盾構調頭專項施工方案

1、工程概況1.1工程概述杭州地鐵*標盾構工程包括三個盾構區(qū)間。三個區(qū)間均為地下雙線單圓盾構隧道，隧道外徑6.2m，內徑5.5m，管片厚35cm。為區(qū)分盾構掘進情況，根據(jù)車站部署及施工產值計劃，本標區(qū)間按兩臺盾構機進行盾構施工并編號，分別為*號盾構機和**號盾構機。*盾構機自A站南端頭沿下行線始發(fā)，到達B站后解體吊出，再從A站南端頭下井第二次始發(fā)沿上行線到達B站后解體吊出。**盾構機自A站北端頭始發(fā)，沿上行線到達C站后在站內調頭，從南端頭下行線二次始發(fā)，到達A站解體吊出，然后運至B站南端頭井，沿入段線第三次始發(fā)到達*車輛段明挖區(qū)間，在*車輛段明挖區(qū)間盾構井調頭后第四次始發(fā)，沿出段線到達B站，完成后解體吊出。線路基本情況見下圖《盾構施工籌劃圖》。本標段涉及的兩次調頭均是**盾構機在明挖區(qū)間和C站進行。盾構施工籌劃圖1.2調頭環(huán)境概述*車輛段明挖區(qū)間盾構井尺寸：長28m，寬12.5m，凈空8.65m，盾構井為全封閉形式，目前已施工完成。明挖區(qū)間全長200m為全封閉且有中隔墻，除盾構主機外其余后配套設備均需在明挖區(qū)間以南的U型槽進行調頭。各種物資吊放均需在U型槽進行。**標C站已于年月日完成主體結構施工。C站調頭井尺寸：長21.2m，寬12.5m，凈空高7.16m，中板、頂板接收位置上方設置吊裝孔尺寸為5×8m。C站已完成主體結構施工，可利用C站盾構井吊裝孔進行盾構機調頭、后配套的翻轉和接收托架、反力架等材料的下吊。后配套進入下行線的移動需在車站標準段內進行。經現(xiàn)場量測，明挖區(qū)間和C站調頭井尺寸均滿足盾構主機調頭所需空間要求。2、編制依據(jù)（1）**盾構機圖紙及其使用維護技術文件；（2）明挖區(qū)間、U型槽及C站結構圖紙；（3）托架、變坡軌枕、軌枕支架及反力架等設計圖紙；（4）本公司在等城市的盾構調頭成功經驗。3、調頭施工部署3.1調頭管理組織機構及職責物資物資機電部工程技術部綜合辦公室安質環(huán)保部計財部調頭作業(yè)施工隊操作工人總工程師項目經理項目副經理安全總監(jiān)調頭管理組織機構圖盾構機調頭在項目經理領導下設調頭項目小組，具體負責整個接收、調頭、檢修、拆裝以及調試等工作。項目經理全面監(jiān)管整個調頭工作的各個環(huán)節(jié)，并監(jiān)督技術及安全負責人的日常工作。技術負責人負責質量控制，安全負責人負責安全監(jiān)督，以確保優(yōu)質、安全地展開調頭工作。3.2調頭施工流程施工準備施工準備盾構機進洞的接收及盾構機的拆解盾構機主機調頭二次始發(fā)反力架安裝臺車調頭平移盾構機的組裝及調試盾構始發(fā)3.3盾構機主要部件參數(shù)明挖區(qū)間和C站調頭的**盾構機（小松）主要部件尺寸及重量等參數(shù)，見下表所示。**盾構部件尺寸重量表部件名稱外形尺寸（mm）重量（t）部件主要組成盾構主機φ6340×12554280刀盤、盾體和螺旋輸送機等雙軌梁（一）13000×990×1843(長×寬×高)3.5梁結構、管系等雙軌梁（二）13775×990×1843(長×寬×高)2.5梁結構、管系等皮帶機架5100×1100×800(第1節(jié))機架、托錕、驅動錕、驅動設備等1#臺車8343×3964×4057(長×寬×高)20車架、控制室、注漿裝置、管系、電氣設備等2#臺車8880×3964×3786(長×寬×高)17車架、電控柜、注泥設備、管系、電氣設備等3#臺車8880×3964×3677(長×寬×高)21車架、盾尾油脂注入設備、集中潤滑油脂注入設備、冷卻水設備、液壓泵組、管系4#臺車8880×3920×3677(長×寬×高)18車架、主郵箱、移動電站、液壓泵組、管系5#臺車8880×3964×4489(長×寬×高)15車架等3.4工期安排盾構調頭施工主要包括盾構機的接收、拆解、主機調頭、臺車調頭、盾構組裝及調試等。盾構調頭采用主機不拆卸原則，通過千斤頂頂推盾體，使其在盾構井內整體平面旋轉或平移。明挖區(qū)間200m均為封閉結構，主機調頭材料物資等需要從區(qū)間南側U型槽進行，操作相對耗時，計劃工期43天；C站可通過盾構井上部吊裝孔進行臺車吊轉，物資下方方便，相對耗時較短，計劃工期為28天，詳見附表1《明挖區(qū)間盾構調頭施工工期安排表》和附表2《C站盾構調頭施工工期安排表》。3.5調頭所需工機具材料準備工機具材料清單序號名稱規(guī)格單位數(shù)量1汽車吊50t/200t臺22液壓泵站30Mpa臺23千斤頂200t臺44交流焊機BX1--500臺25氣體保護焊機NB(KR)-350臺26直流焊機ZX7-630A臺27氣割設備套48卷揚機5t臺29葫蘆5t個410葫蘆2t個311葫蘆1t個412扳手套213鋼板20mm@2100*6000塊3014H型鋼100*100*5.5*8米7015H型鋼200*200*8*12米2016單開道岔38軌右開套217標簽大號袋1018盾尾刷套219卸扣5t個820鋼絲繩米1204、盾構機的接收、拆解4.1前期準備（1）清理盾構接收井，在盾構井內鋪50mm厚粗砂，找平后在粗砂上面滿鋪20mm厚鋼板。鋼板接縫處每隔500mm進行焊接，焊縫長度200mm，焊接完成后打磨至鋼板面平齊。（2）測量放好接收托架位置和始發(fā)位置，反力架位置。（3）由于盾構井中板下翻梁底面低于接收后的盾構機頂面，故盾構機須在接收后下調高度。首先吊裝接收托架至井底，接收托架軌面高度低于設計高度20mm，在滿鋪鋼板與接收架之間采用型鋼和鋼板墊起，所墊高度根據(jù)盾構井滿鋪鋼板后的實際標高決定。（4）接收托架自身采用20#H型鋼加固與車站主體結構頂死，以避免盾構機進洞時接收托架滑移。4.2盾構到達接收（1）安裝洞門密封裝置，并在洞門壓板上穿鋼絲繩，用2t葫蘆拉緊。（2）安裝接收導軌，調整好接收托架姿態(tài)后在頂端加支撐頂，加固托架后在軌道上涂抹潤滑油。（3）盾構機進站后，一般還需要安裝5-6環(huán)管片才能完成區(qū)間隧道，同時，隨著隧道的貫通，盾構機前方沒有了反推力，將會造成管片之間的環(huán)縫連接不緊密，容易漏水。因此需在刀盤前方的預定位置設置支擋，以防盾構機刀盤向前滑動，在靠近洞口段10環(huán)管片的2點、4點、8點、10點位置，用槽鋼焊接拉緊，將管片拉成一個整體，并保證管片間的止水條壓縮到位。（4）在盾構機進洞后需在與托架接觸位置焊接鋼板，防止盾構機扭轉。（5）盾構機脫出最后一環(huán)后，通過加管片和支撐，一直將盾構機推到刀盤全部伸出托架懸空為止。（6）盾構機安全進洞后，立即對接收托架下面的泥土清理干凈。盾構主機接收托架井內布置如下圖所示。接收托架井內布置圖（單位：mm）4.3盾構主機與后配套臺車分離（1）收回所有油缸，確認停機位后，洗凈注漿管路，切斷電源、關閉油路閥門。清理砂漿罐及臺車部位。（2）拆除連接盾構主機和后配套的管線（3）停機前對盾構做全面檢查，并記錄好需維修部位。做好連接管線的標識，要確保每根管線兩端各有一個標識牌。（4）皮帶的拆除要兼顧下次始發(fā)時的皮帶硫化，在磨損嚴重的接頭處進行剖切，注意剖切要整齊。切斷皮帶后，拆除一號臺車前的皮帶架。（5）拆除連接橋，并將其吊運至地面。5、盾構主機調頭（1）根據(jù)AutoCAD軟件模擬確定最佳調頭路線，確定盾構主機井下旋轉、平移路線的關鍵控制點。（2）在盾體兩側需采用20mm厚鋼板焊制4個頂升支座（如下圖所示）。前支座距離切開環(huán)1000mm，后支座距盾尾4000mm。單個頂升支座采用3塊600*570mm@150mm弧形鋼板焊于盾構機上，支座底部頂升板用1塊400*600mm鋼板焊接。盾構機頂升支座示意圖（單位：mm）（3）在鉸接部位沿盾體一周均勻焊接四根50cm長10#槽鋼，增加盾構主機調頭時的整體性。（4）用4臺200t千斤頂將盾構整體頂升后拆除托架所有的固定，撤除墊在底部的H型鋼墊層。（5）用自制的調頭鋼板放于托架下方，在調頭鋼板和井內滿鋪鋼板之間涂抹干黃油，減小滑移時的阻力。（6）在滿鋪鋼板上焊20#H型鋼作為千斤頂反力支座，用2臺200t千斤頂在托架最佳頂推位置附近頂推托架，使托架平移或旋轉，頂推過程中可以在托架和千斤頂之間加設型鋼支撐增加千斤頂行程；在頂進一定長度后調整千斤頂反力支座位置，使托架及盾構機按模擬軌跡平移。（7）在盾構機調頭期間即可開始盾構機的檢修工作。盾構主機調頭示意如下圖所示。明挖區(qū)間C站盾構主機調頭示意圖（單位：mm）6、后配套調頭盾構機調完頭后，即進行后配套調頭：（1）撤除接收井口的滿鋪鋼板后，間隔1m架設軌枕支架（馬蹬），鋪設好洞門到區(qū)間或車站內的臺車軌道。（2）明挖區(qū)間調頭時，皮帶架及連接橋可通過吊車在U型槽進行翻轉后運至出段線盾構井；C站調頭可在地面上運至北端下行線盾構井，按照安裝方向下井。（3）分離各臺車間的連接，在臺車中間加兩道支撐連接。（4）明挖區(qū)間通過電瓶車將臺車牽引至U型槽，直接用200t汽車吊進行旋轉，完成換線；在C站利用電瓶車將單個臺車從隧道內拉至調頭井，利用汽車吊通過吊裝孔將臺車旋轉180度后放在上行線軌道上。（5）在C站內，用卷揚機沿上行線將臺車牽引入車站內標準段約45m位置，再拉上用鋼板墊起的調頭平臺上。鋼板高度略低于臺車行駛軌面，通過葫蘆將臺車斜拉至下行線鋪好的軌道上。臺車調頭示意如下圖所示。（6）待逐輛臺車完成調頭至下行線按順序排放后，即完成了臺車的調頭工作。C站臺車調頭示意圖7、反力架安裝（1）根據(jù)盾構始發(fā)施工要求，設計的反力架經過驗算能提供18000kN推力，安全系數(shù)為1.5，完全滿足盾構始發(fā)施工的實際需要。（2）盾構機調頭前，測量放線確定反力架立柱的具體位置。（3）利用卷揚機、千斤頂、葫蘆以及叉車依次安裝反力架各構件，構件之間采用焊接。（4）將反力架立柱、水平撐和斜撐固定在車站底板、側墻和中板上。安裝時反力架與盾構井結構連接部位的間隙要墊實，以保證反力架腳板有足夠的抗壓強度。（5）由于反力架為盾構始發(fā)時提供反推力，在安裝反力架時，反力架端面應與始發(fā)臺軸線垂直，以便盾構軸線與隧道設計軸線保持平行。8、盾構組裝、調試8.1臺車及皮帶架組裝拆除臺車支撐，連接各節(jié)臺車之間的拉桿，連接皮帶架。主機和后配套的液壓部件、電氣部件及其相應管線連接。8.2連接管線（1）液壓管線連接①連接盾殼內和拖車上的液壓管線。②管路接口處均有2mm的標識牌，綁在管口兩頭；標識符數(shù)字后的A表示油管進口，B表示出口，可參考管路分布圖。③拆除綁帶、封口，嚴格按圖紙和標識連接管路。④清洗液壓系統(tǒng)。（2）電氣線路連接①連接盾殼內和拖車上的電氣線路。②電氣部分在裝機時已做好充分標識，所以在拆機時不需標識；在此次裝機時按標識，并嚴格按電氣圖紙連接。8.3調試調試主要內容為：配電系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、注漿系統(tǒng)以及各種儀表的校正。電氣部分運行調試：檢查送電→檢查電機→分系統(tǒng)參數(shù)設置與試運行→整機試運行→再次調試。液壓部分運行調試：推進和鉸接系統(tǒng)→螺旋輸送機→管片安裝機→管片吊機和拖拉小車→泡沫、膨潤土系統(tǒng)和刀盤加水→注漿系統(tǒng)→皮帶機等。9、安全保證措施（1）進出洞前對扇型壓板和洞門簾布的安裝情況進行檢查，確保進出洞時洞門處不漏水，并在現(xiàn)場備足水泵、方木、水泥、水玻璃、沙袋等應急搶險物資。（2）盾構機到達始發(fā)時配足對講機，加強地面監(jiān)測，保持盾構機內外及地面信息暢通。（3）加強托架剛度，特別加強托架受力點處（千斤頂頂推處）的強度，托架底部加焊鋼板，加大托架受力面積，保證托架底部平整度，杜絕托架在調頭過程中發(fā)生變形或其他意外情況（4）盾構調頭時加強現(xiàn)場指揮，控制千斤頂速度，并設專人觀測盾構機姿態(tài)和托架變形情況，一旦出現(xiàn)異樣馬上停止并查明原因后才能繼續(xù)施工。（5）鋼絲繩、葫蘆使用前先進行安全檢查。（6）加強調頭施工時的消防工作。杜絕因電焊、氣割等原因引起的火災。（7）加強對人員的安全教育及安全交底工作，現(xiàn)場必須有專職安全人員24小時值班。（8）現(xiàn)場人員高處作業(yè)時必須拴安全繩，重物起吊必須有專業(yè)指揮人員指揮。（9）在盾構機及車架調頭時，鋼絲繩必須安全可靠，工作范圍內人員要有防護，以避免鋼絲繩被拉斷傷人。10、盾構調頭應急處理措施（1）調頭托架嚴重變形：調頭過程中監(jiān)控托架變形情況，出現(xiàn)嚴重變形時應停止施工，待進行可靠加固后再次調頭施工。（2）千斤頂支座變形或焊縫開裂：出現(xiàn)該情況后應停止施工，待加固或重新焊接牢固后進行頂升施工；（3）頂升盾構機頭時，盾體不平衡：計算好千斤頂行程，并在頂升過程中控制千斤頂頂出速度。

目錄TOC\o"1-4"\h\z\u1、工程概況 11.1工程概述 11.2調頭環(huán)境概述 12、編制依據(jù) 13、調頭施工部署 23.1調頭管理組織機構及職責 23.2調頭施工流程 23.3盾構機主要部件參數(shù) 33.4工期安排 33.5調頭所需工機具材料準備 34、盾構機的接收、拆解 44.1前期準備 44.2盾構到達接收 4