盾构机掘进作业指导手册

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盾构到达掘进作业指导书

盾构到达掘进作业指导书

盾构到达掘进作业指导书1.编制目的指导盾构接收施工作业流程,有效指导作业人员进行盾构到达掘进施工,确保盾构接收施工质量及安全、使盾构接收期间风险处于可控状态。

2.适用范围适应于盾构机到达掘进施工。

3.工艺概述及作业内容3.1工艺概述盾构到达接收位置的施工过程,自区间隧道贯通前100m掘进至区间隧道吊出井的过程。

3.2作业内容盾构到达掘进主要作业内容包括:盾构掘进、管片拼装、管线(水、电、气等)接驳、隧道运输、端头加固检测、测量、洞门凿除、洞门密封圈安装、接收托架安装、同步注浆、补充注浆、隧道清理等作业内容。

4.施工准备4.1内业技术准备(1)应根据工程及盾构到达施工的特点,编制到达掘进专项方案和应急预案,并对作业人员进行安全及技术交底。

(2)制订施工安全保证措施,提出应急预案。

(3)对施工人员进行技术交底,对参加施工人员进行上岗前技术培训,考核合格后持证上岗。

4.2外业技术准备(1)根据地质、水文、施工现场等情况,设置合理的盾构到达掘进参数。

(2)盾构到达前100m进行联系测量。

(3)接收工作井满足盾构到达要求,施工所需水、电、照明、排水、排污设施已准备就绪。

4.3技术要求(1)根据盾构洞口地层稳定性评价结果,严格按地铁施工规范、施工设计对洞口端头进行地层(注浆、旋喷桩等)加固处理。

(2)洞门凿除根据洞门的稳定性,决定洞门凿除的时间,应避免破除后暴露时间过长产生坍塌。

(3)盾构主机到达掘进50m 、20m 的位置及出洞洞门环,要进行导向系统的测量复测和精确度调整,保证出洞误差在设计允许范围内。

5.施工工艺及质量控制流程5.1施工工艺流程盾构到达掘进工艺流程见图5.1。

图1 盾构到达施工流程图5.2工艺步骤说明5.2.1端头加固盾构接收之前对洞口地层加固情况按照设计要求进行检查评定,选择加固措施的基本条件为加固后的地层要自稳能力,且不能有地下水的损失。

地层加固要保证洞门破除后的土体有充分的强度和稳定性,在盾构到达掘进时不能坍塌。

掘进作业操作规范指南手册标准版

掘进作业操作规范指南手册标准版

掘进作业操作规范指南手册标准版一、引言随着我国基础设施建设的大力推进,隧道工程、地下空间开发等掘进作业项目日益增多。

掘进作业的安全、质量和效率对工程项目的顺利进行具有重要意义。

为规范掘进作业操作,提高作业人员的安全意识,确保工程质量和进度,制定本操作规范指南手册。

二、适用范围本操作规范指南手册适用于各类隧道工程、地下空间开发等掘进作业项目。

主要包括盾构法、TBM法、钻爆法等掘进施工方法。

本手册所指的掘进作业人员包括掘进机操作员、辅助作业人员、管理人员等。

三、掘进作业前期准备1.技术准备(1)熟悉设计文件和施工方案,明确掘进作业的地质条件、工程特点、施工工艺等。

(2)编制掘进作业专项方案,明确掘进参数、进度计划、安全措施等。

(3)组织技术交底,确保作业人员掌握掘进作业的技术要求。

2.人员准备(1)配备足够数量的掘进作业人员,确保各岗位人员具备相应的操作技能和资质。

(2)组织作业人员进行安全教育和技能培训,提高安全意识和操作技能。

3.设备准备(1)根据工程特点选择合适的掘进设备,确保设备性能满足施工要求。

(2)检查设备的安全防护装置,确保设备安全可靠。

(3)编制设备操作规程和维护保养计划,确保设备正常运行。

四、掘进作业操作流程1.掘进设备启动(1)检查设备周围环境,确保无障碍物。

(2)按照设备操作规程启动设备,进行试运行。

2.掘进参数调整(1)根据地质条件和工程要求,调整掘进参数,如推进力、刀盘转速、泥浆流量等。

(2)实时监测掘进参数,根据实际情况进行调整。

3.掘进作业(1)按照施工方案进行掘进作业,确保掘进方向和进度。

(2)密切关注掘进过程中的地质变化,及时采取措施应对。

4.掘进结束(1)完成预定掘进任务后,按照设备操作规程停机。

(2)对设备进行检查、维护和保养,确保设备性能。

五、掘进作业安全管理1.安全防护(1)作业现场应设置明显的安全警示标志,提醒作业人员注意安全。

(2)作业人员应穿戴符合国家安全标准的劳动防护用品。

盾构掘进作业指导书

盾构掘进作业指导书

盾构掘进作业指导书一、盾构隧道掘进开挖主要控制参数(1)根据地质条件、覆土厚度和试掘进过程中的经验结果进一步优化掘进参数。

(2)推进过程中,严格控制好推进方向,将施工测量结果不断地与计算的三维坐标相校核,及时调整。

(3)盾构操作人员应根据当班工程师指令设定的参数推进,推进与管片背后注浆同步进行。

不断完善施工工艺,控制施工后地表最大变形量在+10~-30mm之内。

(4)盾构掘进过程中,坡度不能突变,隧道轴线和折角变化不能超过0.4%。

(5)盾构掘进施工全过程须严格受控,工程技术人员根据地质变化、隧道埋深、地面荷载、地表沉降、盾构机姿态、刀盘扭矩、千斤顶推力等各种勘察、测量数据信息,正确下达每班掘进指令,并即时跟踪调整。

盾构机操作人员须严格执行指令,谨慎操作,对初始出现的小偏差应及时纠正,应尽量避免盾构机走“蛇”形,盾构机一次纠偏量不超过4mm/环,以减少对地层的扰动。

(6)盾构机掘进时的切口泥水压力应介于理论计算值上下限之间,并根据地表建构筑物的情况和地质条件适当调整。

在逆洗过程中,由于泥水仓或盾构机内的排泥管处于堵塞状态,因此逆洗时应提高排泥流量,但不能降低切口水压。

盾构机推进、逆洗和旁路三状态切换时的切口水压偏差值均控制在:-20~+20kPa。

(7)正常掘进条件下,掘进速度应设定为20~40mm/min;在盾构机通过砾砂、圆砾地层时,掘进速度应控制在15~30mm/min。

(8)当发现掘削量过大时,应立即检查泥水密度、粘度和切口水压。

此外,也可以利用探查装置,调查土体坍塌情况,在查明原因后应及时调整有关参数,确保开挖面稳定。

二、其它要求1、操作手必须严格按照相关设备操作规程施工作业,严谨野蛮施工。

2、方向控制及纠偏注意事项:(1)在切换刀盘转动方向时,应保留适当的时间间隔,推进油缸油压的调整不宜过快、过大,切换速度过快可能造成管片受力状态突变,而使管片损坏。

(2)根据掌子面地层情况应及时调整掘进参数,调整掘进方向时应设置警戒值与限制值。

盾构操作指导书

盾构操作指导书

第七章盾构操作指导书1、盾构掘进操作指导书一、开始作业前准备工作1、将电控柜内的漏电开关及无保险丝断路器断开;2、确认电控柜上的“380V及220V电源”显示灯是否亮;3、确认电控柜上“控制电源”显示灯是否灭了;4、接通电控柜内的漏电开关,按动试验按钮,确认漏电开关能跳闸;5、确认油箱内液压油是否在上限(推进油缸全部缩进时确认);6、注脂泵贮罐中是否有油脂;7、通过切削刀盘支撑部的油位计,确认齿轮油位是否在液位计间(H-L间);8、确认切削刀盘驱动减速电机的减速机油位是否在液位计间(全部);9、确认液压用快速接头是否确实接上;10、确认No.2台车左边螺旋输送机P回路上的球阀是否全部打开。

二、掘进开始操作顺序控制电源(开)灯测试按钮(开)推进油缸操作方式(掘进)推进油缸P.U.(开)螺旋运输机闸门、拼装机旋回P.U.(开)螺旋运输机P.U.(开)超挖刀、注浆油缸P.U.(开)铰接、同步注浆箱搅拌P.U.(开)螺旋输送机P.U. (开)泥浆注入设备、同步注浆设备运转准备完成确认(推进油缸选择)按下要选择的油缸触摸键土箱车到位确认铃(安全确认)起动皮带输送机切削刀盘起动(左)或(右)推进油缸(伸)用SJ速度旋钮调速螺旋输送机(ON)NO.1、NO.2螺旋输送机闸门(开)用螺旋机旋钮开关控制转数三、管片拼装操作室控制台操作顺序土箱车装满或到了所定的掘进量NO.1、NO.2螺旋输送机(OFF)推进油缸(止)切削刀盘(OFF)螺旋输送机闸门(闭)螺旋输送机P.U(OFF)推进油缸操作方式(组装)拼装机油缸P.U.(ON)管片组装操作(拼装机和推进油缸组装管片)拼装机油缸P.U.(ON)四、掘进结束操作顺序推进油缸P.U.(OFF)螺旋机闸门、拼装机回转P.U.(OFF)螺旋机P.U.(OFF)超挖刀、注浆油缸P.U.(OFF)铰接、同步注浆搅拌P.U.(OFF)控制电源(ON)五、纠偏方法根据盾构报表中高程和平面高程的偏差和盾壳与管片四周的间隙,严格控制盾构姿态,避免盾构卡住圆环管片,发现盾构姿态出现偏差时及时纠偏,使盾构按隧道设计轴线推进。

盾构掘进施工作业指导书

盾构掘进施工作业指导书

成都地铁一号线一期工程【火车南站~桐梓林~倪家桥】区间盾构工程盾构掘进施工作业指导书编制:审核:批准:中铁隧道集团有限公司成都地铁盾构项目部二零零六年十一月一、编制依据(1)《地铁设计规范》(GB50157-2003);(2)《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299-1999);(3)本工程《实施性施工组织设计》。

二、编制目的(1)规范操作程序,指导现场施工;(2)确保盾构掘进施工的连续、顺利;(3)确保工程施工质量。

三、适用范围成都地铁一号线【火车南站~桐梓林~倪家桥】盾构区间隧道盾构掘进施工作业。

四、定义4.1掘进模式掘进模式是指根据不同的工程水文、地质条件进行相应掘进控制的方法。

本工程施工过程中将使用的掘进模式包括泥水平衡模式、“D”模式(即加气模式)两种掘进模式。

4.2管理基准管理基准包括根据工程水文地质条件确定的掘进模式、掘进参数、泥浆调制标准和方法、泥水压力管理标准等掘进参数以及管片衬砌背后注浆参数和根据盾构机姿态、盾构当前所处的线路要素,以及盾构下一步进行姿态调整的趋势确定的管片型号及封顶块安装位置等施工控制参数。

它是进行盾构掘进施工的依据和标准。

也可称作掘进施工参数。

五、盾构掘进施工作业流程盾构掘进施工作业流程如盾构掘进施工作业工序流程图所示。

六、掘进施工参数设定6.1、泥水室压力设定6.1.1、理论计算上限值:P 上=P1+P2+P3 =γw ·h +K0·[(γ-γw)·h+γ·(H-h)]+20式中:P 上-泥水室压力上限值,kPa ;P1-地下水压力,kPa ;P2-静止土压力,kPa ;P3-变动土压力,一般取 20 kPa ;γw -水的溶重,kN/m3;h -地下水位以下的隧道埋深(算至隧道中心),m ; 开始设置管理基准开挖掘进同步注浆是否达到掘进循环进尺1#编组列车出洞管片衬砌拼装2#编组列车进洞1#列车装料开挖6m 延伸轨道下一个循环否是是否盾构掘进施工作业工序流程图K0-静止土压力系数,γ-土的溶重, kN/m3;H-隧道埋深(算至隧道中心),m。

盾构掘进作业指导书

盾构掘进作业指导书

盾构掘进施工作业指导书一、盾构机简介针对本工程段地质、水文条件、地上建筑物、地下构筑物及周边环境等情况及本工程的特点和难点。

采用日本小松公司生产的加泥式土压平衡盾构机,可满足从砂层到软土层的掘进。

盾构机主机图及刀盘图:盾构机主机图盾构机刀盘图二、盾构施工准备2.1 补充勘察区间隧道勘探孔沿区间两侧边线布置,勘探点孔距约为40m轴线(投影距离),一般在隧道边界线外侧3~4m处布置。

勘探孔沿隧道左右线两侧边线“之”形布置。

大约每160m 处布置一条勘探横断面。

联络通道、中间风井处单独布置勘探孔。

根据工程的特点和风险点可在施工阶段进行一定数量的补充地质勘探,以进一步查明沿线地质情况。

根据地质情况及施工需要在联络通道、车站各端头、中间风井及过河段各补勘1个孔。

1、补充地质勘探的布孔原则(1)隧道洞身穿越区域砂层分布变化地段;(2)可能含有承压水地段(3)盾构始发端、到达端位置和联络通道位置。

(4)沿线岩土分层界线起伏变化超过5m(尤其在隧道洞身范围内)。

(5)原勘探孔距超过50m的,地层有一定变化的地段。

(6)部分钻孔没有穿过隧道底板,周围应补充钻孔,查明地质界线。

(7)计划换刀地点周围,过影响范围房屋基础地段。

(8)过重要建筑以及构造物位置,需要桩基处理位置。

(9)始发井附近可以尽量参考车站相关地质资料。

2、补充调查范围和内容(1)通过补勘详细查明岩土特征、地层分布、构造特征等参数。

(2)查明岩土物理力学性质,尤其是抗压强度和完整性,从而确定掘进模式和掘进参数。

(3)所有钻孔钻探完毕后,采用325普通混凝土水泥浆注浆封孔,并将地面补平以恢复原貌。

2.2 技术准备(1)设计单位详细进行施工图设计并进行设计交底后,由项目总工组织,设计施工图纸进行全面会审,认真领会设计意图。

(2)结合地质补充钻探、地面建筑物及地下管线调查资料,掌握工程地质及水文地质、周围环境等工程条件,紧抓工程特点、重点和难点,制定相应施工技术措施,对每一分项进行施工安排计划,确定施工方案、施工方法、施工工艺以及采取的技术措施。

盾构始发、正常掘进、到达施工作业指导书

盾构始发、正常掘进、到达施工作业指导书

盾构始发、正常掘进、到达施工作业指导书XX工程项目经理部批准:年月日审核:年月日编写:年月日目录1.编制目的 (1)2.编制依据 (1)3.适用范围 (1)4始发前的准备 (1)4.1始发端头加固 (1)4.2始发施工流程 (2)4.3 安装始发托架 (2)4.3.1预埋件 (2)4.3.2始发托架安装 (3)4.4盾构机组装及调试 (4)4.4.1主机下井组装 (4)4.4.2后配套地面组装 (4)4.4.3主机后配套连接及调试 (4)4.5反力架及支撑系统设计及安装 (4)4.5.1反力架结构设计 (4)4.5.2反力架位置 (5)4.5.3反力架及支撑系统的安装 (6)4.5.4盾构调试 (6)4.6始发洞门破除 (7)4.5.1盾构端头地层加固效果检查 (7)4.5.2洞门破除方法 (7)4.7负环管片拼装 (12)4.6.1负环管片概述 (12)4.6.2反力架端面调平 (12)4.6.3负环拼装 (12)5.3试掘进的掘进参数选取 (15)5.4出土量控制 (15)5.5推进速度控制 (15)5.6土压力控制 (16)5.7 掘进中的碴土改良 (16)5.6.1渣土改良概述 (16)5.6.2渣土改良的主要技术措施 (16)5.6.3膨润土、泡沫注入装置 (16)5.6.4膨润土、泡沫注入工艺 (17)5.6.5膨润土、泡沫添加量 (17)5.8同步注浆 (18)5.7.1注浆材料及配比设计 (18)5.7.2同步注浆主要技术参数 (18)5.7.3同步注浆方法、工艺与设备 (19)5.9二次注浆 (20)5.8.1注浆方式与工艺流程 (20)5.8.2注浆材料、配合比 (20)5.8.3注浆设备 (21)5.8.4注浆施工 (21)5.10注浆方式选择 (22)5.11管片拼装 (22)5.11.1拼装前的准备 (22)5.11.2管片选型 (23)5.11.3拼装工艺要求 (23)5.11.4管片拼装程序 (24)5.11.5管片脱离盾尾后的二次复紧 (26)5.11.6管片安装允许误差 (26)5.11.7管片拼装注意事项和质量保证措施 (26)5.12 施工运输 (27)5.12.1 洞内水平运输 (27)5.12.2 垂直运输 (27)5.13 施工通风 (27)5.14 洞内管线布置 (27)5.15 盾构设备保养、维修制度 (27)5.盾构正常掘进段 (28)5.1盾构掘进流程 (28)5.2盾构掘进操作控制程序 (29)5.3掘进模式的选择及操作控制 (29)5.3.1不同掘进模式的特点及适用条件 (29)5.3.2掘进模式的选择 (29)5.3.3掘进参数的选取 (29)5.4盾构轴线控制 (29)5.4.1盾构掘进姿态调整与纠偏 (30)5.4.2姿态控制及纠偏注意事项 (30)6. 刀具检查和更换方案 (31)6.1刀具失效原因分析 (31)6.2刀具检查更换计划 (32)6.3 换刀前的准备工作 (34)6.4换刀后的检测及注浆工作 (34)7.盾构接收 (34)7.1 盾构到达接收流程 (34)7.2隧道接收施工措施 (35)7.2.1 到达端头加固 (35)7.2.2盾构定位及到达端洞口位置复核测量 (36)7.2.3 洞口处理 (36)7.2.4 盾构接收段掘进 (36)7.2.5 碴土清理及洞门临时密封装置安装 (37)7.2.6 接收基座安装及盾构机步上接收基座 (37)7.2.7 洞门圈封堵 (37)7.3 盾构接收段施工注意事项 (37)8.盾构机拆卸转场 (38)8.1拆卸场地布置及吊装设备 (38)8.2拆卸顺序 (38)9.风险因素分析及对策 (39)9.1洞门涌水、涌砂 (39)9.2反力架变形 (40)(5)盾构机吊装时应注意平稳放置在托架上,避免产生较大冲击力,造成托架变形; (40)9.3分体始发下穿平房 (40)9.4下穿东水西调管线 (41)(4)特别注意隧道衬砌的防渗,压注足量的盾尾密封油脂、确保管片间接缝防水质量等; (42)9.5侧穿中国移动通信塔 (42)9.6下穿中国电信通信塔 (42)9.7地面沉降安全保证措施 (43)盾构始发、正常掘进、到达施工作业指导书1.编制目的明确盾构始发、正常掘进、到达施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准,指导、规范施工作业。

盾构掘进作业指导书

盾构掘进作业指导书

城陵矶长江穿越隧道工程施工作业指导书城陵矶长江穿越隧道工程盾构掘进作业指导书编制:李义华审核:批准:文件编号:受控编号:中铁隧道集团二处有限公司联合掘进机工程公司有效日期:年月日~年月日1、目的城陵矶长江穿越隧道工程配备了高效率、先进的泥水平衡盾构,为了保证盾构良好的运行状态,提高盾构掘进的施工效率,保证盾构施工工期,特制定该作业指导书。

2、适用范围忠武输气管道建设项目城陵矶长江穿越隧道工程3、定义3.1、隧道设备包括:主机、1~8节拖车、传送系统、切削刀盘、盾壳、第一节、第二节、盾尾、环片安装机。

3.2、驱动方向:与位置相关的左和右,与方向相关的前和后,方向确定操作人员面向隧道掘进方向。

3.3、指令:由值班工程师和总工程师签发的掘进有关参数调整、泥浆配比的调整、方向控制参数调整、注浆参数及管片安装顺序等指令及其技术交底。

4、组织与职责4.1、值班经理:负责总体组织与协调及调配。

4.2、机电总工程师:下达掘进参数调整指令,指导和督促隧道设备操作和维修人员的工作。

4.3、土木总工程师:负责审批方向控制参数的调整、注浆参数的调整、泥浆配比的调整、管片安装顺序等指令。

4.4、值班工程师:下达方向控制参数的调整、注浆参数的调整、泥浆配比的调整、管片安装顺序等指令。

4.5、设备操作司机:负责隧道设备的操作,掘进报告的填写。

4.6、管片安装班:负责掘进管片的安装。

4.7、注浆人员:负责背填注浆作业。

4.8、洞内运输班:负责洞内管片、轨道和管道等材料的运输。

4.9、洞内综合班:负责轨道、管线延伸和洞内的文明施工。

4.10、地面综合班:负责泥浆调整、注浆材料拌合、管片粘贴吊运等。

5、作业程序5.1、掘进前设备检查和试运行5.1.1、供电·检查隧道设备供电是否安全?·检查电压是否正确?·检查电缆是否有必要的安全间距?·检查所有信号和供电电缆是否连接正确以及是否有损坏?如有损坏立即更换。

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盾构机掘进作业指导手册SANY GROUP system office room 【SANYUA16H-十二、盾构机掘进作业指导书1.编制目的 (1)2.编制依据 (2)3.适用范围 (2)4.施工准备 (2)4.1场地准备 (2)4.2设备与材料准备 (2)4.3技术准备 (2)5.施工方法 (2)5.1土压平衡盾构工法特点 (3)5.2工艺程序 (3)6.工艺流程 (3)6.1盾构试掘进 (3)6.2始发掘进 (4)6.3掘进工艺 (5)6.4首推100环后掘进 (10)6.5特殊地段掘进施工 (11)6.6蛇行和滚动控制 (14)6.7碴土改良与防泥饼措施 (14)6.8盾构姿态控制 (15)6.9管片安装 (18)6.10同步注浆 (19)7.主要机具及设备 (23)8.劳动力组织 (25)10.安全措施 (28)11.环保措施 (33)1.编制目的指导盾构掘进施工作业,保证盾构推进安全,线路符合设计。

2.编制依据2.1《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299-1999,2003年版)2.2《建筑变形测量规范》(JGJ8-2007)2.3《城市轨道交通工程测量规范》(GB5038-2008)2.4《城市测量规范》(CJJ8-99)2.5《工程测量规范》(GB50026-2007)2.6《盾构法隧道施工与验收规范》(GB50446-2008)2.7盾构区间相关文件资料。

2.8《宁波市轨道交通(地下)工程关键工序验收管理程序》(甬轨指〔2009〕57号)2.9《盾构推进质量问题处置规定》(甬轨〔2012〕42号)3.适用范围适用于土压平衡盾构机的隧道施工。

4.施工准备4.1场地准备始发井内的物料已清理,管线按规划布置合理,不影响掘进。

4.2设备与材料准备4.3技术准备5.施工方法区间掘进采用土压平衡盾构,出渣进料均采用有轨运输,工作井处采用龙门吊垂直吊运。

5.1土压平衡盾构工法特点5.1.2根据土压变化调整出土和盾构推进速度,易达到工作面的稳定,减少了地表下沉。

5.1.3对掘进土量和排土量能形成自动控制管理,机械自动化程度高、施工速度快。

5.2工艺程序6.工艺流程6.1盾构试掘进经过数环负环管片的推进后,刀盘已经抵拢掌子面,即可开始刀盘驱动系统和刀盘本身的负载调试和试掘进了。

盾构始发时进入加固体时若刀盘扭矩过大,可通过在刀盘前方加水等方式降低加固体强度,便于盾构推进。

,并观察反力架是否发生过大变形或移位。

6.2始发掘进从正式进洞的第一环正数管片开始,到盾构机后配套系统完全进洞,负环管片拆除,系统完全达到设计生产能力为止,这一施工阶段称为始发掘进。

始发掘进要完成如下的工作内容:注浆压力控制在1.5bar以内。

在始发掘进结束前,注浆系统应该达到完全的工作能力;要有规划。

6.2.6反力架、负环管片的拆除反力架、负环管片的拆除时间根据设计图纸确定,影响因素主要是管片与注浆体之间摩擦力、盾构始发掘进推力、埋深。

一般情况下,掘进100m以上(同时前50环完成掘进7日以上),可以根据工序情况和工作整体安排,开始进行反力架、负环管片拆除。

6.3掘进工艺盾构始发掘进完成后,盾构隧道进入正常掘进阶段。

正常掘进阶段的重点在于对工程地质、水文地质的变化,地表、地下监测数据的分析,盾构掘进参数的调整等多因素进行综合分析研究,确保盾构在不同地质条件下,不同地表环境条件下安全推进。

6.3.1土压平衡工况的掘进特点土压平衡工况掘进时,是将刀具切削下来的土充满仓室,然后利用土仓内泥土压与作业面的土压和水压相抗衡,与此同时,用螺旋式输送机排土设备进行与盾构推进量相应的排土作业,掘进过程中,始终维持开挖土量与排土量的平衡,以保持正面土体稳定,并防止地下水土的流失而引起地表过大的沉降。

6.3.2盾构掘进作业工序流程6.3.3操作控制程序掘进参数表6.3.5土压力控制在盾构掘进中,保持土仓压力与作业面压力(土压、水压之和)平衡是防止地表沉降、保证建筑物安全的一个很重要的因素。

6.3.5.1土仓压力值P的选定1、P值选定P值应能与地层土压力和静水压力相抗衡,设刀盘中心地层静水压力、土压力之和为P0,则P =K×P0,K一般取1.0~1.3,在地层掘进过程中根据地质和埋深情况以及地表沉降监测信息进行反馈和调整优化,一般通过装置在密封土舱内的土压计检测读出。

2、土压力P0设定与管理方法(1)理论估算,经验判断,确定一个较理想的P0值;较为合适的土压力P0范围是:(水压力十主动土压力)<P0<(水压力+被动土压力)。

P0以相应的静止土压力为中心在此范围内作波动。

(2)精心操作,认真量测,及时反馈信息,根据出土量与地表沉降数据对P0相应调整;(3)对已定P0进行动态管理,以适应连续推进情况。

3、地表沉降与工作面稳定关系以及相应措施对策地表沉降与工作面稳定关系以及相应措施对策见下表:6.3.5.2土仓压力P值的保持主要通过维持开挖土量与排土量的平衡来实现。

可通过设定掘进速度、调整排土量或设定排土量、调整掘进速度两条途径来达到。

6.3.6排土量的控制排土量的控制是盾构在土压平衡工况模式下工作时的关键技术之一。

碴土的排出量必须与掘进的挖掘量相匹配,以获得稳定而合适的支撑压力值,使掘进机的工作处于最佳状态。

当通过调节螺旋输送机的转速仍不能达到理想的出土状态时,可以通过改良碴土的塑流状态来调整。

控制程序如下图:6.3.7碴土管理在土压平衡工况模式下碴土应具有以下特性:良好的塑流状态;良好的粘—软稠度;低的内摩擦力;低的透水性。

一般地层岩土不一定具有这些特性,从而使刀盘摩擦增大,工作负荷增加。

同时,密封仓内碴土塑流状态差时,在压力和搅拌作用下易产生泥饼、压密固结等现象,从而无法形成有效的对开挖仓密封和良好的排土状态。

当碴土具有良好的透水性时,碴土在螺旋输送机内排出时无法形成有效的压力递降,土仓内的土压力无法达到稳定的控制状态。

当碴土满足不了这些要求时,需通过向刀盘、混合仓内注入添加剂对碴土进行改良,采用的添加剂种类主要是泡沫或膨润土。

对加泥或加水式土压平衡式盾构,需在施工前详细了解与分析工程所遇的地质情况,初步确定盾构推进中加入泥、水,添加剂的浓度和数量,并在施工中根据工作面稳定情况和螺旋机出土状况对添加材料进行调整,以适应盾构正常工作的需要。

加入的制泥材料一般有粘土、膨润土等,其浓度及使用量一般如下表:制泥材料浓度使用量6.4首推100环后掘进盾构机在完成前100环的试掘进后,按《宁波市轨道交通(地下)工程关键工序验收管理程序》(甬轨指〔2009〕57号)要求进行验收。

通过分析前100环掘进质量,对掘进参数进行必要的调整,为后续的正常掘进提供条件。

主要内容包括:6.4.1根据地质条件和试掘进过程中的监测结果进一步优化掘进参数,做到施工进度均衡,地面沉降得到有效控制。

6.4.2推进过程中严格控制中线平面位置和高程,允许偏差均为±50mm。

坡度不能突变,隧道轴线和折角变化不能超过0.4%。

发现偏离应逐步纠正,不得猛纠硬调。

6.4.3盾构掘进施工全过程须严格受控,工程技术人员根据地质变化、隧道埋深、地面荷载、地表沉降、盾构机姿态、刀盘扭矩、千斤顶推力等各种勘探、测量数据信息,正确下达每班掘进指令,并即时跟踪调整。

推进出土与衬砌背后注浆同步进行。

不断完善注浆时间和注浆量的控制,确保沉降满足设计要求。

6.4.4盾构机操作人员须严格执行指令,谨慎操作,对初始出现的小偏差应及时纠正,应尽量避免盾构机走“蛇”形,盾构机一次纠偏量不宜过大,以减少对地层的扰动。

6.4.5做好施工记录,内容主要包括:6.4.5.1隧道掘进包括施工进度、油缸行程、掘进速、里程、盾构推力、土压力、刀盘、螺旋机转速、盾构内壁与管片外侧环形空隙(上、下、左、右)。

6.4.5.2同步注浆包括注浆压力、数量、稠度、注浆配比、注浆试块强度(每天取样试验)。

6.4.5.3测量包括盾构倾斜度,隧道椭圆度,管片姿态(按照20环/天进行测量,及时统计汇总、分析总结管片上浮及偏移情况,通过调整同步注浆材料及掘进参数来控制管片上浮,尽量减小管片上浮对盾构掘进产生的不利影响。

),推进总距离,隧道每环衬砌环轴心的确切位置(X、Y、Z)。

每天测量盾构机位置前30m、后50m的沉降,必要时采用二次补浆控制;导向系统每次移站后须人工复核导线的准确性,每月进行一次导线坐标的联系测量。

6.4.6确保土压平衡的技术措施6.4.6.1拼装管片时,严防盾构机后退,确保正面土体稳定。

6.4.6.2同步注浆充填环形间隙,使管片衬砌尽早支承地层,控制地表沉陷。

6.4.6.3切实作好土压平衡控制,保证掌子面土体稳定。

6.4.6.4利用信息化施工技术指导掘进管理,保证地面建筑物的安全。

6.4.6.5在掘进时向开挖面注入泡沫或膨润土,使搅拌后的切削土体具有止水性和流动性,既可使碴土顺利排出地面,又能提供稳定开挖面的压力。

6.4.7泡沫的注入无论盾构机通过砂性土还是在粘性土地层,都可以通过向土仓内注入泡沫来改善碴土的性状,使碴土具有良好的流塑性。

泡沫的加入还可以起到防水的作用,防止盾构机发生喷涌和突水事故。

但由于泡沫的用量和价格都比较高,所以只有在加泥不满足要求以及发生喷涌、突水的情况下才使用。

当泡沫注入后,可以将螺旋输送机回缩,控制好盾构机推力将盾构机刀盘进行空转,使泡沫充分地和土仓内的碴土拌和,使泡沫剂在改善碴土性状和止水方面发挥最大的功效。

6.5特殊地段掘进施工6.5.1曲线地段及坡度掘进在曲线段(包括水平曲线和竖向曲线)施工时,盾构机推进操作控制方式是把液压推进油缸进行分区操作,使盾构机按预期的方向进行调向运动。

曲线段施工时,采用安装楔形环与伸出单侧千斤顶的方法,使推进轨迹符合设计线路的弯道要求。

在曲线段推进时,要注意以下几点:进入弯道施工前,调整好盾构的姿态;精确计算每一推进循环的偏离量与偏转角的大小,根据盾尾间隙和掘进线形,选择合适类型的管片拼装,合理选配推进千斤顶的数量、推进力、分区与组合进行推进;将每一循环推进后的测量结果记入图中与设计曲线相对照,确定是否修正下次推进的偏转量与方位角;合理选择超挖量,尽量使盾构靠近曲线内侧推进,将推进速度控制在20~30mm/min内,或将每一循环分成几次推进,从而减小管片的受力不均;为防止管片的外斜,必须保证管片背后注浆的效果,使千斤顶的偏心推力有效地起作用,确保曲线推进效果,减少管片的损坏与变形;当盾构偏离曲线的设计线路较大时,停止盾构推进,采取相应措施,避免下述现象发生:在曲线推进过程中,出现管片损坏严重、管片螺栓折断,接头部件损坏,管片拼装困难、隧道衬砌超限等问题。

根据掌子面地层情况及时调整掘进参数调整掘进方向避免引起更大的偏差。

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