盾構(gòu)施工技術(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明

./目錄第一章設(shè)計(jì)依據(jù)及原則11.1設(shè)計(jì)說明11.2設(shè)計(jì)依據(jù)21.3設(shè)計(jì)原則2第二章工程概況32.1工程概況32.2地質(zhì)概況32.3水文概況42.4結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概況42.5防水及防蝕設(shè)計(jì)概況4第三章盾構(gòu)掘進(jìn)總體部署53.1盾構(gòu)掘進(jìn)施工總體方案53.2施工總體安排5第四章盾構(gòu)機(jī)設(shè)計(jì)選型64.1盾構(gòu)機(jī)選型64.2工程特點(diǎn)及選型依據(jù)64.2.1各部功能描述74.2.2盾構(gòu)機(jī)輔助施工設(shè)備配置7第五章盾構(gòu)區(qū)間掘進(jìn)施工方案115.1.1掘進(jìn)工況115.1.2盾構(gòu)機(jī)下井吊裝、組裝及調(diào)試115.1.3盾構(gòu)始發(fā)155.1.4盾構(gòu)掘進(jìn)205.1.5泥水循環(huán)與處理系統(tǒng)的管理235.1.6管片背后空隙同步注漿及管片二次注漿填充315.1.7管片拼裝355.1.8盾構(gòu)到達(dá)385.1.9盾構(gòu)機(jī)解體405.1.10泥水盾構(gòu)下穿小橋施工425.1.11泥水盾構(gòu)在巖溶發(fā)育地區(qū)掘進(jìn)445.1.12泥水盾構(gòu)上軟下硬區(qū)域掘進(jìn)445.1.13盾構(gòu)帶壓開倉換刀作業(yè)455.2盾構(gòu)區(qū)間隧道防水及防腐蝕施工組織及方法說明565.2.1防水原則、防水重點(diǎn)、防水要求565.2.2防水構(gòu)造簡述565.2.3防水材料的技術(shù)性能565.2.4防水施工及主要技術(shù)措施575.2.5防腐蝕措施64第六章排水防洪方案656.1水害風(fēng)險(xiǎn)分析及排水防洪目的656.2排水防洪施工措施656.4應(yīng)急準(zhǔn)備666.5應(yīng)急響應(yīng)66第七章施工測量687.1.1地面控制測量687.1.2地下控制測量687.1.3盾構(gòu)區(qū)間施工測量697.1.4施工測量方式717.1.5控制測量成果的檢查與檢測717.1.6施工測量的組織和管理71.飛鵝嶺站～花都汽車城站盾構(gòu)區(qū)間盾構(gòu)掘進(jìn)施工方案第一章編制依據(jù)及原則1.1編制說明在認(rèn)真研究市軌道交通九號線[施工1標(biāo)]土建工程施工項(xiàng)目合同文件、飛鵝嶺站～花都汽車城站盾構(gòu)區(qū)間設(shè)計(jì)圖紙、詳勘、補(bǔ)勘資料和現(xiàn)場實(shí)際的基礎(chǔ)上,針對本工程的特點(diǎn),結(jié)合我部人員在城市地鐵工程中的施工經(jīng)驗(yàn),本著"組織合理,技術(shù)先進(jìn),經(jīng)濟(jì)可行,優(yōu)質(zhì)高效,簡明扼要,重點(diǎn)突出"的原則編制本標(biāo)段工程施工組織設(shè)計(jì)。其主要容由以下幾個(gè)主要部分組成：1工程概況工程概況是在承包合同的合同條件、技術(shù)規(guī)和施工設(shè)計(jì)圖紙的基礎(chǔ)上,結(jié)合施工現(xiàn)場調(diào)查情況,對于編制本部分相關(guān)的重要容進(jìn)行的綜述。2施工管理及資源配置針對承包合同所提出的安全、質(zhì)量、文明施工和工期要求,根據(jù)施工組織中所涉及到的施工方法,從施工現(xiàn)場管理、勞、材、機(jī)等諸方面進(jìn)行資源配置優(yōu)化,提出既符合本標(biāo)段工程特點(diǎn),又體現(xiàn)我部優(yōu)勢的配置方案。3施工組織及施工方法施工組織及施工方法是本部分的核心容。在編制過程中,依據(jù)合同文件和施工設(shè)計(jì)圖紙,結(jié)合工程特點(diǎn)和我部的施工能力對合同圍涉及的各單項(xiàng)技術(shù)按設(shè)計(jì)、施工要求進(jìn)行了細(xì)化；根據(jù)我公司的施工經(jīng)驗(yàn),從施工全局出發(fā),以"技術(shù)先進(jìn)、質(zhì)量可靠、經(jīng)濟(jì)合理、安全有效"為原則,策劃施工方案和工期計(jì)劃,確定相應(yīng)施工方法。4施工保證措施根據(jù)本標(biāo)段工程施工特點(diǎn),結(jié)合我部人員的施工管理經(jīng)驗(yàn),以安全、優(yōu)質(zhì)、按期、經(jīng)濟(jì)地完成本標(biāo)段工程施工為目標(biāo),提出了各項(xiàng)工程目標(biāo)和實(shí)現(xiàn)工程目標(biāo)所采取的施工技術(shù)、質(zhì)量、安全等保證措施。1.2編制依據(jù)1市軌道交通九號線[施工1標(biāo)]土建工程合同文件及有關(guān)問題澄清的函。2市軌道交通九號線[施工1標(biāo)]飛鵝嶺站～花都汽車城站盾構(gòu)區(qū)間施平縱斷面圖。3市軌道交通九號線[施工1標(biāo)]飛鵝嶺站～花都汽車城站盾構(gòu)區(qū)間隧道與車站接口設(shè)計(jì)圖。4飛鵝嶺車站、花都汽車城站、出入段明挖段及盾構(gòu)區(qū)間周邊建〔構(gòu)筑物及管線調(diào)查報(bào)告。5地下鐵道工程施工及驗(yàn)收規(guī)<GB50299－1999>2003版6盾構(gòu)法隧道施工與驗(yàn)收規(guī)<GB50446-2008>7地下防水工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)<GB50208-2011>8國家及地方政府頒布的有關(guān)法律、法規(guī)。1.3編制原則1以確保安全為前提,具有可操作性。2選擇合理施工方案,降低工程造價(jià)。3采用先進(jìn)、成熟、有效的施工方法。4積極推廣應(yīng)用新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備,保工期、保安全,優(yōu)質(zhì)高效地完成本標(biāo)段的施工任務(wù)。5采用ISO9002質(zhì)量認(rèn)證體系標(biāo)準(zhǔn),對施工過程進(jìn)行全方位質(zhì)量控制。6采用先進(jìn)科學(xué)的檢測手段,利用信息反饋指導(dǎo)施工。7嚴(yán)格執(zhí)行省、市有關(guān)文明工地的標(biāo)準(zhǔn),做好文明施工和環(huán)境保護(hù)。第二章工程概況市軌道交通九號線施工1標(biāo)土建工程飛鵝嶺站～花都汽車城站盾構(gòu)區(qū)間以飛鵝嶺站為起點(diǎn),沿風(fēng)神大道向東,經(jīng)過花港大道路口后下穿風(fēng)神橋、A007小河涌橋改建后箱涵、途中下穿兩個(gè)涵洞及A013小橋后在九譚路口到達(dá)區(qū)間的設(shè)計(jì)終點(diǎn)花都汽車城站。2.1工程概況飛鵝嶺站～花都汽車城站盾構(gòu)區(qū)間隧道雙延米4516.69m,區(qū)間起止里程Z<Y>DK0+771.800～Z<Y>DK3+029.800。線路沿雙向6車道的風(fēng)神大道向東前進(jìn),先后通過花港大道口、紅棉大道路口后,到達(dá)位于風(fēng)神大道上方的花都汽車城站。本區(qū)間線路基本沿直線前進(jìn),只有兩個(gè)曲線段,在靠近飛鵝嶺站附近曲線半徑R=5000m的左轉(zhuǎn)彎曲線長149m,在靠近花都汽車城站附近曲線半徑R=2000m的右轉(zhuǎn)彎曲線長211m。線路兩側(cè)多為2～5層建筑物,大多數(shù)為天然基礎(chǔ)。開發(fā)程度不高,對隧道有影響的建〔構(gòu)筑物主要有A003風(fēng)神橋、A007小橋改建后箱涵及A013小橋。飛鵝嶺站～花都汽車城站盾構(gòu)區(qū)間線路縱斷面為V形坡,最大坡度為5‰,線路埋深為12～13.5m,隧道頂覆土6～7.5m。本區(qū)間隧道埋深較淺,盾構(gòu)隧道主要穿越地層及隧道上部地層為<3-1>粉細(xì)砂層、<3-2>中粗砂層、<3-3>礫砂層、<4N-2>可塑沖洪積粘性土層、<4N-3>硬塑沖洪積粘性土層。隧道底部多為<5N-2>殘積粘性土<6>全風(fēng)化帶<7>強(qiáng)風(fēng)化帶,部分地段為<4N-2>可塑沖洪積粘性土層軟弱地層,需要進(jìn)行地面加固。線路圍揭示大量土洞和溶洞存在。區(qū)間設(shè)3個(gè)聯(lián)絡(luò)通道,3個(gè)聯(lián)絡(luò)通道均采用地面加固豎井開挖的方式施工。2.2地質(zhì)概況1地形、地貌花都區(qū)呈北高南低之勢,北部為丘陵地帶,南部為廣花盆地,形成東北向西南傾斜的地形。本區(qū)間位于廣花盆地邊緣,屬于河流沖洪積平原,地勢平坦寬廣。地面高程10～20m。2地層巖性區(qū)間圍上覆地層主要為人工填筑土〔Q4ml,全新統(tǒng)沖洪積〔Q3+4al+pl砂層、粉質(zhì)粘土、下伏基巖為泥盆系上統(tǒng)帽子峰組〔D3m,石炭系下統(tǒng)巖關(guān)階孟公坳組〔C1ym碎屑巖石強(qiáng)風(fēng)化帶、中風(fēng)化帶、微風(fēng)化帶。以石灰?guī)r為主,巖溶發(fā)育較多,地質(zhì)災(zāi)害以巖溶塌陷為主,局部為地面崩塌。局部土洞較發(fā)育,大部分呈無充填狀態(tài),雖然揭示數(shù)量不多,但是場地具備形成土洞的條件,需在施工中引起重視。2.3水文概況本區(qū)間位于廣花盆地,地下水主要有碎屑巖類型裂隙水及碳酸鹽類裂隙水。碎屑巖裂隙水主要含水層為石炭系、第三系巖層的強(qiáng)風(fēng)化帶和中風(fēng)化帶中,巖性主要為泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖、頁巖、炭質(zhì)頁巖、泥巖、粗砂巖等。本區(qū)間地下水對混凝土結(jié)構(gòu)無腐蝕性,對混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具微弱腐蝕性；地下水對鋼結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。穩(wěn)定水位埋深在0.95m～9.72m。2.4結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概況盾構(gòu)法隧道采用圓形隧道限界為φ5200,管片徑φ5400,管片厚300mm,線路最小曲線半徑R2000m,采用1.5m寬管片。管片拼裝采用直線環(huán)與楔形環(huán)組合的方式。區(qū)間共設(shè)3個(gè)聯(lián)通通道,均采用地面加固后豎井開挖。聯(lián)絡(luò)通道處管片采用鋼管片通縫拼裝,一個(gè)聯(lián)絡(luò)通道左右線共需4環(huán)鋼管片,區(qū)間共需要12環(huán)鋼管片。2.5防水及防蝕設(shè)計(jì)概況區(qū)間隧道防水等級為二級,每晝夜?jié)B水量不大于0.05L/m2,任意100m2每晝夜?jié)B水量不大于0.15L/m2。隧道貫通后,隧道頂部不允許出現(xiàn)滴水。其余部分僅允許結(jié)構(gòu)表面偶見濕漬,隧道表面潮濕面積≤2/1000總表面積,任意100m2表面積上的濕漬不超過3處,單個(gè)濕漬的最大面積≤0.2m2。管片在密封墊溝槽設(shè)置框形彈性三元乙丙橡膠密封墊,通過被壓縮實(shí)現(xiàn)防水。混凝土的抗侵蝕洗漱不得低于0.8,控制水灰比和水泥用量,管片結(jié)構(gòu)不需做特殊處理,外露鐵件需進(jìn)行防腐蝕處理。第三章盾構(gòu)掘進(jìn)總體部署3.1盾構(gòu)掘進(jìn)施工總體方案飛鵝嶺站～花都汽車城站區(qū)間左右線采用兩臺泥水盾構(gòu)相隔一個(gè)月始發(fā),由飛鵝嶺站東端始發(fā),花都汽車城站西端頭吊出,到達(dá)花都汽車城站后吊出。區(qū)間施工工序示意圖圖3.1-13.2施工總體安排本區(qū)間盾構(gòu)隧道右線長度2258m,左線長度為2258.69m,長鏈0.69m雙線共計(jì)4516.69m,盾構(gòu)區(qū)間附屬工程主要為3個(gè)聯(lián)絡(luò)通道〔其中1#、3#聯(lián)絡(luò)通道不設(shè)廢水泵房,2#聯(lián)絡(luò)通道與廢水泵房合建、盾構(gòu)始發(fā)和到達(dá)端頭加固施工以及四個(gè)洞門的施工。飛鵝嶺～花都汽車城站區(qū)間盾構(gòu)掘進(jìn)始發(fā)前完成舊橋的拆除重建、溶土洞處理、建筑物保護(hù)、軟弱地層處理、端頭加固和聯(lián)絡(luò)通道地面加固工作,盾構(gòu)機(jī)負(fù)環(huán)拆除后進(jìn)行始發(fā)洞門施工,盾構(gòu)機(jī)過聯(lián)絡(luò)通道加固區(qū)后進(jìn)行聯(lián)絡(luò)通道及泵房施工,盾構(gòu)機(jī)吊出后進(jìn)行到達(dá)端洞門施工,同時(shí)進(jìn)行隧道清理工作和預(yù)留洞口施工。盾構(gòu)區(qū)間擬采用2臺泥水盾構(gòu)機(jī)施工,第一臺盾構(gòu)機(jī)于20XX5月1日始發(fā),第二臺盾構(gòu)機(jī)20XX6月1日由始發(fā)。兩臺盾構(gòu)機(jī)都由飛鵝嶺站始發(fā),到達(dá)花都汽車城吊出完成區(qū)間施工,區(qū)間掘進(jìn)完工日期為20XX4月17日。第四章盾構(gòu)機(jī)設(shè)計(jì)選型4.1盾構(gòu)機(jī)選型本區(qū)間盾構(gòu)工程施工條件：盾構(gòu)隧道長度：左線2258m,右線2258.69m；隧道覆土厚度最小約4,最大約10m；平面最小曲線半徑為2000m；最大坡度為5‰,；隧道凈空：φ5400mm,管片外徑φ6000mm,管片環(huán)寬為1.5m；計(jì)劃進(jìn)度：左、右線平均月進(jìn)度約180m。經(jīng)認(rèn)真研究合同文件及地質(zhì)資料,采用2臺泥水加壓平衡式盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行本區(qū)間隧道施工,具備保壓系統(tǒng)裝置、人閘氣壓裝置,滿足盾構(gòu)機(jī)在各種地層下進(jìn)行開艙作業(yè)的要求。4.2工程特點(diǎn)及選型依據(jù)市軌道交通九號線施工1標(biāo)飛鵝嶺站～花都汽車城站盾構(gòu)區(qū)間隧道均為兩條圓形隧道,徑φ5.4m,左線長度2258.69米,右線長度2258米,盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)的選型與所穿越的地層及周邊環(huán)境、線路走向、曲線等關(guān)系很大,選型合適與否直接關(guān)系工程的成敗。1工程特點(diǎn)和施工條件〔1盾構(gòu)穿越地層、線路及周邊環(huán)境的特點(diǎn)詳見"工程概況"〔2地層變形要求地表變形量不大于10mm/-30mm。隧道推進(jìn)軸線與設(shè)計(jì)軸線偏差不大于50mm。2選型依據(jù)和設(shè)計(jì)特點(diǎn)根據(jù)以上地質(zhì)條件結(jié)合工期要求,用于本區(qū)段施工的盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī),必須具有穩(wěn)定開挖面、平衡泥水壓力、平穩(wěn)穿越軟硬變化較大的地層,最大限度減少地表沉陷的功能,必須具有較強(qiáng)的糾偏抗扭與彎道施工的能力,必須具有較好的經(jīng)濟(jì)性和較長的使用壽命,必須確保各項(xiàng)作業(yè)的安全性和可靠性。結(jié)合目前、、和地鐵一號線盾構(gòu)區(qū)間施工資料,選用帶面板式刀盤的泥水平衡式〔EPB盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī),是目前在軟土地層中,進(jìn)行隧道掘進(jìn)施工的一種較好機(jī)型,可以較好的控制地表的變形。綜上所述,經(jīng)過分析比較,并結(jié)合國使用的經(jīng)驗(yàn),本標(biāo)段選用德國海瑞克φ6280mm鉸接型泥水平衡盾構(gòu)機(jī)。4.2.1各部功能描述1盾體盾體鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠承受預(yù)測的水壓和土壓〔較差情況預(yù)測為6bar。盾體為分塊設(shè)計(jì)。盾體采用螺栓連接,所有的法蘭盤都進(jìn)行了機(jī)加工以保證精度：分隔艙板將盾體分隔為兩個(gè)艙室；前艙－即開挖艙,包含刀盤于其中,并充滿了流體；該流體通過后艙－即氣泡調(diào)壓艙的"氣墊"提供給開挖面和后艙保持"壓力平衡"。兩個(gè)艙室間的通道為隔板上防水門。而盾構(gòu)機(jī)部到壓力艙室的通道為氣閘,包括人閘和緊急氣閘。工作人員通過這些通道就可以對刀盤進(jìn)行維護(hù)作業(yè)。在艙板的后部有如下裝置：〔1一個(gè)氣閘〔2安裝主驅(qū)動的機(jī)加工法蘭盤〔3推進(jìn)油缸前部固定裝置〔4泥漿管接頭〔5沖刷噴嘴 〔6水、壓縮空氣、電氣設(shè)備等連接管線〔7連接到刀盤區(qū)域的排水系統(tǒng)的接頭〔8應(yīng)急電源接頭〔9海瑞克公司關(guān)于減少堆積和結(jié)塊的理念：〔10集成沖刷噴嘴的定子和轉(zhuǎn)子〔11工作艙壁上和攪拌器上的沖刷噴嘴〔1290°角圓形漸變〔有利于物料流動〔13刀盤主驅(qū)動是用機(jī)械的方式通過法蘭盤與壓力艙板連接的。扭矩通過驅(qū)動單元的扭矩箱直接傳遞到盾體上。2刀盤刀盤設(shè)計(jì)成盤形結(jié)構(gòu)且?guī)в泻軐掗煹倪M(jìn)料口。8根輻臂支撐的厚壁法蘭連接主驅(qū)動裝置,并作為前盾的連接基座。8根幅臂由厚壁管制成。刀具形式：〔1軟土刀具〔齒刀：64把〔2雙刃滾刀：14把〔3雙刃中心滾刀：6把〔4邊緣刮刀：16把3刀盤驅(qū)動系統(tǒng)刀盤驅(qū)動系統(tǒng)用以驅(qū)動刀盤旋轉(zhuǎn),對土體進(jìn)行擠壓和切削。主要由大軸承、大齒圈、密封圈、減速器及馬達(dá)等組成。刀盤用高強(qiáng)度螺栓與大齒圈連接,大齒圈即為大軸承的回轉(zhuǎn)環(huán),馬達(dá)帶動減速器輸出軸上的小齒輪,小齒輪與大齒圈嚙合,從而驅(qū)動刀盤旋轉(zhuǎn)。大軸承既承受刀盤的自重,又承受盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)的推進(jìn)力,是盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)的主要組成部件。為了獲得最大的主軸承壽命,設(shè)置有密封裝置,由加壓潤滑油系統(tǒng)來潤滑。盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)在開挖軟弱圍巖時(shí),采用高扭矩,低轉(zhuǎn)速的工況；當(dāng)盾構(gòu)切削硬巖時(shí),增大流量,采用低扭矩、高轉(zhuǎn)速的工況。4鉸接裝置為了使盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)適應(yīng)曲線段的推進(jìn),能夠靈活轉(zhuǎn)向,把盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)設(shè)計(jì)成鉸接式,從而易于轉(zhuǎn)彎,減小曲線超挖量；并能減少頂進(jìn)管片的偏壓,提高隧道施工質(zhì)量,也易于對掘進(jìn)方向隨時(shí)進(jìn)行修正。鉸接裝置使盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)分成前后兩段,兩段之間通過鉸接千斤頂操作,可使盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)前后兩段繞鉸接中心沿圓弧面上下、左右回轉(zhuǎn),滿足盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)順利轉(zhuǎn)彎和坡度的要求,使盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)轉(zhuǎn)彎方便,減少曲線超挖量及對土體的擾動。盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)鉸接處設(shè)有機(jī)械限位,以保證盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)推進(jìn)時(shí)前后節(jié)絕對不會脫開,并保證達(dá)到設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)角位移要求。鉸接裝置設(shè)外兩道密封,以防泥水進(jìn)入。5人行閘門氣壓倉在盾構(gòu)掘進(jìn)封隔板處設(shè)有一道人行閘門,閘門處有一氣壓倉。當(dāng)在泥水平衡工況下施工需要進(jìn)入泥土密封倉排除障礙或調(diào)換切削刀具時(shí),先將泥泥水倉充以壓縮空氣,用以疏干并支護(hù)開挖面土體,然后人員再通過氣壓倉的加、減壓過渡而出入泥泥水倉。6推進(jìn)系統(tǒng)盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)是通過沿中盾周邊布置的盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)千斤頂支撐在已安裝好的管片襯砌上所產(chǎn)生的反作用力而前進(jìn)的。為了不使千斤頂端部承受管片的集中荷載,造成偏心荷重,支座設(shè)計(jì)成鉸接式,并設(shè)置支板均勻地將力傳遞到管片的環(huán)面上。把盾構(gòu)掘進(jìn)千斤頂分成若干扇區(qū),每個(gè)扇區(qū)由一只電磁比例減壓閥控制,用來調(diào)節(jié)各組扇區(qū)千斤頂?shù)墓ぷ鲏毫?從而糾正或控制盾構(gòu)推進(jìn)的方向,使符合設(shè)計(jì)軸線的要求。7盾尾密封盾尾密封用以防止地層中的泥土、泥水、地下水和襯砌外圍注漿材料從盾尾間隙中漏入盾構(gòu)。由三道鋼絲刷和一道彈簧鋼板組成。在每兩道密封之間注入密封材料、油脂等,作為防高壓水措施,以提高密封效果,并可減少鋼絲刷密封件與隧道管片外表面之間的磨擦,延長密封件的壽命。8背襯充填與注漿系統(tǒng)采用盾構(gòu)法施工的隧道,是沿著盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)的外殼進(jìn)行開挖的,而作為襯砌的管片則是在盾尾部組裝起來的,所以當(dāng)盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)推進(jìn)時(shí),圍巖與管片間由于盾尾的抽脫及超挖等原因就形成了空隙,這一空隙如不加處理地?cái)R置,不可避免上面的圍巖要向下沉降,其結(jié)果是發(fā)生波及地表的沉陷,嚴(yán)重的會危及地表建筑物的安全,因此,及時(shí)地進(jìn)行背襯充填與注漿可以起到壓實(shí)松動的圍巖,以防地表沉陷,提高隧道止水性,防止管片漏水,將管片與圍巖一體化,確保管片襯砌的穩(wěn)定。9管片拼裝機(jī)構(gòu)拼裝機(jī)的功能是安全且迅速地把管片組裝成設(shè)計(jì)形式,它具有伸縮臂、夾具前后移動以及臂回轉(zhuǎn)的功能。拼裝機(jī)回轉(zhuǎn)由馬達(dá)驅(qū)動；管片的軸向平移和封頂塊的軸向移動,由平移千斤頂操作夾持器來完成；管片的提升由液壓油缸操縱。這些液壓缸和馬達(dá)由一個(gè)獨(dú)立的液壓泵站供油,簡化了管線布置,避免管線的機(jī)械運(yùn)動。10泥水循環(huán)泥水平衡盾構(gòu)機(jī)技術(shù)是基于流體支撐和泥漿泵系統(tǒng)。膨潤土泥漿系統(tǒng)把切削下來的渣土從開挖艙運(yùn)輸?shù)降孛嫔系姆蛛x設(shè)備〔通過泥漿管路。在分離廠,固體物料被從膨潤土泥漿里分離出來。回收的膨潤土漿泥漿經(jīng)過循環(huán)管路被泵回到開挖艙和氣壓調(diào)節(jié)艙。在緊急狀況下,使用安裝在控制室的緊急停止開關(guān)可以關(guān)閉泥水回路?！?TBM上的流量測量裝置流量測量裝置安裝在后配套上的進(jìn)漿泥和排漿管,隨時(shí)監(jiān)測膨潤土泥漿流量。流量監(jiān)測裝置的最大量程為850m3/h,泥漿循環(huán)工作需求能力為500~600m3/h?！?液位監(jiān)視利用液位監(jiān)視器氣壓倉液位。變化可較直觀地了解氣壓調(diào)節(jié)倉工作情況,有助于環(huán)流的調(diào)節(jié)。在氣壓調(diào)節(jié)艙有〔最低液位限制開關(guān)和最高液位限制開關(guān)兩個(gè)液位限制開關(guān),對泥漿循環(huán)自動調(diào)節(jié),起到保護(hù)開挖艙支撐面穩(wěn)定的功能。最低液位控制點(diǎn)位于隔離艙板開口的上方。最高液位控制點(diǎn)在通道門邊的下方。當(dāng)液位低于最低液位控制點(diǎn),排漿管球閥及排漿泵自動關(guān)閉：當(dāng)液位高于最高液位控制點(diǎn),進(jìn)漿管球閥及進(jìn)漿泵自動關(guān)閉?！?支撐壓力監(jiān)控支撐壓力傳感器是專門為泥漿工作條件開發(fā)的,用來測量氣壓調(diào)節(jié)艙的壓力和開挖艙的壓力。掘進(jìn)機(jī)操作司機(jī)獲取盾構(gòu)機(jī)前面的支撐壓力,通過這些信息來監(jiān)測支撐壓力從而控制工作面的穩(wěn)定。〔4碎石機(jī)在氣墊調(diào)節(jié)倉底部安裝有顎式碎石機(jī),由兩個(gè)油缸運(yùn)轉(zhuǎn)。碎石機(jī)動作有三組：擺動、自動、手動,最大碎石粒徑為450mm。第五章盾構(gòu)區(qū)間掘進(jìn)施工方案5.1.1掘進(jìn)工況本區(qū)間地形呈北高南低之勢,北部為丘陵地帶,南部為廣花盆地,形成東北向西南傾斜的地形。本區(qū)間位于廣花盆地邊緣,屬于河流沖洪積平原,地勢平坦寬廣。隧道線路穿越的地層為粉細(xì)砂層、中粗砂層、沖積——洪積粉質(zhì)土層等軟弱地層。地層含水較豐富,選用泥水盾構(gòu)機(jī)能夠很好的控制地面的沉降,保證周邊建筑物的安全。5.1.2盾構(gòu)機(jī)下井吊裝、組裝及調(diào)試1盾構(gòu)機(jī)下井吊裝方案〔1將盾構(gòu)機(jī)各部件運(yùn)至始發(fā)井口的組裝場地,用吊車將分解后的盾構(gòu)部件吊入始發(fā)井,進(jìn)行組裝及調(diào)試。為此擬計(jì)劃租用260噸吊車,80噸吊車各一臺。其中,80噸吊車將配合260噸吊車完成盾構(gòu)機(jī)的中盾、前盾、刀盤的空中轉(zhuǎn)體,然后由260噸吊車單獨(dú)將前盾、中盾、刀盤放入井中,完成組裝任務(wù)。盾構(gòu)機(jī)的其它部分以及后配套設(shè)備將由260噸吊車獨(dú)立吊入井中,完成吊裝任務(wù)?！?"盾構(gòu)機(jī)吊裝流程圖"。〔3盾構(gòu)機(jī)下井?dāng)M采用的索具是6根直徑56mm,長度8.5m,抗拉強(qiáng)度是1670Mpa,其最小破斷拉力是1540KN〔鋼絲繩型號6×37fc；4根直徑是32mm,長度17.5m<對折使用>,抗拉強(qiáng)度是1670Mpa,其最小破斷拉力是504KN〔鋼絲繩型號6×37fc；卸扣全部采用6件50噸美制弓形卸甲。吊入盾尾并與中盾聯(lián)接吊入盾尾并與中盾聯(lián)接吊入刀盤并與前盾聯(lián)接安裝泥漿輸送系統(tǒng)液壓、電氣系統(tǒng)安裝、調(diào)試吊入管片拼裝機(jī)并與中盾進(jìn)行組裝吊入車架、聯(lián)接橋依次吊入前盾、中盾組裝前盾、中盾吊入電瓶車、管片車,向后推入車站安裝聯(lián)接橋、車架部件〔4注意事項(xiàng)：①兩臺吊車的配合要默契,動作要平穩(wěn),嚴(yán)禁速度過快,信號工要積極配合,要及時(shí)準(zhǔn)確的發(fā)出信號。②盾構(gòu)機(jī)的起吊、組裝工作由專人指揮,統(tǒng)一行動。③為了保證盾構(gòu)機(jī)的初始定位狀態(tài)準(zhǔn)確,要求在安裝起吊點(diǎn)時(shí)定位要準(zhǔn)確,否則將給后邊的調(diào)整工作帶來一定的麻煩。④吊裝過程中所吊部件不可出現(xiàn)大的晃動,如果出現(xiàn)要迅速消除。2盾構(gòu)機(jī)組裝方案〔1盾構(gòu)機(jī)盾體的各部件組裝①前盾與中盾的連接②管片拼裝機(jī)與中盾的連接③盾尾與中盾的連接④刀盤與前盾的連接⑤泥漿循環(huán)系統(tǒng)與前盾的連接⑥完成盾構(gòu)機(jī)主體的組裝〔2盾構(gòu)機(jī)后配套車架的組裝連接詳見"盾構(gòu)機(jī)后配套車架組裝連接流程圖"。第1號后配套車架第2號后配套車架第3號后配套車架第4號后配套車架第3號與第4號后配套車架連接第2號與第3號后配套車架連接第1號與第2號后配套車架連接完成后配套車架連接完成后配套車架連接〔3盾構(gòu)機(jī)的全部組裝連接詳見"盾構(gòu)機(jī)全部組裝連接流程圖"。連接橋連接橋連接橋與后配套車架連接第4號與第5號后配套車架連接后配套車架盾構(gòu)機(jī)主體盾構(gòu)機(jī)與連接橋連接管片輸送機(jī)完成所有盾構(gòu)機(jī)的連接〔4盾構(gòu)機(jī)的液壓管線連接①第2號車架與第1號車架的液壓管線連接②第1號車架與連接橋的液壓管線連接③連接橋與盾體的液壓管線連接④盾構(gòu)機(jī)的電氣線路連接。3盾構(gòu)機(jī)拆卸方案〔1拆卸順序盾體全部進(jìn)入接收井→刀盤→前盾→中盾→盾尾→管片拼裝機(jī)→橋架→車架1→車架2→車架3→車架4。〔2盾構(gòu)組裝及拆卸的安全保證措施①嚴(yán)格遵守起重作業(yè)安全操作規(guī)程；②每班作業(yè)前實(shí)行技術(shù)和安全交底,指定專職安全員負(fù)責(zé)日常工作；③盾構(gòu)大件的裝卸車90°翻轉(zhuǎn)由專人指揮,統(tǒng)一行動；④施工前向所有作業(yè)人員進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底,明確整個(gè)作業(yè)過程及各人職責(zé)；⑤遵守起重作業(yè)安全操作規(guī)程及項(xiàng)目經(jīng)理部制定的安全操作規(guī)定；⑥現(xiàn)場設(shè)專職安全監(jiān)督人員,負(fù)責(zé)檢查安全工作的落實(shí)與改進(jìn)；⑦盾構(gòu)機(jī)的分解、運(yùn)輸、起吊、拆卸及過站等項(xiàng)工作由專人指揮,統(tǒng)一行動；⑧卷揚(yáng)機(jī)牽引作業(yè)時(shí),車架前方嚴(yán)禁站人,以防溜車,在車架尾端加裝駐車器；⑨頂升移位作業(yè)時(shí),所有千斤頂統(tǒng)一編號,并由專人負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)指揮,現(xiàn)場設(shè)有應(yīng)急千斤頂,以備特殊情況下使用。4盾構(gòu)機(jī)調(diào)試方案所有的調(diào)試與驗(yàn)收包含了以下各個(gè)系統(tǒng)：〔1推進(jìn)系統(tǒng)〔2刀盤驅(qū)動系統(tǒng)〔3管片拼裝機(jī)系統(tǒng)〔4同步注漿系統(tǒng)〔5集中潤滑系統(tǒng)〔6盾尾密封潤滑系統(tǒng)〔7供水系統(tǒng)〔8壓縮空氣系統(tǒng)〔9管片吊機(jī)系統(tǒng)〔10泥水循環(huán)系統(tǒng)〔11通風(fēng)系統(tǒng)〔12供電系統(tǒng)〔13通訊系統(tǒng)〔14導(dǎo)向系統(tǒng)5分離機(jī)組裝、及調(diào)試〔1泥漿處理設(shè)備的組裝本標(biāo)段泥水壓力平衡盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)時(shí),采用直徑為300mm的送漿管和排漿管來進(jìn)行掘進(jìn)中的泥水循環(huán)。因此,在掘進(jìn)前必須對泥水處理設(shè)備進(jìn)行較好的組裝,以防在掘進(jìn)時(shí)發(fā)生泥漿處理設(shè)備的滲漏甚至爆裂?！?泥漿處理設(shè)備的調(diào)試在盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)前,必須對泥漿處理設(shè)備進(jìn)行調(diào)試,根據(jù)始發(fā)端頭的地質(zhì)情況來對泥漿的比重和密封倉的氣體壓力進(jìn)行調(diào)整。泥漿處理設(shè)備的調(diào)試,有利于盾構(gòu)的始發(fā),使盾構(gòu)進(jìn)入正常掘進(jìn)狀態(tài)的時(shí)間減少。5.1.3盾構(gòu)始發(fā)盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)始發(fā)是盾構(gòu)施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一,始發(fā)流程如下圖所示：安裝盾構(gòu)始發(fā)基座安裝盾構(gòu)始發(fā)基座始發(fā)端隧道地層加固盾構(gòu)機(jī)組裝、調(diào)試安裝密封圈、調(diào)試后續(xù)設(shè)備組裝負(fù)管片、盾構(gòu)機(jī)調(diào)試運(yùn)轉(zhuǎn)盾構(gòu)機(jī)貫入作業(yè)面盾尾通過始發(fā)井,管片后部注漿安裝盾構(gòu)反力架1盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)始發(fā)的準(zhǔn)備工作〔1探孔施工在盾構(gòu)機(jī)到達(dá)前,鑿除洞門前,從接受井對圍繞盾構(gòu)環(huán)對加固體進(jìn)行探孔探測,探孔的布置一般結(jié)合地面加固時(shí)的抽芯來布置。探孔用水平地質(zhì)鉆機(jī)搭設(shè)支架平臺施作,探孔時(shí)應(yīng)結(jié)合端頭加固的抽芯情況來做?！?水平注漿施工通過探孔對加固體進(jìn)行檢測,如發(fā)現(xiàn)探孔中有大量水噴涌,及時(shí)采取雙液漿注漿封堵,并進(jìn)一步檢查加固體的加固效果,采取其他輔助措施進(jìn)行降水施工。①孔口埋管及鉆孔施工壓漿孔鉆孔前,先在孔口位置預(yù)埋止水裝置管,孔口埋管質(zhì)量的好壞和鉆孔的施工質(zhì)量,對注漿能否成功起著關(guān)鍵的作用。孔口管采用φ89無縫鋼管預(yù)埋,長1.0m,鉆孔機(jī)械采用電動空心鉆,孔口連接法蘭,便于安裝止水閥,壓漿鉆孔時(shí)一旦有水涌出便于封水。壓漿鉆孔孔徑為65mm,鉆孔時(shí)鉆桿從預(yù)埋鋼管中鉆入,嚴(yán)格控制鉆孔位置和角度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。②加固圍及鉆孔注漿原則加固圍：涌水探孔位置的四周加設(shè)四個(gè)鉆孔,間隔50cm。鉆孔注漿原則：按設(shè)計(jì)鉆孔順序進(jìn)行鉆注,不能打孔太深,遇水即注,鉆一個(gè)孔注一個(gè)孔,每孔按照要求反復(fù)鉆注,每次鉆注不得超過1m,并且嚴(yán)格控制注漿壓力,嚴(yán)格掌握注漿參數(shù)并及時(shí)調(diào)整。③選擇雙液注漿A水泥漿濃度：水灰比1：1,即15袋水泥攪拌成1m3漿液,用水750升；水玻璃波美度：30—40Be,C：S：1：1,實(shí)際注漿過程中根據(jù)進(jìn)漿量變化及壓力的變化可適當(dāng)調(diào)濃或調(diào)稀一級,以確保施工質(zhì)量,施工過程中做好施工記錄。B注漿壓力：注漿終壓設(shè)計(jì)值根據(jù)地面隆起情況取3～5MPa,注漿時(shí)要格控制注漿壓力,防止地面隆起破壞地表結(jié)構(gòu)。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況,可適當(dāng)調(diào)整注漿壓力。C漿液擴(kuò)散半徑：R=3～5m。D注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：按設(shè)計(jì)達(dá)到注漿壓力,在注漿設(shè)計(jì)終壓下,持續(xù)30分鐘,并且進(jìn)漿量明顯減少。多孔檢查均不出水即可。E封閉死角注漿：在檢查探孔不出水后,在洞門底部緊貼地連墻按45°方向進(jìn)行死角探水封閉注漿。④鉆孔注漿設(shè)備和布置A鉆孔注漿設(shè)備鉆機(jī)選用KQJ-100型電動潛孔鉆和YT90潛孔鉆各1臺。注漿采用27GZ60/120型注漿泵2臺〔25Mpa,注漿量0.48m3/min。B砂漿攪拌機(jī)2臺。⑤注漿站的布置漿液攪拌罐布置于地表適當(dāng)位置,攪拌好的漿液用管路輸送到作業(yè)場所。注漿泵布置于洞口作業(yè)面附近,以便于操作及觀察注漿壓力作業(yè)面情況。⑥雙液注漿工程質(zhì)量的保證措施A鉆孔a布孔：嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)圖布孔并進(jìn)行復(fù)核。b鉆機(jī)定位：定位準(zhǔn)確,鉆頭點(diǎn)位誤差≤20mm。鉆桿垂直度誤差≤1度。c鉆孔：密切觀察鉆進(jìn)尺度及溢水出水情況,出現(xiàn)涌水時(shí),立即停鉆,先行雙液注漿止水,再分析原因。確認(rèn)止水效果后,方可繼續(xù)鉆孔。B配料計(jì)量工具必須經(jīng)過檢驗(yàn)合格按照設(shè)計(jì)配方配料。C雙液注漿按照設(shè)計(jì)的雙液注漿程序施工。進(jìn)漿量必須準(zhǔn)確,嚴(yán)格控制雙液注漿壓力,雙液注漿方向并由專人操作,當(dāng)壓力突然上升或從孔壁、地面溢漿以及跑漿時(shí),立即停止雙液注漿。應(yīng)采取措施解決并確保雙液注漿量。D雙液注漿完畢后,應(yīng)采取措施保證不溢漿。不跑漿。E由專人負(fù)責(zé)每道工序的操作記錄?！?始發(fā)反力架、臨時(shí)環(huán)形鋼管片以及始發(fā)基座的安裝-4〔4盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)的組裝、調(diào)試說明：①盾構(gòu)出洞后支撐包括反力架和負(fù)環(huán)管片,反力架由箱型鋼梁和鋼管斜撐組成,負(fù)環(huán)管片由七環(huán)鋼筋砼開口通縫拼接。②反力架與始發(fā)井結(jié)構(gòu)底板上的預(yù)埋件焊接。③反力架通過鋼墊塊調(diào)節(jié)工字鋼至結(jié)構(gòu)側(cè)墻間距離,以便于負(fù)環(huán)管片安裝和拆除?！?洞門止水裝置的安裝由于不破除車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)連續(xù)墻,為保證盾構(gòu)刀盤不破壞洞門止水裝置,需在盾構(gòu)組裝完成后進(jìn)行始發(fā)鋼套筒安裝。鋼套筒采用螺栓與洞口預(yù)埋鋼環(huán)連接。為保證盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞時(shí)泥水不從盾構(gòu)機(jī)外殼周圍涌出,同時(shí)保證注漿不漏漿,需要在進(jìn)洞口安裝橡膠簾布。橡膠簾布由專門廠家預(yù)制加工,每個(gè)出洞口均須安裝一個(gè)。盾構(gòu)初始掘進(jìn)前應(yīng)預(yù)先將橡膠簾布用螺旋掛在鋼套筒上,并用弧形鋼壓板將其固定,然后再在弧形鋼壓板外安裝預(yù)制好的扇形鋼板,其中扇形鋼板可折疊；當(dāng)盾構(gòu)機(jī)刀盤進(jìn)入洞口時(shí),調(diào)整扇形板至盾構(gòu)機(jī)外殼的距離為10mm左右,盾構(gòu)機(jī)的殼體將橡膠簾布及扇型鋼板頂入并向彎曲,當(dāng)盾尾鋼絲刷剛進(jìn)入洞口露出管片時(shí),再調(diào)整扇形板,使其落在管片上。洞門襯墻施工時(shí)預(yù)埋洞門鋼環(huán),鋼環(huán)外接鋼套筒,鋼套筒與盾構(gòu)外徑及管片間存在環(huán)向空隙,為防止盾構(gòu)進(jìn)出洞時(shí)土體從該間隙流失,需要安裝鋼環(huán)口安裝鋼環(huán)止水橡膠、圓環(huán)形板、扇形壓板及連接螺栓組成的密封裝置。詳見下圖：圖5.1.3-5洞門密封圈示意圖其施工分為兩步進(jìn)行：1在始發(fā)端墻施工過程中,做好始發(fā)洞門預(yù)埋件的埋設(shè)工作,預(yù)埋件必須與端墻結(jié)構(gòu)鋼筋連接在一起。2在盾構(gòu)正式始發(fā)之前,安裝鋼套筒并及時(shí)安裝洞口密封壓板及橡膠壓板?！?組裝負(fù)環(huán)管片按設(shè)計(jì)要求經(jīng)精確測量將反力架等定位后,拼裝負(fù)環(huán)管片,為盾構(gòu)推進(jìn)提供后座反力。負(fù)環(huán)管片由8環(huán)鋼筋混凝土管片。2盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)始發(fā)注意事項(xiàng)〔1盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)始發(fā)前要根據(jù)地層情況,設(shè)定掘進(jìn)參數(shù)。開始掘進(jìn)后要加強(qiáng)監(jiān)測,及時(shí)分析、反饋監(jiān)測數(shù)據(jù),動態(tài)地調(diào)整盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù),同時(shí)注意以下事項(xiàng)：①在進(jìn)行始發(fā)臺、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、反力架和負(fù)環(huán)的安裝精度,確保盾構(gòu)始發(fā)姿態(tài)與隧道設(shè)計(jì)線形符合。②第一負(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)管片軸線應(yīng)與線路的切線重合。負(fù)環(huán)管片采用通縫拼裝方式。③始發(fā)前基座定位時(shí),盾構(gòu)機(jī)軸線與隧道設(shè)計(jì)軸線保持平行,盾構(gòu)中線可比設(shè)計(jì)軸線適當(dāng)抬高。④盾構(gòu)在始發(fā)臺上向前推進(jìn)時(shí),通過控制推進(jìn)油缸行程使盾構(gòu)機(jī)基本沿始發(fā)臺向前推進(jìn)。⑤始發(fā)初始掘進(jìn)時(shí),盾構(gòu)機(jī)處在始發(fā)臺上,因此需在始發(fā)臺及盾構(gòu)機(jī)上焊接相對的防扭轉(zhuǎn)支座,為盾構(gòu)機(jī)始發(fā)掘進(jìn)提供反扭矩。⑥在始發(fā)階段,由于設(shè)備處于磨合階段,要注意推力、扭矩的控制,同時(shí)也要注意各部位油脂的有效作用。掘進(jìn)總推力應(yīng)控制在反力架承受能力以下,同時(shí)確保在此推力下刀具切入地層所產(chǎn)生的扭矩小于始發(fā)臺提供的反扭矩?！?在始發(fā)施工中,泥水不平衡的時(shí)間越長,給施工帶來的難度就越大,要使盾構(gòu)順利出洞,除了以前所述在洞圈應(yīng)設(shè)有良好可靠的密封止水裝置和在洞口加固形式的選定上必須以滿足適應(yīng)泥水平衡為前提以外,還應(yīng)有以下技術(shù)要點(diǎn)：①出洞前做好泥水循環(huán)系統(tǒng)的調(diào)試；②認(rèn)真配置能適應(yīng)平衡洞口土體的泥水,一般以高濃度泥水為好,即提高泥漿粘度和比重；③排除洞口段土體障礙物及影響排泥吸口暢通的雜質(zhì)；5.1.4盾構(gòu)掘進(jìn)1盾構(gòu)80m試掘進(jìn)盾構(gòu)出洞后,為了更好地掌握盾構(gòu)的各類參數(shù),施工時(shí)注意對推進(jìn)參數(shù)的實(shí)時(shí)設(shè)定優(yōu)化,地面沉降與施工參數(shù)之間的關(guān)系,并對推進(jìn)的各項(xiàng)技術(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、統(tǒng)計(jì)、分析,爭取在較短時(shí)間掌握盾構(gòu)機(jī)械設(shè)備的操作性能,確定盾構(gòu)推進(jìn)的施工參數(shù)設(shè)定圍,將開始掘進(jìn)的80m作為試推段,試推階段重點(diǎn)是做好以下的幾項(xiàng)工作：〔1用最短的時(shí)間掌握盾構(gòu)機(jī)的操作方法,機(jī)械性能,改進(jìn)盾構(gòu)的不完善部分?！?了解和認(rèn)識隧道穿越的土層的地質(zhì)條件,掌握這種地質(zhì)下的泥水平衡式盾構(gòu)的施工方法。〔3通過本段施工,加強(qiáng)對地面變形情況的監(jiān)測分析,掌握盾構(gòu)推進(jìn)參數(shù)及同步注漿量參數(shù)。2試掘進(jìn)階段的參數(shù)確定盾構(gòu)初始掘進(jìn)是從理論和經(jīng)驗(yàn)上選取各項(xiàng)施工參數(shù),在施工過程中根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)及反饋的各種信息,對施工參數(shù)及時(shí)加以調(diào)整。盾構(gòu)機(jī)出洞后,初始掘進(jìn)分以下幾個(gè)階段實(shí)施。首先在盾構(gòu)機(jī)穿越加固土層后,以日進(jìn)度3～4ｍ的速度推進(jìn),對密封倉泥水壓力、刀盤轉(zhuǎn)速及壓力,推進(jìn)速度,千斤頂推力,注漿壓力及注漿量等,分別采用幾組不同施工參數(shù)進(jìn)行試掘進(jìn)。通過地表沉降的測量和數(shù)據(jù)反饋,確定一組適用的施工參數(shù)。然后提高日進(jìn)度為4～6ｍ,通過施工監(jiān)測,根據(jù)地層條件、地表管線、房屋情況,對施工參數(shù)作慎密細(xì)微的調(diào)整,以取得最佳施工參數(shù)。完成上述的工作要點(diǎn)后,將推進(jìn)速度提高到正常的計(jì)劃進(jìn)度4環(huán)/日,但以滿足地表沉降要求為標(biāo)準(zhǔn),保證對建構(gòu)筑物、管線的保護(hù)為準(zhǔn)則。通過此階段的試掘進(jìn),對隧道的軸線控制,襯砌安裝質(zhì)量均有了各項(xiàng)具體的保證措施,進(jìn)一步掌握施工參數(shù),能根據(jù)地下隧道覆土厚度、地質(zhì)條件、地面附加荷載等變化情況,適時(shí)地調(diào)整盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù),為整個(gè)區(qū)間隧道施工進(jìn)度、質(zhì)量管理奠定了良好的基礎(chǔ)。對區(qū)間沿線建構(gòu)筑物、管線的保護(hù)也掌握了初步的規(guī)律,并以此指導(dǎo)全過程施工。3盾構(gòu)正常掘進(jìn)施工盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)由兩人操縱,盾構(gòu)掘進(jìn)施工全過程受控。在推進(jìn)前,工程技術(shù)人員根據(jù)盾構(gòu)機(jī)目前的姿態(tài)、地質(zhì)變化、隧道埋深、地面荷載、地表沉降、刀盤扭矩、千斤頂推力等各種勘探、測量數(shù)據(jù)信息,正確下達(dá)每班掘進(jìn)指令,并即時(shí)跟蹤調(diào)整。盾構(gòu)機(jī)操作人員執(zhí)行指令,根據(jù)泥水平衡的原理,確認(rèn)泥水壓力的設(shè)定值,并將其輸入泥水平衡自動控制系統(tǒng)。平衡壓力的設(shè)定是泥水平衡式盾構(gòu)施工的關(guān)鍵,維持和調(diào)整設(shè)定的壓力值又是盾構(gòu)推進(jìn)操作中的最重要環(huán)節(jié),這里面包含著推力、推進(jìn)速度和泥漿流量的三者關(guān)系,對盾構(gòu)施工軸線和地層變形量的控制起主導(dǎo)作用,所以在盾構(gòu)施工中根據(jù)不同土質(zhì)和覆土厚度、地面建筑物,配合地面監(jiān)測信息的分析,及時(shí)調(diào)整平衡壓力值的設(shè)定,同時(shí)精確控制盾構(gòu)機(jī)姿態(tài),控制每次的糾偏量,減少對土體的擾動,并為管片拼裝創(chuàng)造良好的條件。根據(jù)推進(jìn)速度、泥漿流量和地層變形的監(jiān)測數(shù)據(jù),及時(shí)調(diào)整注漿量,從而將軸線和地層變形控制在允許圍。開啟刀盤,旋轉(zhuǎn)切削開挖面的土體；開啟推進(jìn)系統(tǒng),盾構(gòu)機(jī)在強(qiáng)大的推力作用下,向前頂進(jìn)；泥水倉下方的泥漿循環(huán)輸送系統(tǒng)將渣土源不斷地輸送出來；經(jīng)地面泥處理系統(tǒng)處理后,渣土用汽車運(yùn)走。盾構(gòu)機(jī)駕駛員根據(jù)掘進(jìn)指令和前一環(huán)襯砌的姿態(tài)、間隙狀況,及時(shí)、有效地調(diào)整各項(xiàng)掘進(jìn)參數(shù),如推進(jìn)速度、千斤頂分區(qū)域油壓、加注膨潤土泥漿等。對初始出現(xiàn)的小偏差及時(shí)糾正,盡量避免盾構(gòu)機(jī)走"蛇"形,盾構(gòu)機(jī)一次糾偏量不能過大,以減少對地層的擾動。本工程盾構(gòu)掘進(jìn)全部由富有經(jīng)驗(yàn)的盾構(gòu)駕駛?cè)藛T進(jìn)行操作,并且在上機(jī)前進(jìn)行培訓(xùn),在取得培訓(xùn)合格認(rèn)可后,才能上機(jī)操作。見"掘進(jìn)控制操作程序圖"。啟動啟動設(shè)定初始泥水壓力值Po設(shè)定推進(jìn)千斤頂速度刀盤扭距是否為上限量測泥水壓力值P1Po與P1互相比較理論挖掘土量〔Vo與實(shí)際排土量〔V1相比較量測地層沉降繼續(xù)設(shè)定進(jìn)、出漿泵轉(zhuǎn)速增加進(jìn)漿泵轉(zhuǎn)速,或減少排漿泵轉(zhuǎn)速減小進(jìn)漿泵轉(zhuǎn)速,或增加排漿泵轉(zhuǎn)速隆起V1<V0V1>V0沉陷不均衡P1>P0P1<P0是否P1=P0均衡V1=V04盾構(gòu)推進(jìn)主要參數(shù)設(shè)定〔1平衡壓力值的設(shè)定原則根據(jù)地質(zhì)情況及隧道埋深情況理論計(jì)算切口平衡壓力：正面平衡壓力：P=K0γh；P：平衡壓力〔包括地下水；γ：土體的平均重度；h：隧道埋深；K0：土體的側(cè)向靜止平衡壓力系數(shù),一般取0.7；得出盾構(gòu)在推進(jìn)中的泥水平衡力。盾構(gòu)在掘進(jìn)施工中將參照理論計(jì)算結(jié)合盾構(gòu)智能化輔助決策系統(tǒng)預(yù)測的方法來取得平衡壓力的設(shè)定值。具體施工設(shè)定值根據(jù)盾構(gòu)埋深、所在位置的土層狀況以及檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行不斷的調(diào)整?！?推進(jìn)出土量控制盾構(gòu)掘進(jìn)每環(huán)理論出土量=π/4×D2×L=π/4×6.282×1.5=46.44m3/環(huán)。盾構(gòu)推進(jìn)出土量控制在98%～100%之間。即45.51m3/環(huán)～46.44m3/環(huán)?！?推進(jìn)速度正常推進(jìn)時(shí)速度控制在3～5cm/min之間。過建構(gòu)筑物時(shí)推進(jìn)速度控制在2cm/min以。〔4盾構(gòu)軸線以及地面沉降量控制：盾構(gòu)軸線控制偏離設(shè)計(jì)軸線不大于±50mm；地面沉降量控制在＋10mm～－30mm。5盾尾油脂的壓注在區(qū)間隧道掘進(jìn)施工過程中,盾尾密封用以防止地層中的泥土、泥水、地下水和襯砌外圍注漿材料從盾尾間隙中漏入盾構(gòu)。盾尾油脂通過安裝在后配套系統(tǒng)中的一個(gè)氣控油脂泵壓注。5.1.5泥水循環(huán)與處理系統(tǒng)的管理1泥水循環(huán)與處理系統(tǒng)泥水輸送與處理設(shè)備完全滿足盾構(gòu)掘進(jìn)的需要。泥水循環(huán)與處理系統(tǒng)容如下：①流體循環(huán)與監(jiān)控設(shè)備——每條線設(shè)置包括φ300送漿管、3臺送漿泵、φ250排泥管、4臺排泥泵、1臺循環(huán)泵、φ200旁通管、逆向沖洗裝置、液壓球形閥、伸縮管裝置、流量計(jì)、密度計(jì)、壓力計(jì)、泥水盾構(gòu)機(jī)主機(jī)和中央監(jiān)視系統(tǒng)。②泥水處理設(shè)備——1次處理、2次處理設(shè)備,占地面積為60m×30m。本工程泥水加壓平衡盾構(gòu)機(jī)的特點(diǎn)：不僅采用泥水加壓控制開挖面的穩(wěn)定,而且增加了氣墊控制的方法,其作用是：①使得密封倉的壓力控制變化較為均勻平緩,不會產(chǎn)生太大的波動；②氣墊裝置和壓力倉直接連接,靈敏度較高,與以往安裝在后配套拖車的減壓閥相比,對壓力波動的反應(yīng)時(shí)間較短,當(dāng)密封倉的壓力產(chǎn)生變化時(shí),通過氣壓能更快速地傳遞到中央控制系統(tǒng),便于及時(shí)作出調(diào)整。2泥水加壓盾構(gòu)機(jī)泥漿循環(huán)系統(tǒng)情況泥水加壓盾構(gòu)基本原理〔1泥水加壓盾構(gòu)工法的基本原理是,經(jīng)過合理調(diào)整比重、壓力和流量的泥漿被送入盾構(gòu)機(jī)的壓力倉,與切削后的泥土混合后被排出,經(jīng)流體輸送設(shè)備輸送至泥水處理站,分離出泥土,并調(diào)整泥水比重后再次循環(huán)使用,見右圖。泥水加壓盾構(gòu)基本原理〔2工作面穩(wěn)定原理①泥漿的壓力與作用于工作面的土壓力、水壓力相抗衡,以穩(wěn)定工作面；②刀盤的平面緊貼著工作面,起到擋土作用；③泥漿使工作面形成一層抗?jié)B性泥膜,以有效發(fā)揮泥漿壓力的作用；④泥漿滲透至工作面一定深度后,可起到穩(wěn)定工作面及防止泥漿向地層泄漏作用。工作面對泥漿的過濾作用,因土的顆粒直徑、滲透系數(shù)等而異,但總的來說,以上相互作用可讓工作面達(dá)到穩(wěn)定。因此,施工中應(yīng)加強(qiáng)對泥漿壓力和泥漿品質(zhì)的控制。泥漿的濃度越高,對穩(wěn)定工作面的效果越大,但流體輸送設(shè)備和泥水處理設(shè)備的負(fù)擔(dān)也隨之增大,因此,應(yīng)根據(jù)切削土體的實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)控制。通常采用的泥漿比重值為1.05～1.3,⑤為保證淺埋段全斷面砂層時(shí)氣密性,泥漿比重取上限值。⑥為保證全斷面粘土層處刀盤不結(jié)泥餅,減少廢漿量,泥漿比重取下限值,并加入CMC添加劑增強(qiáng)泥漿性能,環(huán)流操作時(shí)注意切換進(jìn)漿閥,通過進(jìn)漿切換壓力差沖洗刀盤,掘進(jìn)一環(huán)完成后根據(jù)掘進(jìn)情況〔是否切口壓力波動頻繁,先對泥水倉循環(huán)清洗后關(guān)閉開挖倉循環(huán)。〔3中繼泵的布置送漿管的輸送對象是經(jīng)過比重調(diào)整的泥水,即使延長輸送距離送漿壓力也不會明顯降低,相比之下,排泥管需要把切削后的泥土輸送至泥水處理站,隨著管道的延長,泥土密度增大,輸送壓力損失較大,因此,排泥管路中必須合理設(shè)置中繼泵,以防止排泥壓力〔流量降低。本標(biāo)段擬布置輸送泵的臺數(shù)為：送漿管路：P1-1、P1-2、P1-3,兩臺盾構(gòu)機(jī)共6臺排泥管路：P2-1、P2-2、P2-3、P2-4,兩臺盾構(gòu)機(jī)共8臺除每臺盾構(gòu)機(jī)自帶2臺外,其余10臺均為中繼泵?！?旁通管的布置當(dāng)遇到以軟弱土層和礫石層為主的地層時(shí),切削后的泥土有可能造成排泥管口及閥的堵塞,從而引起工作面泥水過多、流量不穩(wěn)等。這些現(xiàn)象很有可能對掘進(jìn)效率和工作面穩(wěn)定造成不良影響。應(yīng)利用旁通循環(huán)消除排泥管的堵塞。此外,如果在掘進(jìn)開始后才設(shè)定泥水輸送管路的壓力、流量,則需要把泥水直接送入盾構(gòu)機(jī)壓力倉,這種做法較危險(xiǎn)。因此,掘進(jìn)開始前,應(yīng)進(jìn)行一定的旁通循環(huán),調(diào)整好壓力、流量?！?送排泥管路送排泥管路的作用是在盾構(gòu)機(jī)與泥水處理設(shè)備之間輸送泥漿,在掘進(jìn)施工中發(fā)揮著重要的作用。必須考慮流體輸送的安全、降低管路輸送損失以及加強(qiáng)耐磨性能等。本標(biāo)段擬采用管徑為：送漿管為φ300mm,排泥管為φ250mm3泥漿循環(huán)系統(tǒng)管理泥水加壓式盾構(gòu)法,是用泥水加壓密閉的開挖面,不能直觀目視開挖面狀態(tài)及掘削狀況。為此,采用綜合管理送排泥狀態(tài)、開挖面泥水寶壓力以及泥水處理設(shè)備等運(yùn)轉(zhuǎn)狀況來進(jìn)行推測,以便及時(shí)處理突如其來的異常情況。如果將盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)、送排泥循環(huán)輸送和泵的狀態(tài)及泥水處理設(shè)備等不作為一個(gè)綜合性系統(tǒng)進(jìn)行管理,完全獨(dú)自運(yùn)轉(zhuǎn),將變得毫無意義。泥水加壓式盾構(gòu)的綜合管理系統(tǒng),不是單純的信息中心,而是作為整體運(yùn)轉(zhuǎn)所不可缺少的一個(gè)體系。將這些信息集中在一起并迅速作出反應(yīng)的某一處理稱為中央控制,操作人員的操作技能是兼下達(dá)土木、電氣、機(jī)械等綜合判斷指令的技術(shù)于一體,并在數(shù)據(jù)分析中起到顯著的作用。〔1通過對盾構(gòu)掘進(jìn)速度、泥水濃度、排泥量等有關(guān)數(shù)據(jù)的采集、分析來監(jiān)視開挖面穩(wěn)定狀況,并通過調(diào)整泥水比重、泥水壓力確保開挖面的穩(wěn)定?！?加壓和循環(huán)系統(tǒng)中央管理控制容送排泥泵的起動、停止；送排泥流量、流速；旁通管路運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的送泥管水壓；盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)掘削時(shí),為保持開挖面泥水壓的送泥水壓的控制等。管沉淀臨界流速的維持是采取用電磁流量儀測定實(shí)際流量,將它和預(yù)先由管徑計(jì)算的沉淀臨界流量的差值,通過改變泵轉(zhuǎn)速進(jìn)行校正,并自動控制在沉淀臨界流速以上的方法。此外,對于最關(guān)鍵的開挖面泥水壓力〔包括送排泥水壓力控制,送泥泵P；是否要使用可變速泵〔VS,若使用定速泵,那么在送泥管中途和返回調(diào)整槽途中就要設(shè)有自動控制閥,隨著掘進(jìn)、排泥及其它變化,由泥水壓力儀來檢測開挖面泥水壓力的變動,自動演算與開挖面設(shè)定的水壓差?？勺兯佟睼S泵場合,由轉(zhuǎn)速、自動控制閥自動控制開度,通過控制送入開挖面的泥水量來控制泥水壓力,達(dá)到開挖面穩(wěn)定。同時(shí)也能測定各泵的轉(zhuǎn)速、電流值以及確認(rèn)排泥泵的增設(shè)時(shí)間。此外,根據(jù)上述狀況還可以推測管路堵塞位置。為了保持開挖面泥水壓力,閥類操作采取自動控制,由轉(zhuǎn)換程序裝置控制進(jìn)行自動管理。在節(jié)假日以及故障等停止掘削期間的開挖面泥水壓力,同樣也由開挖面泥水壓力儀、自動控制閥和泵的自動運(yùn)轉(zhuǎn)聯(lián)合裝置,自動進(jìn)行控制?！?泥水平衡控制泥水平衡控制的目的是使泥水加壓式盾構(gòu)開挖面的土體壓力達(dá)到平衡,保持開挖面的穩(wěn)定。在盾構(gòu)施工中要使盾構(gòu)開挖面壓力絕對平衡是不可能的,因?yàn)槭艿蕉軜?gòu)掘進(jìn)速度、地層變化、掘進(jìn)深度及掘進(jìn)長度等多種因素干擾,必須通過監(jiān)控手段去達(dá)到動態(tài)上的相對平衡,以求開挖面的穩(wěn)定。①泥水平衡控制對象隨著盾構(gòu)掘進(jìn)速度的動態(tài)變化,切削進(jìn)入泥水倉的泥土量與掘進(jìn)速度亦成正比變化,其在泥水倉產(chǎn)生的壓力趨勢亦呈正比變化。隨著掘進(jìn)距離的增長,在送泥水泵功率一定的條件下,送泥管道的增長會引起送泥水阻力的增加,使進(jìn)入泥水倉的送泥水壓力下降。同時(shí)排泥水泵功率一定的條件下,排泥管道增長會引起排泥水阻力的增加,使泥水倉壓力增加。掘進(jìn)速度變化和送排泥管道增長是泥水倉壓力變化的主要干擾源。在影響土體惡性循環(huán)的諸因素中〔泥水倉壓力、掘進(jìn)速度和泥水密度等,泥水倉壓力是影響土體穩(wěn)定的主要因素。因此,泥水平衡控制的主要對象是泥水倉的壓力。②泥水平衡控制原理泥水平衡控制運(yùn)用單回路調(diào)節(jié)器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)〔調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速和控制閥開度與被控對象構(gòu)成閉環(huán)路反饋,根據(jù)被控參數(shù)的測量值與給定值之間的偏差,按調(diào)節(jié)規(guī)律,對執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制,以達(dá)到泥水平衡控制之目的。在不同工況條件下,調(diào)節(jié)器的設(shè)定值、測量值、輸出控制之間的關(guān)系見下表。泥水盾構(gòu)各狀態(tài)關(guān)系表狀態(tài)調(diào)節(jié)器名稱設(shè)定值〔SV測量值〔PV輸出控制停止開挖面水壓調(diào)切器開挖面水壓開挖面水壓閥門開度旁路開挖面水壓調(diào)節(jié)器開挖面水壓開挖面水壓閥門開度送泥水壓凋節(jié)器送泥水壓送泥水壓送泥泵轉(zhuǎn)速排泥流量調(diào)節(jié)器排泥水流量送泥水流量排泥泵轉(zhuǎn)速掘進(jìn)開挖面水壓調(diào)切器開挖面水壓開挖面水壓送泥水壓調(diào)節(jié)器跟蹤輸入送泥水壓調(diào)節(jié)器送泥水壓送泥水壓送泥泵轉(zhuǎn)速排泥流量調(diào)節(jié)器排泥水流量排泥水流量排泥泵轉(zhuǎn)速在掘進(jìn)狀態(tài)條件下,開挖面水壓調(diào)節(jié)器根據(jù)測得的開挖面水壓同設(shè)定值進(jìn)行比較,如果泥水倉壓力大于設(shè)定值,開挖面水壓調(diào)節(jié)器輸出值降低,送泥泵的轉(zhuǎn)速下降,進(jìn)入泥水倉的送泥水量減少,使泥水倉壓力降低。反之亦然。開挖面水壓調(diào)節(jié)器與送泥水壓調(diào)節(jié)器的輸出值互為跟蹤,能解決過渡過程狀態(tài)轉(zhuǎn)換的擾動,一旦過渡過程完成,開挖面水壓調(diào)節(jié)器屏蔽跟蹤信號,送泥水壓調(diào)節(jié)器僅起信號傳遞作用。在掘進(jìn)狀態(tài)條件下,排泥水密度的變化將導(dǎo)致排泥水流量的變化。這種變化會增加開挖面水壓調(diào)節(jié)器的泥水平衡控制負(fù)擔(dān)。因此,由排泥水流量調(diào)節(jié)器穩(wěn)定排泥水流量,起到間接控制泥水平衡的作用。當(dāng)測得排泥水流量小于設(shè)定值時(shí),排泥水流量調(diào)節(jié)器輸出增加,排泥水泵轉(zhuǎn)速增加,使排泥水流量增大。反之亦然?！?泥水輸送控制當(dāng)開挖面水壓高于上限值時(shí),暫停掘進(jìn),待延時(shí)后開啟逸流閥、若逸流后開挖面水壓恢復(fù)正常,則關(guān)閉逸流閥。如果開挖面水壓高于極限值,則通過旁路調(diào)節(jié)。如果引起管道阻塞,則進(jìn)入逆洗狀態(tài),否則調(diào)整壓力設(shè)定值。當(dāng)排泥水流量低于下限值時(shí),暫停掘進(jìn),待排泥水流量正常后繼續(xù)掘進(jìn)。當(dāng)排泥水流量低于極限值時(shí),則通過旁路調(diào)節(jié)。如果引起管道阻塞,則進(jìn)入逆洗狀態(tài),否則調(diào)整排泥水流量設(shè)定值。管道阻塞時(shí),通過進(jìn)入逆洗狀態(tài)清理管道,再進(jìn)行正常循環(huán),如此反復(fù),使管道保持暢通。泥水輸送的控制通過可編程邏輯控制器對分布在地面、隧道、盾構(gòu)臺車上泥水輸送系統(tǒng)的各類水泵和閥進(jìn)行控制。中央控制盤根據(jù)泥水輸送監(jiān)控系統(tǒng)主控程序要求,協(xié)調(diào)泥水輸送控制系統(tǒng)正常運(yùn)行?！?停歇時(shí)的管理在停止掘削時(shí),泥漿循環(huán)系統(tǒng)繼續(xù)循環(huán)3～5分鐘,確保送漿管里的泥碴被循環(huán)出地面泥漿池,留在泥漿管里的泥漿液性能較好,不容易發(fā)生沉淀和堵塞?！?掘削排土量的檢查掘削出來的土通過排泥管排出,由儀器測定送泥水和排泥水的差,通過計(jì)算求出實(shí)際土粒子量〔干砂量。將儀器電磁流量儀和γ線密度儀、差壓密度計(jì)、重量式密度計(jì)等安裝在送泥管和排泥管途中,測量管的流量和密度。根據(jù)土粒子比重值算出土粒子量,從排泥量和送泥量的差值上計(jì)算出土粒子量〔原則上是計(jì)算每一環(huán)的掘削出土量。從對預(yù)先的鉆孔資料計(jì)算的量的差值上進(jìn)行判斷,了解異常情況,但兩者的值未必是相同的,最終還是要對兩者加以對比作出推定。從以上作業(yè)可了解到開挖面的穩(wěn)定、塌方、超挖以及土質(zhì)變化等情況,但是由于儀器的誤差、掘進(jìn)速度的變化、送泥和排泥流量的變動、送排泥水比重的變動等而產(chǎn)生偏差,并且用鉆孔調(diào)查時(shí)的刻度漂移測顯示出來的可能完全不是實(shí)際土體的孔隙比、含水率、粒度組成和地層變化等情況,這就需要有相當(dāng)?shù)呐袛嗄芰?。為了減少這些誤差,要充分注意流量計(jì)和密度儀的設(shè)置場所、儀器的性能、鉆孔的位置和孔數(shù)以及士工試驗(yàn)場所和方法等,同時(shí)還必須考慮操作方法。①γ線密度計(jì)對排泥管路照射γ線〔見下圖,利用透過時(shí)的吸收特性,測定γ線強(qiáng)度,通過電子線路變換電流來求出密度。利用該密度和泥水流量的積算求出土砂量。②差壓密度計(jì)差壓密度計(jì)是利用管路〔或水槽兩點(diǎn)間的液體壓力差的儀器。管路場合是采用縮小部分?jǐn)嗝?形成節(jié)流,求出前后壓力差的方法〔見下圖。γ線密度計(jì)差壓密度計(jì)③重量式密度計(jì)重量式密度計(jì)是量測某一定的測管中的重量的儀器。它是用薄膜連接管路兩端,在兩個(gè)點(diǎn)中的一點(diǎn)設(shè)置重量計(jì),另一點(diǎn)用連接泥水壓力的圓筒包住,對重量和彎矩等計(jì)算后就可求出。4泥水壓力管理〔1泥水壓力設(shè)定在泥水加壓式盾構(gòu)工法中,加在開挖面上的力,即用泥水使開挖面保持穩(wěn)定的力,通常應(yīng)與作用在開挖面上的土壓在對抗中保持平衡,上壓與開挖面上含水土體的垂直作用的重力和土的摩擦角大小有關(guān)。泥水壓力的設(shè)定如下：設(shè)定泥水壓=土壓〔含水壓十加壓壓力設(shè)定圖土壓〔含水壓為盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)時(shí)盾構(gòu)機(jī)頭部2/3高度處的壓力。壓力設(shè)定圖加壓的一般標(biāo)準(zhǔn)為0.1～0.2MPa?！?設(shè)定壓力的管理工程開工前,在多個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行土質(zhì)和地下水調(diào)查,預(yù)先決定每個(gè)地點(diǎn)的設(shè)定壓力?！?設(shè)定壓力的修正除了修正每一調(diào)查點(diǎn)的設(shè)定壓力值外,對設(shè)定的壓力值尚需周密地考慮對開挖面狀態(tài)的適應(yīng)情況,進(jìn)行推測并跟蹤修正是至關(guān)重要的。5泥水性能管理〔1泥水的功能通常所謂的泥水,是將分散在水中的、具有吸水后明顯地呈膨潤性質(zhì)的粘土礦物質(zhì)的懸浮液作為主要成分,并添加分散膠溶劑、有機(jī)母水膠劑、加重劑及其它調(diào)泥劑,根據(jù)需要調(diào)節(jié)比重、粘度、塑變值、膠凝強(qiáng)度、泥壁形成性、潤滑性,使其成為一種可塑流體。泥水盾構(gòu)使用泥水的目的也就是用泥水來謀求開挖面穩(wěn)定,在防止塌方的同時(shí),將切削下來的土形成泥水并流暢地運(yùn)往地面。在使用中,基本上是依照上述理論進(jìn)行的。但由于是動態(tài)性質(zhì),且大量地使用泥水等,其經(jīng)濟(jì)性也列入考慮圍。在滿足上述性質(zhì)要求的同時(shí),多數(shù)是采用易于到手的,但部分性質(zhì)又是較為低下的材料制成。泥水要具有；①在土的空隙中發(fā)生凝膠化泥水滲入土的孔隙后,由溶膠狀態(tài)變成凝膠狀。凝膠化的泥水維持著土粒子的相互位置,形成略不規(guī)則的穩(wěn)定層。②形成不透水泥膜該層隨著時(shí)間的推移而牢固地結(jié)合成水密膜。它是通過粘附在上體上的一層不透水膜來防止泥水過量滲入到土體中,并且也能防止地下水滲入到泥水中。生成這種透水膜,在開挖面需要某種程度的透水性,同時(shí)也受到泥水性質(zhì)的左右。③靜水壓作用泥水是以靜水壓力狀態(tài)作用于垂直壁。這個(gè)壓力如上所述,比地下水壓大,通過不透水膜產(chǎn)生作用。④電滲現(xiàn)象泥水除了一般的物理作用外,其電滲現(xiàn)象也有利于不透水膜的形成。由于泥水壓力和地下水壓的差壓產(chǎn)生電化學(xué)性電位,由此而形成電動勢。⑤土粒子間的結(jié)合用泥水結(jié)合土粒子。將泥水密度提高到等于全體密度是不可能的,切削面的上粒子必定是由土體的抗剪力支撐著。由此,作用在土粒子表面的剪切應(yīng)力一定等于土和泥水密度差乘以土的容積之乘積。根據(jù)這一理論,大顆粒子難以穩(wěn)定開挖面?！?泥水的作用①容易將掘削下來的土砂輸送到地面〔需適當(dāng)流速、比重、粘度、塑變值；②能抑制地下水〔油、氣體等噴出〔需要適當(dāng)?shù)哪嗨戎?；③形成泥壁或滲透壁,防止開挖面塌方〔泥壁形成性好；④對刀盤、刀頭等掘削設(shè)備有冷卻和潤滑作用〔泥水特性良好；⑤在泥水輸送中使泥水循環(huán)暫時(shí)停止,掘削土砂仍能保持在泥水中而不致沉淀〔需要有良好的粘度和觸變性；⑥在泥水分離處理階段,掘削的士砂能按規(guī)定的要求分離〔需要略低的粘度和膠凝強(qiáng)度。此外,泥水還具有對地下其它地層的影響小、對地層易判定并能利用浮力等性質(zhì)。〔3泥水材料①水：清水。若是用海水,則需要作特別的考慮；②膨潤土：主要成分是蒙脫土,它具有形成泥壁等多方面的優(yōu)越性,但這種土的分離困難和經(jīng)濟(jì)成本上的問題,很難說是最好的材料,僅局限于部分使用；③粘性土：是易采集的粉砂土、粘土和膠狀現(xiàn)場士,雖比蒙脫土質(zhì)量差,但含有伊利土和高嶺土等成分,容易分離和棄土,并具有形成泥壁等性能,受到廣泛使用；④砂：在形成泥壁時(shí),作為填縫料十分有效。特別是處理團(tuán)聚化粘土?xí)r,作為過濾器填縫料會更有效；⑤CMC：能增加粘度和提高泥壁形成性能。〔4優(yōu)質(zhì)泥水所具有的性能：比重適當(dāng)能平衡開挖面壓力；粘度適當(dāng),塑變值和凝膠強(qiáng)度低；能形成薄而牢固〔或滲透壁的泥水膜,逸水量少；具有抑制全體塌方和泥水劣化的優(yōu)越機(jī)能；不易造成粘附；潤滑性能良好；不易受鹽分和水泥等電解質(zhì)影響；對于溫度和壓力的穩(wěn)定性高；對細(xì)菌和有機(jī)物具有免疫、不變化等性質(zhì)。〔5泥水的粘度泥水的粘度是表示泥水的部摩擦,它除了受泥水中含有的膠體粘土的粒徑、類型、分散性。凝集性能等影響外,主要還受到復(fù)雜的界面電氣現(xiàn)象所左右。對于泥水粘度的指標(biāo),使用漏斗粘度數(shù)值來表示,一般為25～40s。5.1.6管片背后空隙同步注漿及管片二次注漿填充管片脫離盾殼后,其背后與土體間會形成較大空隙,從而引發(fā)土體沉陷,為了及時(shí)充填管片背后空隙,抑制地層沉陷,盾構(gòu)機(jī)上配置了同步注漿系統(tǒng),在盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)的同時(shí)向管片背后壓注水泥－膨潤土漿液。注漿完成后,利用地層變形監(jiān)測反饋系統(tǒng),對充填不密實(shí)處采用二次注漿,二次注漿通過管片中央的拼裝孔進(jìn)行。1注漿目的當(dāng)盾構(gòu)機(jī)外殼脫離管片后,在管片與天然土體之間出現(xiàn)空隙,它能引起地層變形,建筑物失穩(wěn),管片變形并漏水。盾構(gòu)推進(jìn)中的同步注漿和襯砌壁后二次注漿是充填土體與管片圓環(huán)間的建筑間隙和減少后期沉降的主要措施,也是盾構(gòu)推進(jìn)施工中的一道重要工序。隧道襯砌外周同步適量地注漿和襯砌壁后二次注漿,可以及時(shí)地充填地層與襯砌背后的環(huán)形建筑空隙,使隧道管片和周圍土層形成一個(gè)整體結(jié)構(gòu),把盾構(gòu)掘進(jìn)造成的地層土量損失和擾動所引起的地表沉降盡可能地減小。根據(jù)有關(guān)的施工技術(shù)和經(jīng)驗(yàn),注漿能有效地把地表、地下管線及地面建構(gòu)筑物的沉降量控制在規(guī)以。經(jīng)壁后注漿后,隧道具有良好的防水性,能有效地隔斷地下水向隧道滲透,是隧道防水系統(tǒng)的一個(gè)組成部分。2注漿方式盾構(gòu)推進(jìn)時(shí),進(jìn)行同步注漿,注漿系統(tǒng)與掘進(jìn)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng),掘進(jìn)時(shí)盾尾出現(xiàn)空隙立即注入漿體。盾構(gòu)機(jī)上的注漿管,按上下左右各一個(gè)均布在盾尾鋼板,使?jié){液在盾尾處注入空隙。按先下后上的順序?qū)ΨQ注漿。襯砌管片脫出盾尾后,配合地面量測及時(shí)進(jìn)行壁后二次注漿。二次注漿,采用注漿管從管片的注漿孔向管片與土體之間的孔隙中注入。注漿前先將孔3cm厚的封孔砼鑿?fù)ā?注漿施工參數(shù)及漿液配比盾構(gòu)注漿采用新研發(fā)的可硬性漿液同步注漿。隨著盾構(gòu)推進(jìn),脫出盾尾的管片與土體間出現(xiàn)建筑空隙<理論建筑空隙為4.05立方米／環(huán)>,即用漿液通過設(shè)在盾尾的壓漿管予以充填。由于壓入襯砌背面的漿液會發(fā)生收縮,局部地段隧道掘進(jìn)蛇行、糾偏等,為此實(shí)際注漿量要超過理論建筑空隙體積。但過量壓注也會引起地表局部隆起和跑漿。因此除控制壓漿數(shù)量外,注漿還需控制注漿壓力。根據(jù)施工情況、地質(zhì)情況控制壓漿數(shù)量和壓漿壓力。一般情況下,每環(huán)壓入量控制在建筑空隙的120％～160％,即4.86立方米／環(huán)～6.48立方米／環(huán),注漿壓力約0.2～0.4MPa〔壁后二次注漿壓力控制在0.3～0.5MPa。壓漿和掘進(jìn)保持同步,即在盾構(gòu)掘進(jìn)的同時(shí)進(jìn)行注漿,掘進(jìn)停止后,注漿也相應(yīng)停止。以下情況為例外：〔1遇松散地層,注漿壓力很小而注漿流量卻很大時(shí),考慮增大注漿量,直到注漿壓力超過控制壓力下限。〔2已經(jīng)注過漿的管片上部土體發(fā)生較大沉降或管片間有較大滲漏時(shí),需進(jìn)行二次注漿,此時(shí)注漿量不受上述限制,只受注漿壓力控制。〔3盾構(gòu)機(jī)出洞或進(jìn)洞時(shí),洞口部位有較大間隙,此時(shí)注漿量要根據(jù)實(shí)際需要量確定?？捎残詽{液配比為：〔Kg/1.25m3可硬性漿液配比表漿液投料量水泥粉煤灰砂SY-1MD-105水1251150260135.2400可硬性漿液和以往的惰性漿相比,其效果有以下優(yōu)點(diǎn)：〔1按工程方案配制的可硬性漿液的物理性能明顯優(yōu)于原惰性漿漿液,充填效果好、無滲漏現(xiàn)象發(fā)生、泌水性?。弧?漿液有良好的抗?jié)B漏性能,管片干燥,漿液的后期強(qiáng)度高；〔3按工程方案的操作規(guī)程進(jìn)行施工,該漿液無堵管之隱患；〔4按規(guī)程作業(yè),注漿量充沛,地面沉降的控制可達(dá)到較佳狀態(tài)；〔5部分地段可省去二次注漿作業(yè)；〔6一定程度上可提高隧道工程的整體質(zhì)量,提高工程進(jìn)度。為防止?jié){液在注漿系統(tǒng)的硬化,定時(shí)對工作面注漿系統(tǒng)進(jìn)行清洗,清洗采用管泥漿。襯砌管片脫出盾尾后,配合地面量測及時(shí)進(jìn)行管片注漿,注漿的漿液根據(jù)地質(zhì)、地面超載及變形速度等條件選用。管片二次注漿及雙液漿的重量配合比初定如下：管片二次注漿及雙液漿配比表水泥粉煤灰水稠度13適量9～11具體配合比在施工時(shí)根據(jù)經(jīng)試驗(yàn)確定。4注漿設(shè)備采用盾構(gòu)機(jī)自身配備的2臺同步注漿泵注漿,可做為雙液漿A液〔水泥漿注漿泵,最大排量20m3/h,最大壓力0.7MPa。兩臺水玻璃泵。5注漿工藝流程管片安裝就位管片安裝就位注漿試驗(yàn)注漿作業(yè)結(jié)束注漿該環(huán)注漿效果檢查開始下一循環(huán)注漿全隧注漿效果檢查補(bǔ)充注漿補(bǔ)充注漿周圍環(huán)境及建筑物注漿動態(tài)監(jiān)控配制漿液不符合要求符合要求符合要求不符合要求6注漿操作規(guī)程〔1注漿作業(yè)人員經(jīng)專門培訓(xùn),并熟悉有關(guān)操作注意事項(xiàng)；〔2注漿作業(yè)與盾構(gòu)推進(jìn)同步進(jìn)行,漿液注入量同掘進(jìn)速度相適應(yīng),每段隧道推進(jìn)前做出明確規(guī)定,并嚴(yán)格執(zhí)行；〔3作業(yè)人員隨時(shí)觀察注漿工況。控制好注漿壓力和方量,并與盾構(gòu)操作者保持聯(lián)系；〔4一旦發(fā)生故障,立即通知當(dāng)班班長,要求暫停盾構(gòu)推進(jìn),故障排除后復(fù)工；〔5注漿量根據(jù)盾殼間隙及地面情況而定,確保環(huán)保要求,地面沉降要求；〔6漿液壓送過程中不離析和沉淀,漿液凝結(jié)時(shí)間、結(jié)硬強(qiáng)度等均符合特定工程中的技術(shù)要求；〔7首次注漿前,以油脂潤滑所有管道；〔8每班工作結(jié)束后,壓漿管道先用泥漿泵洗、清空,再注泥漿充滿壓漿管道,并關(guān)閉盾構(gòu)注漿閥門,下次注漿前打開注漿閥門；地面拌漿機(jī)、井下運(yùn)漿車及高位槽貯漿筒等設(shè)備均做除漿洗刷、清空,防止堵塞、板結(jié)；〔9如實(shí)填寫盾構(gòu)施工過程質(zhì)量控制壓漿記錄表,并做好每班交接工作。7注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)及注漿效果檢查〔1注漿壓力和注漿量達(dá)到設(shè)計(jì)值,做為注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)。〔2整理分析注漿記錄資料,分析注漿施工過程中的P〔壓力、Q〔注漿量及Q～T〔注漿時(shí)間曲線是否正常,并通過總注漿量反算地層孔隙率,與原始孔隙率進(jìn)行比較,以分析漿液在地層中的擴(kuò)散滲透情況。〔3每天對漿液進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn),確保漿液強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。5.1.7管片拼裝管片由始發(fā)井口25t龍門吊自臨時(shí)堆放場地吊放在井下的管片運(yùn)輸平車上,運(yùn)至軌道最前端盾構(gòu)機(jī)吊機(jī)下面。普通襯砌環(huán)管片拼裝采用錯縫拼裝,初襯環(huán)采用楔形襯砌環(huán)與直線襯砌環(huán)的組合,盾構(gòu)推進(jìn)時(shí),依據(jù)設(shè)計(jì)排版圖及現(xiàn)場盾構(gòu)機(jī)盾尾間隙,確定下一環(huán)襯砌類型。1管片起吊、移動、就位用管片吊機(jī)將管片從運(yùn)輸平車上吊起,轉(zhuǎn)90度送至堆放平臺上,用管片時(shí)吊機(jī)吊起管片移動至盾尾放在管片輸送機(jī)上,管片輸送機(jī)前行至管片拼裝機(jī)下方,拼裝時(shí),管片拼裝機(jī)從下向上次序安裝管片。待底部管片就位后,依次拼裝兩側(cè)的標(biāo)準(zhǔn)塊管片和鄰接塊管片,最后安裝封頂塊管片,封頂塊搭接其長度的1/2〔始發(fā)、到達(dá)處特殊環(huán)襯砌先搭接1/3,徑向推上,然后縱向插入成環(huán)。安裝機(jī)盡量居中安裝,以減少接縫出現(xiàn)錯臺,保證拼裝質(zhì)量。2連接螺栓管片就位后立即安裝并擰緊螺栓,以固定管片位置,控制接縫角。管片拼裝成環(huán)后再擰緊一次,待推出盾尾至10環(huán)時(shí)再復(fù)緊一次。3千斤頂控制為既能安裝管片,又能保持千斤頂對工作面的推力,采取安裝哪個(gè)部位的管片,就收回該部位的千斤頂,管片安好后,千斤頂立即頂緊該管片,其余千斤頂維持工作狀態(tài)。這樣可以保持工作面推力,盾構(gòu)不致后退。4管片拼裝工藝流程圖管片外觀檢查、管片結(jié)合面清理管片外觀檢查、管片結(jié)合面清理管片廠安裝密封止水帶管片吊裝、運(yùn)輸、就位管片拼裝伸出對應(yīng)千斤頂管片位置調(diào)查管片背后回填注漿嵌縫防水處理復(fù)緊連接螺栓縮回對應(yīng)千斤頂5管片拼裝質(zhì)量控制〔1拼裝技術(shù)①對于盾構(gòu)推進(jìn),第一環(huán)的拼裝質(zhì)量對于整條隧道的拼裝具有基準(zhǔn)面的作用,因此嚴(yán)格控制第一環(huán)管片的拼裝質(zhì)量使之達(dá)到規(guī)定的要求。第一環(huán)管片是在工作井負(fù)環(huán)之后拼裝,拼裝工作在井的盾構(gòu)基座上進(jìn)行,拼好的管片高程、方向、坡度均容易控制,第一環(huán)管片拼裝的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：直徑偏差<10mm,環(huán)面不平整度<1mm。②保證管片和緩沖材料的質(zhì)量符合拼裝的要求。管片的強(qiáng)度、幾何尺寸、縱向和橫向螺絲孔的位置、直徑都要保證滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。緩沖材料的質(zhì)量要符合拼裝工藝的要求,確保緩沖材料的強(qiáng)度、壓縮性能、回彈性能、材料均勻性能、材料的厚度誤差均滿足要求。③保證管片拼裝的質(zhì)量。管片的拼裝質(zhì)量符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求,保證施工符合設(shè)計(jì)規(guī)定、滿足使用的要求,是順利、安全、優(yōu)質(zhì)地完成盾構(gòu)推進(jìn)任務(wù)的最基本要求。④加強(qiáng)螺栓的一次擰緊和多次復(fù)緊工作。整條隧道由數(shù)千塊管片組合而成,靠縱向、環(huán)向螺栓連接,螺栓連接的質(zhì)量是隧道襯砌整體性關(guān)鍵。螺栓擰緊不足,管片成環(huán)后容易造成在千斤頂作用下錯位,降低了環(huán)面平整度,從而直接影響下一環(huán)拼裝。擰緊和復(fù)緊可以提高成環(huán)的質(zhì)量,尤其是多次復(fù)緊更有利于提高成環(huán)的圓度。⑤每環(huán)拼裝結(jié)束后及時(shí)擰緊縱、環(huán)向螺栓,在推進(jìn)下一環(huán)時(shí),在千斤頂頂力的作用下,復(fù)緊縱向螺栓。當(dāng)成環(huán)管片推出車架后,再次復(fù)緊縱、環(huán)向螺栓。隧道貫通后,第四次復(fù)緊縱、環(huán)向螺栓。⑥通縫拼裝的質(zhì)量通病是縱縫質(zhì)量不符合要求：前后喇叭、外角等,管片的缺角、掉邊及斷裂等,根據(jù)操作要求并結(jié)合以往的施工經(jīng)驗(yàn)在施工中防止,積極糾正。⑦加強(qiáng)盾構(gòu)姿態(tài)的控制。盾構(gòu)姿態(tài)的控制與管片拼裝質(zhì)量的控制是相輔相成的,精確的盾構(gòu)姿態(tài)控制可以為管片的精確拼裝提供條件,是提高拼裝質(zhì)量的基礎(chǔ),也為盾構(gòu)的推進(jìn)創(chuàng)造有利的條件。⑧管片表面不得出現(xiàn)裂縫、破損、掉角等現(xiàn)象。在拼裝過程中的破損進(jìn)行修復(fù),修復(fù)方案報(bào)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后執(zhí)行。⑨管片每生產(chǎn)200環(huán)利用專用拼裝平臺對管片進(jìn)行試拼裝,對管片制作質(zhì)量進(jìn)行檢查,對生產(chǎn)工藝及時(shí)做出調(diào)整?！?管片拼裝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)合同文件以及設(shè)計(jì)圖紙中有關(guān)圓隧道驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合拼裝的工藝特點(diǎn),提出本隧道盾構(gòu)施工管片質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)如下：襯砌成環(huán)后直徑允許偏差：10mm相鄰環(huán)環(huán)面間隙：不大于1mm縱縫相鄰塊塊間間隙：不大于2＋2mm對應(yīng)的環(huán)向螺栓不同軸度：小于1mm相鄰環(huán)管片的允許高差〔踏步允許值：4mm相鄰管片肋面不平整度偏差：3mm。螺栓聯(lián)結(jié)穿進(jìn)：環(huán)向螺栓和縱向螺栓,100%穿進(jìn)盾構(gòu)軸線控制：高程、平面控制均為50mm管片無貫穿裂縫,無大于0.3mm寬度的裂縫及砼剝落現(xiàn)象〔3管片糾偏盾構(gòu)軸線的糾偏首先是襯砌的糾偏,力爭使襯砌的環(huán)面與設(shè)計(jì)軸線接近垂直。軸線的糾偏是一個(gè)過程,要連續(xù)幾環(huán)才能得到控制。在出現(xiàn)偏離軸線趨勢時(shí),及時(shí)調(diào)整千斤頂?shù)男谐滩?必要時(shí)加貼糾偏楔子進(jìn)行糾偏。①平面軸線糾偏采用左右千斤頂?shù)男谐滩顏砜刂?。糾偏做到勤測勤糾,糾偏量每環(huán)控制在4mm以,避免過量糾偏增加地層的擾動,增加地面沉降及對建筑物危害,同時(shí)使環(huán)縫加大而引起漏水。②管片在拼裝前查看前一環(huán)管片與盾尾間隙,結(jié)合前環(huán)成果報(bào)表決定本環(huán)糾偏量和措施。③管片拼裝防止出現(xiàn)外角、踏步和前后喇叭,保證管片的拼裝精度?！?拼裝橢圓度控制管片拼裝成環(huán)后,及時(shí)檢查其橢圓度,方法是用鋼卷尺或插尺量測管片外壁和盾殼壁之間的間隙,每塊管片測一次。根據(jù)測量成環(huán)管片的橢圓度來采取措施。①利用拼裝千斤頂對短軸向的管片施加壓力進(jìn)行整圓處理；②緊固短軸和長軸向的環(huán)向螺絲?！?環(huán)向和縱向螺栓的多次緊固每環(huán)襯砌拼裝完畢后,及時(shí)靠攏千斤頂,防止盾構(gòu)后退。同時(shí)及時(shí)擰緊縱、環(huán)向螺栓,在推進(jìn)下一環(huán)時(shí),在千斤頂頂力的作用下,復(fù)緊縱向螺栓。當(dāng)成環(huán)管片推出盾尾后,根據(jù)拼裝后的圓環(huán)橢圓度,再次復(fù)緊縱、環(huán)向螺栓,以減少管片拼裝的角和喇叭口。本工程選用的連接件是M27彎形螺栓,用于管片連接。連接件的屬性、質(zhì)量、類別、型號、供應(yīng)或加工來源得到監(jiān)理工程師的批準(zhǔn)。每批連接件提供質(zhì)量合格證。5.1.8盾構(gòu)到達(dá)構(gòu)機(jī)進(jìn)入到達(dá)段后,應(yīng)減小推力、降低推進(jìn)速度和刀盤轉(zhuǎn)速,控制出土量并時(shí)刻監(jiān)視土倉壓力值,土壓的設(shè)定值應(yīng)逐漸減小,避免較大的推力影響洞門圍土體的穩(wěn)定。到達(dá)流程圖如下圖：托架安裝與固定托架安裝與固定洞門密封安裝掘進(jìn)參數(shù)的調(diào)整掘進(jìn)方向的控制到站段的掘進(jìn)貫通后步上始發(fā)托架渣土清理1盾構(gòu)機(jī)到達(dá)前期工作準(zhǔn)備〔1探孔施工與盾構(gòu)始發(fā)一致?！?水平注漿施工與盾構(gòu)始發(fā)一致?！?洞門止水裝置的安裝與始發(fā)洞門防水裝置相同,不加鋼套筒,壓板方向相反?！?到達(dá)主要技術(shù)要點(diǎn)和措施①到達(dá)前200m、50m要進(jìn)行導(dǎo)線和高程測量多層復(fù)測,并報(bào)監(jiān)理審核,同時(shí)應(yīng)對到達(dá)洞門進(jìn)行測量,以精確確定其位置。②以50m為起點(diǎn),結(jié)合洞門位置,參照設(shè)計(jì)路線,制定嚴(yán)格的掘進(jìn)計(jì)劃,落實(shí)到每一環(huán)。③到達(dá)前要降低泥漿比重、粘度和流量,直至以清水來代替；同時(shí)逐步降低泥漿壓力,以確保到達(dá)端墻的穩(wěn)定和防止地層坍塌。④到達(dá)前6環(huán)的注漿材料配合比要進(jìn)行調(diào)整,必要時(shí)可通過盾構(gòu)殼體設(shè)置的孔,向盾殼外注入特殊的止水材料,以防涌水、涌泥而造成地層坍塌。⑤在該階段過程中應(yīng)注意泥水排出的比重,如當(dāng)泥水比重大于1.2時(shí),應(yīng)減緩速度,以防止吸泥口淤積堵塞管子。⑥當(dāng)泥水加壓式盾構(gòu)切口靠攏洞口時(shí),在完成掘進(jìn)的最后階段,應(yīng)充分利用泥水循環(huán),對泥水壓力艙及泥水循環(huán)管路進(jìn)行最后清倉處理。5.1.9盾構(gòu)機(jī)解體盾構(gòu)機(jī)完成分體掘進(jìn)后進(jìn)行一次線路拆卸與組裝,進(jìn)行整體掘進(jìn)；盾構(gòu)機(jī)完成分體掘進(jìn)后當(dāng)盾構(gòu)機(jī)完成接收階段后,進(jìn)行盾構(gòu)機(jī)的解體吊出。盾體完全駛?cè)虢邮胀屑懿⒐潭ê?盾體與后配套解體,將連接橋與中前體分開用工字鋼支撐起來。盾構(gòu)機(jī)盾構(gòu)段掘進(jìn)完成后,盾構(gòu)機(jī)到達(dá)接收時(shí),盾構(gòu)機(jī)直接對最后一層洞門連續(xù)墻砼進(jìn)行破除,隨后人工清理刀盤前車站渣土,然后鋪設(shè)接收軌道和運(yùn)輸臺車。盾構(gòu)機(jī)采用盾構(gòu)機(jī)整體軌道運(yùn)輸出洞門后分體拆解的方案,臺車等后配套隨后利用型鋼搭設(shè)的斜坡用卷揚(yáng)機(jī)作為牽引依次拉出洞外,分解拆除。盾構(gòu)機(jī)的整體運(yùn)輸采用專門定制的接收臺車進(jìn)行。詳見下附接收小車總裝圖。將盾體往前移動直至盾體完全處于接收小車上。使用單獨(dú)配置用的液壓站和千斤頂,將盾構(gòu)機(jī)和接收小車向向前頂推,同時(shí)不斷延伸臺車軌道并用膨脹螺絲固定到車站底板上。盾構(gòu)站移動具體施工程序如下：盾構(gòu)接收托架的安裝、固定盾構(gòu)接收托架的安裝、固定盾構(gòu)步進(jìn)至接收托架上主機(jī)與后配套解體固定主機(jī)準(zhǔn)備頂推鋪設(shè)后配套行走軌道后配套站內(nèi)移動盾構(gòu)機(jī)接收完成1盾構(gòu)機(jī)解體當(dāng)盾體在到達(dá)端完全步上托架后盾體與托架進(jìn)行焊接固定,同時(shí)馬上進(jìn)行盾構(gòu)機(jī)盾體部分與后配套臺車部分分解工作,盾構(gòu)機(jī)分成兩部分進(jìn)行移動。在連接橋的前端焊支撐與一個(gè)平板車相連,斷開連接橋和安裝器的剛性連接。盾體完全駛?cè)虢邮招≤?并使盾體與接受托架固定后,盾體與后配套系統(tǒng)解體,期間可對盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行初步檢查以便為盾構(gòu)機(jī)維修做好充分準(zhǔn)備盾體接收采取與托架一起搬運(yùn)的方式進(jìn)行。2盾體縱移縱移平臺是由6塊0.4m×6m〔δ20鋼板鋼板組成,每塊鋼板上焊接兩條6m的鋼軌。兩條鋼軌打孔作為千斤頂反力座的固定點(diǎn)〔穿銷子固定來提供反力,左右兩條鋼軌孔位對稱防止千斤頂頂推時(shí)左右不均,用于固定反力座的孔兩個(gè)一組,每組間距為150cm<千斤頂行程為150cm>。利用兩臺50T千斤頂將盾構(gòu)機(jī)沿隧道方向頂推縱移〔見示意圖。3盾構(gòu)機(jī)拆卸順序盾體運(yùn)輸?shù)降孛鎴龅睾蟆侗P→前盾→中盾→盾尾→管片拼裝機(jī)→螺旋輸送機(jī)→橋架→車架1→車架2→車架3→車架4→車架5。4盾構(gòu)組裝及拆卸的安全保證措施①嚴(yán)格遵守起重作業(yè)安全操作規(guī)程；②每班作業(yè)前實(shí)行技術(shù)和安全交底,指定專職安全員負(fù)責(zé)日常工作；③盾構(gòu)大件的裝卸車90°翻轉(zhuǎn)由專人指揮,統(tǒng)一行動；④施工前向所有作業(yè)人員進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底,明確整個(gè)作業(yè)過程及各人職責(zé)；⑤遵守起重作業(yè)安全操作規(guī)程及項(xiàng)目經(jīng)理部制定的安全操作規(guī)定；⑥現(xiàn)場設(shè)專職安全監(jiān)督人員,負(fù)責(zé)檢查安全工作的落實(shí)與改進(jìn)；⑦盾構(gòu)機(jī)的分解、運(yùn)輸、起吊、拆卸及接收等項(xiàng)工作由專人指揮,統(tǒng)一行動；⑧卷揚(yáng)機(jī)牽引作業(yè)時(shí),車架前方嚴(yán)禁站人,以防溜車,在車架尾端加裝駐車器；⑨頂升移位作業(yè)時(shí),所有千斤頂統(tǒng)一編號,并由專人負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)指揮,現(xiàn)場設(shè)有應(yīng)急千斤頂,以備特殊情況下使用。5.1.10泥水盾構(gòu)下穿小橋施工1盾構(gòu)下穿小橋概述盾構(gòu)下穿小橋前需拆除重建,本工程下穿小橋施工難點(diǎn)主要在風(fēng)神橋,受交通疏解制約,風(fēng)神橋無法同時(shí)完成拆除,需分兩期施工,一期拆除重建樁機(jī)侵入隧道中間橋幅,交通在兩側(cè)橋幅進(jìn)行疏解,待中間橋幅重建完成后進(jìn)行兩側(cè)橋幅拆除,在中間新建橋幅進(jìn)行交通疏解,盾構(gòu)通過時(shí)兩側(cè)橋幅用于交通疏解,該處盾構(gòu)覆土淺,盾構(gòu)機(jī)埋深約為3.8m,盾構(gòu)通過時(shí)存在一定風(fēng)險(xiǎn)。2盾構(gòu)通過前處理措施〔1河床地層注漿加固處理為保證盾構(gòu)通過前上部淺覆土層穩(wěn)定性,減小對兩側(cè)橋木樁基礎(chǔ)影響,在盾構(gòu)機(jī)通過前采用200*200梅花型布置花管注漿方式對抗浮板下至盾構(gòu)隧道以下30cm地層進(jìn)行注漿加固。注漿深度為8米。注漿圍為隧道結(jié)構(gòu)邊1米,詳見下圖。圖5.1.10-1風(fēng)神橋河床下地層加固平面圖〔2盾構(gòu)通過時(shí)輔助措施為保證盾構(gòu)通過前安全,計(jì)劃再盾構(gòu)通過前將河涌下游筑臨時(shí)堤壩,將河床上部水位提升1.2m,增加抗浮板上部荷載,在盾構(gòu)準(zhǔn)備穿越河床前降低0.1bar切口壓力,在通過時(shí)不需調(diào)整切口壓力,減少因通過時(shí)覆土厚度變化時(shí)切口壓力不穩(wěn)定而造成地層沉降變化,影響到未拆除小橋木樁基礎(chǔ)周邊土體穩(wěn)定性,確保盾構(gòu)機(jī)盾構(gòu)時(shí)安全。圖5.1.10-2河床覆土深度示意圖3盾構(gòu)穿越小橋施工措施同3.2中盾構(gòu)穿越建〔構(gòu)筑物的施工措施。4盾構(gòu)過河涌切口壓力設(shè)定5.1.11泥水盾構(gòu)在巖溶發(fā)育地區(qū)掘進(jìn)1確保已探明大型的需處理的溶土洞完成填充處理,抽芯檢測及標(biāo)貫實(shí)驗(yàn)合格。2泥水盾構(gòu)在巖溶發(fā)育地區(qū)掘進(jìn)采取的措施詳見3.2中盾構(gòu)機(jī)穿越溶洞多發(fā)段采取的措施。3當(dāng)遇到未探明溶洞發(fā)生地面沉降過大,在盾構(gòu)通過后采用地面綜合工程處理車單車道圍蔽注漿處理。5.1.12泥水盾構(gòu)上軟下硬區(qū)域掘進(jìn)1盾構(gòu)掘進(jìn)前刀具配置刀盤刀具的布置既要考慮對軟土掘進(jìn)的適應(yīng)性,又要考慮對硬巖區(qū)段掘進(jìn)的適應(yīng)性。本工程中刀盤上共布置有100把刀具,使用的刀具類型及數(shù)量為：①邊緣區(qū)