盾构机到达、过站、二次始发方案

北京地铁10号线二期07标区间盾构机到达、转场、二次始发案一、工程概况1.1 工程简介北京地铁10号线二期工程07标段包括一站两区间，即角门西站、角门东站～角门西站区间及角门西站～草桥站区间。

1）角门东站～角门西站区间盾构隧道，区间起讫里程为：Y（Z）K34+653.369～Y（Z）K35+668.147，其中左线设置短链1.115m；右线长1014.778m，左线长1013.663m，单线隧道总长2028.441m。

区间侧穿中高层居民区（多为6-14层），下穿建筑为平房或临建居民区，6层以上高层建筑状况良好，5层以下低层及平房建筑状况较差。

现状道路下地下管线较多，主要有雨水、污水、上水、电信等类型地下管线，管线特点是：管线多、管径大、压力大、覆土深，对因隧道施工引起的沉降敏感。

2）角门西站～草桥站区间盾构隧道，区间起讫里程为：Y（Z）K35+874.047～Y（Z）K37+335.900, 其中左线设置短链0.029m；右线长1461.853m，左线长1461.824m，双线隧道总长：2923.677。

区间所穿道路两侧有大量的高层建筑居民区（居民区多为5-24层高层），状况较好。

现状道路下地下管线较多，主要有污水、雨水、热力等类型的地下管线，管线特点是：管线多、管径大、压力大、覆土深，对隧道施工引起的沉降敏感。

按照工程筹划，角门东站～角门西站区间盾构在角门东站西端始发，在角门西站东侧接收；角门西站～草桥站区间盾构在角门西站西端始发，草桥站东端接收。

具体施工图如图1图1 北京地铁10号线二期07标工程示意图1.2 角门西站东、西端头地质情况1、角门西站东端头工程地质图如下：该端头左右线地质情况基本相同。

洞门围基本处于卵④层中；底部约有0.3m处于④2图2 角门西站东端头（到达端头）地质剖面图2、角门西站西端头工程地质图如下：图3 角门西站西端头（二次始发端头）地质剖面图1.3 工程水文条件场地地下水主要有三层类型：第一层地下水分布在第③层卵、圆砾中，静止水位埋深约11.3～11.5m ，静止水位标高约29.24～29.96m ，地下水类型为层间潜水，以大气降水入滲、地下水侧向径流补给式为主，以侧向径流和向下越流式排泄，年升降幅度受季节变化影响较明显，由于区间局部粘性隔水层尖灭，该层该层地下水水位面不连续，局部表现为上层滞水特性；第二层地下水主要分布在第④层卵层中，静止水位埋深约23.5～24m ，静止水位标高为16.43～18.37m ，地下水类型为层间滞水，该层地下水以大气降水入滲、地下水侧向径流和“天窗”渗漏补给为主，以侧向径流和向下越流式排泄；第三层地下水主要分布在第⑤层卵及其下卵层中，静止水位埋深约27.3m，静止水位标高约13.03m，地下水类型为潜水，局部略具承压性，该层地下水以大气降水入滲、地下水侧向径流和“天窗”渗漏补给为主，以侧向径流式排泄。

由于地下水的长期开采等原因造成地下水位逐年下降，加之区域地质局部粘性隔水层的作用，该区域第二层地下水表现出层间潜水的特性，并在之下的厚层碎土及沙土中中形成的第三层地下水，与区域水文地质情况略有不同。

地下水特征如下表：含水层及其特征地下水性质水位埋深m 水位标高m岩性特征渗透系数影响半径层间潜水11.3-11.5 29.24-29.96 ③层间潜水23.5-24.0 16.43-18.37 ④130-150 77.53（10t/h）潜水27.3 13.03 ⑤150- 77.53（10t/h）其中，角门西站东、西端头的水位情况如下：1）角门西站东端头洞门围约3.7m处于地下水位以下。

2）角门西站西端头洞门围约2.3m处于地下水位以下。

二、角门西站端头加固变更优化案2.1原论证通过的案根据2010年11月12日角门东站、角门西站、草桥站区间端头土体加固专家论证会的论证意见确定：①角门西站东端接收端头采取水平深注浆式，并结合降水井降水进行端头加固施工。

②角门西站西端头二次始发端头除采用在端头围护结构边设置一排Φ800mm@700mm的C10素混凝土桩外，并采用深注浆6m，必要时结合降水井降水。

2.2拟优化变更的案角门东站西端头已按照案施工，现在角角区间左右线均已始发并正常掘进，端头加固效果良好。

角门西站东端接收端和西端始发端端头加固案根据现场实际情况拟将加固案变更优化为：①角门西站东端接收端头：Ⅰ、端头处7口降水井不停降水，确保水位在洞门以下0.5m。

Ⅱ、先在拱部135°围车站围护桩间打设φ42小导管，小导管长度6米，外插角5°，间距30cm，共27根。

确保桩间中上部土体不塌落。

Ⅲ、其次在洞门掌子面采用δ=10mm钢板做止浆墙，后部加肋，钢板止浆墙与车站洞门预埋钢板焊接并加固牢固。

Ⅳ、然后再在洞门掌子面围（同时在围护桩桩间之）布设3排φ65注浆小导管，每排4根，共12根，每排小导管的间距为2m，管长1.2米，注浆作用是填充车站施工过程中可能出现的地层扰动缝隙或空洞，或滞水。

Ⅴ、地面在桩间采用1排垂直注浆注双液浆，共布设6个，注浆深度25米，注浆6米，采用垂直深注浆，作用是填充车站施工过程中可能出现的地层扰动缝隙或空洞，或滞水。

Ⅵ、将应急措施中喷锚支护改为常规措施，做到边破边喷。

确保桩间土体稳定。

Ⅶ、盾构机刀盘顶到围护桩后实施围护桩破除作业。

见附图4。

②角门西站西端始发端头：在原案基础上，强调降水的作用，确保进洞洞门在无水状态下破除。

同时，将混凝土止浆墙优化为钢制止浆墙，在保证效果的前提下，加快进度。

具体是：Ⅰ、使用端头处4口降水井不停降水，确保水位在洞门以下0.5m。

Ⅱ、确保无水条件下，取消水平注浆，将原案中的一排C10素混凝土桩，调整为2排C10素砼桩，其中第一排（贴近围护桩）素砼桩的直径及间距为Φ800mm@1000mm，第二排素砼桩布设在第一排的桩间，直径及间距为Φ800mm@1000mm，始发端头左右线共34根C10素桩，每根长度28米，桩长深入隧道底板下2米。

Ⅲ、然后在洞门掌子面采用δ=10mm钢板做止浆墙，后部加肋，钢板止浆墙与车站洞门预埋钢板焊接并加固牢固。

Ⅳ、然后地面在桩间采用1排垂直注浆注双液浆，共布设6个，注浆深度25米，注浆6米，作用是填充车站施工过程中可能出现的地层扰动缝隙或空洞，或滞水。

Ⅴ、将应急措施中喷锚支护改为常规措施，做到边破边喷。

确保桩间土体稳定。

见附图5、6。

2.4案变更优化原因：1、砂卵地层不稳定因素主要是地下水，控制地下水水位对端头意义重大。

根据车站东、西端开挖时地层降水情况，水位控制在拱底下1.5米，且降水井一直在工作，从未停歇。

现场现实条件是能够控制水位。

2、水平深注浆在无水地层仅起固结作用，而素桩对平衡掌子面侧压力更具优势。

3、水平深注浆与降水井无法同时存在，注浆会堵塞现有降水井，只能取其一。

4、水平深注浆施工期长，现实角门西站工程进度已经无法提供条件作长时间的注浆加固。

图4 接收端注浆位布置图附图5 角门西站西端始发端素桩平面布置图附图7角门西站东端降水井平面位置图角门西站西端降水井平面位置图2.4 工期计划Ⅰ、重要节点目标：角门西站东端端头加固时间为：4月15日~4月26日。

角门西站西端端头加固时间为：4月26日~5月7日。

角门东站～角门西站左线洞通时间：4月30日角门东站～角门西站右线洞通时间：5月15日角门西站左线二次始发时间：5月25日角门西站右线二次始发时间：6月10日Ⅱ、盾构到达及二次始发具体工作计划详见附件1三、角门西站盾构机拆解、转场、组装调试盾构机掘进至角门西站后，主机由东站厅吊出，转场至西站厅下井组装。

台车部分则由电瓶车牵引通过角门西站车站抵达西站厅，与主机连接后进行二次始发。

经测量，角门西东站厅大门宽度为4.7m，角门西站西站厅大门宽度为6m，盾构机盾体最宽件为6.28m，所以角门西站的两个门在运输盾构机时都需要做加宽处理。

3.1吊耳的焊接与检查因盾构机主体吊耳已在始发前割除，从角门西站吊出过站时需重新焊接吊耳。

焊接必须由资质专业人员，格按照有关标准进行。

焊接要求如下：1）焊接时必须从焊接底座的中心开始焊接；2）在执行第一条之前，清理干净焊座和底板；3）焊接过程不能被中断，以免降低焊接温度。

各部分吊耳焊接的位置与出场焊接位置相同，盾体吊耳的焊接涉及吊装的安全，焊接的好与坏，直接影响设备的安全。

1）材料与工机具清单2 焊机直流两台3 气割两套4 角磨机两套5 直尺一把6 照明一套7 劳保用品两套2）具体检查操作吊耳破口形式才用双V形破口，耳焊接电流50A---120A，焊接时，先焊坡口面的焊缝，焊后进行背面清根，然后盖面焊接。

所有焊缝先进行外观检查，不得存在裂纹与未融合缺陷。

然后使用超声波探伤仪或者探伤试剂对焊缝探伤。

若探测焊缝不合格，则割除重新焊接。

3) 吊耳设置具体布置位置见下图：刀盘吊耳位置图前盾前部吊耳位置图前盾后部与中盾吊耳位置图盾尾吊耳位置图3.2主机拆解顺序刀盘---盾尾上部---皮带从动轮---双梁---平台---螺旋机---拼装机---盾尾下部---前盾后部及中盾---前盾前部1) 刀盘出井翻身吊机慢慢起钩使吊机受力到刀盘的重量，检查钢丝绳、卡环受力和吊耳情况正常后，安装人员拆除刀盘与前体的连接螺栓，确认已全部解开吊机缓慢起钩，完全脱离后吊机起钩将刀盘吊出井面，吊机通过回转、变幅、松钩等动作将刀盘放置到空旷场地，在刀盘下垫上枕木，一边松钩一边回转吊臂，直至刀盘放平。

在刀盘的正下均匀垫200×200mm的木8至10条，吊机慢慢松钩使刀盘置于枕木上，检查受力情况正常后吊机松钩，刀盘翻身完成。

将刀盘存放于左线井口侧面，放平垫稳。

2) 尾盾上部出井将盾尾焊接部分割除，在盾尾部做好支撑，避免调运过程中盾尾变形，用吊机吊住，拆除于中盾连接螺栓，尾盾上部出井。

3) 皮带从动轮出井使用吊机将从动轮挂住，拆除连接的螺栓与手扳葫芦，然后将从动轮吊出。

4)拆解双梁与工作平台连接端，双梁用专用支架做好支撑，存放于隧道适当位置，不出井。

5) 平台出井用吊机分别吊住左、右双梁，拆除其与平台连接螺栓，放置在制作的架子上，焊接牢固，然后将台车整体向后拖动至隧道，用吊机吊住平台，拆除平台与中盾连接螺栓，将平台吊至地面。

6) 拆除螺旋机待平台拆除后，对螺旋机进行拆除，将拆下的螺旋机放置在平板车存放于隧道，不出井。

7) 拼装机出井用吊机将拼装机吊住，利用手拉葫芦将拼装机下部固定稳固，拆除拼装机下部2个靠轮，拼装机便可以顺利吊出。

8）尾盾下部出井在尾盾下部部做好支撑，用吊机吊住尾盾，拆除与中盾连接螺栓，尾盾下部出井。

9）前盾前部和中盾出井翻身用液压千斤顶将前盾前部与前盾后部分离，用350吨吊机将中盾吊出井，160吨吊机站位辅助翻身。