盾构施工工艺工法(土压泥水)

盾构施工工艺工法(土压泥水)
盾构施工工艺工法(土压泥水)

盾构施工工艺工法

0前言

盾构法(Shield Method)是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法,它是将盾构在地中推进,通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌,同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖,通过出土机械运出洞外,靠千斤顶在后部加压顶进,并拼装预制混凝土管片,形成隧道结构的一种机械化施工方法。

本施工工法中所描述的盾构分为两类:土压平衡盾构和泥水平衡盾构。

土压平衡式盾构是把土料(必要时添加泡沫、膨润土等对土壤进行改良)作为稳定开挖面的介质,刀盘后隔板与开挖面之间形成泥土室,刀盘旋转开挖使泥土料增加,再由螺旋输料器旋转将土料运出,泥土室内土压可由刀盘旋转开挖速度和螺旋输出料器出土量(旋转速度)进行调节。

泥水式盾构是通过加压泥水或泥浆(通常为膨润土悬浮液)来稳定开挖面,其刀盘后面有一个密封隔板,与开挖面之间形成泥水室,里面充满了泥浆,开挖土料与泥浆混合由泥浆泵输送到洞外分离厂,经分离后泥浆重复使用。

(2)本工法内容包括

①主要内容

本工法的主要内容包括:盾构组装、调试作业,盾构始发作业,盾构正常掘进作业,盾构到达作业,盾构过站、调头作业,盾构拆卸、吊装、存放作业,刀盘刀具的检查与更换作业,施工运输作业,施工通风及洞内轨道、管线布置作业,盾构施工测量作业10部分。每部分按工序细分,各项作业按照紧前工序达到标准、适用条件、作业内容、作业流程及控制要点、作业组织、紧后工序

等内容进行编制。

② 总体施工流程图

盾构法隧道总体施工流程图见图1

③ 盾构法隧道施工阶段划分及工作要点

盾构法施工可分为:施工准备阶段、正常施工阶段和收尾阶段。各阶段工作主要工作要点见表1。 1 盾构组装、调试作业

图Ⅲ.1盾构法隧道总体施工流程图

施工准备阶段

常施工阶段

收尾阶段

(1)紧前工序达到标准

施工准备阶段完成,盾构施工临时设施建设完成,配套附属工程施工完成。

(2)作业内容

盾构组装、调试作业内容包括:施工准备、后配套组装作业、主机组装作业、空载调试及验收作业。

(3)作业流程

盾构组装、调试作业流程图见图1.1

图1.1 盾构组装、调试作业流程图

1.1后配套组装作业

1.1.1紧前工序达到标准

施工准备,拖车行走轨排安装完成。

1.1.2适用条件

适用盾构项目盾构的组装作业,适用于整机始发。

1.1.3作业内容

后配套组装作业内容主要包括拖车起吊、轮对安装、拖车下井、拖车设备

管线安装、皮带支架下井(泥水平衡盾构无)、风管下井、拖车后移、连接桥下井、后配套与主机连接等。

1.1.4作业流程及控制要点

(1)作业流程

后配套组装作业程序流程图如图1.1.1所示。

图1.1.1后配套组装作业流程图

1.2主机组装作业

1.2.1紧前工序达到标准

后配套组装作业。

1.2.2适用条件

适用盾构法隧道盾构主机的安装作业。

1.2.3作业内容

作业内容包括:中体下井、前体下井连接、刀盘下井安装、主机前移、管片安装机及设备梁安装、盾尾下井连接、螺旋输送机(泥水平衡盾构无)下井安装等内容。

1.2.4作业流程及控制要点

(1)作业流程

主机组装作业流程图如图1.2.1所示。

图1.2.1主机组装作业流程图

1.3空载调试及验收作业

1.3.1紧前工序达到标准

主机组装完成,盾构主机、后配套机械、电气、液压系统连接完毕。

1.3.2适用条件

适用盾构项目盾构的调试作业。

1.3.3作业内容

主要调试内容:分为电气部分、液压部分、流体(水气油脂)部分调试。电气部分调试包括检查送电、检查电机启动情况、软启动器和变频器运行状况、配件元器件工作情况、安全急停系统工作情况、传感器工作及显示情况检查、分系统参数设置与试运行。液压部分包括推进和铰接系统、螺旋输送机或泥水循环系统、管片安装机、管片运输机、注浆机、碎石机、辅助泵站系统、液压油过滤冷却系统、齿轮油过滤冷却系统液控阀等的调试和油液理化指标的取样测试。流体部分包括内外循环水系统的试运行与功能参数检查、空气压缩及调

节系统的运行及功能参数检查、气动三联件及气动阀的运行和功能检查、油脂系统的试运行及功能参数检查、泥水循环系统的试运行及功能参数检查、污水排放系统试运行及功能参数检查、泡沫系统运行及功能参数检查

1.3.4作业流程及控制要点

(1)作业流程

空载调试及验收作业流程图见图1.3.1

图1.3.1空载调试及验收作业流程图

(2)机械配备

盾构各系统。

1.3.6紧后工序

盾构始发及负载调试。

2 盾构始发作业

(1)紧前工序达到标准

盾构组装、调试。

(2)作业内容

盾构始发作业内容包括:始发台(导台)安装/施工作业、反力设施安装/施工作业、洞门密封安装作业、洞门凿除及导轨安装作业、始发段掘进作业、负环管片安装作业、始发段注浆作业、盾构换装作业。

(3)施工程序

盾构始发作业流程图见图2.1。

2.1始发台(导台)安装/施工作业

2.1.1紧前工序达到标准

盾构始发作业施工准备。

2.1.2 适用条件

始发台安装适用于土压、泥水盾构始发作业。

2.1.3作业内容

始发台安装作业内容包括:施工准备、测量定位、始发台拼装、复测及位置调整、始发台固定及加固。

导台施工作业内容包括:施工准备、测量定位、钢筋焊接、预埋件安装、模板架设、混凝土浇筑、拆模及养护。

2.1.4作业流程及控制要点

2.1.4.1始发台安装作业流程及控制要点。

(1)作业流程

始发台安装作业流程图见图2.1.1。

图2.2.1始发台安装作业流程图2.1.4.2导台施工作业流程及控制要点

(1)作业流程

导台施工作业流程图见图2.1.2。

图2.1.2导台施工作业流程图

2.2洞门凿除及导轨安装作业

2.2.1紧前工序达到标准

始发台(导台)安装/施工结束后,端头地层加固完成,地层条件较差时,应在盾构组装调试工作结束后进行。

2.2.2 适用条件

主要适用于端墙为钢筋混凝土围护结构凿除与洞门圈内导轨安装。

2.2.3作业内容

包括施工准备、测量定位、脚手架搭设、水平探孔检测、凿除外层砼并割除钢筋、凿除内层砼并割除钢筋、砼清理,拆除脚手架、导轨安装。

2.2.4作业流程及控制要点

(1)作业流程

洞门凿除及导轨安装作业流程图见图2.2.1。

图2.2.1洞门凿除及导轨安装作业流程图

2.3洞门密封装置安装作业

2.3.1紧前工序达到标准

始发台(导台)安装/施工作业。也可先于洞门凿除作业进行,但应注意对密封装置的保护。

2.3.2适用条件

适用于土压平衡盾构始发洞门密封装置安装作业。

2.3.3作业内容

包括施工准备、测量定位、安装双头螺栓孔、安装帘布橡胶板、安装环形压板、安装折页压板、紧固螺栓。

2.3.4作业流程及控制要点

(1)作业流程

洞门密封装置安装作业流程图见图2.3.1。

图2.3.1洞门密封装置安装作业流程图

2.4反力架安装作业

2.4.1紧前工序达到标准

始发台(导台)安装/施工作业。

一般情况下,反力设施的安装/施工还应在盾构主机组装完成之后进行。

2.4.2适用条件

主要适用于盾构始发掘进反力支撑需要,外形尺寸不得与盾构及隧道洞口空间相干扰,同时要求结构合理,强度、刚度满足使用要求等。

2.4.3作业内容

反力架安装作业内容包括:施工准备、测量定位、预埋件安装、反力架底部U型梁下井、反力架剩余部件地面拼装、地面部件下井与底部U型梁连接、螺栓紧固、复测及位置调整、反力架固定与加固。

2.4.4作业流程及控制要点

(1)作业流程

反力架安装作业流程图见图2.4.1。

图2.4.1反力架安装作业流程图

2.5始发段掘进作业

2.5.1紧前工序达到标准

导轨安装、洞门密封装置安装、反力架安装

2.5.2 适用条件

适用于盾构开始安装负环管片至盾构正3环管片安装完成的全过程。

2.5.3作业内容

包括施工准备、盾构推进、姿态控制、掘进参数控制、管片安装、洞门密封注浆等。

2.5.4作业流程及控制要点

(1)作业流程

土压平衡盾构始发段掘进作业流程图见图2.5.1。泥水平衡盾构始发段掘进作业流程图见图2.5.2。.

图2.5.1土压平衡盾构始发段掘进作业工艺流程图

图2.5.2泥水平衡盾构始发段掘进作业流程图

2.6盾构换装作业

2.6.1紧前工序达到标准

盾构始发段掘进。

2.6.2 适用条件

盾构换装主要适用于盾构后配套全部进洞后。

2.6.3作业内容

包括反力架拆除、负环管片拆除、始发台拆除、轨道重新铺设等。

2.6.4作业流程及控制要点

(1)作业流程

盾构换装作业流程图见图2.6.1。

图2.6.1盾构换装作业流程图

3 盾构正常掘进作业

(1)紧前工序达到标准

盾构始发作业

(2)作业内容

盾构正常掘进作业内容包括:盾构掘进作业、碴土管理作业、同步注浆作业、管片安装作业。

(3)作业流程

土压平衡盾构正常掘进作业流程图见图3.1,泥水平衡盾构正常掘进作业流程图见图3.2

图3.1 土压平衡盾构正常掘进作业流程图

盾构工法

第五章盾构法施工 第一节概述 盾构法是暗挖隧道的专用机械在地面以下建造隧道的一种施工方法。盾构是与隧道形状一致的盾构外壳内,装备着推进机构、挡土机构、出土运输机构、安装衬砌机构等部件的隧道开挖专用机械。采用此法建造隧道,其埋设深度可以很深而不受地面建筑物和交通的限制。近年来由于盾构法在施工技术上的不断改进,机械化程度越来越强,对地层的适应性也越来越好。城市市区建筑公用设施密集,交通繁忙,明挖隧道施工对城市生活干扰严重,特别在市中心,若隧道埋深较大,地质又复杂时,用明挖法建造隧道则很难实现。而盾构法施工城市地下铁道、上下水道、电力通讯、市政公用设施等各种隧道具有明显优点。此外,在建造水下公路和铁路隧道或水工隧道中,盾构法也往往以其经济合理而得到采用。 盾构法是一项综合性的施工技术。盾构法施工的概貌如图5-1所示。构成盾构法的主要内容是:先在隧道某段的一端建造竖井或基坑,以供盾构安装就位。盾构从竖井或基坑的墙壁预留孔处出发,在地层中沿着设计轴线,向另一竖井或基坑的设计预留孔洞推进。盾构推进中所受到的地层阻力,通过盾构千斤顶传至盾构尾部已拼装的预制衬砌,再传到竖井或基坑的后靠壁上。盾构是一个能支承地层压力,又能在地层中推进的圆形、矩形、马蹄形及其他特殊形状的钢筒结构,其直径稍大于隧道衬砌的直径,在钢筒的前面设置各种类型的支撑和开挖土体的装置,在钢筒中段周圈内安装顶进所需的千斤顶,钢筒尾部是具有一定空间的壳体,在盾尾内可以安置数环拼成的隧道衬砌环。盾构每推进一环距离,就在盾尾支护下拼装一环衬砌,并及时向盾尾后面的衬砌环外周的空隙中压注浆体,以防止隧道及地面下沉,在盾构推进过程中不断从开挖面排出适量的土方。 盾构是进行土方开挖正面支护和隧道衬砌结构安装的施工机具,它还需要其它施工技术密切配合才能顺利施工。主要有:地下水的降低;稳定地层、防止隧道及地面沉陷的土壤加固措施;隧道衬砌结构的制造;地层的开挖;隧道内的运输;衬砌与地层间的充填;衬砌的防水与堵漏;开挖土方的运输及处理方法;配合施工的测量、监测技术;合理的施工布置等。此外,采用气压法施工时,还涉及到医学上的一些问题和防护措施等。

土压平衡盾构与泥水平衡盾构的结构原理

2土压平衡盾构与泥水平衡盾构的结构原理 傅德明 上海市土木工程学会 1 土压平衡盾构的结构原理 土压平衡盾构的基本原理 土压平衡盾构属封闭式盾构。盾构推进时,其前端刀盘旋转掘削地层土体,切削下来的土体进入土舱。当土体充满土舱时,其被动土压与掘削面上的土、水压基本相同,故掘削面实现平衡(即稳定)。示意图如图所示。由图可知,这类盾构靠螺旋输送机将碴土(即掘削弃土)排送至土箱,运至地表。由装在螺旋输送机排土口 处的滑动闸门或旋转漏斗控制出土量,确保掘削面稳定。 1.1.1 稳定掘削面的机理及种类 土压盾构稳定掘削面的机理,因工程地质条件的不同而不同。通常可分为粘性土和砂质土两类,这里分别进行叙述。 1.1.1.1 粘性土层掘削面的稳定机理 因刀盘掘削下来的土体的粘结性受到破坏,故变得松散易于流动。即使粘聚力大的土层,碴土的塑流性也会增大,故可通过调节螺旋输送机转速和出土口处的滑动闸门对排土量进行控制。对塑流性大的松软土体也可采用专用土砂泵、管道排土。 地层含砂量超过一定限度时,土体流性明显变差,土舱内的土体发生堆积、压密、固结,致使碴土难于排送,盾构推进被迫停止。解决这个问题的措施是向土舱内注水、空气、膨润土或泥浆等注入材,并作连续搅拌,以便提高土体的塑流性,确保碴土的顺利排放。 1.1.1.2 砂质土层掘削面的稳定机理 就砂、砂砾的砂质土地层而言,因土颗粒间的摩擦角大故摩擦阻力大;渗透系数大。当地下水位较高、水压较大时,靠掘削土压和排土机构的调节作用很难平衡掘削面上的土压和水压。再加上掘削土体自身的流动性差,所以在无其它措施的情况下,掘削面稳定极其困难。为此人们开发了向掘削面压注水、空气、膨润土、粘土、泥水或泥浆等添加材,不断搅拌,改变掘削土的成分比例,以此确保掘削土的流动性、止水性,使掘削面稳定。 1.1.1.3 土压盾构的种类 按稳定掘削面机构划分的土压平衡盾构大致有如下几种,见表1。 表1 土压盾构的种类 图1 土压盾构基本形状

土压平衡盾构施工工艺作业指导书

土压平衡盾构施工工艺 作业指导书 3.6.1 工艺概述土压平衡盾构施工中,由刀盘切下的弃土进入土仓,形成土压,土压超过预先 设定值时,土 仓门打开,部分弃土通过螺旋机排出土仓,从而保持土仓内土压平衡,土仓内的土压反作用于挖掘面,防止地层的坍塌。 3.6.2 作业内容一、启动皮带机、刀盘、螺旋输送机等机电设备,根据测量系统面板上显示的盾 构目前滚动 状态选择盾构旋向按钮,一般选择能够纠正盾构滚动的方向;开启螺旋输送机的出渣口仓门并开 始推进。二、根据测量系统屏幕上指示的盾构姿态,调整各组推进油缸的压力至适当的值,并逐渐增 大推进系统的整体推进速度。三、在盾构的掘进过程中,值班工程师及设备主管人员随时注意巡检盾构的各种设备状态, 如泵站噪声情况,油脂及泡沫系统原料是否充足,轨道是否畅通,注浆是否正常等。操作室内主司机应时刻监视螺旋输送机出口的出渣情况,根据测量系统屏幕上显示的值调整盾构的姿态。发现问题立即采取相应的措施。 四、掘进完成后停止掘进按以下顺序停止掘进:停止推进系统、逐步降低螺旋输送机的转速至零、停止螺旋输送机、关闭螺旋输送机出渣口仓门、停止皮带机、停止刀盘转动。 3.6.3 质量标准及验收方 法 1、盾构本体滚动角不大于3度。 2、盾构轴线偏离隧道轴线不大于50mm。 3、盾构推进过程中壁后注浆不小于设计方量,设计方量根据地质情况、地表监测情况调整。 4、根据横向偏差和转动偏差,应采取措施调整盾构姿态,防止过量纠偏。 5、盾构停止掘进时应采取适当措施稳定开挖面,防止坍塌。 6、必须对盾构姿态和管片姿态进行人工复合测量。 3.6.4 工艺流程图以两趟列车完成一个 掘进循环为例。 - 221 -

泥水平衡盾构机施工方案

针对本项目的特性技术方案简述 施工技术篇 一、工程概述 二、总体施工部署及施工思路 2.1 初步施工安排 2.2 总体计划 2.3 工程管理目标 2.4 施工的前准备工作 2.5 施工组织管理 2.6 项目施工总体思路及工艺 2.7 施工总平面图布置规划 三、重点、关键和难点工程的施工方案、工艺及其措施简述 3.1 重点、关键和难点工程分析及应对措施 3.1.1 城市中心区的和谐施工 3.1.2 交通疏解、管线改迁及征地拆迁对工程前期推进影响大 3.1.3 盾构始发与到达施工难度大 3.1.4 基坑安全施工 3.1.5 顶管施工重难点分析及应对措施 3.1.6 泥水盾构刀盘、刀具设计 3.2 本项目主要工程施工方案及工艺简述 3.2.1 竖井(工作井)施工 3.2.2 顶管施工 3.2.3 盾构施工 3.2.4 管道功能性试验 3.2.5 其他附属及机电安装工程 四、交通疏导方案规划 4.1 交通疏导原则及规定 4.2 交通疏解实施程序 4.3 交通疏解方案

五、地下管线及其他地上地下设施的保护加固措施 5.1 地下管线保护措施 5.2 建构筑物保护措施 六、施工保障措施 6.1 施工质量保障措施 6.1.1 质量目标 6.1.2 质量保证体系 6.1.3 质量保证制度 6.1.4 主要工程施工质量控制措施 6.2 施工安全保障措施 6.2.1 安全目标 6.2.2 安全保证体系 6.2.3 安全保证制度 6.2.4 主要工程施工安全控制措施 6.3 应急预案 6.3.1 应急救援中心的职责 6.3.2 信息报告及处理 6.3.3 应急决策及响应 6.3.4 应急救援的资源配置 6.4 文明施工及环境保护措施 6.4.1 管理体系 6.4.2 文明施工措施 6.4.2 环境保护措施 七、本项目拟配备的机械设备情况

土压平衡盾构施工工艺

16土压平衡盾构施工工艺 16.1总则 16.1.1适用范围 本标准适用于采用土压平衡式盾构机修建隧道结构的施工。 16.1.2编制参考标准及规范 16.1.2.1地下铁道工程施工及验收规范(GB 50299-1999)。 16.1.2.2地下铁道设计规范(GB 50157-2013)。 16.1.2.3铁路隧道设计规范(TB10003-2016)。 16.1.2.4盾构掘进隧道工程施工验收规范。 16.1.2.5公路隧道施工技术规范(JTJ042-94)。 16.1.2.6公路工程质量检验评定标准(JTGF80/1-2004)。 16.2术语 16.2.1土压平衡式盾构 土压平衡盾构也称泥土加压式盾构,它的基本构成见图16.2.1。在盾构切削刀盘和支承环之间有一密封舱,称为“土压平衡舱”,在平衡舱后隔板的中间装有一台长筒形螺旋输送器,进土口设在密封舱内的中心或下部。用刀盘切削下来的土充填整个

16.2.2 端头加固 为确保盾构始发和到达时施工安全,确保地层稳定,防止端头地层发生坍塌或涌漏水等意外情况,根据各始发和到达端头工程地质、水文地质、地面建筑物及管线状况和端头结构等综合分析,确定对洞门端头地层加固形式。 16.2.3 盾构后座 盾构刚开始掘进时,其推力要靠工作井井壁来承担。因此,在盾构与井壁之间需要设传力设施,此设施称为后座。 16.2.4 添加材 采用土压平衡盾构掘进时,为改善土体的流动性防止其粘附在盾构机上而注入的一些外加剂。添加材的功能是:辅助掘削面的稳定(提高泥土的塑流性和止水性);减少掘削刀具的磨耗;防止土仓内的泥土压密粘附;减少输送机的扭矩和泵的负荷。 16.3 施工准备 16.3.1 技术准备 16.3.1.1 根据隧道外径、埋深、地质、地下管线、构筑物、地面环境、开挖面稳定及地表隆陷值等的控制要求,经过经济、技术比较后选用盾构设备。盾构选型流程如图16.3.1.1所示。 16.3.1.2 认真熟悉工程设计文件、图纸,对工程地质、水文地质、地下管线、暗

加泥式土压平衡盾构施工技术

加泥式土压平衡盾构施工技术 内容提要:本文详细介绍了土压平衡盾构机组成、工作原理,并结合深圳地铁盾构隧道的施工,重点对盾构隧道的主要施工过程和关键工艺技术进行总结和分析。 关键词:土压平衡盾构施工技术 一、盾构施工法概述及盾构机的选型 1.1盾构施工法概述 盾构施工法于19世纪初在英国开始使用,经过反复摸索,在近30~40年间取得了飞速发展,现在,该施工法已同矿山法一起成为城市隧道施工的两大主要施工方法。20世纪90年代该项技术被引进我国,主要集中应用盾构技术来进行上、下水道、电力通讯隧道、人防工事、地铁隧道等施工。目前在上海、广州、深圳、南京等城市已经开始采用盾构法来施工地铁隧道,盾构法在国内逐渐开始发展普及。 盾构施工法与矿山法相比具有的特点是地层掘进、出土运输、衬砌拼装、接缝防水和盾尾间隙注浆充填等主要作业都在盾构保护下进行,因而是工艺技术要求高、综合性强的一类施工方法。其主要施工程序为: 1、建造盾构工作井 2、盾构机安装就位 3、出洞口土体加固处理 4、初推段盾构掘进施工 5、隧道正常连续掘进施工 6、盾构接收井洞口的土体加固处理 7、盾构进入接收井解体吊出 盾构施工与矿山法施工具有以下优点: 1、地面作业少,隐蔽性好,因噪音、振动引起的环境影响小; 2、自动化程度高、劳动强度低、施工速度快; 3、因隧道衬砌属工厂预制,质量有保证; 4、穿越地面建筑群和地下管线密集的区域时,周围可不受施工影响; 5、穿越河底或海底时,隧道施工不影响航道,也完全不受气候影响; 6、对于地质复杂、含水量大、围岩软弱的地层可确保施工安全; 7、在费用和技术难度上不受覆土深度影响。 盾构法施工也存在一些缺点:

泥水加压平衡盾构工法122

施 工 技 术 CON STRU CT I ON T ECHNOLO GY 2001年2月 第30卷 第2期 [单位地址]上海市漕溪路201号 200233,电话:(021) 64387243—39,主要完成者:华学新、丁志诚、周文波、曾林鹤、任 道真。 泥水加压平衡盾构工法 (YJ GF 02-98) 上海隧道工程股份有限公司  [中图分类号]TU 621;TU 94+1[文献标识码]B [文章编号]100228498(2001)022******* Con struction M ethod of M ud -wa ter Pressure -add i ng Ba lance Sh ield (JGF 02-98) S hang ha i T unnel E ng ineering S tock Co .,L td . 泥水加压平衡盾构工法是从地下连续墙以及钻孔等工程所使用的泥水工法中发展起来的,它起源于英国,日本代表着当今世界的新潮流。上海隧道工程股份有限公司于1994年引进了日本设计并制造的 11220mm 大型泥水平衡盾构,并将其运用于延安东路隧道南线的圆隧道施工,其中《超大型泥水平衡盾构施工参数及地面沉降控制研究》等几项科研项目获得1997年上海市科技进步奖。 1 特点 粘性土层具有平衡效果好、施工速度快、质量和精度更高的特点。泥水加压平衡盾构具有以下特点: (1)在不稳定的地层中当开挖面受阻时,采用泥水加压 能使开挖面保持稳定,确保施工安全。 (2)在水位以下挖掘隧道,能在正常大气压下进行。(3)不会发生气压盾构那样的跑气喷发危险。 (4)对于气压盾构无法施工的滞水砂层,含水量高的粘 土层及高水压砾石层,泥水盾构均能进行施工,其适应土质的范围较广。 (5)由于采用了水力机械输送泥浆,管道占用空间小,故 井下作业环境好,作业人员的安全性高。 (6)可分离出适合弃土场地和运输方式的含水率土砂。2 适用范围 选用泥水加压平衡盾构工法施工需要大量的水,因此,施工水源要充足,还需要一套泥水处理系统来辅助施工。该工法适合在多种土层中掘进隧道。 泥水加压平衡盾构的覆土层一般不小于1D 的厚度,如果超过此范围,需采取特殊技术处理。 3 工艺原理 311 泥水加压平衡盾构 泥水加压平衡盾构与土压平衡盾构相比较有两点不同:①由技术特点决定了改土压舱为泥水舱;②由于出土形式的改变,省去了螺旋输送机,因此,盾构内部的空间扩大了许多,给设备的保养、维修带来了极大的方便。 312 工作原理 泥水加压平衡盾构工作原理如图1所示。图中M V 阀一般常闭,V 1…V 5阀为状态互换阀,通过阀的切换,分别形成循 环、推进、逆洗等三种状态。 由P 1泵将满足施工的泥浆从调整槽内送入盾构泥水舱,使泥水舱内保持一定的浓度、压力,推进时利用盾构前部的刀盘旋转切削,将正面土体切削下来的原状土以条状或块状通过挤压进入泥水舱,经过搅拌器充分搅拌,由P 1… P n 泵输送到泥水处理站,再从 混合泥浆中回收大部分泥浆进行调整进入调整槽重复利用,另一小部分劣浆或干土外运。 图1 泥水加压平衡盾构工作原理 值得注意的是在开挖面无论是推进阶段还是拼装阶段始终保持着一层泥膜,当刀盘刀头将泥膜切削后,新的泥膜很快形成,周而复始,即这层泥膜始终保持着开挖面的稳定。 4 工艺流程 施工准备(包括泥水系统、同步注浆、中央控制室等设备安装)→盾构就位、调试→系统总调试→盾构出洞→盾构推进、同步注浆(施工参数的采集与调整)→管片拼装→盾构进洞→拆除盾构、车架及其它设备→竣工。 5 施工要点 泥水盾构的施工要点基本类同于其它盾构,除了一些共性外,还需掌握以下要领。 511 泥水管理 泥水管理就是对泥浆质量的控制,即对泥浆四大要素的调整。四大要素为:最大颗粒粒径,粒径分布,泥浆水密度和泥浆水压力。 (1)泥水配合比 出洞初期要配制大量的工作泥浆。工 作泥浆的配制分2种,即天然土泥浆和膨润土泥浆,前者成本低,但在天然粘土中或多或少存在些杂质、粉砂等,故质量不太高;后者成本高,但浆液的质量可得到保证。 天然土泥浆配合比(重量比)为天然粘土 C M C 纯碱 水 =400 212 11 700。 膨润土泥浆配合比(重量比)为膨润土 C M C 纯碱 水= 330 212 11 870。 泥浆质量指标如下:泥浆密度112g c m 3;泥浆粘度30s (漏斗粘度);析水率<5%;颗粒<74Λm 。 8 4

大型泥水盾构现场施工中的泥水处理

精心整理大型泥水盾构施工中的 泥 水 分

第一章绪论 一、泥水加压式盾构及其泥水分离处理系统概述 盾构法施工已有170余年历史,随着科学水平的不断提高,盾构技术也得到不断发展和完善。至今,盾构已发展成为软土地层修建隧 施工提供了广阔的舞台。 泥水加压式盾构是在机械掘削式盾构的前部刀盘后侧设置隔板,它与刀盘之间形成压力室,将加压的泥水送入泥水压力室,当泥水压力室充满加压的泥水后,通过加压作用和压力保持机构,来谋求开挖面的稳定。盾构推进时由旋转刀盘切削下来的土砂经搅拌装置搅拌后

形成高浓度泥水,用流体输送方式送到地面。在地面调整槽中,将泥水调整到合适地层土质状态后,由泥水输送泵加压后,经管路送到开挖面泥水压力室,泥水在稳定开挖面的同时,将刀盘切削下来的土砂搅成浓泥浆,再由排泥泵经管路输送到地面。被送到地面的泥水,根据土砂颗粒直径,通过一次分离设备和二次分离设备将土砂分离并脱 在实际施工中,泥膜的形成是至关重要的。当泥水压力大于地下水压力时,泥水理论按达西定律渗入土壤,形成与土壤间隙成一定比例的悬浮颗粒,在“阻塞”和“架桥”效应的作用下,被捕获并积聚于土壤与泥水的接触表面,泥膜就此形成。随着时间的渐渐推移,泥膜的厚度不断增加,渗透抵抗力逐渐增强,当泥膜抵抗力远大于正面

土压时,产生泥水平衡效果。 2、泥水管理控制 (1)、进浆泥水指标 泥浆能否在渗入土壤时形成优质泥膜,能否稳定切口前方土体, 泥水的比重是一个主要控制指标。掘进中进泥比重不易过高或过低,前者将影响泥水的输送能力,后者将破坏开挖面的稳定。 泥水比重的范围应在1.15~1.30 g/cm3,下限为1.15 g/cm3,上限根据施工的特殊要求而定,在砂性土中施工、保护地面建筑物、盾构穿越浅覆层等,可达1.30 g/cm3。甚至可达1.35 g/cm3。

简析土压平衡盾构掘进施工工艺

简析土压平衡盾构掘进施工工艺 发表时间:2017-12-30T16:11:46.590Z 来源:《建筑学研究前沿》2017年第21期作者:谢妃三 [导读] 本文主要对土压平衡盾构的掘进施工的工作原理、特点及具体的施工工艺进行了具体分析。 广州市盾建地下工程有限公司 510000 摘要:土压平衡盾构以其高效、安全、环保等优点,已被广泛应用于地铁施工中。土压平衡盾构机的施工过程是一个各系统组合、运行与协调的过程,按照各施工过程的顺序和特点,可将其分解为掘进系统、衬砌系统、衬砌背后注浆系统、维修系统、动力系统等,本文主要对土压平衡盾构的掘进施工的工作原理、特点及具体的施工工艺进行了具体分析。 关键词:土压平衡;盾构;掘进;施工工艺 1.土压平衡盾构掘进施工原理 盾构在粉质粘土、粉质砂土和砂质粉土等粘性土层中掘进施工时,由刀盘旋转切削下来的土体进入密封土仓后,可对开挖面地层形成被动土压力,与开挖面上的主动土压力相抗衡。使开挖面的土层处于稳定状态。当盾构推进时,启动螺旋输送器排土,使排土量等于开挖量,即可使开挖面地层始终处于稳定。排土量一般通过调节螺旋输送器转速和出土口装置予以控制。当地层含砂量超过某一限度时,因土的摩阻力大、渗透系数高、地下水丰富等原因,泥土塑流性将明显变差,密封仓内的土体可因固结作用而被压密,导致渣土难于排出,甚至形成泥饼而无法推进,而且单靠切削土提供的被动土压力,常不足以抵抗开挖面的水土压力。出现这种状况时,可向密封仓内注入水、泡沫、膨润土等,同时进行搅拌,以期适当改善仓内土体的塑流性,顺利排土。 2.土压平衡盾构掘进施工特点 2.1初始掘进技术特点 2.1.1一般后续设备临时设置于地面。在地铁工程中,多利用车站作为始发工作井,后续设备可在车站内设置。 2.1.2大部分来自后续设备的油管、电缆、配管等,随着盾构掘进延伸,部分管线必须接长。 2.1.3由于通常在始发工作井内拼装临时管片,故向隧道内运送施工材料的通道狭窄。 2.1.4由于初始掘进处于试掘进状态,且施工运输组织与正常掘进不同,因此施工速度受到制约。 2.2正常掘进技术特点 2.2.1后续设备设置在隧道内,仅部分管路和电缆需要延长,作业效率高。 2.2.2始发井内的临时管片、临时支撑、后背支撑等被拆除,始发井下空间变得宽阔,施工材料与弃土运输容易。 2.3到达掘进技术特点 2.3.1盾构停止掘进后,准确测量盾构机坐标位置与姿态,确认与隧道设计中心线的偏差值。 2.3.2根据测量结果制订到达掘进方案。 2.3.3继续掘进时,及时测量盾构机坐标位置与姿态,并依据到达掘进方案进行及时进行方向修正。 2.3.4掘进至到达洞口加固段时,确认洞口土体加固效果,必要时进行注浆加固。 2.3.5进入到达洞口加固段后,逐渐降低土压(泥水压)设定值至0MPa,降低掘进速度,适时停止加泥、加泡沫(土压式盾构)、停止送泥与排泥(泥水式盾构)、停止注浆,并加强工作井周围地层变形观测,超过预定值时,必须采取有效措施后,才可继续掘进。 3.实例探析某地铁隧道中的土压平衡盾构掘进施工工艺 3.1工程概况 某城市地铁线路区间长度1189.413米,区间中部设一处联络通道。其中该区间工程在里程K41+613.000处下穿城市的站前北街公路桥,桥基位于区间隧道右线北侧仅1.55m,距离较近。此公路桥主要通行机动车辆,车流量主要集中在正常上下班时间。 盾构穿越站前北街公路桥段地层自地面往下依次为杂填土层、粉质填土层、粉土层、粉质粘土层、细中砂层、粉质粘土层,本盾构区间线路主要穿越粉质粘土层和细中砂。 3.2总体施工思路 3.2.1穿桥前对盾构机及配套设备进行检修,保证盾构机在下穿公路桥时所有设备运行正常。 3.2.2对所有施工人员进行专项技术交底,由专人对整个掘进过程进行24小时严密监控,发现异常立即汇报,确保盾构安全、顺利通过。 3.2.3穿桥之前对隧道轴线进行复测,确保盾构沿着设计轴线推进。调整盾构姿态至最佳,避免盾构穿桥时频繁纠偏。 3.2.4盾构掘进时严格控制推力、掘进速度、注浆量及出碴量,根据地面监测情况及时合理调整掘进参数,减小土体变形对桥梁基础桩的影响。 3.3盾构掘进 3.3.1掘进参数设置 ①合理设置土压力值 盾构推进时,控制螺旋输送机出土量与掘进速度的关系,根据盾构上方的覆土厚度及地面沉降监测信息的反馈,及时调整土压,科学合理地设置土压力值及相宜的推进参数,以减少对土体的扰动。 ②刀盘转速设定 降低刀盘转速,刀盘转速设定在0.9~1.2r/min,减少刀盘对土体的扰动,防止地表沉降。 ③掘进速度设定 穿越隧道时掘进速度控制在20~30mm/min,防止掘进速度快引起的刀盘扭矩增大。 3.3.2掘进过程中姿态的控制 盾构机在掘进过程中运动轨迹为蛇行运动,该轨迹应始终围绕着隧道轴线波动,在实际控制时,可根据显示屏上自动测量系统测得值

海瑞克土压平衡式盾构机分析

海瑞克土压平衡式盾构机分析 盾构机的工作原理 1.盾构机的掘进 液压马达驱动刀盘旋转,同时开启盾构机推进油缸,将盾构机向前推进,随着推进油缸的向前推进,刀盘持续旋转,被切削下来的碴土充满泥土仓,此时开动螺旋输送机将切削下来的渣土排送到皮带输送机上,后由皮带输送机运输至渣土车的土箱中,再通过竖井运至地面。 2.掘进中控制排土量与排土速度 当泥土仓和螺旋输送机中的碴土积累到一定数量时,开挖面被切下的渣土经刀槽进入泥土仓的阻力增大,当泥土仓的土压与开挖面的土压力和地下水的水压力相平衡时,开挖面就能保持稳定,开挖面对应的地面部分也不致坍坍或隆起,这时只要保持从螺旋输送机和泥土仓中输送出去的渣土量与切削下来的流人泥土仓中的渣土量相平衡时,开挖工作就能顺利进行。 3.管片拼装 盾构机掘进一环的距离后,拼装机操作手操作拼装机拼装单层衬砌管片,使隧道—次成型。 盾构机的组成及各组成部分在施工中的作用 盾构机的最大直径为6.28m,总长65m,其中盾体长8.5m,后配套设备长56.5m,总重量约406t,总配置功率1577kW,最大掘进扭矩5300kN?m,最大推进力为36400kN,最陕掘进速度可达8cm/min。盾构机主要由9大部分组成,他们分别是盾体、刀盘驱动、双室气闸、管片拼装机、排土机构、后配套装置、电气系统和辅助设备。 1.盾体 盾体主要包括前盾、中盾和尾盾三部分,这三部分都是管状简体,其外径是6.25m。 前盾和与之焊在一起的承压隔板用来支撑刀盘驱动,同时使泥土仓与后面的工作空间相隔离,推力油缸的压力可通过承压隔板作用到开挖面上,以起到支撑和稳定开挖面的作用。承压隔板上在不同高度处安装有五个土压传感器,可以用来探测泥土仓中不同高度的土压力。 前盾的后边是中盾,中盾和前盾通过法兰以螺栓连接,中盾内侧的周边位置装有30个推进油缸,推进油缸杆上安有塑料撑靴,撑靴顶推在后面已安装好的管片上,通过控制油缸杆向后

泥水盾构泥水系统技术

泥水盾构泥水系统技术 傅德明 上海申通地铁集团公司 2010.3 1 泥水盾构简介 ?1818年,英国的布鲁诺从蛀虫钻孔得到启示,提出盾构掘进隧道设想。 ? 1825--1843年,布鲁诺在伦敦泰吾士河下用盾构法修建458m长的矩形隧(11.4m× 6.8m)。 ? 1830年,英国的罗德发明“气压法”辅助解决隧道涌水。

1874年Greathead提出泥浆盾构专利 1896年,开始应用刀盘式盾构掘进机 不 ?20世纪60年代初,穿越不稳定和含水地层的隧道工程辅助技术有:降水法、气压 法、地层加固法和冻结法。 ?气压法最经济有效,由于安全和健康等原因,希望有一种能不干扰地面和使工人不 在气压下施工的隧道掘进机,欧洲国家提出“局部气压方法”,但这种对工作面不能提供不变的和有规则的支护。 ?英国隧道专家建议在隔舱板前用喷水“水力盾构”,但水不能支护开挖面,无法阻 止开挖面不停地流动。这种情况与充满水的挖槽相类拟,从而提出在开挖面用类同槽壁法的支护,这样就诞生了泥水加压盾构掘进机。 ?1967年,英国开发成功首台泥水加压平衡盾构。 ?1974年,日本开发成功首台土压平衡盾构。 ?1987--1991年,英国、法国采用11台盾构掘进深50km长的英法海峡隧道,创造单 台盾构连续掘进21km的记录。 ?1989--1996年,日本采用8台世界最大直径14.14m泥水加压盾构,掘进东京湾海 峡隧道,2条隧道各长9.4km。 英国体系泥水盾构

?1964年英国Mott, Hay和Anderson的John Bartlett 申请了泥水加压平 衡盾构掘进机原理专利(英国专利号1083322)。 ?1971年开挖直径4.1m、长140m的试验段。英国体系泥水加压平衡盾构掘 进机与同类德国体系相对照,其研制的特征是有长槽的鼓轮状的切削头、提取来自压力室的泥浆,有粗和细两套分离装置,以及以控制弃土出口压力(阀或泵)的方法保持开挖面的压力。当时,英国由于缺乏能适合促进这种技术的隧道工程,这种技术的发展受到了限制。 日本体系泥水盾构 ?日本工程师相信液体支护隧道开挖面的原理、他们称为“泥水加压平衡盾 构”(即泥水加压平衡盾构)。 ?1970年日本铁建公司在京叶线森崎运河下,羽田隧道工程中采用了直径 7.29m的泥水加压盾构施工,土质为冲积粉砂土层和洪积砂层,N值为2-50,施工 长度为865× 2条=1712延米,见图1。 ?直径7.29m泥水加压盾构掘进机,在隧道施工中获得了极大的成功,它是 当代时最大直径的泥水加压平衡盾构。 ?纵观日本在近30年的泥水盾构发展,自日本泥水盾构问世以来,泥水盾 构一直持续发展。

2、土压平衡盾构机下井组装调试工艺工法

土压平衡盾构机下井组装调试工艺工法 QB/ZTYJGYGF-DT-0402-2011 城市轨道交通工程有限公司王峰 1 前言 1.1 工艺工法概况 盾构机下井组装、调试作业根据始发方案的不同有两种情况,一种是整体始发下井组装方案,即盾构机主机和后配套台车全部一次性吊装到位,组装后即可正常掘进;另一种是分体始发下井组装方案,即先安装盾构机主机及桥架,台车临时组装在地面上,待井下具备安装台车条件后再将台车下井,并与盾构机主机进行最后组装。 盾构机下井组装调试作业应按计划有组织地进行,以确保盾构下井组装调试有序、快速安全并为盾构始发和正常掘进提供状态良好的施工设备。 1.2 工艺原理 利于吊车的起重能力,将盾构机分块吊至井下,并在井下进行组装和调试,组装和调试要根据盾构机的功能和结构进行。 2 工艺工法特点 根据不同场地情况、盾构机和车站结构尺寸,可采用不同的组装方式。 3 适应范围 本工艺工法适用于土压平衡盾构机下井、组装与调试作业。 4 主要引用标准 4.1《起重机安全规程》(GB6067); 4.2《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299); 4.3《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》(GB/T11345); 4.4《建筑施工高处作业安全技术规程》(JGJ80)。 5 施工方法 整体始发下井组装方法为:先后配套台车,后盾构主机。按由后到前部的顺序依次将各节台车下井、连接;台车组装完成后,再吊盾构基座、前盾、刀盘、中盾和盾尾,完成主机安装,最后用桥架将台车和主机连接。 分体始发下井组装方法为:先将1号台车下井,再吊盾构基座、前盾、刀盘、

中盾和盾尾,完成主机安装,最后将1号台车和主机连接。同时在地面上将剩余台车连接,并通过加长管线将地面台车与井下连接。待井下具备安装台车条件后再将台车下井,并与盾构机主机进行最后组装。 盾构机调试分为调试分空载调试和负载调试。 6工艺流程及操作要点 6.1施工工艺流程 整体始发下井组装、调试流程见图1,分体始发下井组装、调试流程见图2,整体始发下井组装、调试施工顺序见图3,分体始发下井组装、调试施工顺序参考图3。 图1 整体始发下井组装与调试流程图 盾构组装场地分成三个区:后配套台车存放区、主机存放区、吊机活动及支设区。盾构机按后续台车、主机依次进场组装。 凡不影响到运输和下井工作的零部件,应连同各自的台车运输、下井。凡对下井有影响的台车零部件应拆下,在该车下井后,随即下井并按要求组装。

土压平衡盾构机工作原理.

土压平衡盾构机流体输送控制系统工作原理 何於琏 (中铁隧道股份公司河南新乡 453000 摘 要流体输送系统用于盾构机的润滑、密封、填充以及碴土改良 , 是盾构机中的重要系统。本文介绍了流体输送系统的组成 , 并简明叙述了衬砌背后注浆控制系统、碴土改良控制系统、主轴承油脂密封润滑控制系统、盾尾密封油脂注入控制系统的工作原理。关键词流体输送 非传动介质控制系统原理 W orki n g Pri n c i ple of Control Syste m of Flui d Conveyi n g Syste m s of EPB Shi eld Machi n es HE Yu 2lian (China R ail w ay Tunnel S tock Co . , L td . , X ingxiang 453000, Henan, China Abstract:Fluid conveying syste m, which is app lied in the lubricati on, sealing, backfilling and conditi oning of EP B shield machines, is one of the i m portant syste m s of EP B shield This compositi on of the fluid conveying syste m and the working p rinci p les of contr ol syste of ment lining, gr ound conditi oning syste m, main bearing grease sealing and grease injecti on syste m. Key words:fluid conveying; non 2transit; p le

泥水盾构施工要点

掌握土压仓内土砂塑性流动性的方法 塑流化改良控制是土压平衡式盾构施工的最重要要素之一,要随时把握土压仓内土砂的塑性流动性。一般按以下方法掌握塑流性状态。 1.根据排土性状 取样测定(或根据经验目视)土砂的坍落度,以把握土压仓内土砂的流动状态。采用的坍落度控制值取决于土质、改良材料性状与土的输送方式。 2.根据土砂输送效率 按螺旋输送机转数计算的排土量与按盾构推进速度计算的排土量进行比较,以判断开挖土砂的流动状态。一般情况下,土压仓内土砂的塑性流动性好,盾构掘进就正常,两者高度相关。 3.根据盾构机械负荷 根据刀盘油压(或电压)、刀盘扭矩、螺旋输送机扭矩、千斤顶推力等机械负荷变化,判断土砂的流动状态。一般根据初始掘进时的机械负荷状况和地层变化结果等因素,确定开挖土砂的最适性状和控制值的容许范围。 泥水平衡盾构掘进中泥浆的作用 泥水平衡式盾构掘进时,泥浆起着两方面的重要作用: 一是依靠泥浆压力在开挖面形成泥膜或渗透区域,开挖面土体强度提高,同时泥浆压力平衡了开挖面土压和水压,达到了开挖面稳定的目的;二是泥浆作为输送介质,担负着将所有挖出土砂运送到工作井外的任务。 因此,泥浆性能控制是泥水平衡式盾构施工的最重要要素之一。 泥水平衡盾构掘进对泥浆的性能指标要求 泥浆性能包括: 物理稳定性、化学稳定性、相对密度、黏度、pH值、含砂率。

土压平衡式盾构出土运输方法与排土量控制 土压平衡式盾构的出土运输(二次运输)一般采用轨道运输方式。 土压平衡式盾构排土量控制方法分为重量控制与容积控制两种。重量控制有检测运土车重量、用计量漏斗检测排土量等控制方法。容积控制一般采用比较单位掘进距离开挖土砂运土车台数的方法和根据螺旋输送机转数推算的方法。我国目前多采用容积控制方法。 泥水平衡式盾构排土量控制方法 泥水平衡式盾构排土量控制方法分为容积控制与干砂量(干土量)控制. 容积控制方法如下,检测单位掘进循环送泥流量Q1与排泥流量Q2,按下式计算排土体积Q3:Q3= Q2-Q1 对比Q3与Q,当Q>Q3时,一般表示泥浆流失(泥浆或泥浆中的水渗入土体);Q<Q3时,一般表示涌水(由于泥水压低,地下水流入)。正常掘进时,泥浆流失现象居多。 干砂量表征土体或泥浆中土颗粒的体积 干砂量控制方法是,检测单位掘进循环送泥干砂量V1与排泥干砂量V2,按下式计算排土干砂量V3,V3= V2-V1 对比V3与V,当V>V3时,一般表示泥浆流失;V<V3时,一般表示超挖。 盾构管片拼装成环方式 盾构推进结束后,迅速拼装管片成环。除特殊场合外,大都采取错缝拼装。在纠偏或急曲线施工的情况下,有时采用通缝拼装。 盾构管片拼装顺序 一般从下部的标准(A型)管片开始,依次左右两侧交替安装标准管片,然后拼装邻接(B型)管片,最后安装楔形(K型)管片。

15、土压平衡盾构下穿水域施工工艺工法

土压平衡盾构下穿水域施工工艺工法 QB/ZTYJGYGF-DT-0415-2011 城市轨道交通工程有限公司万凯 1 前言 1.1工艺工法概况 盾构法是在地面下暗挖隧道的一种施工方法,在建造穿越水域、沼泽地和山地的公路和铁路隧道或水工隧道中,盾构法也往往因它在特定条件下的经济合理性及技术方面的优势而得到采用。城市地铁出现过江、过海等在复杂地质条件下的浅埋隧道盾构施工。应用盾构机施工,在轴线控制、衬砌防水、同步注浆等方面严格控制,总体效果良好。总结施工工艺形成本工法。 1.2工艺原理 1.2.1盾构法施工是在地面以下暗挖隧道的一种方法,施工用盾构机在地面下掘进,在防止软基开挖面崩塌或保持开挖面稳定的同时,在机内安全进行隧道的开挖和衬砌作业。 1.2.2根据土压平衡盾构的工作原理,土仓压力需要与开挖面的正面水土压力平衡以维持开挖面土体的稳定,减少对土层的扰动。 2工艺工法特点 2.1不使用预加固辅助措施,节省技术措施费; 2.2易达到工作面的稳定,施工安全性高; 2.3机械自动化程度高,施工速度快,衬砌质量容易控制; 2.4振动小、噪声低,对环境无污染; 2.5穿越河道时比开挖节约成本。 3适用范围 本工艺工法适用于土压平衡式盾构下穿河流及湖泊等水域施工。 4主要引用标准 4.1《地下隧道工程施工及验收规范》(GB50299); 4.2《铁路隧道施工规范》(TB10204); 4.3《地下工程防水技术规范》(GB50108); 4.4《盾构法隧道防水技术规程》(DBJ08-50);

5施工方法 进入水域前,对盾构机的注浆系统、推进系统、液压系统、拼装系统、水气循环系统等进行全面的检修,将盾构姿态调整到最佳状态;湖泊旁准备好弃土船,做好抛土准备工作。 盾构进入湖底(下穿水域)后保持平稳掘进,减少纠偏,减少对土体的扰动,控制出土量,掘进保持快速通过;盾尾油脂及时加注以避免盾尾涌水,控制适宜的壁后注浆压力,避免压浆压力大于盾尾密封压力时浆液残留固结在密封区;土仓设定土压力根据静止土压力的变化进行了及时的调整,使土仓土压力始终保持在静止土压力与被动土压力之间,以避免超挖或欠挖;加大注浆量,注浆系数采用较大系数,减少注浆量不足带来的地层损失。 6工艺流程及操作要点 6.1施工工艺流程 图1 盾构过水域施工工艺流程 6.2 施工准备 6.2.1 技术准备 在盾构下穿水域开始时应先进行水域情况的细致调查,确定其水底标高、隧道埋深、水下地质等情况。查看隧道最小埋深是否满足盾构通过要求。

土压平衡盾构始发工艺流程

土压平衡盾构始发工艺流程 3.4.1工艺概述盾构始发是隧道盾构法施工的一大关键环节,也是盾构法施工隧道的难点之一, 始发的成败 将对隧道施工质量、进度、安全、工期及经济效益产生决定性的影响。 3.4.2作业内容主要作业内容:包括始发端头地层加固、始发台定位安装、盾构机下井组装并调 试、反力架 定位安装、洞门围护桩破除、洞门导轨安装、洞门密封装置安装、负环管片安装等。 3.4.3质量标准及验收方法 一、附属设施 1.始发基座主要作用是用于稳妥、准确地放置盾构,并在基座上进行盾构安装与试掘进,所以基座必须有足够的强度、刚度和安装精度,并且考虑盾构安装调试作业方便。 -209-

2.对始发台、反力架进行全面的检查与修理,反力架受力要检算,安装固定必须在定位完成后进行,反力架支柱底部必须以钢板垫实,始发台必须通过加固挡块固定于地面上,近洞门端须支撑于车站二衬墙上; 3.洞门防水装置安装时必须将连接螺栓栓接牢固,根据实际情况合理对扇形压板的位置进行调整,防止帘布橡胶板外翻影响防水效果;在进行洞门凿除、始发台加固等施工操作时,注意对帘布橡胶板的保护;确保将洞门圈周边的钢筋及混凝土清除干净,避免对盾构掘进造成影响; 二、始发掘进 1.洞口拆除后必须尽快将盾构向前推进,使盾构刀盘切入土层,尽量缩短正面土体的暴露时间,在拆除封门的同时,作好盾构掘进和管片拼装的准备工作。 2.洞门凿除前,应对洞门经改良后的土体进行质量检查,合格后方可进行洞门凿除;应制定洞门围护结构破除方案,采取适当的密封措施,保证始发安全。 3.第一环负环管片定位时,应先保证管片横断面应与路线中线垂直,待管片完成定位后,将管片与反力架之间的空隙填充密实。 4.盾构空载调试运转正常后开始盾构始发施工,在开始进行负环管片后移时,应通过控制推进油缸行程的方法控制负环管片后移,所有推进油缸行程应尽量保持一致。 5.盾构在始发基座上向前推进时,应注意对反力架的保护,根据反力架的强度制定推力限制,并尽量做到不调向,油缸均匀施加推力。 6.始发掘进过程中应严格控制盾构的姿态和推力,并加强监测,根据检测结果调整掘进参数。 7.为防止管片发生旋转,始发阶段应注意扭矩控制,一般情况下,始发阶段的盾构扭矩值不得大于正常掘进的70%,并可在盾壳与始发台接触部位焊接“防扭挡块”,在推进过程中注意及时割除。 8.在盾构始发阶段,应注意各部位油脂的使用和消耗情况。 3.4.4工艺流程图 图3.4.4-1 土压平衡盾构始发流程框图 -210-

(建筑施工工艺标准)盾构施工工艺工法(土压泥水)

(建筑施工工艺标准)盾构施工工艺工法(土压泥水)

盾构施工工艺工法 0前言 盾构法(Shield Method)是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法,它是将盾构在地中推进,通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌,同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖,通过出土机械运出洞外,靠千斤顶在后部加压顶进,并拼装预制混凝土管片,形成隧道结构的一种机械化施工方法。 本施工工法中所描述的盾构分为两类:土压平衡盾构和泥水平衡盾构。 土压平衡式盾构是把土料(必要时添加泡沫、膨润土等对土壤进行改良)作为稳定开挖面的介质,刀盘后隔板与开挖面之间形成泥土室,刀盘旋转开挖使泥土料增加,再由螺旋输料器旋转将土料运出,泥土室内土压可由刀盘旋转开挖速度和螺旋输出料器出土量(旋转速度)进行调节。 泥水式盾构是通过加压泥水或泥浆(通常为膨润土悬浮液)来稳定开挖面,其刀盘后面有一个密封隔板,与开挖面之间形成泥水室,里面充满了泥浆,开挖土料与泥浆混合由泥浆泵输送到洞外分离厂,经分离后泥浆重复使用。 (2)本工法内容包括 ①主要内容 本工法的主要内容包括:盾构组装、调试作业,盾构始发作业,盾构正常掘进作业,盾构到达作业,盾构过站、调头作业,盾构拆卸、吊装、存放作业,刀盘刀具的检查与更换作业,施工运输作业,施工通风及洞内轨道、管线布置作业,盾构施工测量作业10部分。每部分按工序细分,各项作业按照紧前工序达到标准、适用条件、作业内容、作业流程及控制要点、作业组织、紧后工序- 2 -

等内容进行编制。 ② 总体施工流程图 盾构法隧道总体施工流程图见图1 ③ 盾构法隧道施工阶段划分及工作要点 图Ⅲ.1盾构法隧道总体施工流程图 施 工准备阶段 正 常 施工阶段 收尾阶段

盾构施工工艺工法(土压泥水)(DOC64页)

盾构施工工艺工法 0前言 盾构法(Shield Method)是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法,它是将 盾构在地中推进,通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌,同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖,通过出土机械运出洞外,靠千斤顶在后部加压顶进,并拼装预制混凝土管片,形成隧道结构的一种机械化施工方法。 本施工工法中所描述的盾构分为两类:土压平衡盾构和泥水平衡盾构。 土压平衡式盾构是把土料(必要时添加泡沫、膨润土等对土壤进行改良)作为稳定开挖面的介质,刀盘后隔板与开挖面之间形成泥土室,刀盘旋转开挖使泥土料增加,再由螺旋输料器旋转将土料运出,泥土室内土压可由刀盘旋转开挖速度和螺旋输出料器出土量(旋转速度)进行调节。 泥水式盾构是通过加压泥水或泥浆(通常为膨润土悬浮液)来稳定开挖面,其刀盘后面有一个密封隔板,与开挖面之间形成泥水室,里面充满了泥浆,开挖土料与泥浆混合由泥浆泵输送到洞外分离厂,经分离后泥浆重复使用。 (2)本工法内容包括 ①主要内容 本工法的主要内容包括:盾构组装、调试作业,盾构始发作业,盾构正常掘进作业,盾构到达作业,盾构过站、调头作业,盾构拆卸、吊装、存放作业,刀盘刀具的检查与更换作业,施工运输作业,施工通风及洞内轨道、管线布置 作业,盾构施工测量作业10部分。每部分按工序细分,各项作业按照紧前工序 - 1 -

- 2 - 达到标准、适用条件、作业内容、作业流程及控制要点、作业组织、紧后工序等内容进行编制。 ② 总体施工流程图 盾构法隧道总体施工流程图见图1 ③ 盾构法隧道施工阶段划分及工作要点 盾构法施工可分为:施工准备阶段、正常施工阶段和收尾阶段。各阶段工作主要工作要点见表1。 图Ⅲ.1盾构法隧道总体施工流程图 施工准备阶段 正 常施工阶段 收尾阶段

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