沈阳地铁盾构区间施工方案Word文件下载.docx
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盾构区间施工工艺流程如图3-1所示。
图3-1盾构区间施工工艺流程图
3.2盾构机的组装、就位、调试
3.2.1盾构机组装的总体安排
盾构机在掘进始发井内组装，受始发井场地的限制，盾构机组装分为井下组装和后配套地面组装，试掘进开始时后配套与主机采用延长管线连接，当隧道掘进到一定距离安装设备桥和临时皮带输送机，掘进距离足够后将全部后配套下井连接，开始正常掘进。
在组装开始前，制定详细的盾构机组装方案、技术要求、注意事项，并对参加组装的人员进行相关技术培训。
在组装过程中组装人员详细填写组装记录和技术总结，组装记录作为重要的技术资料保存。
3.2.2盾构机组装的准备工作
盾构机进场前，要作好组装场地的准备工作，包括场地硬化，场地风、水、电的配套。
特别在吊装盾构机的吊机的工作区域要进行加固处理。
同时对盾构机始发井组装位置进行详细检查并对不合格的位置进行加固，保证盾构机组装的正常进行。
组装前必须准备好组装所需设备、工具、仪器及风水电的供应，保证组装过程的安全顺利进行。
盾构机最大部件重约99t，需要租用120t拖车运输、300t履带吊和50t汽车吊互相配合吊装。
盾构机主要部件尺寸及重量见表3-1。
施工现场的场地狭窄，为保证部件对场地的占用，本着先组装部件运输的原则合理组织运输计划。
表3-1盾构机主要部件尺寸及重量表
No.
装置名
单重（t）
数量
长度
宽度
高度
总重（t）
1
刀盘
26.0
Φ6250
1450
2
前护
99.0
3850
3
中间护盾
87.6
Φ6240
3000
4
盾尾
5.0
3750
5
螺旋机（前部）
2.5
10600
4.4
6
螺旋机（后部）
4.5
3304
7
管片拼装机
4.8
8
平台
7.0
9
运输梁
10.0
10
皮带输送机
8.0
42m
11
1号台车
13.0
12
2号台车
13
3号台车
14
4号台车
15
5号台车
16
其它
3.2.3组装步骤
由于受车站施工条件限制，盾构机在始发组装时无法形成正常的始发状态。
整个组装分3步进行：
——主机部分的组装
——后配套部分的地面组装
——后配套部分的洞内组装
主机部分在始发井内组装，后配套部分在地面组装。
主机与地面的后配套拖车利用延长管线连接，开始试掘进。
具体组装安排如下：
首先进行组装的准备工作，将盾构机的组装和始发架安装就位，同时根据施工开始时的盾构机的工作方向确定盾构机的组装位置。
盾构机主机组装示意图见图3-2～3-4。
图3-2吊装盾构机切口环和支撑环
图3-3连接切口环和支撑环，吊装刀盘
图3-4安装盾尾、前移盾构机
1、用300t履带吊和50t汽车吊配合将切口环放置在始发架上，清洗结合面。
2、用300t履带吊和50t汽车吊配合将支撑环放置在始发架上，清洗结合面，用300t履带吊配合将前盾与中盾对接并紧固螺栓。
3、用300t履带吊和汽车吊配合下放刀盘与切口环对接并紧固螺栓。
4、安装螺旋输送机、盾尾。
5、安装管片安装器。
6、将主机推进至掌子面。
7、用临时支架托起设备桥，在设备桥上安装临时皮带输送机作为临时出碴设备。
8、后配套拖车进场，依照顺序在地面进行组装。
9、组装盾构主机的液压系统、电气系统，主机与拖车之间采用延长管线连接。
在试掘进完成过程中，将设备桥和后配套拖车分批吊入始发井内，与盾构机顺次连接，开始正常掘进。
3.2.4就位调试
进行盾构机调试前首先对盾构机的电器设备和油路详细检查，确认设备正常后进行盾构机空载调试，空载调试的目的主要是检查各个设备是否能正常运转。
主要调试内容为：
电气系统、液压系统、润滑系统、冷却系统、控制系统、注浆系统以及各种仪表的校正。
空载调试确认正常后，再进行盾构机的负载调试，负载调试的主要目的是检查各种管线及密封设备的负载能力，对空载调试不能完成的工作进一步完善，使盾构机的各个工作系统和辅助系统达到满足正常生产要求的工作状态。
3.3盾构机始发
盾构机始发是盾构施工的关键环节，主要内容依次包括：
安装盾构机始发基座、安装洞门密封装置、盾构机试运转，破除洞门临时墙和围护结构、拼装负环管片、盾构机贯入作业面建立土压和开始试掘进等。
盾构机始发流程见图3-5。
图3-5盾构机始发流程
3.3.1盾构机始发的准备工作
1、始发基座、始发反力架的安装
盾构机组装前，先将反力架及始发基座下井。
反力架的位置应根据洞门位置精确确定，反力架与钢支撑应具有足够的强度、刚度和稳定性，并在盾构机组装完成后通过预埋件和钢支撑与车站结构连接固定。
反力架结构见图3-6。
图3-6始发反力架示意图
始发基座的安装应注意始发段所处的线路平、纵面坡度条件，使盾构机轴线与隧道设计保持一致，保证始发阶段隧道衬砌不超限。
在始发基座定位后与预埋固定件焊接固定。
固定时要考虑到地质条件、负环管片拼装方式。
在盾构机组装前要对始发基座进行复测，满足要求后对始发基座加支撑固定，防止始发基座移动。
盾构机刀盘切削加固区土体时产生巨大的扭矩，为了防止盾构机壳体在始发基座上发生偏转，必须在始发台两侧的盾构机壳体上焊接防扭装置。
随着盾构机的前行，当防扭装置靠近洞门密封时将之拆除。
其结构见图3-7。
图3-7始发基座示意图
反力架和始发基座都为厂制钢结构件，满足盾构机始发所需的强度、刚度、和定位的精度。
其中反力架主框架为600mm×
1100mm箱型结构，主要板材采用高强度的20mm钢板，确保其强度、刚度能保证承受始发2000吨以上的反力并具有一定的保险系数。
2、凿除围护结构钢筋混凝土
根据设计，围护结构采用钻孔桩。
盾构机始发前按设计开挖轮廓线人工凿除围护结构混凝土。
混凝土的凿除应分块分层破除，破除顺序为从左至右，从上而下破除，保留最后一层钢筋等盾构机前进到土体前时在进行割除。
破除顺序见图3-8洞门凿除顺序示意图。
图3-8围护结构混凝土凿除示意图
凿除采用人工手持风镐破除方式，保证凿出盾构机通过范围所有的钢筋。
凿除所有封堵混凝土并割除钢筋后，快速清除所有凿下的混凝土，尽快前移盾构机抵拢工作面，减少加固土体暴露的时间。
洞门凿除过程中，准备好喷浆设备及喷浆材料，一旦工作面出现失稳迹象马上进行喷浆封闭。
3、洞门密封橡胶板安装
为了防止盾构机始发掘进的泥土、地下水从盾壳和洞门的间隙处流失，以及盾尾通过洞门后管片后部注浆浆液的流失，在盾构机始发时需安装洞门密封装置，密封装置由帘布橡胶、圆环板、钢板、垫片和螺栓等组成。
具体见图3-9。
图3-9盾构机始发洞门密封示意图
安装前对帘布橡胶的整体性、硬度、老化程度和圆环板的成圆螺栓孔位进行检查，并提前加工好帘布橡胶的螺栓孔。
然后将洞门预埋件的螺栓孔清理干净，最后按照帘布橡胶板、圆环板、扇形压板、防倒滑板的顺序进行安装。
盾构机进入预留洞门前在外围刀盘和帘布橡胶板外侧涂润滑油以免盾构机外围刀盘刮破帘布橡胶板影响密封效果。
盾尾通过之后立即进行壁后同步注浆并对开挖面加压，盾构机掘进由非土压平衡模式转换为土压平衡模式。
4、组装负环管片（后盾管片）
当盾构机组装完成后开始负环管片的拼装，盾构机掘进时的反力通过负环管片、反力架及钢支撑传至站底板结构，各支撑应满足盾构机掘进推力的要求。
后盾支撑见图3-10。
图3-10后盾支撑和负环管片示意图
负环钢管片起着连接负环管片与反力架的作用，并可以对反力架的姿态进行微调。
钢管片的组装分部进行，先安装下半环，后安装上半环。
钢管片对接后用螺栓与反力架连接，普通负环管片与钢管片之间用螺栓连接。
负环管片支撑于底部的三角支撑。
三角支撑座落在始发台基础上并用螺栓与始发台连接。
三角支撑上部两侧用型钢支撑负环管片，其空隙用木楔垫实。
为防止管片位移，将管片连接螺栓焊接在支撑型钢上。
3.3.2盾构机始发
当盾构机刀盘到达始发里程后，首先对盾构机的姿态进行复核，以确定盾构机的平面位置、高程和中心轴线的坡度，其误差应分别小于±
10mm、±
5mm和2‰。
破除洞门后，盾构机刀盘快速前移抵拢掌子面，启动刀盘旋转切削土体，建立土压开始始发掘进。
当盾尾进入洞门后，立即进行同步注浆。
盾构机始发时，由于预留洞门直径大于盾壳直径，为防止盾构机低头等姿态改变，在预留洞门的下方垫设方木，确保盾构机的姿态稳定。
3.3.3盾构机始发注意事项
盾构机始发前要根据地层情况，制定掘进参数。
开始掘进后通过监测反馈及时调整，同时还应注意以下事项：
1、始发前检查地层加固的质量，确保加固土体强度和渗透性满足要求。
2、始发前应在基座轨道上涂抹润滑油，减少盾构机推进阻力。
3、始发前应在刀头和密封装置上涂抹油脂，避免刀盘上刀头损坏洞门密封装置。
4、始发基座导轨必须顺直，严格控制其标高、间距
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