盾构法施工工艺流程
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盾构法施工方案1. 引言盾构法施工是一种用于地下隧道开挖的高效、安全的方法。
本文档旨在介绍盾构法施工方案,包括施工流程、设备要求、施工安全措施等。
2. 施工流程盾构法施工可分为以下步骤:2.1. 盾构机的组装和调试在施工现场准备好后,需要将盾构机的各个部件进行组装。
组装完成后,对盾构机进行调试,确保其正常运行。
2.2. 隧道入口准备工作在盾构机正式启动前,需要对隧道入口进行一些准备工作。
这包括清理现场、搭建施工平台、设置施工标志等。
2.3. 盾构施工盾构机启动后,开始进行隧道的开挖。
在施工过程中,盾构机会不断前进,同时支护管片进行安装。
施工人员需要密切监控盾构机的状态,保证施工的顺利进行。
2.4. 支护系统安装在盾构机过去后,需要对隧道进行支护。
这包括安装预制的支护管片、注浆加固等工作,确保隧道的稳定和安全。
2.5. 后续工程隧道开挖完成后,需要进行一些后续工程,如排水系统的安装、道路修复等。
3. 设备要求进行盾构法施工需要准备以下设备:•盾构机:根据具体的施工需求选择盾构机的类型和规格。
•运输设备:提供运输盾构机和施工材料的设备,如运输车辆和起重机等。
•施工平台:提供施工人员操作盾构机和支护系统的工作平台。
4. 施工安全措施为确保盾构法施工的安全性,需要采取以下措施:•施工人员需穿戴符合规定的安全装备,包括头盔、工作服、安全鞋等。
•盾构机操作人员需经过专门培训,熟悉操作规程和安全注意事项。
•监测系统需及时监测盾构机的运行状态、地质情况等,并及时作出相应调整。
•在施工现场设置安全警示标志,以提醒人员注意安全。
5. 总结盾构法施工方案是一种高效、安全的地下隧道开挖方法。
本文档对其施工流程、设备要求和安全措施进行了详细介绍。
在实际施工中,请严格按照相关规程和标准进行操作,确保施工的顺利进行和人员的安全。
盾构施工工艺工法0前言盾构法(Shield Method)是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法,它是将盾构在地中推进,通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌,同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖,通过出土机械运出洞外,靠千斤顶在后部加压顶进,并拼装预制混凝土管片,形成隧道结构的一种机械化施工方法。
本施工工法中所描述的盾构分为两类:土压平稳盾构和泥水平稳盾构。
土压平稳式盾构是把土料(必要时添加泡沫、膨润土等对土壤进行改良)作为稳固开挖面的介质,刀盘后隔板与开挖面之间形成泥土室,刀盘旋转开挖使泥土料增加,再由螺旋输料器旋转将土料运出,泥土室内土压可由刀盘旋转开挖速度和螺旋输出料器出土量(旋转速度)进行调剂。
泥水式盾构是通过加压泥水或泥浆(通常为膨润土悬浮液)来稳固开挖面,其刀盘后面有一个密封隔板,与开挖面之间形成泥水室,里面充满了泥浆,开挖土料与泥浆混合由泥浆泵输送到洞外分离厂,经分离后泥浆重复使用。
(2)本工法内容包括①要紧内容本工法的要紧内容包括:盾构组装、调试作业,盾构始发作业,盾构正常掘进作业,盾构到达作业,盾构过站、调头作业,盾构拆卸、吊装、存放作业,刀盘刀具的检查与更换作业,施工运输作业,施工通风及洞内轨道、管线布置作业,盾构施工测量作业10部分。
每部分按工序细分,各项作业按照紧前工序达到标准、适用条件、作业内容、作业流程及操纵要点、作业组织、紧后工序等内容进行编制。
② 总体施工流程图盾构法隧道总体施工流程图见图1③ 盾构法隧道施工时期划分及工作要点盾构法施工可分为:施工预备时期、正常施工时期和收尾时期。
各时期工作要紧工作要点见表1。
1 盾构组装、调试作业图Ⅲ.1盾构法隧道总体施工流程图施工预备时期 正常施工时期 收尾时期(1)紧前工序达到标准施工预备时期完成,盾构施工临时设施建设完成,配套附属工程施工完成。
(2)作业内容盾构组装、调试作业内容包括:施工预备、后配套组装作业、主机组装作业、空载调试及验收作业。
(建筑施工工艺标准)盾构施工工艺工法(土压泥水)盾构施工工艺工法0前言盾构法(Shield Method)是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法,它是将盾构在地中推进,通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌,同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖,通过出土机械运出洞外,靠千斤顶在后部加压顶进,并拼装预制混凝土管片,形成隧道结构的一种机械化施工方法。
本施工工法中所描述的盾构分为两类:土压平衡盾构和泥水平衡盾构。
土压平衡式盾构是把土料(必要时添加泡沫、膨润土等对土壤进行改良)作为稳定开挖面的介质,刀盘后隔板与开挖面之间形成泥土室,刀盘旋转开挖使泥土料增加,再由螺旋输料器旋转将土料运出,泥土室内土压可由刀盘旋转开挖速度和螺旋输出料器出土量(旋转速度)进行调节。
泥水式盾构是通过加压泥水或泥浆(通常为膨润土悬浮液)来稳定开挖面,其刀盘后面有一个密封隔板,与开挖面之间形成泥水室,里面充满了泥浆,开挖土料与泥浆混合由泥浆泵输送到洞外分离厂,经分离后泥浆重复使用。
(2)本工法内容包括①主要内容本工法的主要内容包括:盾构组装、调试作业,盾构始发作业,盾构正常掘进作业,盾构到达作业,盾构过站、调头作业,盾构拆卸、吊装、存放作业,刀盘刀具的检查与更换作业,施工运输作业,施工通风及洞内轨道、管线布置作业,盾构施工测量作业10部分。
每部分按工序细分,各项作业按照紧前工序达到标准、适用条件、作业内容、作业流程及控制要点、作业组织、紧后工序- 2 -等内容进行编制。
② 总体施工流程图盾构法隧道总体施工流程图见图1③ 盾构法隧道施工阶段划分及工作要点图Ⅲ.1盾构法隧道总体施工流程图施工准备阶段正常施工阶段收尾阶段盾构法施工可分为:施工准备阶段、正常施工阶段和收尾阶段。
各阶段工作主要工作要点见表1。
1 盾构组装、调试作业(1)紧前工序达到标准施工准备阶段完成,盾构施工临时设施建设完成,配套附属工程施工完成。
(2)作业内容盾构组装、调试作业内容包括:施工准备、后配套组装作业、主机组装作业、空载调试及验收作业。
06盾构法施工流程一、盾构系统组装、调试工艺流程1、盾构组装、调试流程图2、施工工序及各项准备工作要点在始发盾构系统组装时,将盾构分段吊放置始发井底的始发台上组装调试,组装顺序为:拖车下井→后移→连结桥下井→后移→主机下井组装→与连结桥、拖车连结→连结其它部件。
(1)车站底板放置的始发台精确定位后及后配套拖车处的轨道铺设完成后,方可进行盾构的下井组装。
(2)各节拖车下井顺序为:拖车起吊→轮对安装→拖车下井→风管下井→拖车后移→连接桥。
(3)主机下井顺序为:螺旋输送机→前体→中体→刀盘→管片安装机→盾尾。
中体、前体、刀盘、盾尾。
编制吊装方案批复后实施。
(4)反力架与负环管片的下井、安装、定位。
(5)主机后移与前移的后配套连接,然后连接液压和电气管路。
(6)盾构机组装顺序如下图图1、组装始发台、托架图2、组装后配套拖车图3、装设备桥图4、组装前体与中体图5、组装刀盘图6、组装盾尾图7、设备连接、安装反力架` 图8、完成组装(7)盾构机调试①空载调试盾构机组装和连接完毕后,即可进行空载调试,空载调试的目的主要是检查设备是否能正常运转。
主要调试内容为:液压系统、润滑系统、冷却系统、配电系统、注浆系统,泥浆系统,以及各种仪表的校正。
电气部分运行调试:检查送电→检查电机→分系统参数设置与试运行→整机试运行→再次调试。
液压部分运行调试:推进和铰接系统→螺旋输送机→管片安装机→管片吊机和拖拉小车→泡沫、膨润土系统和刀盘加水→注浆系统→皮带机(泥浆系统)等。
②负载调试空载调试证明盾构机具有工作能力后即可进行负载调试。
负载调试的主要目的是检查各种管线及密封的负载能力;对空载调试不能完成的工作进一步完善,以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。
通常试掘进时间即为对设备负载调试时间。
3、监理工程师和建设单位对下列工序进行验收4、端头加固盾构始发及接收前应做好端头加固工作,端头加固采用地面垂直注浆方式或洞内水平加固注浆方式,改良端头土体,提高端头强度,堵塞颗粒的间隙和地层的水,确保盾构机始发和到达的安全。
盾构施工开工阶段整个流程盾构施工开工阶段的整个流程如下:1. 前期准备:确定施工区域范围和施工时间,进行勘测和设计工作,制定施工方案和施工图纸。
2. 设备准备:将盾构机运至施工现场,并对盾构机和其他施工设备进行检查和调试,确保设备正常运行。
3. 现场准备:清理施工现场,搭建起临时工地设施,包括办公室、仓库、生活区等。
4. 基坑开挖:根据设计图纸,在施工现场挖掘出盾构井以及作业和推进区域的基坑,并进行基坑支护工作。
5. 盾构机组装:将运来的盾构机进行组装与调试,包括安装刀盘、推进液压系统、控制室等,确保盾构机可以正常运行。
6. 盾构前期工程:进行盾构机的预探和预注工作,即在盾构井内用钻机进行岩层勘测和地质探测,并进行盾构前方的泥水压力调试。
7. 开始推进:盾构机开始推进,通过盾构机尾部的履带向前推进,同时刀盘开始旋转,将前方的土层或岩石切削和开挖。
8. 泥水处理:将盾构机在切削和开挖过程中产生的泥浆通过管道系统输送到泥水处理设备进行处理。
9. 盾构机运行监测:对盾构机的推进速度、刀盘转速、土压、推进液压系统等进行实时监测和调整,确保施工安全和效率。
10. 环片安装:在盾构推进过程中,将环片从工作井内输送到盾构机前端,通过推进机构将环片安装到车体中,形成盾构管道。
11. 推进完成:当盾构机将整个隧道推进完成后,停止推进工作,进行后续的环片结构加固、防水等工序。
12. 施工结束:进行隧道系统的检测、验收,并进行收尾工作,包括现场清理、设备回收、工地复原等。
总的来说,盾构施工开工阶段的流程包括前期准备、设备准备、现场准备、基坑开挖、盾构机组装、盾构前期工程、开始推进、泥水处理、盾构机运行监测、环片安装、推进完成和施工结束等步骤。
盾构法的施工步骤及应用盾构法是应用于地下工程中的一种特殊的施工方法,它的基本原理是利用盾构机来推进和掘进地下隧道。
盾构法的施工步骤主要包括前期准备、盾构机的组装和调试、施工过程、施工完成等。
下面我将详细介绍盾构法的施工步骤及应用。
盾构法施工步骤:1. 前期准备:确定施工地点及工程要求,进行土壤勘察和地质探测,评估地层情况并设计盾构机的参数。
同时制定施工方案,包括施工路线、预计施工时间及工期安排。
2. 盾构机的组装和调试:将盾构机运至施工现场,并进行机械组装和调试,确保各个系统的正常运行。
这包括控制系统、推进系统、排土系统等的安装和调试。
3. 施工过程:在实际施工前,先进行预控开挖,即通过其他方法在地下开凿一个较大的空间,为盾构机提供足够的施工空间。
然后,启动盾构机,推进盾构机向前掘进。
在掘进过程中,盾构机会同时进行掘进和支护,以确保隧道的稳定性。
同时,通过控制盾构机的推进速度、土壤的排出和同步注浆,以及监测地下的沉降情况等,来保证施工过程的安全和稳定。
4. 施工完成:当盾构机掘进至目标点时,施工即可结束。
在完成施工后,需要进行隧道的修补和补充支护工作。
同时,对盾构机进行检修和保养,以备下次使用。
盾构法的应用:1. 地铁、轨道交通项目:盾构法常被应用于地铁、轨道交通等地下隧道的施工。
由于盾构法具有控制沉降、减少地面开挖的优势,可以有效降低对地面交通和建筑物的影响。
2. 城市供水、给排水系统:在城市供水、给排水系统的建设中,盾构法可以用于隧道的施工。
通过盾构法施工的隧道可以连接不同地点的供水和排水设施,提高城市的供水和排水效率。
3. 河道、海底隧道:在河道和海底的隧道工程中,盾构法也被广泛应用。
由于河道和海底的地质条件较为复杂,盾构法可以更好地应对地下水压力和软弱地层等问题,确保施工的安全和稳定。
4. 管道工程:在城市的管道工程中,盾构法可以用于铺设各种管道,包括自来水管道、天然气管道等。
盾构法可以减少地面开挖,降低对居民生活的影响,提高施工效率。
盾构工艺流程图盾构是一种用于地下隧道建设的现代化施工技术,它采用机械化方式进行隧道的掘进和支护。
下面将详细介绍盾构的工艺流程。
盾构的工艺流程可以分为以下几个步骤:勘察设计、顶管制作、线路定位、盾构机组装、施工掘进、支护施工和拆盾出洞。
首先是勘察设计阶段。
在开始盾构施工之前,需要对隧道的区域进行勘察和设计,确定隧道的方位和形状。
在勘察设计阶段还需要对地质条件进行分析,确定盾构机的尺寸和参数。
接下来是顶管制作阶段。
顶管是盾构隧道的主要构件,它由多块顶管环组成。
顶管的制作通常在工厂内进行,首先将钢板切割成相应的尺寸和形状,然后进行弯曲、焊接和拼装工艺。
制作完成后,进行质量检验和防腐处理。
线路定位是为了确定隧道的准确位置和方向,确保盾构机按照设计要求进行掘进。
线路定位通常采用地面控制设备、激光测量仪器和电子导向系统等技术手段。
然后是盾构机的组装。
盾构机是将顶管推进隧道的关键设备,它通常包括推进装置、刀盘、主传动系统和控制系统等。
在组装盾构机时需要按照设计要求进行严格的安装和检测。
施工掘进是盾构的核心工艺。
施工掘进时,盾构机将刀盘推进土层,同时采用推压方式掘进,刀盘上的刀具将土层切削,推土机将土层从后面推送到盾构机内部。
盾构机根据地质条件和设定的掘进参数进行掘进,一边掘进一边安装顶管。
支护施工是为了保证隧道的稳定和安全,通常采用注浆、锚杆和钢拱等方式进行隧道的支护。
支护施工需要与盾构机的掘进同步进行,确保隧道的稳定性。
最后是拆盾出洞。
当盾构机完成掘进任务后,需要将盾构机从隧道中拆除。
拆盾出洞通常采用逆推方式,将盾构机拆成多个部分,然后用起重设备将其吊出隧道。
综上所述,盾构的工艺流程包括勘察设计、顶管制作、线路定位、盾构机组装、施工掘进、支护施工和拆盾出洞等步骤。
通过这些工艺流程,可以实现地下隧道的快速、安全、高效建设。
城市轨道交通盾构法施工工艺流程1概述盾构施工法是“使用盾构机在地下掘进,边防止开挖面土砂坍塌,边在机安全的进行开挖作业和衬砌作业,从而构筑成隧道的施工法”。
按照这个定义,盾构施工法是由稳定开挖面、盾构机挖掘和衬砌三大部分组成。
初期的盾构法是用手掘式或机械开挖式盾构机,结合使用压气施工法边保证开挖面稳定,边进行开挖,在地下水较丰富的地区,用注浆法进行止漏,而对软弱地层,则采用封闭式施工。
经过多年对盾构技术的研究开发和应用,已演变成现在非常盛行的泥水式和土压式两种盾构机。
这两种机型的最大优点是在开挖功能中考虑了稳定开挖面的措施,将盾构施工法中的三大要素的前两者联系融为一体,无需辅助施工措施,就能适应地质情况变化围较广的地质条件。
在隧道的一端建造竖井或基坑,将盾构安装就位盾构从竖井或基坑的墙壁开出发,在地层中沿着设计轴线,向另一竖井或基坑的壁推进。
盾构推进中所受到的地层阻力,通过盾构千斤顶传至盾构尾部已经拼装好的衬砌管片上,再传到竖井或基坑的后靠壁上。
盾构机是这种施工法中主要的施工机具。
地下铁道盾构法施工是在闹市区或水底的软弱地层中进行的,是修建地下铁道较好的施工法之一。
近年来盾构机械设备和盾构法施工工艺的不断发展,适应大围的工程地质和水文地质条件的能力大为提高。
各种断面形式和具有特殊功能的盾构机械(急转变盾构、扩大盾构法、地下对接盾构等)的相继出现,其应用在不断扩大,由于盾构法施工具有作业在地下进行,不影响地面交通,减少对附近居民的噪音和振动影响;施工费用不受埋深的影响,有较高的技术经济优越性;盾构推进、出土、拼装衬砌等主要工序循环进行,易于管理,施工人员较少;穿越江、河、海时,不影响航运;施工不受风雨等气候条件影响等有利特点,将对地下铁道的施工技术的发展起到有力的推进作用。
盾构法施工开挖面稳定技术的历史,是从压气施工法的“气”演变到泥水式的“水”和土压式的“土”。
“开挖面稳定”和“盾构开挖”的技术已达到较完善的地步。
盾构法施工工艺流程概述盾构法是一种用于施工地下隧道的现代化方法之一。
它可以在减小地面震动和噪声影响的同时,提高隧道施工的安全性、可靠性和效率。
本文将详细介绍盾构法施工的工艺流程,以帮助读者更好地了解盾构法的施工方法和特点。
工艺流程盾构法的工艺流程通常包括以下几个步骤:步骤一:洞口设置在进行盾构法隧道施工前,需要先进行洞口设置。
通常选用地面的平台或井口设置口,以方便将盾构机和材料等物品运入洞内。
在进行洞口设置时,需要注意选址、测量和设计以及环境保护等方面的问题。
步骤二:盾构机组装盾构机是盾构法施工中最重要的施工设备之一。
在进行盾构施工前,需要先对盾构机进行组装,包括主要设备和辅助设备的安装和调试,以确保其正常运行。
盾构机的各部件应按照要求进行连接和定位,各管路的安装和排列要合理。
步骤三:地面开挖地面开挖是盾构法隧道施工的第一步,也是最为基础的工作环节。
在地面开挖时,需要严格按照设计要求进行开挖,注意与周围环境的协调统一,避免对周围建筑物和地下设施产生不利影响。
同时也要注意排放采矿中的毒性气体和粉尘等有害物质,以免对施工场地和周围环境造成污染。
步骤四:成型壁件安装在地面开挖后,需要对隧道进行支护,避免隧道失稳和坍塌。
成型壁件是支护隧道的主要设备之一,它可以在盾构机前面成型,支撑隧道的开挖面。
在进行成型壁件安装时,需要注意壁面的质量和厚度,以及安装位置和角度,避免产生变形和裂缝。
步骤五:管片组装管片是盾构法隧道的主要建筑材料之一,可以将成型壁件组成完整的隧道结构。
管片通常由钢筋混凝土制成,具有较强的耐久性和承载能力。
在进行管片组装时,需要注意选料、质量、尺寸和连接方式等方面的问题,以确保管片结构的强度和稳定性。
步骤六:支架回收随着盾构机不断前进,成型壁件和管片仍需要进行支撑,避免隧道失稳。
支架是支撑隧道的主要设备之一,可以通过液压系统进行伸缩和旋转,适应不同的地形和环境。
在支架过程中,需要配合盾构机前进的速度,进行合理的操作和调节,避免支架崩塌和损坏。
盾构工艺流程盾构工艺是城市地下工程施工的主要方法之一,它是一种以盾构机为主要工具,通过在地下挖掘隧道,并同时完成支护和衬砌工作的施工技术。
下面就是盾构工艺流程的简要介绍。
首先,进行前期准备工作。
这包括在工地上搭建临时施工设施,如办公室、宿舍、材料堆放区等。
同时,需要组织相关人员进行现场勘察和测量工作,确保工程施工的准确性。
第二步是开具施工许可证,并进行施工计划的编制。
施工计划通常包括施工的时间安排、作业方法、施工队伍的组织和调配等内容。
接下来,准备开工。
首先要进行地下管网的迁改工作,这是为了避免施工过程中影响原有的供水、供电、通讯等供应设施。
同时需要对施工段的地下环境进行检测,确保安全施工。
然后,进行地下挖掘工作。
盾构机是进行地下挖掘的主要设备,它由掘进机、支护系统和衬砌系统组成。
掘进机负责挖掘隧道,而支护系统和衬砌系统则负责支撑和保护隧道,确保其稳定性。
在进行挖掘前,需要确定施工的掘进线路,并进行喷涂强固剂等工艺处理,以增强地层的稳定性。
挖掘过程中,需要不断地清理掘进面上的泥土和泥浆。
一般情况下,这些泥浆会通过管道输送到地面处理站进行处理,以避免对环境造成污染。
在挖掘过程中,需要及时进行隧道的支护和衬砌工作。
支护一般使用钢支撑或混凝土支护,以确保地下隧道的稳定性。
衬砌一般使用混凝土或钢板,以增强隧道的结构强度。
完成挖掘和衬砌后,就可以进行隧道的后续工程,包括隧道的排水、通风、电气等设施的安装和接入工作。
这些工作旨在为隧道后期的使用提供便利和保障。
最后,进行隧道的验收和保养工作。
隧道建成后需要进行各项检测和测试,以确保其满足设计要求,并对发现的问题进行修复。
之后,则需要进行定期的巡检和保养工作,以保证隧道的正常运行和使用。
总的来说,盾构工艺是一种高效、安全的地下施工方法。
它可以在保证地下环境安全的同时,完成大规模隧道的挖掘和建设。
通过合理的施工计划和工艺流程的控制,可以达到优质、高效的地下施工效果。
盾构法施工工艺流程盾构法地铁施工工艺流程袁存防1 前言盾构法作为目前最为安全有效、品质兼优的城市轨道施工工艺,已经被绝大多数市政工程所青睐,在21 世纪中国社会、经济高速发展的时代,全国范围内各大中型城市都倾向于城市地铁及类似的市政工程的修建,因此盾构法施工在目前国内的市场不可估量。
盾构法施工糅合了传统和现代的各项技术革新,有着固定的施工工艺流程,包含了诸多施工环节,每一个环节或工序都必须有技术含量较高的专项方案指导施工,并辅以经验丰富的管理操作人员,才能充分发挥盾构法施工的优越性,实现工程的最大收益。
现将盾构法地铁施工工艺流程总结如下,各分部、分项工程施工应参考专项方案。
2 场地规划2.1 临建设施根据项目所在地政府和业主等上级主管部门的要求,确定临建设施所需板材和样式,围挡等临建应当和项目所在地同类项目一致建设。
生活区和生产区应该严格区分,并在场地内各显著位置悬挂安全生产标语。
生活区应该包括办公区和住宿区,应合理规划,办公区要划分会议室和办公室,同时还要单独确定食堂和厨房位置,绝对避免安全隐患。
生产区应该设置进出口,并用专用围栏和生活区隔断,在进出口位置悬挂安全生产标语。
生产区内应该合理规划库房和材料堆放地等。
2.2 临时设施(1)碴坑碴坑设置于始发井旁边,原则是利于出渣用吊机倾倒渣土,并便于土方车外运。
碴土坑采用C20砼,底板及侧墙厚不低于30cm。
每个碴土场四周设置挡碴板,碴土场总存碴能力》1500m3。
(2)管片堆放场根据盾构施工龙门吊设置情况,管片堆放场设置在吊机轨道之间,原则是利于吊机吊放,同时考虑管片运输车便于进场。
正式管片堆放场的管片存放能力》210块(35环)。
(3)砂浆拌合站结合盾构施工列车编组情况及盾构施工预留口位置,将拌合站设置在始发井入口区域内。
拌合站包括拌合楼、砂石料场、水泥储存罐、粉煤灰储存罐及砂浆储存罐。
砂浆拌合站场地全部钢筋混凝土硬化,并施作储存罐基础。
(4)冷却塔及砂浆中转站冷却塔及砂浆中转站设置在始发井出口位置附近,用H 型钢或工字钢搭设冷却塔放置平台。
盾构法地铁施工工艺流程袁存防1 前言盾构法作为目前最为安全有效、品质兼优的城市轨道施工工艺,已经被绝大多数市政工程所青睐,在21 世纪中国社会、经济高速发展的时代,全国范围内各大中型城市都倾向于城市地铁及类似的市政工程的修建,因此盾构法施工在目前国内的市场不可估量。
盾构法施工糅合了传统和现代的各项技术革新,有着固定的施工工艺流程,包含了诸多施工环节,每一个环节或工序都必须有技术含量较高的专项方案指导施工,并辅以经验丰富的管理操作人员,才能充分发挥盾构法施工的优越性,实现工程的最大收益。
现将盾构法地铁施工工艺流程总结如下,各分部、分项工程施工应参考专项方案。
2 场地规划2.1 临建设施根据项目所在地政府和业主等上级主管部门的要求,确定临建设施所需板材和样式,围挡等临建应当和项目所在地同类项目一致建设。
生活区和生产区应该严格区分,并在场地内各显著位置悬挂安全生产标语。
生活区应该包括办公区和住宿区,应合理规划,办公区要划分会议室和办公室,同时还要单独确定食堂和厨房位置,绝对避免安全隐患。
生产区应该设置进出口,并用专用围栏和生活区隔断,在进出口位置悬挂安全生产标语。
生产区内应该合理规划库房和材料堆放地等。
2.2 临时设施(1)碴坑碴坑设置于始发井旁边,原则是利于出渣用吊机倾倒渣土,并便于土方车外运。
碴土坑采用C20砼,底板及侧墙厚不低于30cm。
每个碴土场四周设置挡碴板,碴土场总存碴能力》1500m3。
(2)管片堆放场根据盾构施工龙门吊设置情况,管片堆放场设置在吊机轨道之间,原则是利于吊机吊放,同时考虑管片运输车便于进场。
正式管片堆放场的管片存放能力》210块(35环)。
(3)砂浆拌合站结合盾构施工列车编组情况及盾构施工预留口位置,将拌合站设置在始发井入口区域内。
拌合站包括拌合楼、砂石料场、水泥储存罐、粉煤灰储存罐及砂浆储存罐。
砂浆拌合站场地全部钢筋混凝土硬化,并施作储存罐基础。
(4)冷却塔及砂浆中转站冷却塔及砂浆中转站设置在始发井出口位置附近,用H 型钢或工字钢搭设冷却塔放置平台。
(5)通风机通风机临时设置在盾构始发井出口位置,根据掘进情况,在过站后可在车站口位置另行设置。
(6)充电间充电间设置在始发井附近空荡区域,采用砖砌结构。
(7)物资、机电库房主要存放小型配件和材料。
(8)材料堆放场主要堆放盾构施工用的油脂、泡沫剂、轨道、轨枕、人行踏板等。
(9)小型机具堆放场主要堆放盾构施工用的备用碴车、管片车等其它施工机具。
堆放场地面采用C25 砼硬化。
(10)洗车槽在施工场地两端大门位置设洗车槽,所有进出工地施工车辆必须经过清洗干净后,方可驶出场地。
洗车槽采用下沉式,洗车槽旁设置沉淀池,洗车所排水经沉淀池沉淀后排入市政污水管线。
3 人力资源配置项目部根据情况设置6部1室或7部1室,具体请见附表2。
施工生产部负责盾构施工的组织、管理;机电设备部负责盾构法施工的各项设备保障工作;技术质量部负责施工技术方案的制定、盾构施工技术指导、量测、试验以及相关内业资料的收集整理和上报。
施工生产部设四个盾构施工工班,两个地面施工工班,一个临工班,一个注浆班;机电设备部下一个维修班;技术质量部下设测量班、试验室;项目部另应设一个渣土外运队。
4 盾构机选定、进场4.1 盾构机的选型原则(1)选择的盾构机机型和功能必须满足标段线路条件、工期、施工条件和环境等要求。
(2)选用的盾构机应具有良好的性能和可靠性。
(3)类似地质、施工条件下盾构选型、施工实例及其效果。
(4)盾构机制造商的知名度、良好的业绩、信誉与技术服务。
4.2 盾构机的选型依据(1)标段招标文件、招标设计、岩土工程勘察报告等要求,区间隧道工程地质、水文地质以及线路条件、地层沉降、工期和环境保护、施工条件等。
(2)根据工程特点,盾构机应配备泡沫和澎润土注入系统,进行掘进中的碴土改良,实现盾构的土压平衡掘进和止水固结掌子面能进入土仓进行各种作业的目的。
(3)专家会议建议。
4.3 盾构机应具备的功能(1)基本功能具备开挖系统、出碴系统、碴土改良系统、管片安装系统、注浆系统、动力系统、控制系统、测量导向系统等基本功能。
(2)能够在高地下水砂砾石地层长距离掘进,还需具备以下功能:①具备土压平衡模式掘进功能;② 足够的刀盘驱动扭矩和盾构推力;③ 合理的、高耐磨性的刀盘及刀具设计,足够的刀盘开口率,开口形状及合理位置;④ 能承受大偏心力矩的主轴承设计,具有高的主轴承设计寿命,有效的主轴承密封及刀盘减震设计;⑤ 盾构机的铰接系统和盾尾密封系统在压力状态下的可靠防水密封性能;⑥优良的碴土改良系统:配备泡沫注入系统和澎润土注入系统;⑦可靠的盾构机防喷涌设施:⑧功能完善可靠的人员仓设计;(3)具备处理大粒径卵石和漂石的能力:①刀盘及刀具具有中硬岩切削能力:通过安装在刀盘上的双刃滚刀对大粒径漂石进行破碎;②刀盘和螺旋输送机能满足一定粒径的卵石和破碎后的漂石的排出能力,且具有高的耐磨性;(4)特殊地段的通过能力:①穿越砂卵石地层,盾构机应具备土压平衡掘进和保压能力。
②过高水压地层,盾构机应具备防喷涌的能力。
③ 过砂卵石地层刀盘、刀具要有抗磨损保护措施。
(5)精确的方向控制盾构机必须具有高精度的导向系统,确保线路方向的正确性,盾构方向的控制包括两个方面:①盾构机本身能够进行纠偏;O 2采用先进的激光导向技术保证盾构掘进方向的正确。
(6)环境保护盾构法施工的环境保护包括两个方面:①盾构施工时对周围自然环境的保护,即地面沉降满足设计要求,无大的噪声、震动等;②要求盾构施工时使用的辅助材料如油脂、泡沫等不能对环境造成污染。
(7)掘进速度满足计划工期要求。
(8)设备可靠性、技术先进性与经济性的统一。
4.4 盾构机进场、吊装(1)盾构机在工厂由供应商进行主要部件组装及调试后,将分成几个大的部分运往施工现场。
主要包括前盾,中盾,尾盾,刀盘,管片安装机,以及后配套系统等。
2)盾构机组装采用吊装方式,吊装设备主要有1台260t的履带吊机,1台90t汽车吊,2台85t 液压千斤顶以及一批钢索吊具等。
(3)吊装时注意事项:① 履带吊机工作区铺设20mm 厚钢板,防止地层不均匀沉陷;② 组装前应对始发基座(始发托架)进行精确定位;③ 大件组装时应对始发井端头墙进行严密的观测,掌握其变形与受力状态;④ 大件吊装时用汽车吊辅助空中翻转。
(4)组装分为两部分:①盾构机主体及拖车的吊装;② 盾构机各部件的联接及各种管线(电、液、气、水等)系统的安装。
5 盾构机调试、掘进5.1 盾构机调试(1)空载调试盾构机组装和管线连接完毕后, 即可进行空载调试。
空载调试的目的主要是检查设备是否能正常运转。
根据实际测得参数与供应商所提供的进行校核。
主要调试内容为:配电系统、液压系统、润滑系统、冷却系统、控制系统、注浆系统、出碴系统,以及各种仪表的校正。
(2)负载调试空载调试证明盾构机具有工作能力后,即可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,以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。
试掘进时间即为负载调试时间,根据情况一般定为200m 。
5.2 盾构机运转盾构运转包括组装后的空载运转,200m 负载试运转,正常掘进段的运转等几个阶段。
其中空载运转项目和测试项目按与盾构供应厂家签定的供货合同中相关条款进行,通过空载运转调试,证明盾构机组装无误后,方可进行200m 带载运转。
带载运转是一个盾构掘进参数优化的过程,该过程中,通过土压平衡式盾构关键施工技术—即开挖面稳定和自控技术、盾尾可靠密封和同步注浆技术及盾构掘进姿态控制技术的综合运用,为正常掘进参数的优化集累经验。
正常掘进是盾构机的快速掘进阶段。
5.3 盾构机的始发、调头、过站、转场根据盾构区间隧道的施工特点,盾构机在分体吊装、整机组装和空载调试完成后需要进行始发,同时在盾构机施工完成单个区间后,根据既有车站的建设情况和结构情况,需要进行调头、过站和转场等工序。
盾构机的首次始发是整个标段主体结构开始施工的最关键工序,在始发之前必须做好以下几项准备工作:①盾构机托架和反力架安装,盾构机托架是盾构机的始发“基座”,必须确保位置准确无误,才能保证盾构机进入预留洞口位置的精确度。
反力架为盾构机掘进提供反力支撑,反力架必须牢固安装,后侧位置必须有强有力的横撑或斜撑,一般由型钢加工而成。
②端头加固,为确保盾构机始发阶段由于刀盘对既有稳定土层的扰动,进而造成端头位置结构坍塌或漏水等意外情况,必须对始发端头进行加固,同时到达端头也必须进行加固处理,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与评价,选用不同的加固措施。
具体加固措施可见专项方案。
③洞门密封,洞口密封采用帘布橡胶和折叶式压板密封。
其施工分两步进行,第一步在始发端墙施工过程中,做好始发洞门预埋件的埋设工作,在埋设过程中预埋件必须与端墙结构钢筋连接在一起;第二步在盾构正式始发之前,清理完洞口的碴土后及时安装洞口密封压板及橡胶帘布板。
盾构机过站,过站工序相对简化,只需对主机和拖车进行解体,但是盾构机主机本身和拖车之间不再进行额外解体,除非盾构机本身需要进行大幅度的维修。
一般情况下,盾构机过站时,在成型车站底板位置铺设钢轨,盾构机采用液压泵站等外力空载过站,后备拖车则用电瓶机车拖拉过站,然后准备重新始发。
盾构机的调头类似于过站,但是需要对盾构机和拖车进行方向扭转,工序相对复杂,一般要在成型车站底板位置铺设曲线钢轨,仍需借助液压泵站等外力,同时需要预先租赁90T 以上吊机备用。
盾构机的转场是最为复杂的工序,一般是由于成型车站的结构尺寸不能够满足盾构机机身和台车通过,必须对盾构机刀盘、主机和各节台车进行拆除,然后分体调出到达端头,盾构机的解体与组装过程相反,只是注意拆卸管线要挂好标志牌为组装作好准备。
其余与始发组装基本相同。
6 管片生产、供应管片制作由有资质的管片加工企业承担,管模6套,即标准环4 套、左右转弯环各1套.6.1 管片生产管片生产包括:钢筋制作、钢模准备、砼浇注、脱模、养护、储存。
管片质量控制的几个关键为:管片模具定期检查,保证管片尺寸精度;钢筋绑扎合格,保证保护层厚度均匀,以免产生有力开裂现象;吊装孔材质优良,连接牢固,保证起吊安全;橡胶止水条安装均匀、牢固,保证止水效果;成品严格按照规范养护。
各种主要材料的选用标准如下:CD水泥:选用普通硅酸盐水泥,生产龄期不小于7天。
②砂:选用质地坚硬的中粗砂,细度模数为 2.3〜3.0,粉细物质含量不大于2%,含水率小于2%,氯离子含量不超过0.04%,可溶性硫酸盐按重量计不超过0.4%。
③碎石:粒径为5〜20mm,质地坚硬,粉细物质含量不大于2%,压碎性指标不超过30%,氯离子含量不超过0.03%,可溶性硫酸盐按重量计不超过0.4%。