地铁盾构法施工后配套轨道运输方案摘要:土压平衡式盾构法施工的后配套运输系统配置方案,涉及到与盾构机能力匹配及施工进度、一次配置成本或长期使用成本、对本标段或今后不同标段的适用性、以及施工管理的易操作性等问题。一台盾构机,如要达到较高的施工进度必须配置强大的后配套运输系统。如要取得较高的施工效益必须配置最佳的后配套运输系统。
目前,国内盾构法施工的后配套运输系统基本上均采用有轨运输方式。运输系统的主要参数与隧道长度、隧道坡度、工程进度要求、盾构机型号及参数有关,也与施工单位的管理方式有关。前者是必须满足的必要条件,后者是可综合考虑的相关因素。
一、轨道运输系统的组成和运输循环
·由钢轨和轨枕组成隧道运输轨线,可以是单线制、四轨三线制或复合式轨线制。
3.轨道运输系统循环过程
平运出,提升门吊系统则完成渣土的垂直运输。
(2)渣土的吊卸:门吊把渣车车箱吊离渣车底盘,到规定的高度后,车箱随门吊小车横移到渣仓纵方向位置,再随门吊大车移动到渣仓横向位置,利用设置在门吊上的翻转机构,随
着吊钩下落车箱及渣土利用重心与转轴的不平衡而翻转卸渣。从车箱被吊离底盘到车箱吊回底盘,卸渣过程约需8~12分钟左右。受起升下降速度及起重安全规程所限,不同容量的车箱在这一过程中需要的时间基本相同。
4.有轨运输方式的优点
有轨运输方式的优点是适用性强,能把从泥浆(指的是含水较多的渣土)到砂砾和卵石等各种类型的盾构机切削出来的碴土运出。把管片、背衬浆料,各种材料运进。能适应各种区间隧道长度,系统本身采用的工业技术及产品也极为成熟可靠。目前国内的土压平衡式盾构法施工的运输系统,均采用轨道方式。
国内外TBM施工有采用长距离输送带方式进行碴土运输的实例,但国内的盾构法施工绝大多数采用轨道运输系统。主要原因是盾构机的掘进和管片安装不能同步进行,输送带连续输送的优势不能发挥,而管片和各种材料的运进仍需轨道运输系统。盾构区间施工距离一般也不长,在短距离的施工区间同时配置两种运输系统带来诸多不便,因此盾构法施工目前少有采用输送带长距离进行碴土运输的实例。
二、运输方案选择、设计、计算
1.运输方案选择需要考虑的因素
·工程施工进度要求和配置成本后配套运输系统的能力肯定和首先要满足工程施工进度要求,在此前提下,配置成本有不同的考虑:
A、完全按本工程施工进度的要求来考虑。这时又有两种可能:一是后配套运输系统投资在本工程中完全摊销(例如:盾构机是租用的或其他原因),运输系统设备在满足可靠性和进度的前提下,技术等级和使用寿命仅考虑本工程需要以使成本最低。二是投资在本工程中不完全摊销,设备的技术等级和使用寿命须适当考虑。
B、兼顾以后工程预计的施工进度要求来考虑。
由于后配套运输系统往往随盾构机继续在以后的工程施工中使用,因此建议后配套运输系统的能力要兼顾以后工程施工进度的需要。另外需要提醒的是:后配套运输系统的能力必须比盾构机的能力略大,以补偿工序衔接脱节时带来的时间损失以保证预定的施工进度。因为工序脱节是难以避免的。
·系统技术等级和配置成本后配套运输系统设备的技术等级不同也影响配置成本。但技术等级低一般会导致系统的可靠性低。由此在施工中带来的损失往往比节省的配置成本大得多,因此建议适当考虑系统设备的技术等级。
·系统标准化系列化要求
A、如果本公司其他的盾构机已经有后配套运输系统的配置,那么本工程后配套运输设备配置的型号规格最好与原有的设备相同。除非原有的设备不合理需要改换。
B、后配套运输系统的能力与设备的规格、数量有关。同一种配置能力,设备规格大的数量少,规格小的数量多。要综合考虑设备的规格,使之具有普遍的适用性。假设本工程预定的施工进度不高,那么配置适当规格和数量的设备,待下一工程施工进度要求高或低时,只增
缺点:·轨道需要量增大一倍,轨枕要求的长度长、强度大,需要量很大。
间施工。两者结合取长补短形成复合式轨线制:当盾构区间特长(3000m以上)时,主运输轨线仍为单线制轨线,在后配套后部和隧道的特定点设双线会车点,可以是固定的或可移动式的。会车点间隔距离根据运输系统诸参数计算确定,既节省钢轨和轨枕材料又满足特长盾构区间施工运输需要。但复合式轨线制对行车调度系统和施工工序的准时要求严格,略有差错全线混乱。但通过强化管理仍可办得到。行车调度可借助于铁路的自动闭塞系统来管理,中央调度室控制各会车点的红绿灯放行列车。施工工序的准时靠强化管理实现。
四轨三线制和单线制轨线比较,各有优缺点。但现场用单线轨制较多。主要是盾构区间长度一般都不太长,单线制轨线可以适应,而四轨三线制的钢轨和轨枕材料需要量确实太大,现采用得不多。复合式轨线制在TBM施工中有使用的实例,但目前在盾构施工中尚未有实例。如盾构区间隧道的长度特长时,复合式轨线制将体现出优势。
·渣土运输车容量选择
在影响后配套运输系统能力的所有因素中,唯一没有选择余地的是门吊的提升速度,考察众多门吊产品及根据实际经验,重物在自由状态下提升的速度一般不超过20M/min,运行速度一般为20-30M/min左右,由于地铁隧道标高与地面标高差一般为15-30M,因此,即使为碴车提升设置导向稳定装置,也因提升高度太短,提升平均速度提高不多,反而会使碴车定位时间延长。根据门吊的提升速度、大车小车的运行速度计算及已经实际测试过的数据,每台门吊每天的极限提升循环车数约为120车。因此,渣车容量的大小成为制约垂直运输能力的因素,渣车容量越大则垂直运输能力越大。
·编组列车容量选择
渣土运输车容量确定后,还需确定编组列车的容量。盾构机一个掘进循环的渣土是由一列车运出?还是由两列车运出?或者由多列车运出?在轨线制选择中已涉及这一问题。就成本来说,一个掘进循环的渣土由一列车运出还是由两列车运出差别不大,各车辆的数量是相同的。只有机车的数量不同,但一个大机车的价格和两个小机车的价格差不多。供决策的因素是区间的长短和出渣场地条件。
·列车运行持续速度选择
隧道坡度和机车持续速度对机车的粘重和功率影响很大,而机车的粘重和功率又直接决定机车的价格。隧道坡度在工程参数确定后是无法改变的,但机车持续速度是可以选择的。从满足施工进度方面说,机车持续速度越快越好。从降低机车价格方面说,机车持续速度越低越好。但实际上决定机车持续速度的因素是轨道铺设标准,由于地铁隧道施工运输轨线都是临时性质的,轨道铺设标准较低。即使机车具备较高的持续速度能力,也难以发挥。根据
经验,地铁隧道施工运输轨线允许的行驶速度一般在15~20km/h以下。故中隧集团目前在地铁隧道施工的机车持续速度一般为8km/h,最高速度为16km/h。根据这一速度再来计算列车的容量等级和所需的列车数。
·运输系统的技术等级选择
后配套运输系统的技术等级由系统诸多部分采用何种工业技术来评定。系统当中当然会包含传统的或现代的工业技术。以机车为例:如选用内燃机车,则有进口内燃机车和国产内燃机车之分。如选用蓄电池机车,则有直交变频机车和直流机车之分。建议采用具有较高技术等级的设备以提高运输系统的可靠性。
·渣土的松方系数和容重
地质情况不同将导致松方系数差别较大,例如:中隧集团在广州越三区间隧道实测的松方系数达 1.8,在南京地铁南北线一期工程玄武门-南京站区间隧道实测的松方系数只有1.1弱,但后配套运输系统要适应多个盾构区间掘进,故一般按照1.5松方系数计算,如与实际不符则靠增减渣车数量来解决。
在刀盘切削的条件下,盾构掘进松方因含有大量的水,其容重较山岭隧道开挖松方的容重略大。而且不管松方系数如何,实际容重多为1.8—2.0吨/立方左右,因为当切削的岩土粒度较大时,往土仓加的泥水填满了岩土的空隙,当切削的岩土粒度较小时,松方比较密实,与实方的重量差不多。
2.2运输能力计算和设备配置
设以某一盾构区间为例进行计算、配置,设其工程参数为:
盾构机切削直径:Φ6300 mm 盾构区间长度:2000M 施工平均进度指标:360米/月管片宽度:1.2M 出渣井提升高度:20M 隧道坡度:30‰
2.2.1每循环渣量估算
每循环松方渣量:G=π×R2×B×μ=3.14×3.152×1.2×1.5=56立方米
其中:R---开挖半径 B---循环长度μ--松方系数
2.2.2每循环渣重估算
每循环渣重:56×2.0=112t 为了使机车牵引力有足够的能力储备,容重系数按2.0计算2.2.3门吊每车次卸渣循环时间估算
设:小车平均行走行程10M,大车平均行走行程10M,提升及下降平均速度8M/min,小车行走平均速度12M/min,大车平均行走速度20M/min。
每循环工序时间:
碴车定位:0.25分钟挂杆挡接:0.4分钟提升: 20/8=2.5分钟
小车行驶:10/12=0.83分钟大车行驶:10/20=0.5分钟倒碴及回位:1.5分钟
大车回程:10/20=0.5分钟小车回程:10/20=0.83分钟下降:20/8=2.5分钟
挂杆脱离:0.4分钟循环时间:∑=10.2分钟≈11分钟(实测12分钟)
2.2.4门吊每工作日理论、实际极限卸碴车次
每工作日理论极限循环车次为: 24小时×60分钟/12分钟=120车次
实际每工作日极限循环车次为: 16小时×60分钟/12分钟=80车次
2.2.5按门吊能力计算,不同容量渣车每工作日理论、实际极限垂直运输能力:
由:环数 = 提升车次数×渣车容量(立方米)/每环松方渣量(立方米);得:
2.2.6 运输能力计算和设备配置(单口区间隧道):
·轨线制:已知盾构区间长度:2000M。设采用单线制轨线。
·渣车容量:根据2.2.5的计算,又已知施工平均进度指标为360米/月(300环),设每月掘进工作日为25天,则每天应完成12环。故选择容量为11.5立方米的渣车。
·列车容量:采用每掘进循环渣量由一列车运出方案,则每列车渣车数量为5辆。
注:选择14.5立方米容量渣车,则每列车渣车数量为4辆。
选择18.5立方米容量渣车,则每列车渣车数量为3辆。
选择大容量渣车意味着门吊的起重量加大而使其价格增高。故本例选择小容量渣车。·运输循环和列车数量:盾构机确定后,根据区间地质情况的不同,掘进速度有快有慢,一般为4-15 厘米/分,每循环掘进时间约为30分钟。管片安装时间为30分钟(熟练时)。循环总时间为60分钟。
设:列车平均行驶速度为8km/h、每循环渣量一列车运出。得:
因此,单口区间隧道列车数量应为两列,才能满足盾构掘进循环的连续和不间断。
另设:列车平均行驶速度为8km/h、每循环渣量两列车运出。(每列3辆渣车)得:
每循环渣量两列车运出,单口区间隧道列车数量也只能为两列,列车能力小于盾构掘进能力。
由上看出,由于在每循环中掘进停机等待30分钟,每循环渣量两列车运出时,运输系统的能力,比每循环渣量一列车运出的能力少1/3。
2.2.7 结论:在本例设计中,选用单线制轨线、渣车容量为11.5立方米、每列车配5辆渣车、每单口区间隧道配置2列列车,则能满足平均进度指标为360米/月(300环)要求。
2.2.8 实际所需牵引机车的粘重
运输车辆自重:按驶出的牵引总重计算
5辆11.5 M3渣车---5×8.5t=42.5t(驶出时为重车)
1辆6 M3沙浆车--- 5t(驶出时为空车)
2辆管片车--- 6t(驶出时为空车)得:53.5t,取55t。
列车牵引总重=112t(渣重)+55t(车辆自重)=167t
所以:由公式:机车粘着牵引力≧坡道阻力+列车综合运行阻力+加速惯性力G1μ≥(G1+ G2)( μ1+μ2+a/g)
其中:G1—机车粘重;G2—车辆及渣土重量;μ--许用粘着系数;μ 1 -坡道阻力系数;
μ2-列车运行阻力综合系数,包括滚动阻力系数、轴承摩擦阻力系数、同轴车轮直径差引起的滑动摩擦阻力系数、车轮轮缘在直道或弯道时与钢轨摩擦的阻力系数、车辆振动或摇晃引起的能耗及空气阻力、轴对安装平行度误差引起的差滑阻力系数、曲线离心力引起的侧滑阻力系数。等等a—列车平均加速度。
得:a、G1≥G2(μ1+μ2+a/g) /[μ-(μ1+μ2+a/g)]=33t 取35t
2.2.9 牵引机车持续牵引力:F=(G1+G2)(μ1+μ2)=85KN
2.2.10 牵引机车功率:N=FV/
3.6μ3=210kw 其中μ3---总效率
三、进度、配置、效益分析
1、进度:我们已经看出,盾构法施工进度,仅从循环的角度考虑:第一,取决于盾构机掘进和管片安装的时间。假设平均进度指标要求更高,那么必须降低盾构机循环时间和增加有效的作业时间(在上述计算中,有效的作业时间每天为16小时,每月为25天)。而后配套运输系统的能力通过合理设计总能与盾构机能力匹配,甚至可以比盾构机的能力大得多,反而不是制约的因素。第二,取决于管片的宽度。因为对于1.2M和1.5M的管片来说,盾构机循环时间改变不多。我们试算一下盾构法施工进度的极限能力:
(1)盾构机能力:每月环数=每月天数×每天小时数/每循环总时间=30×24/1=720环
1.2M管片宽度×720环=864米 1.5M管片宽度×720环=1080米
(2)运输系统能力:
水平运输:在上述计算中,表中3种容量的渣车都能满足。但如为1.5M管片,则每循环渣量增大,选择小容量渣车将会导致列车过长,井口场地也成问题。应选择大容量渣车。
垂直运输:由于每天总提升车数不变,如为1.5M管片,需要大容量渣车才能满足。
可以看到,盾构法施工的潜力很大,后配套配置也可以做到与之匹配。其余的因素取决于地质情况、技术和施工管理。当然,极限环数是不可能的,换刀、维修保养、浆液凝固都需要时间。地质条件也往往使盾构机不能全速掘进。中铁隧道集团在广州大汉区间保持过单口562米/月的进度记录。
2、配置:后配套运输系统必须按照盾构机的极限能力来配置。在上述计算中就是这样配置的。盾构机在每天中可以只工作有限个小时,或者是连续的或者是间断的。除非地质情况不允许,否则一旦开始作业即按最大能力掘进,不这样时会造成电能的浪费,或人力的浪费。或其他资源的浪费。
3、效益:在技术管理、施工管理、资源管理基本到位的情况下,施工效益来自于进度,后配套设备配置成本必须合理。否则会损失占大方面的进度效益。
四、后配套运输系统配套设备简介
中铁隧道集团公司自2000年首创大容量后配套运输系统并自行设计制造后配套运输设备以来,已为广州地铁2号线越三区间隧道(中隧股份)、南京地铁南北线一期工程玄武门—南京站区间隧道(中隧股份)、广州地铁3号线汉市区间隧道(十四局集团)、深圳地铁岗厦区间隧道(十六局集团)、北京地铁5号线17标段(北京长城B+B公司)、广州地铁4号线小新区间隧道(中隧股份)分别设计并提供过成套地铁后配套设备。
由于地铁后配套设备需要满足用户的使用条件和要求,往往为非标设备,因此,中铁隧道集团为用户提供地铁盾构法施工技术咨询服务,后配套设备配置及设备技术咨询服务。根据用户的使用要求设计、制造用户需要的地铁后配套设备。
中铁隧道集团公司目前有如下地铁后配套设备产品:
▲系列直交变频牵引机车
▲系列渣车
▲系列砂浆运输车(储存车)
▲管片运输车
1、产品技术参数
(1)系列直交变频牵引机车
直交变频牵引机车一般技术特点:
粘着系数与粘着牵引力:2002年6月,25t(实重29t)直交机车在南京地铁隧道施工现场工地,经长沙国家有色冶金机电产品质量监督检验中心实测,最大起动牵引力达12t。粘着系数达0.41。2004年8月,45t(实重42t)直交机车在广州大汉区间地铁隧道施工现场工地,经长沙国家有色冶金机电产品质量监督检验中心实测,最大起动牵引力达12t。粘着系数最高可达0.43。均高于直流机车0.25的粘着系数。因此,直交变频牵引机车比相同粘重的直流机车能产生更大的牵引力。
牵引特性:
1)主变频器无速度传感器,为准矢量控制,但其千分之一的控制精度已足以满足机车速度控制需要。
2)机车依靠变频器输出的可变频率进行调速,加速与减速过程基本上接近于无级变化,驱动力稳定无突变,车轮与钢轨始终处于滚动粘着状态,保证了牵引力的稳定输出。
3)变频器输出的频率不变时,电机能根据坡道或阻力情况在电动牵引状态或发电制动状态下自动转换,机车仅靠电机(直流机车需辅以制动装置)就能实现稳定的恒速控制(额定频率以下时),恒速误差不大于转差率的两倍。恒速控制的方便可靠保证了牵引作业的安全可靠。
4)电机在额定频率以下时为恒扭矩输出,特性硬控制感好,适应于机车低速重载加速工况。在额定频率以上时为恒功率输出,适应于机车高速轻载工况。
5)变频器能使电机在零速和低速时获得足够大的扭矩输出(150%以上),保证机车有足够的起动牵引力。
能耗:由于仅依靠变频器输出的可变频率进行调速,起动及调速过程不消耗额外的电能,又由于能在全过程的行驶中采用电回馈制动,并向蓄电池回馈电能。因此比直流机车节省能源,根据间接比较结果节省能源35%左右。
电制动:电回馈制动力随转差率(发电机状态下为负值)绝对值的增长逐步加大,其最大值不大于小时牵引力,相当于汽车的ABS装置,有效防止车轮抱死并能满足在额定载荷下的制动要求。在长下坡道上重载下坡其制动可靠性尤显突出。
免维修性:工程用牵引机车工作环境恶劣。直流机车的串激电机碳刷与换向器日常维保工作量大,换向器磨损到一定程度后不能修复,只能更换整个电枢。工作环境及维保较好时,串
激电机的大修间隔期可达2工作年。但大多情况下不会超过1年。环境恶劣维保较差时,2~3个月就须大修一次。司控器更换周期1~2年,触点的更换更为频繁。由于电制动不能全程使用或没有,闸瓦使用频繁磨损快,维修工作量大。而交流机车使用的异步电机无滑动摩擦部件,基本上与机车同寿命。变频器为无触点电路,使用寿命长,故障率低。电回馈制动作为控速的主要手段,空气制动系统的闸瓦仅在紧急制动及驻车时使用,磨损极少,维修量很少。交流机车整车基本上能做到免维修(不能免维护)。
操控性:机车的启动、加速、恒速控制、减速、停车及换向均由一个手轮控制。手轮输入各种操作指令信号,微电脑控制器将其进行模数转换和数字运算,自动控制整个机车的动作及保护。并实时自动采集主变频器工作频率和工作电流的输出值,运算结果在数码屏显示。加速速度的快慢、减速时的自动转入电回馈制动均由微电脑控制。司机只需转动手轮加档、保持、减档、停车即可,整个过程简单明了,可掌握性好,劳动强度低。司机只需稍加培训即可操作。
我公司生产的系列直交变频牵引机车的技术特点:
最大牵引力:设计的小时牵引力不大于机车粘着牵引力,以保证匀速时不因车轮滑动而失掉牵引力。而设计的最大驱动牵引力则超过机车粘着牵引力。传动、行走系统刚强度也与最大驱动牵引力所需要的刚强度相适应。在传统的规范中,机车最大驱动牵引力不能超过机车粘着牵引力,是因为直流电机在每档内的加速速度不能人为控制所至。而现在变频器能使加速速度得到控制,加速度不大于列车的惯量因加速过快而增大,使总阻力不大于粘着力,因而机车能顺利启动。这种设计能使机车在极端情况下,例如电气系统保护失效,或严重超载时使车轮打滑而强制性地保护动力及传动系统。由于有较大的过载储备,传动、行走系统可做到与车体同寿命而保证免维修性。同时又充分的利用了机车的粘重。
动力系统:选用日本进口变频器,加我公司研制的电脑控制方案,其特点是独特的三电平控制方案,大大改良了输出电压波形,有效抑制谐波,允许在矿用机车牵引中采用普通电机,增加了通用性。目前我公司生产的机车已在工地经历了7年的考验。该变频器采用日本三菱公司生产的大功率IGBT元件,并采用发热元件冷却隔离系统,潮气及灰尘不能进入变频器,能长久保持可靠使用。
空气制动系统:a、在机车上采用重型汽车双向双回路制动系统,设置有脚制动阀,如使用空气制动时,制动力的大小可随脚踏板的行程调节,制动力柔和,制动操作反应快、省力,不易抱死车轮。有效避免打滑。B、驻车制动取消机械式手制动装置,代之以双向双作用弹簧汽缸,制动时汽缸放气,弹簧及基础制动装置压紧闸瓦。比机械式手制动装置更方便更可
靠地保持制动力。行驶时汽缸充气松闸。C、采用通用交流电机空气压缩机,变频器分路提供220V或380V交流电源,不使用直流电机,以达到实现整车保持免维修性目的。
制造材料:采用专业减速机厂生产的硬齿面齿轮减速器、汽车传动轴、汽车制动系统元件、马鞍山钢铁厂生产的合金模锻轮箍。部件的质量高而稳定。
机车产品照片
12t机车
18t机车
45t机车
25t机车系列直交变频牵引机车参数
(2)系列渣车
技术特点
A、碴车车箱上设有供提升机挂杆挂接提升的承重旋转轴,旋转轴除承受车箱及碴土重量外,在地面的卸碴过程中还作为旋转倒碴机构的结构之一。
B、碴车车箱上设有供翻转倒碴的定位轴,一次旋转座轴及二次旋转座轴,包括上述的挂轴,与提升机和翻车座一起构成自动倒碴系统,使12M3和18M3的碴土在一分钟内完成卸碴循环。
C、碴车车箱底部设有供车箱座落在底盘上的定位机构,为楔形结构,使车箱下落与底盘结合时方便快捷,自动与底盘定位。
D、碴车底盘设有供车箱座落时的凹型定位结构,同时也作为行驶时的车箱与底盘的锁固,采用这种结构后,车箱与底盘(底盘不随车箱提升到地面)的分离与结合只需使用提升机操
作即可完成,不需要再进行别的定位或联接操作。
E、碴车底盘采用了自行设计的含有排气制动和给气制动双回路制动缸的基础制动结构的转向架。碴车在行驶过程中平稳性好,缓冲性好,转弯半径小,在30‰的坡度上重载状态下能可靠的制动。以往的小碴车本身无制制动装置,一旦脱钩,在有坡度的轨线上非常危险。
F、碴车总体设计最大限度的合理安排空间,使碴车在有限的空间体积下具有尽可能大的装载容量,装载容量达整车体积的80%。
渣车产品照片
系列渣车技术参数
技术特点
(1).防沉淀专用的搅拌机构。(2).料箱体与行走悬挂装置合并为一体的紧凑结构形式。(3).适合于对含有固体颗粒的砂浆类流体物质进行密封的密封结构。(4).专用行走机构。(5).低噪音的搅拌驱动机构。
沙浆车产品照片
系列砂浆运输车(储存车)技术参数
(4)管片运输车设计
技术特点
(1)总体结构形式:车体专为放置园弧形混凝土管片设计,车身低矮,两端略高,中间低,适合于管片形状,并留有管片吊绳套出空间。
(2)管片橡胶垫装置:由于管片易碎,故不能直接与钢铁本身相接触,管片运输车设置有专门的橡胶垫装置,橡胶垫位置适于管片受力,避免运输过程中管片的损坏。
(3)带有缓冲的行走装置:行走轮对的缓冲弹簧设置在车体内,使车身结构紧凑,外形美观。
(4)驻车制动装置。
其他的问题是:如果施工单位初次进入盾构机施工领域,那么盾构机选型可与运输系统配置方案相结合以得到最佳配置,如果盾构机是既有的,那么后配套运输系统既要完全适应已有
的盾构机,又要满足能力匹配、进度、配置成本、不同标段的管片车产品照片
▲管片运输车
地铁盾构法隧道施工技 术方案 标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]
地铁盾构法隧道施工技术方案
地铁盾构法隧道施工技术方案 1.施工流程图 1.1盾构法隧道施工流程图 图1盾构隧道施工流程图 1.2盾构始发流程图 图2 始发流程 图 2.盾构机下井 盾构机从盾构工作井吊入,每台盾构机本身自重约200t ,分解为 5 块,最大块重约60t 。综合考虑吊机的起吊 能力和工作半径,安排1 台200t 和一台40t 汽车吊机进行吊入任务。盾构机下井拼装顺序见图3。 图3盾构机下井拼装示意图 在吊入盾构机之前,依次完成以下几项工作: 1.将测量控制点从地面引到井下底板上; 2.铺设后续台车轨道; 3.依次吊入后续台车并安放在轨道上; 4.安装始发推进反力架,盾构管片反力架示意图见图4; 5.安装盾构机始发托架,盾构始发托架示意图见图5。 图4盾构管片反力架示意图 掘进
图5 盾构始发托架示意图 3.盾构机安装调试 3.1盾构机的安装主要工作 1.盾构机各组成块的连接; 2.盾构机与后续设备及后续台车之间各种线路、管线和机械结构的连接。 3.盾构机内管片安装器、螺旋输送器、保园器的安装; 4.台车顶部皮带机及风道管的连接; 5.刀盘上各种刀具的安装。 3.2盾构机的检测调试主要内容 1.刀盘转动情况:转速、正反转; 2.刀盘上刀具:安装牢固性、超挖刀伸缩; 3.铰接千斤顶的工作情况:左、右伸缩; 4.推进千斤顶的工作情况:伸长和收缩; 5.管片安装器:转动、平移、伸缩; 6.保园器:平移、伸缩; 7.油泵及油压管路; 8.润滑系统; 9.冷却系统; 10.过滤装置; 11.配电系统; 12.操作控制盘上各项开关装置、各种显示仪表及各种故障显示灯的工作情况。 盾构机在完成了上述各项目的检测和调试后(具体应遵照盾构机制造厂家提供的操作手册进行),即可判定该盾构机已具备工作能力。 4.盾构进洞 1.盾构进洞前50 环进行贯通测量,以确定盾构机的实际位置和姿态。此后的掘进不允许有大的偏差发生,逐渐按偏差方位调整盾构机姿态和位置,满足盾构进洞尺寸要求。这一调整应在盾构刀盘进入洞前加固土前完成,以避免盾构进洞发生意外。
目录 第1章编制依据及原则................................... - 1 -1.1 编制依据............................................... - 1 -1.2编制原则............................................... - 2 -第2章工程概况......................................... - 3 -2.1 盾构机接收情况说明..................................... - 3 -2.2 盾构区间工程概况....................................... - 3 -2.3 海上世界站工程概况..................................... - 3 -第3章施工准备......................................... - 4 -3.1盾构机到达前的掘进..................................... - 4 -3.2洞门凿除............................................... - 4 -3.3洞口密封............................................... - 5 -3.3 接收基座定位........................................... - 5 -第4章施工部署......................................... - 7 -4.1 主要机具配置........................................... - 7 -4.2 施工平面布置........................................... - 7 -4.3 施工计划............................................... - 7 -4.4 材料准备............................................... - 9 -第5章盾构机接收出洞解体.............................. - 10 -5.1盾构主机出洞.......................................... - 10 -5.2盾构台车出洞解体...................................... - 11 -第6章组织保证措施和安全保证措施...................... - 12 -6.1 组织保证措施.......................................... - 12 -6.2 安全保证措施.......................................... - 12 -
目录 一、编制依据 (1) 二、工程概况 (1) 三、水文及地质 (1) 四、施工总体部署与进度安排 (2) 五、盾构的到达施工 (3) 盾构到达施工工艺流程 (3) 到达施工前的准备工作 (3) 到达时盾构的推进 (8) 六、盾构的调头施工 (11) 调头前准备 (11) 盾构调头作业流程 (11) 盾构机调头 (13) 七、施工技术保证措施 (19) 八、安全保证措施 (19) 九、应急预案 (20)
工~文区间盾构机到达、调头施工方案 一、编制依据 1、《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299-1999)(2003年版)。 2、《盾构法隧道施工与验收规范》(GB50446-2008)。 3、《沈阳地铁盾构施工技术要求(暂行)》沈地铁司发[2008]2号。 4、《沈阳地铁工程重大危险源管理办法》沈地铁司发[2009]62号。 5、《关于进一步加强盾构施工安全管理工作的通知》沈地铁司发[2009]63号。 6、沈阳地铁盾构施工相关设计文件。 二、工程概况 工~文区间线路是自工业展览馆站出发,沿青年大街由北向南至文体路站为止,区间隧道为单洞单线圆形断面,右线起点设计里程为K12+,左线起点设计里程为K12+,终点设计里程为K13+,区间右线长度为,左线长度为。本区间设两个联络通道,设置里程分别为K12+和K13+230。本区间盾构从文体路站右线始发,到达工业展览馆站调头后再从工业展览馆站左线始发,最终从达文体路站左线吊出。 三、水文及地质 本区间地下水类型为第四系松散岩类孔隙潜水主要含水层厚度~,主要赋存在中粗砂、砾砂及圆砾层中,由于左右线到达井均采用降水井人工降水,稳定水位埋深将达到管片结构1m以下。 区间右线到达工业展览馆站时管片埋深米,从地质剖面图上来看,到达掘进段穿越地层主要为砾砂与中粗砂层,地层自上而下分别是: 0~为杂填土,~21m 为砾砂,21~为中粗砂。 区间左线到达文体路站时管片埋深米,从地质剖面图上来看,到达掘进段穿越地层主要为砾砂层,地层自上而下分别是: 0~为杂填土,~为中粗砂,~为砾砂,~为圆砾,~为砾砂。
①地下施工,必须面对复杂的地质条件和敏感的地面环境。 ②所用设备集成度高,技术含量高。 ③涉及的专业领域较多,对复合型人才有较多需求。 2、盾构法施工的优点 (1)盾构法隧道施工不受地面自然条件的影响。 在盾构支护下进行地下工程暗挖施工,不受地面交通、河道、航运、潮汐、季节、气候等条件的影响,能较经济合理地保证隧道安全施工。 (2)盾构法施工隧道机械化、自动化程度高。 盾构的推进、出土、衬砌拼装等可实行自动化、智能化和施工远程控制信息化,掘进速度较快,施工劳动强度较低。 (3)地面人文自然景观受到良好的保护,周围环境不受盾构施工干扰。 在松软地层中,开挖埋置深度较大的长距离、大直径隧道,具有经济、技术、安全、军事等方面的优越性。
①需要隧道衬砌管片预制、运输、衬砌、衬砌结构防水及堵漏、施工测量、场地布置、机械安装等施工技术的配合,系统工程协调复杂; ②施工过程变化断面尺寸困难;只能前进,不能后退,当隧道曲线半径过小或隧道埋深较浅时,施工难度大,在饱和含水的松软地层中施工,地表沉陷风险较大; ③盾构机制造周期长,造价较昂贵,盾构的拼装、转移等较复杂,建造短于750m的隧道经济性差。 4、盾构施工工艺流程 4.1大流程:盾构总体施工流程 大流程:盾构总体施工流程 始发井交付使用→盾构托架就位→盾构机下井、安装、调试→初始掘进(L=约100m)→负环拆除及其它调整→正常掘进→盾构机到达中间站→盾构机通过中间站→盾构机再次安装、调试→盾构机再次初始掘进→正常掘进→盾构机到达终点站→盾构机解体外运→隧道清理准备验收。 4.2小流程:盾构掘进流程 准备工作→转动刀盘→启动次级运输系统(皮带机)→启动推进千斤顶→启动首级运输系统(螺旋机)→停止掘进→安装管片→回填注浆→准备下一环掘进。 开挖→出土→拼装→注浆。
16土压平衡盾构施工工艺 16.1总则 16.1.1适用范围 本标准适用于采用土压平衡式盾构机修建隧道结构的施工。 16.1.2编制参考标准及规范 16.1.2.1地下铁道工程施工及验收规范(GB 50299-1999)。 16.1.2.2地下铁道设计规范(GB 50157-2013)。 16.1.2.3铁路隧道设计规范(TB10003-2016)。 16.1.2.4盾构掘进隧道工程施工验收规范。 16.1.2.5公路隧道施工技术规范(JTJ042-94)。 16.1.2.6公路工程质量检验评定标准(JTGF80/1-2004)。 16.2术语 16.2.1土压平衡式盾构 土压平衡盾构也称泥土加压式盾构,它的基本构成见图16.2.1。在盾构切削刀盘和支承环之间有一密封舱,称为“土压平衡舱”,在平衡舱后隔板的中间装有一台长筒形螺旋输送器,进土口设在密封舱内的中心或下部。用刀盘切削下来的土充填整个
16.2.2 端头加固 为确保盾构始发和到达时施工安全,确保地层稳定,防止端头地层发生坍塌或涌漏水等意外情况,根据各始发和到达端头工程地质、水文地质、地面建筑物及管线状况和端头结构等综合分析,确定对洞门端头地层加固形式。 16.2.3 盾构后座 盾构刚开始掘进时,其推力要靠工作井井壁来承担。因此,在盾构与井壁之间需要设传力设施,此设施称为后座。 16.2.4 添加材 采用土压平衡盾构掘进时,为改善土体的流动性防止其粘附在盾构机上而注入的一些外加剂。添加材的功能是:辅助掘削面的稳定(提高泥土的塑流性和止水性);减少掘削刀具的磨耗;防止土仓内的泥土压密粘附;减少输送机的扭矩和泵的负荷。 16.3 施工准备 16.3.1 技术准备 16.3.1.1 根据隧道外径、埋深、地质、地下管线、构筑物、地面环境、开挖面稳定及地表隆陷值等的控制要求,经过经济、技术比较后选用盾构设备。盾构选型流程如图16.3.1.1所示。 16.3.1.2 认真熟悉工程设计文件、图纸,对工程地质、水文地质、地下管线、暗
第三章盾构到达施工 1、盾构到达工艺流程 盾构到达工艺流程(见图 图盾构到达工艺流程图 2、到达端头井地层加固 根据设计要求,盾构到达端头加固采用两排三重管旋喷桩Φ800@600+袖阀管注浆加固。先注外围,后注中部,以达到一序外围成墙、二序内部压密的目的。采用跳孔注浆的原则,以达到释放压力,防止地面隆起。加固范围:水平盾构区间左右各3m;竖向盾构隧道上部6m处,下部深入中风化岩层1m。加固后的土体应有良好的均匀性和自立性,无侧限单轴抗压强度≥,地层渗透系数不大于10-5cm/sec。 3、盾构接收托架安装 托架安装前,通过车站临时预留口将地面控制点坐标引入车站底板,根据设计中心线计算出线路中心线坐标,进行中心线放样,托架高程放样时,高程一般比设计高程低2cm左右,测量点位放样精度控制在3mm以内。 接收托架主要采用型钢(工字钢、H型钢、钢板)焊接组成。 将预制好的盾构托架(见盾构机接收架构造图-1a、)吊入工作井内,按照测量放样的基线进行接收托架定位,托架定位采用吊车进行初步定位,再通过千斤顶和手拉倒链进行精确定位,定位精度在±5mm之内。(见盾构机接收托架定位
图考虑接收架在盾构到达时要承受纵向、横向的推力以及抵抗盾构旋转的扭矩,所以在盾构到达之前,对接收架两侧用H型钢进行加固(见盾构机接收架加固图)。 图-1a 盾构机接收架构造平面图 mm。 图盾构机接收架构造立体图
图 盾构机接收架安装定位 图 到达托架的加固 4、洞门混凝土的凿除 洞门混凝土凿除分两次进行,第一次洞门凿除在盾构掘进到到达端前进行,切除外排钢筋,并凿除外排钢筋和内排钢筋间混凝土;第二次洞门凿除在盾构机掘进到到达端后,切除内排钢筋。 1)脚手架的搭设 盾构到达前需凿除洞圈范围内的围护结构。施工前,在洞圈内搭设钢管脚手架(钢材规格:Q235,外径42.7mm ,壁厚2.3mm ),搭设高度6~7m,洞门凿除时间为7天左右。(详见洞口内脚手架布置图)。 @1000 7700 @1000观测孔 脚手架 1200 300 1500盾构 脚手架 图 洞口内脚手架布置图 凿除洞门混凝土之前,对洞门加固土体进行钻芯取样,检测土体的加固强度是否达到设计要求(加固体抗压强度不小于1Mpa ,渗透系数1×10-5cm/min ),
公路隧道施工盾构法、沉管法介绍 第1题 沉管隧道施工工序中,沉管与连接之后的工序是()。 A.预制管段 B.修建临时干坞 C.基础处理 D.回填覆盖 答案:C 您的答案:C 题目分数:3 此题得分:3.0 批注: 第2题 ?关于盾构法,下列()的说法是错误的。 A.盾构法是暗挖隧道的一种施工方法 B.盾构法穿越地面建筑群的区域时,周围可不受施工影响 C.盾构机推进系统包括推进千斤顶和液压系统 D.盾构壳体由切口环和支承环两部分组成 答案:D 您的答案:D 题目分数:3 此题得分:3.0 批注: 第3题 盾构机的外壳沿纵向从前到后可分为前盾、中盾、后盾三段。通常所指的支承环是() A.前盾 B.中盾 C.后盾 D.盾尾 答案:B 您的答案:B 题目分数:3 此题得分:3.0 批注: 第4题 泥水平衡盾构开挖的渣土以()形式输送到地面。 A.岩石
B.泥浆 C.土体 D.砂浆 答案:B 您的答案:B 题目分数:3 此题得分:3.0 批注: 第5题 以下不属于盾构始发端头加固方法的是()。 A.旋喷桩法 B.注浆法 C.内嵌钢环 D.冻结法 答案:C 您的答案:C 题目分数:3 此题得分:3.0 批注: 第6题 ()盾构机配备有泥水分离处理系统。 A.土压平衡 B.硬岩TBM C.双护盾TBM D.泥水平衡 答案:D 您的答案:D 题目分数:4 此题得分:4.0 批注: 第7题 以下()设备不属于盾构机后配套设备。 A.注浆系统 B.管片运输设备 C.出土设备 D.刀盘 答案:D 您的答案:D
题目分数:4 此题得分:4.0 批注: 第8题 以下()工序不属于盾构始发阶段。 A.安装反力架 B.凿除洞门 C.拼装负环管片 D.到达端口加固 答案:D 您的答案:D 题目分数:4 此题得分:4.0 批注: 第9题 沉管隧道按照管段的制作方式分为()和干坞型。 A.圆形 B.矩形 C.钢筋混凝土 D.船台型 答案:D 您的答案:D 题目分数:4 此题得分:4.0 批注: 第10题 以下()不属于沉管隧道优势。 A.可浅埋,与两岸道路衔接容易 B.结构为现浇混凝土,造价低 C.防水性能好 D.对地质水文条件适应能力强 答案:B 您的答案:B 题目分数:4 此题得分:4.0 批注: 第11题
盾构法施工技术 1盾构法 1.1 盾构法简介 盾构法施工是以盾构这种施工机械在地面以下暗挖隧道的一种施工方法。盾构(Shield)是一个既可以支承地层中推进的活动钢筒结构。钢筒的前端设置有支撑和开挖土体的装置,钢筒的中段安装有顶进所需千斤顶;钢筒尾部可以拼装预制工或现浇隧道衬砌环。盾构每推进一环距离,应在盾尾支护下拼装(或现浇)一环衬砌,并向衬砌环外围的空隙中压注水泥砂浆,以防止隧道及地面下沉。盾构推进的反力由衬砌环承担。盾构施工前应先修建一竖井,在竖井处安装盾构,盾构开挖出的土体由竖井通道送出地面。盾构法施工工艺见图1所示。 图1 盾构法施工示意 1.2盾构法施工的优点及适用范围 盾构施工法所具有的优点: 一、可地盾构支护下安全地开挖、衬砌。 二、掘进速度快。盾构的推进、出土、拼装衬砌等全过程可实现机械化、自动化作业,施工 劳动强度低。 三、施工时不影响地面交通与设施,穿越河道时不影响航运。 四、施工中不受季节,风雨等气候条件影响。 五、施工中没有噪声和振动,对周围环境没有干扰。 六、在松软含水在层中修建埋深较大的长隧道往往具有技术和经济方面的优越性。 盾构施工法最适于在松软含水地层中修建隧道,在江河中修建水底隧道,在城市中修建在下铁道及各种市政设施。盾构施工法一般适宜于长隧道施工,有些资料显示,对于短于750m的隧道被认为是不经济的。因为盾构是一种昂贵,针对性很强的专用施工机械,对每一条用盾构法施工的隧道,都需根据地质水文条件、结构断面尺寸专门设计制造,一般不能得意简单的倒用到其它隧道工程中重复使用。此外,对隧道曲线半径过小或隧道顶覆土太浅时,施工困难较大。对水底隧道,覆土太浅时施工不够安全。当盾构施工法有采用全气压方
目录 第1章编制依据及原则编制依据
编制原则 1、严格执行国家及深圳市市政府所制定的法律、法规和各项管理条例,并做到模范守法、文明施工。 2、要针对城市中心区施工的特点,科学安排、合理组织、精心施工,以减少对周围环境及居民正常生活的影响。
3、以成熟的施工技术及先进的设备和施工工艺,确保施工安全和工程质量,按期为业主提供一个优质的工程产品。 4、以切实有效的技术措施和先进工艺,防止坍塌,控制地面隆陷,确保建(构)筑物及地下管线等不受损坏,维持正常使用功能。 5、在原技术标书施工组织设计的基础上,根据现场实际施工条件,优化施工安排,均衡生产,保证工期。 6、以企业诚信、服务为宗旨,以安全为保证,以质量为生命,以管理为手段,实现本工程安全、优质、快速的目标。
第2章工程概况 盾构机接收情况说明 根据施工总体安排,盾构机在海上世界站~水湾站区间掘进完成后,在海上世界站东北端头出洞。在出洞后,进行盾构机解体、吊运转场。 海上世界站~水湾站盾构区间工程概况 海上世界站~水湾站区间土建工程范围为区间隧道,区间起迄里程为YDK3+~YDK4+,其中左线长链13.988m,区间左线隧道长472.738m,区间右线隧道长458.75m,区间隧道总长931.488m。 本区间左右线为分修的两条单线隧道,位于蛇口太子路和南水路下方。从海上世界站出发,沿太子路向北偏东方向穿行,穿越工业三路,直至水湾站。区间处于线路曲线段,左、右线隧道平面曲线半径为400m。左、右线线间距为~14.9m。 海上世界站~水湾站区间隧道左线最大线路纵坡为19‰,最小纵坡为‰,隧道右线最大线路纵坡为‰,最小纵坡为‰,竖曲线半径最大为5000m,最小为3000m。隧道废水和少量渗水采用洞内排水沟排到两端车站,再综合汇集到车站的排水系统中,引排到地面排水系统。隧道拱顶埋深为6.4m~12.76m。 本区间隧道内径为5400mm。 海上世界站工程概况 海上世界站是深圳地铁2号线工程的中间站。海上世界站设置于太子路下,位于兴华路与太子路交叉路口以北,车站呈南北向布置,南接蛇口客运港站,北连水湾站(南水路站)。车站两端为盾构接收井,其中小里程端所接区间部分地段采用盾构法施工,靠近车站段区间采用矿山法开挖施工初支后,盾构通过,拼装管片作为二衬,盾构机在车站端头井吊出;大里程段为盾构法施工,从车站端头井吊出。根据本站的工程特点、地质条件、交通组织和环境保护要求,车站主体采用整体明挖法施工。 本盾构机从海上世界站大里程端的盾构吊出井出洞接收、解体。 第3章施工准备 盾构机到达前的掘进 1、根据盾构机的贯通姿态及掘进纠偏计划进行推进,纠偏要逐步完成,每一环纠偏量不能过大。 2、在盾构机距离端墙50米时, 选择合理的掘进参数,推力逐渐降低,缓慢均匀地切削洞口土体,以确保到达地下连续墙、结构墙体的稳定和防止地层坍塌。
盾构隧道穿越破碎带地段专项施工方案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
盾构穿越断层破碎带段专项施工方案 1、编制说明 为了保证盾构安全穿越江中断层破碎带,确保盾构在穿越破碎带施工中做到防漏、防冒、防沉和防抱死,特编制本方案。本方案的思路为:通过盾构开挖面泥水压力的控制及渣土量的管理,加强同步注浆以实现盾构安全、快速通过断层破碎带。 2、工程概况 秋水站~中山西路站区间线路从秋水站出发过赣江中大道后向南下穿赣江,至江南岸堤处以小曲率半径(R-360右线、R-350左线)转向东,下穿南昌市水电局办公楼后接至本区间终点中山西路站。区间最小平面曲线R=。本区间主要在赣江下穿行,隧道埋深~21.50米。 盾构在里程ZK11+840~ZK11+890处为F5断层破碎带,埋深约米。 3、工程地质情况 该地段局部岩层裂隙发育、岩体破碎,对隧道洞身稳定具不利影响;且此类破碎段同时也是区内基岩裂隙溶蚀水的相对富水区段,其透水性较好;由地勘报告可知,破碎段有贯通性裂隙与上部第四系孔隙水含水层连通,并透过孔隙水含水层与赣江水体相连,形成相互补排关系。 断层破碎带位置, 里程ZK11+840~ 图1 盾构隧道在江中浅覆土段相对位置图
4、盾构下穿F5断层破碎带技术措施 、准备工作 (1)泥水盾构施工前,配制一定比重、粘度、足够量的泥水供盾构循环使用,在掘进前,在泥浆槽里要制备施工所需的浆液。 (2)对盾构机各系统(特别是液压推进系统、各泵站的叶轮泵壳)进行检查,确保盾构机的工作状态,同时对泥水处理系统、空压机、行吊、电瓶车、装载机、叉车等关系到盾构机掘进的机械设备加强检查,以减少因设备故障造成的盾构机停机时间,确保盾构安全、连续、快速的通过破碎带。 主要技术措施及要求 在泥水盾构掘进过程中可能会出现开挖面失稳、注浆效果不佳、防水效果差等事故。为保证施工安全,拟采用以下施工技术措施: 1、在施工前对隧道范围内地质报告图进行复核,查明断层对施工的影响; 2、盾构在进、出破碎带前盾构应采取提高刀盘转速、减小刀盘推力的方式进行掘进;盾构在断层带推进时,按照“安全、连续、快速”的施工原则,通过正确操作盾构机,即严格泥浆制作工序,适当调高泥浆的密度、粘性和浓度,确保泥浆在强透水性地层中的造墙性和稳定性,采用“D”模式操作盾构机,防止开挖面出现坍塌等事故; 3、在进入破碎带前和穿过破碎带后,进行二次补助双液浆,形成止水环,确保地下水不会进入以完隧道与地层间的缝隙,防止隧道上浮。 4、同步注浆中选择水硬性浆材作为注浆材料,同时及时注入双液浆进行补强注浆。 (1)泥水处理系统的管理及控制要求 ①比重 泥水的比重是一个主要控制指标。掘进中进泥比重不应过高或过低,前者将影响泥水的输送能力,后者将破坏开挖面的稳定。因
第1题 沉管隧道施工工序中,沉管与连接之后的工序是()。 A.预制管段 B.修建临时干坞 C.基础处理 D.回填覆盖 答案:C 您的答案:C 题目分数:3 此题得分:3.0 批注: 第2题 ?关于盾构法,下列()的说法是错误的。 A.盾构法是暗挖隧道的一种施工方法 B.盾构法穿越地面建筑群的区域时,周围可不受施工影响 C.盾构机推进系统包括推进千斤顶和液压系统 D.盾构壳体由切口环和支承环两部分组成 答案:D 您的答案:D 题目分数:3 此题得分:3.0 批注: 第3题 盾构机的外壳沿纵向从前到后可分为前盾、中盾、后盾三段。通常所指的支承环是() A.前盾 B.中盾 C.后盾 D.盾尾 答案:B 您的答案:B 题目分数:3 此题得分:3.0 批注: 第4题 泥水平衡盾构开挖的渣土以()形式输送到地面。 A.岩石 B.泥浆
C.土体 D.砂浆 答案:B 您的答案:B 题目分数:3 此题得分:3.0 批注: 第5题 以下不属于盾构始发端头加固方法的是()。 A.旋喷桩法 B.注浆法 C.内嵌钢环 D.冻结法 答案:C 您的答案:C 题目分数:3 此题得分:3.0 批注: 第6题 ()盾构机配备有泥水分离处理系统。 A.土压平衡 B.硬岩TBM C.双护盾TBM D.泥水平衡 答案:D 您的答案:D 题目分数:4 此题得分:4.0 批注: 第7题 以下()设备不属于盾构机后配套设备。 A.注浆系统 B.管片运输设备 C.出土设备 D.刀盘 答案:D 您的答案:D 题目分数:4
此题得分:4.0 批注: 第8题 以下()工序不属于盾构始发阶段。 A.安装反力架 B.凿除洞门 C.拼装负环管片 D.到达端口加固 答案:D 您的答案:D 题目分数:4 此题得分:4.0 批注: 第9题 沉管隧道按照管段的制作方式分为()和干坞型。 A.圆形 B.矩形 C.钢筋混凝土 D.船台型 答案:D 您的答案:D 题目分数:4 此题得分:4.0 批注: 第10题 以下()不属于沉管隧道优势。 A.可浅埋,与两岸道路衔接容易 B.结构为现浇混凝土,造价低 C.防水性能好 D.对地质水文条件适应能力强 答案:B 您的答案:B 题目分数:4 此题得分:4.0 批注: 第11题 盾构壳体一般分为()部分。
盾构施工质量控制要点 一、盾构法隧道施工质量控制要点 (一)审查盾构施工总体方案,需重点注意的内容 1.施工场地总平面布置图; 2.盾构推进方案(始发、掘进、到站或掉头); 3.盾构推进计划; 4.管片的质量控制; 5.施工测量方案、沉降监测方案; 6.同步注浆和二次补浆的质量控制; 7.盾构设备性能参数及操作方法; 8.出土方案和弃土安排; 9.端头和联络通道地层加固方案; 10.建筑物、管线等调查及保护方案; 11.补充地质勘探方案; 12.洞门密封及处理方案; 13.盾构设备组装调试; (二)进场设备检查 应对进入施工现场的各种设备进行检查,包括注浆设备、起吊设备、管片运输设备、管片防雨设施、给排水系统、供电设备等。在盾构始发井前,这些设备应处于可正常工作的状态。 (三)控制测量复核 盾构施工前,应对所使用的水准点和控制点进行复核,确认
没问题后才可使用。 (四)临时管片安装和盾构设备推进前的检查 应对以下方面进行检查,确认没问题后,才可以开始安装临时管片和进行盾构设备推进。 1.盾构设备定位; 2.反力架安装; 3.洞口橡胶密封条和端墙凿除; 4.临时管片固定方式; 5.盾构设备操作方式; 6.同步注浆和二次补浆方式; 7.垂直运输和水平运输设备及其运输方法; (五)盾构设备掘进与管片拼装检查 1.在盾构设备推进前,承包商应提交详细的施工进度安排报 监理和业主批准; 2.监理应通过承包商提供的施工进度报表和现场检查来判 断盾构设备的掘进与管片拼装的情况,出现异常情况时 须及时分析原因,必要时采取相应措施; (六)进场管片检查 1.要求承包商在管片安装之前,必须有专人对以下内容进行 检查,并填写检查表(检查表应有承包商提交给监理备 案):(1)管片表面损坏情况;(2)管片生产日期;(3) 管片类型编号;(4)止水带封条的粘贴(位置和牢固性);
盾构法隧道施工安全控制措施 近年来盾构法隧道施工逐渐成为城市地下铁道施工的主流方法,其特有的施工安全管理问题也引起了广泛关注。文章结合深圳地铁二期工程2 号线2222 标侨香站—香蜜站—香梅北站两区间的施 工实践,对土压平衡式盾构法隧道施工的安全生产进行了研究,并提出了对城市地铁及地下工程施工的安全控制措施。 1前言 隧道盾构法施工主要是利用盾构防止围岩的土砂坍塌,进行开挖、推进,并在盾尾进行衬砌作业从而修建隧道的方法,它具有掘进速度快、质量优、对周围环境影响小等特点。但随着我国加入国际标准化组织和世界贸易组织以后,全球经济趋于一体化,安全管理工作也在我国得到了日益重视,迫切要求缩小安全生产管理水平与世界先进安全管理水平的差距。生产经营企业,尤其建筑施工企业的安全管理工作已成为和生产管理并列的一项企业管理的重要内容。我国从1956 年开始引进盾构施工技术,从20世纪80 年代开始得到了快速发展,目前,盾构法施工作为建筑施工企业的高端技术施工方法,在上海、广州、深圳等大城市的地下铁道施工中被广泛应用,其特有的安全施工管理问题引起了高度关注。文章结合盾构法施工实践,对盾构法隧道施工及其附属工程施工过程中安全控制措施进行了探讨。希望通过安全控制措施的实施引导施工现场的安全管理,从而更好地预防事故的发生。
2起重吊装作业 在盾构法施工过程中,起重吊装作业贯穿了盾构法隧道施工的全过程(图1)。在施工最初阶段,必须利用移动式起重机将盾构机及其附属设备吊下盾构井内进行组装,在盾构机转场或者施工完成盾构机进洞以后,也必须将其从井下吊至地面;在盾构法开挖阶段,也需利用固定式的龙门吊等起重机垂直吊装管片、轨枕、轨道等附属材料和吊取碴土;在一些大型设施如拌浆站的拆除和负环管片拆除都必须要有汽车吊、履带吊等移动式起重机的协助作业。在吊装作业进行之前,吊装司机必须检查:指示仪表是否齐全精准,各限位和警示设施是否有效,起重设备的燃油、润滑油、液压油及冷却水是否添加充足,吊索、吊具及其连接部位是否符合规定等事项。此外,还必须从以下几个方面加强起重吊装作业过程中的施工安全管理。 (1)参加起重吊装作业人员,包括司机、信号指挥、电焊工等均应属特种作业人员,必须是经专业培训、考核取得合格证,并经
一、工程概况 中和村站~元通站区间,设计里程为K2+983.05~K4+392.099,为单圆盾构区间,右线长度为1431.81m,左线长度为1453.491m,在K3+350和K3+908.500处分别有一个河道,盾构机在此两处将下穿河道近距离桩基施工。K3+350处河道长约m,宽约m,盾构与桥桩基距离约2m K3+908.5处河道长约m,宽约m,盾构与桥桩基距离约2m。二、工程地质水文情况 K3+350处隧道埋深13m,洞身经过地层为粉细砂层(②-3d2-3,中密,局部稍密);K3+908.5处隧道埋深15.8m,洞身经过地层为粉细砂层(②-3d2-3,中密,局部稍密),赋存与地下的水具有一定的承压性,但对砼不具腐蚀性,对砼结构中钢筋不具腐蚀性。地下水的补给来源主要为大气降水及生产、生活用水的入渗。 粉细砂层中分布有承压水,盾构推进时做好以下工作: 加强盾构掘进管理 1.加强同步注浆管理,控制注浆量。 2.充分压注盾尾油脂,防止泥水从盾尾进入。 3.加强盾构补压浆系统管理。由于土体已扰动,需要不断地调整各项参数,进行补压浆。 4.确保螺旋机的密封性能。 加强对施工范围的监测,及时反馈,调整施工参数。 三、桩基础情况 两处桥的桩基为钢筋砼结构,桩长约m,直径约m, 四、沉降控制措施 1.到达河道前的准备工作
1)准备支顶加固材料、注浆加固材料、抢险机具设备、车辆、警戒标识物等以备用。 2)在到达特殊段前选择一开挖面自稳性较好的地段对盾构机进行全面检修,减少在特殊地段停机检修的风险。 3)对破损较大的盾尾刷进行更换。 4)全面检测刀具,对磨损超标的刀具进行更换。 5)对堵塞的注浆管进行疏通处理。 6)对分别通往开挖面、土仓、螺旋输送器的主从泡沫管进行疏通,并在刀盘面中心附近增设1根泡沫管。 2.盾构机通过技术措施 1)做好各项准备工作,提前对盾尾密封进行检查。 2)调整同步注浆浆液的配合比,缩短凝结时间,同时增大注浆量和注浆压力。 3)在盾构机通过后及时进行二次双液注浆,通过调整水泥水玻璃的配比参数,控制双液注浆的凝结速度,达到加固土体和加固充填溶洞的目的。 4)加强掘进姿态控制,全面贯彻信息化施工。 5)同时备好抽排水设备等应急设备和物资,制订应急抢险预案。 3.盾构掘进过程的施工技术 掘进过程的施工技术:要求盾构在通过该特殊段时有序、平衡、平稳。
公路隧道施工盾构法、沉管法介绍 试题 第1题 沉管隧道施工工序中,沉管与连接之后的工序是()。 A.预制管段 B.修建临时干坞 C.基础处理 D.回填覆盖 答案:C 您的答案:C 题目分数:3 此题得分:3.0 批注: 第2题 ?关于盾构法,下列()的说法是错误的。 A.盾构法是暗挖隧道的一种施工方法 B.盾构法穿越地面建筑群的区域时,周围可不受施工影响 C.盾构机推进系统包括推进千斤顶和液压系统 D.盾构壳体由切口环和支承环两部分组成 答案:D 您的答案:D 题目分数:3 此题得分:3.0 批注: 第3题 盾构机的外壳沿纵向从前到后可分为前盾、中盾、后盾三段。通常所指的支承环是() A.前盾 B.中盾 C.后盾 D.盾尾 答案:B 您的答案:B 题目分数:3 此题得分:3.0 批注: 第4题
泥水平衡盾构开挖的渣土以()形式输送到地面。 A.岩石 B.泥浆 C.土体 D.砂浆 答案:B 您的答案:B 题目分数:3 此题得分:3.0 批注: 第5题 以下不属于盾构始发端头加固方法的是()。 A.旋喷桩法 B.注浆法 C.内嵌钢环 D.冻结法 答案:C 您的答案:C 题目分数:3 此题得分:3.0 批注: 第6题 ()盾构机配备有泥水分离处理系统。 A.土压平衡 B.硬岩TBM C.双护盾TBM D.泥水平衡 答案:D 您的答案:D 题目分数:4 此题得分:4.0 批注: 第7题 以下()设备不属于盾构机后配套设备。 A.注浆系统 B.管片运输设备 C.出土设备 D.刀盘
您的答案:D 题目分数:4 此题得分:4.0 批注: 第8题 以下()工序不属于盾构始发阶段。 A.安装反力架 B.凿除洞门 C.拼装负环管片 D.到达端口加固 答案:D 您的答案:D 题目分数:4 此题得分:4.0 批注: 第9题 沉管隧道按照管段的制作方式分为()和干坞型。 A.圆形 B.矩形 C.钢筋混凝土 D.船台型 答案:D 您的答案:D 题目分数:4 此题得分:4.0 批注: 第10题 以下()不属于沉管隧道优势。 A.可浅埋,与两岸道路衔接容易 B.结构为现浇混凝土,造价低 C.防水性能好 D.对地质水文条件适应能力强 答案:B 您的答案:B 题目分数:4 此题得分:4.0
盾构隧道施工方法 盾构法隧道是指通过盾构施工方式对隧道工程项目进行施工,隧道是埋置于地层内的工程建筑物,是人类利用地下空间的一种形式。隧道可分为交通隧道,水工隧道,市政隧道,矿山隧道。 盾构隧道施工法是指使用盾构机,一边控制开挖面及周围土体不发生坍塌失稳,一边进行隧道掘进、出渣,并在机内拼装管片形成衬砌、实施壁后注浆,从而不扰动周围土体而修筑隧道的方法。盾构机的所谓”盾”是指保持开挖面稳定性的刀盘和压力舱、支护周围土体的盾构钢壳,所谓”构”是指构成隧道衬砌的管片和壁后注浆体。 盾构法施工是一个非常复杂的工程过程,它对周围环境的影响与施工技术环节密切相关。早在1969年Peck就指出盾构法施工引起的地层损失以及对相邻结构的影响与施工的具体细节是分不开的。因此,理论分析时只有准确把握盾构施工的主要因素才能得出符合实际情况的结果。盾构施工阶段主要包括以下几个主要的技术环节: ①土体开挖与开挖面支护 土压平衡式盾构施工过程中,通过切削刀盘的切削前方土体。挖土量的多少由刀盘的转速、切削扭矩以及千斤顶推力决定,排土量的多少则是通过螺旋排土器的转速来调节。因为土压平衡式盾构机是借助土压舱内土体压力来平衡开挖面土水压力的,为使土压舱压力波动较小,施工中要经常调节螺旋排土器的转速和千斤顶的推进速度,来保持挖土量和排土量保持平衡。
②盾构推进与衬砌拼装 盾构依靠千斤顶推力作用向前推进。盾构推进过程中需要克服开挖面土体压力、摩擦阻力和内部机械设备阻力,盾构的总推力必须根据各种阻力的总和及其所需要的富裕量决定。推力过大会使正面土体因挤压而前移和隆起,而推力过小又影响推进速度。千斤顶推动盾构前进后,依次收缩千斤顶在盾构内部拼装衬砌。 ③盾尾脱空与壁后注浆 千斤顶推动盾构机向前推进时,使得本来位于盾构壳内部的拼装衬砌脱出盾壳的保护,在衬砌外围产生建筑空隙(其体积等于盾壳对应圆筒体积与盾尾操作空间体积之和),引起较大地层损失。如不采取补救措施会引起很大的地层位移和地面沉降。 壁后注浆是对盾尾形成的施工空隙进行填充注浆,以减小由于盾尾空隙而产生的地基应力释放和地层变形,是盾构施工的重要环节之一。壁后注浆是通过在盾构壳上设置注浆管,在空隙生成的同时进行注浆的同步注浆方式和通过管片上预留的注浆孔进行注浆的及时注浆方式两种,其中同步注浆更有利于地基沉降的控制。
公路隧道施工盾构法、沉管法介绍
您的答案:B 题目分数:3 此题得分:3.0 批注: 第5题 以下不属于盾构始发端头加固方法的是()。 A.旋喷桩法 B.注浆法 C.内嵌钢环 D.冻结法 答案:C 您的答案:C 题目分数:3 此题得分:3.0 批注: 第6题 ()盾构机配备有泥水分离处理系统。 A.土压平衡 B.硬岩TBM C.双护盾TBM D.泥水平衡 答案:D 您的答案:D 题目分数:4 此题得分:4.0 批注: 第7题 以下()设备不属于盾构机后配套设备。 A.注浆系统 B.管片运输设备 C.出土设备 D.刀盘 答案:D 您的答案:D 题目分数:4 此题得分:4.0 批注:
第8题 以下()工序不属于盾构始发阶段。 A.安装反力架 B.凿除洞门 C.拼装负环管片 D.到达端口加固 答案:D 您的答案:D 题目分数:4 此题得分:4.0 批注: 第9题 沉管隧道按照管段的制作方式分为()和干坞型。 A.圆形 B.矩形 C.钢筋混凝土 D.船台型 答案:D 您的答案:D 题目分数:4 此题得分:4.0 批注: 第10题 以下()不属于沉管隧道优势。 A.可浅埋,与两岸道路衔接容易 B.结构为现浇混凝土,造价低 C.防水性能好 D.对地质水文条件适应能力强 答案:B 您的答案:B 题目分数:4 此题得分:4.0 批注: 第11题 盾构壳体一般分为()部分。 A.切口环 B.支承环 C.盾尾环
E.土仓 答案:A,B,C 您的答案:A,B,C 题目分数:3 此题得分:3.0 批注: 第12题 沉管隧道施工过程中,管段沉放主要步骤包括()。 A.初步下沉 B.靠拢下沉 C.着地下沉 D.预制管段 E.内部安装和装修 答案:A,B,C 您的答案:A,B,C 题目分数:3 此题得分:3.0 批注: 第13题 沉管隧道在纵断面上一般由()部分组成。 A.敞开段 B.暗埋段 C.沉埋段 D.岸边竖井 E.OMEGA止水带 答案:A,B,C,D 您的答案:A,B,C,D 题目分数:4 此题得分:4.0 批注: 第14题 沉管隧道接头防水包括()。 A.混凝土自身防水 B.施工缝防水 C.附加防水层 D.GINA止水带 E.OMEGA止水带
公路隧道施工盾构法继续教育自测答案
您的答案:B 题目分数:3 此题得分:3.0 批注: 第5题 以下不属于盾构始发端头加固方法的是()。 A.旋喷桩法 B.注浆法 C.内嵌钢环 D.冻结法 答案:C 您的答案:C 题目分数:3 此题得分:3.0 批注: 第6题 ()盾构机配备有泥水分离处理系统。 A.土压平衡 B.硬岩TBM C.双护盾TBM D.泥水平衡 答案:D 您的答案:D 题目分数:4 此题得分:4.0 批注: 第7题 以下()设备不属于盾构机后配套设备。 A.注浆系统 B.管片运输设备 C.出土设备 D.刀盘 答案:D 您的答案:D 题目分数:4 此题得分:4.0 批注: 第8题 以下()工序不属于盾构始发阶段。 A.安装反力架
B.凿除洞门 C.拼装负环管片 D.到达端口加固 答案:D 您的答案:D 题目分数:4 此题得分:4.0 批注: 第9题 沉管隧道按照管段的制作方式分为()和干坞型。 A.圆形 B.矩形 C.钢筋混凝土 D.船台型 答案:D 您的答案:D 题目分数:4 此题得分:4.0 批注: 第10题 以下()不属于沉管隧道优势。 A.可浅埋,与两岸道路衔接容易 B.结构为现浇混凝土,造价低 C.防水性能好 D.对地质水文条件适应能力强 答案:B 您的答案:B 题目分数:4 此题得分:4.0 批注: 第11题 盾构壳体一般分为()部分。 A.切口环 B.支承环 C.盾尾环 D.刀盘 E.土仓 答案:A,B,C 您的答案:B,C,E 题目分数:3 此题得分:0.0
批注: 第12题 沉管隧道施工过程中,管段沉放主要步骤包括()。 A.初步下沉 B.靠拢下沉 C.着地下沉 D.预制管段 E.内部安装和装修 答案:A,B,C 您的答案:A,B,C 题目分数:3 此题得分:3.0 批注: 第13题 沉管隧道在纵断面上一般由()部分组成。 A.敞开段 B.暗埋段 C.沉埋段 D.岸边竖井 E.OMEGA止水带 答案:A,B,C,D 您的答案:A,B,D,E 题目分数:4 此题得分:0.0 批注: 第14题 沉管隧道接头防水包括()。 A.混凝土自身防水 B.施工缝防水 C.附加防水层 D.GINA止水带 E.OMEGA止水带 答案:D,E 您的答案:A,B,C 题目分数:4 此题得分:0.0 批注: 第15题 土压平衡盾构适应的条件有()。 A.渗透系数小于10-7m/s的地层
第一章地质描述 第一节概述 一、概述 二、线路段工程地质条件 (一)、地形、地貌 。 (二)、岩土体工程地质特征 (三)、水文地质特征 区间地质描述 区间地质描述详见表7-1-1、表7-1-2;土体主要物理力学性质指标表7-1-3、7-1-4。。 一、科技路站 第三节补充地质勘察
第二章工程特点 第一节工程主要技术难点及对策 第二节工程的主要特点 一、交叉多,干扰大 集中体现在结构交叉多、工序交叉多、接口界面交叉多、专业交叉多、前期与后期交叉多,施工相互干扰较大。执行关键工期计划所发生的各规定部分的工期偏差,会影响其它作业。结构的多交叉,存在空间效应与体系转换问题。 二、地处市区,环境特殊 主要体现在地面建筑物密集,施工对周围环境的影响必须严格控制,文明施工要求严格,环境保护标准高。 三、任务重,系统性强 全部工程要求在33个月内完成。其中,盾构机需要引进,鉴定、安装、调试,前期试掘进进度会放缓,中间加快,出洞又会放缓,还要调头、转场,工序复杂,任务重。采用盾构机施工,这是隧道工厂化施工的模式,其系统性特别强,环节与环节之间的衔接、匹配是否合理,直接影响施工效率,直接影响施工的安全、质量、速度。四、地质复杂,施工难度大 地铁隧道主要穿越Ⅱ4、Ⅲ1层。Ⅱ4层以上主要为砂性土,其渗透性强,富水性好,围岩稳定性极差。Ⅱ4、Ⅲ1层水平分层,盾构机易磕头;且局部地区覆盖层过浅。施工中容易造成地面隆起或沉降。 第三章施工准备 施工准备工作是否充分、到位,将直接影响施工总体安排,影响主体工程能否按时开工,影响到工程开工后能否顺利进行,施工前必须做好各项准备。我局中标后,迅速组成项目部开展各项工作。在最