地铁盾构区间施工技术交流.pdf

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1、地铁盾构区间施工技术交流 二零一九年十二月 Contents Page 目录页 工程概况 第一部分 盾构选型 第二部分 风险源及应对措施 第三部分 常压开仓换刀 第四部分 盾构平移施工 第五部分 Contents Page 目录页 工程概况 第一部分 4 工程概况（淮和区间）淮塔东路站和平路站区间线路从淮塔东路站出发后，沿淮塔东路向东下穿奎河，沿复兴南路向北下穿蓝湾商务港（328.5m)、侧穿汉桥引桥、下穿故黄河、下穿铁路游泳馆办公楼后到达和平路站。区间总长为右1698.190（左1716.882）米。区间设置2处设置联络通道，采用复合土压平衡盾构机。是目前徐州地铁长度最长，地质最复杂，风险最

2、大的盾构区间。5 比例尺 水平1:1000垂直1:200标高(m)4035302520151050-5-104035302520151050-5-1029.48m(2015.9.30)奎河实测断面36.0m(2016.7.18)废黄河实测断面oo工程地质（淮和区间）穿越液化地层，2-4-2粉土为中等液化土层。风险：盾构机掘进过程中易导致粉土液化，造成地面沉降较大，管线破裂。上软下硬地层，上部为2-5-3粉砂层，下部为11-4-3中风化石灰岩。风险：在上软下硬地层中掘进，刀盘和刀具的受力不均，掘进缓慢，震动较大，上部土体易超挖，造成地面沉降过大；管线造成破裂；掘进过程中容易涌水涌沙。起始里程 终

3、止里程 岩层性质 DK12+901.177 DK11+208.850 较硬坚硬岩，较破碎较完整 坡度 曲线半径/m 28 右360 左350 2-4-2粉土 2-4-3粉土 2-3A-3黏土 2-5-3粉砂 5-3A-4黏土 中风化石灰岩 2-3A-3黏土 中风化角砾岩 中风化石灰岩 角砾岩破碎带，风化程度较弱，但多发育节理或裂隙、溶蚀、岩溶发育，发育规律性差，且易富水 风险：盾构机掘进速度较为缓慢，易出现岩层裂隙水喷涌风险 揭露的溶洞皆被充填，多以硬可塑粘性土为主，夹灰岩碎块，结构致密性差，透水性较强 风险：溶洞内存在较大空间，且填充物多为地下水或软土、淤泥，因此易发生盾构栽头、陷落 6 工

4、程地质（淮和区间）岩土分岩土分层层 岩土名称岩土名称 天然天然 含水量含水量 比重比重 重度重度 孔隙比孔隙比 塑性塑性指数指数 液性液性指数指数 直接快剪直接快剪 压缩压缩系数系数 压缩压缩模量模量 割线弹割线弹性模量性模量 泊松比泊松比 渗透系数渗透系数 天然天然单轴单轴抗压抗压强度强度 饱和饱和单轴单轴抗压抗压强度强度 岩石抗剪强度岩石抗剪强度 天然天然抗拉抗拉强度强度 地基承地基承载力特载力特征值征值 黏聚力黏聚力 内摩内摩擦角擦角 垂垂 直直 水平水平 黏聚力黏聚力 内摩内摩擦角擦角 w Gs IP IL c a1-2 Es1-2 Et K K frk frk c frk fak%g

5、/cm3 kN/m3%kPa MPa-1 MPa GPa m/d m/d MPa MPa MPa MPa kPa 2-4-2 黏质粉土 23.28 2.68 19.46 0.669 7.4 0.46 11.6 28.6 0.25 6.5 0.25 0.8 110 2-4-3 黏质粉土 23.51 2.68 19.23 0.692 7.1 0.42 11.40 28.41 0.20 10.0 0.25 0.8 130 2-5-3 粉砂 22.11 2.67 19.27 0.663 11.19 28.71 0.13 13.0 0.22 1 150 2-3A-3 黏土 28.25 2.74 19.1

6、1 0.807 19.5 0.37 39.87 7.24 0.33 5.9 0.30 4.0E-04 9.5E-04 150 5-3A-4 黏土 26.76 2.76 18.98 0.807 24.5 0.08 72.41 16.43 0.17 12.0 0.25 1.6E-04 3.3E-04 240 11-2-3 中风化灰岩 2.71 35.0 0.25 19-126 9-134 39.5 9.0 4.5 2000 12-2-3 12-3-3 中风化灰岩 2.70 15.6 0.28 39.9 9.1 2.7 2000 12-4-3 中风化灰岩 2.72 20.5 0.28 40.1 11

7、.5 3.7 2000 15-1-3 中风化角砾岩 2.59 17.7 0.27 16.6 15.0 39.7 5.9 3.8 1800 岩土层物理力学性质指标、承载力及相关岩土设计参数一览表岩土层物理力学性质指标、承载力及相关岩土设计参数一览表 7 水文地质（淮和区间）1、潜水、潜水 场区内潜水地下水水位埋深1.108.30m，水位标高29.4839.50m，受地形起伏及地表水（勘察期间废黄河水位标高36.0m，奎河水位标高29.48m）影响较大。根据地区经验，本区间潜水水位变化幅度约为1.003.00m。2、基岩裂隙水、基岩裂隙水 裂隙岩溶水水位埋深为9.518.1m，水位埋深受地形起伏变

8、化较大；水位标高为23.3828.49m。裂隙岩溶水水位受大气降水影响显著，年动态随季节而变化，一般每年雨季降水高峰期过后一到两个月，水位达到最高点，其后水位逐渐下降，至旱季末水位下降至最低点，年变化幅度510m。3、地下水与地表水的水力联系地下水与地表水的水力联系 废黄河区域分布有厚层粉土、粉砂层且废黄河北侧存在水位地质天窗（粉土、粉砂层直接与基岩接触），潜水、地表水通过河底粉土、粉砂层相互补给，潜水通过水文地质天窗部位补给基岩水，潜水、基岩承压水与废黄河地表水之间存在密切的水力联系。奎河区域浅部分布有1-1层杂填土、2-4-2层及2-4-3层粉土，渗透性较好，潜水与地表水有一定水力联系。8

9、 管片设计 外径：6200mm 内径：5500mm 环宽：1200mm 双边楔形 楔形量为单边37.2mm 标准环 Contents Page 目录页 盾构选型 第二部分 10 盾构机型号及参数（淮和区间）1、铁建重工盾、铁建重工盾构机总体技术参数构机总体技术参数 名称名称 参数参数 盾构类型 复合式土压平衡盾构机 盾构型号 ZTE6410 整机设计寿命 10km 盾体长度 8.27m 整机长度 83m 整机总重 450t 适应最小平曲线半径 250m 适应最小竖曲线半径 1000m 适应最大坡度 35 11 2、刀盘刀具刀盘刀具 盾构机型号及参数（淮和区间）B1 B4 F01 B2 B3 B

10、6 VE F02 F04 F03 8把 中心滚刀S1S8 23把 正面滚刀S9S31 9把 边缘滚刀S32S39B B5 结构形式 复合式（辐条+面板）开口率 40%贝壳刀 6把（B1B6），高160mm，间距180mm 切刀 48把，高140mm，间距150mm 边缘刮刀 8对，高140mm 超挖齿刀 1把，最大超挖量50mm 泡沫注入口 6个（F01F06）磨损监测器 1处（VE）刀盘正面焊12.8mm厚的复合耐磨板，外周焊50mm厚的合金耐磨板 Contents Page 目录页 风险源及应对措施 第三部分 13 风险源及应对措施淮和区间 1、上软下硬地层掘进 风险描述：在上软下硬地层中

11、掘进，刀盘和刀具的受力不均，上部软土易超挖，上部粉砂层区域易产生涌砂涌水现象，造成地面沉降过大，管线破裂 地层信息：盾构穿越2-5-3粉砂与中风化石灰岩分界面处，穿越长度102m。盾构穿越5-3A-4黏土与中风化石灰岩分界面处，穿越长度234m。比例尺 水平1:1000垂直1:200标高(m)4035302520151050-5-104035302520151050-5-1029.48m(2015.9.30)奎河实测断面36.0m(2016.7.18)废黄河实测断面oo2-5-3粉砂 中风化石灰岩 102m 比例尺 水平1:1000垂直1:200标高(m)4035302520151050-5-

12、104035302520151050-5-1029.48m(2015.9.30)奎河实测断面36.0m(2016.7.18)废黄河实测断面oo2-4-2粉土 2-4-3粉土 1-1杂填土 9.31m 8.26m 5.68m 3.5m 5-3A-4黏土 2-3A-3黏土 2-4-2粉土 1-1杂填土 234m 9.83m 3.5m 4.9m 5.1m 14 风险源及应对措施淮和区间 针对上软下硬地层应对措施：1、严格控制掘进土压，高于计算值0.2-0.3Bar,严格控制出土量，尽量欠挖。2、向刀盘掌子面注入膨润土，形成泥膜，阻止地下水涌入，必要时向土仓内注入高分子聚合物改良渣土，并始终保持能够带

13、压掘进的条件。3、通过管片进行双液二次注浆，形成止水环，尽快封堵隧道背后汇水通道，阻止来自盾尾的水流。4、增加同步注浆量，每环控制在7m左右，根据监测数据适当调整。5、出现喷涌砂涌水，立即关闭螺旋输送机后门，适当向前掘进，使土仓内建立平衡，通过刀盘的转动，将土仓内的渣土搅拌均匀，然后将螺旋输送机后门慢慢打开，打开度约为20%，始终保持土仓内压力稳定。6、协调地上应急管理措施，“边掘进、边围闭”，将可能沉降造成的外部影响控制在可控范围内。7、加强对地面沉降的监测，加强对管线的保护。15 比例尺 水平1:1000垂直1:200标高(m)4035302520151050-5-104035302520

14、151050-5-1029.48m(2015.9.30)奎河实测断面36.0m(2016.7.18)废黄河实测断面oo风险源及应对措施淮和区间 2、高富水全断面硬岩层掘进 风险描述：岩体强度较高，盾构在全断面硬岩中掘进过程中盾构机推力、扭矩较大，掘进速度较为缓慢，刀具易损坏，并且出现岩层裂隙水喷涌。地层信息：中风化灰岩及角砾岩，风化程度较弱，但多发育节理或裂隙、溶蚀、岩溶发育，发育规律性差，且易富水，盾构穿越里程为DK12+12+555.53DK11+755.8，穿越长度799.7m。2-4-2粉土 2-4-3粉土 2-5-3粉砂 5-3A-4黏土 中风化石灰岩 2-3A-3黏土 2-4-2粉

15、土 1-1杂填土 7.25m 1.8m 11.41m 3.89m 20.38m 799.7m 中风化角砾岩 16 风险源及应对措施淮和区间 针对高富水全断面硬岩层应对措施：1、螺旋机改造：在螺旋机两侧的检查孔安装旁通阀，螺旋机喷涌时，打开闸阀泄压，降低喷涌现象；必要时可联接泥浆管，增加泥水通道长度，继而降低压力；2、盾构机出土口设置2道闸门，通过控制出土口两道闸门的不同开度，使出渣的路径形成迷宫，以降低喷涌压力；3、向刀盘前方注入发泡倍率15倍左右的泡沫剂，必要时向土仓内注入高分子聚合物改良渣土，抑制喷涌；4、通过管片进行双液二次注浆，形成止水环，尽快封堵隧道背后汇水通道，阻止来自盾尾的水流；

16、5、提前制定换刀方案，确定主动换刀位置及被动换刀条件，勤检查、勤更换，每35环检查一次刀具，避免导致更多刀具损坏。17 比例尺 水平1:1000垂直1:200标高(m)4035302520151050-5-104035302520151050-5-1029.48m(2015.9.30)奎河实测断面36.0m(2016.7.18)废黄河实测断面oo风险源及应对措施淮和区间 3、粉砂层盾构掘进 风险描述：粉砂层透水率高，土仓内的富水砂土呈液化状态，在螺旋机出渣口会极易出现涌水涌砂的的情况。同时由于粉砂粘结性较差，隧道掌子面的稳定和地面的沉降控制难度较大，并且盾构与姿态较易往下沉。地层信息：全新统冲

17、积粉砂性土5-3，中密，局部密实状，强度一般，工程性质一般。盾构穿越里程为DK12+11+773.5DK11+438.0，穿越长度335.5m。335.5m 10.31m 4.28m 10.55m 1.99m 2-5-3粉砂 中风化石灰岩 2-4-2粉土 2-4-3粉土 1-1杂填土 18 风险源及应对措施淮和区间 针对粉砂层应对措施：1、严格控制掘进土压，高于计算值0.2-0.3Bar，严格控制出土量，尽量欠挖。2、在掘进接近1600mm时根据土仓顶部压力减少或不出土，以使掘进至1800mm时土仓顶部压力增大。3、向刀盘掌子面注入膨润土，形成泥膜，阻止地下水涌入，必要时向土仓内注入高分子聚合

18、物改良渣土，并始终保持能够带压掘进的条件。4、增加同步注浆量，每环控制在7m左右，根据监测数据适当调整。5、协调地上应急管理措施，“边掘进、边围闭”，将可能沉降造成的外部影响控制在可控范围内。6、富水砂层的承重能力较低，加上盾构机在掘进过程中的震动，姿态较易往下沉。因此在地层中适量地采、富水砂层的承重能力较低，加上盾构机在掘进过程中的震动，姿态较易往下沉。因此在地层中适量地采取抬头姿态掘进，并且掘进的过程必须尽可能的快，中间尽量减少停滞时间，若出现机头往下掉的情况，取抬头姿态掘进，并且掘进的过程必须尽可能的快，中间尽量减少停滞时间，若出现机头往下掉的情况，需及时通过千斤顶行程调节姿态。调节不可

19、过急，不然会使得盾尾间隙过小，造成管片错台或破损。需及时通过千斤顶行程调节姿态。调节不可过急，不然会使得盾尾间隙过小，造成管片错台或破损。7、出现涌砂涌水，立即关闭出土闸门，关掉螺旋机，在顶部土压不超限的情况下继续往前掘进，使土仓基、出现涌砂涌水，立即关闭出土闸门，关掉螺旋机，在顶部土压不超限的情况下继续往前掘进，使土仓基本满土后（此时刀盘油压较高，扭矩较大）停止；然后稍开出土闸门，不启动螺旋机，让土压把砂土挤出本满土后（此时刀盘油压较高，扭矩较大）停止；然后稍开出土闸门，不启动螺旋机，让土压把砂土挤出，待砂土挤出速度较慢甚至不自动流出时再启动刀盘往前掘进。，待砂土挤出速度较慢甚至不自动流出时

20、再启动刀盘往前掘进。19 比例尺 水平1:1000垂直1:200标高(m)4035302520151050-5-104035302520151050-5-1029.48m(2015.9.30)奎河实测断面36.0m(2016.7.18)废黄河实测断面oo风险源及应对措施淮和区间 4、岩溶 风险描述：揭露的溶洞皆被充填，多以硬可塑粘性土为主，夹灰岩碎块，结构致密性差，透水性较强，由于溶洞内存在较大空间，可能发生盾构栽头，土仓压力难以控制，工作面失水，同步注浆困难、螺旋输送机喷涌等问题。刀盘在旋转切削土体过程中，由于突然遇到表面凹凸不平的溶洞，会因为瞬间扭矩的增加大造成刀具损坏。溶洞 溶洞 2-4

21、-2粉土 2-4-3粉土 2-3A-3黏土 2-5-3粉砂 5-3A-4黏土 中风化石灰岩 2-3A-3黏土 中风化角砾岩 20 风险源及应对措施淮和区间 针对岩溶应对措施：1、前期对岩溶进行专项补勘，对已发现溶洞进行必要的注浆加固。2、掌子面处碰到溶洞时，可利用盾构机配置的超前注浆孔，对地质进行超前探孔、注浆加固。若溶洞填充物为可塑硬塑黏土，可不进行处理。3、适量地采取抬头姿态掘进；21 风险源及应对措施淮和区间 5、黄河故道 风险描述：河底与隧道顶最小净距约 19.996m。施工中存在漏水、突涌等施工风险。(2)-1淤泥(2)-4-2粉土(5)-3A-4黏土 中风化石灰岩 0.5m 10m

22、 5.2m 22 风险源及应对措施淮和区间 6、奎河 风险描述：河底与隧道顶最小净距约5.72m。施工中存在漏水、突涌等施工风险。(2)-1淤泥(2)-3A-3黏土(5)-3A-4黏土 中风化石灰岩 0.4m 2.6m 8.5m 29.4826.5015.17720.177奎河34.13冲刷线高程28.34区间隧道23 风险源及应对措施淮和区间 针对下穿河流应对措施：1、盾构下穿奎河、故黄河前，复测水位计河底标高，如与地址断面不符及时上报监理、业主，必要时采取抛填措施。2、盾构进入废黄河位置时会有一个覆土变化，根据地质水流变化调整好掘进参数，平衡盾构切口处压力。3、盾构通过时，控制好盾构机的掘

23、进姿态，防止超挖，严格控制同步注浆量。4、盾构穿越后，河底或河岸可能会有不同程度的后期沉降，及时安排二次注浆控制沉降。5、安排专人加强河面巡视，发现旋涡等异常情况，及时上报，采取截流及注浆加固措施。6、加强施工监测，掌握盾构穿越施工期间奎河、故黄河周边土体及桥梁结构的动态变化，验证掘进参数的合理性，预测桥梁的变形发展趋势，及时对其安全性做出评估,同时综合各种信息进行预警，使有关各方有时间及时做出反应，防止事故的发生，并制定可行的应急预案。24 风险源及应对措施淮和区间 盾构穿越蓝湾商务港区总长度为328.5m。328.5m 南区南区 北区北区 25 风险源及应对措施淮和区间 1-1杂填土(2)

24、-4-2粉土 中风化石灰岩 3m(2)-3A-3黏土 7、蓝湾商务港南区 风险描述：隧道与南区房屋地下室竖向净距 21.23m，地下一层，筏型基础。施工中存在由地面沉降引起的结构变形、裂缝。(5)-3A-4黏土 9.8m 1.1m 5.4m 21.23 26 风险源及应对措施淮和区间 1-1杂填土(2)-4-2粉土 中风化石灰岩 4.5m(2)-3A-3黏土 8、蓝湾商务港北区 5#楼 风险描述：隧道与 5#楼抗拔桩桩底竖向净距7.74m，地下两层结构，预制混凝土抗拔桩，截面尺寸 0.50.5m，桩长9.25m。施工中存在由地面沉降引起的结构变形、裂缝。(5)-3A-4黏土 11.6m 5.2

25、m 3.1m 21.25027 风险源及应对措施淮和区间 9、汉桥桥桩 风险描述：左线隧道与汉桥桥桩最小水平净距约为 6.15m，汉桥桥桩桩基为钻孔灌注桩，桩径 1.5m，桩长30m。施工中存在由地面沉降引起的结构变形、裂缝。(2)-4-2A粉质黏土(2)-4-2粉土 中风化石灰岩(2)-4-3粉土 0.4m(2)-4-2A粉质黏土(2)-1淤泥(5)-3A-4黏土(2)-5-3粉砂 4.6m 1m 4m 3m 2.7m 2.6m 28 风险源及应对措施淮和区间 10、铁路游泳馆办公楼 风险描述：右线隧道下穿办公楼桩基础，竖向净距 2.19m，6层框架结构，预制边长 400mm 混凝土桩基基础

26、。施工中存在由地面沉降引起的结构变形、裂缝。1-1杂填土(2)-4-2A粉质黏土(2)-4-2粉土 中风化石灰岩 2m 3.6m 8m(2)-4-3粉土(2)-3A-3黏土 8.6m 29 风险源及应对措施淮和区间 针对下穿、侧穿建筑应对措施：（1）穿越前对现状建筑物进行核查，并积极与产权单位沟通，对居民进行安全告知。（2）加强机械检修养护，避免机械故障，穿越下方进行快速匀速掘进。（3）加强同步注浆及二次注浆，控制沉降拱顶120度范围内进行二次注浆。（4）施工过程中加强对建筑物及周边地表的监测，有时建筑物沉降反应不及时，可以加大建筑周边土体监测范围。Contents Page 目录页 常压开仓

27、换刀 第四部分 31 淮和区间右线盾构机位置 215220225230235240245250255260265270275280285290295300305310215220225230235240245250255260265270275280285290295300305310315320325330盾构机所在位置 淮和区间右线掘进至276环，刀盘位于281环，掘进参数不正常，推力较大、扭矩较大、速度慢，经项目部决定停机开仓检查刀具。盾构刀盘推力偏大，总推力为9000-18700KN，扭矩波动范围为2500-3600KN m，推进速度为5mm/min；盾构机所在地层地表监测稳定，最大累

28、积沉降值为5mm。盾构机停机位置地面环境为公路十字路口，隧道上方无建构筑物及管线，隧道覆土厚度为23.68m。32 210215220225230235240245250255260265270275280285290295300305310315320325330335340345350355360365370375380385390395400(2.18)36.00N=23N=24N=24N=21N=25N=24N=21N=23N=2524.3015.9324.4015.6524.4015.9624.5015.8625.2015.1629.6010.7630.809.5632.008.36

29、33.706.6634.006.3635.804.5637.303.0638.401.9625.1015.2825.6014.7826.7013.6827.3013.0829.2011.1833.506.8834.505.8825.0015.0026.0014.0027.0013.0028.7011.3029.0011.0022.3017.2325.3014.2325.7013.8326.2013.3326.7012.8331.408.1331.707.8332.007.5332.207.3323.2015.6624.0014.8625.5013.3630.208.6630.608.2621.

30、7016.4823.0015.1824.2013.9826.4011.7826.8011.3829.009.1830.807.3811-2A溶洞11-2A溶洞11-2A溶洞11-2A溶洞11-2A11-2A11-2A11-2A11-2A溶洞11-2A11-2A溶洞11-2A溶洞11-2A溶洞5-3A-4黏土frk=38.54MPafrk=44.76MPafrk=42.21MPafrk=45.72MPafrk=94.91MPafrk=109.38MPafrk=134.42MPafrk=50.75MPafrk=114.54MPafrk=18.29MPafrk=65.43MPafrk=94.86MP

31、afrk=99.99MPa24.00淮和区间276环地质情况 盾构刀盘位置，隧道埋深23.68m，盾构位于全断面中风化岩层中。根据详勘，11-2-3中风化灰岩天然单轴抗压强度60MPa，饱和单轴抗压强度55MPa，地基持力层条件良好。盾构机 33 开仓前压风检查和气体检测 利用盾构机原有人仓保压系统为排气管路，利用泡沫系统管路，通过刀盘上的泡沫孔，向土仓内送风，同时打开原保压系统管路阀门，将压出气体排至预定区域，气体通过洞内压入新鲜空气的稀释，随洞内空气排出洞外，如图所示：开仓位置确定开仓准备工作确认出渣降压气体检测压风排气气体检测打开仓门土仓内通风气体检测进仓作业作业过程中通风气体持续检测作

32、业结束关闭仓门不合格不合格，人员撤出继续作业合格合格洞外送风洞内风流循环洞内风流循环原保压系统阀门原保压系统管路5号台车后3米泡沫系统送风刀盘上泡沫注入孔土仓掌子面盾体刀盘常压开仓换刀工序 34 开仓门 气体检测合格后，首先检查土仓压力在通风过程中是否变化、人仓附近球阀处的水量情况及其他有无异常，判断仓内水位在此时间段是否上升到人仓位置，如果上升，在安全的前提下通过螺旋输送机再次排水，直至到达人仓以下，同时保证仓内外的压力平衡。开仓前减少土仓内的压风量，改四条泡沫管送风为一条泡沫管送风，并适当减少送风量。开仓前再次进行人仓空气质量检测，必要情况下，关闭人仓内电气设备。人员配置为:操仓人员一名和

33、气体检测人员一名。开仓前通过仓门上的气体检测阀门进行气体检测，气体质量达标后，利用风动扳手先卸去仓门螺栓，松动仓门楔块，逐渐打开仓门。常压开仓换刀工序 35 土仓内通风与气体监测 仓门打开后气体检测人员携带气体检测仪器和手电，首先对土仓顶部以及人仓附近左下和右下方空气进行检测，同时现场值班土建工程师判断地层情况，确认安全后，方可进入土仓进行下一步检测，全面检测完毕且判断地层稳定，空气质量合格，经现场负责人复核确认。判断安全后，维保人员进仓，安设安全灯具和打开通风口处仓内盖板，引入风管进行通风，开始空气循环，同时停止泡沫系统的压风，开仓后通风如图所示:刀盘盾体送风口仓门风机土仓洞内风流循环洞外送

34、风常压开仓换刀工序 36 土仓内水抽排 根据本区间水文地质，区间范围内的地下水主要有两种类型：一是潜水，二是基岩裂隙水。在开仓换刀施工过程中，采取土仓内排水的方式对地下水进行抽排，在土仓内接2个3kw水泵，并准备1个5.5kw水泵作为预备，不间断的向外排水，可在抽排的同时将土仓壁上底部的球阀打开进行排水。在开仓前对盾尾隔膜泵及台车水泵进行检查，确保正常工作。进仓作业 掌子面稳定情况判定 进入土仓后首先由现场经验丰富且具备一定理论知识的土木工程师检查地质情况，通过观察以下几个数据来判断掌子面的稳定情况：（1）用观察法，初步判断刀盘前方有无超挖，超挖量有多大；前方有无水流，水流的流量大小以及水流源

35、头。初步判断前方岩石的裂隙，岩石的完整性，有无掉块，用钢筋等工具，捅击岩层，判断其稳定程度。（2）掌子面土体完整，铁铲挖出掌子面岩土困难，判断掌子面稳定。常压开仓换刀工序 37 刀具检查 开挖面地层稳定且空气质量合格后，由技术人员进入土仓对刀具进行检查，做好记录，并由值班工程师进行审核确认，制定刀具处理方案。掘进班组织人员按方案进行刀具处理。在进行刀具处理的过程中，必须有测量人员对开挖面地层稳定情况经常进行观察。如有异常，应及时通知并要求人员撤出土仓，采取处理措施。检查刀具时，操作司机锁住刀盘（操作室），将信号打到人仓内换刀控制面板上操作，严禁仓外作业人员进行转动刀盘、出渣、泥浆循环等危及仓内

36、作业人员安全的操作。刀具检查内容应包括：（1）滚刀的磨损量和偏磨量，滚刀刀圈的脱落、裂纹、松动、移位等，刀具螺栓的松动和螺栓保护帽的缺损情况。（2）刮刀的合金齿和耐磨层的缺损和磨损以及刀座的变形情况。（3）刀具螺栓的检查用手锤敲击螺栓垫，听其声音来辨别螺栓的紧固程度，或一边敲击一边用手感觉其振动情况来辨别螺栓的紧固程度。（4）刀盘有无裂纹、刀盘牛腿磨损及焊缝开裂情况。（5）根据每把刀具的编号，记录刀具的磨损量。常压开仓换刀工序 38 刀具更换作业 遵守“拆一装一”的换刀原则，换刀时各组人员应统一采用“逐臂更换”换刀顺序认真执行交接班制度，并清晰地反映所换刀具编号、刀轴号、刀具损坏情况、螺栓拆除

37、、紧固情况。将45的角钢焊接在土仓壁三点位或九点位（视盾构机具体情况而定），把2块1500mm200mm40mm的木板放在角钢上搭设换刀平台。（1）将刀盘旋转到所需换刀的位置（三点位或九点位），用风镐凿刀坑，坑的位置与所换刀的位置一致，容积与刀的体积基本相等。（2）坑凿好后，把需要换的刀具转到刀坑中。（3）下图以滚刀为例具体说明更换过程：滚刀夹具夹紧滚刀使用导链挂住滚刀松掉自锁螺帽移走球面垫圈、球窝及压块移去楔形块，将滚刀撬出将滚刀拉出刀箱常压开仓换刀工序 39 常压开仓相关照片 掌子面情况 40 常压开仓相关照片 气体检测 刀具拆卸 41 常压开仓相关照片 刀圈脱漏 刀具磨损 刀具吊装 42

38、 常压开仓总结 在硬岩地层掘进，首先遇到的一个问题就是刀具的磨损。由于岩层强度高，刀具挤压、切削围岩效率低，对刀具、刀盘的磨损相应也大。1、建立刀具的定期、不定期检查制度 对定期检查而言，就是在在掘进中应每隔3-5环进行刀具的检查和量测。在遇到地质情况有变化，掘进参数异常以及渣土出现异常等特殊情况下，应立即进行刀具检查。2、刀具的磨损标准 在硬岩中推进，刀具在正常磨损情况下的更换标准为:边缘滚刀磨损超过8mm，中心滚刀磨损超过20mm时就需要进行更换。此时磨损的刀圈的刀刃变宽,其冲击压碎和切削岩石的能力降低，盾构掘进时的推力和扭矩就会增大，从而加大了盾构液压系统和电机系统的负荷，严重降低掘进效

39、率。对非正常磨损的损害的刀具也需及时进行更换。因为一旦一把刀具失去作用，势必加重相邻刀具的负荷，加快相邻刀具的损害，并造成连锁反应，产生不可挽回的重大损失。3、高度重视刀具更换质量 在更换过程中，要确保各安装面清洁干净、干燥，确保定位精度及螺栓的紧固质量。针对滚刀螺栓容易松动的现象，采取焊接钢筋固定螺栓的措施。如果安装质量存在问题，则会造成很多问题。边缘滚刀安装中，如安装不到位有的间隙，将直接影响开挖直径，对中心滚刀而言，若螺栓没有按要求紧固到位，将会造成滚刀轴向窜到，进而造成刀具不正常损害。Contents Page 目录页 盾构平移施工 第六部分 44 复兴南路站复兴南路站 和平路站和平路

40、站 复和区间采用两台盾构机施工从复兴南路站始发，至和平路站接收，由于和平路站为半盖挖顺做法车站，右线盾构始发期间盖板上部作为道路通行，无法拆除，所以需要进行盾构机平移，然后始发。区间长区间长717.8m 盖板 盖板 左线左线 右线右线 盾构平移原因 45 技术准备技术准备 01 1、端头井内的柱子将影响盾构平移施工，需要提前与设计单位沟通平移后施工。2、端头井顶板强度达到100%后拆除盾构孔内第一道混凝土支撑，以便进行盾构吊装作业。盾构出土孔位置部分支撑拆除后应加强该位置铺盖系统监测，确保铺盖系统安全。3、盾构平移前，端头井至盾构出土孔范围内铺盖系统临时116轴格构柱需要割除处理，为保证铺盖系

41、统安全，在铺盖系统纵梁与顶板间使用柱墩支撑。共计17个。混凝土立柱盖板纵梁顶板施工准备 46 盾构始发平移流程盾构始发平移流程 01 场地平整平移钢轨连接5#4#3#2#1#台车 连接桥手拉葫芦牵引按次序依次完成后配套台车组装平移平台搭设、焊接固定后配套台车吊装平移钢板铺设、焊接固定盾构始发平台的安装、固定盾构机吊装盾构机与始发平台固定盾构机平移盾构机始发场地平整前盾 中盾 尾盾 拼装机 螺旋机后配套台车平移流程 盾体平移流程 盾构始发平移施工 47 后配套台车平移施工后配套台车平移施工 02 200工字钢轨道600工字钢轨道轨道轨道管片车7字钢板间距970mm200工字钢轨道管片车平移钢板轨

42、道600工字钢200工字钢盾构始发平移施工 48 后配套台车平移施工后配套台车平移施工 02（1）后配套台车平移前，盾构平移场地底板混凝土必须清理干净，并确保场地平整；（2）将厚度为3cm钢板铺设于混凝土面上。钢板对接焊接连接，每道焊缝长度20cm，间隔50cm布置，焊缝宽度2cm，对焊缝采用砂轮机进行打磨，保证平整。另外，用16膨胀螺丝对整体钢板四周进行锚固（间隔0.5m），其目的是保证钢板的稳定性，防止出现侧移的现象。（3）端头井范围内钢板上铺设4根22m钢轨，钢轨采用7字钢板焊接固定于平移钢板上，每2根钢轨上卧1辆管片车，管片车上摆放工字钢焊接而成的平移平台。200工字钢轨道管片车平移钢

43、板轨道600工字钢200工字钢盾构始发平移施工 49 后配套台车平移施工后配套台车平移施工 02（4）钢轨采用43kg/m型号，轨道高度14cm。钢轨连接处焊接（满焊），接缝焊接打磨平整；（5）钢轨铺设范围为后配套台车平移范围。（6）后配套台车吊装至平移平台上。（7）使用2个10t手拉葫芦牵引将后配套台车从左线横向平移至右线，通过车站主体施工时预埋的地脚螺栓（HRB400螺纹钢d=25mm）作为受力支撑点，牵引管片车底盘进行前进。管片车底盘边沿中心设置牵引点，保持正对支撑地脚螺栓。平移钢板地脚螺栓手拉葫芦钢轨盾构始发平移施工 50 盾构机平移施工盾构机平移施工 03 1、场地整理（1）将后配套

44、台车平移使用的钢轨、平移平台等拆除完成；（2）对拆除后的平移钢板进行清理，表面有凸面用砂轮机进行打磨，保证平整。2、始发基座的定位与安装 始发基座全长5m，宽4.044m。使用时将两块始发基座前后焊接拼接，焊缝满焊，焊缝宽度均为2cm，可满足始发要求。平移钢板盾构始发平移施工 51 盾构机平移施工盾构机平移施工 03 始发架底部支座处沿横向满焊2cm厚条形钢板（每条0.44.044m），增大与平移钢板间的接触面积，钢板上抹黄油以减少移动托架和钢板之间的摩阻力，钢板与移动托架接触两端处焊接工字钢起导向作用。平移前盾体与始发基座用钢板连接焊接固定，盾体与始发基座两侧用0.4m0.4m2cm的钢板连

45、接固定，每侧焊2道。焊缝要求无裂缝、无气泡、无夹渣等缺陷。中间用14钢丝绳拉3道，钢丝绳与始发架中40#H型钢斜向支撑相连接，确保盾体与基座连接牢固。在千斤顶与始发架接触面帮焊40040020mm钢板，防止受力不均对始发架造成不良影响。盾构始发平移施工 52 盾构机平移施工盾构机平移施工 03 3、盾构机吊装 和平路站复兴南路站区间盾构机吊装采用一台260t履带吊以及相应的吊具、机具、工具等进行吊装，盾体翻身采用主副钩配合施工。平移钢板盾构始发平移施工 53 盾构机平移施工盾构机平移施工 03 盾构机完成组装后进行平移施工，盾构机平移的主要思路是使用液压油缸顶推托架，在钢板上安装并固定始发托架

46、，盾构机上始发架后，利用液压油缸顶推托架整体平移，钢轨上抹5mm黄油减少移动托架和钢板之间的摩阻力。（1）开启2个100t千斤顶将盾构机和托架整体前移，横向平移盾构机和托架。平移钢板盾构始发平移施工 54 盾构机平移施工盾构机平移施工 03 两个千斤顶分别置于始发架两侧受力均衡点处，通过后方焊接的反力装置顶推前进。顶推过程应尽量缓慢，控制在10cm/min以内，保持顶推的同步性，确保盾构机平行移动而不发生旋转。顶推过程中在千斤顶和反力装置之间加设200H型钢垫块增加千斤顶行程，下一次顶推时重新焊接反力装置，以此类推。工字钢导轨反力装置千斤顶底板范围内满铺钢板工字钢导轨反力装置千斤顶工字钢底板范

47、围内满铺钢板盾构始发平移施工 55 盾构机平移施工盾构机平移施工 03 反力装置采用反力肋板、支座钢板与平移钢板焊接而成，反力肋板、支座钢板厚度均为20mm，焊缝1cm，尺寸如图所示 平移盾构机直至右线盖板下方洞门处。平移钢板盾构始发平移施工 56 盾构机平移施工盾构机平移施工 03 采用4个100t千斤顶顶升盾体，在盾体前盾前端0.5m处及中盾尾端0.5m处对称分布，千斤顶每顶升3cm，在始发架正对千斤顶位置下垫40040030mm钢板，待达到20cm高时，旁侧改垫200工字钢，以此类推加高。最后在始发架下垫400H型钢（具体型钢型号根据实际标高确定），保证盾构机中心对准洞门中心。盾构始发平移施工 液压千斤顶牛腿液压千斤顶牛腿450450450450303030303030谢谢 时间：2019.12