盾构掘进施工

1.2 盾构机始发流程

盾构机始发前首先将反力架连接在预埋件的位置,吊装盾构机组件在始发台上组装、调试;然后安装400宽的负环钢管片,盾构机试运转;最后拆除洞门端墙盾构机贯入开挖面加压掘进。

盾构机始发流程见下图:

盾构机始发时临时封堵操作工艺流程如下:

盾构机通过后临时封堵防止跑浆原理如图:隧盾-施组-SD03。 1.3 盾构机始发掘进

(1)试验段掘进

1)三元里站试验段掘进

从三元里站起前100米隧道作为掘进试验段,通过试验段掘进熟练掌握在不同地层中盾构推进各项参数的调节控制方法,掌握管片拼装、环形间隙注浆等工艺。同时通过监控量测分析地表隆陷、地中位移规律,及时反馈信息调整施工参数,为下一阶段正常掘进提供参考依据。

2)掘进试验大纲

a 、盾构机掘进参数设定、统计分析与结论 表7-1-1 盾构掘进施工记录表 表7-1-2 盾构管片拼装记录表

表7-1-3 不同地层中盾构掘进参数设定数值表 表7-1-4 盾构实际掘进参数统计表 表7-1-5 盾构机最佳掘进参数统计分析结果 b 、地表隆陷及建筑物变形监控量测

试验段地表监测点布置,原则上沿隧道轴线每隔8米布置一个测点;横向每30米布置一个断面,每个断面布置10~13个测点。根据沉降槽特点,测点布置中间间距小,向两侧逐渐增大间距。

试验段地表监测点布置图,监测频率及监测实施方法见【越~三区间隧道】盾构工程监控量测施组。

c 、各种操作工艺的熟悉、补充及完善改进 管片拼装工艺、同步注浆及辅助材料填加工艺、盾构机姿态控制纠偏防转工艺、盾构机的保养维修工艺、碴土的运输起吊、倾卸工艺等。试验段掘进中根据实际操作情况对以上各种操作工艺的作业指导书进行进一步的修订、完善,以便指导下一步的盾构施工。

1.5米 管工程名称:广州地铁二号线【越~三区间隧道】盾构工程 盾构机械类型:复合式土压平衡盾构 设计每环长度:

片设计每环:6片

施工日期年月日时 至 年月日时

盾构掘进

千斤顶编组

千斤顶顶力

掘进速度

地质描述

管片拼装 拼装时间 年月日时至 年月日时

时间 年月日时至 年月日时 拼装质量

压浆

压浆数量m3 压浆压力Pa 材料及配比

记录者

压浆质量

循环节起至里程

施工班组别

循环节序号

记 事

出土量

施工单位:隧道局一处盾构公司 工班长: 技术负责人:

工程名称:广州地铁二号线【越~三区间隧道】盾构工程 盾构机械类型:复合式土压平衡盾构 管片设计每环:1.5m 管片设计每环:6片

环节序号

管片拼装

循环节起至里程

盾构掘进时间 年月日时 至 年月日时

循环节处地质描述

管理拼装时间 年月日时 至 年月日时

螺栓连接数量 设计 纵

纵 实际

设计环

实际

高程(m )

平面 位置偏差(mm

相邻管片平整度最

大偏差(mm )

记事

记录者

施工单位:隧道局一处盾构公司 班组别: 工程负责人:

工程名称:广州地铁二号线【越~三区间隧道】盾构工程 盾构机械类型:复合式土压平衡盾构 管片设计每环:1.5m 管片设计每环:6片

掘进参数

地层类别

地质描述

工况选择

刀盘转速r/min

千斤顶编组

千斤顶推力 t

螺旋输送机转速 r/min

掘进速度

cm/min

其它参数

土仓压力bar

注浆压力MPa

注浆量 m 3

膨润土填加量m 3

泡沫剂填加量m 3

排土量 m 3

备注

〈9〉 〈8〉 〈7〉 〈6〉 〈5-2〉

岩石微风化带 岩石中风化带 岩石强风化带 岩石全风化带 残积土

open open EPB EPB EPB

软硬互层,地下水semi-open 丰富

施工单位:隧道局一处盾构公司 机电技术负责人: 土木技术负责人:

工程名称:广州地铁二号线【越~三区间隧道】盾构工程 盾构机械类型:复合式土压平衡盾构 管片设计每环:1.5m 管片设计每

环:6片

循环节序号

循环节起至里程

盾构掘进时间 年月日时至 年月日时

循环节处地质

情况 地层

描述

编号

刀盘转速r/min

千斤顶编组

掘进参数 千斤顶推力 t

螺旋输送机转速 r/min

掘进速度

cm/min

其它参数

土仓压力bar

注浆压力MPa

注浆量 m 3

膨润土填加量m 3

泡沫剂填加量m 3

排土量m 3

工况选择

备注

施工单位:隧道局一处盾构公司 班组别: 值班工程师:

表7-1-5 盾构机最佳掘进参数统计分析结果

工程名称:广州地铁二号线【越~三区间隧道】盾构工程 盾构机械类型:复合式土压平衡盾构 管片设计每环:1.5m 管片设计每环:6片

掘进参数

地层编号

地质描述

工况

刀盘转速r/min

千斤顶编组

千斤顶推力 t

螺旋输送机转速 r/min

掘进速度

cm/min

其它参数

土仓压力bar

注浆压力MPa

注浆量 m 3

膨润土填加量m 3

泡沫剂填加量m 3

其它材料m 3

备注

〈9〉 〈8〉 〈7〉 〈6〉 〈5-2〉

岩石微风化带 岩石中风化带 岩石强风化带 岩石全风化带 残积土

软硬互层,地下水

丰富

施工单位:隧道局一处盾构公司 机电技术负责人: 土木技术负责人:

3)负环管片开口拼装及加固处理措施

反力架和临时钢管片均从三元里车站拆除下来后转移至广州火车站使用。三元里~广州火车站区间贯通后立即拆除负环管片、反力架及始发平台,地面运输至火车站从设备吊装孔掉入车站内安装使用。

3)广州火车站南端头土体加固

管片不会失稳。

b 、始发前基座定位时,盾构中心坡度与隧道设计轴线坡度保持一致,考虑隧道后期沉降因素,盾构中线可比设计轴线抬高10~20mm 。同时对基座加支撑防止基座移动。

c 、防止盾构机旋转、上飘。由于盾构机与地层间无摩擦力,盾构易旋转,应加强盾构姿态测量,如发现盾构有较大转角可以采用大刀盘正、反转的措施进行调整,同时推进速度要慢。 11.4.2到达掘进

到达掘进是指盾构机沿所定线路推进到竖井边,然后从预先准备好的大开口处步入车站或竖井内的一系列作业。

1、到达前的准备工作 (1)洞门土体加固

本工程中两次到达前均需要对洞门端头土体进行加固。

广州火车站北端头隧道上部约1/3从〈5-2〉残积土中通过,且残积土层较厚见图11—4,为防止盾构到达时发生围岩坍塌、失稳,计划对端头地层进行加固。加固方案如下:

采用自钻式注浆锚杆注浆加固,浆液采用CS 双液浆,注浆压力控制在0.6~0.8Mpa 。加固范围见下图:

(1)到达掘进

一般到达段是指盾构机到达前15米段。

1)盾构姿态和隧道线形测量

盾构机到达前50米地段即加强盾构姿态和隧道线形测量,及时纠正偏差确保盾构顺利地从到达口进入车站。盾构机进站时其切口平面偏差允许值:平面≤±20mm 、高程≤±50 mm,盾构坡度较设计坡度略大0.2%。到站所有测量数据须报测量监理单位复核验正。

口观测孔探测盾构机位置,当盾构机掘进至距端墙0.5米的处时停止掘进,彻底拆除维护桩后连续掘进并拼装管片。盾壳进入到达口后施作洞圈封堵工作,盾尾脱出后下拉压板至第二螺栓孔位置,实现封堵作用如图:隧盾-施组-SD06。

(2)到达掘进可能遇到的问题及应急处理措施

1)盾构机打滑上飘事故

盾构机到达前0.5米即停止掘进,在到达口安设导轨保证盾构机以正确的姿态步上运输小车。同时通过探测孔探测盾构机位置,围护桩破除后迅速拼装管片盾构机步上过站小车。

(2)刀盘前无反力后管片的拼装

围护桩破除后为,盾构机刀盘前没有了反推力。为满足管片接缝防水要求,在管片拼装完毕后,利用设在盾构机后配套拖车上的负压油缸通过轨道向后牵扯盾构


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