西安地铁盾构始发方案

西安地铁盾构始发方案内容摘要：

势偏差＜ 2‰，水平趋势偏差＜177。 3‰。 盾构机调试 7 空载调试 空载调试主要是检查设备是否能正常运转。 各种设备及控制是否正常。 调试完成后组织业主、监理进行验收，验收合格后方可进行始发。 负载调试（盾构试推进） 空载调试证明盾构机具有工作能力后即进行负载调试。 负 载调试主要目的是检查各种管线及密封的负载能力；对空载调试不能完成的工作进一步完善，以使盾构机各个工作系统和辅助系统达到满足正常生产要求的工作状态。 通常试掘进时间即为对设备负载调试时间。 负载调试时采取严格的技术和管理措施保证工程安全、工程质量和线型精度。 负载调试时将铰接油缸松开，以便检查铰接是否正常。 管片拼装 负环管片拼装 在安装第一环负环管片时，首先在盾构机盾尾盾壳下半圆内部安设 5 根厚度65mm，长度 1700mm 的槽钢，等负环管片顶到反力架上受力后，将槽钢割除。 负环管片全部采用标准环，负 环管片采取错缝拼装以防止管片失圆，－ 6环管片封顶块位置定为 11 点（封顶块向左偏移 18176。 ）。 － 6～－ 1 环管片只粘贴丁腈软木橡胶板和软木衬垫，管片连接螺栓也不需加遇水膨胀橡胶圈，从 0 环开始正常使用防水材料； 图 7 7 环管片成环后状态 管片拼装质量控制 （ 1）隧道管片采用标准环和左、右转弯环； （ 2）为防止已拼装管片失圆，安装管片时采取错缝拼装； （ 3）为防止已拼装管片错台，首先安装管片时要做到该环第一块管片与前一环 8 的管片接触紧密、 两管片的曲面要横向水平、两个连接螺栓孔三角必须对齐；然后注意其他顺序：先抵油缸，再穿螺栓，最后松开管片安装机。 要求：管片纵缝、环缝错台不能超过 5mm； （ 4）为防止已拼装管片不破损。 要求顶油缸时按照顺序进行施工，顶油缸的顺序为：先中间后两边，先单缸再双缸，待 F 块装好后，必须从 1 号～ 20 号整体检查一遍所有油缸是否顶完顶紧，确保每根油缸都给管片作用力； （ 5）为防止已拼装管片漏水。 要求止水条用专用胶水正确粘贴牢固，如发现已粘贴好的止水条遇水泡涨后须立即更换；在装管片连接螺栓时，两头的密封圈必须得装；每环掘进后， 安装管片之前，要对盾尾进行抽水和清渣处理，防止止水条沾上沙粒，影响止水效果。 （ 6）为防止管片错台导致管片纵缝、环缝漏水。 要求对管片连接螺栓进行 多 次紧固：第一次在Ｋ块 安 装完后立刻紧固； 其余 在下一环掘进 过程中进行 紧固 （ 7）为防止管片吊装孔及吊装中心表面完好。 要求：严禁管片安装司机用高速档旋转抓有管片的管片安装机；油缸顶住管片后严禁操作管片安装机 (除松开和离开管片操作 )。 （ 8）为防止管片螺栓孔内 PVC 管不破损和不掉落。 要求：严禁用铁锤猛击管片连接螺栓；禁止用已损坏的管片连接螺栓。 （ 9）为防止胡乱指挥。 要求 在安装管片的过程中只听管片安装司机的指令，没有指令前，不得盲目作业，以免出现危险。 （ 10） 为保证近洞口 10环管片的稳定，在管片四处同线的纵向螺栓处采用【 100的“耳朵” +槽钢进行拉紧。 如图 8所示。 图 8 近洞口 段 10 环管片紧固图 100槽钢耳朵1 00槽钢耳朵100槽钢 9 盾构机加压贯入作业面和试掘进 土仓压力 盾构推进过程中，根据不同 地质、覆土厚度、地面建筑情况并结合地表隆陷监测结果调整土仓压力。 在盾构始发阶段，根据施工经验做一定范围的调整（ ～ 倍），盾构中心土压值为 ～ ,盾构在掘进过程中据此取得平衡压力的设定值，具体施工时，根据盾构所在位置的埋深、土层状况及地表监测结果进行调整。 推进速度 及推力 始发时推进速度控制在 1020mm/min 以内，在盾构机脱离盾构井端头区后可逐步提高到 4050mm/min 左右。 在始发掘进时，一般情况下严格控制盾构的各组油缸压力不大于 70bar，盾构总推力小于 800T，刀盘扭矩小于 90bar。 同时也要根据始发过程中的掘进情况，对掘进参数、土压力等做进一步摸索与调整。 碴土改良与出碴量控制 在掘进时根据地质情况对碴土进行良 好的改良和出碴量控制。 碴土改良采用加泡沫剂；始发阶段负环采用 米管片，掘进时每环（环宽 米）泡沫剂用量取 30～ 50L。 考虑到本标段始发段为 粘性土夹中粗砂 ，泡沫用量会加大，同时根据改良效果加入适当的水或膨润土； 刀盘开挖直径为 ，则每环理论出碴量（实方）为 ，盾构推进出碴量控制在 98%～ 102%之间，即 ～ ,松散系数按 考虑，即为～。 在盾构掘进施工中，严格控制每一环出土量，必要时，在渣斗中划上刻度，以便计算和控制出土 量，达到平衡出土。 在控制出土方量的同时，用45t 门吊电子秤对每环碴土进行称重，由重量和方量对碴土进行有效控制。 盾构姿态控制 盾构机始发时，首先调整盾构机的姿态，保证盾构机的前进趋势。 盾构机在始发台上往前掘进时，必须严格控制盾构机的各组油缸的推进行程，确保盾构机能严格按照设计轴线往前推进。 盾构在始发时，为了确保始发架的合理受力，要求自零环管片开始推进时，就要严格控制推进油缸的行程，确保盾构机基本沿始发台导轨向前推进。 同时要求盾构在向前推进时，盾构合理的纠偏趋势，原则上盾构机趋势不大于177。 2‰。 始发段同步注浆 （ 1）同步注浆 盾尾进入橡胶板后， 第 七 环 开始 同步 注浆。 10 ①注浆压力 注浆压力上部 4 号注浆孔压力 ；下部 3 号注浆孔压力，并根据监控量测结果作适当调整。 ②注浆量 理论注浆量： V=π [（ 247。 2） 2(6247。 2） 2] =； 实际的注浆量为理论建筑空隙的 130％～ 180％，即为 ～。 在同步注浆的过程中，设定额定的注浆压力，当注浆过程中注浆压力达到设定值，注浆量达到理论注浆量的 85%以上时，即 可认为同步注浆完成。 （ 2）注浆材料 采用水泥、粉煤灰、砂子、膨润土按一定比例配成浆液作为同步注浆材料，始发段注浆施工配合比见表 1： 表 1 同步注浆配合比表 水泥（ kg） 粉煤灰（ kg） 膨润土（ kg） 砂（ kg） 水（ kg） 外加剂 120～ 260 381～ 241 70～ 80 779 460～ 470 按需要根据试验加入 可根据现场施工的实际情况调整配合比和注浆压力。 （ 3）同步注浆方法 同步注浆与盾构掘进同时进行，在盾构向前推进盾尾空隙形成的同时进行，采用双泵四管路（四注入点）对称同时注浆。 （ 4） 设备配置 搅拌站：砂浆搅拌站一座，搅拌能力 30m3/h。 同步注浆系统：配备液压注浆泵 1台， 4个盾尾注入管口及其配套管路。 运输系统： 7m3 砂浆运输车一辆。 二次补强注浆 施工时根据地表沉降监测反馈信息，结合出碴量和重量手段探测管片衬砌背后有无空洞的方法，综合判断是否需要进行二次注浆。 （ 1）注浆材料、浆液配比及性能 二次注浆采用双液浆作为注浆材料，能对同步注浆起到进一步补充和加强作用。 同时也是对管片周围的地层起到充填和加固作用。 （ 2）注浆设备 补强注浆采用自备的 KBY50/70 双液注浆泵。 11 （ 3）注浆压力 本标段二次注浆压力为 ～。 （ 4）注浆结束标准 补强注浆一般情况下则以压力控制，达到设计注浆压力则结束注浆，视注浆效果可再次进行注浆。 始发阶段出渣及材料运输 水平运输：始发时水平运输为 1 台 35t 电瓶车牵引、 5 节 18 立方的碴车 、 1 节砂浆车和 2节管片车。 待盾构机掘进后陆续编入 1节砂浆车、 4 节碴车和 1节管片车。 垂直运输：采用 1台 45t门吊把碴土从 预留出 碴 口 吊出；。 始发阶段隧道内各种管线的布置安装 根据盾构隧道空间，合理布置各种管线，同时保证施工安全。 断面布置如图 9所示。 图 10 隧道内管线布置断面图 （ 1）隧道照明、通讯线路 在隧道右上方布置一个灯架，照明电缆、电话线路和照明灯具固定在上面，动力电缆布置在灯架下方。 （ 2）管路 隧道左方布置人行通道，人行踏板采用 3 米的防滑踏板；在隧道的线路右侧布置着排污管路（ 1 根Φ 100）、循环水管（ 2根Φ 100）， 1000mm 拉链式帆布通风管，每隔 3米用吊架固定在隧道的正上方。 （ 3）隧道和地面废水处理 隧道内的废水可以在地面经过三级自沉淀后达到标准后直接排放。 隧道洞内通风系统 （ 1）通风方式 233风管电缆支架电缆挂钩水管支架人行踏板60031512005003242331500 12 采用压入式送风为主、压出废气为辅的循环通风方法，将新鲜空气压入洞内，再利用压出通风机将洞内废气压出洞外，以加快掌子面空气循环。 （ 2）通风设备的选择和布置 ① 设备选择 根据类似隧道施工经验及通风量计算，确定隧道施工配备 1 台 2 37KW 轴流风机压入式通风。 风筒：直径φ 1000mm 拉链式软风管。 通过风量及掌子面进行演算，完全能够满足施工通风的需要。 ② 风管与风机的布置 盾构始发时风机设在 车站 ，以保证良好的通风效果。 7．盾构始发施工的注意事项 （ 1）对始发台、反力 架进行全面的检查与修理，安装固定必须在定位完成后进行，反力架支柱底部必须以钢板垫实，始发台必须通过加固挡块固定于地面上； （ 2）洞门防水装置安装时必须将连接螺栓接牢固，根据实际情况合理对扇形压板的位置进行调整，防止帘布橡胶板外翻影响防水效果； （ 3）在进行始发台加固等施工操作时，注意对帘布橡胶板的保护； （ 4）负环管片安装必须确保封顶块位置、管片成圆度的精度； （ 5）始发前对掘进班进行详细的技术交底，确保清楚整个施工过程； （ 6）始发段在掘进时要注意往刀盘前方加入足量的泡沫和泥浆进行充分的碴土改良，防止刀盘 前方结泥饼，并降低扭矩、减少刀盘刀具的磨损量；在该段掘进中特别要注意控制好各项掘进参数，切忌出现土压力忽高忽低，掘进忽停忽走，要保证掘进的连贯性；保证碴土改良和出碴量的控制；同步注浆采用水泥砂浆、注浆饱满，必要时二次注浆，严格按照技术交底控制各项掘进参数。 （ 7）在进行试掘进的过程中，要低转速、低推力、慢推进； （ 8）在掘进过程中，派专人加强地表巡视，发现问题及时通知主机室，以便采取相应措施； （ 9）在始发台上推进，为防止盾构机产生旋转，在盾构机上焊接防滑挡块。 但必须注意在盾构向前推进至防滑挡块处时及时将其 割除，避免损坏帘布橡胶板； （ 10）如果掘进过程中发现土压力、出碴量、注浆量、地表沉降等施工参数不能得到有效控制，应立即停止掘进，向土木总工、机电总工汇报，由公司召开专门的原因分析会，并采取有效控制措施后，才能恢复掘进； 13 （ 11）在＋ 3环安装完后，紧固好管片连接螺栓，停止掘进对洞门圈进行注浆，注浆时必须密切关注洞门密封装置的变形情况，出现漏浆及时停止注浆，根据具体情况及时采取相应的措施进行处理。 8．安全注意事项 （ 1）始发期间工序繁多，施工时尽量避免不同施工工序在施工场地上产生相互干涉。 施工人员注意防止滑 倒摔跌，施工过程中做好自防、互防与协防； （ 2）反力架、洞门防水装置、延伸洞门安装均在高空作业，作业人员应佩戴安全带； （ 3）反力架安装过程中进行吊装时，必须由专人进行指挥，施工人员相互协调作业，临时固定必须牢固可靠； （ 4）第一环负环管片安装尤其是邻接块安装时必须做好支撑，第一环安装成环后也应做好与反力架的连接。 在负环管片推出盾尾时及时在始发台、支撑架横梁处以楔形块进行支垫； （ 5。