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盾构法施工工艺流程指南

时间:2023-09-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:盾构法施工的工艺流程:首先,建造盾构始发竖井和到达竖井,城市轨道交通一般利用车站进行竖井合建;其次,在始发竖井内安装盾构基座及反力架,分批吊装盾构机及车架在井内安装、调试,使之达到设计要求;再次,盾构在竖井或车站预留洞口始发,沿隧道设计轴线掘进。图3.1.4盾构进洞施工工艺流程

盾构法施工工艺流程指南

盾构法施工的工艺流程:首先,建造盾构始发竖井和到达竖井,城市轨道交通一般利用车站进行竖井合建;其次,在始发竖井内安装盾构基座及反力架,分批吊装盾构机及车架在井内安装、调试,使之达到设计要求;再次,盾构在竖井或车站预留洞口始发,沿隧道设计轴线掘进。盾构掘进时靠前部刀盘切削土体,依靠土压舱出土机械出土或泥浆,同时千斤顶将盾构持续顶进,并始终保持土压舱或泥水舱内反作用压力略大于开挖面水土压力的动态平衡,从而保证开挖面的土体稳定。盾构后部的管片安装机随着盾构推进持续拼装管片成环,随后通过盾尾注浆系统向衬砌与地层间的缝隙内注入填充浆液,以防止隧道和地面下沉;最后,盾构掘进到达预定接收井,掘进结束。随后盾构解体,调出地面,或进行过站掘进、调头施工等。

盾构掘进主要可分为四个阶段:前期准备阶段、盾构出洞阶段、盾构正常掘进阶段、盾构进洞阶段。

(一)前期准备阶段

主要工作有:

(1)详细了解隧道沿线地质水文资料,必要时进行补充地质勘查。

(2)对隧道沿线地面建(构)作物进行现场踏勘和调查,对需要进行基础托换的建(构)作物做好施工预案。

(3)对隧道沿线地下管线、地下障碍物进行调查,必要时先进行管线迁改、清除障碍物工作。

(4)对施工人员进行技术方案交底,对操作人员进行培训,制定详尽的施工作业管理制度,使每个人都明确自己的岗位职责。

(5)按常规进行施工用电、用水、通风、排水、照明等设施的安装工作。

(6)备齐施工所必需的材料、设备、机具等。

(7)井上、井下建立测量控制网,并经复核、认可。

(8)管片预制并备有足够的存量以确保盾构掘进时不“断货”。

(二)盾构出洞阶段

主要工作有:

(1)对洞口进行加固,使其满足始发要求,并设置洞圈密封止水装置。这种止水装置一般是在洞圈周围安装橡胶帘布带、环板、铰链板等组成的密封装置,并设置注浆孔,作为洞口防水堵漏的预防措施。

(2)安装盾构基座及反力架。盾构基座通常采用钢结构预制。基座位置按设计轴线准确放样,安装时按照测量放样的基线,吊入井下就位焊接。两根轨道中心线与基座上的盾构必须对准洞门中心且与隧道设计轴线反向延长线基本一致,并对基座加设支撑加固。

(3)将盾构机各部件吊装入井、组装。

(4)盾构机调试。做好测量控制桩的交桩,并根据控制桩完成初始姿态的测定。

(5)拆除洞门、盾构出洞掘进,洞口密封。

(6)采集技术参数,调整盾构掘进姿态。

盾构出洞的施工流程如图3.1.2所示。

图3.1.2 盾构出洞施工流程

(三)盾构正常掘进阶段(www.zuozong.com)

主要工作有:

(1)100m测试段推进。盾构出洞后,为更好地掌握盾构的各类参数,一般将盾构出洞后的前100m推进列为测试段。这一阶段的主要工作是对推进时的各项技术数据进行采集、统计、分析,摸索地面沉降与施工参数之间的关系,争取在较短时间内掌握盾构机械设备的操作性能及在特定地质条件下如何设定推进施工的技术参数。

(2)设定技术参数。如千斤顶推力、刀盘转速、刀盘扭矩、螺旋器转速、掘进速度、注浆压力、注浆量盾构机俯仰角、管片与盾尾的间隙等一系列指标。

(3)进入正常掘进阶段。类似于飞机上升至预定高度后进入“巡航”阶段。这一阶段的工作自动化程度较高,包括盾构机推进、同步注浆、管片拼装、掘进出土或出泥浆、盾构线型监测及地面沉降监测、盾构机姿态调整、二次补浆等工序并周而复始直至盾构进洞前的准备阶段。

盾构正常掘进的施工流程如图3.1.3所示。

图3.1.3 盾构隧道正常掘进施工工艺流程

(四)盾构进洞阶段

一般在盾构推进至距接收井井壁50m时,开启盾构的进洞阶段。进洞阶段的主要工作有:

(1)进洞前的贯通测量和洞圈复测。

(2)接收井底部基座安装。

(3)在进洞区设置增加注浆孔的管片,以利于洞圈注浆,减小洞门封堵风险。

(4)洞圈清理及封堵。

(5)进洞盾构姿态调整。根据接收井实测洞圈尺寸对盾构机姿态做适当调整以防“错位”。

(6)穿越加固区及围护结构。这一阶段的主要注意事项是:控制推进速度;密切关注刀盘力矩、螺旋机扭矩等主要技术参数;仔细观察洞门变形和水土渗漏情况。发现异常时应立即停止推进并研究采取对策。

(7)洞门凿除。进洞洞门采用分层凿除。第一层剥除后必须确保地连墙剩余40cm;第二层40cm地连墙连续采用分块凿除。凿除过程中须采取措施对洞门止水装置进行保护。

(8)盾构进洞。盾构机穿越加固区后应尽快推进并拼装管片以缩短盾构进洞时间。

(9)洞口密封。盾构机进洞后应迅速封闭洞门,然后进行注浆以加固稳定隧道。

(10)盾构机拆卸出井或调头掘进。

盾构进洞施工流程如图3.1.4所示。

图3.1.4 盾构进洞施工工艺流程

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