盾构始发方案

盾构始发方案

《地铁盾构工程施工》课程

盾构施工方案

实

训

报

告

姓名：朱凯敏

班级：市政1413

学号： 2014061109

指导老师：马老师

城市建设学院

二○一六年五月

盾构始发施工的专项方案

1、工程概况

某隧道位于两站区间，为全线控制性工程。隧道起讫里程为DIK33＋000～DIK43＋800，全长10.8km。隧道进口标段工程范围为：左线全长5550米（DIK33+000～DIK38+550），其中盾构段隧道长4890米（DIK33+660～DIK38+550），右线全长5250米（DIK33+000～DIK38+250），盾构段隧道长4590米（右线DIK33+660～DIK38+250）。

盾构工作井起讫止里程为DIK33+637～DIK33+660，结构内净空长23m，宽30.88m，深18.28m。盾构井围护结构采用地下连续墙与钢筋砼或钢管内支撑组成联合支护形式，地下连续墙厚800mm，深32m，墙间采用Φ600旋喷桩止水，钢筋混凝土内衬墙厚1000mm。

盾构隧道管片内径为9.8m，厚度500mm，盾构刀盘直径为11.182m。隧道进口标段采用一台泥水加压平衡盾构机由起点掘进到终点即接收井处调头推进另一线路隧道。

本次始发段总长140m，包括盾构机出洞和70环的试推进，主要施工内容为洞门破除、盾构机出洞以及试推进。

2、工程地质

依据地质勘察报告、补充地质勘察报告及盾构工作井的开挖记录，从上到下依次为人工填土层、淤泥层、粉质粘土层、粉砂层、细砂层、中砂层、粗砂层、卵石圆砾层、强风化泥质粉砂岩层。盾构机出洞时，除拱部少部分位于淤泥层中外，洞身大部分处于砂层中。

3、盾构始发总体方案

首先，在土方开挖前，进行端头土体加固，当土方开挖竖井主体结构完成后对加固体与连续墙外侧的缝隙进行注浆加固；其次，组装第一台盾构后配套拖车，并

将其拖入明挖暗埋段结构；再次，组装盾构主机并将主机和后配套拖车连接，完成盾构机整机调试，同时完成地面泥水处理系统、环流系统、垂直运输系统和水平运输系统、制浆系统等安装调试。在上述工作期间可交叉作业，完成洞门密封、洞门破除，最后完成反力支撑并开始拼装负环管片后形成盾构始发状态，开始盾构始发掘进。

3、设计要求对端头井进行加固处理

采用Ф850@250旋喷加固，设计参数28天的土体强度达到1.2mpa。具体尺寸见附图。

洞门封闭采用地下连续墙，厚800mm，2排Φ25~32钢筋，盾构全部穿过。

4、施工单位拟采用Ф609mm壁厚16mm的钢管作为反力架支撑。

洞门密封装置安装

为了防止盾构始发掘进时泥土、地下水等从盾壳与洞门的间隙处流失，在盾构始发时需安装洞门临时密封装置，密封由帘布橡胶、扇形压板、折叶板、垫片和螺栓等组成。施工分两步进行，第一步在始发端墙施工过程中，埋设好始发洞门预埋钢环；第二步在盾构始发前，安装洞口密封铰接压板及橡胶帘布板。

盾构机进入预留洞门前在刀盘外围和帘布橡胶板外侧涂润滑油脂防止盾构机刀盘磨损帘布橡胶板影响密封效果。

要求按施工顺序：盾构施工前对洞门处（外、内）如何处理—轨道如何铺设—反力架如何安装—洞门如何封闭—盾构如何推进—管片如何安装—如何始发注浆—如何防水处理进行编制专项方案）

一、盾构施工前对洞门处（外、内）处理：

1、盾构始发端端头加固处理

采用Ф850@250旋喷加固，要求28天的土体强度达到1.2mpa。具体尺寸见附图。

2.洞门凿除

在洞门凿除钢筋混凝土前，在洞门上，开9个样洞观察。见图3-3，孔径5cm，孔深3m，探孔后，要求各孔出水量的总和小于0.03m3/d，孔洞无泥砂流出等异常现象发生。在盾构始发前，对地基加固情况进行了垂直取芯检测。洞圈下部1.0m 范围取出的芯体基本都能成柱状体，具有一定的强度。在确保土体稳定下方可破除洞门。

图3-3 水平探孔开设样图

当加固土体达不到设计要求，采用压密注浆的方式进行补充加固，可以从地面钻孔和洞门垂直钻孔进行注浆加固。

二、轨道铺设

1、盾构始发基座安装

盾构机组装前，依据隧道设计轴线、洞门位置及盾构机的尺寸，然后反推出始发基座的空间位置。始发架基座安装位置按照测量放样的基线，吊入井下定位加固结实，基座上的轨道按实测洞门中心居中放置。盾构始发基座采用钢结构形式，主要承受盾构机的重力荷载和推进时的摩擦力，结构设计还需考虑盾构推进时的便捷和结构受力。由于盾构机重达400多吨，所以始发基座必须具有足够的刚度、强度和稳定性。在盾构机主机组装时，在始发基座的轨道上涂硬质润滑油以减小盾构机在始发基座上向前推进时的阻力。

当盾构在组装时还需要对主机进行前后移动，结构设计还需考虑盾构前后移动施工的便捷和结构受力。本标段盾构始发基座与反力架同时连接在一起组成整体结构。在钢梁上设置钢轨作为盾构机导向轨道。基座就位后通过横向和斜向进行加固，两边使用横梁与始发洞口的预埋件进行焊接加固。

始发基座全长9.0m ，宽3.642m 。始发基座的结构见图3-5、3-6所示。

探孔

图3-5 始发基座平面结构示意图图3-6 始发基座纵面结构示意图

2、导轨安装

在洞门内，始发主体结构的宽度（800mm）,在盾构进洞的过程中，防止盾构刀盘下沉，在洞门密封圈内侧铺设两根导轨，导轨高度略低于始发支座导轨，长度不得损坏洞门密封，并要焊接牢固，防止盾构掘进时将其破坏，而影响盾构的正常掘进。导轨位置以始发台滑轨延伸对应的位置为准。导轨为43kg/m的钢轨制作。盾构主机放在始发基座上，盾构主机中心线重叠隧道中心线。车站内100米段轨道采用10mm扁铁为轨枕；盾构轨道、机车轨道铺设于同一平面上。

三、反力架安装：

1、反力架

反力架位置的确定主要依据洞口第一环管片的起始位置、盾构的长度以及盾构刀盘在始发前所能到达的最远位置确定。

2、反力架及支撑系统设计：反力架采用组合钢结构件，便于组装和拆卸；

3、反力架的固定

反力架提供盾构机推进时所需的反力，因此反力架须具有足够的刚度和强度。将反力架放在始发竖井的坑中，调整好位置以后，与车站结构体之间用I18工字钢支撑。为保证盾构推进时反力架横向稳定，用型钢对反力架的支撑进行横向的固定。反力架安装示意图3-9。