盾构机始发掘进方案(终) 下载本文

开 始 未达标 端头地层加固 达标 搭建脚手架 吊装混凝土渣用土斗下井 洞门钢环内喷射混凝土拆除 未达标 渗水达标? 达标 凿除洞门范围内灌注桩两端混凝土 切除前半部分围护桩钢筋 洞门防水帘布的安装 盾构机安装、调试完毕 切割后半部分钢筋 消除桩头外露钢筋头 盾构机前移 地层加固 花管注浆 盾构设备下井组装

图6-9始发门桩凿除的施工工序图

脚手架围护桩脚手架围护桩盾构机 图6-10洞门凿除脚手架搭建示意图

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剩余部分钢筋吊装索吊装孔土体围护桩凿除桩两端混凝土切割两端一半钢筋

图6-11 灌注桩A部分凿除示意图

c.待盾构调试完毕后,做好始发准备时,立即切割围护桩两端剩余部分钢筋,切割顺序为先下端后上端,先两端后中间。切除最后一根位于洞门中间围护桩顶部的钢筋时,切割器须加长至3m左右,切除操作人员的安全带须同时系在洞门圈上方和左侧(或右侧),且在操作人员从右向左进行钢筋切割过程中,设专人拉紧左侧(或右侧)的安全带,使操作人员与围护桩始终有一定的距离,如图6-12所示,当最后一根钢筋切除完毕后,立即将操作人员撤离,防止因土体坍塌或围护桩倾倒对切割人员造成伤害。最后立即将最后一根围护桩吊除。

盾构到达车站接收井时,最后一根围护桩的切除由操作人员站在盾构刀盘后方,用加长切割器进行切除。

保险绳吊装索切割器加长土体吊装孔

图6-12最后一根围护桩切除过程示意图

7)负环的拼装

采用整环管片做负环的方式进行初始掘进,其中洞口负环管片进车站侧墙内600mm,隧道外为900mm。

管片依次拼装B1,B2块,B3块,L1块,L2块,最后拼装F块。整环管片拼装完后,在

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盾尾密封刷内填塞密封油脂,以保护盾尾密封刷不被磨坏,然后将管片往盾尾后推出1500mm 。管片在后移过程中,要严格控制每组推进油缸的行程,保证每组推进油缸的行程差小于10mm。

当管片从盾尾脱离时,与基座的道轨之间还有70mm的高度差,每当管片脱出盾尾时,都用事先准备好的木楔子楔进管片与轨道之间,防止管片下坠,避免造成管片碎裂。

6.2.3盾构机在初始掘进前必须完成以下工作: (1)盾构机的联动调试满足要求。 (2)洞门范围内的障碍物已清除。 (3)洞门橡胶密封圈已安装到位。 (4)始发反力架和基准环安装到位。 (5)临时管片准备就绪。 (6)渣土运输准备工作就绪。 (7)地面砂浆搅拌站调试完毕。 (8)盾构机已准确定位。

(9)自动导向系统安装、测试完毕。

(10)初始掘进范围内的地面监测点已布设完毕并获得初始的数据。 (11)盾尾的密封刷已涂满密封油脂。

(12)供电系统(含备用电源)、给排水系统、通信系统等检查正常。 6.3盾构掘进

6.3.1始发掘进

(1)盾构机进洞前,切口进入帘布后,须先在密封仓内利用螺旋机反转的方式填充粘土或人工浆液约30m3,防止进洞后端头井外侧地表坍陷。同时为避免刀盘上的刀头损坏洞口密封装置,在刀头和密封装置上涂抹黄油以减少摩擦力。盾尾钢刷中必需充满盾尾油脂。当盾尾脱出工作井壁后,调整洞圈止水装置中的弧形板,并与洞门特殊环管片焊接成一体,以防止土体从间隙中流失而造成地面的塌落。

(2)盾构机进洞后,初始掘进为试推进阶段。

1)盾构进洞后,必须穿过1m宽的加固区。由于加固区为C20素混凝土桩,盾构掘进时,姿态调整较为困难,且对盾构推力要求较大。此阶段推进,推进速度控制在1-2cm/min。为减少大刀盘切削困难,可适当向前仓注入泡沫或膨润土,增加碴土的润滑性,提高土体的塑流性,同时密切注意,大刀盘扭矩和前仓压力的变化情况,一旦发现突然降低,可以认为盾首已出加固区域,由于盾尾仍在加固区内,因此仍不宜对盾构姿态做较大的调动,待盾尾也

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已脱出后,方可对盾构姿态做调整。

2)盾构从车站始发后,由于盾构土压为零,因此,在盾构脱离加固区后,须注意建立土压,防止多出土,采取向盾构土舱内注入膨润土的方法平衡工作面的水土压力,利于施工。

6.3.2掘进参数的确定

盾构主要参数初步计算参照《地下铁道设计与施工》计算方法,初步确定盾构主要参数及区间隧道的地质参数,根据该区间隧道初步设计及《土层物理力学性质参数表》:

地层类型:以古土壤,粉质粘土地层为主,含少量的新黄土; 管片尺寸:内径5400mm、外径6000mm、宽1500mm; 土层的土容重γ:17.5 KN/m3~19.9 KN/m3; 土层的内摩擦角φ:15°~19°,取值φ=19°; 土层的粘聚力c:c=35KPa; 土层的静侧压力系数K:K=0.45; 地面上置荷载P′:按20KN/m2考虑。 6.3.2.1 盾构外径

确定盾构外径牵涉的因素有:管片外径、盾构壳体结构形式、盾尾厚度及间隙,盾尾厚度按40mm考虑。

盾尾间隙δ主要考虑盾构在曲线段施工和修正蛇行时的最小富裕量,盾尾间隙δ在施工时即可以满足盾构转弯、修正蛇行的需要,考虑盾构施工中一些不可预见的因素,盾尾间隙值为30mm。

盾构的外径为:D=6140mm。 6.3.2.2 盾构长度

盾构长度的初步确定,盾构长度与切口环、支承环、盾尾长度及管片宽度有关,参照类似直径及管片宽度1500mm的盾构。

盾构长度:L=8680mm。 6.3.2.3 盾构重量

盾构的重量:W=323t=3230KN。 6.3.2.4 盾构荷载 盾构荷载分布见图6-13。 Pe1----竖直土压; Pe2----竖直抗力土压;

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