盾構(gòu)施工的控制及注意事項--席琦.ppt

1、、盾構(gòu)隧道施工技術(shù)、鐵裝備技術(shù)服務(wù)分公司技術(shù)部、序言、城市地鐵盾構(gòu)施工具有快速、安全、對地面建筑物影響小等諸多優(yōu)點(diǎn)，得到越來越多的人們的認(rèn)可。 我國地鐵隧道工程已開始使用盾構(gòu)法。 隨著技術(shù)的進(jìn)步，認(rèn)識的提高，綜合國力的增強(qiáng)，特別是隨著這項施工技術(shù)出現(xiàn)的優(yōu)勢，屏蔽法越來越被國內(nèi)的地鐵界所接受，在上海、廣州、南京、北京、深圳、天津、西安、成都、沈陽、杭州等城市使用這種方法。 上海地鐵采用國內(nèi)最早的盾構(gòu)工程，大部分工程是利用盾構(gòu)完成的，使用這種方法也有很大的風(fēng)險。 護(hù)罩只能在隧道內(nèi)前進(jìn)，不能后退，如果護(hù)罩本身發(fā)生致命的故障，可能會導(dǎo)致毀滅性的結(jié)果。 另外，使用屏蔽加強(qiáng)處理開口部的發(fā)信時發(fā)生問題的概率

2、高，有經(jīng)驗的承包商也經(jīng)常發(fā)生同樣的事故。 目錄，第二部分：盾構(gòu)機(jī)工程準(zhǔn)備，第四部分：盾構(gòu)機(jī)過程控制，第三部分：盾構(gòu)機(jī)發(fā)送技術(shù)，第一部分：盾構(gòu)機(jī)的主要分類和結(jié)構(gòu)，第五部分：盾構(gòu)機(jī)車站技術(shù)，目錄，一，盾構(gòu)機(jī)的主要分類和結(jié)構(gòu)，迄今為止，根據(jù)盾構(gòu)機(jī)工作原理進(jìn)行土壓平衡式密封盾尾后面有連接橋，連接橋與1#臺車相連，1#臺車后面依次是2#臺車、3#臺車、4#臺車、5#臺車。 盾構(gòu)機(jī)的分類和構(gòu)造，各主機(jī)的大的基本殘奧表表示盾構(gòu)機(jī)的分類和構(gòu)造，刃盤，刃盤包括焊接構(gòu)造物和刀架。 刀盤表面焊接有耐磨層，圓周區(qū)域有由耐磨柵構(gòu)成的邊緣。 通過旋轉(zhuǎn)挖出的淤泥土被運(yùn)送到刃盤的8個開口。 切割板的后部開口向內(nèi)傾斜，這樣的構(gòu)

3、造淤泥土容易流動，容易流入螺旋輸送機(jī)。 焊接的攪拌臂可以在刀盤后面攪拌土質(zhì)改良添加劑和挖出的淤泥土。 盾構(gòu)機(jī)的分類和構(gòu)造，前盾構(gòu)機(jī)又稱為缺口環(huán)，其中包括主驅(qū)動和支撐螺旋輸送機(jī)的鋼結(jié)構(gòu)。 螺旋輸送機(jī)從盾尾傾斜地連接著帶式輸送機(jī)。 前護(hù)罩的前端是防止淤泥土的粘接，促進(jìn)向淤泥土底部的流動的螺旋輸送機(jī)。 壓力隔板將前護(hù)罩的挖掘室和主室分離。 隔板上的門可以進(jìn)入挖掘室進(jìn)行保養(yǎng)和檢查。 另外，隔板有幾個開口，可以控制淤泥改良的程度和修理時作為輸電線的端子箱接頭。 安裝的隔板上的4個攪拌機(jī)將水、膨潤土或泡沫運(yùn)送到挖掘室。 攪拌器均勻分布，可充分?jǐn)嚢柰羵}內(nèi)的淤泥土。 前盾、盾構(gòu)機(jī)的分類和構(gòu)造，中盾又稱支撐環(huán)，

4、前盾和中盾用螺栓緊固焊接。 在中盾內(nèi)配置了推進(jìn)氣缸支架和管片安裝框架。 管片安裝機(jī)托架經(jīng)由管片安裝機(jī)的梁與對應(yīng)的凸緣面連結(jié)。 連接推進(jìn)氣缸和盾尾的鉸鏈氣缸配置在中盾。 在中屏蔽的屏蔽罩上焊接了帶球閥的先行鉆孔。 在中盾和盾尾之間使用了預(yù)密封。 如果密封有問題，即使有油脂的隔斷，水也能進(jìn)入盾殼，因此鉸鏈密封有暫時保護(hù)，防止水的侵入的可膨脹的緊急氣囊。 氣囊的最大膨脹壓力為10bar。 注意：用氣囊緊急密封時，不允許掘進(jìn)。中盾、盾牌機(jī)的分類和結(jié)構(gòu)，盾尾與14個鉸鏈缸用中盾連接。 在盾尾的保護(hù)下，用盾尾刷密封用管片組裝機(jī)安裝管片的盾尾部和安裝的管片之間。 尾盾、盾構(gòu)機(jī)的分類和結(jié)構(gòu)，視頻、盾構(gòu)機(jī)的分類

5、和結(jié)構(gòu)，二、盾構(gòu)機(jī)內(nèi)部的主要結(jié)構(gòu)，刃盤和刃盤的驅(qū)動，刃盤的旋轉(zhuǎn)依靠盾殼中心的軸承。主軸承分為內(nèi)圈、外圈和中間的三列圓柱滾子，外圈由法蘭和屏蔽罩連接，內(nèi)圈和刀具由螺栓連接。 8個液壓馬達(dá)通過行星齒輪驅(qū)動小齒輪，8個小齒輪一起驅(qū)動內(nèi)圈齒輪旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而驅(qū)動刀盤和刀具旋轉(zhuǎn)。 盾構(gòu)機(jī)的分類和結(jié)構(gòu)，推進(jìn)缸主要用于管片的推進(jìn)和安裝，盾構(gòu)機(jī)前方的推力由推進(jìn)缸提供，盾構(gòu)機(jī)共有30個缸，單缸的最大推力為1140KN，缸的最大行程為2000mm 推進(jìn)氣缸、屏蔽機(jī)的分類和結(jié)構(gòu)，管芯組裝機(jī)用法蘭安裝在屏蔽尾保護(hù)下的支架上，管芯組裝機(jī)由履帶架、旋轉(zhuǎn)架、移動架、帶夾緊系統(tǒng)的十字梁組成。 管芯組裝機(jī)主要用于安裝管芯，需要先行挖

6、掘時，可以在管芯組裝機(jī)的接頭板上安裝先行挖掘機(jī)設(shè)備。 管芯組裝機(jī)的運(yùn)動狀況是根據(jù)現(xiàn)有的條件特別設(shè)定的，能夠正確地定位管芯。 伸縮、旋轉(zhuǎn)、移動等功能是按比例控制的，通過所有這些移動功能的設(shè)定壓力，可正確定位各部件。管芯片組裝機(jī)、屏蔽機(jī)的分類和結(jié)構(gòu)、管芯片組裝機(jī)通過安裝在后車架上的伸縮油，在屏蔽尾部和管芯片搬運(yùn)車之間移動。 用手將吊起螺釘擰入管片后，管片用管片輸送機(jī)抓住并運(yùn)到盾尾。 盾構(gòu)機(jī)的分類和構(gòu)造，螺旋輸送機(jī)用于淤泥的輸送，在前盾構(gòu)機(jī)的底部安裝有螺旋輸送機(jī)，螺旋輸送機(jī)的隔板到臺車的沿著中心線的仰角為230。 螺旋輸送機(jī)、盾構(gòu)機(jī)的分類和結(jié)構(gòu)、后置系統(tǒng)共包括2臺電動汽車和5個獨(dú)立臺車，每臺臺車都裝

7、有盾構(gòu)機(jī)前進(jìn)所需的輔助裝置。 另外，屏蔽機(jī)工作所需的冷卻水、新鮮空氣、壓縮空氣和高壓電纜通過臺車線輸送，升溫的冷卻水和污水從屏蔽機(jī)的屏蔽底部輸送。 臺車與管片安裝機(jī)的支架梁連接，隨著盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)向掘進(jìn)方向運(yùn)動。 拖車在鋪設(shè)的軌道上行走。 臺車的構(gòu)造可以將電動汽車裝入第二臺臺車、電動汽車運(yùn)輸管片、灰漿、備品或其他油料。后輔助系統(tǒng)、盾構(gòu)機(jī)分類與結(jié)構(gòu)、目錄、第二部分：盾構(gòu)機(jī)施工準(zhǔn)備、第四部分：盾構(gòu)機(jī)工藝控制、第三部分：盾構(gòu)機(jī)發(fā)送技術(shù)、第一部分：盾構(gòu)機(jī)主要分類與結(jié)構(gòu)、第五部分：盾構(gòu)機(jī)站技術(shù)、目錄、盾構(gòu)機(jī)施工準(zhǔn)備階段站末端井、集土坑、管組織專用運(yùn)土車輛，按規(guī)定時間、路線向廢土場運(yùn)輸淤泥土。 (2)、每個

8、漿料調(diào)制環(huán)的同步漿料注入量為6.1m，實際上根據(jù)需要設(shè)置2套混煉漿料系統(tǒng)，用于屏蔽推進(jìn)時的漿料注入。 為了減少砂漿運(yùn)輸距離，攪拌設(shè)備設(shè)置在井口旁邊，攪拌設(shè)備采用30m/h全自動砂漿攪拌站，減輕勞動強(qiáng)度，減少灰塵飛揚(yáng)，采用散裝水泥、粉煤灰和膨潤土，還有攪拌站(3)、集土坑隧道施工時分別在盾構(gòu)左右始井旁邊設(shè)置集土坑，在集土坑上設(shè)置倒土架的實際經(jīng)驗表明，每環(huán)出土量在70m左右，假設(shè)每組最多可完成9環(huán)，集土坑容積至少需要700m，以確保施工的連續(xù)性(4)、垂直運(yùn)送左右線的工作面間距離在23m以下的話，可以考慮設(shè)置臺架。 工作面間距離在23m以上的話，必須考慮超過臺架的最大跨度，使用2臺臺架。 主要考慮

9、門架的出土便利性和垂直輸送管片的便利性。 在使用兩臺臺架時，架設(shè)臺架時，考慮到臺架之間的間隔，必須避免兩臺臺架相互影響，不能出現(xiàn)臺架“吵架”的現(xiàn)象。隧道進(jìn)出口土體應(yīng)具有良好的自立性和致密性，以確保盾構(gòu)工程準(zhǔn)備階段、(5)、始發(fā)、到達(dá)端土體加固盾構(gòu)的安全始發(fā)、接收。 開口土體在盾構(gòu)通過該段時不會坍塌，地下水不會流入端井內(nèi)，因此必須加固開口土體。 加固方法一般用旋轉(zhuǎn)樁的加固和冷凍法加固。盾構(gòu)施工準(zhǔn)備階段、二、井下準(zhǔn)備階段、(1)、起始框架安裝起始框架作為臺車下井過渡工具及盾構(gòu)機(jī)的載體，應(yīng)與盾構(gòu)機(jī)后置安裝。 始發(fā)框架的安裝要注意始發(fā)段隧道所在的線路平面、縱面曲線的條件，確保屏蔽中心軸線的斜率適應(yīng)隧道

10、設(shè)定修正軸線的斜率，考慮隧道后期沉降要素，屏蔽中心軸線比設(shè)定修正軸線稍微上升1020mm，特別是在固定始發(fā)基座之前進(jìn)行設(shè)定修正定位后，支撐加固固定起始框架，防止移動。 屏蔽發(fā)射必須具有足夠的剛性和強(qiáng)度，導(dǎo)軌必須筆直。盾構(gòu)施工準(zhǔn)備階段、起始框架詳圖、盾構(gòu)施工準(zhǔn)備階段、盾構(gòu)施工準(zhǔn)備階段、(2)、在盾構(gòu)安裝和調(diào)整車站范圍內(nèi)與盾構(gòu)掘進(jìn)相反方向鋪設(shè)80米盾構(gòu)臺車行走軌道，將軌道延長到起始框架。 發(fā)射臺安裝完畢后，在其上面放置路基箱板和枕頭，用軌道和連接板連接車站底板和發(fā)射臺之間后，臺車依次懸掛在發(fā)射井上，放置在發(fā)射臺的軌道上，拖入車站內(nèi)。 臺車下井完成后，拆下發(fā)射架的軌道、枕及路基箱板，供盾構(gòu)機(jī)下井使用

11、。 盾構(gòu)分階段吊在井下，準(zhǔn)確組裝對準(zhǔn)井下起始支架，連接臺車，完成后由專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行機(jī)械整體調(diào)試檢查。 注：盾構(gòu)下井吊順序：組裝下井的順序為5#臺車4#臺車3#臺車2#臺車1#臺車連接轎廂單片搬運(yùn)車螺旋輸送機(jī)中盾前盾刃線圈單片安裝機(jī)盾尾。 護(hù)盾工程的準(zhǔn)備階段，(3)、后備系統(tǒng)安裝護(hù)盾機(jī)后備系統(tǒng)應(yīng)滿足推進(jìn)護(hù)盾所需的強(qiáng)度、剛度和整度。 支撐系統(tǒng)由鋼柱、后座底座、天窗式反力架、負(fù)環(huán)襯砌組成。 負(fù)環(huán)管片根據(jù)情況隨著屏蔽的推進(jìn)逐環(huán)組裝。 為了確保鎮(zhèn)流器口，負(fù)的環(huán)管片采用密封塊始終位于正上方的組裝模式，第-83個環(huán)負(fù)的環(huán)管片僅組裝下部的3片。 同時，為了給盾構(gòu)機(jī)提供充分的反作用力，確保施工的安全，在第-3

12、環(huán)負(fù)環(huán)管片上設(shè)置144拱形鋼環(huán)，用鋼支撐將其支撐在負(fù)環(huán)鋼管片上。 在盾構(gòu)施工準(zhǔn)備階段，為了保證管片點(diǎn)的準(zhǔn)確性，在組裝第-8環(huán)的負(fù)環(huán)管片時必須準(zhǔn)確控制底部標(biāo)準(zhǔn)塊的位置。 另外，半鋼環(huán)后鋼管支撐焊接牢固，要確保支撐系統(tǒng)的可靠性。 備份系統(tǒng)詳圖、盾構(gòu)施工準(zhǔn)備階段、備份基座、盾構(gòu)施工準(zhǔn)備階段、(4)、盾構(gòu)落座姿勢的測定討論在盾構(gòu)開始掘進(jìn)之前測定盾構(gòu)的姿勢，測定內(nèi)容為縱斜率、橫向旋轉(zhuǎn)角、平面偏差值、海拔偏差值、切口距離、盾構(gòu)姿勢的偏差滿足基準(zhǔn)在盾構(gòu)施工準(zhǔn)備階段，(5)，由于洞門密封裝置的安裝作業(yè)井的孔環(huán)和屏蔽罩上存在環(huán)狀的建筑間隙，為了防止盾構(gòu)發(fā)送和施工時土體從該間隙流失漏水，盾尾通過后可以立即進(jìn)行襯里

13、澆注填充盾構(gòu)施工準(zhǔn)備階段，盾構(gòu)施工工程圖，盾構(gòu)施工準(zhǔn)備階段，目錄，第2部分：盾構(gòu)施工準(zhǔn)備，第4部分：盾構(gòu)過程控制，第3部分：盾構(gòu)發(fā)信技術(shù)，第1部分：盾構(gòu)機(jī)的主要分類和構(gòu)造，第5部分：盾構(gòu)車站技術(shù)，目錄(2)，盾構(gòu)推進(jìn)，發(fā)信施工審查意見已經(jīng)執(zhí)行或者整改，監(jiān)理細(xì)則已經(jīng)批準(zhǔn)(3)，測量、監(jiān)測方案已經(jīng)批準(zhǔn)，監(jiān)測控制點(diǎn)按照監(jiān)測方案布置，初始值已經(jīng)測量，一是發(fā)射的前提條件，(4)，井下控制點(diǎn)布局、固定(5)，等等降水、冷凍等)已完成，各指標(biāo)已達(dá)到設(shè)置修訂要求，有檢測報告(6)，洞門探測孔打開，未發(fā)現(xiàn)異常情況，滿足發(fā)信到達(dá)要求(7)，發(fā)信接收支架已設(shè)置修訂管理，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度滿足要求(8)，盾構(gòu)隧道沿線對管道等設(shè)

14、施的現(xiàn)狀及其承受變形能力進(jìn)行了調(diào)查，制定了可行的防御措施(9)，施工現(xiàn)場技術(shù)交流(包括各項施工技術(shù)和程序)按要求完成，盾構(gòu)發(fā)射技術(shù)(10 )，人員、機(jī)械、材料按要求到達(dá)(盾構(gòu)及大型起重機(jī)設(shè)備組裝) (11 )、對工程潛在風(fēng)險進(jìn)行了辯識和分析，完成了對稱性、可操作性應(yīng)急預(yù)案制定，執(zhí)行危險設(shè)備、材料、人員、方案等(12 )，執(zhí)行了設(shè)置訂正、專業(yè)施工方案及規(guī)范規(guī)定的其他要求。盾構(gòu)發(fā)射技術(shù)、盾構(gòu)發(fā)射技術(shù)、二、發(fā)射階段的工作內(nèi)容發(fā)射技術(shù)包括發(fā)射端處理(在軟土中沒有自穩(wěn)定能力的地層中)、洞門砼切割(主要針對鋼筋砼圍護(hù)結(jié)構(gòu))、盾構(gòu)發(fā)射基臺的設(shè)定修正加工、包括定位安裝在內(nèi)的起動用反力架的設(shè)定修正加工、定位支撐

15、系統(tǒng)在盾構(gòu)機(jī)發(fā)信階段，開始進(jìn)行盾構(gòu)機(jī)設(shè)備的安裝和調(diào)整要完成的輔助設(shè)備的安裝和定位、盾構(gòu)機(jī)的初始定位和掘進(jìn)控制、盾構(gòu)機(jī)引導(dǎo)系統(tǒng)的安裝和調(diào)整以及區(qū)間隧道洞口的處理。 三、始發(fā)順序開口部地層處理開口部始發(fā)準(zhǔn)備盾構(gòu)主體定位、固定反力架定位、固定負(fù)環(huán)鋼管片定位、安裝主體、后置連接盾構(gòu)機(jī)調(diào)整刀盤、工具檢查負(fù)環(huán)管片安裝盾構(gòu)推進(jìn)下一個循環(huán)解體反力架、負(fù)環(huán)管片始發(fā)掘總體掘進(jìn)。盾構(gòu)始發(fā)技術(shù)、盾構(gòu)始發(fā)技術(shù)、四、始發(fā)開口準(zhǔn)備(1)、始發(fā)開口的地層處理在盾構(gòu)始發(fā)前，一般根據(jù)開口地層的穩(wěn)定狀況對地層進(jìn)行評價，采取針對目的的處理措施。 地層處理一般采取“固結(jié)灌漿”、“冷凍法”、“落板法”等措施進(jìn)行地層加固處理。 選擇加固措

16、施的基本條件是加固后的地層至少具備1周的側(cè)向自穩(wěn)定能力，地下水沒有損失。 常用的具體處理方法有攪拌樁、旋轉(zhuǎn)樁、澆注法、SMW法、冷凍法等。 選擇哪種方法取決于地層的情況，嚴(yán)格控制整個過程。 屏蔽發(fā)射技術(shù)，(2)、洞口維修結(jié)構(gòu)的切除根據(jù)經(jīng)驗，在發(fā)射前的至少一個月開始洞口維修結(jié)構(gòu)的切除。 整個施工一般分兩次進(jìn)行，首次切除圍護(hù)結(jié)構(gòu)本體，只留下維護(hù)結(jié)構(gòu)的鋼筋保護(hù)層，在屏蔽開始前切除保護(hù)層混凝土。 切取最后一層混凝土后，必須立即檢查起始開口部的間隙尺寸，確認(rèn)鋼筋、混凝土沒有侵入設(shè)置修訂輪廓的范圍內(nèi)。屏蔽發(fā)射技術(shù)，(3)，屏蔽發(fā)射前在洞門上開16個觀察孔，觀察是否有滲漏水現(xiàn)象，如果有滲漏水現(xiàn)象，立即堵塞觀察孔，采用冷凍法加固的洞門，繼續(xù)冷凍，延長凍結(jié)時間。 用旋轉(zhuǎn)樁加固的洞門用澆注法止水，直到觀察孔不漏水為止。 屏蔽發(fā)信技術(shù)，屏蔽發(fā)信技術(shù)，芯樣連續(xù)性，芯樣強(qiáng)度測試。 觀察定心孔等，建議采樣孔的位置在樁和樁的抵接處。 護(hù)盾始發(fā)技術(shù)，五，開口密封開口密封用于防止護(hù)盾始發(fā)時背襯澆注砂漿向外泄漏，分類有沖壓板式和擋板式兩種，其中擋板式越來越被認(rèn)可。 開口密封的施工分兩個階段進(jìn)行。 第一階段是在車站結(jié)構(gòu)的施工工程