盾構(gòu)始發(fā)技術(shù)交底

1、技術(shù)交底記錄制表機(jī)關(guān)：天津市市政工程局批準(zhǔn)文號(hào)：質(zhì)監(jiān)字2001315號(hào)表 號(hào)： 通用管表001工程名稱天津地鐵1號(hào)線東延線第2合同段施工單位天津城建集團(tuán)有限公司分部分項(xiàng)工程名稱盾構(gòu)始發(fā)施工交底時(shí)間2015年 3月10日交底內(nèi)容：一、盾構(gòu)始發(fā)準(zhǔn)備 （1）盾構(gòu)始發(fā)供電盾構(gòu)機(jī)供電：一經(jīng)路站配設(shè)3臺(tái)10KV高壓電柜，分別直接供給三臺(tái)盾構(gòu)機(jī)用電，奧體中心站配設(shè)1臺(tái)10KV高壓電柜直接供給一臺(tái)盾構(gòu)機(jī)用電，供電電纜選用UGEFP-3×35+3×16-8.7/15kV電纜。從高壓配電室盾構(gòu)艙位饋出。10kV高壓電源通過盾構(gòu)機(jī)高壓進(jìn)線柜分入兩臺(tái)變壓器一次側(cè)，二次側(cè)400V輸出電源通過出線柜并

2、入盾構(gòu)機(jī)低壓配電控制柜，向盾構(gòu)機(jī)內(nèi)各個(gè)系統(tǒng)用電設(shè)備供電。低壓設(shè)施供電：一經(jīng)路站單獨(dú)配設(shè)4臺(tái)400KVA變壓器，奧體中心站配設(shè)2臺(tái)400KVA變壓器，供地面和隧道內(nèi)的其他配套設(shè)施用電以及辦公、生活用電，所有施工用電采用三相五線制供電系統(tǒng)。盾構(gòu)機(jī)始發(fā)部分的其他用電設(shè)備的安裝及措施與盾構(gòu)機(jī)正常掘進(jìn)后相同，其供電系統(tǒng)在盾構(gòu)施工臨時(shí)用電施工方案中有詳細(xì)說明，此處不作敘述。 （2）盾構(gòu)始發(fā)給水施工用水根據(jù)專項(xiàng)工作中提供的臨水引入口接入。綜合考慮到消防用水要求，以DN100主供水管進(jìn)入各施工場(chǎng)地，管路每100m設(shè)置一個(gè)閥門，供水管路埋深不小于1.45m。然后分兩路用DN50mm水管分別引到盾構(gòu)機(jī)上。另根據(jù)施

3、工要求，在施工用水壓力不足時(shí)，可在適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)增設(shè)增壓泵，以滿足施工要求。二、盾構(gòu)始發(fā)的工藝流程盾構(gòu)始發(fā)的工藝流程圖見下圖。盾構(gòu)始發(fā)工藝流程圖三、盾構(gòu)機(jī)位置確定首環(huán)負(fù)環(huán)拼裝完成后盾構(gòu)機(jī)位置：盾構(gòu)機(jī)距離洞門：1.5m；盾構(gòu)機(jī)距離中環(huán)梁：0.4m。四、盾構(gòu)組裝盾尾油脂的正確使用 （1）施工前的準(zhǔn)備工作材料準(zhǔn)備：足量手抹油脂（WR90油脂3桶）、70mm厚木板5m2、保護(hù)膜（1m寬塑料薄膜20m）、棉紗等；設(shè)備：龍門吊、手套、手抹工具3套以上、電鋸等；人員配置：油脂搬運(yùn)1人、手抹油脂4人。人員培訓(xùn)：學(xué)習(xí)技術(shù)交底、掌握手抹油脂施工的要點(diǎn)。 （2） 施工方法根據(jù)要求，進(jìn)行人工手抹油脂。 （3）總體施工思路手

4、抹油脂是利用人工手動(dòng)將“手抹油脂”涂抹到盾尾密封區(qū)指定位置內(nèi)，達(dá)到預(yù)定的目的。 （4）施工工藝流程手抹油脂時(shí)要嚴(yán)格按照?qǐng)D7-6手摸油脂工藝流程施工。圖7-6 手抹油脂工藝流程圖 （5） 施工參數(shù)在盾尾刷與盾尾之間從連接處向后5cm范圍內(nèi)涂抹手抹油脂，金屬絲刷與鋼片之間、200目金屬網(wǎng)兩側(cè)必須抹滿油脂。如圖7-7陰影部分：圖7-7手抹油脂縱斷面示意圖五、負(fù)環(huán)管片拼裝1、負(fù)環(huán)數(shù)量的確定根據(jù)施工圖紙量測(cè)結(jié)果，反力架距洞圈結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)距離為11.7m。確定負(fù)環(huán)拼裝數(shù)量共9環(huán)，均采用1.2m的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)管片拼裝，0環(huán)采用1.5m管片。負(fù)環(huán)長(zhǎng)度計(jì)算：L=1.2m×9+1.5-0.6=11.7m（-9環(huán)0

5、環(huán)）。0環(huán)進(jìn)入結(jié)構(gòu)洞圈600mm，符合設(shè)計(jì)要求0環(huán)管片應(yīng)進(jìn)入結(jié)構(gòu)洞圈400mm800mm。（施工時(shí)需根據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)體尺寸調(diào)整）在安裝完反力架與-9環(huán)管片間，填充100mm的沙袋。故：負(fù)環(huán)長(zhǎng)度L=1.2m×9+0.9m=11.7m 負(fù)環(huán)長(zhǎng)度+反力架（含沙袋）厚度 =11.7+0.8=12.5m（等于端頭井縱向長(zhǎng)度）2、負(fù)環(huán)拼裝要求1) 管片排列的大體布置2) 拼裝方式本次隧道負(fù)環(huán)管片拼裝采用通縫拼裝+錯(cuò)縫拼裝方式。（負(fù)環(huán)后3環(huán)錯(cuò)縫拼裝）3、準(zhǔn)備工作將拼裝用管片、管片扳子、盾尾油脂、編織袋、細(xì)砂、水泥、吊具、預(yù)制鐵件（4根H型鋼、鐵條、L形鐵板、槽鋼等，以下具體描述）、水平尺、盒尺、線錘方木

6、以及木楔、鋼絲繩等其他工器具準(zhǔn)備到位。4、拼裝順序1）將三道盾尾密封鋼刷內(nèi)嵌入足夠的盾尾油脂。用4塊固定鐵板將盾構(gòu)機(jī)外殼與基座焊接，每側(cè)兩塊，以防止負(fù)環(huán)管片的首環(huán)拼裝時(shí)因千斤頂動(dòng)作，造成盾構(gòu)機(jī)前移，影響將來洞門混凝土塊的吊出。 2）盾尾內(nèi)部焊接30mm厚鐵條總計(jì)4道，鐵條我們選用4*4角鐵，作為管片外徑與盾構(gòu)內(nèi)徑之間間隙填墊之用。取鐵條長(zhǎng)度1500mm，靠千斤頂油缸部位處與盾尾內(nèi)殼體焊接，焊接部位長(zhǎng)度700mm。后800mm不作焊接，保證鐵條拆除時(shí)的方便。鐵條焊接于兩油缸之間位置，方向與油缸平行。具體位置:6#與7#；9#與10#；12#與13 #；15#與16#；（8#與9#；13#與14#

7、之間可以選加）油缸之間，示意圖如下：3）因本次負(fù)環(huán)拼裝擬使用既有的1.2m管片，拼裝前檢查并清理螺栓孔、吊裝孔，保證各孔完好；檢查吊具、吊耳是否安全可靠。 4）負(fù)環(huán)第一環(huán)在盾尾居中拼裝，為B3標(biāo)準(zhǔn)塊。拼裝機(jī)放好B3塊后，須做好管片定位工作，用水平尺測(cè)水平度以保證其水平。固定B2塊時(shí)，利用縱向的螺栓孔插入鐵制連接板，焊接于盾尾處，防止其他管片拼裝時(shí)造成B2塊位移。5）B3塊定位后，依次按照B1，B2，L1，L2，F(xiàn)的順序拼裝成環(huán)，L1，L2 塊拼裝后，分別用兩塊L形鐵板對(duì)L1，L2塊固定，（因盾殼外徑6.34m，殼體厚度0.04m，管片厚度0.35m，管片外徑6.2m，可算出成環(huán)管片外弧面與盾殼

8、內(nèi)弧面存在0.03m間隙，故可確定L形鐵板尺寸）。當(dāng)F塊最后插入成環(huán)后，固定鐵板再予拆除。確保成環(huán)管片圓度。示意圖如下：6）管片成環(huán)以后，二次緊固所有連接螺栓，并拆除B2塊與盾尾焊接的連接板。用千斤頂油缸將成環(huán)管片向后推進(jìn)，推進(jìn)過程中注意保持成環(huán)管片的平面度。推出足夠的拼裝空間以后進(jìn)行負(fù)環(huán)第二環(huán)的拼裝。7）本次負(fù)環(huán)拼裝-9環(huán)-1環(huán)為通縫拼裝，故負(fù)環(huán)第二環(huán)拼裝時(shí)，B2塊定位位置和第一環(huán)B2位置一樣，拼裝方式同第一環(huán)。當(dāng)負(fù)環(huán)首環(huán)B2塊距離反力架約15cm（由于反力架變形，最小量10cm）時(shí)，停止推進(jìn)。吊線錘測(cè)量負(fù)環(huán)隧道的坡度，確保2縱坡。8）第一環(huán)負(fù)（-9環(huán)）環(huán)與反力架之間加設(shè)木方，千斤頂將管片定

9、向反力架，當(dāng)木方受力開始發(fā)生變形時(shí)，用事先裝好的沙袋，填充負(fù)環(huán)與反力架之間的15cm間隙量。動(dòng)作千斤頂油缸，將填充的沙袋壓緊擠實(shí)，壓實(shí)后間隙量約為10cm。此過程中，注意用吊錘量測(cè)縱坡度，同時(shí)注意千斤頂各油缸的伸長(zhǎng)量。沙袋填充物材料：篩過的細(xì)沙：水泥=1：1，注意每個(gè)沙袋只裝滿袋子的1/3即可。9）以上工作完成后，在反力架上選擇4個(gè)固定點(diǎn)，用4根H型鋼長(zhǎng)度方向上與成環(huán)管片外弧面靠緊，端頭與反力架焊接以起到固定負(fù)環(huán)之用。單根H型鋼長(zhǎng)度為700mm。10）當(dāng)洞門打開后，推進(jìn)盾構(gòu)機(jī)繼續(xù)拼裝以下負(fù)環(huán)，分別以上一環(huán)負(fù)環(huán)B3塊位置為基礎(chǔ)，拼裝下一環(huán)。11）每環(huán)負(fù)環(huán)拖出盾尾的過程中，需要用預(yù)先加工好的鐵楔子

10、（木楔）及時(shí)填充脫出盾尾的管片與盾構(gòu)托架之間70mm的間隙量。負(fù)環(huán)拼裝過程中，選擇合適位置，以鋼絲繩捆綁與槽鋼、圓管支撐相結(jié)合對(duì)負(fù)環(huán)及時(shí)支固。負(fù)環(huán)管片防下沉鐵楔子（木楔子）12) 在負(fù)環(huán)管片出盾尾后及時(shí)用鋼絲繩、5噸小葫蘆配合進(jìn)行單環(huán)加固，以保證在傳遞推力過程中管片不會(huì)浮動(dòng)。負(fù)環(huán)管片鋼絲繩拉緊5、始發(fā)推進(jìn)前，盾構(gòu)機(jī)殼體上標(biāo)記以下兩個(gè)位置：1) 刀盤可以旋轉(zhuǎn)的位置。2) 刀盤接觸土體的位置。6、管片姿態(tài)控制高程控制目標(biāo)：0-20mm 平面位置目標(biāo)：-20+20mm六、土倉(cāng)壓力控制始發(fā)掘進(jìn)時(shí)應(yīng)逐步建立土倉(cāng)壓力，控制地表沉降，由于盾構(gòu)穿越土質(zhì)主要為粉質(zhì)粘土，地下水位以下的土壓力采用飽和容重和總應(yīng)力抗

11、剪強(qiáng)度指標(biāo)計(jì)算。根據(jù)巖土工程勘察報(bào)告可查出：土的飽和容重w=20.6kN/m3；土的有效內(nèi)摩擦角=24.4°；隧道埋深（算至隧道中心）h=13.6m；土的靜止土壓力系數(shù)K0=0.5。1、土倉(cāng)壓力理論計(jì)算 土倉(cāng)壓力上限值為土的靜止土壓力P上=K0··h=143.17Kpa土倉(cāng)壓力下限值為土的主動(dòng)土壓力P下=·h·tan2（45°-/2）-2arctan（45°-/2）=116.8Kpa則：始發(fā)段土倉(cāng)壓力上限值P上為143.17Kpa；下限值P下為116.8Kpa。2、土倉(cāng)壓力實(shí)際設(shè)定值盾構(gòu)始發(fā)掘進(jìn)階段由于受到尾盾密封及洞門密封

12、等因素的限制，土倉(cāng)壓力實(shí)際設(shè)定值不宜過高。 加固區(qū)土倉(cāng)壓力設(shè)定始發(fā)端頭采用攪拌加固加旋噴包角的加固方式進(jìn)行加固，加固范圍為隧道結(jié)構(gòu)上下左右各3m，加固長(zhǎng)度為11m（沿隧道線路方向），此區(qū)域掘進(jìn)擬取土倉(cāng)壓力值100110Kpa。 出加固區(qū)的土倉(cāng)壓力設(shè)定盾構(gòu)出加固區(qū)，在保證尾盾密封及洞門密封圈安全的前提下，逐步提高土倉(cāng)壓力設(shè)定值至理論計(jì)算值，并隨時(shí)根據(jù)地面監(jiān)測(cè)情況進(jìn)行調(diào)整。 出加固區(qū)后的土倉(cāng)壓力設(shè)定根據(jù)地面監(jiān)測(cè)情況，結(jié)合土倉(cāng)壓力理論計(jì)算值，小范圍內(nèi)調(diào)整土倉(cāng)壓力設(shè)定值。七、盾構(gòu)機(jī)始發(fā)推進(jìn)參數(shù)的選擇1、刀盤刀尖碰壁的準(zhǔn)備工作 調(diào)整壓板，緩慢給土倉(cāng)加壓。 刀盤開始轉(zhuǎn)動(dòng)，最大不超過1.2轉(zhuǎn)/min開始推進(jìn)

13、，推進(jìn)速度控制在5mm/min以下，推力控制在100T/組以下，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)狀況逐步調(diào)整。2、加固土體區(qū)域內(nèi)掘進(jìn)參數(shù)盾構(gòu)處于加固區(qū)域時(shí)，正面的土質(zhì)較硬，為控制推進(jìn)軸線、保護(hù)刀盤，在這段區(qū)域施工時(shí)，平衡壓力設(shè)定值應(yīng)略低于理論值，加固區(qū)內(nèi)土壓力初定為100KPa，出加固段土壓力定為140KPa，推進(jìn)時(shí)，根據(jù)盾構(gòu)推力與及地面監(jiān)測(cè)情況等相關(guān)參數(shù)作微調(diào)。推進(jìn)速度不宜過快（10mm/min以內(nèi)為宜），須充分磨削出洞處加固土體，使加固區(qū)土體得到充分切削。3、始發(fā)正式掘進(jìn)模式 嚴(yán)格計(jì)算出土倉(cāng)壓力，按照水土分算計(jì)算，P切=P壓P系數(shù)（0.02MPa以上），上面已做出了精密的計(jì)算，具體的計(jì)算請(qǐng)參照上面計(jì)算過程。 嚴(yán)格

14、控制盾構(gòu)機(jī)的超挖和欠挖現(xiàn)象的產(chǎn)生。掘進(jìn)過程中必須嚴(yán)格控制掘削量，發(fā)現(xiàn)超挖和欠挖現(xiàn)象及時(shí)調(diào)整。掘進(jìn)過程中要時(shí)刻記錄出土速度和土倉(cāng)壓力，并對(duì)掘進(jìn)段地表進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)掘削發(fā)生驟變時(shí)，第一時(shí)間進(jìn)行分析，在查明原因后應(yīng)及時(shí)調(diào)整有關(guān)參數(shù)，確保開挖面穩(wěn)定。4、始發(fā)掘進(jìn)應(yīng)該注意的問題 為控制推進(jìn)軸線、保護(hù)刀盤，推進(jìn)速度不宜過快，使盾構(gòu)緩慢穩(wěn)步前進(jìn)，推進(jìn)速度控制在510mm/min。 一環(huán)掘進(jìn)過程中，掘進(jìn)速度值應(yīng)盡量保持衡定，減少波動(dòng)，以保證土倉(cāng)壓力穩(wěn)定和出土的暢通。 盾構(gòu)啟動(dòng)時(shí)，盾構(gòu)司機(jī)必需檢查千斤頂是否靠足，開始推進(jìn)和結(jié)束推進(jìn)之前速度不宜過快。每環(huán)掘進(jìn)開始時(shí)，應(yīng)逐步提高掘進(jìn)速度，防止啟動(dòng)速度過大。 推

15、進(jìn)速度的快慢必須滿足每環(huán)掘進(jìn)注漿量的要求，保證同步注漿系統(tǒng)始終處于良好工作狀態(tài)。 在調(diào)整掘進(jìn)速度的過程中，應(yīng)保持開挖面穩(wěn)定。 除特殊情況外，掘進(jìn)過程中嚴(yán)禁盾構(gòu)機(jī)后退。八、盾構(gòu)機(jī)始發(fā)掘進(jìn)注漿方案及主要技術(shù)參數(shù)盾構(gòu)始發(fā)前15環(huán)采用雙液漿，其余采用單液漿（即20環(huán)后）。盾構(gòu)在推進(jìn)34環(huán)后，盾尾已進(jìn)入洞門鋼環(huán)內(nèi)，此時(shí)進(jìn)行雙液注漿，填充03（4）環(huán)管片壁后空隙，注漿量約為24.329.3m3，注漿壓力控制在0.4MPa以下， 注漿量約為：1) 假設(shè)0環(huán)進(jìn)入洞圈600mm，則0+1環(huán):（1m3+2.5m3）*250%=8.75m32) +2環(huán)（及以后）單環(huán)注漿量：2.5m3*250%=6.3m3注漿壓力控

16、制在0.20.4MPa以內(nèi)，若在注雙液漿時(shí)壓力過高，先暫停一會(huì)，再繼續(xù)注。同時(shí)班長(zhǎng)派專人觀察洞圈處及盾尾管片處，避免漿液溢出。若洞圈有大面積漏水，或者噴漿，應(yīng)停止注漿。注漿類型為雙液漿：雙液漿配比（1m3）體積A液（1000L）B液（100L）水泥膨潤(rùn)土水水玻璃水1m3300 Kg200 Kg800 L70 L30 L在端頭加固區(qū)內(nèi)的二次注漿選用雙液漿（水泥漿+水玻璃），主要目的保障洞門的密封性。施工時(shí)控制好雙液漿注入的出口壓力及注漿位置距盾尾的距離，避免注漿位置過近對(duì)盾尾造成致命傷害，所以在雙液漿注入時(shí)的出口壓力應(yīng)該控制在0.2 MPa0.4 MPa范圍之內(nèi)。九、盾構(gòu)始發(fā)棄土運(yùn)輸方式工作面的

17、棄碴由螺旋輸送機(jī)從土倉(cāng)內(nèi)送入皮帶機(jī)，由皮帶機(jī)將碴土裝入運(yùn)土車中，由電瓶車將運(yùn)土車?yán)匠鐾量冢T式吊機(jī)將運(yùn)土車車斗提升到地面（土車車箱與車架為分離式），卸于集土坑，由渣土車運(yùn)到指定地點(diǎn)。電瓶車為1臺(tái)25T變頻式，土箱容量18m3，按每一循環(huán)掘進(jìn)1.5m，一次裝完拉走的方案，配3節(jié)運(yùn)土車。在始發(fā)井出土口上沿線路方向布置1臺(tái)60T龍門吊用于盾構(gòu)機(jī)的出渣，16T龍門吊用于管片吊裝等垂直運(yùn)輸作業(yè)。十、始發(fā)掘進(jìn)要點(diǎn)在進(jìn)行始發(fā)臺(tái)、反力架和首環(huán)負(fù)環(huán)管片的定位時(shí)，要嚴(yán)格控制始發(fā)臺(tái)、反力架和負(fù)環(huán)的安裝精度，確保盾構(gòu)始發(fā)姿態(tài)與設(shè)計(jì)線路基本重合。1) 第一環(huán)負(fù)環(huán)管片定位時(shí)，管片的后端面應(yīng)與線路中線垂直。負(fù)環(huán)管片軸線與線路的軸線重合，負(fù)環(huán)管片采用通縫拼裝方式。