广州地铁小北站过站方案

1、草淘盾构区间盾构机小北站到达、通过及始发方案工程名称： 广州市轨道交通五号线草淘盾构区间土建工程线路里程： YDK7+760.050YDK10+546.827ZDK7+757.962ZDK10+546.827施工单位： 中铁一局集团有限公司草淘盾构区间项目经理部编 制 人： 审 核 人： 审 批 人： 编制时间： 2007年2月 草淘区间盾构机过小北站施工方案一、编制依据1、广州市地下铁道总公司建设事业总部工程管理办法汇编。2、广州市轨道交通五号线首期工程（滘口至文冲段）草暖公园小北站淘金站区间施工图设计。3、我单位的类似工程施工经验。二、工程概况本标段为广州市轨道交通五号线草暖公园小北站（草

2、小），小北站淘金站(小淘)两个区间采用盾构法施工的隧道工程。隧道起于草暖公园东端，经过解放北路，沿环市中路，大致呈东偏南方向行进，下穿越秀山，进小北站，再由小北站出发，沿环市东路，到达淘金站。本方案就是针对盾构通过小北站的方式进行一下说明。三、小北站的结构设计说明1、盾构机结构尺寸简介我单位购买的两台海瑞克盾构机编号为S235和S329,均为土压平衡盾构机，主机最大直径均为6.28米，长度均为8.35米。2、小北站的结构说明小北站设计为暗挖车站，岛式站台，线间距23.8米，右线起点里程YDK9+442.126，终点里程为YDK9+650.426,全长208.3米，其中到达端（A型断面）长14米

3、（内净长12米），始发端（A型断面）长13.8米（内净长11.8米），站中大里程方向依次为B型断面（27.2米），C型断面（125.6米），B型断面（27.7米）。左线起点里程ZDK9+442.126，终点里程为ZDK9+622.826,全长176.7米，其中到达端（A型断面）长14米（内净长12米），始发端（A型断面）长14米（内净长12米），站中大里程方向依次为B型断面（23.2米），C型断面（125.5米）。详见大图21四、盾构机过站的施工工艺1、施工工艺流程图盾构过站施工流程图2、施工工艺叙述根据小北站实际施工情况，我们计划制作特殊小拖架，并将盾构机固定在小拖架上，平移小拖架过站。平移

4、之前，需对主隧道底板找平，并铺设3道钢轨，在钢轨上平移小拖架。 导轨断面示意图并在导轨上设置反力挡块，利用80t的液压千斤顶推动盾构机前进，推进前要清洁托架，在托架下抹上黄油，并在导轨上也抹上黄油。3、盾构机过站步骤3.1 盾构机到达3.1.1盾构机到达的工艺流程盾构机到达施工是盾构机在到达小北站西端之前50m范围到盾构机出洞门上始发托架的整个过程。包括盾构机定位及接收洞门位置的复核测量、洞门加固、钢环板及橡胶帘布的安装、始发基座的安装、出洞上托架及对洞门圈注浆充填处理，流程如图：盾构到达前施工流程图3.1.2盾构到达的准备工作（1）盾构机定位及接收洞门位置复核测量在盾构推进至盾构到达范围时，

5、对盾构机的位置进行准确的测量，明确成洞隧道中心轴线与隧道设计中心轴线的关系，同时对接收洞门位置进行复核测量，确定盾构机的贯通姿态及掘进纠偏计划。在考虑盾构机的贯通姿态时注意两点:一是盾构机贯通时的中心轴线与隧道设计轴线的偏差，二是接收洞门位置的偏差。综合这些因素在隧道设计中心轴线的基础上进行适当调整。纠偏要逐步完成，每一环纠偏量不能过大，一般控制在1cm以内。（2）进洞段的土体加固根据详勘的地质资料和小北站施工过程中开挖的地质情况表明，小北站四个端头地质均为中、微风化层，可以不用加固。（3）洞门破除在盾构机到达距离初支面100mm初，开始对洞门进行破除，破除顺序如图：洞门凿除示意图凿除时按先上

6、后下、先中间后两侧的顺序进行。洞门凿除采用人工风镐施作，先凿除混凝土，待盾构机到达时再割除钢筋。洞门凿除过程的应急措施：1）凿除施工中一般在下半部分不会发生危险，危险一般主要在凿除洞门上部的过程中。如果发生掉块、塌落，施工人员无法及时从脚手架上下来逃离。故在凿除洞门上部施工过程中，在所施工脚手架的旁侧再架设同高度的脚手架并铺设木板，如有塌落危险时，施工人员能及时逃到旁边的木板平台。2） 如果洞门的土体外鼓，又坍塌危险时，可迅速将盾构机刀盘前移推向洞门掌子面，顶住土体，确保洞门掌子面的稳定和人员的安全。（4）洞门圈的安装橡胶帘布安装之前先要预埋A环板。据施工的情况，制做由我项目部完成（具体制作及

7、安装详见A环板图），提交小北站施工单位，环板预埋施工由小北站施工单位负责。环板预埋大样图如下：洞门环板装配图为防止盾构机进洞时推出的碴土损坏帘布橡胶板，洞门防水橡胶帘布在洞一次破除，碴土被完全清理干净后安装。橡胶帘布在A、B环板之间，用螺丝拧紧。为加强帘布的止浆能力，橡胶帘布周边压紧一圈扇形压板。（5）根据目前施工的结构，找平轨道基面，铺设大断面平移钢板根据目前实测小北站a断面回填标高和预埋A环板标高，基本符合设计要求。为让托架能顺利由大断面上平移钢轨，到达端A断面西侧保持目前标高-15.67不变，对局部突起部位进行找平。对b、c断面暗挖隧道找平，保证铺设钢轨的稳定性。找平之前清理基面，然后铺

8、设M20水泥砂浆，再添加部分速凝剂加速凝结。始发端A断面东、西侧无须回填。在始发端A、B断面接口处，控制找平面标高-15.48m（严格按照标高控制），保证铺设钢轨后，钢轨面与大断面铺设的钢板面平齐。在a断面平移钢板垂直于线路铺设，平移钢板宽应为1.5m,长度6m，数量为8块，厚度为16mm（利用现有材料）。A断面平移钢板铺设完之后对接缝采用点焊连接，并对焊点打磨，保证滑动面平整。b、c断面凿平完成之后，在凿平面上铺设钢轨，为防止钢轨倾倒，每根6m钢轨使用2块压板把轨道压住。（6）接收基座的安装接收基座的中心轴线与隧道设计轴线一致，同时还需要兼顾盾构机出洞姿态。接收基座的轨面标高除适应于线路情况

9、外，降低10mm，以便盾构机顺利上托架，避免碰头现象发生。四周采用工字钢将基座加固，防止托架滑动。托架大样图如下：基座示意图4.1.3 盾构机到达示意图盾构机进站前示意图（2）盾构机进站后，清理刀盘前的碴子和泥土；盾构主机上托架。盾构进站后示意图4.2 过站4.2.1 盾构主机过站盾构机主体全部移上托架后，断开主机与桥架的连接。盾构机平移采用2组80t液压千斤定作为动力，反力点为钢档块，固定在平移钢轨上，盾构机上拖架之后，先垂直线路方向平移到拖架轴线与盾构机平移轴线重合，左线向南侧平移，右线向北侧平移，平移距离为1012mm。然后沿平移轴线方向平移过站。由于液压千斤顶的伸长有限，为减少挡块安装

10、次数，可利用原来拼装副环管片的钢支撑来增加千斤顶一次前进的距离。在平移过程中，在拖架左右各设两块导向的档块，控制向前平移方向。4.2.2 台车过站的主要方法盾构主机前进60m后开始台车的过站施工。台车过站之前将盾构机过站轨道拆除，然后铺设轨道支撑，将轨道面由盾构隧道的高度慢慢降低下来，与车站暗挖隧道高度协调起来，降低轨道下方支撑的高度。由于轨道要作为电瓶车运输使用，所以轨道稳定性要高。考虑到电瓶车爬坡能力，轨道下降坡度不大于3%。由于线路中心线与结构中心线偏移，如沿着线路中心线前进，台车通过不了B、C断面，所以将台车前进中心线与线路中心线不重合，偏离300mm，靠近结构中心线一侧。在到达端A断

11、面西侧，台车轨道面与第一次回填面高度相差1010mm，所以在轨道下方必须进行支撑，将轨道高度面降低。A断面采用如下支撑：支撑布置平面图立柱平面图和剖面图台车过站支撑位置平面示意图B、C断面轨道铺设断面示意图在B、C断面的台车轨道与线路中心线平行，轨枕采用H20型钢，型钢一端固定在隧道局已施工的模板台车底部的混凝土面上，另外一端用临时施工的混凝土墩支撑。混凝土墩上表面标高与模板台车底部的混凝土面标高一致，施工过程中采用水平尺进行检查。混凝土墩尺寸300mm600mm，高度约300mm，具体高度根基实际已经施工的仰拱基面来确定。台车通过小北站采用电瓶车推动，过站速度要慢，通过A断面过程中要密切注意

12、支撑的稳定性。4.2.3盾构机的二次始发（1） 始发洞门凿除 始发洞门凿除要在始发前10天开始进行，凿除按照由上至下的顺序进行，两台风镐同时施工，凿除完之后，根据掌子面地层情况判断是否需要进行初喷封闭，凿除的碴土有人工斗车运出。（2） 洞门帘布施工 根据设计图纸，小北车站始发端初支二衬总长为1000mm，长度小于盾构机始发所需的1100mm，理论上要在A环板前加一节长度400mm的钢套筒。根据实际测量的情况，洞门二衬长度850mm，加上初支总长1200mm，所以无需加钢套筒，直接安装橡胶帘布和B环板即可。（3） 始发拖架定位始发拖架的位置尽量靠近始发洞门拖架中线与线路中线重合，所以拖架定位在拖

13、架前端与始发洞门沟槽边缘平齐为准如图。盾构机定位以能拼装-7环为准，不影响尾刷板的情况下尽量靠近反力架，保证盾尾与反力架基准环的距离在200mm300mm之间即可。（4） 反力架的安装、固定 考虑到台车通过反力架，同时减小洞内安装反力架难度，反力架只安装底部的一半，基准钢环安装一半。反力架和钢环吊送下井之后，由液压叉车运送至始发A断面，采用人工倒链进行安装，断面图如下；（5） 始发负环的拼装由于反立架采用半环安装，始发负环边采用半环拼装。左线-7环均拼装3块管片，-6环拼装4环管片，-5环拼装5块管片，-4环至-1环拼装整环管片。整个拼装过程由半环慢慢过渡到整环管片，-6环管片拼装完后样式如下

14、，为保持管片稳定，在10点到1点之间采用钢拱架支撑与管片之间采用螺栓连接。钢拱架采用字钢拼成，截面图如下：五、盾构机过站的注意事项及保证措施1、注意事项（1）盾构机过站技术注意事项1）盾构过站前制定详细的组装方案与计划，同时组织有经验的经过技术培训的人员组成作业班组。2）组建专业作业班组进行盾构机过站工作，指定专人负责组织施工。3）随时校正千斤顶油缸的行程，调整盾构机前进方向。（2） 盾构始发注意事项1）盾构密封刷已涂满密封油脂。2）盾构始发时缓慢推进。始发阶段由于设备处于磨合阶段，注意推力、扭距的控制，同时注意各部分油脂的有效使用。掘进总推力控制在反力架承受能力以下），同时确保在此推力下刀具

15、切入地层所产生的扭矩小于始发台提供的扭矩。3）始发前在刀头和密封装置上涂抹油脂，避免刀盘上刀头损害洞门密封装置。始发前在基座上涂抹油，减少盾构推进阻力。始发基座导轨必须顺直，严格控制标高，间距及中心轴线，基准环的端面与线路中线垂直。盾构机安装后始发前对盾构机的姿态复测，复测无误后才开始掘进。防止盾构旋转、上飘。4）盾构进洞时，由于盾构与地层间无摩擦力，盾构易旋转，加强盾构姿态控制，如发现盾构有较大转角，可采用大刀盘正反转的措施进行调整。盾构刚出洞时，掘进速度宜缓慢，转速慢，推力小。5）在始发阶段，由于盾构机推力小、地层较软，调整盾构机姿态，使用下侧的千斤顶加朝上的力矩的同时一边向前推进，防止盾

16、构机磕头。6）始发初始掘进时，盾构机处于始发台上，在始发台及盾构机上焊接相对的防扭转装置，为盾构机初始掘进提供反扭矩。具体在盾体上间隔2.0m距离，每边焊接三道防扭转的三角形铁楔（如下图）7）盾构机始发在反力架和洞内正式管片之间安装7环负环管片，在内、外侧采取钢丝加固，以保证在传递推力过程中管片不会浮动变位。 三角形铁楔图 钢丝加固防松弛图2、质量保证措施在施工过程中注意测量精度，尤其施工导轨基面时现场检查，确保三条轨的基面在同一个里程上的标高一致。3、安全保证措施1）严格按照场地移交所签定的安全协议进行施工2）加强洞内指挥，盾构机过站和台车过站时两边不允许站人。3）加强用电管理，所有用电施工

17、由专职电工执行。4）洞内破除洞门，安装反力架等高空作业必须栓安全带。5）轨道架设必须牢固，确保台车过站时设备的安全。6）按操作规程要求对盾构机各个系统进行检查，严禁违章检验、违章操作。7）加强盾构机及台车拆卸安装时的消防工作。杜绝因电焊、氧气焊、电气等原因引起的火灾。盾构机过站期间对灭火器材进行检查，对失效及功能损坏的进行更换。8） 每节台车两侧各设一灭火器，盾构队长为消防总负责人。具体管片拼装手负责盾构主机及桥架消防工作；一号台车、二号台车消防工作由注浆手执行；三号台车、四号台车由油脂、泡沫更换人员负责；五号台车由电工负责。4、组织机构图两条线路的盾构到达的前期准备，包括洞门凿除工作主要由领工曹康宁负责，盾构过站和二次始发工作由盾构队负责，工程部负责技术指导。其他部门做好物资、设备等保障工作，领导组负责整体施工安排与协调工作。六、盾构机过站所需要的设备、材料及加工件过站设备表设备名称需要数量规格进场时间用途空压机1台10立方凿除掌子面、模板台车轨道混凝土电焊机1台立模、预埋螺丝冲击钻2台预埋螺丝手推车4台打灰、出碴液压站1台平移盾构机千斤顶2个80t平移盾构机