盾构掘进施工
年 月 日 时
年 月 日 时 至
拼 装 时 间
拼 装 质 量
年 月 日 时
年 月 日 时 至
时 间
材压 料浆 及压 配力 比
设计每环长度:1.5 米 管
压
浆 数 量
压 浆 质
记事
记录 者
量
m3 Pa
施工单位:隧道局一处盾构公司
工班长:
技术负责人:
表 7-1-2 盾构管片拼装记录表
工程名称:广州地铁二号线【越~三区间隧道】盾构工程 盾构机械类型:复合式土压平衡盾构
公园站盾构到达端处的隧道上半部埋置于〈6〉全风化细粒花岗岩中,下半部埋置于
〈7〉强风化花岗岩中,上覆 6m
厚砂质粘性土和 7m 厚淤泥质土
及细砂。洞身上半部岩层〈6〉已
成风化成土柱状,岩石组织结构
已基本破坏,其自稳性很差(见
图 11—5)。
并且,因受到车站工作井施
工的扰动,岩层已遇水软化松弛,
强度降低。为了有效地防止围岩
管片不会失稳。
b、始发前基座定位时,盾构中心坡度与隧道设计轴线坡度保持一致,考虑隧道
后期沉降因素,盾构中线可比设计轴线抬高 10~20mm。同时对基座加支撑防止基座
移动。
c、防止盾构机旋转、上飘。由于盾构机与地层间无摩擦力,盾构易旋转,应加
强盾构姿态测量,如发现盾构有较大转角可以采用大刀盘正、反转的措施进行调整,
片循设计每环:6 片
环
节 序
盾构掘进
号 循环节
时间
起至里 年月日时
程
至
年月日时
循环节处 地质描述
管理拼装 时间
年月日时 至
年月日时
管片拼装
螺栓连接数量
高程(m)
设计 纵环
实际 纵环
设计 实际
管片设计每环:1.5m
平面 相邻管片 记
位置偏 差(mm)
平整度最 大偏差 (mm)
事
管
记录 者
施工单位:隧道局一处盾构公司
班组别:
工程负责人:
表 7-1-3 盾构掘进参数设定值
工程名称:广州地铁二号线【越~三区间隧道】盾构工程 盾构机械类型:复合式土压平衡盾构 管片设计每环:1.5m 管片设计每 环:6 片
掘进参数
其它参数
地层类别
地质描述
〈9〉
岩石微风化带
工况 选择
open
刀盘 转速 r/min
千斤 顶编 组
千斤 顶推 力
坍塌,增强土体自稳性,防止地
下水流入,确保盾构安全到达,
保证建筑物(广州市体育馆)的安 全,在盾构到达前对左右线端头隧
图11—5 越秀公园站北端头地质情况
道围岩先作加固处理。
2.5
采用在工作井中向隧道方向水平超前静压注浆加固方案。加固范围取隧道全断 面开挖轮廓线外 2.5m 范围内土体,加固长度为 16m 见图 11—6。
施工单位:隧道局一处盾构公司机电技术负责人:土木技术负责人:
表 7-1-4 盾构掘进参数统计表
工程名称:广州地铁二号线【越~三区间隧道】盾构工程 盾构机械类型:复合式土压平衡盾构 管片设计每环:1.5m 管片设计每 环:6 片
循 环 节 序 号
循环 节起 至里 程
盾构掘 进时间 年月日 时至 年月日
图 7-1-1。
环形及横向拉槽宽度 50cm,竖向拉
槽宽度 20cm,竖向槽沿围护桩接缝凿
除。
盾构机推进前割断连接钢筋,拉开
钢筋砼网片,清理石碴并处理外露钢筋
头,避免阻挂盾壳。围护桩拆除后,快
图 7-7-1 凿除分块示意图
速拼装负环管片,盾构机抵拢工作面,避免工作面暴露太久失稳坍塌。
1.2 盾构机始发流程 盾构机始发前首先将反力架连接在预埋件的位置,吊装盾构机组件在始发台上 组装、调试;然后安装 400 宽的负环钢管片,盾构机试运转;最后拆除洞门端墙盾 构机贯入开挖面加压掘进。 盾构机始发流程见下图:
同时推进速度要慢。
11.4.2 到达掘进 到达掘进是指盾构机沿所定线路推进到竖井边,然后从预先准备好的大开口处
步入车站或竖井内的一系列作业。 1、到达前的准备工作 (1)洞门土体加固 本工程中两次到达前均需要对洞门端头土体进行加固。 广州火车站北端头隧道上部约 1/3 从〈5-2〉残积土中通过,且残积土层较厚见
安装井
图 11—2 负环拼装示意图 负环管片四周施作临时支撑连接在车站结构上,确保负环管片受压时的线形和 稳定。对于开口的负环管片,盾构机在推进前千斤顶和管片之间要加设方木或型钢 来承受和传递盾构机的推力,保证盾构机的姿态正确。 (2)广州火车站始发掘进 1)广州火车站始发预埋件 如图:隧盾-施组-SD04。环板大样尺寸同三元里车站。 2)反力架和临时钢管片 反力架和临时钢管片均从三元里车站拆除下来后转移至广州火车站使用。三元 里~广州火车站区间贯通后立即拆除负环管片、反力架及始发平台,地面运输至火 车站从设备吊装孔掉入车站内安装使用。 3)广州火车站南端头土体加固
图 11—4,为防止盾构到达时发生围岩坍塌、失稳,计划对端头地层进行加固。加固 方案如下:
采用自钻式注浆锚杆注浆加固,浆液采用 CS 双液浆,注浆压力控制在 0.6~ 0.8Mpa。加固范围见下图:
越秀公园站北端位于解放北路和流花路交汇口,北侧紧临广州市体育馆,越秀
10
3.15 2.5
2.5
图 11-4 火车站北端头地层加固 示意图
2)竖井的准备及到达口导轨的安装 到达前在洞口中心处开一Φ1.0 米的观察孔来检查盾构机的到达位置,同时在洞 圈安装好导轨确保盾构到达姿态正确。
加固段 盾构机
围内 护墙 桩
竖井
支撑
0.3
2.5
10米
图 11—7 盾构到达围护桩拆除加固
3)盾构机进入到达段后,首先减小推力、降低推进速度和刀盘转速,控制出土 量并时刻监视土仓压力值,避免较大的地表隆陷。待盾构机接近洞门端墙时从到达 口观测孔探测盾构机位置,当盾构机掘进至距端墙 0.5 米的处时停止掘进,彻底拆除 维护桩后连续掘进并拼装管片。盾壳进入到达口后施作洞圈封堵工作,盾尾脱出后 下拉压板至第二螺栓孔位置,实现封堵作用如图:隧盾-施组-SD06。
班组别:
值班工程师:
表 7-1-5 盾构机最佳掘进参数统计分析结果
工程名称:广州地铁二号线【越~三区间隧道】盾构工程 盾构机械类型:复合式土压平衡盾构 管片设计每环:1.5m 管片设计每 环:6 片
掘进参数
其它参数
地层编号
地质描述
〈9〉
岩石微风化带
工况
刀盘 转速 r/min
千斤 顶编 组
千斤 顶推 力
t
螺旋 输送 机转 速 r/min
掘进 速度
cm/min
土仓 压力 bar
注浆 压力 MPa
注浆
量 m3
膨润 土填 加量 m3
泡沫 剂填 加量 m3
其它
材料 m3
备注
〈8〉
岩石中风化带
〈7〉
岩石强风化带
〈6〉
岩石全风化带
〈5-2〉
残积土
软硬互层,地下水 丰富
施工单位:隧道局一处盾构公司
机电技术负责人:
1.1.1 始发前的准备工作
(1)始发预埋件的设计、制作与安装
盾构机始发时巨大的推力通过反力架传递给车站结构,为保证盾构机顺利始发
及车站结构的安全,需要在车站的某些位置预埋一些构件。同时盾构机盾尾进入区
间后为减小地层变形需要立即进行回填注浆,为了防止跑浆也需要在车站侧墙上预
埋构件以实现临时封堵。
三元里车站始发预埋件大样及预埋位置如图:隧盾-施组-SD01、02 所示。
第一节 盾构掘进施工主要工艺
1、盾构始发与到达掘进技术 1.1 始发掘进
所谓始发掘进是指利用临时拼装起来的管片来承受反作用力,将盾构机推上始
发台,由始发口贯入地层,开始沿所定线路掘进的一系列作业。本工程中每台盾构
机都要经过两次始发掘进,第一次是盾构机组装、调试完后从三元里站始发,第二
次是盾构机通过广州火车站后二次始发。
同时通过监控量测分析地表隆陷、地中位移规律,及时反馈信息调整施工参数,为
下一阶段正常掘进提供参考依据。 2)掘进试验大纲 a、盾构机掘进参数设定、统计分析与结论 表 7-1-1 盾构掘进施工记录表 表 7-1-2 盾构管片拼装记录表 表 7-1-3 不同地层中盾构掘进参数设定数值表 表 7-1-4 盾构实际掘进参数统计表 表 7-1-5 盾构机最佳掘进参数统计分析结果 b、地表隆陷及建筑物变形监控量测 试验段地表监测点布置,原则上沿隧道轴线每隔 8 米布置一个测点;横向每 30
土木技术负责人:
3)负环管片开口拼装及加固处理措施 盾构机始发时由于后配套设备未正常工作,负环管片拼装不能利用管片吊机和 管片拼装机。如何拼装管片保证盾构机始发正确姿态至关重要。本工程中始发前负 环管片的拼装拟采用 15T 吊机和人工辅助安装,负环管片采用通缝开口拼装,邻接 块和封顶块不予拼装如图 2-2 所示:
t
螺旋 输送 机转 速 r/min
掘进 速度
cm/min
土仓 压力 bar
注浆 压力 MPa
注浆
量 m3
膨润 土填 加量 m3
泡沫 剂填 加量 m3
排土
量 m3
备注
〈8〉
岩石中风化带
open
〈7〉
岩石强风化带
EPB
〈6〉
岩石全风化带
EPB
〈5-2〉
残积土
EPB
软硬互层,地下水 semi-
丰富
open
安装反力架、始发台
始
盾构机组件的吊装
发
准
备
工
作
组装临时钢管片、