北京地铁八号01标盾构分体始发方案.doc

北京地铁八号线01标 目 录一 编制依据、原则31.1、编制依据31.2、编制原则3二 工程概况32.1、工程概况32.2、周边环境32.3、工程地质概况42.4、工程规模及工程结构形式62.5、始发井结构设计概况62.6、盾构机概况7三 盾构始发施工管理架构8四 盾构始发准备工作94.1、始发流程94.2、周边环境核查、监测94.3、施工场地布置94.4、始发端头土体加固94.5、洞门凿除94.6、始发托架安装114.7、盾构机及后配套台车吊装下井、调试134.8、反力架安装定位194.9、洞门密封204.10、配套设施布置214.11、负环管片拼装214.12、电力系统21五 盾构始发掘进225.1、初期掘进225.2、碴土运输235.3、管片拼装245.4、初期掘进时注意事项255.5、盾构机始发注意事项265.6、始发掘进工期控制26六 安全文明施工保证措施276.1安全保证体系276.2安全施工保证措施2833中国中铁一局集团有限公司一 编制依据、原则1.1、编制依据1、北京地铁8号线工程土建工程第1标段施工蓝图；2、现场考察所获取的调查资料;3、国家现行有关施工及验收规范、规则、质量技术标准，以及北京地区在安全文明施工、环境保护、交通组织等方面的规定；4、维尔特盾构机设计尺寸及相关技术参数；5、地铁施工相关技术规范；6、施工场地相关移接时间和范围。7、本单位施工类似工程的相关经验。8、地铁设计规范（GB50157-2003）9、铁路隧道设计规范（TB10003-2005）1.2、编制原则1、确保工程与环境安全。2、确保工期实现。3、以人为本。二 工程概况2.1、工程概况本标段盾构工程工程包括清河小营站站西三旗站区间（以下简称西清区间）、清河小营站永泰路站区间（以下简称清永区间）两个盾构区间。采用一台盾构机分别从西清区间右线、左线线下井始发，至盾构终点井解体吊出，转场至清河小营站南端头井左线始发，至永泰路站解体吊出，转场至清河小营站南端头井右线始发，至永泰路站解体、盾构退场吊出。2.2、周边环境西三旗东路现状为土路，基本无交通流量。现状道路路西侧主要有育新花园小区和首师大附属育新学校，其余为二层楼房和一层平房，道路东侧有一座新盖二层楼房，其余均为平房。2.3、工程地质概况地层表层为人工填土，局部地段其下为一薄层新近沉积层，再其下为一般第四纪冲洪积成因的粘性土、粉土、砂类土、碎石类土层构成。本段施工范围内土层从上至下分别描述如下：人工填土层：粉质粘土素填土层：黄褐色，稍湿，稍密，以粉质粘土为主，含碎砖屑、植物根等，结构松散，无层理。夹粉土素填土2、建筑垃圾杂填土6、生活垃圾杂填土7透镜体。粉土素填土2层：黄褐色，稍湿，稍密中密，以粉土为主，含碎砖屑、植物根等，结构松散，无层理。建筑垃圾杂填土6层：杂色，稍湿，稍密中密，以碎石块、水泥块为主，砂、石及粘性土充填。 生活垃圾杂填土7层：杂色，稍湿，稍密中密，以木块、生活垃圾为主，粘性土充填。层顶标高为41.6645.13m；层底标高为39.3244.09m；层底埋深为：0.54.7m；最大厚度为4.7m；最小厚度为0.6m。新近沉积层：粉质粘土层：黄褐色，软塑可塑，含有机质、氧化铁、氧化锰，土质结构差，无层理。夹粘土1透镜体。粘土1层：黄褐色，可塑，含有机质、氧化铁、氧化锰。该层仅在里程AK4+480AK4+710段及里程AK3+760AK3+810段出现。层顶标高为41.6443.50m；层顶埋深为：0.82.3m；层底标高为40.0642.80m；层底埋深为：1.53.8m；最大厚度为2.0m；最小厚度为0.6m。一般第四纪冲洪积沉积层：粉质粘土层：黄褐褐黄色，可塑，含氧化铁、云母。夹粉土2、细砂4透镜体。粉土2层：褐黄色，稍湿湿，中密，含氧化铁、氧化锰、云母、钙质结核等。细砂4层：褐黄色，湿，中密实，主要矿物成分为石英、长石、云母。层顶标高为38.1444.09m；层顶埋深为：0.54.7m；层底标高为36.5440.74m；层底埋深为：3.57.4m；最大厚度为6.1m；最小厚度为0.8m。粉质粘土层：褐灰色，可塑，含氧化铁、云母，少量有机质等。夹粘土1、粉土2透镜体。粘土1层：褐灰色，可塑，含氧化铁、氧化锰、云母、有机质等。粉土2层：褐灰色，湿，中密，含氧化铁、氧化锰、云母、钙质结核等。该层在里程AK4+380640段缺失，层顶标高为37.1040.76m；层顶埋深为：3.57.2m；层底标高为33.4038.31m；层底埋深为：5.410.8m；最大厚度为5.0m；最小厚度为0.4m。粉质粘土层：褐黄色，可塑，含氧化铁、氧化锰、云母。夹粘土1、粉砂3、细砂4、中砂5、圆砾8透镜体。粘土1层：褐黄色，可塑，含氧化铁、氧化锰、云母、钙质结核等。粉砂3层：褐黄色，湿饱和，中密，主要矿物成分为石英、长石、云母。细砂4层：褐黄色，湿饱和，中密，主要矿物成分为石英、长石、云母。中砂5层: 褐黄色，湿饱和，中密，主要矿物成分为石英、长石、云母。圆砾8层：杂色，饱和，密实，最大粒径3cm，圆砾含量70，主要母岩成分为砂岩、砾岩，中粗砂充填。层顶标高为33.4042.08m；层顶埋深为：2.210.8m；层底标高为30.7936.40m；层底埋深为：7.413.8m；最大厚度为8.8m；最小厚度为1.6m。粉质粘土层：褐灰色，可塑，含氧化铁、氧化锰、有机质等。夹粉土2透镜体。粉土2层：褐灰色，饱和，中密，含氧化铁、氧化锰、云母、有机质等。层顶标高为30.7936.40m；层顶埋深为：7.413.8m；层底标高为28.9534.20m；层底埋深为：9.615.5m；最大厚度为2.7m；最小厚度为0.3m。部分钻孔缺失该层。粉砂3层：褐黄色，饱和，中密实，主要矿物成分为石英、长石、云母。中砂5层：褐黄色，饱和，中密实，主要矿物成分为石英、长石、云母。圆砾8层：杂色，饱和，密实，最大粒径3cm，圆砾含量70，主要母岩成分为砂岩、砾岩，中粗砂充填。卵石9层：杂色，饱和，密实，亚圆形，最大粒径7cm，一般粒径24cm，主要母岩成分为砂岩、砾岩，中粗砂充填。层顶标高为28.9534.20m；层顶埋深为：9.615.5m；层底标高为25.3031.65m；层底埋深为：12.718.5m；最大厚度为8.9.0m；最小厚度为0.3m。粉质粘土层：褐黄色，可塑，含氧化铁、云母。夹粘土1、粉土2、细砂4、中砂5、圆砾8透镜体。粘土1层：褐黄色，可塑，含氧化铁。2.4、工程规模及工程结构形式本段区间从西三旗站开始沿规划西三旗东路向南到达清河小营站，中间分别以半径700m、1500m、3000m的曲线向东偏移三次，起迄里程为右线YDK3+514.303YDK4+ 806.400，左线ZDK3+514.303ZDK4+806.400。区间右线全长1292.097m，左线全长1288.069（左线短链分别为2.757m、0.497m、0.774m）。线间距1415m，隧道结构顶覆土厚度范围为11.08m16.93m。2.5、始发井结构设计概况盾构始发井位于清河小营车站，车站为明挖法车站，为地下两层钢筋混凝土结构，明挖顺做法施工；始发井北端基坑围护采用钻孔灌注桩，始发井的防水等级为一级，采用全包式防水；始发井侧墙、端墙厚度为700mm，底板厚度为900mm；始发井中板、顶板均设置11.5m7.5m的盾构机下井口，用于盾构机和后配套台车的吊装下井组装。 2.6、盾构机概况本区间采用北方重工制造的土压平衡盾构机始发掘进。盾构机设备总重量约为446T，盾体长度为9.5m，包括后配套总长81m，分为盾构机主机和后配套设备两大部分，后配套设备分别安装在7节后配套台车上；盾构机刀盘直径为6.28m，刀盘的结构为辐条面板型，刀盘开口率为32%。主切削刀配置84把，周边刮刀12把。维尔特盾构大件明细表 名称数量重量尺寸(mm)1刀盘142t6280*18002前盾198t6280*32003中盾188t6280*31004盾尾145t6280*45005大平台111t6982*3906*52436搬运大梁17t8500*48007螺旋机117t12400*11008拼装机18t6300*45009人闸仓14t5300*280010NO1A台车112t7500*4800*380011NO1B台车113t7500*4800*380012NO2台车115t7500*4800*380013NO3台车117t7500*4800*380014NO4台车120t7500*4800*380015NO5台车118t7500*4800*380016NO6台车119t7500*4800*380017皮带机1套7t 10000*600合计 446t三 盾构始发施工管理架构分管领导阿栎德阿栎德辅助工4名（4人）电工6名（6人）安全消防员1名（1人）钳工4名（4人）管子工4名（4人）技术负责人王伟综合办公室机电主管土建主管质检工程师安全文明起重工8名（8人）项目分管领导对始发工作全面负责，项目技术负责人负责始发现场工作、技术方案；各部门密切配合完成施工任务。 四 盾构始发准备工作4.1、始发流程盾构始发端头加固始发托架安装盾构机下井组装第一次洞门凿除盾构机空载调试安装反力架洞门密封负环管片安装、盾构机负载调试 洞门第二次凿除钢筋割除盾构掘进、管片拼装盾尾通过洞门密封后的注浆始发流程图4.2、周边环境核查、监测盾构始发前一个月对始发段隧道范围内的所有地下管线、地面建构筑物进行核查；盾构始发前一个月取出监测点初始值，在始发段前100米每5米布设一处监测点。4.3、施工场地布置施工场地布置主要包括场地围蔽、消防通道及消防设备布置、施工临时供电系统、场地排水系统及污水防治、供水系统、生产、办公、生活区布置等，4.4、始发端头土体加固盾构机下井以前，根据设计图纸对始发井端头进行旋喷桩地层加固，始发区加固6米，接收区加固9米。1、根据清河小营站北端头地质与地下水文情况，端头隧道范围内地层为粉土、粉质粘土，具有微透水性，隧道埋深为11.4m，靠近车站主体结构6米范围内采用800mm650mm单重管高压旋喷桩加固的加固方法；2、盾构始发前一个月，在每个端头进行不少于两个点的钻芯取样，点位主要选在旋喷桩的咬合部位进行钻芯，测定其强度，芯样的采集率应大于90，其无侧限抗压强度达到0.8Mpa以上为合格。若不达到要求则立即采取补强措施，保证盾构始发的安全；3、清河小营站北端头加固的开始时间为2009年7月15日，结束时间为2009年8月13日。4.5洞门的凿除1、凿除的位置本标段在始发或到达前将洞门端头围护结构进行凿除。洞门围护结构的型式为厚800钻孔桩。凿除洞门采用人工风镐的方法。 图2-3 图2-42、洞门砼分批拆除，先凿除2/3，留1/3钢筋混凝土。3、第一次凿除时按先上后下、先中间后两侧的顺序进行。凿除顺序见图2-3。4、洞门凿除采用人工风镐施作，凿除大部分混凝土和钢筋，剩余部分待盾构机刀盘抵达混凝土桩前约0.30.5m时迅速凿除，凿除顺序见图2-4。5、待盾构机推进时迅速割除钢筋，尽量缩短洞门土体无支撑时间。凿除的方法采用先凿除钻孔桩上下左右四周混凝土和割断钢筋，然后通过倒链把桩体拔出。6、洞门凿除过程的应急措施：发现有异常情况后，迅速用木板和钢管撑住，防止土体坍塌然后尽快从围护墙外进行注浆加固。若土体压力较大时，迅速用预先制作好的钢筋网片与围护结构的钢筋焊接一起后用木板和钢管支撑稳定。然后在围护结构外围进行注浆加固，同时在洞门里面进行注浆加固。4.6、始发托架安装始发托架用于盾构机始发时固定盾构机方位、承载盾构机的自重，以及调整盾构机中心达到设计标高；在负环管片拆除前，始发托架还起着固定负环管片的作用。始发托架梁混凝土采用C20混凝土。由于盾构始发反力架要设斜撑的需要，应在清河小营站北端头底板预埋1000mm800mm10mm的钢板1块。1、清河小营站北端头底板始发托架梁上安装始发托架，始发托架梁梁高400mm，为钢筋混凝土梁，并用锚固钢筋与车站底板锚固成一整体；2、始发托架梁上预埋10块500mm500mm10mm钢板，用以和始发托架焊接；3、盾构始发前对始发架两侧进行必要的加固。利用预埋在始发托架梁上的钢板与始发架进行焊接，并利用H型钢两边支撑保证左右稳定。并用垫薄钢板调节始发架的标高，达到要求的位置；4、盾构机与始发托架接触处焊接防扭转牛腿，以防止盾构始发阶段由于盾构机刀盘受到土体的反力而发生盾体的滚动。5、始发架前端，与洞门空隙处设置导台，以使盾构机顺利进入土体。导台分为两段，始发架前端到洞门密封处为第一段，采用钢导轨的形式，洞门刚环内为第二段，采用素混凝土形式。钢导轨与始发架钢轨对接，并在底部采取加固支撑措施，洞门钢环内的素混凝土范围为刚环底部50度，等厚度设置。 始发托架的安装开始于始发前一个月始发托架横断面示意图始发托架平面示意4.7、盾构分体始发前的布设、吊装及调试盾构机始发时，常规的方法是将盾构机和后续台车全部下井连接后，开始掘进。管片和掘进所产生地渣土则利用台车尾部地空间进行垂直运输。由于本工程始发站清河小营站只完成了约45米长度的车站，但盾构机及其后备套台车按照正常连接方式全长需要 80米，在这种情况下，盾构机采用了转接始发技术。1、盾构机后配套的改造及布置盾构机分体始发必须对盾构设备进行必要的改造和增减部分设备。（1）盾构设备改造盾构机的改造直接影响到盾构机的始发安全、效率和功能，故对盾构机改造应根据以下原则进行： 最大限度利用盾构机原有设备，减少对原有设备的改造和取消不必要的设备 ； 满足始发竖井的空间和材料垂直运输通道的要求 ； 有利于盾构机的下井安装及始发阶段掘进完成后其余台车的下井；能够快速完成始发阶段掘进 ；不占用地面必要的工作面；2、分体始发注意事项根据盾构设备各部件结构尺寸，将2-7号台车在地面上成一字排开，将盾构主机、连接桥及一号台车放置在始发井底板上。之后再将1号台车和2号台车之间用长达120米转接管路、线路连接起来，当主机向前推进15米后由于需要同步注浆，需要将2号台车放置始发井底板与1号台车连接，将部分转接线路接入2号台车的注浆系统上，然后开始同步注浆掘进。当主机向前继续推进50米后再将剩余的台车放置在底部井内，拆除转接部分，实现正常掘进。由于开始掘进时不满足从皮带出土条件，可用小土斗放置于管片车上，直接放到螺旋出土口进行出土，等到掘进至能从1台车尾部出土后，将5#台车上皮带出土系统的主动轮和电机改到1#台车上，利用原有短皮带连接，加工一个小土斗放在管片车上出渣。等掘进15米，可以利用渣土车出土时，将电瓶车和一节渣土车下井出土,用来出土。3、增加的设备根据实际的需要增加必要的设备 ，所增加的设备见下表：表3-1 增加液压管路列表设备名称规格型号数量（米）使用部位液压管路4SAE30001201刀盘驱动液压管路2SAE60001207推进系统驱动液压管路2SAE30001207铰接系统驱动液压管路1 SAE30001205螺旋机系统驱动液压管路1SAE30001202拼装机系统驱动液压管路SAE30001201同步注浆系统驱动液压管路清洗机1台液压管路清洗表3-2 增加转接电缆列表型号规格数量（米）使用部位电缆H07系列20.5BL910CB1控制柜电源电缆H07系列30.5BL480CB2控制柜电源电缆H07系列3G1.0875CR02控制柜电路连接电缆H07系列3G1.5900CM1控制柜电路连接电缆H07系列3G2.515257号台车水系统电路连接电缆H07系列3G4.0280同步注浆系统电路连接电缆H07系列3G10180刀盘主轴承电机供电电缆H07系列4G2.5350照明线路连接电缆H07系列4G4.0620操作室控制柜电路连接电缆H07系列50.5485油脂压力传感器线路连接电缆H07系列5G1.5405水系统液位传感器线路连接电缆H07系列12G1.0240控制电路连接铜绞线35190台车间及与地线的连接4、分体始发步骤盾构机分体始发阶段，掘进施工具体步骤如下：（1）将盾构机主机、连接桥与1#台车下井连接， 2-7号台车放置于地面上利用延长管线与盾构机1#台车连接。（2）组装前先放+两副环管片在始发井里面，作为掘进管片组装的需要。 （3）第一次组装在连接桥上安装临时皮带输送机作为临时出渣设备。 （4）盾构始发进入加固区，掘进速度缓慢，约为5-10mm/min，因为没有皮带机，螺旋机直接出土到自制的小土斗中。小土斗约3立方容积，每环掘进需出土14斗左右，每一环掘进电瓶车出土次数多，所以进度非常缓慢。 （5）在盾尾即将脱离加固区时，盾构机以向前掘进了15米，此时需要同步注浆，于是将2号台车下井，连接好注浆液压管路，转接管路线路悬挂在2号台车下面。电瓶车加挂砂浆车，此时电瓶车带一辆砂浆车，两辆管片车。 （6）在掘进到40环后，车站底板已足够容纳所有台车，于是拆掉所有转接管线，台车全部下井，安装好皮带机，注脂系统，泡沫系统恢复原位，正常连接管线，电瓶车挂三列渣土车，一列砂浆车，两列管片车，至此，转接始发掘进完成，开始正常掘进。5、盾构机及后配套台车吊装下井、组装、调试（1）、吊装前的准备工作、300T吊车一台，150T吊车一台；300T吊车负责主吊刀盘、前盾、中盾，150T吊车负责刀盘、前盾、中盾起吊时翻身，并吊装尾盾、螺旋机、拼装机行走梁、拼装机、连接桥、1号台车及其他零散件。、钢丝绳，637+152mm一对(即2条)，每条长度为18m，用于刀盘、前盾、中盾的翻身和安装；637+1325mm两对(即4条)，每条长度为8m。用于其它构件安装。、50T卡环6只，用于刀盘、前盾、中盾的翻身和吊装装；40t卡环2只，用于其他构件的吊装；另备有10T、5T卡环若干。组装工具一批：50T油顶及液压站、液压扳手、风动扳手、各吨位手拉葫芦、套筒扳手、梅花开口扳手、套筒扳手、千斤顶靴撑安装架、电工用品等。（2）、盾构机及后配套台车吊装下井盾构机的吊装分两部分进行，首先起吊一号台车、桥架、螺旋输送机、盾体、刀盘，最后反力架就位、组装。在进行第二部分的组装，将二号、三号、四号、五号、六号、七号台车按顺序在地面端头井一侧成一字排开并进行台车之间的连接，最后将一号台车和二号台车之间的管路连接。具体吊装顺序如图所示。序号步骤吊装顺序说明序号步骤施工顺序说明1一号台车、连接桥吊装下井托架组装下井，后配套轨道铺设，一号台车下井。2吊装中盾 螺旋输送机后移;中盾吊入井内。3组装前盾与中盾 中盾后移; 前盾吊入井内与中盾连接。4组装刀盘 前盾与中盾后移; 刀盘-吊入井内;5组装管片拼装机、盾尾 主机连接前移。 管片拼装机及盾尾吊入井内并拼装。6安装螺旋输送器安装螺旋输送器6反力架就位反力架吊入并安装。7排列2至7号台车1号台车与地面上的2-7号台车连接，开始始发。8吊入完整后配套转接始发完成以后，剩余台车按反序掉入右线隧道底板，进行台车之间的连接，最后将转接管、线路拆除实现正常掘进。铺设好台车轨道及电瓶车轨道，并对线路断面进行检查，确保最小断面处台车的通过。施工轨道铺设完毕后，确保电瓶车和后配套台车顺利通过。电瓶车用吊车从盾构始发井吊装下井，并通过施工轨道驶入；（3）盾构机的调试盾构机始发掘进前进行全面系统调试，确保盾构机处于完好待机状态。盾构机吊装下井组装、调试时间从始发前一个月进行，时间一般为20天。 表3 盾构机调试项目表序号项 目内 容结论1刀盘正反转、转速OK2螺旋输送机转动、转速OK3进出土闸门开启、关闭、行程OK4推进千斤顶伸、缩、工作压力OK5管片拼装机正反转、轴向移动、吊装手OK6管片输送机轴向移动、动作OK7人闸2.5bar试压OK8泡沫试喷全部喷孔OK9盾尾油脂试注OK10储浆罐转动螺旋叶片OK11注浆泵启动OK12皮带输送机启动OK13超挖刀伸、缩OK14冷却循环水开启OK15空压机启动OK16紧急停止系统及各部件安全装置启动、停止OK17油脂泵启动OK1. 盾构机吊装下井组装、调试时间从始发前一个月进行。4.8、反力架安装定位1、反力架定位1）利用垂线和经纬仪测量基准环的垂直度，并使基准环端面与始发托架中轴线垂直；2）根据始发管片排版反力架基准环靠近洞门的表面中心精确定位于基准环起点中心坐标处。1. 反力架安装1)、反力架定位好以后，分节安装反力架部件，并调节好位置；2)、为加强反力架的稳定性，对安装好的反力架用H型钢及直径400mm的圆钢支撑进行加固：a)反力架两立柱上部用两组H型钢支撑，固定在车站主体结构中板上；b)反力架两立柱下部用两组直径400mm的圆钢支撑，固定在车站主体结构底板台阶上；c)反力架两立柱分别在立柱中心位置设置两道斜撑，其中西侧位置的斜撑固定在车站主体结构底板的台阶上，东侧位置的斜撑焊接固定在车站主体结构底板预埋的800mm1000mm10mm的钢板上；d)反力架顶部横梁水平设置三道直撑，固定在车站主体结构中板上；e)反力架底部横梁水平设置三道直撑，固定在车站主体结构底板的台阶上；f)反力架侧部用H型钢与车站侧墙固定，防止反力架在反力作用下偏移。2. 反力架的安装开始于盾构机吊装下井之后4.9、洞门密封1. 清河小营站北端头盾构始发洞门采用橡胶帘布、折页压板和扇形压板进行洞门密封。在盾构机注浆孔通过处采用扇形压板进行密封，其余处采用折页压板进行密封；2. 在车站主体结构施工时，安装洞门预埋钢环。洞门预埋钢环严格按照交底图纸说明进行，严格控制构件的加工精度以保证正常使用；并由我项目部在车站主体结构施工时预埋，预埋时严格控制安装精度：洞门中心安装位置，垂直度等；3. 在洞门第二次凿除前安装橡胶帘布及扇形压板。安装顺序为：先安装橡胶帘布，橡胶帘布安装时要从洞门顶部开始装起，从上到下依次将洞门预埋钢环板端板范围内的螺栓穿入橡胶帘布,再将扇形压板套在螺栓上，最后将洞门范围内的螺帽拧紧，待拼装完零环后，将扇形压板口圈缩小，保证不漏浆，并拧紧螺帽。洞门防水严格按照西清区间的防水图盾构洞门后浇环梁防水图施做；4. 洞门预埋钢环在车站主体结构施工过程预埋，洞门橡胶帘布及扇形压板的安装为始发前7天，时间为2天。4.10、配套设施布置配套设施包括45T龙门吊，浆液搅拌站，通风机，充电机，空压机，污水泵，碴车，管片车，运浆车，辅助汽车吊，污水三级沉淀池；4.11、负环管片拼装盾构机始发时在反力架和零环管片之间安装负环管片（全部为闭口环），其中清河小营站北端头左线安装9环负环管片，右线安装9环负环管片。每环临时管片分块数与标准管片相同，依次安放在始发托架上。在内、外侧采取钢丝拉结和钢管支撑等加固措施，以保证在传递推力过程中管片不会旋转浮动。负环管片拼装方式采用通缝拼装。 清河小营站北端头右线始发托架及反力架示意图4.12、电力系统10KV 高压电直接接入盾构，给切削刀盘驱动用减速电机和液压泵站，供油脂用各动力装置供电。另外，通过变压器，将380V降压到220V、24V的电源供照明、控制用。盾构机上装备有应急照明系统，可在供电突然终止时提供临时照明用。井口、底板、中板采用380V高压汞灯照明，洞内照明采用220V荧光灯。电压： 初级电压： 10KV 次级电压： 380V/220V 控制电压： 24V 应急照明电压（蓄电池）： 220V 照明电压： 220V 阀电压： 24V 每台盾构机变压器： 数量：1台容量：1350KVA 保护系统：IP55五 盾构始发掘进5.1、初期掘进5.1.1初期掘进长度的确定1、本工程初期掘进长度设定为100米。100米的长度考虑了下几个因素：1）盾构机和后方台车的长度。2）管片与土体之间的摩擦力足以支持盾构机的正常掘进。2、同时将西清区间右线的前100米作为掘进试验段，此段由盾构机生产厂家人员操作盾构机，通过设立试验段，以达到以下的目的:1）掌握在不同地质地层中盾构推进的各项参数的调节控制方法。测定和统计不同地层条件下推力、扭矩的大小；盾构机姿态的控制特点；注浆参数的选择和浆液配比的优化；同步注浆中出现的问题和解决方法；各种刀具的适应性等。熟练掌握管片拼装工艺及注浆工艺。掌握施工监测与盾构机推进施工的协调方法等。2）及时分析在不同地层中各种推进参数条件下，地层的位移规律和结构受力情况，以及施工对地面环境的影响，并及时反馈调整施工参数，为全标段顺利施工做好参照。3)初期掘进要及时控制盾构机的姿态尤期是当盾构机距地面建筑物大约50米时要加大盾构测量系统的移站频率对盾构姿态进行精确定位确保快速安全的通过这一区域。4）在始发掘进这一阶段要对测量基准点进行保护防止人为的破坏为以后隧道里面的联系测量提供5.1.2初期掘进的参数控制管理初期掘进为盾构施工中技术难度最大的环节之一，不可操之过急，要稳扎稳打。在初始掘进段内，对盾构的推进速度、土仓压力、注浆压力作了相应的调整，在北京地区根据兄弟单位的施工参数指标为：推进速度2030mm/min，始发开始土仓压力：0.060.1Mpa，注浆压力：0.20.25Mpa(需以实际掘进为主) （土仓设定详见盾构始发土仓压力设计计算书）。盾构机盾尾进入土体后进行同步注浆，始发阶段同步注浆加入速凝剂，使洞门处水泥砂浆迅速凝固，防止地下水涌入，并迅速填充盾体与管片之间的空隙。通过初始推进，选定了六个施工管理的指标：土仓压力；推进速度；总推力；排土量；刀盘转速和扭矩；注浆压力和注浆量。其中土仓压力是主要的管理指标。根据盾构机上、下、左、右四个区不同推力的设定，保证盾构机沿设计轴线推进。5.2、碴土运输5.2.1、洞内水平运输1） 隧道内轨线布置左右线隧道洞内均采用43kg钢轨铺设单线运输轨线，钢轨中心距为900mm，钢轨枕采用10#槽钢制作而成的凹形轨枕，间距为1.2米，用压板焊接固定钢轨，在清河小营站内铺设道岔，道岔便于列车编组会车、渣车出渣、下材料等（隧道内铺单线）。运输线路布置，本标段盾构施工均从清河和小营站始发，并从清河小营站运出渣土、运送管片等材料。2）、洞内运输列车编组施工中单线每环开挖量为37.2m3，按1.5的虚方系数计算, 虚方量约为55.7m3 。洞内运输采用重载编组列车，由于此次盾构是分体始发，配备一列。由45T变频电机车牵引1节，1节8m3砂浆车、1节管片车和一个临时土斗组成，列车编组见图5-5。盾构掘进每循环的出碴进料运输任务可由此列车分7次完成。图5-5 重载列车编组示意图 3、管片车 1、45T电机车2、8立方砂浆车车4、临时土斗3）出碴、进料方法当盾构机掘进时，螺旋输送机把碴土卸到碴车内，同时电瓶车牵引碴车缓慢前移，将碴车装满。然后电瓶车将装满的土斗运送到45t龙门吊下面，由45t龙门吊将土方吊至地面上的存土池内，如此反复循环至一环掘完。然后将临时土斗吊出，由管片车运送管片至盾构机内，进行管片拼装。至此一环掘进拼装完成。5.2.2、垂直运输本标段工程的垂直运输由1台45T的龙门吊完成，45T门吊的移动方向垂直于隧道方向，负责盾构机的进料、出碴。45T龙门吊负责盾构的管片装卸。3、碴土外运渣土外运集中在夜间进行，利用挖掘机将渣坑中的渣土装入封闭式运输汽车，然后按照业主拟定路线运输至业主指定的弃碴点，在场地出渣门口设置洗车槽，运输车辆出施工场地前进行清洗，计划安排15T的带盖的密封性良好自卸汽车外运碴土，避免碴土在运输中洒、漏，以免影响城市环境。5.3、管片拼装管片由管片车运到隧道内后，由专人对管片类型、龄期、外观质量和止水条粘结情况等项目进行最后一次检查，检查合格后才可卸下。管片经管片吊车按安装顺序放到管片输送平台上，掘进结束后，再由管片输送器送到管片安装器工作范围内等待安装。负环管片不存在防水问题，因此采用通缝拼装。其余管片采用错缝拼装。1）管片选型以满足隧道线型为前提，重点考虑管片安装后盾尾间隙要满足下一掘进循环限值，确保有足够的盾尾间隙，以防盾尾直接接触管片。2）管片安装必须从隧道底部开始，然后依次安装相邻块，最后安装封顶块。安装第一块管片时，用水平尺与上一环管片精确找平。3）安装邻接块时，为保证封顶块的安装净空，安装第五块管片时一定要测量两邻接块前后两端的距离（分别大于C块的宽度，且误差小于+10mm），并保持两相邻块的内表面处在同一圆弧面上。4）封顶块安装前，对止水条进行润滑处理，安装时先径向插入2/3，调整位置后缓慢纵向顶推。5）管片块安装到位后，应及时伸出相应位置的推进油缸顶紧管片，其顶推力大于稳定管片所需力，达到规定要求，然后方可移开管片安装机。6）管片安装完后，并在管片脱离盾尾后要对管片连接螺栓进行二次紧固。5.4、初期掘进时注意事项（一）初期掘进前，对前方地层的地质情况充分了解，不能一概而论，要根据土质情况选择恰当的模式。（二）盾构机正面中心土压力根据计算确定，并根据跟踪测量数据及时调整设定压力，随时做好二次压浆的准备。（三）在初期掘进阶段，由于反力架会产生不同程度的变形，因而影响隧道成环质量，若当管片接缝发生问题时，及时用纠正，以提高成环质量，并做好测量工作。（四）确定土压平衡状态下密封仓内的土压力，且密封仓被充满后，开启螺旋输送机出土，以控制排土速度，来保证密封仓内的土压力和开挖面土压力相平衡。（五）最初的100环管片安装保持良好的整圆度，保证盾构始发位置的准确。如最初的真圆度保持不好，则往后误差会越来越大，不但造成后续施工越来越困难，也会对管片本身产生破坏。因此最初的管片安装必须做到以下几点：1）按顺序及操作规范施工；2）拼装管片后及时进行同步注浆；3）加强管片整圆度的测量。测量办法有两种:丈量弦长、间距控制法；通过测量盾尾间隙，如各个方向的间隙基本一致，则可说明管片的真圆度较好。5.5、盾构机始发注意事项1）、盾构机密封刷处已涂满密封油脂。2）、盾构机始发时应缓慢推进。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（1500t），同时确保在此推力下刀具切入地层所产生的扭矩小于始发架提供的扭矩。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。始发前在始发架上涂抹油，减少盾构机推进阻力。4）、始发架导轨必须顺直，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。盾构机安装后对盾构机的姿态复测，复测无误后才开始掘进。5）、盾构刚进洞时，掘进速度宜缓慢，同时加强后盾支撑观测，尽量完善后盾钢支撑。6）、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的同时一边向前推进，防止盾构机磕头。7）、始发初始掘进时，盾构机位于始发架上，在始发架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。8）、盾构机始发在反力架和洞内正式管片之间安装负环管片在外侧采取钢丝拉结和木楔加固措施，以保证在传递推力过程中管片不会浮动变位。5.6、始发掘进工期控制 西三旗站清河小营站区间右线100米始发掘进，由于受到车站施工进度影响，初定于2009年10月1日，11月1日完成，工期为30个工作日。2009年10月21日开始正常掘进，工期为90个工作日。 六 安全文明施工保证措施项目经理安全技术负责人技术负责人生产调度负责人机械管理负责人消防管理负责人劳务管理负责人它有关部门监督施工全过程的安全生产，纠正违章。配合有关部门排除施工不安全因素。 项目全员安全活动和安全教育。监督劳保用品质量和使用。77制定项目安全技术措施和分项安全方案。督促安全措施落实，解决施工过程中的不安全技术问题00在安全前提下合理安排生产计划。组织施工安全技术措施的实施。11保证项目使用的各类机械安全运行。监督机械操作人员持证遵章作业。保证防火设备设施齐全、有效消除火灾隐患。组织现场消防人员持证遵章作业。保证现场施工人员安全技术素质。控制加班加点保证劳逸结合。提供必需劳保用具用品，保证质量。配合各项安全负责人，做好安全预防工作，确保安全生产。有关工作的组006.1安全保证体系6.2安全施工保证措施6.2.1 安全生产目标无因公死亡事故，年重伤率不大于万分之五；无拆迁工程事故和设备安装工程重伤以上（含重伤）事故；无塌方冒顶事故；无重大机电设备事故、重大交通事故及火灾事故；无因施工造成地表沉陷及由此导致交通中断、通讯中断、漏水、漏气等重大事故；无10人以上集体中毒事故。 6.2.2 建立健全安全保证体系实行安全生产责任制，有组织、有领导地开展安全管理活动。实行注册安全责任制，建立各级各部位安全岗位责任制，将岗位责任制与经济挂钩，形成上下齐抓共管的安全管理网络。做到安全工作层层有人抓，工前有布置，工中有落实，工后有讲评，项目负责人是安全生产的第一责任人，对安全负总责。6.2.3加强安全生产教育针对地下工程特点，制定安全防护规则及安全操作规程，下发到工班，进行人、机安全预防和监控，排除险情，掌握应急措施，遵守规章制度和岗位作业标准。6.2.4 建立检查制度按照定期检查、突击检查和特殊检查相结合的安全检查形式，查思想、查管理、查制度、查现场、查隐患、查事故处理等经常召开安全例会，会后有检查落实。成立由项目经理为首，业务部门有关人员参加的安全检查组织，建立安全检查制度，有计划、有目的、有准备、有整改、有总结、有处理地进行检查。6.2.5 现场安全施工措施安全防护各种施工、操作人员先进行岗前安全培训，做到持证上岗。班组在班前进行上岗交底，上岗检查，上岗记录的“三上岗”和每班一次的“一讲评”安全活动；做好个人防护，进入施工现场人员戴好安全帽，当班人员穿工作服，戴工作手套。从事2米以上高空作业，系好安全带。设专职安全员负责各种设备和施工过程中的安全隐患检查工作。各种自制设备、设施通过安全检验及性能检验合格后方可使用；现场照明设施齐全，配置合理，经常检修，保证正常的生产、生活；盾构井的周边预留孔洞设护身栏杆（高度不低于1.2m），下坑设置专用楼梯，楼梯上涂安全色。旁边不堆积杂物，严禁向下掷物，设置的上下扶梯牢固；加强施工过程中的监控量测，及时反馈量测信息，依照量测结果及分析情况，及时调整预加固、预支护措施及支护结构的封闭时间，确保施工安全及地面建筑物安全；本标段有多道工序平行作业、流水作业，加强各工序的管理，施工前编制各工序方案。做好交通运输的安全工作，施工场地设置交通标示灯、交通禁示牌，并安排专职疏导人员，以便疏导行人及车辆（含自行车）。安全用电所有施工人员掌握安全用电的基本知识和所用设备性能，用电人员各自保护好设备的负荷线、接地线和开关，发现问题及时找电工解决，严禁非专业电气操作人员乱动电器设备；高压线引至施工现场设置的变电所，所内须通风及排水良好，门向外开，上锁并由专人负责，人员不得随便进入，变压器安设位置，接地电阻符合规范要求；配电系统分级配电，配电箱、开关箱外观完整、牢固、防雨防尘，外涂安全色，统一编号。其安装形式符合有关规定，箱内电器可靠、完好，造型、定值符合规定，并标明用途；现场内支搭架空线路的线杆底部坚实，不倾斜下沉，采用绝缘导线，不成束架空敷设，并采取有效保护措施；所有电器设备及其金属外壳或构架均按规定设置可靠的接地保护；施工现场所有用电设备，按规定设置漏电保护装置，禁止自拉线或拆装用电设备。定期检查，发现问题及时处理解决；现场内各用电设备，尤其是电焊、电热设备、电动工具，其安装使用符合规范要求，维修保管专人负责；施工中洞内照明采用安全电压。机械安全各种机械设备严格按操作规程进行操作，严禁非定岗司机动用机械设备；各种机械有专人负责维修、