盾构机调头技术

盾构机调头技术内容摘要：

头场地有足够的支撑面，在盾构机调头井内铺设 20mm 的钢板，并将接缝进行段焊，铺设或焊接时必须保证接缝的平整，必要时进行打磨处理。 设备桥支撑门架的下井、安装 在调头场地内铺设临时轨道 (采用自制钢凳架设临时轨线 )将设备桥支撑门架下井并移至玄武门站站台后部备用。 反力架的下井、安装 采用 25T 汽车吊在调头井口进行反力架、钢环的下井、拼装，并平移至调头场地后部定位，组装平移时必须在 反力架的前、后部加焊支撑，防止倾翻。 接收架（始发架）的拆除、钢板焊接、运输、下井定位 a）盾构主机的接收采用盾构机始发所使用的始发架作为盾构机的接收架，并且在盾构机到站前进行拆卸，同时始发架底部采用 20mm 的钢板进行焊接封闭，以保证盾构机调头时底部有足够的支撑面，焊接时必须保证焊缝平整，必要时进行打磨处理。 b）采用 25T 汽车吊将始发架下井，并用自制盘式轴承平移至隧道左线，检查并紧固始发连接螺栓，必须确保连接螺栓完好。 c）采用钢板或型钢垫平始发架接收架，必须确保垫层牢靠，始发架的精确定位必须严格按土木技 术交底进行定位，并进行复测，确保无误。 d）精确定位后，采用型钢对始发架进行固定，固定支撑在站台一侧，洞门侧和预埋件焊接，同时将始发架轨道延伸至洞门内，并加固。 钢环的下井、安装 采用 25T 汽车吊将钢环下井并组装，组装时必须在底部焊接支撑，以确保安全，组装完毕后平移至调头场地后部并与反力架对接。 调头材料机具的运输、下井 接收 A、控制盾构机姿态，避免损坏洞门环，脱离洞门密封前注浆要饱满，防止漏水。 B、盾构机进站时应低速掘进。 C、进站时及时在前体前部垫 4mm 钢板进行支撑，防止耐磨层与轨道接触。 D、按照 进度及时支撑中体和盾尾 E、检查接收架是否位移，变形。 F、盾构机进站后，不使用旋转刀盘出土时，拆除四号拖车皮带机驱动装置。 G、在前体、中体两侧各焊接顶升支座（顶升支座焊时要对称牢固）。 H、当主机完全进站后，用型钢将主机与始发架连为一体（焊接）。 主机调头及定位 设备桥前部用支撑架进行支撑。 主机与后配套脱离（拆除管线和拖拉油缸）并后移后配套拖车至完全脱离主机。 采用四根 150T 油缸将盾构机顶升，始发架底部均匀安装自制盘式轴承，取出底部的垫块后将主机落至轴承上（主机顶升时注意油缸必须保持同步，且必须有专 人指挥。 采用油缸或 20T 倒链将主机连同始发架平移至调头场地中部，并进行调头，调头时注意先将螺旋输送机穿进钢环和反力架内。 滚动摩擦系数的确定：钢对钢摩擦系数 f 滚 = ,由于接受架底部的不平整等因素影响，所以取 fmax滚 =。 摩擦力 F 摩 =Gfmax滚 = （ G 盾 + G1） fmax滚 =3400KN =170KN 盾构机主机重量 G 盾 =3200KN 接收架 G1=200KN 主机调头后平移至隧道右线前部。 采用四根 150T 油缸将盾构机顶升，始发 架底部用钢板或型钢支撑，进行精确定位，并将始发架轨线延伸至隧道内。 反力架和钢环进行精确定位。 设备桥及延长管线 左线调头井轨线形成，主机后部轨线形成。 设备桥后部用支撑架进行支撑，并与设备桥进行焊接。 将设备桥与后配套脱离（拆除管线和连杆） 拆解第一、第二节管片吊机轨道，并拆除一号拖车后部的管片吊机控制柜及电缆卷筒并移至设备桥前部固定。 用油缸分别将设备桥前部、后部顶升，并在支撑架底部安装 50 的钢管。 采用倒链将设备桥前移至站台内，并在 20－ 21 轴之间进行设备桥的调头。 设备桥调头后前移至主机并与主机对接，拆除前部支撑。 将设备桥支撑门架前移并与设备桥对接，并拆除后部支撑。 安装皮带机驱动装置。 安装管片安装机控制柜及电缆卷筒。 安装 100 米延长管线。 A、延长管线的连接从后配套拖车开始进行。 B、延长管线的连接顺序同许府巷始发相同。 C、由于洞门于 22 立柱之间距离只有 25m，延长管线不易堆放。 因此，可以将后配套后移40m，将延长管线悬挂在隧道区间内。 D、在车站内设置过渡悬挂支撑。 E、液压管线的连接应注意清洁和密封。 F、延长管线后连接，应 注意标识和外观整齐。 安装皮带并进行硫化。 盾构机检修及保养 刀盘及刀具的检查、维修和更换 铰接密封及充气密封的检查、维修和更换 盾尾密封刷的检查、维修和更换 盾尾密封刷的检测更换 :记录磨损状况，更换磨损超限和损坏的密封刷，要注意焊接质量，焊接焊条型号 E506，数量按需供应。 高压水泵的解体维修。 盾尾油脂泵的解体维修。 空压机更换机油、滤芯。 泡沫系统检查、维修和更换。 螺旋输送机耐磨层的检查，必要进行时堆焊（耐磨焊条采用 DUR68，修补较多 时用 37HL打底，再走一遍 DUR68）。 整机调试并始发 盾构机整机调试按盾构机调试报告进行，总的原则是先单机调试，再整机联动。 始发掘进 割除钢筋并进洞 在刀盘内装满土坯并盾构机沿始发架轨道向前推入洞门距掌子面约 500mm 时，进行洞门剩余钢筋的割除，割除时必须保证迅速，必要时采用方木进行临时支撑。 掘进参数的控制 盾构机沿始发架掘进时，推力尽可能小，刀盘扭矩不要超过 120bar，此阶段不允许调向。 运输车辆的编组 在始发掘进时水平运输采用三列机车进行运输，机车布置在前部，第一列的编组形式为 1节牵引机车 ，一节渣车、一节管片车；第二列的编组形式为 1 节牵引机车，一节渣车、一节管片车，第三列的编组形式为 1 节牵引机车，一节砂浆车。 供水及排污 始发掘进期间仍采用许府巷站内的供水及排污系统，可根据玄武门站内的情况建一个污水转运池。 临时照明 采用临时架线照明 后配套调头及恢复正常掘进 当盾构机始发至 60 米时（ 100 米延长管线全部用完），应进行后配套的调头工作。 停机 准备工作 A、始发管线堵头、空油桶的准备 B、电动空压机、减压阀及管路接头的准备 C、后配套轨线准备 D、充气密封充气测试 E、钢丝绳、及吊锁具 的准备 F、重新紧固 0 环至 15 环的连接螺栓 G、左线右线各停放 1 节机车并充足电。 停机及保护措施 A、盾构机姿态略高于隧道中线，土仓内充满渣土，土压保持在 时停机。 B、向注浆管内注满膨润土。 C、向充气密封内充入高压风并关闭阀门。 D、盾尾密封油脂注入至管片底部溢出为止。 E、备用气体保压系统安装、调试。 拆除延长管线 A、将延长管线前部一根一根拆开并用空油桶接住，同时将同一根延长管线后部拆开并连接高压风，用高压风将管路内的油吹出，注意接头及时封堵。 B、标记出土压传感器传输线及盾尾 油脂管路，作为最后拆除的管线。 C、切断部分系统的电源及控制线。 D、拆除延长电缆。 E、拆除延长胶管。 拆除皮带及设备桥支撑门架 A、拆除设备桥皮带及漏斗。 B、拆除设备桥后部支撑门架，并用管片车及千斤顶支撑。 C、安装设备桥风管并将电缆支架固定。 拆除负环 准备工作 拆除负环管片 拆除左线轨线 将调头场地内左线的轨线及枕木剁拆除并将场地清理干净。 平移始发架至左线并形成后配套接收轨线 先将调头场地内的杂物清理干净，然后采用油缸将始发架顶升并在底部安装盘式轴承，通过结构墙上的拉点及倒链将始发架平移至隧道左 线，并将轨线延伸至洞内与拖车轨线连接，始发架固定。 拆除反力架及钢环 分别将钢环底部焊接支撑并通过结构墙上的拉点和倒链将钢环及反力架平移至井口处，在通过 25T 汽车吊将钢环及反力架拆解吊出。 后配套拖车解列并拆卸拖车间的管线连接 在拖车解列前必须将每节拖车用阻车器固定，防止溜车。 拆解拖车间的电缆并回收至 2 号拖车上固定。 拆解拖车间的连接胶管并及时封堵。 拆解拖车间的拉杆。 拆卸污水卷筒 拖车前移并调头 用机车牵引 1 号拖车前移至调头场地内的始发架上。 用型钢将 1 号拖车与始发架焊接成一个整体。 用结构墙上的拉点 及倒链将 1 号拖车连同始发架平移至调头井中部并调头。 平移 1 号拖车及始发架至隧道右线并固定始发架。 将始发架轨线与右线轨线连接，并将型钢割除。 用机车将 1 号拖车拖入洞内并与设备桥对接。 依此类推将 2 号、 3 号、 4 号拖车调头后与设备对接，但 4 号拖车必须先先拆解后部平台。 后配套管线连接 连接拖车间的胶管 连接拖车间的电缆 安装 4 号拖车后部平台及污水卷筒。 整机调试、掘进 盾构机整机调试按盾构机调试报告进行，总的原则是先单机调试，再整机联动。 五、劳 动力组织 在盾构机调头期间，人员的安排按两班编制，由工程师负责，安排如下： 班次 作业时间 人员组织 总人数 白班 8： 00～ 20： 00 领班工程师（机械） 1 名 机钳工 5 名、电焊工 2 名 辅助工 2 名、电钳工 1 名 11 夜班 20： 00～ 8： 00 领班工程师（机械） 1 名 机钳工 5 名、电焊工 2 名 辅助工 2 名、电钳工 1 名 11 电器 8： 00～ 20： 00 工程师 3 名、电工 3 名 6 六、安全保障措施 建立安全生产组织机构 成立以公司经理为组长的安全管理委员会，全面负责并领导本过程的安全指导和生 产工作。 安全管理委员会由以下人员组成： 组 长：孙谋 组 员：李荣智 胡新朋 王镇春 康帆 韩惠军 安全操作作业事项 杜绝安全隐患，防患于未然。 准备充足的物资、工具、动力设备，重要的要有备用品应急。 刀盘距离贯通里程小于 10 米时，在掘进过程中，要派专人负责时刻观察出洞洞口的变化情况。 如发现加固的混凝土或围护桩有较大的震动时，立即通知主司机进一步降低盾构推力、刀盘转速以及推进速度，避免由于刀盘前部土体太薄，造成刀盘前部形成坍塌。 材料和设备物资的运输在夜间作业时，遵守交通规则，对于超限运输的设置标志，确保安全运输。 工作过程中，不方便直接指挥协调的工序，采用对讲机进行联系，派专人进行指挥。 吊装时，吊物吊钩下严禁站人。 高空作业时必须系好安全带， 加强现场洞外施工场地的用电管理、照明，保证场地作业在足够的光线。 各种吊运机具设备正式使用前必须组织试吊、试运行。 起重作业人员要严格执行《起重作业安全操作规程》，确保施工作业人员的安全。 中铁隧道集团 TBM 南京分公司 2020 年 6 月 30 日 盾构机调头施工技术 程 杰 摘要：阐述盾构机调头施工的工艺流程，分别从盾构机的到达接收、盾构机调头和盾构机始发三个方面介绍施工的一些技术控制措施及相关的注意事项，为今后的盾构机调头施工提供依据。 关键字：盾构机 盾构始发 调头 到达 随着社会的发展，越来越多的城市选择地下轨道交通作为缓解城市交通压力的工具。 但也正是由于城市轨道交通的建设工作的展开，往往会使原本拥堵的道路更严重，因此，要在城市轨道交通的建设中尽量减少对道路的封锁。 而盾构机调头施工在时， 盾构机调头只在工作井内就可以完成，从而不会影响地面工况。 盾构机调头施工就是指在一个区间的地铁隧道上下行线施工时，只投入一台盾构机，施工完一条线后需反向掘进另一条线。 盾构机从区间隧道掘进到工作井时，将盾构机平移调整到另一条隧道线位上，在做反向掘进的施工过程。 因此，盾构机调头施工主要包括盾构机的到达接收、盾构机调头和盾构机始发三个方面的内容。 所有的准备工作必须在盾构机到达 工作井 之前完成，由于 车站工作 井顶板封闭，无法从盾构机进洞端头井垂直调运材料和机具，因此场 地的限制给盾构机的接收和调头造成了很大的困难，故 一般 采用垂直运输和水平运输相结合的方法，即从车站 出入 口 运到中板 ，再利用卷扬机的牵引和定滑轮相互协调运至 工作 井 指 定位置。 工作井内调头场地整理 对 工作 井内调头场地进行 清杂， 保证无对盾构机调头影响的障碍物。 调头场地钢板的铺设 为保证盾构机调头时，调头场地有足够的支撑面，在盾构机调头 场地 内铺设厚 不小于 30mm的细砂 找平层，再在上面铺设 20mm的钢板，钢板要铺满整个调头场地并保证钢板的平整，并对接缝进行段焊，铺设或焊接时必须保证接缝的平整，对钢板进行打磨 ，尽量减小盾构机在移动过程中的摩擦力。 盾构机进洞接受托架的安装 根据洞门中心标高和端头井底板标高，结合接收托架的尺寸确定接受托架的空间位置，接收托架固定钢板上，利用型钢铺垫对接收架进行定位，接收托架 两 端保持水平，托架 近洞门 端接收导轨 做成楔形 ，使盾构机能顺利爬上接受架。 盾构调头接收托架已经安装完毕，如图 1 盾构调头接收托架图 图 1 洞门混凝土的凿除与密封装置的安装 安排好洞门混凝土凿除和盾构到达的时间，对盾构机范围内的混凝土进行凿除，由于工作井洞圈直径与盾构外径存有一定的间隙，在盾构机进洞时 很容易出现涌水带动土体流失现象，所以对盾构到达要有。