5.4水平运输
由于小出土口距离洞门距离只有64.5m,而盾构机及台车总长69.38m, 盾构始发掘进时,无法从小出土口出土或吊运管片等材料,因此,在组装盾构机时,暂时不组装最后一台台车,节省4m空间,即盾构及台车总长为65.38m,满足小出土口出土、吊运材料的空间要求。
土方运输采用40t直流电瓶车有轨运输,开始掘进阶段,由于空间的限制,电瓶车只带3节板车,1节碴土车,1节浆液车,1节管片车。
隧道钢轨规格为43kg/m,台车钢轨中心距2080mm,电瓶车中心轨距为970mm。 5.5给、排水系统
现场供水采用3″管道,分三路分别接至拌浆台、井下及临时设施,以满足盾构掘进的施工要求。水管布置隧道的外侧,并将其固定在轨枕上。
便道外边缘设砖砌排水沟,上覆钢制道板。排水沟设置一定坡度,在大门附近设一集水井,污水经沉淀后,排入附近下水道。 5.6隧道内土方运输
每环理论出土量=π/4×D2×L=π/4×6.162×1.5=44.7m3/环。 按照1.4的松散系数计算每环的出土量=44.7×1.4=62.5m3/环 盾构推进出土量控制在98%~100%之间。即61.3m3/环~62.5m3/环。 6.盾构掘进
6.1盾构掘进前的准备
6.1.1人员准备
在推进前,工程技术人员根据盾构机目前的姿态、地质条件、隧道埋深、地面荷载、地表沉降要求、刀盘扭矩、千斤顶推力等各种勘探、测量数据信息,正确下达每班掘进指令,并即时跟踪调整。
盾构机操作人员严格执行指令,根据土压平衡的原理,确认土压的设定值,并将其输入土压平衡自动控制系统。
开启大刀盘,旋转切削开挖面的土体;开启推进系统,盾构机在强大的推力作用下,向前顶进;土舱下方的螺旋机将土源源不断地输运出来;出土量与盾构推进速度必须协调,同时同步注浆系统开始向盾尾压注填充浆液。
盾构机驾驶员根据掘进指令和前一环衬砌的姿态、间隙状况,及时、有效地
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调整各项掘进参数,如推进速度、千斤顶分区域油压、加注泡沫或水等。对初始出现的小偏差应及时纠正,应尽量避免盾构机走蛇形,盾构机一次纠偏量不宜过大,以减少对地层的扰动。
6.1.2地面准备
(1)搭建好生产、办公的临时设施、办公室。
(2)将施工用电源、水源接入施工现场,布置好施工现场的各用电点及施工区域的照明,做好生活废水和施工范围内的排水工作。
(3)施工必需材料、设备、机具齐全,以满足本阶段施工要求,管片、连接件等准备有足够余量。
(4)井上、井下建立测量控制网,并经常复核。 (5)车架安置到位,电缆、管路等接至井下。
(6)安装好车站始发端钢梯,以便施工人员安全上下井。 6.2盾构进洞
6.2.1盾构进洞工艺流程
盾构进洞施工的工艺流程见图6-1:
施工准备 空导网复测及测点布设 盾构机发射架及反力架安装 盾构机安装、调试、初验收 拼装负环衬砌、安装洞口止水带置 洞门凿除 盾构进洞 图6-2盾构进洞工艺流程图
6.2.2井下准备工作
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6.2.2.1发射架安装 (1)发射架放置
发射架安装时依据隧道设计轴线定出盾构始发姿态的空间位置,然后反推出发射架的空间位置。由于发射架在盾构始发时要承受纵向、横向的推力以及约束盾构滚动的扭矩。所以在盾构始发之前,必须对发射架两侧进行必要的加固。发射架的安装高度可根据端头地质情况适当进行抬高。对发射架安装位置的要求主要是为了保证盾构机放在发射架上以后盾构机轴线的位置。为此,发射架的安装最终要保证的尺寸为导轨上表面中心的轴线位置。
发射架为钢结构,预制成榀(见图6-3《发射架安装图》)发射架位置由专业测量工程师按照设计标高,轴线放出基线,安装时按测量放样的基线,吊入井下就位,并再次经过复核在误差范围内后加设钢支撑加固。发射架安装工艺流程图见图6-4。
(2)发射架定位
发射架的中心轴线与隧道的中心线的水平投影线要求重合。发射架轨道的中心线高程根据盾构机和发射架的尺寸定。
发射架轨道中心线高程的计算公式为: H =h-h1
h——发射架处隧道中心线高程,已知轨面标高为389.972,则隧道中心标高为389.972+(2.7-0.84)=391.832。
h1——隧道中心线至发射架轨道中心线的距离;
根据直角三角形直边计算公式:h1=sin60×R盾=3070×0.866=2659mm R盾——盾体外壳半径,取值3070mm。
L轨距——发射架两条轨道中心线的水平距离为3070mm。 H=391.832-2.659=389.173m。
轨道中心距离底板高程为389.173-387.996=1.177m。
考虑到底板施工时的误差,实际始发架高1171mm,比计算值小6mm。 车站始发端底板与发射架底中空部分采用型钢结合钢板垫实,发射架平放于型钢铺设的平台上。
由于323t盾构吊放值始发架后,始发架有一定的压缩变形,因此始发架安装时,其中心高程比计算值高40mm左右,并在测量规范规定的50mm以内。
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391.832389.972轨面387.996
图6-3发射架安装图
准备工作 基座与工字钢间焊挡块 是 允许误差范围 安装工字钢 轴线调整 高程调整 发射架安装 检测各向尺寸 高程调整 轴线调整 轴向调整 否 安装完毕 井内清理 安装导轨 将工字钢下方楔铁焊上 井内清理 图6-4发射架安装工艺流程图
6.2.2.2洞口止水安装
拼装前须对帘布橡胶板上所开螺孔位置、尺寸进行复核,确保其与洞圈上预留螺孔位置一致,并用螺丝攻清理螺孔内螺纹。拼装顺序为帘布橡胶板→圆形板→扇形板,自上而下进行。拼装时圆形板的压板螺栓应可靠拧紧,使帘布橡胶板紧贴洞门,防止盾构进洞后同步注浆浆液泄漏,同时将扇形板向洞内翻入,具体见图6-5。
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10mm左右,盾构机的壳体将橡胶帘布及扇型钢板顶入并向内弯曲,当盾尾钢丝刷刚进入洞口露出管片时,再调整扇型板,使其落在管片上。待初始掘进完成后拆除橡胶帘布。
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