盾构换刀施工方案

穗莞深城际轨道交通SZH—3标珠江三角洲城际轨道交通网

莞惠城际松山湖北～大朗区间右线

盾构换刀施工方案

中铁十六局集团有限公司

莞惠城际大朗工区

二○一二年十一月五日

珠江三角洲城际轨道交通网

莞惠城际松山湖北～大朗区间右线

穗莞深城际轨道交通SZH—3标

盾构施工换刀方案

编制:

审核:

审批:

中铁十六局集团有限公司

莞惠城际大朗工区

二○一二年十月五日

目录

2、工程概况 (2)

3、工程地质及水文地质情况 (3)

3.1工程地质概况 (3)

3.2水文地质特征 (3)

4、检查及更换刀具的作业筹划 (4)

4.1 换刀内业准备 (4)

4.2 作业内容 (4)

4.3 换刀作业培训、换刀演练的安排 (4)

5、换刀操作规程 (5)

5.1 常压条件下的换刀操作规程 (5)

5.1.1 检查及更换刀具前的准备工作 (7)

5.1.2 换刀作业 (7)

5.2带压条件下的换刀作业 (9)

5.2.1加压前的施工准备 (9)

5.2.2 加压作业 (11)

5.2.3主要技术问题 (19)

5.2.4 加压开舱作业注意事项 (20)

6、换刀作业的人员安排 (21)

7、地表监测 (22)

8、应急预案 (22)

8.1应急组织机构 (23)

8.2应急准备和响应 (23)

8.3应急物资 (24)

8.4应急措施 (25)

8.4.1在加压过程中的应急措施 (25)

8.4.2在减压过程中的应急措施 (25)

8.4.3在检查过程中的应急措施 (25)

8.4.4环境应急措施 (26)

8.4.5突发事件急救措施 (26)

1、编制目的及依据

为使刀盘刀具的布置形式满足盾构机所处各类地层的掘进要求，防止因刀具的过度磨损、未

及时更换而破坏刀盘结构，确保盾构施工生产的顺利进行，制定本方案。

⑴《岩土工程勘察报告》；

⑵《岩土工程补充勘察报告》；

⑶松山湖北站至大朗区间平纵断面、联络通道、端头加固及隧道防水图；

⑷盾构机组装图纸；

2、工程概况

松山湖北站至大朗区间右线隧道起止里程是GDK38+359.00-GDK35+432.00,全长2931m，本段盾构隧道线路单一，设置为标准的单线单洞断面，线路平面最小曲线半径为2000m，左右线间距约6m～20m。隧道最大线路坡度为24.4‰，最小坡度为2.0‰，竖曲线半径为10000m，隧道拱顶埋深为10.5～37m。

本区间盾构机为海瑞克土压平衡盾构，刀盘直径8830mm，其刀具包括：单刃滚刀45把，双刃滚刀4把，齿刀58个，铲刀16组，刀具磨损保护3个。

图1 S591刀盘正面图

3、工程地质及水文地质情况

3.1工程地质概况

根据区域地质资料及既有勘察成果资料，拟建莞惠城际轨道交通线松山湖北至大朗区间隧道工程场地岩土层可划分如下：

ml）

(1)第四系人工堆积层（Q

4

人工填筑土：褐黄色为主，松散~稍密。潮湿~饱和，主要成分为黏性土及全风化片麻岩，厚0.5~12m，层底高程-9.79~32.22m 。

(2)第四系全新统冲积层（Q4al）

①淤泥质粘土：灰黑色，灰色，饱和，流塑，含有机质，压缩性高，并具流变性及触变性，场地内个别钻孔有揭露，呈透镜状体：

②粉质黏土：褐黄色，红褐色，灰色，可塑，主要成份为黏粒，粉粒，场地内局部地段分布，呈层状；

③粉质黏土：黄褐色，红褐色，浅黄色，灰色，硬塑，稍湿，主要成份为黏粒，粉粒，场地内局部地段分布，呈层状及透镜体状；

④粉砂：浅灰白色，浅黄色，褐黄色，饱和，松散，成分以石英为主，分选性较好，场地内有个别钻头有揭露，成透镜体状；

⑤粉砂：灰白色，浅黄色，饱和，稍密，成份以石英为主，分选性较好，成透镜体状分布；

⑥粉砂：灰白色，褐黄色，饱和，中密，成份以石英为主，含少量黏粒，呈透镜体状；

⑦中砂：灰白色，饱和，松散～稍密，成份以石英为主，含少量黏粒，场地内仅有个别钻孔有揭露，呈透镜体状；

⑧中砂：灰白色，黄褐色，饱和，中密，成份以石英为主，含少量黏粒，，呈透镜体状

⑨粗砂、砾砂：黄褐色，灰白色，稍密，砂质均匀，级配差，呈透镜体状；

el）

(3)第四系坡残积层（Q

4

①粉质黏土：褐红色，棕红色，褐黄色，可塑，局部硬塑，以粉，黏粒为主，切面粗糙，且中压缩性。

(4)震旦系(Pzl)混合片麻岩

按风化程度可分位⑨1全风化混合片麻岩，⑨2强风化混合片麻岩和⑨3弱风化混合片麻岩三个亚层，分输如下：

⑨1全风化混合片麻岩：褐黄色、褐红色，岩体成土状，土夹砂状，各种矿物均已经风化为粘土或砂土，最大揭露厚度31.1m，层顶高程+3.47~29.71m，层顶埋深3.8~25m。

⑨2强风化混合片麻岩：灰褐色、灰色，变晶结构，片麻状构造，节理裂隙发育，岩心成碎块状，厚0.40~18.70m，层顶高程-20.04~17.47m，层顶埋深11.0~42.9m。

⑨3弱风化混合片麻岩：灰褐色，变晶结构，片麻状构造，岩心成柱状及短柱状，少量块状，锤击声脆，最大揭露厚度39.95m，层顶高程-22.65~14.8m，层顶埋深14.9~45.0m。

3.2水文地质特征

(1)地表水