建昌道~思源道盾構(gòu)評估匯報

思源道站～建昌道站～金鐘河大街站盾構(gòu)選型及適應性分析專家論證會天津地鐵5號線土建施工第8合同段項目管理部2013年12月目錄1234工程概況工程地質(zhì)、水文地質(zhì)盾構(gòu)施工重、難點盾構(gòu)機選型及性能參數(shù)1、工程概況天津地鐵5號線第8合同段包括：建昌道站、建昌道站-思源道站區(qū)間、建昌道站-金鐘河大街站區(qū)間，共計1站2區(qū)間。1、建昌道站-思源道站建昌道站～思源道站區(qū)間，左線起訖里程為DK12+359.690～DK12+868.550，短鏈37.25m，區(qū)間全長471.61m。右線起訖里程為DK12+359.690～DK12+868.550

，短鏈25.212m，區(qū)間全長483.648m。左右線以2‰的坡度下坡，而后以7.2‰（右線7.38‰）的坡度上坡，再以3‰坡度下坡到達設計終點思源道站。區(qū)間結(jié)構(gòu)頂部覆土厚度約9.38~10.60m。左、右線平面曲線半徑R=400。2、建昌道站-金鐘河大街站建昌道站～金鐘河大街站區(qū)間，左線起訖里程為DK13+160.950～DK14+103.464，短鏈3.277m，區(qū)間全長939.237m。右線起訖里程為DK13+160.950～DK14+103.464

，區(qū)間全長942.514m。本區(qū)間段于右DK13+515處設一個暗挖聯(lián)絡通道，聯(lián)絡通道長約6.8m，通道內(nèi)徑尺寸為2.0*2.5m。區(qū)間右線以16.057‰、4.4‰（左線16.057‰、4.422‰）的坡度下坡到達本區(qū)間設計終點（金鐘河大街站）。區(qū)間結(jié)構(gòu)頂部覆土厚度約9.56~17.07m。左、右線平面曲線半徑R1=1000、R2=600。2、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)1、建昌道站-思源道站建昌道站～思源道站隧道穿越地層主要為⑥12粘土、⑥42粉質(zhì)粘土、⑦2粉質(zhì)粘土、⑧12粉質(zhì)粘土、局部進入⑧13粉土承壓含水層中。場地內(nèi)⑧23粉土、⑧24粉砂層為第一層承壓水含水層，以⑦02粉質(zhì)黏土層、⑧12粉質(zhì)黏土層為主要隔水頂板；⑨23粉土、⑨24粉砂、⑩23粉土和⑩24粉砂層為第二層承壓水含水層，局部分布較厚，以⑨12粉質(zhì)黏土層為主要隔水頂板；⑾23粉土層、⑾24粉砂和⑾25細砂層為第三層承壓水含水層，以⑾12粉質(zhì)黏土層為主要隔水層頂板。2、建昌道站-金鐘河大街站建昌道站～金鐘河大街站隧道主要穿越地層有⑥4粉質(zhì)粘土、⑥41粉質(zhì)粘土、⑦粉質(zhì)粘土、⑧1粉質(zhì)粘土、⑧2粉砂、⑧23粉土、⑧25細砂、⑨2細砂，進入承壓含水層，場地內(nèi)⑧2粉砂、⑧23粉土、⑧25細砂、⑨2細砂、⑨24粉砂、⑨23粉土層、⑩2粉砂、⑾23粉土以及⑾2粉砂等粉土或砂類土層存在連通情況，則統(tǒng)一按一層承壓水考慮。承壓水主要接受上層潛水的滲透補給，與上層潛水水力聯(lián)系緊密，以地下徑流方式排泄，同時以滲透方式補給深層地下水。3、盾構(gòu)施工重、難點1、工程重點建昌道站～思源道站區(qū)間隧道自建昌道站開始，沿紅星路走向，斜穿天津市軋鋼三廠至思源道。區(qū)間沿線經(jīng)過天津天物集團浩英工貿(mào)有限公司、天津貝龍熱力設備制造有限公司、天津市軋鋼三廠金屬材料科技有限公司等企業(yè)單位，地面建筑多為低層廠房及民用房屋。（1）盾構(gòu)推進對沿線建（構(gòu)）筑物影響的控制是本工程的重點建昌道站～金鐘路站區(qū)間從建昌道站開始，沿群芳路至金鐘河站。區(qū)間沿線經(jīng)過天津市天磁有限公司、三和溫泉公園、康橋里小區(qū)、貴橋里小區(qū)、橋園里小區(qū)，區(qū)間沿線多為高層住宅。

（2）盾構(gòu)始發(fā)、接收是本工程的重點

建昌道站～思源道站區(qū)間盾構(gòu)始發(fā)、接收處位于第一承壓含水層頂板，第一承壓含水層以⑦粉質(zhì)粘土和⑧1粉質(zhì)粘土為主要隔水層頂板，以⑧23粉土、⑧24粉砂層為主要含水層，承壓水主要接受上層潛水的滲透補給，與上層潛水水力聯(lián)系緊密，以地下徑流方式排泄，同時以滲透方式補給深層地下水，該承壓水穩(wěn)定水位埋深3.00～3.50m,高程約-0.50～-1m。施工過程中易發(fā)生漏水、突涌、涌水淹沒隧道事故和重大坍塌事故。建昌道站～金鐘河大街站區(qū)間盾構(gòu)接收端金鐘河大街站為地下三層車站，車站端部為盾構(gòu)接收井，該段落盾構(gòu)區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)附件地層主要為⑧23粉土、⑧2粉砂、⑧25細砂、⑨2粉砂層，為第一承壓含水層，粉土、粉砂層連續(xù)分布，局部厚度達12.5m，盾構(gòu)到達施工時，盾構(gòu)姿態(tài)控制難度較大，且易發(fā)生漏水、漏漿現(xiàn)象，嚴重會造成涌水涌砂，給工程造成嚴重的破壞。（3）盾構(gòu)穿越淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土及粉土、粉砂地層是本工程的重點

建昌道站～思源道道站隧道穿越地層主要為⑥12粘土、⑥42粉質(zhì)粘土、⑦2粉質(zhì)粘土、⑧12粉質(zhì)粘土、局部進入⑧13粉土承壓含水層中。

建昌道站～金鐘河大街站隧道主要穿越地層有⑥4粉質(zhì)粘土、⑥41粉質(zhì)粘土、⑦粉質(zhì)粘土、⑧1粉質(zhì)粘土、⑧2粉砂、⑧23粉土、⑧25細砂、⑨2細砂，進入承壓含水層，區(qū)間⑧2粉砂、⑧25細砂、⑨2細砂、⑨24粉砂層連通，砂層連續(xù)厚度大，區(qū)間結(jié)構(gòu)穿越大面積砂層。

建昌道站~思源道站地質(zhì)剖面→

←建昌道站~金鐘河大街站地質(zhì)剖面2、工程難點（1）盾構(gòu)下穿天津市軋鋼三廠是本工程的難點

建昌道站～思源道站區(qū)間里程DK12+360～DK12+867下穿原軋鋼三廠廠區(qū)，該廠區(qū)范圍內(nèi)可能存在廢棄基礎(chǔ)、樁等不明地下障礙物，有可能會造成盾構(gòu)機因刀盤損壞或其他故障停機，將極難處理，同時在盾構(gòu)內(nèi)開倉處理存在較大的安全風險，盾構(gòu)下穿天津市軋鋼三廠為二級風險源。

（2）盾構(gòu)下穿覽橋里、橋園里是本工程的難點橋園里42-51#樓、36-41#樓位于區(qū)間的西側(cè)，建筑物為6層磚混結(jié)構(gòu)住宅，1991年建，采用?400灌注樁基礎(chǔ)，樁長均為10.5m,樁底高程均為-9.93m,距離主體結(jié)構(gòu)分別為2.86m、1.19m，為一級風險源；覽橋里1#樓、4#樓位于區(qū)間的東側(cè)，建筑物為6層磚混結(jié)構(gòu)，1992年建，采用粉噴樁復合基礎(chǔ)，距離主體結(jié)構(gòu)分別為3.81m、2.90m,為二級風險源；

4、盾構(gòu)機選型及性能參數(shù)經(jīng)過以上對比分析，小松盾構(gòu)機滿足本標段工程要求，故本標段采用小松加泥式土壓平衡盾構(gòu)。工程特點小松盾構(gòu)機最小轉(zhuǎn)彎半徑最小平面曲線400m最小曲率半徑250m最大縱坡最大縱坡16.057‰最大縱坡25‰適應地層⑥12粘土、⑥42粉質(zhì)粘土、⑦02粉質(zhì)粘土、⑧12粉質(zhì)粘土、⑥41粉質(zhì)粘土、⑧1粉質(zhì)粘土、⑧2粉砂、⑧23粉土、⑧25細砂、⑨2細砂淤泥質(zhì)粘土、粘土、粉質(zhì)粘土、細砂、粉砂覆土厚度9.38—17.07m5-30m管片參數(shù)管片外徑6.2m、內(nèi)徑5.5管片外徑6.2m、內(nèi)徑5.5盾構(gòu)選型小松盾構(gòu)機基本配置盾構(gòu)外徑mm6450總重噸450盾體總長mm8680整機總長m60.905推進油缸只22最大推力kN37730最小曲率半徑m250掘進最大坡度2.5%最大掘進速度cm/min8.5鉸接角度度左右1.5度、上下1度刀盤最大扭矩kNm5147依據(jù)天津地鐵招標文件、本工程地質(zhì)勘查報告等，并結(jié)合本工程地質(zhì)、水文、環(huán)境現(xiàn)狀，本合同段區(qū)間選用小松土壓平衡盾構(gòu)施工。小松盾構(gòu)機參數(shù)刀盤最大扭矩5147kNm電機數(shù)量10最快轉(zhuǎn)速1.3rpm總功率550kw

馬達類型變頻電動直徑6450mm開口率44%超挖刀2把切削刀72把超前刮刀36把泡沫注入管路5路1、刀盤系統(tǒng)基本參數(shù)小松盾構(gòu)機參數(shù)推進最大推力37730kN油缸數(shù)量22油缸行程2150mm最大推進速度8.5cm/min推進壓力32.4Mpa鉸接鉸接油缸16個鉸接角度上下1度，左右1.5度鉸接模式被動鉸接拼裝機旋轉(zhuǎn)角度×旋轉(zhuǎn)速度左右各200度×0.2/1.2rpm升降范圍×移動范圍0～700mm×0～1000mm壓進力×起吊力216KN×222KN(22tf×22.6tf)2、推進系統(tǒng)、鉸接系統(tǒng)、拼裝系統(tǒng)基本參數(shù)小松盾構(gòu)機參數(shù)螺

旋

機殼體外徑Φ711.2mm轉(zhuǎn)速0-22rpmΦ葉片直徑×螺距Φ650mm×P600mm排土能力最大233m3/h回轉(zhuǎn)扭矩最大46.7kNm×20.6MPa注入口4個排出卵石最大直徑φ280×L475閘

門閘門數(shù)量3個蓄能轉(zhuǎn)職1套手動關(guān)閉次數(shù)4次3、螺旋機系統(tǒng)、閘門系統(tǒng)基本參數(shù)

參數(shù)A液B液

同步注漿系統(tǒng)排量（L/min）28020壓力（Mpa）5.51.5輸出（kw）301.5電壓×頻率380×50380×50泵臺數(shù)11箱容量（m3）5.80.6泵種類柱塞泵擠壓泵注入口444、同步注漿注入系統(tǒng)基本參數(shù)

參數(shù)泥漿泡沫

泥漿、泡沫注入排量（L/min）170135壓力（Mpa）2.50.8輸出（kw）1511.55電壓×頻率380×50380×50泵臺數(shù)22箱容量（m3）3.63.56泵種類擠壓泵離心泵注入口555、加泥、泡沫注入系統(tǒng)基本參數(shù)6、集中潤滑、盾尾油脂注入系統(tǒng)基本參數(shù)參數(shù)集中潤滑盾尾油脂

集中潤滑、盾尾油脂最大排量（L/min）12020最大壓力（Mpa）3015泵臺數(shù)11油箱容量（kg）250250泵種類氣壓泵氣壓泵注入口1812驅(qū)動氣壓（Mpa）0.80.8泵品牌林肯Lincin林肯Lincin7、其它系統(tǒng)名稱起吊能力數(shù)量管片搬運電動葫蘆（本體-臺車）2.8噸2個電動葫蘆（臺車）5噸1個TN-10型便攜式有毒有害氣體檢測儀化學分子式被測氣體技術(shù)指標測量范圍分辨率報警點CO一氧化碳0-2000ppm1ppm50ppmH2S硫化氫0-200ppm1ppm10ppmH2氫氣0-1000ppm1ppm35ppmNH3氨氣0-200ppm1ppm25ppmNO一氧化氮0-250ppm1ppm25ppmSO2二氧化硫0-200ppm0.1ppm2ppmNO2二氧化氮0-200ppm1ppm5ppmCL2氯氣0-20ppm0.1ppm1ppmHCL氯化氫0-50ppm1ppm5ppm系統(tǒng)名稱數(shù)量1自動測量1套2遠程傳輸1套3參數(shù)采集1套4計量監(jiān)控1套5高壓氣倉2個運轉(zhuǎn)監(jiān)控計量監(jiān)控自動測量系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集類別盾構(gòu)機設計招標文件投標文件1、對盾構(gòu)施工工程地質(zhì)適應性、性能要求內(nèi)容粉質(zhì)粘土、粘土、淤泥質(zhì)粘土、粉砂、細砂盾構(gòu)機選型滿足施工要求淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土、粉土、粉砂2、功能要求具備徑向注漿、自動測量、螺旋機雙閘門3、功能要求具備被動鉸接、自帶緊急密封裝置4、功能要求具備加氣進倉、泡沫注入5、功能要求后添加裝置有害氣體監(jiān)測報警系統(tǒng)6、功能要求250m最小平曲半徑450