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盾构机选型及适应性评估方案-中水14局

目录第一章工程概况 (1)1.1、工程位置 (1)1.2、设计概况 (1)1.3、施工组织计划 (3)1.4、工程地质及水文地质 (3)1.4.1、地形地貌 (3)1.4.2、地质构造 (5)1.4.3、岩土层特征 (5)1.4.4、土层可挖性分级和隧道围岩分类 (6)1.3.5、水文情况 (7)第二章影响盾构机选型的工程、水文地质 (8)2.1、影响盾构机选型的工程 (8)2.2、影响盾构机选型的水文地质 (8)第三章工程重难点对盾构机选型的要求 (9)3.1、盾构机对重难点工程的适应性 (9)3.2、盾构机的可靠性 (10)3.3、工程重难点及盾构机功能的适应性对照表 (11)第四章盾构机的选型 (13)4.1本工程对盾构机的要求 (13)4.2本工程盾构机的正式确定 (14)第五章盾构机的基本配置、参数特点 (14)5.1、盾构机的驱动及主轴承密封系统 (14)5.2、刀盘和刀具 (15)5.2.1、刀盘刀具整体布置 (15)5.2.2、刀盘结构特点 (15)5.2.3、刀具的布置形式、及刀具的配置 (17)5.2.4、刀盘设计对地层的适应性 (18)5.3、推进系统 (19)5.4、出渣系统 (20)5.5.管片安装 (20)5.6、铰接系统 (21)5.7、液压、电气系统 (21)5.8、注浆、注脂系统 (22)第六章盾构机的改造和维修 (23)6.1、S-365/S-366盾构机的改造及核心部件维护保养 (23)6.1.1、改进注浆系统,增加同步二次补浆系统 (23)6.1.2、更换盾尾止浆板,防止浆液向前流动效果更佳 (23)6.1.3、更换盾尾刷,降低了盾尾漏浆的机率 (23)6.1.4、维修高压冲洗设备 (24)6.1.5、刀盘及刀具的改进 (24)6.2、盾构机的维修 (25)7.2.1、海瑞克检测项目(S-365/S-366盾构机) (25)6.2.2、自检维修项目 (26)第七章盾构机选型评估总结 (32)第一章工程概况1.1、工程位置本标段隧道间包括沙河站~万年场站盾构区间、万年场站~东三环站盾构区间、东三环站~蜀王大道站盾构区间、蜀王大道站~十陵站盾构区间、十陵站~洞口明挖区间工程。

该段线路主要位于塔山路、槐树店路下方。

向东北下穿沙河,沿沙河东侧塔山路由南向北敷设,后采用一处R=400m的曲线向东进入成洛路,沿成洛路由西向东敷设,在建材路与成洛路交叉口西侧设置万年场站,与地铁7号线换乘。

线路出万年场站后,继续沿成洛路路中由西向东敷设。

线路从成绵乐铁路的CFG 桩下穿过,然后沿三环路十陵立交前期对地铁的预留空间下穿十陵立交桥,在东洪路与成洛路交叉口设置东三环站,车站东侧设置双停车线,与规划9号线换乘;出站后继续沿成洛路由西向东敷设,在蜀王大道与成洛路交叉口设置蜀王大道站;出站后,线路由西向东下穿东风渠,在成都大学西南侧设置二期工程终点站十陵站,车站东侧设置交叉渡线;出站后接西河停车场出入段线。

区间线路位置示意图1.2、设计概况沙河站~万年场站盾构区间设计里程为:YCK35+477.000〈ZCK36+300.000〉~YCK37+499.550〈ZCK37+499.550〉);ZCK37+230.709处存在短链9.291m,左线长蜀王大道站中间风井1190.259m,右线长为2022.55m。

线路最小平曲线半径R=310m,线路在该区间线间距由11m过渡到15m。

区间隧道最大埋深约为23.7m,最小埋深约为7.8m,最小坡度2‰,最大坡度28‰,在YCK35+477~YCK35+493.7段设始发竖井,区间在ZCK35+940.535、ZCK36+678.364、YCK36+210.709三个里程处设3个联络通道,其中ZCK35+940.535里程处联络通道兼作废水泵房。

万年场站~东三环站盾构区间设计里程为:(Y〈Z〉CK37+680.550~Y〈Z〉CK39+951.400;ZAK39+747.718处存在长链8.718m,左线长2279.568m,右线长2270.85m。

区间隧道最小坡度10‰,最大坡度28‰,区间在ZCK38+223.311、ZCK39+266.114、ZCK39+266.114三个里程处设3个联络通道,其中ZCK38+223.311里程处的联络通道兼作废水泵房。

东三环站~蜀王大道站站盾构区间设计里程为:(Y〈Z〉CK40+417.400~Y 〈Z〉CK40+781.200; ZCK40+650.000处存在短链4.906m、ZAK40+739.000处存在短链5.058m,左线线路长353.837m,右线线路长363.8m,区间隧道最小坡度2‰,最大坡度6‰,区间未设联络通道。

蜀王大道站~十陵站盾构区间设计里程为:(Y〈Z〉CK40+961.100~Y〈Z〉CK41+567.600,YCK41+100.000处存在短链1.865m,左线线路长604.635m,右线线路长606.5m,区间隧道最小坡度2.0‰,最大坡度26.08‰。

十陵站~洞口明挖区间设计里程为(Y〈Z〉CK41+876.600~Y〈Z〉CK42+600.000,区间长723.4m,区间最小坡度2‰,最大坡度26.46‰。

中间风井采用明挖法施工,采用φ1200@1800的旋挖桩围护结构,为五层结构。

兼任左、右线矿山法段的施工井,沙河站~万年场站区间盾构始发井采用明挖法施工。

车站盾构盾构井范围内采用φ1500@1800的玻璃纤维筋桩。

沙河站~万年场站区间盾构采用明挖法施工,采用φ1000@1800的旋挖桩围护结构,内衬结构采用现浇钢筋混凝土的形式。

区间隧道采用盾构法施工,内衬为钢筋混凝土管片,管片外径为6000mm,内径为5400mm,厚度为300mm,曲线半径400m段管片幅宽为1.2m,其他地段采用1.5m的幅宽。

采用六分块方案,三块标准块,两块邻接块,一块封顶块。

管片组合方式为直线环+左右转弯环,拼接方式为错缝拼装,管片接头采用弯螺栓。

联络通道采用降水条件下的矿山法施工,支护体系由超前支护、初期支护和二次衬砌组成。

1.3、施工组织计划我公司预计于2014年7月1日伊始,对成都地铁4号线二期土建4标段沙河站至十陵站实施盾构施工掘进施工,本项目拟投入4台德国海瑞克土压平衡盾构机(编号分别为S-365、S-366、S-885、S-897)。

目前,S-365、S-366盾构机正在成都7号线一期工程施工, S-885、S-897盾构机正在海瑞克成都工厂建造当中,S-885预计4月30日前交付使用,S-897预计6月30日前交付使用。

根据施工组织及建造计划:S-885盾构机于2014年5月30日进入沙河站竖井场地并下井,到7月1日达到始发条件,向万年场站掘进;完成掘进后掉头,从万年场站掘进至沙万区间中间风井。

S-365、S-366盾构机分别于2014年7月20日和8月20日依次进入东三环站西端头场地并顺序下井,到8月20日和9月20日分别达到始发条件,向万年场站掘进。

S-897盾构机于2014年7月30日进入东三环站东端头场地并下井,到9月1日达到始发条件,向十陵站掘进;完成掘进后转场至东三环站掘进左线至十陵站。

1.4、工程地质及水文地质1.4.1、地形地貌1、沙河站~万年场站区间位于川西平原岷江水系Ⅲ级阶地,大部分地段上覆第四系全新统杂填土,厚0~4.3m;其下依次为中、上更新统冰水沉积、冲积层黏土及粉质黏土,厚2~12m,硬塑状;砂土,厚0.6~1.9m,松散~稍密;卵石土,厚4~8m,稍密~中密;下伏白垩系灌口组泥岩,全风化泥岩层,厚1~3m,强风化泥岩层,厚0.7~8.8,泥岩岩质较软。

隧道洞身主要穿越上更新统冰水沉积、冲积层卵石土夹透镜体砂层以及白垩纪灌口组泥岩中。

卵石土分选性、均一性、自稳性均较差,渗透系数大;泥岩为膨胀岩,风华层厚度变化大,遇水易软化。

2、万年场~东三环站区间位于川西平原岷江水系Ⅲ级阶地,大部分地段上覆第四系全新统杂填土,厚0~4.3m;其下依次为中、上更新统冰水沉积、冲积层黏土及粉质黏土,厚2~12m,硬塑状;下伏白垩系灌口组泥岩,全风化泥岩层已揭示厚度2~5m,泥岩岩质较软。

隧道洞身主要穿越上更新统冰水沉积、冲积层粘性土以及白垩纪灌口组泥岩中。

粘性土多为硬塑状,为弱~中膨胀土;泥岩为膨胀岩,风化层厚度变化大,遇水易软化。

3、东三环~蜀王大道站区间位于川西平原岷江水系Ⅲ级阶地,大部分地段上覆第四系全新统杂填土,厚0~4.3m;其下依次为中、上更新统冰水沉积、冲积层黏土及粉质黏土,厚2~12m,硬塑状;砂土,厚0.6~1.9m,松散~稍密;卵石土,厚4~8m,稍密~中密;下伏白垩系灌口组泥岩,全风化泥岩层,厚1~3m,强风化泥岩层,厚0.7~8.8,泥岩岩质较软。

隧道洞身主要穿越上更新统冰水沉积、冲积层卵石土夹透镜体砂层以及白垩纪灌口组泥岩中。

卵石土分选性、均一性、自稳性均较差,渗透系数大;泥岩为膨胀岩,风华层厚度变化大,遇水易软化。

4、蜀王大道站~十陵站区间位于川西平原岷江水系Ⅲ级阶地,大部分地段上覆第四系全新统杂填土,厚0~5m;其下依次为中、上更新统冰水沉积、冲积层黏土,厚0.5~8m,硬塑状。

下伏白垩系灌口组泥岩,全风化泥岩层已揭示厚度2~5m,泥岩岩质较软。

隧道洞身主要穿越中、上更新统冰水沉积、冲积层粘性土、卵石土中。

粘性土多为硬塑状,为弱~中膨胀土;卵石土分选性、均一性、自稳性均较差,渗透系数大。

5、十陵站~终点区间位于川西平原岷江水系Ⅲ级阶地,大部分地段上覆第四系全新统杂填土;其下依次为上更新统冰水沉积、冲积层黏土,厚12~15m,硬塑状;中更新统冰水沉积、冲积层卵石土,厚3.6~4m中密。

下伏白垩系灌口组泥岩,全风化泥岩层已揭示厚度5~7m,隧道洞身主要穿越中、上更新统冰水沉积、冲积层粘性土、卵石土中。

粘性土多位硬塑状,为弱~中膨胀土。

1.4.2、地质构造成都平原处于新华夏系第三沉降带之川西褶带皱的西南缘,界于龙门山隆褶带和龙泉山褶皱带之间,为一断陷盆地。

据区域地质资料,本工程范围内无断裂。

岩层为单斜构造,岩层近于水平产出。

1.4.3、岩土层特征<1-2>人工填土(Q4ml):黄褐、灰褐等杂色,松散~中密,稍湿,成分交杂,由粘性土、砖块、混凝土碎块、卵石等建筑垃圾组成。

该土层均一性差,多为欠压密土,结构疏松,多具强度低,压缩性高,受压易变形的特点。

该层广布整个区间、车站地表,层厚0.5~3.5m。

<3-1-1>软黏土(Q3fgl+al):灰黑色,黄褐色,可塑,局部呈软塑,粘性强,局部有臭味。

主要分布于拟建十陵车站大里程端,该层呈透镜体分布,最大厚5.8m,顶板埋深3.2~5.5m。

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