3-2-33盾構機調頭、過站施工技術(共23頁)

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上3-2-33盾構機調頭、過站施工技術盾構機調頭施工技術1 前言1.1盾構調頭、過站施工技術概述在地鐵盾構施工過程中，往往由于受現場條件的限制，在盾構推進中常常會出現盾構機在某一工作井內調頭回推的情況。盾構調頭是盾構施工中的一個重要的內容，也是確保盾構下步連續(xù)施工的一個重要施工環(huán)節(jié)。盾構調頭包括盾構機本體調頭和盾構后續(xù)臺車的調頭兩部分工作。基本作法有從井下吊出調頭和在井內直接調頭兩種方式。有時由于井底重要條件限制而不能在井底直接調頭時，就只能把盾構機吊出調頭后從另一工作井吊裝下井。一般情況下，從經濟性和施工安全方面考慮，在井下直接調頭的方式比較常用。通過預先放在盾構下部

2、的調頭小車在工作井內底板作相對移動，使整個盾構機行進方向改變。減省了盾構機的地面轉場運輸工序，節(jié)約了工期和施工成本，避免了盾構由于轉場運輸和吊裝過程中的安全隱患。1.2適用范圍本施工方法適用于土壓平衡圓筒護盾式盾構機的調頭施工。2 盾構調頭施工工藝2.1工藝流程圖盾構調頭施工工藝流程見圖2-1施工準備                         

3、;     盾構機進洞的接收及盾構機的拆解     盾構機調頭 車架的調頭 盾構機的組裝及調試 盾構始發(fā)圖2-1 盾構調頭施工工藝流程圖 2.2盾構調頭形式選擇確定2.2.1 常見盾構調頭基座結構形式（1）輪式基座輪式基座是在施工前加工制作一個盾構調頭專用車架，車架底部均布萬向重力球軸承，在調頭時與工作井底板之間是滾動摩擦。（2）直頂式基座直頂式基座是直接用盾構始發(fā)基座改裝的，它與工作井底板之間是滑動摩擦。2.2.2盾構調頭基座結構形式選擇在施工中如工作場地寬闊，有條件自行加

4、工調頭專用車架的，可以采用輪式基座進行盾構調頭。采用這種方式調頭輕便，不需要用多大力就能很方便地將盾構機調過頭來。不足之處由于底座是滾動軸承，調頭時速度不易控制，特別是底板不平時存在一定的安全隱患。直頂式基座由于是直接采用始發(fā)基座改裝的，不需要另外加工基座，節(jié)約時間和成本，施工過程較安全。不足的是基座直接與工作井底板上鋪的鋼板滑動摩擦，調頭時需很大的力才能頂動基座，施工速度較慢。工程施工中盾構調頭通常都采用直頂式基座。這里著重介紹采用直頂式基座的盾構調頭施工。2.3盾構調頭基座的加工制作直頂式基座是直接采用始發(fā)基座改裝的，只是在原基座下方預先用型鋼或鋼板將基座加固。以防在盾構調頭時基座被頂壞。

5、2.4盾構調頭基座安裝安裝調頭基座前需先將工作井內地面清理干凈，再鋪5cm左右厚度的黃砂將工作井底板找平，在黃砂上面再鋪2cm厚的鋼板并將鋼板焊成一體與工作井固連。然后按正常的盾構進洞接收基座安裝方式安裝好調頭基座并加固，防止基座位移。通常情況下，盾構進洞接收基座是要墊高才能達到盾構進洞時的盾構機高度。待盾構進洞后再在盾殼兩側下部焊支座將盾構機頂起來取掉墊塊后將盾構機連同基座直接放在工作井底板的鋼板上。在放下基座前須先將盾構機下部的碴土清理干凈，并在基座位置下方抹上一層黃油以減小摩擦力。3盾構調頭3.1施工準備：施工準備階段是盾構機調頭的一個極重要的工序。施工準備主要包括場地的準備、人員的準備

6、和施工輔助機具設備的準備。在盾構機進洞之前，底板上黃砂應已鋪設平整，2cm厚的鋼板也應鋪設完成。自制拖板按規(guī)定位置安放好，接收基座就位安放于拖板上。此時接收基座軌面高度低于設計高度，可在拖板與接收基座之間墊I22a工字鋼。將接收基座連同拖板在井底加固，以避免盾構機進洞時接收基座和拖板滑移。3.2盾構調頭盾構機安全進洞后，立即對接收基座下面的泥土清理干凈。并將主機與后續(xù)臺車脫離，雙梁前端利用自制門架臨時支撐，同時拆除皮帶輸送機及連接管線。解除井底對盾構機座的加固連接后，將接收架和主機盾殼通過焊接連為一體，并在盾殼兩側下部焊接4個頂升支座（見下圖3-1）。利用4個200噸的液壓千斤頂將主機連同接收

7、架頂升。圖3-1 頂升支座示意圖油壓千斤頂頂起接收基座和盾構機后，取掉墊在拖板與接收基座之間墊的I22a工字鋼，將盾構機的高度降下來（這樣盾構機才能通過兩井之間的挑梁）。對底板表面清理干凈并在鋼板表面涂抹上油脂后即可開始進行盾構機的調頭工作。利用50噸和200噸千斤頂配合，將拖板、接收架連同盾構主機逐步調頭并推至另一個工作井。（盾構調頭施工順序見本文最后的施工過程圖片）調頭后平移至始發(fā)線，再利用舉升千斤頂調整盾構至始發(fā)設計的高度和位置。盾構機調頭工作完成后，要對盾尾密封刷進行檢查，換掉損壞的盾尾密封刷。3.3車架調頭（一次進行調頭） 安裝后配套設備橋接收平臺。 設備橋與一號拖車斷開并移至設備橋

8、調頭區(qū)進行調頭，利用卷揚機及倒鏈將簡易支架及設備橋一起調轉并移至盾構機主機后面。 依次將后配套拖車拖至拖車調頭區(qū)進行調頭，并轉運到設備橋后部連接。后續(xù)車架調頭過程見圖3-2所示： （一）                            （二） （三）    

9、60;                       （四） （五）                          &

10、#160; （六） （七）                          （八） （九）                   

11、                                                  

12、                                                  

13、 （十）圖3-2后續(xù)車架調頭過程示意圖 連接管線，后續(xù)車架調頭完成后，就可以進行盾構機管線路的連接恢復。3.4盾構始發(fā)盾構機的組裝及調試完成安裝好反力架后就進入了盾構二次始發(fā)階段。4勞動力組織盾構調頭需要多工種人員配合，通常分為后續(xù)組、施工組、電氣組、液壓組、機械組、綜合組等幾個小組。各組人員的主要職責分工大致如下：后續(xù)組：4-6人，負責盾構進洞后的盾尾補壓漿和隧道二次注漿相關工作施工組：6-8人，負責盾構調頭的具體施作工作電氣組：2人，負責盾構機電氣線路的拆解和連接工作液壓組：2-4人，負責盾構機所有液壓管路的拆解和連接工作機械組：4-6人，負責盾構所有機械連接部位的拆解和連接工作綜合組：1

14、-2人,全面負責布置協調盾構調頭的相關工作5盾構調頭時間計劃安排盾構調頭時間見表5-1表5-1盾構調頭時間計劃表6機具設備配置機具設備配置見表6-1表6-1主要設備配置表序號項目規(guī)格數量備注1接收基座 1 2鋼板2cm現場確定 3鋼板3cm現場確定 4千斤頂50噸4 5千斤頂200噸4 6工字鋼I22a50m 7鋼絲繩16200m 8手拉葫蘆10噸2 9電焊機BX5002 10氣割設備 1套 11水泵2.5KW2臺 12鋼軌及道叉 現場確定 7

15、質量控制要點7.1盾構調頭基座安裝質量控制要點（1）由于盾構工作井底板一般不是水平的，盾構調頭的基座安裝要用黃砂將底板找平，黃砂的厚度也要根據工作井底板的凈高而定。黃砂太厚會影響盾構機通過。（2）在安裝盾構調頭基座前，一定要將基座加固，以免在盾構調頭過程中基座受損。（3）盾構調頭基座下方墊塊高度的選擇要根據舉升千斤頂的行程而定，避免在放低盾構機時墊塊取不掉。7.2盾構調頭過程質量控制要點（1）盾構調頭前一定要將井底鋼板上的砂石雜物清理干凈，在調頭基座行進的前方抹上潤滑油以減少摩擦阻力。（2）盾構調頭過程中千斤頂頂出的速度要盡量平穩(wěn)（3）盾構調頭后中心應與待掘進的隧道軸線重合，頂升后盾構中心的高

16、度應達到設計軸線標高。8 安全注意事項8.1盾構調頭的風險分析及預防措施（1）盾構調頭須按規(guī)范施工，參與人員應具有相關施工經驗，現場須有專職安全員全程值班。（2）吊裝機具必須安全可靠，重物起吊必須有專業(yè)指揮人員指揮。高處作業(yè)有員須拴安全繩。（3）在盾構機及車架調頭時，鋼絲繩須安全可靠，工作范圍內人員要有防護，以避免鋼絲繩被拉斷傷人。（4）盾構調頭過程中一定要控制好速度，并隨時觀察基座是否有變形、焊縫開裂等情況，避免事故發(fā)生8.2盾構調頭事故應急處理措施（1）調頭基座嚴重變形盾構在調頭過程中要隨時觀察調頭基座的變形情況，如基座發(fā)生嚴重變形，應立即停止調頭施工，待將基座可靠加固后才能繼續(xù)施工。（2

17、）千斤頂后座變形或焊縫開裂如在調頭過程中發(fā)現千斤頂后座變形或焊縫開裂，不得繼續(xù)施工。必須將其重新焊牢后再行施工。（3）調頭施工中如遇大雨，工作井內必備大排量高揚程抽水機抽水。9 工程實例9.1工程簡介介紹上海地鐵9號線一期東岔道井盾構調頭施工。上海地鐵9號線一期西岔道井至東岔道井盾構施工，按計劃西岔道井至東岔道井上行線推進完成后盾構在東岔道井西端調頭后施工東出入段線。東出入段線處于上行線和下行線之間，與之呈三線并行狀態(tài)。如下圖9-1所示：上行線 下行線 東出入段線 圖9-1東出入段線三線并行圖9.2施工情況西岔道井至東岔道井上行線推進完成后，項目部提前安排布置了盾

18、構調頭施工的相關事項。上行線盾構進洞后，由機電部、機加工班組和盾構后配套人員組成的6個工作小組立即投入了工作，在各小組的密切配合下，共用了29天時間就順利完成了盾構機及后續(xù)臺車的調頭工作。9.3工程經驗小松盾構機自重在240噸左右，一般用4只200噸的液壓千斤頂即可輕松實現盾構機的升降和調頭工作。在升降盾構機時盾殼上所焊的支座一定要牢固可靠，否則盾構機在升降過程中發(fā)生傾翻掉落，后果不堪設想。盾構調頭完成后的就位工作必須要經過測量準確定位，使盾構機中心線達到設計的垂直高度和水平位置。9.4關鍵圖片施工過程中的關鍵圖片及施工完成后的效果圖片如下圖9-2圖9-11。  圖9-2掉

19、頭前頂移支座的準備圖一                      圖9-3掉頭前頂移支座的準備圖二     圖9-4開始頂移圖一                  

20、60;               圖9-5開始頂移圖二 圖9-6頂移掉頭過程圖一                               

21、60;圖9-7頂移掉頭過程圖二 圖9-8頂移掉頭過程圖三                                 圖9-9頂移掉頭過程圖四   圖9-10盾構掉頭完成及就位圖一      &#

22、160;                    圖9-11盾構掉頭完成及就位圖二                           

23、60;    盾構過站施工技術1 前言1.1盾構過站施工技術概述在地鐵盾構施工中，盾構機往往掘進完成一個區(qū)間后會緊接著掘進下一個區(qū)間，但兩個區(qū)間常常是被一個車站或中間風井隔斷。在施工總體籌劃過程中常常會采用盾構過站的施工方法。這樣既減省了一次盾構地面轉場吊裝和拼裝工序，同時也節(jié)約了施工成本。1.2適用范圍盾構過站適用于土壓平衡圓筒護盾式盾構機的過站施工。2 盾構過站施工工藝2.1工藝流程圖盾構過站工藝流程見圖2-1施工準備 盾構機進洞的接收 盾構機本體過站 盾構機后續(xù)臺車過站 盾構機的組裝連接及調試 盾構

24、二次始發(fā)圖2-1  盾構過站工藝流程圖2.2盾構過站小車結構形式選擇確定2.2.1常見過站小車結構形式(1) 牽引式過站小車直頂式過站小車與盾構調頭用的直頂式基座結構形式一樣，都是用始發(fā)基座改裝而成的。只是由于過站小車一般行走的距離較遠，常常在始發(fā)基座底部用鋼板封底。(2) 輪式過站小車輪式過站小車一般是另外加工，它與直頂式過站小車的區(qū)別就是在基座底部裝有承重式滾動軸承。2.2.2過站小車結構形式選擇原則輪式過站小車行進過程中阻力較小，過站速度快。但需另外加工制作，加工周期長，同時也不經濟。這種結構形式只在工期緊、車站內行進路線長、能多次利用的情況下采用。牽引式過站小車行進的速度較慢

25、，但其只需在原來的始發(fā)基座基礎上略加改進，加工制作經濟方便，安全可靠，施工中較常采用。2.3盾構過站小車的加工制作2.3.1牽引式行進小車的加工制作直頂式過站小車是由始發(fā)基座改裝而成，具體結構形式在始發(fā)基座下面焊接一塊厚30mm的鋼板。焊縫間距100mm150mm，每一處焊縫長度150mm，始發(fā)基座每一側保證雙面焊。2.3.2輪式行進小車的加工制作輪式過站小車外形與盾構始發(fā)基座相似，基座整體鋼度要求高，且在底板上要安裝滾動軸承，加工周期長2.4盾構過站小車安裝 將過站小車固定在接收井底板預先鋪設的鋼板上，要求搬運小車內弧面上的兩根鋼軌與洞口圈基本平齊，便于盾構機進洞時能順利被推上過站

26、小車。3盾構過站3.1過站準備盾構機過站采用小車搬運方案。1、過站小車準備過站小車是由始發(fā)基座改裝而成，具體結構形式在始發(fā)基座下面焊接一塊厚30mm的鋼板。焊縫間距100mm150mm，每一處焊縫長度150mm，始發(fā)基座每一側保證雙面焊。2、過站期間其它設備的準備在改裝過站小車的同時，為便于過站小車的順利移動，需要在小車下部鋪設一層厚20mm的鋼板，鋼板兩側一定距離焊接一個用于固定牽引千斤頂的帶螺栓的小鋼板。為便于鋼板的移動，需在車站另一端安設一臺拉力為5t的卷揚機，在盾構機進洞之前進行車站內卷揚機的安裝固定工作。3、車站底板的準備工作平整場地及鋪設鋼板。在鋼板下鋪設30mm左右的細砂以利于鋼

27、板鋪設平整，鋼板長30m，鋼板的作用是為盾構機過站小車提供平整且有一定剛性和強度的滾動表面。準備一定數量的直徑為80mm，長度為500mm的鋼棒。4、盾構機進洞盾構機完全進洞后，開始以下四項工作，a、清理盾構機刀盤內和盾殼上的泥土b、準備安裝牽引和支撐主機的油缸c、開始盾構機主機和后配套設備的分離工作3.2盾構過站1、將盾構主機滑行于搬運小車內弧面的軌道上，其間隙可用墊片加以調整，并將盾構與小車固連成一體，在盾構機兩側一定高度等距離各焊接兩塊支座，安裝4臺200t的油壓千斤頂，用于盾構的頂升作業(yè)。千斤頂的安裝位置和方式見圖3-1：圖3-1    千斤頂安裝位置示意

28、圖2、開啟4臺200t的油壓千斤頂，頂起盾構機，然后在過站小車底板和地面鋼板之間放入滾軸，滾軸要擺放整齊，否則不但拖動力大，而且方向不容易控制，滾軸的間距在半米左右。然后收起千斤頂，使盾構機和過站小車落在滾軸上，滾軸滾動方向與盾構機方向相同。3、在搬運小車一側安裝2個行程為1500mm的20t油壓千斤頂（在靠車站站臺一側），利用設置在鋼板上的固定螺栓作為牽引點，開啟牽引千斤頂油缸，將小車移動到盾構機能順利通過車站的位置，拆除牽引千斤頂。4、在搬運小車前端安裝2個行程為1500mm的20T油壓千斤頂，利用小車前方設置在鋼板上的固定支座作為牽引點，開啟牽引千斤頂油缸，拖動過站小車前移，前移過程中，

29、操作人員要及時把后面的滾軸拿到盾構機前部，擺放在鋼板上。5、盾構機前移一定距離后，需要將底層鋼板移位：首先開動頂升千斤頂，把過站小車連同盾構機頂起到完全離開滾軸，然后用卷揚機把鋼板向前拖，到鋼板尾部與過站小車尾部基本在同一位置為止，收起頂升千斤頂，使盾構機連同過站小車落到滾軸上，開始下一循環(huán)的前移；直到盾構機抵達始發(fā)端頭為止，在拖動鋼板時要調整鋼板的方向。由于盾構機過站距離較長，為保證安全施工，擬采取多段次牽引，每次牽引距離約為20m。移動過程中盾構機偏離中心線是不可避免的，重要的是及時發(fā)現，隨時糾正。糾偏的方法有兩種，第一種是只用單邊的推進油缸在推進過程中糾偏，這種方法只適合少量的糾偏工作；

30、第二種方法是利用滾軸進行糾偏，這種方法效果明顯。通常兩種方法一起使用，具體方法是先用頂升油缸頂起過站小車，改變滾軸的方向，使每一根滾軸都正對著要糾正的方向，然后再收回頂升油缸，用單邊推進油缸緩緩推進，并隨時糾正方向，直到完成糾偏。6、當盾構機移動到端頭墻時，在過站小車靠邊墻一側安裝2個牽引千斤頂，將盾構機移動到始發(fā)位置。盾構過站如下圖3-2： 圖3-2 盾構過站示意圖7、車架過站前，將隧道內的車架軌道與車站內鋪設的過站軌道順接，后配套設備的軌道鋪設完成后，開始后配套設備的過站工作。將后一號車架前的雙梁的前端支撐在一管片車預先焊好的架子上，利用電瓶車直接牽引整個后配套系統(tǒng)向前移動至車站

31、的另一端就位。車架過站的斷面如圖3-3：圖3-3 車架過站斷面圖車架過站示意圖如圖3-4：圖3-4 車架過站示意圖 8、在盾構機移動到始發(fā)位置后，經過測量定位，確認盾構機位置正確后，將盾構機與過站小車分離，并將小車固定，拆除盾構機上的千斤頂，安設反力架等準備再次始發(fā)。9、盾構機的全面檢修和保養(yǎng)盾構機經過長距離掘進后，各部件會產生磨損、老化等現象。要確保盾構機在下一階段的推進中保持良好的性能和工作狀態(tài)，盾構機過站時需對盾構機作全面的檢修、保養(yǎng)，調試驗收后，方能開始進入下一階段的施工。結合科研項目的要求，對其全面檢查的內容主要有：刀具磨損變形量測，刀盤磨損量測，螺旋輸送機局部解體后的磨損

32、量測，盾尾密封系統(tǒng)的檢查和更換，以及其它部件的檢查與更換。4勞動力組織  盾構過站同樣需要多工種人員配合，通常分為后續(xù)組、施工組、電氣組、液壓組、機械組、綜合組等幾個小組。各組人員的主要職責分工大致如下：后續(xù)組：4-6人，負責盾構進洞后的盾尾補壓漿和隧道二次注漿相關工作施工組：8-10人，負責盾構過站的具體施作工作電氣組：1人，負責盾構機與盾構車架電氣線路的拆解和連接工作液壓組：2人，負責盾構機與盾構車架液壓管路的拆解和連接工作機械組：4人，負責盾構機與盾構車架機械連接部位的拆解和連接工作綜合組：1人,全面負責布置協調盾構過站相關工作5機械設備及材料配置5.1機械設備表機械設備配制表

33、如表5-1表5-1  機械設備配制表序號設備名稱規(guī)格型號數量備注1過站小車 1臺 2液壓千斤頂200t4臺 3機械式千斤頂50t2臺 4液壓千斤頂20t4臺 5卷揚機5噸2臺 6動滑輪 1組 7鏈拉葫蘆 若干 8電焊機   9氣割設備   10水泵2.5KW2臺  5.2材料表材料表如表5-2表5-2  材料表序號材料名稱規(guī)格型號數量備注1鋼板20mm厚150m2 2滾軸80mm直徑，500mm長50根 3鋼絲繩16150米車架過站拖拉用4工字鋼I22a50米 6質量控制要點6.1過站小車的安裝質量控制要點在安裝過站小車時，其上部接收盾構的鋼軌內弧面要與洞門圈基本平齊，便于盾構機進洞時能順利被推上過站小車。6.2盾構過站過程質量控制要點6.2.1盾構過站對車站結構的要求（1）車站底板至中板的凈空不得低于盾構過站需要最小凈空要求，并留有相應的空間余量。（2）過站時車站底板混凝土強度達到設計要求。（3）在車站另一端應設有固定卷揚機的預埋件。6