盾構(gòu)整體始發(fā)施工作業(yè)指導(dǎo)書(shū)

1、盾構(gòu)整體始發(fā)施工作業(yè)指導(dǎo)書(shū)一、編制目的（1）確保盾構(gòu)機(jī)始發(fā)和試掘進(jìn)期間洞口土體穩(wěn)定，使盾構(gòu)機(jī)安全、平穩(wěn)、迅速地由渡線隧道或盾構(gòu)始發(fā)井進(jìn)入隧道，防止洞門(mén)處土體坍塌、洞門(mén)漏水。（2）指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)始發(fā)期間的工作進(jìn)行，通過(guò)試掘進(jìn)期間的掘進(jìn)施工，摸索出適合于本標(biāo)段地層掘進(jìn)的盾構(gòu)掘進(jìn)最佳參數(shù)。二、 編制依據(jù)（1）國(guó)家現(xiàn)行規(guī)范及技術(shù)規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)。 （2）盾構(gòu)機(jī)圖紙，盾構(gòu)機(jī)使用維護(hù)技術(shù)文件。（3）鹿丹村車(chē)站、盾構(gòu)始發(fā)井及渡線隧道的相關(guān)圖紙。（4）深圳市地鐵9號(hào)線9104-2標(biāo)施工組織設(shè)計(jì)。（5）深圳市地鐵9號(hào)線9104-2標(biāo)相關(guān)專(zhuān)項(xiàng)方案。三、適用范圍本作業(yè)指導(dǎo)書(shū)適用于深圳市地鐵9號(hào)線9104-2標(biāo)段盾構(gòu)整體始發(fā)施工

2、作業(yè)。四、 工程概述深圳地鐵9號(hào)線9104-2標(biāo)段盾構(gòu)工程共有兩站兩區(qū)間，分別是鹿丹村站、人民南站、鹿丹村站人民南站區(qū)間以及人民南站向西村站區(qū)間，車(chē)站均為地下三層島式結(jié)構(gòu)，鹿人區(qū)間、人向區(qū)間均采用盾構(gòu)施工。鹿丹村人民南區(qū)間，左線長(zhǎng)734.452m，右線長(zhǎng)677.869m。人民南向西村站區(qū)間，左線長(zhǎng)819.212m，右線長(zhǎng)821.541m。鹿丹村左右線之間有區(qū)間礦山法渡線隧道在該礦山法區(qū)段內(nèi)設(shè)盾構(gòu)始發(fā)井一座，兼做區(qū)間礦山法段的施工豎井，礦山法區(qū)段左線長(zhǎng)58.35m，右線長(zhǎng)120.185m。左線盾構(gòu)始發(fā)采用常規(guī)手段進(jìn)行始發(fā)，即在盾構(gòu)始發(fā)井內(nèi)安裝托架、反力架，盾構(gòu)機(jī)就位以及洞門(mén)鑿除后（鑿除第一層鋼筋

3、，第二層采用玻璃纖維筋）直接始發(fā)。右線盾構(gòu)在暗挖隧道內(nèi)始發(fā)（盾構(gòu)機(jī)進(jìn)入右線暗挖隧道見(jiàn)盾構(gòu)機(jī)平移方案），盾構(gòu)機(jī)盾體在始發(fā)井內(nèi)組裝后平移至暗挖隧道內(nèi)后常規(guī)始發(fā)。五、工藝流程及技術(shù)要求5.1盾構(gòu)機(jī)始發(fā)前準(zhǔn)備工作(整體始發(fā))5.1.1始發(fā)流程圖5-1 盾構(gòu)機(jī)始發(fā)流程圖5.1.2洞門(mén)鑿除為保證始發(fā)井圍護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，始發(fā)洞門(mén)鑿除在盾構(gòu)機(jī)組裝調(diào)試后進(jìn)行。鑿除洞門(mén)采用人工風(fēng)鎬的方法，由上往下分塊鑿除。盾構(gòu)始發(fā)井洞門(mén)處地下連續(xù)墻采用鋼筋+玻璃纖維筋，洞門(mén)鑿除只需要把第一層鋼筋鑿除并鑿至第二層玻璃纖維筋即可。5.1.3盾構(gòu)機(jī)組裝調(diào)試（1）場(chǎng)地平面及吊機(jī)布置井口端場(chǎng)地在端頭加固質(zhì)量檢測(cè)合格后，施工50cm厚鋼筋混凝

4、土地面，能夠滿(mǎn)足吊裝大件的要求，井下滿(mǎn)足后配套全部長(zhǎng)度。大件吊裝采用150T汽車(chē)吊配合250T履帶吊機(jī)進(jìn)行作業(yè)。（2）始發(fā)托架安裝及路軌鋪設(shè)清理基坑后始發(fā)基座依據(jù)隧道設(shè)計(jì)軸線安裝定位好。在盾構(gòu)始發(fā)之前，對(duì)始發(fā)基座兩側(cè)用H型鋼進(jìn)行加固。盾構(gòu)機(jī)需要根據(jù)設(shè)計(jì)圖軸線坡度確定盾構(gòu)機(jī)托架安裝坡度，而且考慮到盾構(gòu)在始發(fā)掘進(jìn)過(guò)程中，由于盾構(gòu)機(jī)自身的重心靠前，始發(fā)掘進(jìn)時(shí)容易產(chǎn)生向下的“磕頭”現(xiàn)象，故盾構(gòu)軸線需比設(shè)計(jì)軸線適當(dāng)抬高2030mm。盾構(gòu)左線在始發(fā)豎井內(nèi)始發(fā)，右線盾構(gòu)在渡線隧道內(nèi)始發(fā)，左右向始發(fā)托架平面圖如圖5-2、5-3所示。圖5-2 左線始發(fā)托架安裝位置平面圖圖5-3 右線線托架安裝位置平面圖托架由型

5、鋼加工而成，現(xiàn)場(chǎng)拼裝，加工精度要求為1mm拼裝精度要求為2mm；托架安裝精度要求為水平方向5mm，垂直方向2mm，在托架施工前應(yīng)預(yù)先由測(cè)量組測(cè)定盾構(gòu)始發(fā)井底板原始標(biāo)高，采用鋼板墊塊進(jìn)行高度調(diào)節(jié)。托架前后左右均采用型鋼與盾構(gòu)井主體結(jié)構(gòu)鍥緊。始發(fā)托架剖面示意圖如圖5-4所示：圖5-4 始發(fā)托架剖面示意圖依據(jù)隧道設(shè)計(jì)軸線鋪設(shè)始發(fā)軌枕。軌枕間距為1200mm，軌排井內(nèi)坡度為2。注意控制軌距。（3）盾構(gòu)機(jī)及臺(tái)車(chē)等吊裝總體流程左右線盾構(gòu)機(jī)始發(fā)方式略有區(qū)別，右線需要平移62m后在暗挖隧道內(nèi)始發(fā)，左線采用常規(guī)始發(fā)方式。右線盾構(gòu)機(jī)及臺(tái)車(chē)等吊裝流程見(jiàn)圖5-5，左線盾構(gòu)機(jī)及臺(tái)車(chē)等吊裝流程見(jiàn)圖5-6。組裝場(chǎng)地準(zhǔn)備地面

6、水電接通、配套設(shè)施安裝完成軌道、托架安裝定位驗(yàn)收吊機(jī)組裝就位螺旋機(jī)下井、固定在管片小車(chē)上退入隧道中體、前體下井連接盾體前移、H梁、拼裝機(jī)下井下盾尾、盾體后退、吊刀盤(pán)、安裝螺旋機(jī)盾體與托架焊接平移進(jìn)入暗挖隧道安反力架鋪軌、1#臺(tái)車(chē)下井移到鹿丹車(chē)站連接橋下井與1#臺(tái)車(chē)相連后連接盾體6#臺(tái)車(chē)下井推入車(chē)站5#臺(tái)車(chē)下井與6#臺(tái)車(chē)相連4#臺(tái)車(chē)下井與5#臺(tái)車(chē)相連3#臺(tái)車(chē)下井與4#臺(tái)車(chē)相連2#臺(tái)車(chē)下井與3#臺(tái)車(chē)相連2#臺(tái)車(chē)與1#臺(tái)車(chē)相連圖5-5 右線盾構(gòu)機(jī)及臺(tái)車(chē)等吊裝流程圖組裝場(chǎng)地準(zhǔn)備地面水電接通、配套設(shè)施安裝完成軌道、托架、反力架安裝定位驗(yàn)收吊機(jī)組裝就位6#臺(tái)車(chē)下井退入車(chē)站5#臺(tái)車(chē)下井與6#臺(tái)車(chē)相連4#臺(tái)車(chē)

7、下井與5#臺(tái)車(chē)相連3#臺(tái)車(chē)下井與4#臺(tái)車(chē)相連2#臺(tái)車(chē)下井與3#臺(tái)車(chē)相連1#臺(tái)車(chē)下井與2#臺(tái)車(chē)相連螺旋機(jī)下井、固定在管片小車(chē)上退入車(chē)架中體、前體下井連接盾體前移、H梁、拼裝機(jī)下井下盾尾、盾體后退、吊刀盤(pán)、安裝螺旋機(jī)安裝反力架、連接盾體與臺(tái)車(chē)圖5-6 左線盾構(gòu)機(jī)及臺(tái)車(chē)等吊裝流程圖（4）盾構(gòu)機(jī)調(diào)試空載調(diào)試盾構(gòu)機(jī)拼裝和連接完畢后，即可進(jìn)行空載調(diào)試，空載調(diào)試主要是檢查設(shè)備是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)。主要調(diào)試內(nèi)容為：液壓系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、變速系統(tǒng)、管片拼裝機(jī)以及各種儀表的校正。調(diào)試過(guò)程必須有業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)計(jì)、施工單位、盾構(gòu)機(jī)生產(chǎn)廠家等各方參與，調(diào)試完成各方簽字認(rèn)可后，確認(rèn)盾構(gòu)機(jī)滿(mǎn)足始發(fā)要求時(shí)，方可進(jìn)行

8、下一步負(fù)載調(diào)試。負(fù)載調(diào)試通常試掘進(jìn)時(shí)間即為對(duì)設(shè)備負(fù)載調(diào)試。負(fù)載調(diào)試時(shí)將采取嚴(yán)格的技術(shù)和管理措施保證工程安全、工程質(zhì)量和線型精度。負(fù)載調(diào)試待安裝好負(fù)環(huán)片、洞門(mén)鑿除和洞門(mén)密封環(huán)板完成后進(jìn)行。（5）安裝反力架在盾構(gòu)主機(jī)與后配套連接之前，進(jìn)行反力架的安裝。盾構(gòu)始發(fā)反力架為拼裝式鋼架結(jié)構(gòu)。反力架分為左、右立柱，上、下橫梁，基準(zhǔn)環(huán)上、下半部共6部分。左線反力架框平剖面如圖5-7所示。圖5-7 左線反力架框剖面圖線盾構(gòu)因?yàn)樵诙删€隧道內(nèi)始發(fā)，始發(fā)反力架需要特殊加工，反力架在滿(mǎn)足提供管片水平支撐力的同時(shí)外輪廓線不能超出暗挖隧道內(nèi)襯凈空尺寸。右線所使用反力架見(jiàn)圖5-8。右線盾構(gòu)機(jī)始發(fā)反力架安裝前需要在渡線隧道整個(gè)

9、斷面內(nèi)預(yù)埋一定數(shù)量的鋼板，靠預(yù)埋件提供盾構(gòu)始發(fā)所需反力（反力架預(yù)埋件具體見(jiàn)見(jiàn)后面附圖：反力架預(yù)埋件專(zhuān)冊(cè)圖）。圖5-8 右線反力架框剖面圖（6）其他準(zhǔn)備工作盾構(gòu)機(jī)的聯(lián)動(dòng)調(diào)試滿(mǎn)足要求。洞門(mén)橡膠密封圈安裝。圖5-8洞門(mén)密封示意圖地面砂漿攪拌站調(diào)試完畢。供電系統(tǒng)（含備用電源）給排水系統(tǒng)完成：A、盾構(gòu)機(jī)始發(fā)時(shí)，經(jīng)開(kāi)關(guān)柜引出的一條回路作為盾構(gòu)機(jī)用10kv電源提供。B、從地面配電房引出一路作為井下照明及井下抽水用380v電源提供。C、從場(chǎng)內(nèi)給水總管接出一路DN100管道到循環(huán)水池及冷卻塔，提供盾構(gòu)機(jī)冷卻用水。D、建一個(gè)沉淀池作為二級(jí)沉淀，用一臺(tái)7.5KW的水泵把污水抽上地面的沉淀池，從沉淀池再排到市政污水管

10、道。圖5-9盾構(gòu)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)示意圖始發(fā)輔助材料準(zhǔn)備完成：始發(fā)輔助材料包括型木楔、鋼絲繩、水玻璃、墊洞門(mén)圈型鋼和砂袋等。測(cè)量控制系統(tǒng)掘進(jìn)坐標(biāo)輸入在自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)安裝調(diào)試完成后，將把有關(guān)的線路資料（沿線路方向每隔1.5m輸入一個(gè)軸線點(diǎn)的坐標(biāo)）輸入電腦，作為掘進(jìn)過(guò)程中賴(lài)以參照的設(shè)計(jì)線路位置。5.2盾構(gòu)始發(fā)5.2.1負(fù)環(huán)管片安裝先使用管片拼裝機(jī)進(jìn)行負(fù)環(huán)管片安裝，為保證管片環(huán)面安裝精度，負(fù)環(huán)管片采用閉口環(huán)安裝方式。本次始發(fā)，采用7環(huán)負(fù)環(huán)加1環(huán)零環(huán)，共計(jì)8環(huán)。在盾構(gòu)機(jī)向前推進(jìn)之前，先使用管片拼裝機(jī)進(jìn)行7環(huán)和6環(huán)負(fù)環(huán)管片安裝，為保證管片環(huán)面安裝精度，負(fù)環(huán)管片采用閉口安裝方式，隨后的6環(huán)負(fù)環(huán)管片在盾構(gòu)機(jī)向前推

11、進(jìn)的過(guò)程中拼裝。管片環(huán)向和縱向螺栓均需連接牢固。負(fù)環(huán)拼裝時(shí)-7環(huán)負(fù)環(huán)的定位相當(dāng)重要，對(duì)后面的管片拼裝起著基準(zhǔn)面的作用。同時(shí)為了確保盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞以后，盾構(gòu)機(jī)和管片姿態(tài)一致，需根據(jù)隧道軸線走向?qū)?環(huán)進(jìn)行定位，盡量保證7環(huán)和盾構(gòu)姿態(tài)保持相對(duì)平衡。安裝-6-1環(huán)管片。盾構(gòu)機(jī)每次推進(jìn)到行程DL=1800mm時(shí)安裝一環(huán)臨時(shí)管片。安裝負(fù)環(huán)管片，必須焊接擋塊限制盾構(gòu)機(jī)前移才能安裝。5.2.2盾構(gòu)機(jī)進(jìn)入洞門(mén)完全清除洞門(mén)砼后，確認(rèn)洞門(mén)環(huán)板、活動(dòng)壓板和橡膠簾板與盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)不沖突，盾構(gòu)機(jī)即可向前推進(jìn)，盡快使用推進(jìn)千斤頂使盾構(gòu)機(jī)進(jìn)入洞門(mén)，在盾構(gòu)機(jī)進(jìn)入洞門(mén)的過(guò)程中，需延長(zhǎng)導(dǎo)向軌道，并注意活動(dòng)壓板和橡膠簾板的安全。5.2.3

12、盾構(gòu)始發(fā)掘進(jìn)進(jìn)入端頭加固地層（1）端頭加固施工情況始發(fā)端頭加固采用前進(jìn)式水平注漿進(jìn)行加固，加固長(zhǎng)度9m，寬度為隧道左右外輪廓3m，即12m；加固深度為隧道上輪廓3m，下輪廓1m。保證加固質(zhì)量滿(mǎn)足盾構(gòu)始發(fā)要求。（2）掘進(jìn)控制盾構(gòu)機(jī)的操作，在可能的條件下，盡量保證盾構(gòu)機(jī)軸線的控制，并以總推力的控制來(lái)設(shè)定推進(jìn)速度，一般總推力控制在800t以?xún)?nèi)，最大不超過(guò)1000t，千斤頂?shù)倪x擇以下部為主，刀盤(pán)扭矩控制在20002500KNm左右，土倉(cāng)壓力控制在0.7bar左右。所有參數(shù)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，保證盾構(gòu)在比較合理的參數(shù)下進(jìn)行。（3）洞門(mén)漏漿應(yīng)急預(yù)案主要原因是因開(kāi)挖面的不穩(wěn)定，人為進(jìn)行擾動(dòng)后，可能

13、產(chǎn)生局部塌方，瞬間壓力增大，形成對(duì)洞門(mén)密封處沖擊壓力，造成洞門(mén)漏漿。 在這種情況下，采用外部緊急堵漏。堵漏方法如下： 如在底部形成竄漿，可用干砂袋外部壓實(shí)。 如果發(fā)生在中上部的情況下，松開(kāi)泄漏處壓板，回填松軟纖維物（如布條、海棉體之類(lèi)）后追加壓板的角度限位板。壓板螺栓重新緊固。5.2.4洞門(mén)環(huán)板的間隙調(diào)整盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)洞門(mén)之后，全段壓板的螺栓必須全部栓緊，在盾構(gòu)推進(jìn)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生微量波動(dòng)，造成壓板縱向移位，形成間隙。因此，必須派人員隨時(shí)觀察，及時(shí)調(diào)整及緊固。扇形壓板與盾殼預(yù)留5mm左右的間隙。5.2.5同步注漿當(dāng)盾尾通過(guò)洞門(mén)密封后，立即進(jìn)行回填注漿，以避免洞門(mén)間隙處產(chǎn)生水土流失。（1）注漿材料及配比設(shè)

14、計(jì)注漿材料：水泥砂漿。漿液配比及主要物理力學(xué)指標(biāo)：表5-1 同步注漿材料配比表水泥(kg)粉煤灰(kg)膨潤(rùn)土(kg)砂(kg)水(kg)外加劑1202603812416050779460470按需要根據(jù)試驗(yàn)加入A、膠凝時(shí)間：一般為310h，可通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)進(jìn)一步調(diào)整配比和加入早強(qiáng)劑，進(jìn)一步縮短膠凝時(shí)間；B、 固結(jié)體強(qiáng)度：一天不小于0.2MPa，28天不小于2.5MPa；C、漿液結(jié)石率：95%，即固結(jié)收縮率970.34.5注：水泥采用32.5#普通硅酸鹽水泥。（2）注漿設(shè)備補(bǔ)強(qiáng)注漿采用自備的雙液注漿泵。二次注漿設(shè)備準(zhǔn)備2套，其中一套為后備。二次補(bǔ)強(qiáng)注漿注漿管及孔口管自制，其加工應(yīng)具有與管片吊裝孔

15、的配套能力，能夠?qū)崿F(xiàn)快速接卸以及密封不漏漿的功能，并配備泄?jié){閥。（3）注漿效果檢查檢測(cè)方法與同步注漿相同。5.2.7盾構(gòu)掘進(jìn)（1）掘進(jìn)作業(yè)工序流程和操作控制程序盾構(gòu)掘進(jìn)作業(yè)工序流程見(jiàn)圖5-12掘進(jìn)作業(yè)工序流程圖，工序操作控制見(jiàn)圖5-13掘進(jìn)工序操作控制程序框圖。圖5-12掘進(jìn)作業(yè)工序流程圖圖5-13掘進(jìn)工序操作控制程序框圖（2）掘進(jìn)模式的選擇及操作控制敞開(kāi)式 適用于能夠自穩(wěn)、地下水少的地層。在本項(xiàng)目適用于中間風(fēng)井塑性混凝土內(nèi)部掘進(jìn)。 半敞開(kāi)式(氣壓平衡模式)又稱(chēng)為局部氣壓模式。適用于具有一定自穩(wěn)能力和地下水壓力不太高的地層。在本項(xiàng)目適用于左線隧道全斷面為地層進(jìn)行盾構(gòu)掘進(jìn)。 土壓平衡模式 該掘進(jìn)

16、模式適用于不能穩(wěn)定的軟土和富水地層。在本項(xiàng)目盾構(gòu)掘進(jìn)始發(fā)地段及絕大部分地段采取此種模式。三種掘進(jìn)模式下的掘進(jìn)原理見(jiàn)圖5-14掘進(jìn)模式原理示意圖。圖5-14 掘進(jìn)模式原理示意圖技術(shù)措施A、土壓平衡模式掘進(jìn)的技術(shù)措施：a、以低轉(zhuǎn)速、大扭矩推進(jìn)。b、土倉(cāng)內(nèi)土壓力值P應(yīng)略大于靜水壓力和地層土壓力之和P0，即P=KP0(K介于1.01.3)，并在掘進(jìn)中不斷調(diào)整優(yōu)化。c、土倉(cāng)壓力通過(guò)采取設(shè)定掘進(jìn)速度、調(diào)整排土量或設(shè)定排土量、調(diào)整掘進(jìn)速度兩種方法建立，并應(yīng)維持切削土量與排土量的平衡，以使土倉(cāng)內(nèi)的壓力穩(wěn)定平衡。d、盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)速度主要通過(guò)調(diào)整盾構(gòu)推進(jìn)力、轉(zhuǎn)速(扭矩)來(lái)控制，排土量則主要通過(guò)調(diào)整螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速

17、來(lái)調(diào)節(jié)。在實(shí)際掘進(jìn)施工中，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、排出的碴土狀態(tài)，以及盾構(gòu)機(jī)各項(xiàng)工作狀態(tài)參數(shù)等動(dòng)態(tài)地調(diào)整優(yōu)化，此模式掘進(jìn)時(shí)應(yīng)采取碴土改良措施增加碴土流動(dòng)性和止水性。B、敞開(kāi)式掘進(jìn)的技術(shù)措施：a、采用高轉(zhuǎn)速、低扭矩和適宜的螺旋輸送機(jī)轉(zhuǎn)速推進(jìn)。b、采用敞開(kāi)模式掘進(jìn)時(shí)，易產(chǎn)生掘進(jìn)中的盾構(gòu)機(jī)滾動(dòng)和較大震動(dòng)現(xiàn)象，施工中如不慎引起盾構(gòu)機(jī)滾動(dòng)，可使刀盤(pán)反轉(zhuǎn)來(lái)糾正。c、同步注漿時(shí)漿液可能滲流到盾殼與周?chē)鷰r體間的空隙甚至刀盤(pán)處，為避免此現(xiàn)象發(fā)生可采取適當(dāng)增大漿液粘度、縮短漿液凝結(jié)時(shí)間、適當(dāng)減低注漿壓力等方法解決。d、在硬巖敞開(kāi)式掘進(jìn)時(shí)，刀具磨損較大，溫度高，巖碴不具軟塑性，因此，應(yīng)注意觀察、檢查，及時(shí)換刀，注入泡沫和膨

18、潤(rùn)土冷卻、潤(rùn)滑，以降磨。C、半敞開(kāi)式掘進(jìn)技術(shù)措施：a、半敞開(kāi)式掘進(jìn)模式介于土壓平衡和開(kāi)敞式之間。b、為既能穩(wěn)定開(kāi)挖面和防止地下水滲入，又能避免出碴時(shí)螺旋輸送機(jī)發(fā)生噴涌，壓縮空氣壓力應(yīng)控制在11.5bar以?xún)?nèi)。c、在該模式下掘進(jìn)時(shí)，應(yīng)注入泡沫對(duì)碴土進(jìn)行改良。遇地層變換、涌水較大時(shí)，及時(shí)轉(zhuǎn)換模式掘進(jìn)。掘進(jìn)模式相互轉(zhuǎn)換的技術(shù)措施盾構(gòu)機(jī)在掘進(jìn)模式轉(zhuǎn)換時(shí)，若各種參數(shù)設(shè)置不合理或掘進(jìn)控制不正確，容易引起坍塌、涌水，從而導(dǎo)致較大的地層變形。A、土壓平衡模式向敞開(kāi)式轉(zhuǎn)換一般應(yīng)先過(guò)渡到氣壓平衡模式，以防因?qū)η胺降膸r層判斷不準(zhǔn)確而出現(xiàn)坍塌或涌水。轉(zhuǎn)換的過(guò)程是逐步降低土倉(cāng)內(nèi)的壓力，同時(shí)觀察排出的巖碴情況，結(jié)合地表監(jiān)

19、測(cè)的資料判斷前方的巖石情況，決定是否轉(zhuǎn)換或轉(zhuǎn)換為何種形式的掘進(jìn)模式。若轉(zhuǎn)換為敞開(kāi)式，則加大螺旋輸送機(jī)的出土速度，將土倉(cāng)內(nèi)的碴土排出至只有一少部分，使土倉(cāng)內(nèi)的壓力降至正常狀態(tài)，伸出螺旋輸送機(jī)，實(shí)現(xiàn)敞開(kāi)式掘進(jìn)。若轉(zhuǎn)換為半敞開(kāi)模式，則逐漸加大螺旋輸送機(jī)的出土速度，排除土倉(cāng)內(nèi)的一部分碴土，注入壓縮空氣，即可實(shí)現(xiàn)氣壓平衡的半敞開(kāi)模式掘進(jìn)。B、敞開(kāi)式向土壓平衡模式轉(zhuǎn)換采用敞開(kāi)式模式掘進(jìn)，當(dāng)圍巖穩(wěn)定性變壞，工作面有坍塌或有坍塌的可能，或地下涌水不能有效控制時(shí)，可縮回螺旋輸送機(jī)，關(guān)閉螺旋輸送機(jī)的卸料口，壓入壓縮空氣，控制地下水的涌出，防止坍塌的進(jìn)一步發(fā)生，即可實(shí)現(xiàn)半敞開(kāi)模式掘進(jìn)；若水壓力大或工作面不能達(dá)到穩(wěn)定

20、狀態(tài)，則先停止螺旋輸送機(jī)的出碴，將切削下來(lái)的碴土充滿(mǎn)土倉(cāng)，以土倉(cāng)內(nèi)的碴土壓力平衡工作面的土體壓力和水壓力，從而防止工作面的坍塌和地下水的涌出，實(shí)現(xiàn)土壓平衡模式施工。C、掘進(jìn)模式轉(zhuǎn)換時(shí)，地質(zhì)工程師要跟班觀察排出的巖碴情況，以便為掘進(jìn)模式的轉(zhuǎn)換提供依據(jù)。（3）掘進(jìn)方向的控制與調(diào)整由于地層軟硬不均、隧道曲線和坡度變化以及操作等因素的影響，盾構(gòu)推進(jìn)不可能完全按照設(shè)計(jì)的隧道軸線前進(jìn)，而會(huì)產(chǎn)生一定的偏差。當(dāng)這種偏差超過(guò)一定限界時(shí)就會(huì)使隧道襯砌侵限、盾尾間隙變小使管片局部受力惡化，并造成地層損失增大而使地表沉降加大，因此盾構(gòu)施工中必須采取有效技術(shù)措施控制掘進(jìn)方向，及時(shí)有效糾正掘進(jìn)偏差。采用VMT隧道自動(dòng)導(dǎo)向

21、系統(tǒng)和人工測(cè)量輔助進(jìn)行盾構(gòu)姿態(tài)監(jiān)測(cè)該系統(tǒng)配置了導(dǎo)向、自動(dòng)定位、掘進(jìn)程序軟件和顯示器等，能夠全天候在盾構(gòu)機(jī)主控室動(dòng)態(tài)顯示盾構(gòu)機(jī)當(dāng)前位置與隧道設(shè)計(jì)軸線的偏差以及趨勢(shì)。據(jù)此調(diào)整控制盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)方向，使其始終保持在允許的偏差范圍內(nèi)。隨著盾構(gòu)推進(jìn)導(dǎo)向系統(tǒng)后視基準(zhǔn)點(diǎn)需要前移，必須通過(guò)人工測(cè)量來(lái)進(jìn)行精確定位。為保證推進(jìn)方向的準(zhǔn)確可靠，擬每周進(jìn)行兩次人工測(cè)量，以校核自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)的測(cè)量數(shù)據(jù)并復(fù)核盾構(gòu)機(jī)的位置、姿態(tài)，確保盾構(gòu)掘進(jìn)方向的正確。采用分區(qū)操作盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)油缸控制盾構(gòu)掘進(jìn)方向根據(jù)線路條件所做的分段軸線擬合控制計(jì)劃、導(dǎo)向系統(tǒng)反映的盾構(gòu)姿態(tài)信息，結(jié)合隧道地層情況，通過(guò)分區(qū)操作盾構(gòu)機(jī)的推進(jìn)油缸來(lái)控制掘進(jìn)方向。A、在

22、上坡段掘進(jìn)時(shí)，適當(dāng)加大盾構(gòu)機(jī)下部油缸的推力和速度；在下坡段掘進(jìn)時(shí)則適當(dāng)加大上部油缸的推力和速度；在左轉(zhuǎn)彎曲線段掘進(jìn)時(shí)，則適當(dāng)加大右側(cè)油缸推力和速度；在右轉(zhuǎn)彎曲線掘進(jìn)時(shí)，則適當(dāng)加大左側(cè)油缸的推力和速度；在直線平坡段掘進(jìn)時(shí)，則應(yīng)盡量使所有油缸的推力和速度保持一致。B、在均勻的地質(zhì)條件時(shí)，保持所有油缸推力與速度一致；在軟硬不均的地層中掘進(jìn)時(shí)，則應(yīng)根據(jù)不同地層在斷面的具體分布情況，遵循硬地層一側(cè)推進(jìn)油缸的推力和速度適當(dāng)加大，軟地層一側(cè)油缸的推力和速度適當(dāng)減小的原則來(lái)操作。C、在穩(wěn)定的硬巖段掘進(jìn)時(shí)，可采用加大刀盤(pán)轉(zhuǎn)速，減小刀具入巖深度以減小推進(jìn)時(shí)盾構(gòu)震動(dòng)，采用刀盤(pán)正反轉(zhuǎn)以控制盾構(gòu)機(jī)滾動(dòng)偏差。盾構(gòu)姿態(tài)調(diào)整

23、及糾偏在實(shí)際施工中，由于地質(zhì)突變等原因盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)方向可能會(huì)偏離設(shè)計(jì)軸線并超過(guò)管理警戒值。在穩(wěn)定地層中掘進(jìn)，因地層提供的滾動(dòng)阻力小，可能會(huì)產(chǎn)生盾體滾動(dòng)偏差；在線路變坡段或急彎段掘進(jìn)，有可能產(chǎn)生較大的偏差。因此應(yīng)及時(shí)調(diào)整盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)、糾正偏差。A、分區(qū)操作推進(jìn)油缸來(lái)調(diào)整盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)，糾正偏差，將盾構(gòu)機(jī)的方向控制調(diào)整到符合要求的范圍內(nèi)。B、在急彎和變坡段，必要時(shí)可利用盾構(gòu)機(jī)的超挖刀進(jìn)行局部超挖來(lái)糾偏。C、當(dāng)滾動(dòng)超限時(shí)，盾構(gòu)機(jī)會(huì)自動(dòng)報(bào)警，此時(shí)采用盾構(gòu)刀盤(pán)反轉(zhuǎn)的方法糾正滾動(dòng)偏差。技術(shù)措施A、在切換刀盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)方向時(shí)，保留適當(dāng)?shù)臅r(shí)間間隔，切換速度不宜過(guò)快，切換速度過(guò)快可能造成管片受力狀態(tài)突變，而使管片損壞。B、根

24、據(jù)掌子面地層情況及時(shí)調(diào)整掘進(jìn)參數(shù)，調(diào)整掘進(jìn)方向時(shí)應(yīng)設(shè)置警戒值與限制值，達(dá)到警戒值時(shí)就應(yīng)該實(shí)行糾偏程序。C、蛇行修正及糾偏時(shí)應(yīng)緩慢進(jìn)行，如修正過(guò)程過(guò)急，蛇行反而更加明顯。在直線推進(jìn)的情況下，選取盾構(gòu)當(dāng)前所在位置點(diǎn)與設(shè)計(jì)線上遠(yuǎn)方的一點(diǎn)作一直線，然后再以這條線為新的基準(zhǔn)進(jìn)行線形管理。在曲線推進(jìn)的情況下，使盾構(gòu)當(dāng)前所在位置點(diǎn)與遠(yuǎn)方點(diǎn)的連線同設(shè)計(jì)曲線相切。D、推進(jìn)油缸油壓的調(diào)整不宜過(guò)快、過(guò)大，否則可能造成管片局部破損甚至開(kāi)裂。E、正確進(jìn)行管片選型，確保拼裝質(zhì)量與精度，以使管片端面盡可能與計(jì)劃的掘進(jìn)方向垂直。F、盾構(gòu)始發(fā)、到達(dá)時(shí)方向控制極其重要，應(yīng)按照始發(fā)、到達(dá)掘進(jìn)的有關(guān)技術(shù)要求，做好測(cè)量定位工作。（4）

25、掘進(jìn)中的碴土改良在盾構(gòu)施工中尤其在復(fù)雜地層盾構(gòu)施工中，進(jìn)行碴土改良是保證盾構(gòu)施工安全、順利、快速的一項(xiàng)不可缺少的重要技術(shù)手段，具有如下作用：使碴土具有較好的土壓平衡效果，有利于穩(wěn)定開(kāi)挖面，控制地表沉降；使碴土具有較好的止水性，以控制地下水流失；使切削下來(lái)的碴土順利進(jìn)入土倉(cāng)，并利于螺旋輸送機(jī)順利排土；可有效防止碴土粘結(jié)刀盤(pán)而產(chǎn)生泥餅；可防止或減輕螺旋輸送機(jī)排土?xí)r的噴涌現(xiàn)象；可有效降低刀盤(pán)扭矩，降低對(duì)刀具和螺旋輸送機(jī)的磨損。碴土改良的方法碴土改良就是通過(guò)盾構(gòu)機(jī)配置的專(zhuān)用裝置向刀盤(pán)面、土倉(cāng)、或螺旋輸送機(jī)內(nèi)注入添加劑，利用刀盤(pán)的旋轉(zhuǎn)攪拌、土倉(cāng)攪拌裝置攪拌或螺旋輸送機(jī)旋轉(zhuǎn)攪拌使添加劑與土碴混合，其主要目

26、的就是要使盾構(gòu)切削下來(lái)的碴土具有好的流塑性、合適的稠度、較低的透水性和較小的摩阻力，以滿(mǎn)足在不同地質(zhì)條件下采用不同掘進(jìn)模式掘進(jìn)時(shí)都可達(dá)到理想的工作狀況。添加劑主要有泡沫和膨潤(rùn)土，其配比和注入量根據(jù)地質(zhì)條件及施工情況確定，一般在始發(fā)試掘進(jìn)段(試驗(yàn)段)試驗(yàn)確定。碴土改良主要技術(shù)措施為確保本標(biāo)段盾構(gòu)施工的順利進(jìn)行，根據(jù)本標(biāo)段的地質(zhì)條件和廣州地鐵盾構(gòu)施工經(jīng)驗(yàn)，擬采取如下主要技術(shù)措施：A、在土層和全、強(qiáng)、中風(fēng)化泥質(zhì)砂巖的掘進(jìn)主要是要穩(wěn)定開(kāi)挖面，防止刀盤(pán)產(chǎn)生泥餅，并降低刀盤(pán)扭矩。擬采取分別向刀盤(pán)面和土倉(cāng)內(nèi)注入泡沫的方法進(jìn)行碴土改良，必要時(shí)可向螺旋輸送機(jī)內(nèi)注入泡沫。泡沫的注入量一般為每立方米碴土300600

27、L。B、在硬巖地段的掘進(jìn)主要是要降低對(duì)刀具、螺旋輸送機(jī)的磨損，防止涌水，擬采取向刀盤(pán)前和土艙內(nèi)及螺旋輸送機(jī)內(nèi)注入膨潤(rùn)土泥漿的方法來(lái)改良碴土。泥漿的注入量一般為每立方米碴土注入20%30%。C、在富水地層采用土壓平衡模式掘進(jìn)主要是要防止涌水、防止噴涌、降低刀盤(pán)扭矩，擬向刀盤(pán)面、土倉(cāng)內(nèi)和螺旋輸送機(jī)內(nèi)注入含高分子聚合物的泡沫劑，以增強(qiáng)碴土的保水性，減小碴土的滲透系數(shù)，防止噴涌。添加量應(yīng)據(jù)具體情況確定。D、在砂土地層中掘進(jìn)主要是保持土倉(cāng)內(nèi)的壓力平衡，以穩(wěn)定開(kāi)挖面，控制地層沉降，擬采取向刀盤(pán)面和土艙內(nèi)注入泡沫、膨潤(rùn)土等添加劑來(lái)改良碴土。泡沫、聚合物等添加劑注入量根據(jù)具體情況確定。5.2.8管片安裝工藝（

28、1）工藝流程管片選型以滿(mǎn)足隧道線型為前提，重點(diǎn)考慮管片安裝后盾尾間隙要滿(mǎn)足下一掘進(jìn)循環(huán)限值，確保有足夠的盾尾間隙，以防盾尾直接接觸管片。一般來(lái)說(shuō)，管片選型與安裝位置是根據(jù)推進(jìn)指令先決定，目標(biāo)是使管片環(huán)安裝后推進(jìn)油缸行程差較小。管片安裝必須從隧道底部開(kāi)始，然后依次安裝相鄰塊，最后安裝封頂塊。封頂塊安裝前，應(yīng)對(duì)止水條進(jìn)行潤(rùn)滑處理，安裝時(shí)先徑向插入2/3，調(diào)整位置后緩慢縱向頂推。管片塊安裝到位后，及時(shí)伸出相應(yīng)位置的推進(jìn)油缸頂緊管片，其頂推力應(yīng)大于穩(wěn)定管片所需力，然后方可移開(kāi)管片安裝機(jī)。管片安裝完后及時(shí)整圓，在管片環(huán)脫離盾尾后要對(duì)管片連接螺栓再次進(jìn)行緊固。管片安裝時(shí)非管片安裝人員不得進(jìn)入管片安裝區(qū)。圖

29、5-15管片安裝工藝流程框圖（2）技術(shù)措施嚴(yán)格進(jìn)場(chǎng)管片的檢查，破損、裂縫的管片不用。下井吊裝管片和運(yùn)送管片時(shí)應(yīng)注意保護(hù)管片和止水條，以免損壞。止水條及軟木襯墊粘貼前，應(yīng)將管片進(jìn)行徹底清潔，以確保其粘貼穩(wěn)定牢固。施工現(xiàn)場(chǎng)管片堆放區(qū)應(yīng)有防雨淋設(shè)施。粘貼止水條時(shí)應(yīng)對(duì)其涂緩膨劑。管片安裝前應(yīng)對(duì)管片安裝區(qū)進(jìn)行清理，清除如污泥、污水，保證安裝區(qū)及管片相接面的清潔。嚴(yán)禁非管片安裝位置的推進(jìn)油缸與管片安裝位置的推進(jìn)油缸同時(shí)收縮。管片安裝時(shí)必須運(yùn)用管片安裝的微調(diào)裝置將待裝的管片與已安裝管片塊的內(nèi)弧面縱面調(diào)整到平順相接以減小錯(cuò)臺(tái)。調(diào)整時(shí)動(dòng)作要平穩(wěn)，避免管片碰撞破損。同步注漿壓力必須得到有效控制，注漿壓力不得超過(guò)限

30、值。管片安裝質(zhì)量以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的隧道軸線偏差和有關(guān)規(guī)范要求的橢圓度及環(huán)、縱縫錯(cuò)臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制。5.2.9初始掘進(jìn)完成初始100m掘進(jìn)是摸索規(guī)律、優(yōu)化掘進(jìn)參數(shù)的試掘進(jìn)階段。為此在洞門(mén)以東約100m的地面布置了較密的觀測(cè)點(diǎn)，根據(jù)不同的掘進(jìn)參數(shù)所對(duì)應(yīng)的地面沉降值，可以總結(jié)和優(yōu)化出相應(yīng)的盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)（土倉(cāng)壓力、推進(jìn)速度、總推力、排土量、刀盤(pán)扭矩、注漿壓力和注漿量等），為加快正常掘進(jìn)打下基礎(chǔ)。在完成初始掘進(jìn)后，將對(duì)始發(fā)設(shè)施進(jìn)行必要的調(diào)整，具體如下：（1）拆除臨時(shí)管片，始發(fā)托架、基準(zhǔn)環(huán)和反力架。（2）在始發(fā)井內(nèi)鋪設(shè)雙線軌道。（3）重新安排給水、供電系統(tǒng)，安裝送風(fēng)設(shè)備，連接或延長(zhǎng)其他各種管線。5.2.10負(fù)

31、環(huán)管片拆除 （1）負(fù)環(huán)管片的拆除條件 當(dāng)盾構(gòu)始發(fā)掘進(jìn)達(dá)到100m、同步注漿漿液強(qiáng)度達(dá)到2.0Mpa時(shí)，即可拆除反力架及負(fù)環(huán)管片。 （2）拆除原則負(fù)環(huán)管片采用逐環(huán)整體拆除吊出始發(fā)井，在地面上翻轉(zhuǎn)水平放置，然后拆除縱向螺栓，分環(huán)成塊的拆除方案。 （3）拆除步驟 拆除反力架后面的鋼支撐，用千斤頂及葫蘆將反力架后移一定距離，以便能夠順利吊出反力架；按安裝基準(zhǔn)環(huán)的相反順序拆除基準(zhǔn)環(huán)；按安裝反力架的相反順序拆除反力架；拆除加固負(fù)環(huán)管片的鋼絲繩、木楔；逐環(huán)拆除管片間的環(huán)向連接螺； 每環(huán)負(fù)環(huán)管片采取分體吊裝方式，先拆除第一個(gè)負(fù)環(huán)的K塊，吊上地面后再?gòu)纳贤乱来尾鸪渌芷?，其它?fù)環(huán)按同樣的方法依次拆除；最后拆

32、除始發(fā)托架。5.2.11初始掘進(jìn)應(yīng)注意事項(xiàng)（1）洞門(mén)圈需要加墊型鋼和砂袋，防止盾構(gòu)機(jī)前體進(jìn)洞后栽頭。為防止盾構(gòu)機(jī)栽頭造成隧道侵限，盾構(gòu)機(jī)始發(fā)前整體抬高2cm，并在始發(fā)托架與洞門(mén)間安裝導(dǎo)軌。（2）盾構(gòu)機(jī)在未完全進(jìn)入門(mén)洞前，應(yīng)在殼體上焊接防扭側(cè)翼?yè)鯄K，并隨盾構(gòu)機(jī)的推進(jìn)逐次切除。安裝臨時(shí)環(huán)時(shí)，需在側(cè)翼?yè)鯄K前焊接防止盾體前移的擋塊才能安裝管片（始發(fā)托架必須定位焊接牢固）。（3）臨時(shí)管片脫出盾構(gòu)機(jī)后，周?chē)鸁o(wú)約束，在推力作用下易變形，為此將在管片兩側(cè)用型鋼支撐加固，并在每環(huán)管片上用兩道鋼絲繩將管片和始發(fā)托架箍緊。（4）在掘進(jìn)過(guò)程中，注意臺(tái)車(chē)后面的連接管線，并派專(zhuān)人檢查管線情況。（5）要嚴(yán)格限制盾構(gòu)機(jī)的推力

33、和掘進(jìn)速度。嚴(yán)格監(jiān)控盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)方向，密切注視盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)，若有異常馬上停機(jī)分析原因采取對(duì)策。（6）初始掘進(jìn)時(shí)應(yīng)注意很好地建立土壓平衡模式。 （7）千斤頂總推力控制在1000t以?xún)?nèi)（不超過(guò)反力架的設(shè)計(jì)荷載）。優(yōu)先選用下部千斤頂，推力增加要遵循漸進(jìn)原則。（8）盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞時(shí)，要注意密封裝置的壓入情況，若橡膠環(huán)板有可能彈出，則要停止推進(jìn)，對(duì)其采取加固措施，確保密封效果。（9）要確保盾尾密封油脂的注入達(dá)到壓力要求，以保證盾尾的密封效果。（10）初始注漿時(shí)，選取注漿壓力要綜合考慮地面沉降要求和洞門(mén)密封裝置的承壓能力。如果洞門(mén)處漏漿嚴(yán)重，可以考慮適當(dāng)摻注水玻璃以加速砂漿硬化固結(jié)。（11）臨時(shí)管片可不貼密封

34、條，但需貼緩沖墊，螺栓不用止水墊圈。六、始發(fā)施工測(cè)量與監(jiān)測(cè)6.1施工測(cè)量井上、井下測(cè)量控制網(wǎng)建立，并經(jīng)業(yè)主監(jiān)理復(fù)核、認(rèn)可。詳見(jiàn)盾構(gòu)施工測(cè)量方案。6.2施工監(jiān)測(cè)從洞門(mén)開(kāi)始50m范圍內(nèi)，沿隧道軸線每3m布一個(gè)沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)，每9m布設(shè)一個(gè)橫斷面，每個(gè)橫斷面共設(shè)7個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)間隔為3m。監(jiān)測(cè)頻率始發(fā)階段每天45次，正常掘進(jìn)為每天12次，或根據(jù)工況條件和實(shí)際沉降情況再進(jìn)行調(diào)整。始發(fā)時(shí)需注意施工影響范圍內(nèi)的建（構(gòu)）筑物的監(jiān)測(cè)工作，必要時(shí)全天24小時(shí)不間斷監(jiān)測(cè)，如有異常，盡快反饋信息，然后根據(jù)反饋信息調(diào)整操控參數(shù)，確保地表建（構(gòu)）筑物安全。七、盾構(gòu)始發(fā)安全文明施工措施7.1施工機(jī)械（1）車(chē)輛駕駛員和各類(lèi)機(jī)械操作員，必須持證上崗，嚴(yán)禁無(wú)證操作，對(duì)駕駛員、機(jī)械操作員定期進(jìn)行安全管理規(guī)定的教育。（2）嚴(yán)禁酒后駕駛車(chē)輛和操作機(jī)械，車(chē)輛嚴(yán)禁超載、超高、超速駕駛，禁止使用帶病的車(chē)輛、機(jī)械和超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。（3）機(jī)械設(shè)備在施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)集中停放，嚴(yán)禁對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)中的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行檢修、保養(yǎng)。（4）指揮機(jī)械作業(yè)的指揮人員，指揮信號(hào)必須準(zhǔn)確，操作人員必須聽(tīng)從指揮，嚴(yán)禁蠻干作業(yè)。（5）起重作業(yè)應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行建筑機(jī)械使用安全技術(shù)規(guī)程和建筑安裝工人安全技術(shù)操作規(guī)程中的有關(guān)規(guī)定和要求。（6）使用鋼絲繩的機(jī)械，必須定期進(jìn)行保