盾构到达施工工艺
- 格式:docx
- 大小:705.29 KB
- 文档页数:9
盾构法施工工艺流程盾构法是一种在地下进行隧道施工的工艺,具有高效、安全、环保等优点。
它适用于各种地质条件,并且可以减少对地上交通和城市建设的影响。
下面将会介绍一下盾构法的工艺流程。
首先,在施工前需要做好详细的工程准备工作。
这包括设计方案的制定、地质勘测、环境影响评价等。
根据勘测结果,确定隧道的进出口位置和线路走向,制定详细的施工方案。
接下来,进行现场的准备工作。
首先,需要进行土方开挖。
根据设计要求,采取合适的爆破与提土等方式,将地下土体开挖出来。
然后,进行地下水的处理。
盾构施工中,需要泥浆作为润滑剂,减少刀盘与土壤之间的摩擦。
因此,需要在施工现场建设好泥浆处理和循环系统。
然后,进行盾构机的拼装和调试。
盾构机由多个部件组成,需要现场进行安装和调试。
这包括刀盘、推进系统、管片安装系统等。
同时,还需要对控制系统进行调试,确保盾构机能够正常工作。
一切准备工作完成后,就可以开始盾构施工了。
首先,由盾构机的推进系统推进刀盘和螺旋输送机,开始挖掘隧道。
同时,通过喷射泥浆,保持土壤稳定,并将泥浆输送到地面进行处理。
盾构机的推进速度通常较慢,以确保施工的质量和安全。
隧道的挖掘完成后,需要进行管片的安装。
管片是一种混凝土预制构件,用来组成隧道的墙体和顶板。
管片通常由多个部分组成,需要在施工过程中逐个安装。
安装过程中,需要使用特殊的机械设备和吊装工具,确保管片的准确安装。
最后,完成施工后,还需要进行隧道的验收和检测。
对隧道的结构、环境和安全进行全面检查。
如果发现问题,及时进行修复和改进。
隧道验收合格后,可以进行通车和使用。
总的来说,盾构法的施工工艺流程包括工程准备、现场准备、盾构机拼装和调试、盾构施工、管片安装和隧道验收等步骤。
每个步骤都需要细致的计划和管理,确保施工的质量和进度。
通过合理的工艺流程,可以确保盾构施工的高效、安全、环保。
盾构到达掘进作业指导书1.编制目的指导盾构接收施工作业流程,有效指导作业人员进行盾构到达掘进施工,确保盾构接收施工质量及安全、使盾构接收期间风险处于可控状态。
2.适用范围适应于盾构机到达掘进施工。
3.工艺概述及作业内容3.1工艺概述盾构到达接收位置的施工过程,自区间隧道贯通前100m掘进至区间隧道吊出井的过程。
3.2作业内容盾构到达掘进主要作业内容包括:盾构掘进、管片拼装、管线(水、电、气等)接驳、隧道运输、端头加固检测、测量、洞门凿除、洞门密封圈安装、接收托架安装、同步注浆、补充注浆、隧道清理等作业内容。
4.施工准备4.1内业技术准备(1)应根据工程及盾构到达施工的特点,编制到达掘进专项方案和应急预案,并对作业人员进行安全及技术交底。
(2)制订施工安全保证措施,提出应急预案。
(3)对施工人员进行技术交底,对参加施工人员进行上岗前技术培训,考核合格后持证上岗。
4.2外业技术准备(1)根据地质、水文、施工现场等情况,设置合理的盾构到达掘进参数。
(2)盾构到达前100m进行联系测量。
(3)接收工作井满足盾构到达要求,施工所需水、电、照明、排水、排污设施已准备就绪。
4.3技术要求(1)根据盾构洞口地层稳定性评价结果,严格按地铁施工规范、施工设计对洞口端头进行地层(注浆、旋喷桩等)加固处理。
(2)洞门凿除根据洞门的稳定性,决定洞门凿除的时间,应避免破除后暴露时间过长产生坍塌。
(3)盾构主机到达掘进50m 、20m 的位置及出洞洞门环,要进行导向系统的测量复测和精确度调整,保证出洞误差在设计允许范围内。
5.施工工艺及质量控制流程5.1施工工艺流程盾构到达掘进工艺流程见图5.1。
图1 盾构到达施工流程图5.2工艺步骤说明5.2.1端头加固盾构接收之前对洞口地层加固情况按照设计要求进行检查评定,选择加固措施的基本条件为加固后的地层要自稳能力,且不能有地下水的损失。
地层加固要保证洞门破除后的土体有充分的强度和稳定性,在盾构到达掘进时不能坍塌。
盾构法施工工艺流程盾构法是一种现代化的地下隧道施工方法,它以其高效、安全、环保等优点,被广泛应用于城市地铁、交通隧道等工程建设中。
盾构法施工工艺流程的合理性和严谨性直接影响着工程的质量和进度。
下面将详细介绍盾构法施工工艺流程的主要步骤。
首先,盾构法施工的第一步是现场准备工作。
在这一阶段,施工人员需要对施工现场进行勘察和测量,确定隧道的位置、长度和深度等参数,同时还需要进行地质勘探,了解地层情况,为后续的施工工作提供必要的数据支持。
接下来是盾构机的安装和调试。
盾构机是盾构法施工的核心设备,它的安装和调试工作至关重要。
在安装过程中,施工人员需要严格按照设备厂家提供的安装说明进行操作,确保设备安装牢固、稳定。
在调试阶段,需要对盾构机的各项功能进行检查和测试,确保设备能够正常运行。
然后是盾构机的掘进施工。
在进行盾构机掘进施工时,需要根据地质勘探数据和现场地层情况,合理确定掘进参数,包括推进速度、土压平衡、注浆压力等。
同时,还需要对盾构机进行实时监测,及时调整施工参数,确保施工的安全和高效。
在盾构机掘进的同时,还需要进行地质灾害防治和支护工作。
地质灾害是盾构法施工中常见的风险之一,为了保障施工安全,需要对地质灾害进行监测和预警,并采取相应的防治措施。
同时,还需要对隧道进行支护,包括初期支护和二次衬砌,确保隧道结构的稳定和安全。
最后是隧道的内部装修和设备安装。
在盾构法施工完成后,需要对隧道进行内部装修和设备安装工作,包括路基、排水系统、通风系统等。
这一阶段的工作需要根据设计要求进行,确保隧道的功能完善和使用安全。
综上所述,盾构法施工工艺流程包括现场准备、盾构机安装调试、掘进施工、地质灾害防治和支护、隧道内部装修和设备安装等多个环节,每个环节都需要严格按照规范和要求进行操作,确保施工的质量和安全。
只有这样,才能保障工程的顺利进行和成功完工。
盾构到达安全施工技术摘要:通过盾构到达安全施工技术在广州地铁六号线【海~东盾构区间】的应用,介绍了盾构到达安全施工技术的基本组成、关键技术、盾构到达可能遇到的主要问题及处理措施,为类似的盾构到达的安全施工提供了借鉴。
关键词:盾构到达安全随着人们生活水平的提高,人们对安全的要求也越来越高。
盾构工法虽然是一种比较安全的隧道施工方法,但它仍然存在较大的风险,其中盾构机的始发和到达便是盾构施工中的重大风险,本文以广州地铁六号线【海~东盾构区间】的盾构到达为例,介绍了盾构到达安全施工技术的基本组成、关键技术、盾构到达施工中可能遇到的主要问题及处理措施,为类似的盾构到达的安全施工提供了借鉴。
盾构到达安全施工技术主要包括端头加固技术、洞门密封装置的安装技术、测量技术、盾构机到达前掘进参数的控制技术、洞门的凿除技术、接收托架的安装技术。
1工程概况【海珠广场~东湖盾构区间】土建工程由两条圆形盾构隧道及相关附属工程组成。
包括【海珠广场站~北京路站】、【北京路站~越秀南站】、【越秀南站~东湖站】3个盾构区间和1个联络通道(带泵房)及12个洞门,其中盾构始发、到达端头共有六个。
2盾构到达主要的安全施工技术2.1 端头加固技术本工程中有5个端头的地质条件较好,洞身所处地层主要为褐红色泥质粉砂岩中风化带、褐红色泥质粉砂岩微风化带。
根据施工经验和类似工程施工参考,此5个端头不需要专门进行地层加固。
而北京路站盾构到达端头地质条件较差,洞身所处地层为褐红色泥质粉砂岩强风化带,根据地质报告资料,该地层遇水易软化、掌子面容易失水坍塌,该端头需要专门进行地层加固。
2.1.1北京路站盾构到达端头地质情况左线端头地质从上到下分别为:人工填土层、淤泥质土、粉细砂层、中粗砂层、褐红色泥质粉砂岩全风化带、褐红色泥质粉砂岩中风化带、褐红色泥质粉砂岩微风化带。
洞身地层主要为褐红色泥质粉砂岩中风化带、褐红色泥质粉砂岩微风化带。
右线端头地质从上到下分别为:人工填土层、淤泥质土、粉细砂层、中粗砂层、褐红色泥质粉砂岩全风化带、褐红色泥质粉砂岩中风化带、褐红色泥质粉砂岩微风化带。
盾构始发和到达端头加固施工工艺工法QB/ZTYJGYGF-DT-0405-2021城市轨道交通工程王联江1前言盾构始发和到达时,工作面将处于开放状态且持续时间较长,工作面的稳定与否直接影响盾构始发和到达平安。
对始发和到达端头地层加固,要使加固体的强度,均匀性和止水性满足长时间开放状况下洞门的稳定性要求,并满足设计和相关标准要求,防止出现工作面涌泥、涌砂,甚至坍塌等情况的发生,确保盾构施工平安顺利。
盾构始发和接收端头加固常规采用的方法主要有:注浆法、深层搅拌桩、高压旋喷桩、冻结法、素砼地下连续墙〔钻孔灌注桩〕以及降低地下水位等工法。
其主要目的是提高软弱地基的承载力,降低地下水位,保证地基的稳定,防止出现工作面涌泥、涌砂,甚至坍塌等情况的发生,确保盾构施工平安顺利。
由于盾构始发和接收时的荷载较大,端头所处地层土质又较软弱,强度缺乏或压缩性大,不能在天然地基上直接施工时,可针对不同情况,采取各种人工加固处理的方法,以改善地基性质,增加土体的稳定性,减少地基变形和根底埋置深度。
地基加固的原理是:将土质由松变实,将土的含水量由高变低,起到固结、稳定、止水的效果,即到达地基加固的目的。
2工艺工法特点盾构隧道所处的地层情况,结合现场实际情况,确定技术可行,经济合理的加固方案。
常规采用深层搅拌桩,加固体均匀性好,强度、止水性和抗渗性满足设计要求。
2.3组合采用加固+降水的方案,在满足施工的前提下,大大降低了施工风险。
2.4采用监测信息化技术指导施工,使施工质量、平安始终处于受控状态。
提高土的抗剪强度,防止过大的剪切变形和剪切破坏,提高地基承载力;降低土的压缩性,减小地基变形和不均匀沉降;改善土的渗透性,减小渗流量,防止地基渗透破坏;改善土的特性,减轻振动反响,防止土体液化。
3适用范围本工艺工法适用于盾构始发和到达施工。
4主要引用标准地下铁道工程施工及验收标准?[GB50299〕;盾构法隧道施工与验收标准?[GB50446〕;地基与根底工程施工及验收标准?(GB50208);建筑地基根底工程施工质量验收标准?[GB50202〕;其他国家现行有关施工及验收标准、质量技术标准。
盾构到达施工工艺3.11.1工艺概述一、定义盾构到达是指盾构沿设计线路,自盾构区间隧道贯通前 100m 掘进至区间隧道贯通后,然后从预先施工完毕的洞口处进入 A 风亭竖井内的整个施工过程,以盾构主机推出洞门上接收托架为止。
3.11.2作业内容1、分别于盾构贯通之前100m、50m 两次对盾构机姿态即SLS-T 导向系统进行人工复核测量;2、到达洞门位置及轮廓复核测量;3、根据前两项复测结果确定盾构姿态控制方案并进行盾构姿态调整;4、洞门凿除与碴土清理;5、接收托架的固定;6、导轨安装、加固;7、洞门防水装置安装及盾构推出隧道;8、近洞 10 环管片拉紧;9、洞门注浆堵水处理;10、盾构上接收托架。
3.11.3工艺流程图图 3.11.3-1 盾构到达施工流程图- 249 -3.11.4工序步骤及质量控制说明一、测量和姿态调整1、盾构姿态人工复核测量在盾构贯通前严格按照业主要求在距贯通面 150~200m 时进行包括联系测量的线路复测。
要对洞内所有的测量控制点进行一次整体的、系统的控制测量复核,对所有控制点的坐标进行精密、准确的平差计算。
在 100m 和 50m 处对SLS-T 导向系统进行复核测量。
在盾构到站前的最后一次导向系统搬站时,充分利用在贯通前 150~200m 时线路复测的结果,用测量二等控制点的办法精确测量测站、后视点的坐标和高程(测量经纬仪和后视棱镜的坐标和高程)。
同时,在贯通前 50m 时,进一步加强管片姿态监测与控制。
2、到达洞门复核测量为准确掌握到达洞门施工情况,在盾构贯通前对盾构到达洞门进行复核测量,测量项目包括:洞门中心位置偏差、洞门全圆半径等。
必要时根据测量结果对洞门进行相应的处理。
3、盾构姿态调整根据盾构姿态测量和洞门复测结果,讨论制定盾构姿态调整方案,并逐渐将盾构姿态调整至预计的位置。
确定盾构贯通姿态时,一般考虑盾构到达时施工进度较慢,盾构存在下沉的情况,贯通前 30m 可逐渐将盾构姿态抬高 15mm。
二、洞门凿除与碴土清理洞门破除施工参见本手册 3.3 盾构洞门破除施工洞门破除后将洞门圈内以及车站或盾构井底板上的混凝土碎块清理干净。
三、接收托架定位安装盾构接收托架由盾构始发台改造而成。
盾构接收托架准备与安装分两步进行:第一步:洞门凿除完成后,按照预计盾构贯通姿态对接收托架进行定位。
定位后,做好加固材料准备;第二步:待盾构贯通后根据盾构实际姿态再次对接收托架进行准确定位。
定好位后对接收托架进行加固(可与清碴同步进行)。
接收托架定位要求为:①根据盾构姿态确定托架中心线,保证托架中心线与盾构中心线一致;②托架以 2.5‰上坡(盾构前进方向)确定高程,托架靠近到达洞门端高程根据盾构高程确定。
图3.11.4-1 接收托架接收托架四周焊接加工好的牛腿,并用 M20 的膨胀螺栓固定在主体结构底板上,保证盾构接收时接收托架的稳定性。
四、洞门导轨安装为保证盾构贯通后能及时推出洞门,在洞门围护桩凿除完成后便安装导轨。
导轨长度为洞门深度,高度根据预计盾构贯通姿态与洞门圈之间的空隙确定(为保证盾构能顺利推上接收托架,导轨近洞门掌子面端可适当低于刀盘 20mm)。
导轨由预埋δ=20mm 钢板(以M18 膨胀螺栓固定在洞门圈上)、在钢板上焊接 43kg/m 钢轨组成。
见图 3.11.4-2- 250 -- 251 -图 3.11.4-2 洞门导轨示意图五、洞门防水装置安装盾构贯通前,需在预埋的洞门环形钢板上安装洞门密封防水装置①门密封装置安装步骤为:洞门圈内碴土清理完后,安装双头螺 栓,并安装防水装置。
防水装置安装顺序为: 帘布橡胶板→折页压板→垫圈→螺母。
需特别注意帘布橡胶板方向:须将帘布橡胶拌板内圈棱朝洞门外亦即要使帘布橡胶板平面 接触盾壳。
详见图 3.11.4-3 所示。
安装好后,以Φ20 钢丝绳穿过折页压板上的圆环, 并以倒链连接。
为保证盾构推出时不对折页压板造成损坏,安装折页压板时需将其调整图 3.11.4-3 洞门密封防水装置到最高位置,并在帘布橡胶板内侧涂抹黄油,以避免盾构推进时刀盘损坏帘布橡胶板。
②折页压板的调整与拉紧为保证帘布橡胶板能紧贴盾壳或管片外弧面,需对折页压板进行必要的改造。
具体要求为: 在每块折页压板中间焊接一个圆环,以便通过圆环以Φ20 钢丝绳将折页压板拉紧有效地将帘布橡胶板压在盾壳或管片外弧面上。
盾构刀盘推出洞门盾壳接触帘布橡胶板后,将折页压板向内作适当调整,并以倒链将钢丝绳适当拉紧。
待盾尾推出洞门,管片外弧面接触帘布橡胶板后,将折页压板尽量向内调整将帘布橡胶板紧压在管片外弧面上,并以倒链拉紧。
六、到达段掘进施工 1、贯通前 30m 段的掘进 (1) 盾构进入贯通前 30m 时,需派人 24 小时在车站或盾构井内对侧墙及洞门处进行观察, 观察人员以电话与工地调度或主控室直接联系(提前检查侧墙及地面情况,包括硬化地面有无裂缝、侧墙及其他结构有无变形、裂缝、隆陷等);(2) 盾构进入贯通前 30m 段时,需对地面监测点加大监测频率,每天两次(上午 8 点和下午 6 点)以上;(3) 盾构进入贯通前 20m 段掘进时,在加强地面监测的同时需对侧墙及洞门进行监测,监测频次每天两次以上。
并及时将监测结果反馈至掘进施工现场,指导现场施工;(4) 在贯通前 20m 时,根据最后一次导向系统搬站测量结果确定的盾构贯通姿态进行姿态调整,确保盾构按预计的姿态顺利贯通。
(5) 盾构掘进施工参数以正常掘进施工参数为基准。
土仓压力根据地面、侧墙及洞门监测结果作适当调整。
2、贯通前 5m 段的掘进(1) 盾构进入贯通前 5m 段时,为保证车站或盾构井侧墙的稳定,需逐渐降低土仓压力、总导轨洞门圈- 252 -100槽钢耳朵100槽钢耳朵 100槽钢推力和掘进速度、刀盘转动速度,控制注浆压力等。
(2) 在距车站或盾构井围护结构 1.5m 时,逐渐将土仓内碴土出空,推进速度降低至 10mm/min 以下。
七、近洞口环管片拉紧 为保证近洞口管片的稳定,对近洞口 10 环管片四处同线的纵向螺栓处采用钢板加工的 “耳朵”+[100 槽钢进行拉紧。
如图 3.11-1-4 所示八、盾构到站图 3.11.4-4 洞口纵向拉紧图图3.11.4-5盾构贯通- 253 -1、碴土清理盾构掘完洞口围护结构后,会有大量碴土掉落在洞门圈内和洞门外。
当盾构推进到位停止后, 便可进行碴土清理。
施工人员清碴前必须先认真观察洞门圈内是否有松散的混凝土块或碴土等, 清除危险物后再进行清理碴土。
清理碴土时注意保护洞门圈内的导轨。
2、预留钢筋割除碴土清理完后,割除洞门凿除时预留的钢筋。
割除钢筋注意事项如下:(1) 认真检查洞门上部稳定情况,检查内容包括:刀盘周围地层稳定情况、人工挖孔桩破坏情况、刀盘周围地层涌水涌砂情况等。
(2) 经过检查确认没有危险且割除钢筋后不会造成涌水涌砂等不稳定情况后,再割除预留钢筋。
(3) 钢筋割除时由两边向中间,先割除底部再割除上部。
图 3.11.4-6 洞门钢筋割除图(4) 钢筋割除时必须将钢筋根部的混凝土凿除干净,保证钢筋割除后满足盾构通过净空要求。
(5) 钢筋割除完后,再次检查并清除侵入盾构通过净空内的钢筋和混凝土,确保盾构顺利通过。
图 3.11.4-7 洞门清理图3、最后 6 环管片安装盾构刀盘通过贯通面后,还需安装约 6 环管片,盾构主机才可以整体出洞。
该 6 环管片安装时,由于盾构前方没有了反推力,将可能造成管片与管片之间的环缝连接不紧密,容易漏水。
同时,由于注浆也受洞门密封装置密封效果影响,易产生漏浆,从而导致管片下沉。
因此最后 6 环管片安装时应注意如下事项:- 254 - 加焊一块厚30mm的钢板,宽度为180mm安装管片时,控制油缸推力。
管片螺栓必须进行两次紧固,一次在管片安装时,第二次在下一环掘进时。
盾尾进入临时洞门圈后需注浆填充洞门圈,总注浆量≥15.5m3。
在盾尾进入洞门圈后停止推进进行注浆。
注浆过程中需密切关注洞门圈密封装置情况,出现漏浆先停止注浆及时进行处理,处理好后再进行注浆。
九、洞门圈漏水涌泥处理如果盾构推出洞门时洞门圈防水装置被损坏或被压开,导致洞门圈漏浆漏水甚至涌泥时,应立即停机,可通过洞口处第二环管片注浆孔向洞门圈及管片背后注入双液浆。
双液浆的凝结时间的合理性极为重要,若凝结时间过长,注浆量将得不到控制,而且在节理发育、岩质破碎的地层这一点尤其明显。
在有地下水涌流的情况下,浆液凝结时间过长也起不到迅速阻水的作用。
十、盾构上接收托架盾构推出洞门前,需认真检查接收托架加固情况、盾构刀盘底部与接收托架高差等情况。
确认无误后可将盾构推上接收托架。
盾构推进过程中必须密切关注接收托架以及接收托架加固与支撑的情况,一旦出现变形等异常,应及时停止推进并进行处理。
为保证盾构在没有管片的情况下能完全推上接收托架,需要在油缸后支垫 H 型钢等提供推进反力。
为便于人员及材料运输从洞门通过,要求将盾尾推离洞门至少 1.0m。
推进时根据总推力、托架受力等情况,可考虑在接收托架(即始发台)导轨上涂抹黄油以减小摩擦阻力。
3.11.5施工机械及工艺装备盾构到达接收需使用由始发台改装的盾构接收托架,如图所示:图3.11.5-1 盾构接收托架示意图(一侧)洞门密封防水装置由 A 型环形钢板、双头螺栓、帘布橡胶板、折页压板、四方垫片组成,如图所示:图3.11.5-2 洞门防水装置示意图3.11.6作业组织一、人员配置表 3.11.6-1 盾构到达施工主要人员配备表序号项目数量(人)备注1 测量人员 42 洞门凿除 63 掘进施工20 包括值班工程师、主司机4 地面监测 3 监测组5 到达端洞门观察 26 电工 2 车站或盾构井内照明等7 焊工等 6 接收台、导轨安装等- 255 -二、材料配置表 3.11.6-2 盾构到达施工主要材料配置表三、机械设备计划表 3.11.6-3 盾构到达施工主要机械设备配备表3.11.7安全生产及环境保护一、安全施工措施1、各班组长必须对班组人员进行每天班前安全教育。
2、凿除洞门、挂设帘布橡胶板等高空作业应配戴相应安全防护设施。
3、洞门凿除作业时,非作业人员严禁进入掌子面附近。
4、不得随意在脚手架上堆放钢筋、木料、模板、钢管、扣件等物品,以防高空坠物伤人。
5、作业前必须检查工具、设备、现场环境;移动空压机的气管要捆绑牢固,防止气管接头处掉落伤人。
6、严格按项目部安全管理和施工制度组织施工,严格执行相关的机械操作规程。
7、盾构主司机要严格按施工技术交底作业,在作业过程中时刻保持精力集中,发现土压等掘进参数发生异常时,应立即查找原因采取措施,保证掘进掌子面上部地层的稳定。
8、值班工程技术人员和当班班长要巡视各岗位的作业情况,发现违章作业、违反操作规程- 256 -等现象要立即制止。