盾構(gòu)始發(fā)方案

1、盾構(gòu)始發(fā)方案一、概述城陵磯長(zhǎng)江穿越隧道南岸盾構(gòu)隧道的始發(fā)輔助工程有：直徑7.5米的豎井，深32.8米；沿線路前進(jìn)方向?yàn)?3米始發(fā)隧道，凈寬5.2米， 凈高4.1米；線路反方向?yàn)?.4米盲洞，凈寬5米，凈高2.75米。盾構(gòu) 始發(fā)是盾構(gòu)機(jī)在南岸豎井及始發(fā)隧道內(nèi)安裝，自盾構(gòu)主機(jī)開始定位，刀 盤向前推進(jìn)貫入圍巖，沿設(shè)計(jì)線路向前掘進(jìn)，直至盾構(gòu)機(jī)完全進(jìn)入隧道， 洞口反力架與負(fù)環(huán)管片撤除為止。在盾構(gòu)始發(fā)階段，要完成盾構(gòu)設(shè)備的安裝與調(diào)試，始發(fā)輔助設(shè)備的 安裝與定位，盾構(gòu)初始定位與掘進(jìn)控制，盾構(gòu)導(dǎo)向系統(tǒng)的安裝與調(diào)試以 及始發(fā)隧道洞口的處理。二、始發(fā)前的準(zhǔn)備工作始發(fā)前的準(zhǔn)備工作主要包括：始發(fā)隧道及盲洞施作洞門、土

2、體改進(jìn)及密封裝置施作、始發(fā)根底、 基座施作、后反力架施作、負(fù)環(huán)鋼管片及始發(fā)反力架等部件的加工。一始發(fā)隧道及盲洞施作根據(jù)南岸豎井盾構(gòu)始發(fā)隧道段的地質(zhì)條件、水文條件等分析，考慮 到盾構(gòu)機(jī)及配套設(shè)備尺寸，沿盾構(gòu)隧道線路前進(jìn)方向采用礦山法開挖施 作13米始發(fā)隧道，隧道凈寬5.2米，凈高4.1米，始發(fā)隧道線路方向縱向 坡度與盾構(gòu)隧道縱向坡度一致，均為25%。保證盾構(gòu)隧道圓心高程與設(shè) 計(jì)一致，確定盾構(gòu)隧道與始發(fā)隧道斷面尺寸關(guān)系。為滿足始發(fā)4#、5#拖車洞內(nèi)就位要求及盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程中運(yùn)輸物料的要求，沿盾構(gòu)隧道反方向二洞門段土體改進(jìn)及密封裝置施作1、地基處理：始發(fā)隧道按要求施工完后，對(duì)現(xiàn)有地質(zhì)、水文條件 進(jìn)行觀

3、察、分析，對(duì)出洞地基進(jìn)行處理。處理方法為注漿加固，加固范 圍為K02+743.379K02+734.379盾構(gòu)出洞段前9.0米，盾構(gòu)線路中心線上 下4米。采用注水泥-水玻璃雙液漿。注漿改進(jìn)后的土體承載力標(biāo)準(zhǔn)值不 小于300Kpa, 土體滲透系數(shù)小于10-6cm/s。注漿布置圖見(jiàn)城陵磯-施-114 所示，注漿結(jié)束后，應(yīng)做鉆孔檢查，檢查合格后，方可進(jìn)行下一步。2、洞圈密封止水裝置：為了防止盾構(gòu)始開掘進(jìn)時(shí)泥土、地下水從 盾殼和洞門的間隙處流失，以及盾尾通過(guò)洞門后背襯注漿漿液的流失， 在盾構(gòu)始發(fā)時(shí)需安裝洞門臨時(shí)密封裝置，臨時(shí)密封裝置由簾布橡膠、鋼 環(huán)、扇形壓板、墊片和螺栓等組成。1洞口段土體注漿改進(jìn)后

4、，按照始發(fā)洞門預(yù)埋鋼環(huán)的尺寸要求， 在始發(fā)隧道端頭前，按盾構(gòu)中線方向及與盾構(gòu)圓心重合處退出留一個(gè)長(zhǎng) 85cm直徑為3770 mm勺圓洞。始發(fā)隧道同里程的其它斷面采用鋼筋綁 扎。在圓洞門口預(yù)埋一個(gè)厚 12mm內(nèi)徑3470mm外徑3770mm勺鋼環(huán)， 并用M24的螺桿從里套出焊在鋼環(huán)上，注意保護(hù)好螺桿絲。立好圓洞及 端頭模板，澆筑C20砼。具體要求及結(jié)構(gòu)尺寸如下列圖：2考慮到安裝洞門密封止水裝置的扇形壓板時(shí)，由于扇形壓板上 下活動(dòng)，始發(fā)隧道底部尺寸范圍不夠，影響扇形壓板的安裝。此時(shí)在始 發(fā)隧道洞門口底部留出寬1000mm深200mm勺槽，二襯時(shí)不澆筑，以備 安裝扇形壓板活動(dòng)之用。密封裝置安裝前應(yīng)對(duì)

5、簾布橡膠的整體性、硬度、老化程度等進(jìn)行檢 查，對(duì)圓環(huán)板的成圓螺栓孔位等進(jìn)行檢查，并提前把簾布橡膠的螺栓孔 加工好。盾構(gòu)機(jī)進(jìn)入預(yù)留洞門前在外圍刀盤和簾布橡膠板外側(cè)涂潤(rùn)滑 油，以免盾構(gòu)機(jī)刀盤掛破簾布橡膠板影響密圭寸效果。二始發(fā)根底、基座的施工考慮到根底強(qiáng)度的關(guān)系，始發(fā)基座根底應(yīng)提前施工完畢。由于盾構(gòu) 機(jī)始發(fā)時(shí)與設(shè)計(jì)線路坡度一致，如果再用條形根底和獨(dú)立根底組合的 話，坡度不好控制，所以根底設(shè)計(jì)為一整體強(qiáng)度為 C30鋼筋砼結(jié)構(gòu)，坡 度為25%。在澆筑根底砼前，應(yīng)提前預(yù)埋好給始發(fā)反力架提供支撐反力 的型鋼及地腳螺栓。預(yù)埋結(jié)構(gòu)尺寸如下列圖：!： 反力架結(jié)構(gòu)尺寸圖始發(fā)基座采用鋼結(jié)構(gòu)形式，主要承受盾構(gòu)機(jī)的重力

6、和推進(jìn)時(shí)的摩擦 力。由于盾構(gòu)機(jī)很重，所以始發(fā)基座必須具有足夠的剛度、強(qiáng)度始發(fā) 基座結(jié)構(gòu)尺寸如下列圖。在安裝始發(fā)基座前先由測(cè)量組在豎井及始發(fā)隧 道內(nèi)設(shè)立控制護(hù)樁，根據(jù)護(hù)樁精確定位始發(fā)基座的高程和左右位置，為 防止盾構(gòu)機(jī)進(jìn)入巖層后低頭，安裝始發(fā)架時(shí)始發(fā)架前部標(biāo)高不變，始發(fā) 架后部降低5mm,使盾構(gòu)機(jī)有一個(gè)向上抬的趨勢(shì)。然后由工班將始發(fā)基座安設(shè)在預(yù)定的位置上，并由測(cè)量組進(jìn)行復(fù)核，在完成定位之后，將始 發(fā)基座固定。在盾構(gòu)機(jī)主機(jī)組裝時(shí)，在始發(fā)基座的軌道上涂硬質(zhì)潤(rùn)滑油 以減小盾構(gòu)機(jī)在始發(fā)基座上向前推進(jìn)時(shí)的阻力。2CIOO始發(fā)基座結(jié)結(jié)構(gòu)圖四后反力架施作為滿足盾構(gòu)機(jī)拼裝時(shí)向前推進(jìn)，給推進(jìn)裝置撐靴和推力油缸提

7、供支撐反力，需在后盲洞洞口設(shè)反力架。反力架采用型鋼結(jié)構(gòu)，具有足 夠的剛度和強(qiáng)度。反力架支撐預(yù)埋件應(yīng)在澆筑底板砼時(shí)預(yù)埋好，具體結(jié) 構(gòu)尺寸如下列圖：后反力架結(jié)構(gòu)圖五始發(fā)反力架加工及預(yù)埋根底施作反力架提供盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)時(shí)所需的反力， 因此反力架應(yīng)具有足夠的剛 度和強(qiáng)度。反力架支撐在底板和中板上，反力架的縱向位置保證負(fù)一環(huán) 砼管片撤除后澆筑洞門時(shí)滿足洞門的結(jié)構(gòu)尺寸和連接要求以及支撐的 穩(wěn)定性。反力架的橫向位置保證負(fù)環(huán)管片傳遞的盾構(gòu)機(jī)推力準(zhǔn)確作用在 反力架上。安裝反力架時(shí)，先用經(jīng)緯儀雙向校正兩根立柱的垂直度，使 其形成的平面與盾構(gòu)機(jī)的推進(jìn)軸線垂直。為了保證盾構(gòu)推進(jìn)時(shí)反力架橫向穩(wěn)定，用膨脹螺栓和型鋼對(duì)反力架的

8、支撐進(jìn)行橫向固定。三、到場(chǎng)組裝及吊裝盾構(gòu)最大部件為切口環(huán)，其直徑為 3.201m、長(zhǎng)度4.150m。主機(jī)的 組裝采用200T汽車吊機(jī)進(jìn)行吊裝下井，大件的翻轉(zhuǎn)采用 50T汽車吊機(jī) 配合；后配套及附屬設(shè)備的吊裝采用 50T汽車吊機(jī)。具體吊裝方案詳見(jiàn)?AVN2440D復(fù)合式盾構(gòu)機(jī)安裝方案?。四、盾構(gòu)機(jī)始發(fā)步驟盾構(gòu)機(jī)部件進(jìn)場(chǎng)后，就可以開始組裝。調(diào)試穿插在盾構(gòu)機(jī)組裝過(guò)程 中進(jìn)行。調(diào)試所用的工具及儀器由設(shè)備供給方提供。具體步驟如下：第一步：一、先把4#、5#拖車吊入盲洞內(nèi)，然后在盲洞口安裝后反力架并調(diào) 試好。二、地面上：準(zhǔn)備盾尾局部沿盾構(gòu)內(nèi)徑方向？將4排鋼絲刷焊接在盾尾上焊條由海瑞克公司提 供；焊接時(shí)和焊

9、接后要注意保護(hù)好鋼絲刷。三、在始發(fā)井內(nèi)：1、在確定始發(fā)洞門密封裝置已經(jīng)安裝好、始發(fā)基座已安裝并調(diào)試 好之后，把盾構(gòu)機(jī)刀盤和盾構(gòu)機(jī)切口環(huán)放在始發(fā)基座上。2、安裝撐靴和推力油缸推力油缸由海瑞克公司提供，推力油 缸頂在后反力架上以便提供反力。第二步：一、沿隧道軸線方向把盾構(gòu)機(jī)已安裝局部末端推到距離豎井軸線 6243mm的位置。撤除推進(jìn)裝置推力油缸和撐靴。第三步：一、把盾構(gòu)第一節(jié)支撐環(huán)放到導(dǎo)向軌道上。二、把盾構(gòu)前部刀盤和切口環(huán)和盾構(gòu)第一節(jié)支撐環(huán)推到一起。三、安裝轉(zhuǎn)向油缸。四、連接泥水回路局部。五、連接液壓管線。六、連接電纜。七、連接空氣管線局部。八、安裝撐靴和推力油缸。九、把盾構(gòu)前部刀盤和切口環(huán)和盾構(gòu)

10、第一節(jié)支承環(huán)推到始發(fā)隧 道內(nèi)。十、撤除推進(jìn)裝置。第四步：一、把已安裝好管片安裝機(jī)盾構(gòu)的第二節(jié)支承環(huán)放到導(dǎo)向軌道上。二、用吊車把盾構(gòu)第二節(jié)支承環(huán)移動(dòng)到第一節(jié)盾構(gòu)內(nèi)。第五步：一、把盾構(gòu)第一、二節(jié)支承環(huán)推到一起。二、連接泥水回路局部。三、連接液壓管線。四、連接電纜。五、連接空氣管線局部。六、安裝撐靴和推力油缸。七、推力油缸中心應(yīng)該和位于盾構(gòu)第二節(jié)支承環(huán)后部油缸的中心重 合。第六步：一、把盾構(gòu)已安裝局部刀盤、切口環(huán)、支承環(huán)推到始發(fā)隧道內(nèi), 以便已安裝局部末端與豎井后壁之間有最大的距離。二、撤除推進(jìn)裝置。三、在放下盾尾前，鋼管片應(yīng)安裝在其上面。四、用吊車把盾尾直接定位在盾構(gòu)第二節(jié)支承環(huán)的后面。五、把推力

11、鋼環(huán)安裝在盾尾后部，安裝推力鋼管片，推力鋼環(huán)用螺 栓與鋼管片連接。六、安裝盾構(gòu)第二節(jié)支承環(huán)和盾尾之間的油缸。七、連接泥水回路局部。八、連接液壓管線。九、連接電纜。十、連接空氣管線局部。第七步：一、把推力油缸安裝在始發(fā)井后壁上。二、在盾尾后面安裝第一環(huán)鋼管片。三、將時(shí)鐘四點(diǎn)、六點(diǎn)和八點(diǎn)的位置上的千斤頂伸出伸出后用球 閥將油缸關(guān)閉。四、用推力油缸推進(jìn)一個(gè)完整的行程1000mm。第八步：一、在第一環(huán)鋼管片后安裝第2#鋼管片。二、推動(dòng)推力缸使刀盤完全推入始發(fā)密封內(nèi)。第九步：一、在盲洞內(nèi)把第4#、5#拖車安裝好，并連接好電纜。二、連接好第4#拖車和盾構(gòu)之間的所有電力供給線路。三、把動(dòng)力線電源連接到4#拖

12、車上。四、安裝完從豎井到泥水別離裝置的所有旁通泥水回路。五、安裝泥水管線和兩條空氣管路。六、從盾構(gòu)后部到豎井旁通的泥水管線長(zhǎng)度不小于 12m。啟動(dòng)盾構(gòu)機(jī)并試運(yùn)轉(zhuǎn)第十步：一、掘進(jìn)并再安裝4環(huán)2#鋼管片。二、安裝1#拖車。三、安裝管片吊車軌道和泥水管線。四、掘進(jìn)并再安裝7環(huán)2#鋼管片。五、安裝2#拖車。第一步：一、掘進(jìn)并再安裝6環(huán)2#鋼管片，以便使鋼推力環(huán)完全進(jìn)入了始發(fā)密 圭寸內(nèi)。二、在鋼推力環(huán)和隧道地下鋼根底之間安裝管道支撐和底撐。三、在鋼推力環(huán)和隧道頂部之間安裝頂支撐。四、掘進(jìn)并安裝第一環(huán)混凝土管片。五、注漿系統(tǒng)試運(yùn)轉(zhuǎn)。六、掘進(jìn)并安裝第二環(huán)混凝土管片。掘進(jìn)第三環(huán)管片時(shí)才進(jìn)行第一次注漿并注滿。第

13、十二步：一、共掘進(jìn)33環(huán)并安裝4#、5#、6#、7#、8#拖車。二、完成80米掘進(jìn)后：1、撤除支撐裝置支撐管、頂撐、底撐。2、撤除導(dǎo)向軌道盾構(gòu)始發(fā)基座。3、施作軸向軌道運(yùn)輸系統(tǒng)。即隧道底板軌道的鋪設(shè)，盾構(gòu)進(jìn)入正 式掘進(jìn)狀態(tài)。進(jìn)洞后，盾構(gòu)機(jī)刀盤穿越洞門土體改進(jìn)區(qū)，這時(shí)，泥水壓設(shè)定值應(yīng) 略小于理論值且推進(jìn)速度不宜過(guò)快，盾構(gòu)機(jī)坡度略大于設(shè)計(jì)坡度，待盾 構(gòu)機(jī)出土體改進(jìn)區(qū)之后，為防止因正面土壓變化而造成盾構(gòu)機(jī)突然低頭可將開挖倉(cāng)內(nèi)的泥水壓力的值設(shè)定成略高于理論值，并將下部推 進(jìn)油缸的推力稍稍調(diào)高一些。在施工過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)地表的監(jiān)測(cè)信息對(duì)土壓設(shè)定值以及推進(jìn)速度 等施工參數(shù)作及時(shí)的調(diào)整。五、始發(fā)任務(wù)保證措施及考前須知1、由于始發(fā)時(shí)盾構(gòu)機(jī)與地層間摩擦力很小，盾構(gòu)易旋轉(zhuǎn)，這時(shí)可 以在盾構(gòu)機(jī)兩側(cè)盾殼焊接兩排鋼塊作為防扭裝置，卡在始發(fā)基座上，防止盾構(gòu)機(jī)旋轉(zhuǎn)。同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)的測(cè)量，如發(fā)現(xiàn)盾構(gòu)有較大轉(zhuǎn)角， 可以采用大刀盤正反轉(zhuǎn)的措施進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)推進(jìn)速度要慢。2、如果由于負(fù)環(huán)管片轉(zhuǎn)動(dòng)或松動(dòng)而且盾構(gòu)推進(jìn)油缸推力過(guò)大，致 使負(fù)環(huán)管片變形、破損或