盾構(gòu)始發(fā)作業(yè)指導(dǎo)書課件

1、 盾構(gòu)始發(fā)作業(yè)指導(dǎo)書1、使用范圍本作業(yè)指導(dǎo)書適用于盾構(gòu)始發(fā)施工。2、施工工藝盾構(gòu)始發(fā)是指盾構(gòu)從組裝調(diào)試，到盾構(gòu)完全進入?yún)^(qū)間隧道并完成試掘進為止的一系列施工過程，其工藝流程見下圖。盾構(gòu)始發(fā)工藝流程3、施工方法（1）、始發(fā)架制作及安裝始發(fā)架簡述始發(fā)架是盾構(gòu)機在工作井始發(fā)時座落的基座，它必須能夠充分承受盾構(gòu)機的自重。由于受盾構(gòu)機自重及端頭井井口大小的限制，盾構(gòu)機需拆分成幾部分分別吊入井內(nèi)，在始發(fā)架上前后移動進行裝配。為此，始發(fā)架的大小還要能夠保證盾構(gòu)機的移動安裝，始發(fā)架對于盾構(gòu)出洞初期管片拼裝及最終管片的精度有很大的影響，為了確保精度，始發(fā)架上的盾構(gòu)機須對準(zhǔn)洞門中心，與隧道軸線一致。始發(fā)架臺的制作依

2、據(jù)隧道設(shè)計軸線，定出始發(fā)時盾構(gòu)機、始發(fā)臺和反力架確切的空間位置。由于始發(fā)架在盾構(gòu)始發(fā)時承受縱向、橫向的推力以及抵抗盾構(gòu)扭轉(zhuǎn)的扭矩，因此需要對始發(fā)臺兩側(cè)進行必要的加固，因管片與盾尾間存在間隙，需要用型鋼支撐，管片與管片托架、導(dǎo)軌間用楔形木楔緊，始發(fā)架與車站結(jié)構(gòu)間用型鋼支撐支牢固，始發(fā)架底板與車站底板預(yù)埋件焊接牢固等。根據(jù)端頭井尺寸，設(shè)計始發(fā)架的尺寸（見下圖）。由于始發(fā)架在盾構(gòu)始發(fā)時要承受縱向、橫向的推力以及抵抗盾構(gòu)旋轉(zhuǎn)的扭矩。所以在始發(fā)架安裝時，必須進行必要的加固。在盾構(gòu)井底板結(jié)構(gòu)施工時，預(yù)埋了12塊60602cm的鋼板，始發(fā)架與預(yù)埋鋼板焊接連接；用工字鋼連接到始發(fā)架與盾構(gòu)井側(cè)墻或底板上翻梁上進

3、行橫向加固。始發(fā)橫向示意圖始發(fā)架縱向示意圖始發(fā)架的安裝始發(fā)架的中心軸線與隧道的中心線的水平投影線要求重合。始發(fā)架軌道的中心線高程根據(jù)盾構(gòu)機和始發(fā)基座的尺寸定。始發(fā)架軌道中心線高程的理論計算公式為：H =h-h1h始發(fā)架處隧道中心線高程h1隧道中心線至始發(fā)架軌道平面中心線的高差根據(jù)直角三角形直邊計算公式：h1=（R盾2-（L軌距/2）2）1/2R盾盾體外殼半徑L軌距始發(fā)架兩條軌道中心線的水平距離實踐施工中為了防止地表沉降和刀盤下沉的影響，將始發(fā)架比理論標(biāo)高提高5cm，盾構(gòu)始發(fā)架直接安放在始發(fā)井底板上，在底板始發(fā)基座兩邊預(yù)埋鋼板用來與始發(fā)基座焊接連接。（2）、盾構(gòu)機吊裝、組裝及調(diào)試盾構(gòu)機吊裝、組裝

4、a盾構(gòu)機組裝調(diào)試程序見下圖盾構(gòu)機組裝調(diào)試程序示意圖b盾構(gòu)機組裝順序盾構(gòu)井底板放置的始發(fā)臺精確定位后及后配套拖車處的軌道鋪設(shè)完成后，方可進行盾構(gòu)的下井組裝。各節(jié)拖車下井順序為五號拖車四號拖車三號拖車二號拖車一號拖車連接橋。拖車下井后由電瓶機車牽引至指定的區(qū)域，一號拖車停放在組裝井一邊，待連接橋下井后與其連接。主機下井順序為：螺旋輸送機前體中體刀盤安裝機盾尾。中體、前體、刀盤、盾尾、螺旋輸送機用250t履帶吊機和160t汽車吊機配合下井。反力架與負(fù)環(huán)管片的下井、安裝、定位。主機后移與前移的后配套連接，然后連接液壓和電氣管路。盾構(gòu)組裝順序示意見下圖。組裝后配套拖車組裝設(shè)備橋吊裝螺旋輸送機組裝前體與中

5、體刀盤組裝組裝管片安裝機、盾尾盾構(gòu)機調(diào)試a空載調(diào)試盾構(gòu)機組裝和連接完畢后，即可進行空載調(diào)試，空載調(diào)試的目的主要是檢查設(shè)備是否能正常運轉(zhuǎn)。主要調(diào)試內(nèi)容為：液壓系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、注漿系統(tǒng)以及各種儀表的校正。電氣部分運行調(diào)試：檢查送電檢查電機分系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置與試運行整機試運行再次調(diào)試。液壓部分運行調(diào)試：推進和鉸接系統(tǒng)螺旋輸送機管片安裝機管片吊機和拖拉小車泡沫、膨潤土系統(tǒng)和刀盤加水注漿系統(tǒng)皮帶機等。b負(fù)載調(diào)試空載調(diào)試證明盾構(gòu)機具有工作能力后即可進行負(fù)載調(diào)試。負(fù)載調(diào)試的主要目的是檢查各種管線及密封的負(fù)載能力；對空載調(diào)試不能完成的工作進一步完善，以使盾構(gòu)機的各個工作系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)達(dá)到滿足正

6、常生產(chǎn)要求的工作狀態(tài)。通常試掘進時間即為對設(shè)備負(fù)載調(diào)試時間。負(fù)載調(diào)試時將采取嚴(yán)格的技術(shù)和管理措施保證工程安全、工程質(zhì)量和線型精度。盾構(gòu)機組裝所需機具、工具、材料見下表盾構(gòu)機組裝所需機具、工具、材料表序號名 稱型號規(guī)格單位數(shù)量備 注1液壓扭力扳手把1用于緊固螺栓2液壓泵站（1）臺1供液壓扳手使用3拉伸預(yù)緊扳手把1用于緊固刀盤螺栓4液壓泵站（2）臺1供拉伸預(yù)緊扳手使用5氧氣乙炔割具套26千斤頂分體式臺220T,50T7推進油缸80T根2用于推動主機等8液壓泵站（3）待定臺1供推進油缸使用9大撬棍根8作輔助用10小撬棍根8作輔助用11倒鏈2T個212倒鏈5T個213倒鏈10個614電焊機臺2包括面罩

7、、電焊手套等15空壓機臺1包括連接軟管30米16重型風(fēng)動扳手把2包括套筒1套17臥式千斤頂1T或1.5T臺1裝鉸接密封用18砂輪機把2包括砂輪片若干塊19插線板套320注脂管路套121活動人梯架222普通工具內(nèi)六角扳手12、14、17mm套223風(fēng)動扳手工具300KG套124加油機1套安全保證措施a施工前應(yīng)進行詳盡的技術(shù)交底，對大型吊車的結(jié)構(gòu)、性能、所選工況、平面布置、地基處理以及設(shè)備的規(guī)格、質(zhì)量、平面擺放位置和工藝方法、工藝程序、工具設(shè)置、過程控制都要交底清楚，力求使施工人員都能有清楚的理解，特別是班組長要求透徹理解。進行安全技術(shù)交底時，要求所有的施工人員包括起重機司機均必須參加，且要有書面

8、見證資料。b吊車組車結(jié)束后應(yīng)組織相關(guān)人員檢查，合格方可進行吊裝作業(yè)。c禁止任何非指揮人員參與指揮，參加作業(yè)的人員必須具有相應(yīng)的上崗證。d大型吊車站位應(yīng)與方案相符合，吊車支腿要牢靠，用路基板或道木支墊支腿。路基板鋪設(shè)應(yīng)規(guī)整。e吊裝前必須向有關(guān)部門進行申請，得到批準(zhǔn)簽字后方可吊裝。f所有相關(guān)人員必須到施工現(xiàn)場，吊裝過程中遇到意外情況時，應(yīng)慎重研究對策，禁止盲動。g吊車站位處地基應(yīng)進行專門、慎重處理，并經(jīng)有關(guān)人員確認(rèn)。h施工中所用的機索具應(yīng)按本方案、起重工操作規(guī)程、實用起重吊裝手冊的有關(guān)要求執(zhí)行。吊裝所用的全套機索具應(yīng)有質(zhì)保書、產(chǎn)品合格證，并置于技術(shù)、設(shè)備、安全的有效管理之中。另外機索具設(shè)置要合理，

9、標(biāo)準(zhǔn)要高。按要求設(shè)置有困難需要變更，須經(jīng)過方案編制人確認(rèn)，并按原程序上報審批。i吊裝過程中，應(yīng)有統(tǒng)一的指揮信號，參加施工的全體人員必須熟悉此信號，以便各操作協(xié)調(diào)動作。j吊車及運輸車輛進出場地要求墊實，必要時用鋼板或路基板進行局部鋪墊。k在作業(yè)時應(yīng)設(shè)立吊裝警戒線，關(guān)鍵位置設(shè)專人看守，非工作人員嚴(yán)禁進入吊裝區(qū)域。l吊裝前應(yīng)組織各專業(yè)人員進行聯(lián)合細(xì)致檢查，及時發(fā)現(xiàn)和消除安全隱患。m在方案實施過程中，安全部門要嚴(yán)格把關(guān)，加強安全監(jiān)督管理，明確各自職責(zé)，責(zé)任到人。n對所選用的吊裝機索具應(yīng)在每天使用前作認(rèn)真的檢查，以確保其完好無損。o所使用的鋼絲繩要經(jīng)過嚴(yán)格檢查，特別強調(diào)對曾使用過的鋼絲繩的檢查，注意發(fā)現(xiàn)

10、被電焊打過的、嚴(yán)重銹蝕的、斷絲斷股的、被火焊烤過的或扭結(jié)的痕跡，避免出現(xiàn)大的漏洞，造成重大閃失。p設(shè)備吊裝過程中，應(yīng)確保指揮信號準(zhǔn)確、暢通。遇到問題時應(yīng)特別注意要有統(tǒng)一的指揮和良好的現(xiàn)場秩序。q當(dāng)陣風(fēng)風(fēng)速超過10.8m/s（六級）或光線不明或操作人員無法辨認(rèn)指揮信號時嚴(yán)禁進行吊裝作業(yè)r在設(shè)備吊裝的整個施工過程中，特別強調(diào)個人的自身保護意識和安全部門的專業(yè)監(jiān)督，避免人身事故的發(fā)生。s未盡事宜，應(yīng)遵守起重工操作規(guī)程和大型設(shè)備吊裝工程施工工藝標(biāo)準(zhǔn)中的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。(3)、反力架安裝反力架、負(fù)環(huán)管片位置的確定反力架為鋼結(jié)構(gòu)，用來提供盾構(gòu)推進時所需的反力，根據(jù)始發(fā)井的位置，確定負(fù)環(huán)數(shù)，并因此確定反力環(huán)前

11、端面里程為：D反力架=D洞門-L管*N-L鋼（盾構(gòu)掘進方向由小里程向大里程）其中：D洞門洞門里程；L管管片長度m；L鋼鋼環(huán)寬度；N負(fù)環(huán)管片環(huán)數(shù)。安放反力架之前，先對底板進行清理，當(dāng)反力架安放置設(shè)計位置后，精確測量定位，使之與盾構(gòu)機的設(shè)計軸線保持垂直。反力架安裝反力架及支撐系統(tǒng)的安裝：首先用全站儀測定豎向傾角和水平位置，然后將反力架整體組裝，并由門吊配合校正其水平位置、傾角和高程，經(jīng)測量無誤后焊接牢固。安裝反力架時，左右偏差控制在5mm以內(nèi)，高程偏差控制在5mm以內(nèi)，傾角偏差控制在2以內(nèi)，盾構(gòu)姿態(tài)與設(shè)計軸線豎直趨向偏差小于2，水平趨向偏差小于2。反力架的固定反力架提供盾構(gòu)推進時所需的反力，因此反

12、力架需具有足夠的剛度和強度。將反力架放在始發(fā)井中，調(diào)整好位置以后，與主體結(jié)構(gòu)間用609鋼管支撐，為防止推進過程中反力架上浮，在結(jié)構(gòu)中板上設(shè)置型鋼抗浮支撐。盾構(gòu)反力架安裝質(zhì)量的好壞直接影響始發(fā)掘進時隧道的質(zhì)量，其中反力架的豎向與設(shè)計軸線的垂直是主要因素。所以反力架安裝必須注意以下事項：a反力架中心高程放樣反力架中心的安裝采用水準(zhǔn)儀配合全站儀進行。其中全站儀架設(shè)于盾構(gòu)出洞端的圈梁軸線點上，后視另一軸線點，將軸線點投向反力架中心標(biāo)志處，指揮反力架左右平移，直至與軸線重合；然后用水準(zhǔn)儀測量中心標(biāo)志的絕對高程，指揮反力架上下移動，達(dá)到設(shè)計的高程值，反力架直接支撐在底板上，施工底板混凝土?xí)r嚴(yán)格控制標(biāo)高，由

13、于反力架的中心不是影響始發(fā)掘進的主要因素，安裝時，反力架的中心誤差控制在10mm以內(nèi)。b反力架與軸線及自身垂直放樣反力架中心放樣完成后，須使反力架面在豎直方向上垂直，且此面與盾構(gòu)設(shè)計軸線垂直。放樣時，首先使用水平尺使反力架在豎直方向上基本垂直。然后使用全站儀將軸線引入始發(fā)井底部，在靠近反力架處的設(shè)計軸線上設(shè)站，后視另一軸線點，全站儀置0，旋轉(zhuǎn)90，在始發(fā)井側(cè)墻一側(cè)放樣兩點，然后用倒鏡在始發(fā)井另一側(cè)墻處同樣放樣兩點。放樣后，須再旋轉(zhuǎn)全站儀180，檢查是否與起初放樣的點位于同上平面內(nèi)，分別在側(cè)墻上方及下方的兩點間拉線，用直尺準(zhǔn)確量出反力架不同部位與線之間的距離，以任一點為基準(zhǔn)，調(diào)節(jié)反力架，使反力架

14、表面與線組成的現(xiàn)面平行（線任意一部位到反力架表面的距離相等），使反力架處豎相垂直且反力架面與設(shè)計軸線垂直。(4)、洞門鑿除洞口槽壁砼鑿除及處理盾構(gòu)調(diào)試完成后，在確保盾構(gòu)運轉(zhuǎn)狀態(tài)良好的情況下，開始鑿除洞門。洞門鑿除施工腳手架設(shè)計鑿除洞門時應(yīng)在洞圈內(nèi)搭設(shè)腳手架,腳手架搭設(shè)見下圖腳手架搭設(shè)示意圖洞口土體加固效果檢查及技術(shù)措施在鑿除洞門前應(yīng)先鑿5個(上、下、中、左、右)觀察洞，觀察洞外土體加固情況，是否達(dá)到設(shè)計所要求的強度、滲透性、自立性等技術(shù)指標(biāo)，只有全部指標(biāo)滿足施工規(guī)范要求，方可進一步鑿除。如果加固區(qū)土體的自立性仍較差，則需采取注漿加固措施。注漿可采用雙液漿進行補注漿。注漿位置：沿洞圈分縫斜向打入

15、注漿管，主要在洞門開鑿的一圈分縫及幾大分塊之間打設(shè)，從而達(dá)到固結(jié)洞圈內(nèi)部土體的效果。注漿配比：水：水泥：水玻璃0.5：1：1,注漿壓力為0.20.3Mpa，初凝時間為510分鐘，漿液流量為1015L/min。洞口槽壁砼鑿除洞口槽壁砼采取人工高壓風(fēng)鎬鑿除。連續(xù)墻厚度為1000mm,鑿除工作分二層進行，先鑿除外層650700mm，割除外層鋼筋及預(yù)埋件，留350300mm厚砼及外排鋼筋，并在每塊砼上設(shè)一只吊點。鑿除最后一層厚砼前，應(yīng)把盾構(gòu)頂進離洞圈80cm左右的距離。外層鑿除工作先上部后下部。鋼筋及預(yù)埋件割除須徹底，以保證預(yù)留門洞的直徑。里層槽壁鑿除方法是將其分割成9大塊，具體做法是在洞門鑿兩條豎槽

16、和兩條橫槽及環(huán)槽。具體參考下圖洞門鑿除示意圖上述準(zhǔn)備工作結(jié)束，進行最后一層洞門的鑿除工作。鑿除時采用方木（2020）撐在外層砼塊與盾構(gòu)機大刀盤之間。然后按照先下后上的順序逐塊割斷外排鋼筋，吊出混凝土。洞門鑿除要連續(xù)施工，盡量縮短作業(yè)時間，鑿除結(jié)束后馬上清理洞口內(nèi)的砼塊及其它雜物，隨后進行盾構(gòu)空轉(zhuǎn)推進。鑿除砼塊吊離拆除腳架，改搭臨時易拆操作平臺；鋼筋割斷應(yīng)先下部后上部，先中間后二側(cè)，割一塊吊一塊。合理安排割斷順序，使用長割具，防止砼塊傾倒。砼塊吊離應(yīng)先上部后下部，盡可能縮短砼塊吊離工作時間，防止土體塌方，吊離完畢盾構(gòu)機須迅速進入洞門。整個作業(yè)過程中，由專職安全員進行全過程監(jiān)督，杜絕安全事故隱患，

17、確保人身安全，同時安排專人對洞口上的密封裝置做跟蹤檢查，起到保護作用。(5)、洞門密封安裝由于洞口與盾構(gòu)、洞口與管片之間存在空隙，易造成地下水、泥漿、開挖面的土砂等流出，另外，待盾尾通過后當(dāng)進行第一次壁后注漿時尾易出現(xiàn)漿液流出。因此，須在洞口安裝密封系統(tǒng)，該系統(tǒng)由洞門圈預(yù)埋鋼環(huán)板、簾布橡膠板、圓環(huán)板、扇形板及相應(yīng)的連接螺栓和墊圈等組成。盾構(gòu)出洞密封系統(tǒng)裝置見下圖。盾構(gòu)出洞密封系統(tǒng)裝置示意圖密封系統(tǒng)安裝前須對簾布橡膠板上所開螺孔位置、尺寸進行復(fù)核，確保其與洞圈上預(yù)留螺孔位置一致。拼裝順序為：簾布橡膠板圓環(huán)板扇形板，自上而下進行。拼裝時圓環(huán)板的壓板螺栓應(yīng)可靠擰緊，使簾布橡膠板緊貼洞門，防止盾構(gòu)進洞

18、后同步注漿漿液泄漏。當(dāng)盾構(gòu)刀盤進入洞口時，調(diào)整扇形板及橡膠簾布板使之向內(nèi)彎曲緊貼至盾構(gòu)外殼上；當(dāng)盾尾通過后，調(diào)整扇形板,使扇形板滑到管片的外周處,并進行固定,防止其翻轉(zhuǎn)。(6)、負(fù)環(huán)管片安裝負(fù)環(huán)管片包括負(fù)環(huán)鋼管片和負(fù)環(huán)混凝土管片。負(fù)環(huán)鋼管片起到連接負(fù)環(huán)混凝土管片和反力架的作用。負(fù)環(huán)管片采用整環(huán)錯縫拼裝，目的是提高管片的成圓度和管片安裝時的安全。根據(jù)盾構(gòu)井結(jié)構(gòu)尺寸及盾構(gòu)機主機長度綜合考慮，其中0環(huán)插入結(jié)構(gòu)內(nèi)500mm。負(fù)環(huán)混凝土管片拼裝由管片拼裝機在盾尾內(nèi)按順序拼裝成型，用連接螺栓連接固定。在安裝負(fù)環(huán)管片之前，為保證負(fù)環(huán)管片不破壞盾尾尾刷、保證負(fù)環(huán)管片在拼裝好以后能順利向后推進，在盾殼內(nèi)安設(shè)厚度

19、不小于盾尾間隙的方木（或型鋼），以使管片在盾殼內(nèi)的位置得到保證。由于負(fù)環(huán)管片的拼裝精度將直接影響到正式管片的拼裝精度，因此，盡可能的將負(fù)環(huán)管片拼裝成真圓形。第一環(huán)負(fù)環(huán)的位置對整個隧道管片的質(zhì)量影響很大，因此需要準(zhǔn)確定位，拼裝負(fù)環(huán)時，第一塊管片的位置可在盾尾畫出線條標(biāo)記，拼裝手根據(jù)畫線給管片定位。第一環(huán)負(fù)環(huán)管片拼裝成圓后，用45組油缸完成管片的后移，管片在后移過程中，要嚴(yán)格控制每組推進油缸的行程，使每組推進油缸的行程差小于10mm，保證管片的斷面與設(shè)計線路垂直。在管片的后移過程中，要注意不要使管片從盾殼內(nèi)的方木（或型鋼）上滑落。每拼一環(huán)管片由千斤頂推出盾尾，在管片脫離盾尾時及時用木楔墊實管片與導(dǎo)軌之間的間隙，并用鋼絲繩把負(fù)環(huán)管片與始發(fā)基座捆綁牢固，直至盾構(gòu)處于出洞前位置。盾構(gòu)出洞時，由于基準(zhǔn)導(dǎo)軌與前方加固土體之間有一定的間隙（即盾構(gòu)始發(fā)井內(nèi)襯、圍護結(jié)構(gòu)厚度加施工間隙），為防止盾構(gòu)前移的過程中出現(xiàn)“磕頭”現(xiàn)象，在洞圈內(nèi)安裝兩根導(dǎo)向接長軌道，安裝傾角位置與基準(zhǔn)導(dǎo)軌一致。盾構(gòu)進入洞門前在刀盤和簾布橡膠板外側(cè)涂潤滑油以減少摩擦力，防止破壞簾布橡