盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)作業(yè)指導(dǎo)書

1、- 1 -十二、盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)作業(yè)指導(dǎo)書1. 編制目的.12. 編制依據(jù).23. 適用范圍.24. 施工準(zhǔn)備.24.1 場地準(zhǔn)備 .24.2 設(shè)備與材料準(zhǔn)備 .24.3 技術(shù)準(zhǔn)備 .25. 施工方法.25.1 土壓平衡盾構(gòu)工法特點(diǎn) .35.2 工藝程序 .36. 工藝流程.36.1 盾構(gòu)試掘進(jìn) .36.2 始發(fā)掘進(jìn) .46.3 掘進(jìn)工藝 .56.4 首推 100 環(huán)后掘進(jìn) .106.5 特殊地段掘進(jìn)施工 .116.6 蛇行和滾動控制 .146.7 碴土改良與防泥餅措施 .146.8 盾構(gòu)姿態(tài)控制 .156.9 管片安裝 .186.10 同步注漿 .197. 主要機(jī)具及設(shè)備.238. 勞動力組織.2

2、510. 安全措施.2811. 環(huán)保措施.33- 2 -1. 編制目的指導(dǎo)盾構(gòu)掘進(jìn)施工作業(yè)，保證盾構(gòu)推進(jìn)安全，線路符合設(shè)計(jì)。2. 編制依據(jù)2.1地下鐵道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范 （GB50299-1999，2003 年版）2.2建筑變形測量規(guī)范 （JGJ8-2007）2.3城市軌道交通工程測量規(guī)范 （GB5038-2008）2.4城市測量規(guī)范 （CJJ8-99）2.5工程測量規(guī)范 （GB50026-2007）2.6盾構(gòu)法隧道施工與驗(yàn)收規(guī)范 （GB50446-2008）2.7 盾構(gòu)區(qū)間相關(guān)文件資料。2.8寧波市軌道交通（地下）工程關(guān)鍵工序驗(yàn)收管理程序 （甬軌指200957 號）2.9盾構(gòu)推進(jìn)質(zhì)量問題處

3、置規(guī)定（甬軌201242 號）3. 適用范圍 適用于土壓平衡盾構(gòu)機(jī)的隧道施工。4. 施工準(zhǔn)備4.1 場地準(zhǔn)備始發(fā)井內(nèi)的物料已清理，管線按規(guī)劃布置合理，不影響掘進(jìn)。4.2 設(shè)備與材料準(zhǔn)備4.2.1 拼裝好的盾構(gòu)機(jī)已按要求進(jìn)行驗(yàn)收和運(yùn)行調(diào)試。4.2.2 相關(guān)設(shè)備、機(jī)具已到場，且性能良好；材料、成品等已進(jìn)場并經(jīng)檢測驗(yàn)收合格。4.3 技術(shù)準(zhǔn)備4.3.1 分部、分項(xiàng)工程已進(jìn)行技術(shù)交底及安全交底。4.3.2 洞門加固范圍及效果經(jīng)過驗(yàn)收，滿足設(shè)計(jì)要求。4.3.3 后座反力架經(jīng)過檢算和驗(yàn)收，強(qiáng)度、剛度滿足設(shè)計(jì)要求。4.3.4 盾構(gòu)推進(jìn)沿線的保護(hù)建（構(gòu)）筑物、管線狀況已經(jīng)過調(diào)查，并已制定切實(shí)可行的應(yīng)對和保護(hù)措施

4、。4.3.5 監(jiān)測點(diǎn)已按監(jiān)測方案要求位置、數(shù)量布置，并已取得初始值。- 3 -4.3.6 渣土運(yùn)輸及外運(yùn)（或外棄）方案已落實(shí)。5. 施工方法區(qū)間掘進(jìn)采用土壓平衡盾構(gòu)，出渣進(jìn)料均采用有軌運(yùn)輸，工作井處采用龍門吊垂直吊運(yùn)。5.1 土壓平衡盾構(gòu)工法特點(diǎn)5.1.1 施工中基本不使用土體加固等輔助施工措施，節(jié)省進(jìn)洞技術(shù)措施費(fèi)，并對環(huán)境無污染。5.1.2 根據(jù)土壓變化調(diào)整出土和盾構(gòu)推進(jìn)速度，易達(dá)到工作面的穩(wěn)定，減少了地表下沉。5.1.3 對掘進(jìn)土量和排土量能形成自動控制管理，機(jī)械自動化程度高、施工速度快。5.2 工藝程序6. 工藝流程6.1 盾構(gòu)試掘進(jìn)經(jīng)過數(shù)環(huán)負(fù)環(huán)管片的推進(jìn)后，刀盤已經(jīng)抵?jǐn)n掌子面，即可開始

5、刀盤驅(qū)動系統(tǒng)和刀盤本身的負(fù)載調(diào)試和試掘進(jìn)了。盾構(gòu)始發(fā)時進(jìn)入加固體時若刀盤扭矩過- 4 -大，可通過在刀盤前方加水等方式降低加固體強(qiáng)度，便于盾構(gòu)推進(jìn)。6.1.1 首先啟動驅(qū)動系統(tǒng)，認(rèn)真觀察驅(qū)動部分，待其工作穩(wěn)定后緩慢啟動刀盤，設(shè)定刀盤轉(zhuǎn)速子在 1r/min 以內(nèi)。6.1.2 刀盤剛開始切割泥土，起初的工作扭矩是不穩(wěn)定的，數(shù)轉(zhuǎn)后扭矩即可穩(wěn)定，故需認(rèn)真觀察刀盤工作扭矩的變化。6.1.3 以上情況正常后啟動推進(jìn)系統(tǒng)，用均勻的推力向前推進(jìn)，推力不能很大，以能使刀盤驅(qū)動系統(tǒng)達(dá)到 30%的扭矩即可，但最大也不宜大于 500 噸；同時，可打開泡沫系統(tǒng)，觀察泡沫系統(tǒng)的工作情況，維持這樣的工作狀態(tài)掘進(jìn)12 環(huán)，充

6、分檢查各系統(tǒng)的工作情況。6.1.4 逐漸增加盾構(gòu)的推力，使驅(qū)動系統(tǒng)達(dá)到 50%70%的滿負(fù)荷狀態(tài)，同時要注意推力不能大于反力架的安全工作能力，觀察驅(qū)動系統(tǒng)的噪音、震動、溫度等工作指標(biāo)是否正常，檢查油脂、泡沫的注入是否正常，并觀察反力架是否發(fā)生過大變形或移位。6.1.5 當(dāng)土倉壓力達(dá)到設(shè)計(jì)值時，啟動出渣系統(tǒng)開始出渣，出渣的速度要和掘進(jìn)的速度匹配，使土倉壓力保持穩(wěn)定。6.2 始發(fā)掘進(jìn)從正式進(jìn)洞的第一環(huán)正數(shù)管片開始，到盾構(gòu)機(jī)后配套系統(tǒng)完全進(jìn)洞，負(fù)環(huán)管片拆除，系統(tǒng)完全達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為止，這一施工階段稱為始發(fā)掘進(jìn)。始發(fā)掘進(jìn)要完成如下的工作內(nèi)容：6.2.1 繼續(xù)盾構(gòu)各系統(tǒng)的監(jiān)測和調(diào)試，并完善各系統(tǒng)的配套

7、工作能力，在始發(fā)掘進(jìn)結(jié)束前，總體系統(tǒng)的工作能力要達(dá)到 80以上； 6.2.2 盾構(gòu)主機(jī)的盾尾部分完全進(jìn)入開挖的隧道內(nèi)時，即開始管片壁后的注漿施工；初期應(yīng)使用早凝型的漿液，以進(jìn)快穩(wěn)定洞門口處的管片；隨著掘進(jìn)的伸入，可以調(diào)試漿液的配比，使用注人效率高，又能保障質(zhì)量的注漿材料；注漿壓力控制在 1.5bar 以內(nèi)。在始發(fā)掘進(jìn)結(jié)束前，注漿系統(tǒng)應(yīng)該達(dá)到完全的工作能力；6.2.3 各種油脂、泡沫等系統(tǒng)的工作參數(shù)應(yīng)在此階段完成優(yōu)化，達(dá)到既能保障施工效率和設(shè)備安全，又兼顧經(jīng)濟(jì)； 6.2.4 水平和垂直運(yùn)輸系統(tǒng)的配套工作能力也應(yīng)同時完成，并達(dá)到設(shè)計(jì)工- 5 -作狀態(tài)；6.2.5 隧道內(nèi)軌道、管線、照明等設(shè)備的安裝

8、布置要有規(guī)劃。6.2.6 反力架、負(fù)環(huán)管片的拆除反力架、負(fù)環(huán)管片的拆除時間根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙確定，影響因素主要是管片與注漿體之間摩擦力、盾構(gòu)始發(fā)掘進(jìn)推力、埋深。一般情況下，掘進(jìn) 100m 以上（同時前 50 環(huán)完成掘進(jìn) 7 日以上） ，可以根據(jù)工序情況和工作整體安排，開始進(jìn)行反力架、負(fù)環(huán)管片拆除。6.3 掘進(jìn)工藝盾構(gòu)始發(fā)掘進(jìn)完成后，盾構(gòu)隧道進(jìn)入正常掘進(jìn)階段。正常掘進(jìn)階段的重點(diǎn)在于對工程地質(zhì)、水文地質(zhì)的變化，地表、地下監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析，盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)的調(diào)整等多因素進(jìn)行綜合分析研究，確保盾構(gòu)在不同地質(zhì)條件下，不同地表環(huán)境條件下安全推進(jìn)。6.3.1 土壓平衡工況的掘進(jìn)特點(diǎn)土壓平衡工況掘進(jìn)時，是將刀具切削下來的

9、土充滿倉室，然后利用土倉內(nèi)泥土壓與作業(yè)面的土壓和水壓相抗衡，與此同時，用螺旋式輸送機(jī)排土設(shè)備進(jìn)行與盾構(gòu)推進(jìn)量相應(yīng)的排土作業(yè)，掘進(jìn)過程中，始終維持開挖土量與排土量的平衡，以保持正面土體穩(wěn)定，并防止地下水土的流失而引起地表過大的沉降。6.3.2 盾構(gòu)掘進(jìn)作業(yè)工序流程- 6 -6.3.3 操作控制程序- 7 -6.3.4 掘進(jìn)時參考參數(shù)- 8 -掘進(jìn)參數(shù)表序號掘進(jìn)參數(shù)始發(fā)端頭段泥炭土、粉質(zhì)粘土粘土層、強(qiáng)風(fēng)化土層備注1推力800020000KN7000-12000KN9000 -12000KN2扭矩3000-3600KN.m2600-3500KN.m2800-3400 KNm3推進(jìn)速度0.51cm/m

10、in12cm/min12cm/min4土倉壓力0.100.12MPa0.120.15MPa0.080.10MPa掘進(jìn) 100m后適當(dāng)調(diào)整參數(shù)6.3.5 土壓力控制在盾構(gòu)掘進(jìn)中，保持土倉壓力與作業(yè)面壓力（土壓、水壓之和）平衡是防止地表沉降、保證建筑物安全的一個很重要的因素。6.3.5.1土倉壓力值P的選定1、P值選定P值應(yīng)能與地層土壓力和靜水壓力相抗衡，設(shè)刀盤中心地層靜水壓力、土壓力之和為P0，則PKP0，K一般取1.01.3，在地層掘進(jìn)過程中根據(jù)地質(zhì)和埋深情況以及地表沉降監(jiān)測信息進(jìn)行反饋和調(diào)整優(yōu)化，一般通過裝置在密封土艙內(nèi)的土壓計(jì)檢測讀出。2、土壓力 P0 設(shè)定與管理方法 (1)理論估算，經(jīng)驗(yàn)

11、判斷，確定一個較理想的 P0 值；較為合適的土壓力 P0范圍是：(水壓力十主動土壓力) P0 (水壓力+被動土壓力)。P0 以相應(yīng)的靜止土壓力為中心在此范圍內(nèi)作波動。(2)精心操作，認(rèn)真量測，及時反饋信息，根據(jù)出土量與地表沉降數(shù)據(jù)對P0 相應(yīng)調(diào)整；(3)對已定 P0 進(jìn)行動態(tài)管理，以適應(yīng)連續(xù)推進(jìn)情況。3、地表沉降與工作面穩(wěn)定關(guān)系以及相應(yīng)措施對策地表沉降與工作面穩(wěn)定關(guān)系以及相應(yīng)措施對策見下表：地表沉降信息工作面狀態(tài)P 與P0關(guān)系措施與對策備注下沉超過基準(zhǔn)值工作面坍陷與失水PmaxP0增大P值隆起超過基準(zhǔn)值支撐土壓力過大，土倉內(nèi)水進(jìn)入地層PminP0減小P值Pmax、Pmin分別表示P的最大峰值和

12、最小峰值- 9 -6.3.5.2土倉壓力P值的保持主要通過維持開挖土量與排土量的平衡來實(shí)現(xiàn)?？赏ㄟ^設(shè)定掘進(jìn)速度、調(diào)整排土量或設(shè)定排土量、調(diào)整掘進(jìn)速度兩條途徑來達(dá)到。6.3.6排土量的控制排土量的控制是盾構(gòu)在土壓平衡工況模式下工作時的關(guān)鍵技術(shù)之一。碴土的排出量必須與掘進(jìn)的挖掘量相匹配，以獲得穩(wěn)定而合適的支撐壓力值，使掘進(jìn)機(jī)的工作處于最佳狀態(tài)。當(dāng)通過調(diào)節(jié)螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速仍不能達(dá)到理想的出土狀態(tài)時，可以通過改良碴土的塑流狀態(tài)來調(diào)整。控制程序如下圖：6.3.7碴土管理在土壓平衡工況模式下碴土應(yīng)具有以下特性：良好的塑流狀態(tài)；良好的粘軟稠度；低的內(nèi)摩擦力；低的透水性。一般地層巖土不一定具有這些特性，從而使

13、刀盤摩擦增大，工作負(fù)荷增加。同時，密封倉內(nèi)碴土塑流狀態(tài)差時，在壓力和攪拌作用下易產(chǎn)生泥餅、壓密固結(jié)等現(xiàn)象，從而無法形成有效的對開挖倉密封和良好的排土狀態(tài)。當(dāng)碴土具有良好的透水性時，碴土在螺旋輸送機(jī)內(nèi)排出時無法形成有效的壓力遞降，土倉內(nèi)的土壓力無法達(dá)到穩(wěn)定的控制狀態(tài)。當(dāng)碴土滿足不了這些要求時，需通過向刀盤、混合倉內(nèi)注入添加劑對碴土進(jìn)行改良，采用的添加劑種類主要是泡沫或膨潤土。對加泥或加水式土壓平衡式盾構(gòu)，需在施工前詳細(xì)了解與分析工程所遇的地質(zhì)情況，初步確定盾構(gòu)推進(jìn)中加入泥、水，添加劑的濃度和數(shù)量，并在施工中根據(jù)工作面穩(wěn)定情況和螺旋機(jī)出土狀況對添加材料進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)盾構(gòu)正- 10 -常工作的需要

14、。加入的制泥材料一般有粘土、膨潤土等，其濃度及使用量一般如下表：制泥材料濃度使用量土質(zhì)類別濃度（%）最大使用（m3）砂土層15300.3砂礫層30500.3白色砂質(zhì)沉積層20300.2砂質(zhì)粉土層5150.16.4 首推 100 環(huán)后掘進(jìn)盾構(gòu)機(jī)在完成前 100 環(huán)的試掘進(jìn)后，按寧波市軌道交通（地下）工程關(guān)鍵工序驗(yàn)收管理程序 （甬軌指200957 號）要求進(jìn)行驗(yàn)收。通過分析前 100 環(huán)掘進(jìn)質(zhì)量，對掘進(jìn)參數(shù)進(jìn)行必要的調(diào)整，為后續(xù)的正常掘進(jìn)提供條件。主要內(nèi)容包括：6.4.1 根據(jù)地質(zhì)條件和試掘進(jìn)過程中的監(jiān)測結(jié)果進(jìn)一步優(yōu)化掘進(jìn)參數(shù)，做到施工進(jìn)度均衡，地面沉降得到有效控制。6.4.2 推進(jìn)過程中嚴(yán)格控制

15、中線平面位置和高程，允許偏差均為50mm。坡度不能突變，隧道軸線和折角變化不能超過 0.4%。發(fā)現(xiàn)偏離應(yīng)逐步糾正，不得猛糾硬調(diào)。6.4.3 盾構(gòu)掘進(jìn)施工全過程須嚴(yán)格受控，工程技術(shù)人員根據(jù)地質(zhì)變化、隧道埋深、地面荷載、地表沉降、盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)、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，并即時跟蹤調(diào)整。推進(jìn)出土與襯砌背后注漿同步進(jìn)行。不斷完善注漿時間和注漿量的控制，確保沉降滿足設(shè)計(jì)要求。6.4.4 盾構(gòu)機(jī)操作人員須嚴(yán)格執(zhí)行指令，謹(jǐn)慎操作，對初始出現(xiàn)的小偏差應(yīng)及時糾正，應(yīng)盡量避免盾構(gòu)機(jī)走“蛇”形，盾構(gòu)機(jī)一次糾偏量不宜過大，以減少對地層的擾動。6.4.5 做好施工記錄，內(nèi)容主要包

16、括：6.4.5.1 隧道掘進(jìn)- 11 -包括施工進(jìn)度、油缸行程、掘進(jìn)速、里程、盾構(gòu)推力、土壓力、刀盤、螺旋機(jī)轉(zhuǎn)速、盾構(gòu)內(nèi)壁與管片外側(cè)環(huán)形空隙（上、下、左、右） 。6.4.5.2 同步注漿包括注漿壓力、數(shù)量、稠度、注漿配比、注漿試塊強(qiáng)度（每天取樣試驗(yàn)） 。6.4.5.3 測量包括盾構(gòu)傾斜度，隧道橢圓度，管片姿態(tài)（按照 20 環(huán)/天進(jìn)行測量，及時統(tǒng)計(jì)匯總、分析總結(jié)管片上浮及偏移情況，通過調(diào)整同步注漿材料及掘進(jìn)參數(shù)來控制管片上浮，盡量減小管片上浮對盾構(gòu)掘進(jìn)產(chǎn)生的不利影響。 ） ，推進(jìn)總距離，隧道每環(huán)襯砌環(huán)軸心的確切位置（X、Y、Z） 。每天測量盾構(gòu)機(jī)位置前30m、后 50m 的沉降，必要時采用二次補(bǔ)

17、漿控制；導(dǎo)向系統(tǒng)每次移站后須人工復(fù)核導(dǎo)線的準(zhǔn)確性，每月進(jìn)行一次導(dǎo)線坐標(biāo)的聯(lián)系測量。6.4.6 確保土壓平衡的技術(shù)措施6.4.6.1 拼裝管片時，嚴(yán)防盾構(gòu)機(jī)后退，確保正面土體穩(wěn)定。6.4.6.2 同步注漿充填環(huán)形間隙，使管片襯砌盡早支承地層，控制地表沉陷。6.4.6.3 切實(shí)作好土壓平衡控制，保證掌子面土體穩(wěn)定。6.4.6.4 利用信息化施工技術(shù)指導(dǎo)掘進(jìn)管理，保證地面建筑物的安全。6.4.6.5 在掘進(jìn)時向開挖面注入泡沫或膨潤土，使攪拌后的切削土體具有止水性和流動性，既可使碴土順利排出地面，又能提供穩(wěn)定開挖面的壓力。6.4.7 泡沫的注入無論盾構(gòu)機(jī)通過砂性土還是在粘性土地層，都可以通過向土倉內(nèi)注

18、入泡沫來改善碴土的性狀，使碴土具有良好的流塑性。泡沫的加入還可以起到防水的作用，防止盾構(gòu)機(jī)發(fā)生噴涌和突水事故。但由于泡沫的用量和價(jià)格都比較高，所以只有在加泥不滿足要求以及發(fā)生噴涌、突水的情況下才使用。當(dāng)泡沫注入后，可以將螺旋輸送機(jī)回縮，控制好盾構(gòu)機(jī)推力將盾構(gòu)機(jī)刀盤進(jìn)行空轉(zhuǎn)，使泡沫充分地和土倉內(nèi)的碴土拌和，使泡沫劑在改善碴土性狀和止水方面發(fā)揮最大的功效。6.5 特殊地段掘進(jìn)施工6.5.1 曲線地段及坡度掘進(jìn)- 12 -在曲線段（包括水平曲線和豎向曲線）施工時，盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)操作控制方式是把液壓推進(jìn)油缸進(jìn)行分區(qū)操作，使盾構(gòu)機(jī)按預(yù)期的方向進(jìn)行調(diào)向運(yùn)動。曲線段施工時，采用安裝楔形環(huán)與伸出單側(cè)千斤頂?shù)姆椒ǎ?/p>

19、使推進(jìn)軌跡符合設(shè)計(jì)線路的彎道要求。在曲線段推進(jìn)時，要注意以下幾點(diǎn)：6.5.1.1 進(jìn)入彎道施工前，調(diào)整好盾構(gòu)的姿態(tài)；6.5.1.2 精確計(jì)算每一推進(jìn)循環(huán)的偏離量與偏轉(zhuǎn)角的大小，根據(jù)盾尾間隙和掘進(jìn)線形，選擇合適類型的管片拼裝，合理選配推進(jìn)千斤頂?shù)臄?shù)量、推進(jìn)力、分區(qū)與組合進(jìn)行推進(jìn)；6.5.1.3 將每一循環(huán)推進(jìn)后的測量結(jié)果記入圖中與設(shè)計(jì)曲線相對照，確定是否修正下次推進(jìn)的偏轉(zhuǎn)量與方位角；6.5.1.4合理選擇超挖量，盡量使盾構(gòu)靠近曲線內(nèi)側(cè)推進(jìn)，將推進(jìn)速度控制在2030mm/min內(nèi)，或?qū)⒚恳谎h(huán)分成幾次推進(jìn)，從而減小管片的受力不均；6.5.1.5為防止管片的外斜，必須保證管片背后注漿的效果，使千斤頂

20、的偏心推力有效地起作用，確保曲線推進(jìn)效果，減少管片的損壞與變形；6.5.1.6當(dāng)盾構(gòu)偏離曲線的設(shè)計(jì)線路較大時，停止盾構(gòu)推進(jìn)，采取相應(yīng)措施，避免下述現(xiàn)象發(fā)生：在曲線推進(jìn)過程中，出現(xiàn)管片損壞嚴(yán)重、管片螺栓折斷，接頭部件損壞，管片拼裝困難、隧道襯砌超限等問題。6.5.1.7根據(jù)掌子面地層情況及時調(diào)整掘進(jìn)參數(shù)調(diào)整掘進(jìn)方向避免引起更大的偏差。6.5.1.8蛇行的修正以長距離慢慢修正為原則，如修正得過急，蛇行反而更加明顯。在曲線推進(jìn)的情況下，使盾構(gòu)當(dāng)前所在位置點(diǎn)與遠(yuǎn)方的一點(diǎn)進(jìn)行線路擬合，使隧道襯砌不超限。糾偏幅度每環(huán)不超過10mm。6.5.1.9在曲線施工中，盾構(gòu)曲線走行軌跡引起的建筑空隙比正常推進(jìn)大，必

21、須加大注漿量，正確選好壓注點(diǎn)，并做好盾尾密封裝置的技術(shù)措施。液壓推進(jìn)油缸的分區(qū)表油缸分區(qū)直線左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)上仰下俯A工作工作工作工作B工作工作工作工作- 13 -C工作工作工作工作D工作工作工作工作 液壓推進(jìn)油缸的分區(qū)圖6.5.2 軟土地層在軟土中推進(jìn)，加強(qiáng)對施工參數(shù)的優(yōu)化，通過施工參數(shù)的合理調(diào)整，確保隧道穩(wěn)定和控制地面沉降。在淤泥質(zhì)土層中推進(jìn)時，由于土層較軟，掘進(jìn)推力和刀盤扭矩都較小，雖然推力還有較大的富裕，但不能采取增大推力加快掘進(jìn)速度，將掘進(jìn)速度平穩(wěn)保持在 20mm/min 左右。合理安排施工進(jìn)度，保持盾構(gòu)施工的平穩(wěn)和連續(xù)，不能出現(xiàn)盾構(gòu)機(jī)擱置時間較長的情況，避免盾構(gòu)機(jī)頭部下沉。若盾構(gòu)機(jī)出現(xiàn)長時

22、間擱置時，應(yīng)多推進(jìn)1020cm，保證掌子面土壓穩(wěn)定和千斤頂處于受力狀態(tài)，擱置時須及時注入膨潤土，防止盾構(gòu)注漿管路堵塞。若同步注漿中含有水泥等成分，停機(jī)后每隔46 小時重復(fù)打入盾尾油脂，防止殘留水泥漿在盾尾中硬化，致使盾尾刷彈性減弱，出現(xiàn)盾尾漏漿不良現(xiàn)象。6.5.3 由硬土進(jìn)入軟土掘進(jìn)6.5.3.1 在到達(dá)界面前預(yù)留 1m 作為工況過渡段，適當(dāng)調(diào)整技術(shù)參數(shù)，如適當(dāng)增大土壓設(shè)定值，減少同步注漿量，以實(shí)現(xiàn)工況逐步轉(zhuǎn)換。6.5.3.2 調(diào)整各區(qū)的油壓差以改變盾構(gòu)千斤頂?shù)暮狭ξ恢煤头较颉?.5.3.3 加快掘進(jìn)速度。- 14 -6.5.4 穿越構(gòu)筑物盾構(gòu)穿越構(gòu)筑物的控制措施貫穿于盾構(gòu)到達(dá)前、穿越過程及通

23、過后。6.5.4.1 盾構(gòu)機(jī)到達(dá)前，在對建筑物詳細(xì)調(diào)查的基礎(chǔ)上，有針對性地地確定重點(diǎn)需保護(hù)的建筑物，對建筑物采取預(yù)保護(hù)措施。6.5.4.2 盾構(gòu)穿越過程中，加強(qiáng)對建筑物沉降、傾斜、裂縫等的監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果采取注漿保護(hù)等措施，確保建筑物安全；對樁基侵入隧道的建筑物采取樁基托換保護(hù)后，盾構(gòu)機(jī)通過時對確認(rèn)侵入隧道的樁基部分是素砼時，盾構(gòu)機(jī)直接切削而過。6.5.4.3 盾構(gòu)機(jī)通過建筑物后，繼續(xù)加強(qiáng)監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果有針對性地采取相應(yīng)保護(hù)措施。6.6 蛇行和滾動控制在盾構(gòu)推進(jìn)過程中，蛇行和滾動是難以避免的。出現(xiàn)蛇行和滾動主要與地質(zhì)條件、推進(jìn)操作控制有關(guān)。針對不同的地質(zhì)條件，進(jìn)行周密的工況分析，并在施工

24、過程中嚴(yán)格控制盾構(gòu)機(jī)的操作，減少蛇行值和盾構(gòu)機(jī)的滾動。當(dāng)出現(xiàn)滾動時采取正反轉(zhuǎn)刀盤方法來糾正盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)。盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)時還需注意以下幾個問題：6.6.1工作面的地層結(jié)構(gòu)及物理力學(xué)特性的不均勻性；6.6.2推進(jìn)系統(tǒng)性能的平衡性、穩(wěn)定性；6.6.3監(jiān)控系統(tǒng)的敏感性，可靠性和穩(wěn)定性；6.6.4富水軟弱地層對盾殼的環(huán)向弱約束性；6.6.5通過軟硬變化地層時的刀盤負(fù)載與盾殼約束條件的不對稱性（包括進(jìn)接收的類似情況） ；對于以上問題要通過實(shí)際的掘進(jìn)施工不斷地積累施工經(jīng)驗(yàn)，并在施工過程中做記錄，探索出各種問題對盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)的影響程度，并把比較嚴(yán)重的問題作為施工中的重點(diǎn)問題進(jìn)行研究解決，為下次掘進(jìn)類似地層提供支持。6

25、.7碴土改良與防泥餅措施6.7.1概述國內(nèi)外的盾構(gòu)施工經(jīng)驗(yàn)表明，在盾構(gòu)施工中尤其在復(fù)雜地層盾構(gòu)施工中，進(jìn)行碴土改良是保證盾構(gòu)施工安全、順利、快速施工的一項(xiàng)不可缺少的重要技- 15 -術(shù)手段。6.7.2碴土改良的方法與添加劑碴土改良就是通過盾構(gòu)機(jī)配置的專用裝置向刀盤面、土倉或螺旋輸送機(jī)內(nèi)注入泡沫或膨潤土，利用刀盤的旋轉(zhuǎn)攪拌、土倉攪拌裝置攪拌或螺旋輸送機(jī)旋轉(zhuǎn)攪拌使添加劑與土碴混合，其主要目的就是要使盾構(gòu)切削下來的碴土具有好的流塑性、合適的稠度、較低的透水性和較小的摩阻力，以滿足在不同地質(zhì)條件下采用不同掘進(jìn)模式掘進(jìn)時都可達(dá)到理想的工作狀況。6.7.3碴土改良的主要技術(shù)措施6.7.3.1在盾構(gòu)選型時，

26、合理配置刀盤刀具，增大刀盤開口率等方法來防止泥餅形成。泡沫的注入量為每環(huán)3550L左右。6.7.3.2在砂層和其它含水地層采用土壓平衡模式掘進(jìn)時，擬向刀盤面、土倉內(nèi)注入泡沫劑，并增加對螺旋輸送機(jī)內(nèi)注入的膨潤土，以利于螺旋輸送機(jī)形成土塞效應(yīng)，涌水較大時，注入高分子聚合物防止噴涌。6.8盾構(gòu)姿態(tài)控制6.8.1始發(fā)姿態(tài)控制對盾構(gòu)機(jī)方向控制的影響因素關(guān)鍵是地質(zhì)情況，盾構(gòu)機(jī)始發(fā)后有以下幾個地需要對盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)進(jìn)行嚴(yán)格的控制。一是盾構(gòu)始發(fā)后穿過端頭后,將進(jìn)入相對軟弱的地層，地層由“硬”變“軟” 。二是盾構(gòu)位于曲線半徑地段。同時，盾構(gòu)掘進(jìn)不可能完全按照設(shè)計(jì)的隧道軸線前進(jìn)，其掘進(jìn)線路不可能是一條光滑曲線而是由

27、折線擬合而成。在不斷修正的過程中將會產(chǎn)生一定的掘進(jìn)方向偏差。同時盾構(gòu)表面與地層間的摩擦不均勻，開挖面上的土壓力以及切口環(huán)切削欠挖地層所引起的阻力不均衡，也會引起一定的方向偏差。當(dāng)這種偏差超過一定限界時就會使隧道襯砌侵限、盾尾間隙變小使管片局部受力惡化，并造成地層損失增大而使地表沉降加大。因此在始發(fā)中應(yīng)嚴(yán)格控制盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)，并正確糾偏和修正蛇行，以免產(chǎn)生過大的地層損失而引起過大的地層變形。盾構(gòu)始發(fā)通過端頭加固地段后，盾構(gòu)機(jī)由改良加固后的土層進(jìn)入原狀土層，是由硬土層至軟土層（軟土層或砂層）的掘進(jìn)過程。在由硬至軟的過程中，由于盾構(gòu)機(jī)重量主要集中在刀盤和前體的原因，易產(chǎn)生的栽頭現(xiàn)象。在這種情況- 16

28、 -下掘進(jìn)，將盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)抬頭050mm，以保持盾構(gòu)機(jī)向上運(yùn)動的趨勢。在含水地層中，適當(dāng)加大盾構(gòu)上部推進(jìn)油缸推力，使盾構(gòu)稍微往偏下方向走，以抵消水的浮力對管片上浮的作用。6.8.2姿態(tài)監(jiān)測方法以盾構(gòu)機(jī)自帶的自動導(dǎo)向系統(tǒng)進(jìn)行盾構(gòu)姿態(tài)監(jiān)測。為校核自動導(dǎo)向系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，每50環(huán)進(jìn)行兩次人工測量。6.8.3姿態(tài)調(diào)整措施6.8.3.1滾動偏差調(diào)整由于盾構(gòu)機(jī)未進(jìn)入土層時，殼體與始發(fā)基座鋼軌磨擦力小，考慮到反扭矩的因素，刀盤應(yīng)緩慢加力，使扭矩、推力緩慢慢增大，并在盾構(gòu)機(jī)殼體上焊接角鋼與盾構(gòu)井底板相連，以防盾體轉(zhuǎn)動，并隨著盾體的前進(jìn)依次切除。當(dāng)盾構(gòu)機(jī)滾動偏差超過0.5時，盾構(gòu)機(jī)會報(bào)警，提示盾構(gòu)機(jī)操作手必須對刀盤

29、進(jìn)行糾偏，盾構(gòu)機(jī)滾動偏差采用刀盤反轉(zhuǎn)的方法糾正。6.8.3.2方向偏差調(diào)整根據(jù)線路條件所做的分段軸線擬合控制計(jì)劃、導(dǎo)向系統(tǒng)反映的盾構(gòu)姿態(tài)信息，結(jié)合隧道地層情況，通過分區(qū)操作盾構(gòu)機(jī)的推進(jìn)油缸來控制掘進(jìn)方向?？刂贫軜?gòu)機(jī)方向的主要因素是控制推進(jìn)千斤頂?shù)耐贫龋ㄟ^調(diào)整各推進(jìn)油缸的推度來調(diào)整盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)機(jī)的姿態(tài)。盾構(gòu)機(jī)的推進(jìn)油缸分區(qū)為五個，其分區(qū)圖如下圖所示。 推進(jìn)油缸采用一臺電液比例調(diào)速泵供油，將每個區(qū)域的推進(jìn)油缸編為一組，每組油缸設(shè)一個電磁比例減壓閥，用來調(diào)節(jié)各組推進(jìn)油缸的工作壓力，借此控- 17 -制或糾正掘進(jìn)機(jī)的前進(jìn)方向。其中 4、8、12、16 位置的油缸安裝有位移傳感器，通過油缸的位移傳感器我

30、們可以知道油缸的伸出長度和盾構(gòu)的掘進(jìn)狀態(tài)。14 只鉸接油缸連接中體及盾尾，沿圓周方向均布四只行程傳感器監(jiān)測四個方位油缸的行程，以了解盾構(gòu)機(jī)折彎狀況并提供管片選型依據(jù)。掘進(jìn)中鉸接油缸處于被動狀態(tài)，對于盾構(gòu)機(jī)的調(diào)向沒有影響。通過對油缸的分區(qū)操作，達(dá)到調(diào)節(jié)推進(jìn)方向的目的。其原理如下：在上坡段掘進(jìn)時，適當(dāng)加大盾構(gòu)機(jī)下部油缸的推力和速度；在下坡段掘進(jìn)時則適當(dāng)加大上部油缸的推力和速度；在左轉(zhuǎn)彎曲線段掘進(jìn)時，則適當(dāng)加大右側(cè)油缸推力和速度；在右轉(zhuǎn)彎曲線掘進(jìn)時，則適當(dāng)加大左側(cè)油缸的推力和速度；在直線平坡段掘進(jìn)時，則應(yīng)盡量使所有油缸的推力和速度保持一致。根據(jù)自動導(dǎo)向系統(tǒng)量測的結(jié)果和在控制室監(jiān)示器上顯示出來的盾構(gòu)機(jī)

31、當(dāng)前位置和設(shè)計(jì)位置以及相關(guān)的數(shù)據(jù)和圖表，平緩地調(diào)整各分區(qū)千斤頂?shù)耐贫?，能夠讓盾?gòu)機(jī)盡可能靠近設(shè)計(jì)線路掘進(jìn)。6.8.3.3豎直方向控制措施1、盾構(gòu)機(jī)的豎向軸線偏差應(yīng)控制在20mm以內(nèi)，傾角控制在3mm/m以內(nèi)。特殊情況下，傾角亦不宜超過10mm/m，否則會引起盾尾間隙過小和管片的錯臺破裂等問題。2、開挖面土體比較均質(zhì)或軟硬差別不大時，盾構(gòu)機(jī)與設(shè)計(jì)軸線保持平行。3、當(dāng)盾構(gòu)機(jī)遇到上硬下軟的地層時，為防止盾構(gòu)機(jī)機(jī)頭下墜，適當(dāng)加大底部千斤頂?shù)耐屏Α?、當(dāng)開挖面上軟下硬時，為防止機(jī)頭偏上，可適當(dāng)增大頂部千斤頂?shù)耐屏Α?、操作盾構(gòu)機(jī)時，還應(yīng)注意上部千斤頂和下部千斤頂?shù)男谐滩?，兩者不能相差過大，一般宜保持在2

32、0mm內(nèi)，特殊情況下不宜超過6cm, 否則說明盾構(gòu)機(jī)豎直方向調(diào)整過急。6、盾構(gòu)機(jī)通過凸形豎曲線頂點(diǎn)進(jìn)入下坡段時，后方的管片受推進(jìn)千斤頂向上的分力易上浮，凹形豎曲線頂點(diǎn)后方的管片受向下的分力易下沉，此時盾構(gòu)機(jī)刀盤應(yīng)緩慢加力，使推力緩慢增大， 以避免過大的推力造成管片及盾構(gòu)機(jī)的豎向偏差。- 18 -7、當(dāng)開挖斷面內(nèi)地層上下軟硬差距很大時，即使千斤頂?shù)膲毫投軜?gòu)機(jī)的傾角達(dá)到很大，仍無法將盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)調(diào)整到合理位置，此時應(yīng)考慮更換刀具或者在硬巖部位使用超挖刀。6.8.3.4水平方向的控制措施1、在直線段，盾構(gòu)機(jī)的水平偏差可控制在20mm以內(nèi)，水平偏角可控制在3mm/m以內(nèi)，否則會因盾構(gòu)機(jī)急轉(zhuǎn)引起盾尾間

33、隙過小和管片錯臺破裂等問題； 2、在緩和曲線段及圓曲線段，盾構(gòu)機(jī)的水平偏差應(yīng)控制在30mm以內(nèi)，水平偏角應(yīng)控制在5mm/m內(nèi)，曲線半徑越小控制難度越大；由直線進(jìn)入緩和曲線宜提前一個盾身的長度開始按1.5倍曲率半徑轉(zhuǎn)彎，使盾構(gòu)機(jī)的單邊推力差漸近遞增有利于保證管片環(huán)縫的拼裝質(zhì)量。3、由直線段進(jìn)入緩和曲線段或圓曲線段時，根據(jù)地層情況（其決定盾構(gòu)機(jī)的轉(zhuǎn)向難易程度） ，調(diào)節(jié)好各分區(qū)油缸千斤頂?shù)男谐毯屯屏?，使管片的中心軸線更好地與隧道軸線擬合；4、盾構(gòu)機(jī)由曲線段進(jìn)入直線段時，盾構(gòu)機(jī)操作原則應(yīng)同第三步的原則類似；5、當(dāng)開挖面內(nèi)的地層左右軟硬相差很大而且又是處在曲線段時，盾構(gòu)機(jī)的方向控制將比較困難，此時可降低

34、掘進(jìn)速度，合理調(diào)節(jié)各分區(qū)的千斤頂壓力，必要時可超挖刀；6、當(dāng)?shù)?5 條中的操作原則仍無法將盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)調(diào)到合理位置時，將考慮在硬巖區(qū)域使用超挖刀。6.9管片安裝6.9.1管片安裝程序管片安裝程序圖管片止水條及襯墊粘貼管片吊機(jī)卸車、倒運(yùn)管片管片選型、下井和運(yùn)輸組織管片安裝區(qū)的清理管片安裝與連接掘進(jìn) 1.2m盾構(gòu)掘進(jìn)管片脫離盾尾后的二次緊固管片安裝就位推進(jìn)缸頂緊就位管片縮回安裝部位置油缸- 19 -6.9.2管片安裝方法6.9.2.1管片選型以滿足隧道線型為前提，重點(diǎn)考慮管片安裝后盾尾間隙要滿足下一循環(huán)掘進(jìn)限值，確保有合適的盾尾間隙，以防盾尾接觸并擠壓管片，造成管片破損。6.9.2.2管片安裝必須

35、從隧道底部開始，然后依次安裝相鄰塊，最后安裝封頂塊。6.9.2.3封頂塊安裝前，應(yīng)對止水條進(jìn)行潤滑處理，安裝時先徑向插入2/3，調(diào)整位置后緩慢縱向頂推插入。6.9.2.4管片塊安裝到位后，應(yīng)及時伸出相應(yīng)位置的推進(jìn)油缸頂緊管片，其頂推力應(yīng)大于穩(wěn)定管片所需力，然后方可移開管片安裝機(jī)。6.9.2.5管片安裝完后應(yīng)及時進(jìn)行連接螺栓緊固，并在管片環(huán)脫離盾尾后要對管片連接螺栓進(jìn)行二次緊固。6.10同步注漿注漿的作用是防止土體松馳和下沉，減少地表沉降；保持隧道村砌的早期穩(wěn)定；提高襯砌接縫防水性能。6.10.1注漿方式采用盾尾同步注漿方式及時注入單液漿填充環(huán)形建筑空間。即在盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)時，通過安裝在盾尾內(nèi)的4條

36、內(nèi)置式注漿管向管片與地層間的環(huán)形建筑空間注入填充漿液。每條管上有高壓力表和閥門，該管通過軟管與盾構(gòu)機(jī)1#拖車上配置的4臺砂漿泵分別相連，砂漿泵可手動控制，也可自動控制。由于盾構(gòu)管片所受的水土壓力不同（頂部的管片略低于底部的管片） ，所以在同步注漿時可通過手動控制來調(diào)節(jié)各注漿管的注漿壓力。- 20 -6.10.2注漿設(shè)備漿液由盾構(gòu)始發(fā)場地內(nèi)設(shè)置的專用漿液攪拌站拌制（漿液攪拌站生產(chǎn)能力達(dá)60 m3/h）而成。通過輸送管道直接泵送到1#拖車上的儲漿罐內(nèi)以待運(yùn)輸至井下并泵送至盾構(gòu)機(jī)配置儲漿罐。同步注漿采用盾構(gòu)機(jī)上的同步注漿設(shè)備進(jìn)行注漿，二次注漿采用一套獨(dú)立的雙液注漿設(shè)備。6.10.3注漿材料及配合比選

37、擇6.10.3.1漿液性能要求為保證漿液質(zhì)量，施工中根據(jù)始發(fā)時地層的實(shí)際情況選擇漿液配合比，選擇和易性適宜的漿液，使之達(dá)到易于壓送、不離析、不沉淀、不堵管。其物理性能應(yīng)達(dá)到：漿液的充填性好；漿液和易性好離析少；漿液初凝時間短早期強(qiáng)度高（理論上講越快越好，以及快約束和穩(wěn)定管片。但初凝時間太短容易造成注漿管種堵塞） ，漿液硬化后的體積收縮率小，以更好固定管片；漿液稠度合適，以不被地下水稀釋。6.10.3.2同步注漿漿液配比選擇隧道同步注漿漿液配合比根據(jù)設(shè)計(jì)確定，并要與主要穿越地層適應(yīng)。單液水泥砂漿性能指標(biāo)可參考如下：水泥砂漿初凝時間：45小時；水泥砂漿1d齡期強(qiáng)度：0.5Mpa，28d齡期強(qiáng)度達(dá)到

38、2.0 Mpa；水泥砂漿稠度：漿液的稠度在軟弱土層宜選擇偏大以利控制管片上浮。水泥砂漿基準(zhǔn)配合比按下表進(jìn)行試配，以達(dá)到上述性能要求。每立方米水泥砂漿材料用量表(kg)水泥細(xì)砂（M=2.0）粉煤灰膨潤土水減水劑150890280373252.56.11二次注漿當(dāng)發(fā)現(xiàn)注漿不足或注漿效果不理想時，要采用二次補(bǔ)強(qiáng)注漿來滿足工程質(zhì)量要求。二次補(bǔ)強(qiáng)注漿根據(jù)不同的地層情況、地表沉降監(jiān)測情況和管位移變化監(jiān)測情況選擇材料和漿液配比，二次補(bǔ)強(qiáng)注漿選擇單液注漿。單液注漿每立方漿液配比、漿液性能指標(biāo)見下表。二次補(bǔ)強(qiáng)注漿漿液配比- 21 -水泥（kg）粉煤灰（kg）細(xì)砂（kg）膨潤土（kg）減水劑（kg）水（Kg）22

39、0448980402.5300二次注漿漿液性能指標(biāo)凝固時間一天抗壓強(qiáng)度七天抗壓強(qiáng)度二十八天抗壓強(qiáng)度10 小時0.5MPa2.5MPa10MPa6.12 注漿管理一般從設(shè)在管片上的注漿孔進(jìn)行注漿，特殊的是通過設(shè)置在盾構(gòu)上的注漿孔進(jìn)行同步注漿。 6.12.1 以不偏壓為原則，從下往上對稱壓注；6.12.2 特殊情況下先填充建筑空隙大的部位；6.12.3 安裝井保護(hù)盾尾密封材，按要求壓注盾尾密封油脂，定期檢查并更換密封材，防止盾尾跑漿。6.12.4 注漿壓力和數(shù)量：注漿壓力選擇以能充填建筑空隙為原則，根據(jù)相應(yīng)部位的土壓力，水壓力、泥漿壓力以及襯砌的強(qiáng)度選擇合適的壓力，一般出口處壓力為 0.10.3M

40、Pa，壓漿量考慮到其滲透、加壓單側(cè)擠入、脫水、超挖等因素，多取為建筑空隙的 150%250%，對注漿的管理一般結(jié)合地表沉降進(jìn)行壓力與數(shù)量的綜合管理。6.13 出碴進(jìn)料運(yùn)輸系統(tǒng)6.13.1 運(yùn)輸組織及方式盾構(gòu)隧道施工時掘進(jìn) 1.2m 后拼裝一環(huán)管片，在盾構(gòu)掘進(jìn)過程中進(jìn)行同步注漿，如此循環(huán)進(jìn)行。每環(huán)土方采用一列車一次運(yùn)出至盾構(gòu)工作井后吊出，每環(huán)管片及同步注漿漿液采用一列車運(yùn)至盾構(gòu)工作位置。出土進(jìn)料洞內(nèi)采用編組有軌運(yùn)輸，盾構(gòu)始發(fā)井內(nèi)內(nèi)設(shè)置雙線軌道，隧道內(nèi)設(shè)置單線軌道運(yùn)輸，正常掘進(jìn)階段采用兩列車運(yùn)輸。在盾構(gòu)工作井位置由設(shè)在地面上的龍門吊進(jìn)行垂直運(yùn)輸。6.13.2 生產(chǎn)、井內(nèi)運(yùn)輸能力配套分析及配置臨時設(shè)

41、施配置主要考慮盾構(gòu)隧道施工時的出土進(jìn)料運(yùn)輸能力是否能滿足盾- 22 -構(gòu)掘進(jìn)進(jìn)度的需要，按盾構(gòu)正常掘進(jìn)階段的最大施工能力配置。6.13.2.1 盾構(gòu)掘進(jìn)工況1、每環(huán)掘削土方一環(huán)土方為 37.9m3（實(shí)方） ，重約 59t，考慮到虛方系數(shù)、掘進(jìn)時摻加泥漿、泡沫等因素，渣土體積按 60m3計(jì)算。2、管片管片重約 16t/環(huán)，管片三塊標(biāo)準(zhǔn)塊總重約 9.6t。3、同步注漿量：約 3m3/環(huán)。注漿量根據(jù)建筑空隙、土層等因素決定，并在推進(jìn)過程中不斷結(jié)合實(shí)際效果進(jìn)行調(diào)整。6.13.2.2 生產(chǎn)進(jìn)度分析盾構(gòu)正常掘進(jìn)階段按每天 8 環(huán)(每環(huán) 1.2m，計(jì) 9.6m/天)計(jì)算，則掘進(jìn)土方量約 480m3/天（虛方

42、） ，需管片 8 環(huán)/天，同步注漿漿液 24m3/天。6.13.2.3 井內(nèi)運(yùn)輸能力配置1、出土每環(huán)土方用五輛碴車一次運(yùn)出，每車土重約 18.6t，每個碴車重約 13t 左右（容積約 17m3） ，總重約 31.6t。2、進(jìn)料（1）管片：每環(huán)采用兩輛管片車運(yùn)入，堆高不超過 2m。（2）同步注漿漿液：每環(huán)采用一輛漿液車運(yùn)入，容積為 8m3。3、編組以上總計(jì)八輛運(yùn)輸車，合并編組后采用一輛 40t 電瓶車牽引，列車長度約56m（盾構(gòu)機(jī)后續(xù)臺車及皮帶輸送機(jī)長度設(shè)計(jì)時已考慮列車長度要求） 。6.13.3 垂直運(yùn)輸最大起吊重量為 31.6t，采用 45t 龍門吊提升。根據(jù)盾構(gòu)工作井尺寸及考慮到集碴場地及棄

43、土外運(yùn)條件，龍門吊沿與線路垂直方向布設(shè)，倒土采用懸臂單側(cè)。由于盾構(gòu)隧道正常掘進(jìn)期間的出土進(jìn)料能力較大，配置兩臺 45t 龍門吊，以滿足正常施工需要。6.13.4 其它設(shè)施配置- 23 -6.13.4.1 電瓶車、蓄電池和充電器采用 40t 電瓶車牽引，配備 2 臺電瓶車，分別承擔(dān)兩組列車的運(yùn)輸。每臺牽引電瓶車配備一組三個蓄電池箱和三個充電柜。充電器和蓄電池都布置在車站底板上，蓄電池的卸裝依靠一臺電動葫蘆簡易桁吊完成。每組蓄電池的充電時間為 68 小時，可使用 112 小時，即每班換一次電池，基本可以滿足工作需要。6.13.4.2 密封土方運(yùn)輸車：配備足夠的 812m3 的專用密封土方車棄土外運(yùn)

44、。6.13.4.3 軌道運(yùn)輸結(jié)構(gòu)鋼軌：采用 38kg/m 鐵路用軌，按運(yùn)輸平面布置圖鋪設(shè)。為方便從盾構(gòu)工作井吊放和依據(jù)盾構(gòu)機(jī)前方移動時的駁接段落模數(shù)，單根鋼軌長度為 6.25m。軌枕：采用 H 型鋼（200150）為軌枕，鋪設(shè)間距為 1.2m 一根，隧道內(nèi)直接架空于管片之上，站內(nèi)直接鋪在底板上，高差采用鋼板墊塊或采用槽鋼調(diào)整。6.13.5 洞內(nèi)運(yùn)輸線路布置6.13.5.1 在隧道內(nèi)設(shè)置單線，在車站內(nèi)合適處設(shè)置會車雙線。試驗(yàn)掘進(jìn)階段采用設(shè)岔線由左線盾構(gòu)工作井出土進(jìn)料。6.13.5.2 列車的重車速度 5km/h，空車速度 25km/h。當(dāng)最大運(yùn)距為 3000m時，運(yùn)輸時間為 23min（重車）或

45、 7min（空車） ，采用兩組編組列車運(yùn)輸，運(yùn)輸能力能滿足需要。6.13.6 出土及棄土盾構(gòu)掘進(jìn)出土采用斗車通過洞內(nèi)運(yùn)輸線路由電瓶車牽引至工作井處,由工作井處 45t 龍門吊提升至地面，將渣土?xí)簳r堆棄在工作井附近的集土槽內(nèi)；夜間在業(yè)主規(guī)定的時間內(nèi)集中用專門設(shè)計(jì)的全封閉自卸汽車將渣土運(yùn)至固定的棄土場內(nèi)。裝土工作由挖掘機(jī)完成。施工中合理安排棄土作業(yè)，施工場地外的棄土場運(yùn)輸路線與業(yè)主及有關(guān)部門協(xié)調(diào)安排，確保外運(yùn)棄土按計(jì)劃有步驟地進(jìn)行。棄土外運(yùn)專人負(fù)責(zé)組織安排，場地內(nèi)、外統(tǒng)一調(diào)度，協(xié)調(diào)內(nèi)外關(guān)系，組織安排出土車輛運(yùn)輸。施工中考慮每天可運(yùn)土?xí)r間、運(yùn)輸路線及運(yùn)距等計(jì)算需用的自卸汽車的數(shù)- 24 -量，自卸汽

46、車的調(diào)用實(shí)行動態(tài)管理，即通過各個時期的出土量確定自卸汽車數(shù)量。配備足夠的自卸汽車外運(yùn)棄土。7. 主要機(jī)具及設(shè)備盾構(gòu)隧道工程的機(jī)具設(shè)備包括兩大部分，一是盾構(gòu)機(jī)械本身及其附屬設(shè)備，另一是隧道施工常用設(shè)備。7.1 土壓平衡式盾構(gòu)機(jī)械及附屬設(shè)備表7.2 盾構(gòu)隧道施工一般設(shè)備表- 25 -7.3 注意事項(xiàng)7.3.1 由于盾構(gòu)機(jī)械復(fù)雜而且附屬設(shè)備極多，故要對其進(jìn)行用電計(jì)算后再確定供電設(shè)備的最大容量。7.3.2 必須采用雙電源或設(shè)置自用發(fā)電設(shè)備。8. 勞動力組織土壓平衡式盾構(gòu)施工技術(shù)要求高，專業(yè)性較強(qiáng)，要求工種多，且由于其特殊性，現(xiàn)場需配備土建工程師、機(jī)械工程師、電氣工程師和測量工程師。作業(yè)人員考慮一天 2

47、4 小時連續(xù)作業(yè)，每作業(yè)班配備人員見下表：工作項(xiàng)目工種人數(shù)備注盾構(gòu)司機(jī)機(jī)修工2襯砌拼裝井下工3機(jī)械維修機(jī)修工1電氣維修電工2包括數(shù)據(jù)采集- 26 -電焊電焊工1拌漿普工2注漿井下工2井下運(yùn)輸普工2井下測量測量工2井口運(yùn)輸起重工2料具普工1當(dāng)班負(fù)責(zé)施工員1總計(jì)219. 質(zhì)量控制要點(diǎn)及檢查標(biāo)準(zhǔn)9.1 材料進(jìn)場檢驗(yàn)及存儲9.1.1 隧道施工所需的主要材料及制品應(yīng)進(jìn)行必要的試驗(yàn)和檢查，確認(rèn)其質(zhì)量、形狀，尺寸、強(qiáng)度等與說明書或質(zhì)保書相符合之后使用。9.1.2 管片在現(xiàn)場的臨時堆放應(yīng)能適應(yīng)盾構(gòu)施工進(jìn)度且有一定的富余量，存放方式符合規(guī)范要求。9.2 盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)姿態(tài)控制9.2.1 加強(qiáng)推進(jìn)過程中的測量管理，確

48、保隧道中線、高程偏差符合設(shè)計(jì)。原則上每環(huán)盾構(gòu)姿態(tài)、襯砌位置各測一次，結(jié)果在下一環(huán)推進(jìn)之前反饋給施工管理人員和盾構(gòu)司機(jī)。9.2.2 偏差調(diào)整及糾正應(yīng)按預(yù)先制定的方案、措施、步驟進(jìn)行。9.3 成品保護(hù)9.3.1 管片在運(yùn)輸、儲存時要加強(qiáng)管理，防止管片受到損傷。9.3.2 盾構(gòu)推進(jìn)中千斤頂及其所產(chǎn)生的推力的選擇，既不應(yīng)使工作面受到損害，又不應(yīng)使襯砌等后方結(jié)構(gòu)受到損傷。9.4 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)9.4.1 盾構(gòu)機(jī)初期的定位誤差：高程誤差不大于 20mm；水平位置誤差不大于 20mm；與隧道設(shè)計(jì)軸線的角度誤差2。 9.4.2 正環(huán)管片的平整度：5mm；水平及高程偏差50mm。9.4.3 負(fù)環(huán)管片掘進(jìn)時，要嚴(yán)格控制

49、推進(jìn)油缸的行程差，保證行程差小于25mm。9.5 初始掘進(jìn)注意事項(xiàng)- 27 -9.5.1 初期掘進(jìn)期前，對前方地層的地質(zhì)情況充分了解，不能一概而論，要根據(jù)土質(zhì)情況選擇恰當(dāng)?shù)哪Ｊ健?.5.2 初期掘進(jìn)段盾構(gòu)正面中心土壓初始設(shè)立根據(jù)計(jì)算確定，并根據(jù)跟蹤測量數(shù)據(jù)及時調(diào)整設(shè)定壓力，隨時做好二次注漿的準(zhǔn)備。9.5.3 在初期掘進(jìn)階段，由于反力架會產(chǎn)生不同程度的變形，因而影響隧道成環(huán)質(zhì)量，若當(dāng)管片接縫發(fā)生問題時，及時用石棉橡膠楔形料糾正，以提高成環(huán)質(zhì)量，并做好測量工作?；蛴每v向拉桿固定。9.5.4 確定土壓平衡狀態(tài)下密封倉內(nèi)的土壓力，且密封倉被充滿后，開啟螺旋輸送機(jī)出土，控制排土速度來保證密封倉內(nèi)的土壓力

50、和開挖面土壓力相平衡。9.5.5 最初的 100 環(huán)管片安裝保持良好的真圓度，保證盾構(gòu)始發(fā)位置的準(zhǔn)確。如最初的真圓度保持不好，則往后誤差會越來越大，不但造成后續(xù)施工越來越困難，也會對管片本身產(chǎn)生破壞。因此最初的管片安裝必須做到以下幾點(diǎn)：9.5.5.1 按順序及操作規(guī)范施工；9.5.5.2 裝管片后及時進(jìn)行回填注漿；9.5.5.3 加強(qiáng)管片真圓度的測量。9.6管片安裝質(zhì)量保證措施9.6.1嚴(yán)格進(jìn)場管片的檢查，破損、裂縫的管片不用。下井吊裝管片和運(yùn)送管片時應(yīng)注意保護(hù)管片和止水條，以免損壞。9.6.2止水條及軟木襯墊粘貼前，應(yīng)將管片進(jìn)行徹底清潔，以確保其粘貼穩(wěn)定牢固。施工現(xiàn)場管片堆放區(qū)應(yīng)有防雨設(shè)施。

51、粘貼止水條時應(yīng)對其涂緩膨劑。9.6.3管片安裝前應(yīng)對管片安裝區(qū)進(jìn)行清理，清除如污泥、污水，保證安裝區(qū)及管片相接面的清潔。9.6.4嚴(yán)禁非管片安裝位置的推進(jìn)油缸與管片安裝位置的推進(jìn)油缸同時收縮。9.6.5管片安裝時必須運(yùn)用管片安裝機(jī)的微調(diào)裝置將待裝的管片與已安裝管片塊的內(nèi)弧面縱面調(diào)整到平順相接以減小錯臺。調(diào)整時動作要平穩(wěn)，避免管片碰撞破損。- 28 -9.6.6同步注漿壓力要進(jìn)行有效控制，注漿壓力不得超過限值，避免管片產(chǎn)生滲漏，破壞止水條。9.6.7管片安裝質(zhì)量應(yīng)以滿足設(shè)計(jì)要求的隧道軸線偏差和有關(guān)規(guī)范要求的橢圓度及環(huán)、縱縫錯臺標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制。9.7同步注漿施工注意事項(xiàng)9.7.1停止注漿后，應(yīng)及時用

52、膨潤土漿液清洗注漿管道，保持管壁潤滑良好，防止殘留在注漿管中的漿液凝結(jié)引起管道堵塞。9.7.2對使用完漿液的漿液運(yùn)輸車、儲漿罐、漿液輸送管路進(jìn)行清洗，防止?jié){液結(jié)塊。避免在下次注漿中殘留的漿液結(jié)石帶入注漿管道造成堵管。9.7.3拌合用砂必須經(jīng)過篩分后方可投入使用，防止粗粒材料進(jìn)入注漿管道堵塞。漿車放漿口位置放置細(xì)篩，防止較大顆粒進(jìn)入漿車堵塞管路的情況。9.7.4經(jīng)常維修注漿系統(tǒng)的閥門，使它們啟閉靈活。9.7.5一旦發(fā)生管路堵塞，立即將堵塞的管道拆進(jìn)行清理，不得停留過長時間，防止?jié){液結(jié)塊難于清理。9.7.6隨時根據(jù)地層的變化情況對漿液配比進(jìn)行動態(tài)管理，選擇適應(yīng)的注漿材料和漿液配比；9.7.7針對不

53、同的地質(zhì)情況選擇不同的注漿壓力和注漿量，注漿壓力不得超過400Kpa.，否則將造成對管片和盾尾的損害。9.7.8應(yīng)注意防止管片端面回漿，要及時注入密封油脂和檢查盾尾鋼絲刷板，發(fā)現(xiàn)尾鋼絲刷板損壞應(yīng)及時更換。10. 安全措施10.1盾構(gòu)施工準(zhǔn)備階段安全保證措施10.1.1應(yīng)根據(jù)隧道功能、隧道內(nèi)徑以及穿越地層、地面建筑物、地下構(gòu)筑物等條件，進(jìn)行盾構(gòu)機(jī)選型；10.1.2為確保盾構(gòu)施工的安全，必須在各作業(yè)點(diǎn)之間設(shè)有便捷可靠的通訊設(shè)備；10.1.3盾構(gòu)施工前應(yīng)編制施工組織設(shè)計(jì)，其主要內(nèi)容應(yīng)包括：工程及地質(zhì)概況；盾構(gòu)掘進(jìn)施工方法和程序；進(jìn)接收、聯(lián)絡(luò)通道等特殊段的技術(shù)措施；工程主要質(zhì)量指標(biāo)及保證措施；施工安全

54、和文明施工要求；施工進(jìn)度網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃；- 29 -主要施工設(shè)備和材料使用計(jì)劃等；10.1.4做好環(huán)境調(diào)查，并對下列環(huán)境條件調(diào)查內(nèi)容實(shí)地勘察核實(shí)：10.1.4.1土地使用情況根據(jù)報(bào)告和附圖，實(shí)地勘察調(diào)查土地利用情況、各種建筑物和構(gòu)筑物的使用功能、結(jié)構(gòu)形式、基礎(chǔ)類型與隧道的相對位置等；10.1.4.2道路種類及路面交通情況；10.1.4.3工程用地情況主要對施工場地及材料堆放場地、棄土場、運(yùn)土路線等做必要的調(diào)查；10.1.4.4施工用電和給排水設(shè)施條件。10.1.4.5地下障礙物調(diào)查報(bào)告中，對隧道經(jīng)過地區(qū)有無相遇阻礙物或位于施工范圍內(nèi)的各種設(shè)施必須進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，其內(nèi)容應(yīng)包括：地下構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)形式、基礎(chǔ)

55、形式及其埋深，以及與隧道的相對位置等；煤氣管道、上下水電力和通訊電纜等位置、管道材質(zhì)及接頭形式，被侵蝕程度；及其與隧道的相對位置等；地下廢棄構(gòu)筑物、管道及臨時工程殘留物等；10.1.4.6在砂土層施工時，因其為富含水地層，必須進(jìn)行詳細(xì)的施工勘察，制定相應(yīng)的施工方法和應(yīng)變措施；10.1.4.7盾構(gòu)施工前應(yīng)由工程技術(shù)負(fù)責(zé)人和生產(chǎn)負(fù)責(zé)人向施工管理人員、作業(yè)班長、盾構(gòu)司機(jī)等作全面的安全、技術(shù)交底。作業(yè)班長應(yīng)向作業(yè)人員進(jìn)行操作交底；10.1.4.8箱變、配電間設(shè)有兩路電源，且相互切換應(yīng)迅速、方便、安全。若施工地區(qū)無兩路電源時，我單位配備適當(dāng)容量的自備電源，以供照明及連續(xù)使用的施工設(shè)備用電；10.1.4.

56、9垂直運(yùn)輸設(shè)施的運(yùn)輸能力應(yīng)與盾構(gòu)施工所需的材料、設(shè)備供應(yīng)量相適應(yīng)。所有的起重機(jī)械、機(jī)具要按安全規(guī)程要求定期檢查維修與保養(yǎng)。10.2盾構(gòu)始發(fā)、推進(jìn)安全保證措施為保證質(zhì)量和安全，必須做到：注漿不能保證時不能掘進(jìn)；沒有方向測量時不能掘進(jìn)；嚴(yán)格執(zhí)行土木工程師提出的土壓指令，控制每個掘進(jìn)循環(huán)的出土量，出土量突現(xiàn)異常時要馬上報(bào)告，及時分析處理。10.2.1端頭地層加固后，檢查確認(rèn)土體無側(cè)限抗壓強(qiáng)度和滲透系數(shù)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，方可開鑿洞壁砼和開始盾構(gòu)推進(jìn)；- 30 -10.2.2負(fù)環(huán)管片應(yīng)與反力架密實(shí)貼緊，其環(huán)面應(yīng)與掘進(jìn)軸線垂直。在負(fù)環(huán)管片開口段應(yīng)有足夠的開口尺寸和穩(wěn)固的支撐系統(tǒng)；10.2.3洞口封門拆除后必須

57、盡快將盾構(gòu)推入洞內(nèi)，使盾構(gòu)切口環(huán)切入土層，以縮短正面土體暴露時間。在洞口封門拆除前應(yīng)做好拆除后能及時掘進(jìn)、拼裝的準(zhǔn)備工作；10.2.4在盾構(gòu)始發(fā)段的推進(jìn)中，根據(jù)控制地面變形要求在地面上沿盾構(gòu)軸線和與軸線垂直的橫斷面上，布設(shè)地表位移測量標(biāo)志點(diǎn)；在每環(huán)推進(jìn)中跟蹤測量地表隆陷變化，并通過調(diào)整推力、推進(jìn)速度、盾構(gòu)正面壓力、推進(jìn)坡度、注漿壓力、注漿數(shù)量等施工參數(shù)，以使地面沉降位移盡量減少；從而為下一步盾構(gòu)推進(jìn)取得施工參數(shù)和施工操作經(jīng)驗(yàn)；10.2.5在掘進(jìn)過程中應(yīng)掌握和記錄好實(shí)際平衡土壓力、推進(jìn)速度、出土量、千斤頂工作油壓或各區(qū)域千斤頂工作油壓等施工參數(shù)。隧道襯背注漿要與掘進(jìn)同步；并認(rèn)真做好注漿位置、注漿量、注漿壓力等記錄；10.2.6根據(jù)工程對隧道變形及地表變形的控制要求選用同步注漿、二次補(bǔ)強(qiáng)注漿甚至三次注漿的工藝，注入的漿液應(yīng)按地層性質(zhì)、地面超載條件、變形控制要求合理選定；10.3注漿安全要求1