.3~4.0m,以高出施工期间水位0.5m 为宜,埋设时要按规范和现场实际情况施工,并精确复核桩位,中心偏差不大于50mm,控制其竖直度在1%以内。 (2)、造浆:泥浆的主要作用是护壁并防止塌孔。造浆时,应使泥浆的性能符合规范要求,胶体率不应小于95%,含砂率不宜大于6%, 泥浆的粘度要达到16S-24S ,松散易坍地段达到19S-28S。开孔使用的泥浆要用优质粘土制作,当钻孔至粘土层时可原土造浆。 (3)、钻机就位及钻进:钻机就位时应使钻头中心对中,钻孔中心与设计桩位中心偏差小于5cm。钻孔开始时,在0-2m 内应缓慢钻进,钻进2m 以后方可加快速度。在钻进过程中,要时刻注意钻杆的垂直度,确保成孔质量。钻孔过程要做好详细的钻孔记录,桩孔钻至设计深度时会同现场监理工程师进行验孔,符合要求后进行清孔工作,一般使用正循环方法进行换浆清孔,清孔后孔底的沉碴厚度必须符合设计要求。 (4)、钢筋笼的制作与安装:钢筋笼的制作严格按照设计图纸和规范进行施工,加劲筋一般设置在主筋外面,主筋不设弯钩,焊接时采用双面焊,主筋搭接长度不应小于5d(d 为钢筋直径mm),在主筋50cm 区段范围内,接头数量不得超过50%,同一根主筋上不得有两处驳接接头。钢筋笼采用汽车吊机缓慢吊入孔内,为防止碰撞孔壁,钢筋笼吊放至设计标高后马上固定好,随即安装导管灌注水下混凝土。 (5)、导管安装:在导管安装前,应对其进行水密试验,在保证不漏水的情况下方可使用。导管安装时,应使其底口距离孔底30CM 为宜。

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