盾构施工与管理规范Word文档格式.docx

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①依据：

1、工程地质和水文地质勘察报告：

地层岩性及分布状况、地层软硬程度、地下水位、地层渗透性等，同时要特别注意大粒径卵砾石地层、漂石、高灵敏度软土、松散沙层、软硬混合地层、地中障碍物、可燃及有害气体等；

2、隧道线路及结构设计文件：

线路平纵断面（最小曲线半径、最大坡度）、建筑限界、隧道埋深、连续掘进长度、衬砌结构形式及分度参数等；

3、施工安全；

4、施工环境及其保护要求：

工程周边的建（构）筑物状况、地下管线情况、道路交通状况、控制沉降要求。

盾构施工过程中应注重对环境的保护，防止施工过程中产生的废弃物、噪声等对环境产生污染。

对泥水平衡盾构而言，泥浆处理不彻底，泥浆中的悬浮或半悬浮状态的细土颗粒不能完全分离出来，弃浆量大，会对周围环境造成影响；

5、工期条件；

6、辅助施工方法；

7、类似工程施工经验。

②盾构施工段工程地质的复杂性主要反映在基础地质（主要是围岩岩性）和工程地质特性的多变方面。

盾构选型时应综合考虑，并对不同选择进行风险分析后择其优者。

从保持工作面的稳定、控制地面沉降的角度来看，使用泥水平衡盾构要比使用土压平衡盾构的效果好一些，特别是在江河湖等水域、存在密集的建（构）筑物，以及上软下硬的地层中施工时。

采用泥水平衡盾构还可以降低地质变化差异大造成的施工风险。

在特殊施工环境中，施工安全是盾构选型时的一项极其重要的因素。

盾构选型的主要方法包括地层渗透系数法、地层颗粒级配法等。

③地层渗透系数法：

当地层的渗透系数小于10-7m／s时，可选用土压平衡盾构；

当地层的渗透系数为1．0×

10-7m／s～1．0×

10-4m／s时，既可以选用土压平衡盾构也可以选用泥水平衡盾构；

当地层渗透系数大于1．0×

10-4m／s时，宜选用泥水平衡盾构。

对于渗水系数较大的地层，如果采用土压平衡式盾构施工，螺旋输送机“土塞效应”难以形成，螺旋输送机出渣会发生大量“喷涌”现象，这样对施工非常不利；

同时土仓压力波动大，地面沉降很难控制。

对于渗透系数较小的隧道，如果采用泥水平衡式盾构施工，主要制约因素是隧道渣土排放需要较长的管道，及需要昂贵的泥水处理设备，在环境要求高的场合还应采用渣土压滤设备，同时耗费大量的膨润土，工程造价较高。

④地层颗粒级配法：

土压平衡盾构主要适用于粉土、粉质黏土、淤泥质粉土、粉砂层等地层的施工；

砾石粗砂地层宜选用泥水平衡盾构施工；

粗砂、细砂地层既可选用泥水平衡盾构，也可在土质改良后选用土压平衡盾构；

含漂石、砂卵石地层宜选用土压平衡盾构。

当岩土中的粉粒和黏粒的总量达到40％以上时，通常会选用土压平衡盾构，相反的情况则选择泥水平衡盾构比较合适。

五、刀盘

①应符合下列规定

1、盘结构的强度和刚度应满足工程要求；

2、刀盘结构形式应适应地质条件，刀盘面板应采取耐磨措施，刀盘开口率应能满足盾构掘进和出渣要求；

3、刀具的选型和配置应根据地质条件、开挖直径、切削速度、掘进里程、最小曲线半径及地下障碍物情况等确定；

4、刀盘添加剂喷口的数量及位置应根据地质条件、刀盘结构、刀盘开挖直径等确定。

②刀具配置方式

刀具的布置方式需要充分考虑工程地质情况，进行针对性设计，不同的工程地质特点，采用不同的刀具配置方案，以获得良好的切削效果和掘进速度。

根据地质条件特点，可以大致分为四种地层：

软弱土地层；

砂层、砂卵石地层；

风化岩及软硬不均地层；

单纯的纯硬岩地层。

切刀和刮刀等切削类刀具一般适用于砂、卵石、黏土等松散地层。

岩石强度较大时应配置滚刀。

1、软弱土地层：

如南京、上海、杭州等地，其地质条件主要以淤泥、粘土和粉质粘土为主，在软弱土地层一般只需配置切削型刀具，如：

切刀、周边刮刀、中心刀、先行刀和超挖刀。

以南京地铁盾构为例，刀盘采用面板式结构，装有1把鱼尾形中心刀，120把切刀，16把周边刮刀及1把仿形刀。

切刀安装在开口槽的两侧，覆盖了整个进碴口的长度。

刮刀安装在刀盘边缘。

由于刀盘需要正反旋转，因此切刀的布置也在正反方向布置，为了提高切刀的可靠性，在每个轨迹上至少布置2把。

在周边工作量相对较大，磨损后对盾构切口环尺寸影响较大，在正反方向各布置了8把刮刀。

考虑到刀盘的受力均匀性，刀具布置具有对称性。

刀具安装采用螺栓固定，便于更换。

在切刀或刮刀的刃口和刃口背面镶嵌有合金和耐磨

七、盾构组装与调试

组装前的准备工作：

1、根据盾构部件情况和场地条件，制定组装方案；

2、根据部件尺寸和重量选择组装设备；

3、核实起吊位置的地基承载力。

组装后，先进行各系统的空载调试，然后进行整机空载调试。

八、盾构现场验收

盾构验收在试掘进后进行。

根据盾构实际运转状况、掘进状况对照约定的验收考核内容及指标，由盾构设计、制造和使用方共同进行评估，达到设计制造和约定的技术要求后，履行验收手续，完成盾构验收。

验收项目包括下列内容：

1、盾构壳体

盾构壳体的外径和长度符合设计要求，盾壳表面平整。

在盾构掘进液压缸活动范围内，盾尾内表面平整，无突出焊缝，盾尾椭圆度在允许的范围内。

2、刀盘

刀盘连接用的高强度螺栓按盾构制造厂家的设计要求配置，使用扭力扳手检查达到设计扭矩值，采用焊接形式时符合设计要求。

刀盘空载运行各档正向、反向各15min，各减速机及传运部分无异常响声。

集中润滑系统进行流量和压力测试，各润滑部件受油情况达到设计要求。

刀具装配牢固，不得出现松动，刀具硬质合金焊接可靠坚固，且不得有裂纹。

3、管片拼装机

拼装机空载测试时，各部件的行程、回转角度、提升距离、平移距离、调节距离符合设计要求，各系统的工作压力满足设计要求；

负载测试时，拼装机作回转、平移、提升、调节等动作运行平稳，回转运动停止可靠，各滚轮、挡轮安装定位准确、安全可靠，各系统的工作压力正常。

4、螺旋输送机（土压平衡盾构）

螺旋输送机在掘进过程中进行验收，驱动部分负载运转平稳，不应有卡死或异常响声，液压工作压力小于设计值。

手动调节比例阀时，螺旋输送机的转速有相应变化。

螺旋输送机伸缩液压缸、前后仓门的相关传感器灵敏度符合设计要求。

5、皮带输送机（土压平衡盾构）

皮带输送机空载测试时，不应有皮带跑偏现象。

负载测试时，运转平稳，无振动和异常响声，全部托辊和滚筒均运转灵活。

6、泥水输送系统（泥水平衡盾构）

泥水输送系统的各泵压力、流量符合设计要求，电气系统操作灵敏、可靠、安全。

7、泥水处理系统（泥水平衡盾构）

根据地质情况设计泥水处理系统，处理能力满足盾构掘进要求，分离效果应环保节能。

8、同步注浆系统

同步注浆系统的搅拌机安装完毕，管路布置合理。

9、集中润滑系统

集中润滑系统的管路布置合理，润滑部位无油脂溢出，循环开关动作次数达到设计值。

10、液压系统

液压系统的管路配管布置合理，泵组工作声音正常，无异常振动；

各系统的调定压力符合设计要求，空载压力正常；

系统工作的泄油压力正常；

各传感器、压力开关、压力表等工作正常；

系统经耐压试验，无泄漏；

系统处于工作状态时，油箱温度正常。

11、铰接装置

铰接液压缸的配管线路、阀组等布置合理，状态良好，伸缩动作状况、动作控制和行程良好，工作压力符合设计要求；

密封装置集中润滑工作正常，密封圈充满油脂。

12、电气系统

电气系统通电前验收内容包括：

电器型号、规格符合设计要求；

高、低压箱柜等符合要求；

电器安装牢固、平正；

电器接地符合设计要求；

电器和电缆绝缘电阻符合安全标准。

通电后验收内容包括：

操作动作宜灵活、可靠；

电磁器件无异常噪声；

线圈及接线端子温度不超过规定值。

13、渣土改良系统；

渣土改良系统的泡沫泵性能符合设计要求，运转状况正常，积压式输送泵能力符合设计要求，管路布置连接正确。

14、盾尾密封系统。

盾尾密封系统的密封刷安装质量和密封油脂注入泵性能符合设计要求，运转正常。

当盾构各系统验收合格并确认正常运转后，方可开始掘进施工。

九、盾构掘进前准备工作

盾构掘进施工前，应完成下列工作：

1、复核各工作井井位里程及坐标、洞门圈制作精度和安装后的高程和坐标；

2、盾构基座、负环管片和反力架等设施及定向测量数据的检查验收；

3、管片储备；

4、盾构掘进施工的各类报表；

5、洞口前土体加固和洞门圈密封止水装置检查验收。

十、盾构始发施工节点检验内容

1、工作井已按设计要求完成并通过验收，其标高、轴线、结构强度等各项技术参数符合设计和规范要求并能满足盾构施工各阶段受力要求（端头井结构尺寸和洞门中心已复核且符合设计要求）；

2、盾构推进、始发/到达方案已审批，监理细则已编制审批；

3、测量、监测方案已审批，监测控制点已按监测方案布置好，且已测取初始值；

4、井下控制点已布设且固定；

5、要求的各项端头措施（端头加固、降水、冷冻等）已经完成，各项指标已经达到设计要求并有检测报告；

6、洞门探孔未发现异常情况并满足始发/到达要求；

7、始发/接收架已经设计验算，结构强度满足要求；

8、施工现场技术交底（含铬施工工艺和步骤）已按要求完成；

9、人员、机械、材料按要求到位（盾构以及大型起重设备拼装到位，并通过政府监督部门验收）；

10、对本工程潜在的风险进行辨识和分析，有针对性、可操作性的应急预案编制完成并落实抢险设备、材料、人员、方案等；

11、已落实设计及规范规定的其他要求。

十一、盾构始发

①始发前，对洞门外经改良后的土体进行质量检查，合格后方可始发掘进；

②制定洞门围护结构破除方案，并应采取密封措施保证始发安全；

③始发掘进前，反力架应进行安全验算；

④当负环管片定位时，管片环面应与隧道轴线相适应。

拆除前，应验算成型隧道管片与地层间的摩擦力，并应满足盾构掘进反力的要求；

⑤当分体始发掘进时，应保护盾构的各种管线，及时跟进后配套设备，并应确定管片拼装、壁后注浆、出土和材料运输等作业方式；

⑥盾尾密封刷进入洞门结构后，应进行洞门圈间隙的封堵和填充注浆。

注浆完成后方可掘进。

十二、掘进

①掘进：

始发、掘进和接收阶段。

②试验段：

盾构起始段50m～200m。

应根据试掘进情况调整并确定掘进参数。

③根据横向、竖向偏差和滚转角偏差，应采取措施调整盾构姿态，并防过量纠偏。

④掘进中遇到下列情况之一时，应及时处理：

1、盾构前方地层发生坍塌或遇有障碍；

2、盾构壳体滚转角达到3°

；

3、盾构轴线偏离隧道轴线达到50mm；

4、盾构推力与预计值相差较大；

5、管片严重开裂或严重错台；

6、壁后注浆系统发生故障无法注浆；

7、盾构掘进扭矩发生异常波动；

8、动力系统、密封系统和控制系统等发生故障。

⑤土压盾构

1、开挖渣土应充满土仓或充填气压补充，渣土形成的土仓压力应与刀盘开挖面外的水土压力平衡，并应使排土量与开挖土量相平衡。

2、应根据隧道工程地质和水文地质条件、埋深、线路平面与坡度、地表环境、施工监测结果、盾构姿态以及始发掘进阶段的经验，设定盾构刀盘转速、掘进速度和土仓压力等掘进参数。

3、掘进中应监测和记录盾构运转