盾构过中间风井施工方案.pptx
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1、盾构过中间风井施工方案n n工程概况工程概况n n南京南站站南京南站站岔路口站区间始于岔路口站北端,岔路口站区间始于岔路口站北端,经经350350米左转弯曲线及米左转弯曲线及400400米右转弯曲线至南京米右转弯曲线至南京南站站。区间左线长度为南站站。区间左线长度为2027.348m2027.348m,右线长,右线长度为度为2077.26m2077.26m,总长,总长4104.608m4104.608m,采用环宽,采用环宽为为1.21.2米的钢筋混凝土管片,单线长度超过了米的钢筋混凝土管片,单线长度超过了2000m2000m,根据总体院提供的资料需要在区间设置,根据总体院提供的资料需要在区间设
2、置一座事故风井,设置在里程一座事故风井,设置在里程K6+950K6+950处,中间风处,中间风井、联络通道、泵站在此合建。在区间左右线中井、联络通道、泵站在此合建。在区间左右线中间设置一座净空为间设置一座净空为7.5m3.2m7.5m3.2m的事故风井,前的事故风井,前期作为施工竖井,能满足运输渣土、材料和人员期作为施工竖井,能满足运输渣土、材料和人员出入等功能;本方案主要讨论如何使盾构机在较出入等功能;本方案主要讨论如何使盾构机在较短时间内快速、顺利通过中间风井实现再次始发短时间内快速、顺利通过中间风井实现再次始发掘进。掘进。n n隧道与风井相对位置剖面图n n2.施工方案施工方案n n2.
3、1施工方案简述施工方案简述n n根据施工因素本次盾构过风井拟采用拼装半环+整环管片的方式通过,盾构进入风井后将利用此机会对盾构机进行相关维修。n n2.2施工工作内容及施工顺序:施工工作内容及施工顺序:n n盾构机过中间风井是指从盾构机顺利贯通进入中间风井(也叫进站)到盾构从风井二次始发脱出风井(也叫出站)的整个施工过程。其间工作内容包括:施工前准备(洞门环板安装、浇筑砼导台、洞门破除等)、进出站洞门位置复核测量、盾构推进进洞、刀盘维修加固、盾尾刷检修、临时管片拼装及加固、盾构风井二次始发等内容。n n盾构过中间风井施工工艺流程盾构过中间风井施工工艺流程 n n施工前准备中间风井洞门复测盾构进
4、站刀盘维修及换刀管片拼装(半环)管片上方钢管安装-(支撑加工)管片拼装(全环)-(管环加固)盾构出站n n3.13.1洞门橡胶帘布安装洞门橡胶帘布安装洞门橡胶帘布安装洞门橡胶帘布安装n n为保证盾构机进站时泥水不从盾构机外壳周围涌为保证盾构机进站时泥水不从盾构机外壳周围涌出,同时保证注浆不漏浆,需要在洞口安装橡胶出,同时保证注浆不漏浆,需要在洞口安装橡胶帘布。橡胶帘布由专门厂家预制加工,每个洞口帘布。橡胶帘布由专门厂家预制加工,每个洞口均须安装一个。均须安装一个。n n盾构到达前应预先将橡胶帘布用螺栓挂在洞口预盾构到达前应预先将橡胶帘布用螺栓挂在洞口预埋钢环上,并用弧形钢压板将其固定,然后再在
5、埋钢环上,并用弧形钢压板将其固定,然后再在弧形钢压板外层安装预制好的扇形钢板,其中扇弧形钢压板外层安装预制好的扇形钢板,其中扇形钢板可折叠;当盾构机刀盘进入洞口时,调整形钢板可折叠;当盾构机刀盘进入洞口时,调整扇形板至盾构机外壳的距离为扇形板至盾构机外壳的距离为10mm10mm左右,盾构左右,盾构机的壳体将橡胶帘布及扇型钢板顶入并向外弯曲,机的壳体将橡胶帘布及扇型钢板顶入并向外弯曲,当盾尾钢丝刷刚进入洞口露出管片时,再调整扇当盾尾钢丝刷刚进入洞口露出管片时,再调整扇形板,使其压在管片上。待盾构机过中风井完成形板,使其压在管片上。待盾构机过中风井完成后施工洞门砼时拆除橡胶帘布。后施工洞门砼时拆除
6、橡胶帘布。n n防水帘布安装示意图防水帘布安装示意图 n n3.2砼接收托架砼接收托架n n盾构机进站时,步进标高比隧道设计标高高出2030mm,砼接收托架标高按设计布置。详见附图。n n砼接收托架定位注意事项:n n1、浇筑时,托架中心线要与设计中心线相吻合。n n2、砼接收托架要通过锚筋与风井底板固定牢靠。n n4.施工控制要点施工控制要点n n4.1洞门喷射砼破除洞门喷射砼破除n n1、为确保破除洞门喷射砼期间安全,破除前,混凝土喷射机及喷射材料要提前准备到作业面,以便发生意外时可及时封闭作业面。n n2、破除洞门喷射砼严格按施工方案的要求及顺序进行。凿除洞门混凝土时按照先上后下、先中间
7、后两侧的顺序进行。见下图。n n3、破除洞门喷射砼期间,测量组加强对洞门及地面建筑物的监测,并及时反馈信息。n n凿除洞门施工顺序示意图n n4.2盾构进站盾构进站n n1、在盾构机到达洞门之前,必须提前做好以下准备工作:n na、安装洞门密封装置;n nb、在中间风井洞门口准备好砂袋、水泵、水管、方木、风炮等应急物资和工具,保证盾构机及时进入中间风井;n nc、准备好双液注浆泵及水玻璃、水泥各一批;n nd、盾构机到达前,在接收托架导轨上预先涂抹油脂,减少盾体与钢轨的摩擦力。n n2 2、盾构中风井接收掘进分六个阶段,在这六个阶段中,、盾构中风井接收掘进分六个阶段,在这六个阶段中,应采取不同
8、的施工参数,参数大小及侧重点不同。盾构机应采取不同的施工参数,参数大小及侧重点不同。盾构机进入中风井接收段后,减少纠偏和减少对中风井结构及洞进入中风井接收段后,减少纠偏和减少对中风井结构及洞门结构的压力,避免较大的推力影响洞门范围内土体的稳门结构的压力,避免较大的推力影响洞门范围内土体的稳定;逐渐减小推力,降低推进速度和刀盘转速,控制出土定;逐渐减小推力,降低推进速度和刀盘转速,控制出土量并时刻监视土仓压力值,土压的设定值逐渐减小。量并时刻监视土仓压力值,土压的设定值逐渐减小。n na a、接收前、接收前5050环的测量复核与姿态调整阶段环的测量复核与姿态调整阶段n n为确保盾构接收时的贯通精
9、度,在接收前为确保盾构接收时的贯通精度,在接收前5050环时,进行一环时,进行一次复核测量,复测按照规范严格进行并报监理及测监中心次复核测量,复测按照规范严格进行并报监理及测监中心复核,保证测量工作无误。复核,保证测量工作无误。n n在复核无误后,根据复测数据对在复核无误后,根据复测数据对VMTVMT进行检核并调整盾构进行检核并调整盾构机的姿态。盾构姿态轴线偏差控制到机的姿态。盾构姿态轴线偏差控制到+15mm+15mm以内。当盾以内。当盾构姿态偏差很大时,及时而又缓缓的进行纠偏,纠偏应小构姿态偏差很大时,及时而又缓缓的进行纠偏,纠偏应小量多次进行,以保证隧道的顺直度。量多次进行,以保证隧道的顺
10、直度。n n为保证姿态调整和纠偏的质量,接收前为保证姿态调整和纠偏的质量,接收前50-3050-30环以内的掘环以内的掘进速度控制在进速度控制在20-30mm/min20-30mm/min。n nb b、盾构机距离洞门砼、盾构机距离洞门砼30m30m3.5m3.5m掘进阶段掘进阶段n n 此阶段的掘进速度和土仓压力与前阶段掘进一样,按常此阶段的掘进速度和土仓压力与前阶段掘进一样,按常规控制,但此段施工应一定加强注意调整盾构机的姿态,规控制,但此段施工应一定加强注意调整盾构机的姿态,使盾构机的掘进方向尽量与原设计轴线方向一致,并且要使盾构机的掘进方向尽量与原设计轴线方向一致,并且要在进洞前的在进
11、洞前的2020米处,使盾构机保持水平姿态前进或略微仰米处,使盾构机保持水平姿态前进或略微仰头姿态前进,保证出洞时正常接收,掘进时的轴线偏差控头姿态前进,保证出洞时正常接收,掘进时的轴线偏差控制在制在+10 mm10 mm范围内。在离洞门还有范围内。在离洞门还有2020环时,在环时,在1 1号车号车架处,对管片注双液浆,每隔架处,对管片注双液浆,每隔5 5环注一次,封闭地下水通环注一次,封闭地下水通路。与此同时,对未脱出盾尾的管片,用钢带将管片连成路。与此同时,对未脱出盾尾的管片,用钢带将管片连成整体,防止进站后,管片脱出盾尾掉落。整体,防止进站后,管片脱出盾尾掉落。n nc c、盾构机距离洞门
12、结构砼、盾构机距离洞门结构砼3.5-2m3.5-2m掘进阶段掘进阶段n n盾构机进站前,先行安排凿除洞门结构砼,割断洞门格栅盾构机进站前,先行安排凿除洞门结构砼,割断洞门格栅钢架的钢筋。当盾构机刀盘距离结构钢筋砼钢架的钢筋。当盾构机刀盘距离结构钢筋砼2m2m时,掘进时,掘进速度由原来正常段的速度由原来正常段的202030mm/min30mm/min减至减至5 510mm/min10mm/min,土仓压力由原来的,土仓压力由原来的0.250.250.45Mpa0.45Mpa减至减至0.030.030.05Mpa0.05Mpa。应在密切监控地表和洞口的情况下逐。应在密切监控地表和洞口的情况下逐步减
13、少压力。步减少压力。n nd d、盾构机距离洞门、盾构机距离洞门2m-30cm2m-30cm掘进阶段掘进阶段n n掘进过程中密切注视洞口的情况,直至洞门混凝掘进过程中密切注视洞口的情况,直至洞门混凝土松动或开裂。此阶段速度一般为土松动或开裂。此阶段速度一般为5mm/min5mm/min。当盾构机接近洞口当盾构机接近洞口60cm60cm1m1m时,应停止推进。时,应停止推进。立即切割洞门钢筋,由上到下逐块凿除洞门混凝立即切割洞门钢筋,由上到下逐块凿除洞门混凝土块,并清除碎片,在此之前做好洞门防水帘布土块,并清除碎片,在此之前做好洞门防水帘布的安装及接收架的安装工作。的安装及接收架的安装工作。n
14、ne e、盾构机距洞门、盾构机距洞门20cm20cm到进入中风井露出阶段到进入中风井露出阶段n n盾构机继续前进并拼装管片,此阶段由于洞门结盾构机继续前进并拼装管片,此阶段由于洞门结构已经完全破除,速度根据实际情况决定,仓内构已经完全破除,速度根据实际情况决定,仓内无压力;刀盘完全露出土体后停止转动。盾构机无压力;刀盘完全露出土体后停止转动。盾构机停下,此时立即清除坍塌下来的土体及密封舱内停下,此时立即清除坍塌下来的土体及密封舱内的泥土。的泥土。n nf f、盾构机刀盘露出土体到盾构机盾体全部接收阶、盾构机刀盘露出土体到盾构机盾体全部接收阶段段n n坍塌土体清理完毕,刀盘通过防水帘布后立即拉坍
15、塌土体清理完毕,刀盘通过防水帘布后立即拉紧防水帘布压板上的两束钢丝绳,使防水帘布紧紧防水帘布压板上的两束钢丝绳,使防水帘布紧压在盾构机前盾盾体外,然后盾构机匀速缓慢前压在盾构机前盾盾体外,然后盾构机匀速缓慢前进,以防防水帘布受到破坏;在盾体前盾刚穿过进,以防防水帘布受到破坏;在盾体前盾刚穿过防水帘布后依次对压板上的两束钢丝绳复紧,中防水帘布后依次对压板上的两束钢丝绳复紧,中盾刚穿过防水帘布后依次对压板上的两束钢丝绳盾刚穿过防水帘布后依次对压板上的两束钢丝绳复紧。维修人员同时对盾构机刀具进行检查和更复紧。维修人员同时对盾构机刀具进行检查和更换,对刀盘进行检查。另一端洞门在盾构机走行换,对刀盘进行
16、检查。另一端洞门在盾构机走行距洞门距洞门1.51.5米时开始凿除。进入另一端时应低速小米时开始凿除。进入另一端时应低速小推力缓缓掘进。推力缓缓掘进。n n3、中间风井洞门下方堆放一定量的砂包作为缓冲层,以便保护密封装置。n n4、在风井内管片接缝前40cm位置焊接L=2m的H型钢,堆码砂袋,以便于控制盾构机的位置,焊接预埋件见附图一。n n4.3盾构机风井内维修盾构机风井内维修n n盾构进入中风井后,组织机械、电气专业人员对盾体部件进行维护和检修。计划工作内容包括:刀盘耐磨条补焊、铰接密封更换。计划用时15天,由机电部门制定具体维修方案。n n4.44.4盾构管片拼装盾构管片拼装盾构管片拼装盾
17、构管片拼装n n中间风井段管片排列方式如下图:中间风井段管片排列方式如下图:n n图图图图4 4 管片排列示意图管片排列示意图管片排列示意图管片排列示意图n n4.5中间风井管片支撑 n n为保证盾构二次始发的第“零”环管片定位准确及盾构推进过程风井内临时管片不发生移位,必须做好管片支撑措施。详见上图。n n每环管片脱出盾尾超过管环宽度一半时,导轨与管片之间存在95mm间隙,每环垫4块木楔并灌砂回填管环与导台间的空隙,防止管片下沉。n n4.6盾构在中间风井内推进盾构在中间风井内推进n n1、推进过程中刀盘不宜旋转,推进过程仅使用下部千斤顶(C组),推进速度控制在510mm/min以内。n n
18、2、为防止盾构机在中间风井推进过程中旋转,在盾体两侧加焊防滚楔块;n n3、盾构姿态由于接收托架固定时已确定,则盾构姿态应与接收托架一致。n n4、推进过程要注意管片螺拴一定要及时进行复紧。n n4.74.7盾构从中间风井二次始发盾构从中间风井二次始发盾构从中间风井二次始发盾构从中间风井二次始发n n盾构机从中间风井再次始发所用反力由管片及支撑钢管共同提供,始盾构机从中间风井再次始发所用反力由管片及支撑钢管共同提供,始盾构机从中间风井再次始发所用反力由管片及支撑钢管共同提供,始盾构机从中间风井再次始发所用反力由管片及支撑钢管共同提供,始发阶段总推力按发阶段总推力按发阶段总推力按发阶段总推力按7
19、00700吨进行设计,上半部设计推力吨进行设计,上半部设计推力吨进行设计,上半部设计推力吨进行设计,上半部设计推力250250吨,下半部设吨,下半部设吨,下半部设吨,下半部设计推力计推力计推力计推力450450吨,因此在始发推进过程中必须注意:吨,因此在始发推进过程中必须注意:吨,因此在始发推进过程中必须注意:吨,因此在始发推进过程中必须注意:n n1 1、中间风井内和出洞后、中间风井内和出洞后、中间风井内和出洞后、中间风井内和出洞后5 5环千斤顶总推力应控制在环千斤顶总推力应控制在环千斤顶总推力应控制在环千斤顶总推力应控制在700700吨以内,速吨以内,速吨以内,速吨以内,速度控制在度控制在
20、度控制在度控制在10mm/min10mm/min以内。尤其上半部千斤顶总推力一定要控制在以内。尤其上半部千斤顶总推力一定要控制在以内。尤其上半部千斤顶总推力一定要控制在以内。尤其上半部千斤顶总推力一定要控制在150150吨以内。吨以内。吨以内。吨以内。n n2 2、推进过程中,千斤顶推力的调节应平稳,防止推力突变;、推进过程中,千斤顶推力的调节应平稳,防止推力突变;、推进过程中,千斤顶推力的调节应平稳,防止推力突变;、推进过程中,千斤顶推力的调节应平稳,防止推力突变;n n3 3、为防止盾构机推进过程中盾体滚动,在盾体上焊接防滚楔块;、为防止盾构机推进过程中盾体滚动,在盾体上焊接防滚楔块;、为
21、防止盾构机推进过程中盾体滚动,在盾体上焊接防滚楔块;、为防止盾构机推进过程中盾体滚动,在盾体上焊接防滚楔块;n n4 4、每环管片脱出盾尾超过管环宽度一半时,在管环底部及时塞楔形、每环管片脱出盾尾超过管环宽度一半时,在管环底部及时塞楔形、每环管片脱出盾尾超过管环宽度一半时,在管环底部及时塞楔形、每环管片脱出盾尾超过管环宽度一半时,在管环底部及时塞楔形方木;方木;方木;方木;n n5 5、在管环的、在管环的、在管环的、在管环的3 3、9 9、1212点位置设置方木撑以防管环整体松动;点位置设置方木撑以防管环整体松动;点位置设置方木撑以防管环整体松动;点位置设置方木撑以防管环整体松动;n n6 6
22、、做好注浆工作,防止进入洞门后的最初几环管片下沉,必要时注、做好注浆工作,防止进入洞门后的最初几环管片下沉,必要时注、做好注浆工作,防止进入洞门后的最初几环管片下沉,必要时注、做好注浆工作,防止进入洞门后的最初几环管片下沉,必要时注双液浆;双液浆;双液浆;双液浆;n n7 7、加强出洞期间地面沉降的监测;、加强出洞期间地面沉降的监测;、加强出洞期间地面沉降的监测;、加强出洞期间地面沉降的监测;n n8 8、出洞前所拼装的管片均采用标准环,出洞时第一环(即为原、出洞前所拼装的管片均采用标准环,出洞时第一环(即为原、出洞前所拼装的管片均采用标准环,出洞时第一环(即为原、出洞前所拼装的管片均采用标准
23、环,出洞时第一环(即为原12961296环)环)环)环)KK块位置应偏离顶点块位置应偏离顶点块位置应偏离顶点块位置应偏离顶点1818(1111:0000位置)。位置)。位置)。位置)。n n5 5常见问题的预防和处理常见问题的预防和处理常见问题的预防和处理常见问题的预防和处理n n1 1、进站时,盾构机进站时,盾构机“撞头撞头”n n盾构推进根据洞门复测时的姿态实时调整掘进姿盾构推进根据洞门复测时的姿态实时调整掘进姿态贯通,当接收托架标高与洞门标高一致,而刀态贯通,当接收托架标高与洞门标高一致,而刀盘比盾体大,这样容易出现盾构机盘比盾体大,这样容易出现盾构机“撞头撞头”现象。现象。为了避免类似
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