盾构过中间风井施工方案机福区间Word文档下载推荐.docx

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方案一:

1）加固方法

中间风井盾构洞门加固段采用Φ108大管棚辅助施工。

2）长管棚加固施工工艺

⑴管棚布置如管棚布置图所示。

管棚孔口位置在盾构拱部120°

范围内，纵向16-22m（根据岩石深度）进行管棚注浆，开挖轮廓线外放300mm位置布置，管棚环向中心间距300mm。

（可根据地质情况适当调整，以保证盾构机顺利到达为准），外插角约1°

。

⑵注浆管棚采用Φ108mm，壁厚6mm的无缝钢管，分节安装,两节之间用丝扣连接，注浆钢管上钻注浆孔，孔径Φ10mm，孔间距200mm，呈梅花型布置。

钢管尾部（孔口段）不钻花孔作为止浆段。

（图三中间风井管棚布置图）

图三中间风井管棚布置图

⑶浆液采用水泥砂浆，初拟参数：

水泥浆水灰比:

1～1:

1，注浆压力：

采用～，施工中应据实际地质情况，并通过试验确定有关施工参数。

⑷从管棚导向管按设计钻孔,钻孔时将钢管随钻头一起钻入地层内,当达到设计深度后停机。

钻头用长约150mm的Φ121钢管,并在钢管一端管口焊接合金制成.钻头与钢管、钢管和钢管间用丝扣连接。

⑸向管棚内注浆.注浆顺序先下后上，全孔可采用后退式分段注浆方式。

⑹管棚导向管应严格定位，管棚钻进过程中应采用水平测斜仪经常量测管棚的偏斜度，发现偏斜值超出设计要求时，应及时纠偏。

⑺施工误差：

钻孔水平容许偏距沿相邻钢管方向不应大于100mm，垂直偏距沿隧道内侧方向不应大于200mm（对管棚前端，而非管棚孔口）。

⑻施工中应加强现场监测，及时反馈信息，并及时修正设计。

补充方案二:

采用地面袖阀管注浆加固,加固的目的主要是提高洞顶以上软弱地层（硬塑状砂质粘性土、可塑状砂质粘性土）的强度和防水效果，根据地质情况以及以往对类似地层的加固经验，选取Φ52袖阀管注浆对地层进行加固，间距*，梅花形布置，加固纵向长度为9m,横向为隧道轮廓线外1m,竖直方向为隧顶往上3m。

技术要求：

1）浆液采用水泥浆水灰比1:

1，使用普通硅酸盐水泥，袖阀管施工完毕，应对加固体进行检验，必须满足28d龄期无侧限抗压强度q28>

，渗透系数小于1×

10-6cm/s。

若达不到要求，应及时弥补注浆；

2）注浆加固深度范围内，若遇中风化、微风化地层则该地层范围不必加固；

图四中间风井端头补充加固

三、过中风井方案比选

现代地铁的设计中，在线路较长的区间中间一般均设计有通风竖井，即中间风井。

竖井与盾构法隧道相连。

因此区间隧道采用盾构法施工时，存在盾构机必须经过竖井的问题，一般来说盾构过中间风井通常有三种方法：

方案

具体内容

优点

缺点

方案一

盾构机二次始发过站

拼装负环较少,

节约成本,风险较小

反力架加固要求较高,整环负环管片拆除较麻烦;

方案二

拼装整环管片通过

快捷,时间较短

需要负环管片较多成本较高,拆除难度较大

方案三

拼装半环+整环管片通过

需要时间较短,拆除较方便

准备工作要求较高,施工时难度较大

在目前工期十分紧迫的情况下,同时考虑到安全方面的因素（风井跨度较大,纵向30m）,而且经项目部多次讨论并借鉴其它项目成功实例，决定采用盾构机二次始发过站的方式通过。

四、施工方案

1、方案简介

提前施工弧形砼导台、钢导轨。

盾构机通过中间风井，采用整体平移+二次始发。

盾构机到达中间风井后,利用两台油顶将盾构机整体向前平移,距离大里程洞门1m时停止,安装并加固反力架,拼装负环进行二次始发,负环管片只贴软木衬垫，不需要贴止水条。

在盾构机台车完全顺利进入隧道后，根据施工总体安排，拆除中间风井内的临时管片，恢复中间风井结构施工。

2、施工工作内容及工艺流程

盾构机过中间风井是指从盾构机顺利贯通进入中间风井（也叫进洞）到盾构经过导台进行第二次始发脱出中间风井（也叫出洞）的整个施工过程。

其工作内容主要包括：

施工前准备（砼导台、导轨设计施工等）、进出洞洞门位置复核测量、盾构平移推进及管片拼装、管环的加固等。

盾构过中间风井施工工艺流程如下图所示。

图五盾构过中间风井施工工艺流程图

五、施工准备

为确保盾构机顺利通过中间风井，盾构机到达前应做好以下准备工作：

1、加固两端洞门及预埋密封环板。

2、C30砼导台施工及导轨预埋。

导台里程为ZDK36+～ZDK36+。

导台截面形状与盾构机外壳类似，半径为盾体的半径加钢轨轨头厚度，钢导轨顶面所处弧面半径同盾体半径，钢导轨预埋于导台内，导台采用C30混凝土回填，弧形导台与盾构隧道及中间风井相对关系图见图六。

图六弧形导台与盾构隧道及中间风井相对关系图

导台及导轨施工要点如下：

⑴导台及导轨严格按图设计标高及坡度进行控制；

⑵钢导轨定位要准确，导轨顶面要平顺；

⑶砼导台施工时一要保证模板的弧度，二要保证浇注混凝土时模板的稳定性

如果在拆模时发现导台不够平整，则必须对它进行修整以到达设计要求。

⑷为防止盾构机进出洞时出现“磕头”现象，盾构机进洞时导台及导轨标高比理论值降低50mm，而在出洞前导台及导轨标高则必理论值提高50mm。

六、盾构通过施工

1、盾构进洞

⑴在盾构机到达洞门之前，必须提前做好以下准备工作：

a、安装洞门密封装置（洞门密封圈及B板在盾构机刀盘露头后安装，避免盾构机破洞时的混凝土块砸坏密封板）；

b、在中间风井洞门口准备好砂袋、水泵、水管、方木、风炮等应急物质和工具；

特别是作好破除围护桩的准备，保证盾构机及时进入中间风井；

c、准备好双液注浆泵及水玻璃、水泥各一批；

d、盾构机到达前，在钢轨上预先涂抹油脂，减少盾体与钢轨的摩擦力。

⑵在盾构机到达前50米对中间风井附近所有测量控制点进行一次整体、系统的控制测量复测和联测，对所有控制点的坐标进行精密、准确地平差计算，并对激光经纬仪复检和盾构机机头位置人工测量。

盾构贯通前30米和10米对TCA托架三维坐标进行人工复测。

破洞前30米盾构机姿态保持：

机头水平偏差0～10mm，机头竖直偏差0～+10mm，俯仰角、偏转角允许范围±

2mm/m；

⑶在盾构机机头进入距中风井洞门15米范围后，首先减小推力、降低推进速度和刀盘转速并控制出土量。

无论在何种情况下，推进油缸压力不得大于100bar，且盾构机推进速度小于20mm/min。

在抵达洞门的最后三环，须进一步减小推力、降低推进速度，掘进速度控制在5～10mm/min；

⑷中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。

⑸盾构进入洞门后，洞门密封圈必须用钢丝绳拉紧。

2、盾构管片拼装

中间风井段管片排列方式如下：

盾构顺利顶推至达二次始发位置后,拼装整环负环,直线前进,直到盾构完全进入洞门。

3、中间风井管片支撑

为了提供盾构步进和二次始发的反力，保证二次始发的第“零”环管片定位准确，有效控制二次始发时管片的错台量，必须做好管片支撑措施。

管片支撑分为底部支撑、两侧支撑、顶部支撑三部分（见下面中间风井管片支撑图），图中型钢全部采用[18a。

⑴底部支撑：

当管片脱出盾尾后，导台钢轨与管片之间存在150mm间隙，每环垫2块木楔，防止管片下沉。

⑵两侧支撑：

在风井段设置斜向支撑，管片脱出盾尾后，及时利用钢管和木楔子固定管片与A1、A3块管片，防止管片向两侧偏移。

⑶顶部支撑（或底部钢丝绳）：

为了防止管片上浮，对整环管片用钢丝绳进行捆绑并固定于导台预埋件上，千斤顶反力由反力架提供。

图七中间风井管片支撑图

4、盾构在中风井内推进

⑴刀盘在推进过程不宜旋转，推进时仅使用下部千斤顶（C组），推进速度控制在10～20mm/min以内。

⑵为防止盾构机在中风井段推进过程中旋转，在盾体两侧加焊防滚楔块；

⑶过站段每环管片在脱离盾尾超过一半后，及时下垫楔形方木塞紧，管片与导台间的空隙用细砂填充；

⑷盾构姿态由于导台在浇注时已确定，则盾构姿态应与导台一致。

5、在中间风井内进行机械维护、检修

当盾构机机头到达中间风井位置时，组织机械、电气专业人员对盾体部件进行维护和检修。

内容主要包括：

刀具、盾尾密封刷检查更换。

6、过中风井后再次始发段的推进

盾构机从中风井再次始发所用反力由反力架提供，始发推进阶段总推力按500吨进行设计，因此在始发推进过程中必须注意：

⑴中风井和出洞后6环千斤顶总推力应控制在500吨以内，速度控制在20mm/min以内。

⑵推进过程中，千斤顶推力的调节应平稳，防止推力突变；

⑶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；

⑷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并灌砂回填管环与导台间的空隙；

⑸在管环的3、9、12点位置设置方木撑以防管环整体松动；

⑹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；

⑺加强出洞期间地面沉降的监测；

⑻出洞前所拼装的管片均采用单面楔形管片。

七、常见问题的预防和处理

1、进洞时，盾构机“撞头”,导台破碎

盾构推进根据洞门复测时的姿态，实时调整掘进姿态贯通，当导台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“撞头”、导台破碎现象。

为了避免类似情况出现，本方案采取以下三条控制：

⑴控制盾构机进洞前的姿态，机头竖直偏差控制在0～+10mm；

⑵浇注砼导台及预埋钢导轨时，降低进洞位置处导台及导轨标高，中间风井该处施工控制标高比设计标高低50mm，附图二、三中导台及导轨施工控制标高已对此加以考虑；

⑶在进洞时导台上方离洞门5米范围内铺满砂袋，防止贯通时洞门混凝土掉下来砸伤导台。

2、到中风井出洞时，盾构机“磕头”

始发推进过程，在盾构刀盘到达掌子面前，容易出现盾构机“磕头”现象。

对此本方案采取如下措施：

⑴在浇注导台时，出洞位置砼导台及导轨的高程高于设计标高30mm；

⑵在洞门内底部按导台的弧面浇注斜坡形素砼导台。

3、推进时管片出现左右摇摆、下沉现象

推进时由于管片在各个面上的受力不一样，在左右油缸的推力差较大而管环在上下、左右没有反力支撑时则出现管片左右摇摆、下沉现象。

这主要是在拼装管片时管片螺栓没有上紧、每一环在脱离盾尾后未采取措施所致。

为了避免出现这种情况，中风井过站段拟采取以下措施：

⑴当管片有一半脱出盾尾时，就及时在下方塞紧楔形方木；

⑵对脱出盾尾的管片螺栓进行二次紧固；

⑶在管片左右侧及顶部加木方或槽钢支撑，稳定管片，防止管片推进过程中摆动错位；

⑷在管片底与导台之间的空隙回填细砂，进一步稳定管片。

八、测量监控

1、地面沉降监测

⑴盾构机离进洞洞口前100-150米时，在左、右线地面隧道中线方向上一般每隔15米建立一个监测断面，在中间风井井口地面适当增加监测断面。

⑵测量频率：

盾构机前100米初值每天测量1次，盾构机头里程前后