大直径泥水盾构始发与到达专项方案

1、大盾构始发与到达专项施工方案方案分级：A级 受控印章：编制： （分部/项目总工）日期： 年 月 日审核： （审核意见附后）日期： 年 月 日公司审批： （公司总工程师）日期： 年 月 日目录1 编制说明41.1 编制依据41.2 编制原则52 工程概况52.1 工程概况及范围52.2 工程地质情况62.2.1 工程自然环境62.2.2 工程地质条件72.2.3 水文地质82.2.4 不良地质作用82.2.5 气象条件92.3 施工要求和技术保证条件92.4 施工平面布置图93 施工方案、工艺及方法93.1 总体施工方案93.2 施工重难点103.2.1 顺利完成大盾构始发意义重大103.2.2

2、、安全通过下穿房屋掘进施工是重点113.2.3 到达段软弱地层段掘进姿态控制是难点113.3 始发端头加固施工123.3.1 端头加固目的123.3.2端头地层、水文情况123.3.3端头加固方式123.3.4土体加固效果检查方案133.4洞门钢环预埋安装施工153.4.1 洞门预埋钢环设计153.4.2 洞门钢环预埋安装施工153.4.3始发台与反力架定位、安装及支撑163.5始发轨线铺设193.5.1轨线铺设概述193.5.2始发轨线铺设流程203.5.3始发轨线铺设203.6盾构机组装、调试213.7洞门密封装置安装213.7.1洞门密封装置设计213.7.2盾构始发洞门密封装置安装流程

3、223.8负环管片安装及支撑加固233.8.1负环管片安装概述233.8.2负环管片运输及安装工艺流程233.8.3负环管片拼装243.9刀具配置283.9.1盾构始发段穿越的地层283.9.2刀具配置方案283.10泥浆调制及渣土处理293.10.1计算碴土量293.10.2碴土弃排方案313.10.3弃浆需要用地面积333.11盾构始发前60环掘进333.11.1始发段掘进333.11.2注浆343.11.3始发段洞内运输353.12掘进姿态的控制353.12.1盾构掘进方向控制353.12.2盾构掘进姿态调整与纠偏373.12.3方向控制及纠偏注意事项383.13建立施工监测制度383.

4、13.1洞内管片监测制度383.13.2地表沉降监测制度393.14 负环管片拆除393.15试掘进段剩余40环掘进393.16到达段盾构掘进施工393.16.1到达段施工流程403.16.2 盾构机定位及到达端洞口位置复核测量403.16.3 盾构到达段掘进413.16.4 碴土清理及洞门临时密封装置安装413.16.5 接收基座安装及盾构机步上接收基座413.16.6 洞门圈封堵423.16.7 盾构到达施工注意事项424 施工进度计划444.1 各工序的施工时间444.2 工期安排及关键节点。455 资源配置计划465.1 人员配置计划465.2 设备配置计划476 始发掘进技术要点及注

5、意事项476.1始发掘进技术要点476.2盾构始发试掘进注意事项487 施工保证措施497.1 安全保证措施507.1.1建立健全安全生产组织机构507.1.2、盾构始发、推进、注浆安全保障措施507.2、环境保护、文明施工措施517.2.1环保措施517.2.2文明施工措施537.3 职业健康537.4 其他措施548.应急预案558.1成立应急抢险领导小组558.2小组人员职责及人员保证措施558.3施工预案及安全措施568.4预防事故措施和风险控制对策578.4.1工程技术措施578.4.2盾构施工风险分析578.4.3预防事故措施和风险控制对策588.4.4施工风险应对措施608.5应

6、急物资准备618.6报告、处理程序628.7应急处理程序649.反力架受力验算669.1计算说明669.2受力验算679.3结论及施工注意事项699.3.1结论699.3.2施工注意事项691 编制说明1.1 编制依据（1）广州市轨道交通四号线南延段（金洲-南沙客运港站）工程施工图设计之资南区间线路平纵断面设计图；（2）广州市轨道交通四号线南延段（金洲-南沙客运港站）工程施工图设计之大盾构管片结构设计图；（3）广州市轨道交通四号线南延段（金洲-南沙客运港站）工程施工图设计之大盾构内部结构设计图（一）；（4）广州市轨道交通四号线南延段（金洲-南沙客运港站）工程施工图设计之资南中间风井建筑施工图；

7、（5）广州市轨道交通四号线南延段（金洲-南沙客运港站）工程施工图设计之资南中间风井主体结构图；（6）XXX段实施性施工组织设计；（7）国家和广州市现行设计规范、施工规范、验收标准； （9）现场调查的相关资料；（10）地质水文勘察资料；1.2 编制原则（1）贯彻执行国家的方针、政策及相关的工程施工规范、规定，当地政府的相关制度。（2）确保满足建设单位、监理单位、设计单位的管理要求和标准。（3）严格按照实施性施工组织设计要求合理编制，确保施工方案经济可行。（4）符合国家和地方关于环境保护、职业健康安全、水土资源及文物保护、节能减排的要求。（5）对分部分项工程职业健康与安全危害的主要影响因素进行识别

8、以及采取的安全及预防措施。2 工程概况2.1 工程概况及范围中间风井-南沙客运港站区间(以下简称大盾构区间)采用一台11.66m泥水平衡盾构机施工，线路出中间风井后沿海港大道和科技大道一路向北，下穿鹿颈涌后在科技大道与港前大道交叉口到达终点南沙客运港站。沿途主要经过鹿颈村、在建优山悦海住宅小区、鱼塘及农田。区间线路全长1491.467m，最小曲线半径为800m，线路纵断面为V形坡，最大纵坡8，最小纵坡2。区间隧道工程采用C50抗渗等级S12的钢筋砼管片衬砌，管片采用通用楔形环，设计内径10300mm，外径11300mm，管片厚度500mm，环宽2m。衬砌环均分为九块，一块封顶块，两块邻接块，六

9、块标准块。工程位置详情见图2.1。2.2 工程地质情况2.2.1 工程自然环境(1)大盾构区间始发段线路地面条件：中间风井南沙客运港区间线路沿线场地现状：始发段主要为项目部驻地和道路，依次穿越办公楼展览厅、会议室、食堂后进入海港大道，之后基本沿海港大道铺设。区间线路原貌如图2.2。图2.1 工程地理位置图图例： 小盾构区间 大盾构区间 中间风井 车站南岗客运港站鹿颈涌中间风井兼轨排井资讯园优山悦海科技创新中心晶科电子到达段主要为海港大道道路。图2.2 区间线路原貌图(2)地貌特征：大盾构区间区域地貌为剥蚀低丘陵与海陆交互相沉积平原相间，线路总体处于海陆交互沉积平原内，局部地段处在平原与低丘陵相

10、接地带，整体地势较平坦。地形起伏不大，线路沿线地面高程一般在5.15m8.03m之间，线路基本沿已有道路敷设。2.2.2 工程地质条件始发段覆土厚度为11.4717.0m，主要穿越地层为淤泥层、淤泥质土层、粉质黏土层、全风化、强风化混合花岗岩层，隧道底部主要位于全、强风化混合花岗岩层，局部位于淤泥层。始发段200m有两一段中风化混合花岗岩地层少量侵入，为典型的软硬不均地层。隧道轮廓范围内还存在两处孤石和其它潜在孤石。到达段主要处于淤泥地层，最后54米为全断面淤泥地层。区间隧道地质情况见纵断面图2.3。图2.3 中间风井南沙客运港站大盾构区间隧道地质纵断面图详细地层地质描述：（1）海陆交互相沉积

11、淤泥层深灰色、灰黑色，主要由粘粒及有机质组成，局部含粉砂及贝壳碎片，饱和，呈流塑状，具滑腻感和腥臭味。标贯击数N=13击，平均1.7击。分层代号为<2-1A>。（2）海陆交互相沉积淤泥质土层深灰色、灰黑色，饱和，流塑状，具腥臭味，以粘粒为主，局部含有腐植质。标贯击数N=14击，平均2.3击。分层代号为<2-1B>。（5）海陆交互相沉积黏性土层呈深灰色、灰色、黄褐色等，主要为粉质黏土，局部为黏土，呈可塑状为主，局部软塑状。标贯击数N=313击，平均8.9击。分层代号为<2-4>。（4）硬塑-坚硬状砂质黏性土呈黄褐色、棕红色、灰褐色等，硬塑-坚硬状，含风化残留石

12、英颗粒，岩芯呈土柱状或散砂状，具有遇水崩解特点，局部夹砾质黏性土。摇振无反应，光泽反应光滑，干强度及韧性高。标贯击数N=1329击，平均22.5击。分层代号为<5H-2>。（5） 混合花岗岩全风化带（K2）呈浅黄褐色、灰绿色、灰白色等，原岩组织结构已风化破坏，但尚可辨认，局部夹强风化岩碎块，岩芯呈坚硬土柱状，遇水易崩解。平均厚度5.67m，标贯击数N=3049击，平均39.2击。分层代号为<6H>。（6 ）混合花岗岩强风化带（K2）呈暗黄褐色、棕黄色、浅灰白色等，原岩组织结构已大部分风化破坏，岩芯呈土柱状、半岩半土状、碎块状，风化裂隙发育，遇水易软化、崩解。标贯击数N=

13、5097击，平均57.2击。分层代号为<7H>。（7） 混合花岗岩中风化带（K2）呈浅灰红色、浅肉红色、浅黄褐色等。中粗粒结构，块状构造，岩质较软，裂隙发育，岩芯破碎，岩芯呈碎块状、块状为主，少量短柱状。岩体基本质量等级为类，分层代号为<8H>。本层岩石质量指标（RQD）约为0%45%。岩石饱和单轴抗压强度及岩体基本质量等级见下表。岩层常规物理力学指标地层统计项目干密度天然密度抗 压 强 度软化系数干抗压强度天然抗压强度饱和抗压强度g/cm3g/cm3MPaMPaMPa<8H>样本统计数41751195最大值2.672.6845.234.925.80.92最

14、小值2.442.4313.512.511.80.57平均值2.532.5827.722.319.70.74变异系数0.030.300.25标准值18.616.62.2.3 水文地质地下水稳定水位埋藏深为2.705.80m，标高为1.457.57m，地下水位的变化与地下水的赋存、补给及排泄关系密切。本地区每年49月为雨季，大气降雨充沛，水位会明显上升，而在冬季因降雨减少，地下水位随之下降。2.2.4 不良地质作用始发和到达段所在区域地貌为海陆交互相沉积平原，整体地势平坦，缺少泥石流形成条件，也无可溶岩分布，无地下采空区，未发现地面塌陷地质灾害。场地内软土分布较广泛，在上部荷载或震动作用下易产生固

15、结变形、震陷，引起地面沉降，导致路面、房屋开裂等地质灾害。本区间可能发生的地质灾害主要为地基不均匀沉降。2.2.5 气象条件广州市南亚热带季风气候显著，四季树木常绿。年平均气温在21.421.9之间，年降水量在16121909mm之间，雨量主要集中在49月份。每年510月是广州市的台风季节，其中7、8、9三个月是台风活动的盛期。2.3 施工要求和技术保证条件盾构隧道采用一台11.66m平衡式泥水盾构机从中间风井始发掘进100环为盾构始发段，为此制定盾构始发前洞门钢环及密封装置安装、反力架、始发台施工方案，来规范始发操作程序，指导现场施工，确保盾构始发施工的安全顺利。2.4 施工平面布置图施工平

16、面布置图见附件13 施工方案、工艺及方法3.1 总体施工方案始发井端头加固始发前一期主体结构施工（钢环分块安装）始发台施工始发及组装轨线铺设盾构机组装、调试水平探孔检测反力架安装固定洞门密封装置安装负环管片安装盾构始发掘进60环反力架及负环管片拆除始发段剩余40环掘进。始发前结构施工盾构机空载调试安装洞门密封装置安装3环负环管片、盾架机负载调试盾尾通过洞口密封后进行注浆回填盾构掘进与管片安装始发台及轨线施工盾构机下井组装反力架下放安装管片支撑加固始发端头地层加固图3.1 盾构始发流程图3.2 施工重难点3.2.1 顺利完成大盾构始发意义重大本项目大盾构区间在开工前就深受社会各界关注，本方案的顺

17、利实施也标志着广州地铁第一台单洞双线大盾构顺利始发，为广州地铁建设谱写下新的篇章，有着深远的社会意义。应对措施：1、技术措施。端头加固目前已完成，并完成抽芯检测，检测结果满足设计和规范要求；端头加固是在基坑开挖前完成的，汲取以往的经验教训，为保证盾构始发安全，在大盾构组装完成后大盾构始发前时间段内，在中风井地连墙与端头加固交接的位置，增加一排800700双管旋喷桩加固，用来填充基坑开挖、主体结构施工期间该接缝收缩变形，避免形成突泥涌砂通道和渗水通道。2、宣传措施。积极配合公司和业主相关部门做好策划和媒体宣传；3、施工组织措施。项目部细化分工，做好材料、机具、场地布置、对外宣传等工作的筹划分工落

18、实，确保有人全力落实、有人跟踪反馈、有人协调解决。3.2.2、安全通过下穿房屋掘进施工是重点大盾构下穿房屋段位于盾构始发后85m到120m左右范围内，大盾构下穿房屋后紧接着就到了第一段上软下硬地层段。本段地层较软，隧道顶存在含水砂层。经实地调查下穿房屋为条形或扩大基础，基础埋深3m，房屋结构为混合结构。下穿房屋位置和隧道关系见平面图3.2。处理方法：盾构在此地层掘进时应加强房屋监控量测，另外盾构在掘进过程中小推力、低转速掘进，减少对地面的扰动，掘进过程中发现异常，立即停止掘进，及时跟踪补强注浆，保证房屋的结构安全。图3.2 下穿房屋和隧道关系平面图3.2.3 到达段软弱地层段掘进姿态控制是难点

19、根据详勘成果显示，大盾构区间到达端存在一段54m长全断面<2-1A>海陆交互相淤泥层、<2-2>海陆交互相沉积淤泥质粉细砂层地层，软弱地层承载力极低，盾构机及管片所受浮力大，姿态控制及管片上浮控制困难。处理方法：加强到达段区间软弱加固段三轴搅拌桩及双重管旋喷桩加固质量控制，确保抽芯检测满足设计和规范要求。3.2.4、玻璃纤维筋滞排堵管风险控制是重点盾构始发需要穿越玻璃纤维筋地连墙，切削的砼块和玻璃纤维筋断头容易在泥浆门附近堆积，堵塞泥浆门，长条的玻璃纤维筋也可能堵塞泥浆管。处理方法及应急预案：1）盾构机始发破地连墙配置硬岩刀盘刀具，要及时、定期反循环冲洗泥浆门周围堆积的

20、渣块、玻璃纤维筋断头和出浆泵，防止掘削的砼块、玻璃纤维筋碎屑堆积或漂浮在泥浆上方，堵塞泥浆门、出浆泵。2）掘进参数尽可能采用低刀具贯入度、低推力、低扭矩通过，确保地连墙砼和玻璃纤维筋被彻底切断磨碎，在掘进过程中密切关注参数变化，一旦发现盾构机扭矩、推力急剧升高，应立即停机，并缓慢转动刀盘，判断是否发生刀盘卡死或刀盘损坏等。3.3 始发端头加固施工3.3.1 端头加固目的本工程的端头加固有两方面的作用，一方面是为盾构始发提供稳定的地层条件，保证安全、顺利始发，另一方面是为盾构组装提供足够的地基承载力，保证盾构组装时吊机在吊装作业过程中的安全。3.3.2端头地层、水文情况根据钻探揭露地层情况显示，

21、始发端头自上而下分别为<1>工填土层、<2-2>淤泥质粉细砂层、<2-4>粉质粘土层、<5H-2>砂质黏性土、<2-3>中粗砂层、<6H>混合花岗岩全风化带、<7H>混合花岗岩强风化带。到达端头自上而下分别为<1>工填土层、<2-1A><2-1A>淤泥层、<2-4>粉质粘土层、<2-3>中粗砂、<6H>全风化花岗岩、<7H>强风化花岗岩地层。地下水稳定水位埋藏深为3.504.80m，地下水位的变化与地下水的赋存、补给及排泄关系密

22、切。本地区每年49月为雨季，大气降雨充沛，水位会明显上升，而在冬季因降雨减少，地下水位随之下降。3.3.3端头加固方式始发到达端头加固采用800mm厚素混凝土连续墙外包，内部采用850mm密排咬合250mm三轴搅拌桩进行加固，风井（车站）与端头加固素混凝土墙结合部位采用600咬合150mm旋喷桩止水。始发端头加固范围及形式见附图3.3，到达端头加固范围见3.4。图3.3 始发端头加固图图3.4 到达端头加固图3.3.4土体加固效果检查方案土体加固后，要对土体的加固效果进行检查，检查内容包括加固土体强度、洞门处渗透性以及土体的匀质性。各指标的检查方法和达到的要求见“表3.1 端头土体加固检查方法

23、和标准”。表3.1 端头土体加固检查方法和标准编号检查项目标准检查方法备注1加固土体强度1MPa在每条隧道开挖线外侧2米施工2个钻孔取芯检查。(钻孔深度至开挖线底部)取岩土芯进行抗压强度试验2加固体渗透性1立方/d不得漏泥砂在洞门范围上下左右及中心各施工钻孔1个，检查其渗水量。钻孔要打穿地下连续墙3加固体匀质性加固体均匀利用钻孔岩土芯进行检查现场判定加固土体达不到设计要求，采用压密注浆的方式进行补充加固，可以从地面钻孔和洞门垂直钻孔进行注浆加固。洞门水平探孔设计详情：为明确盾构始发前地下水位及端头加固情况，在洞门处施作水平探孔。探孔深度2m，孔径为42mm，钻孔数量为11个。水平探孔布置情况见

24、下图。洞门水平探孔平面布置图3.4洞门钢环预埋安装施工3.4.1 洞门预埋钢环设计左右线盾构隧道与工作井连接洞门处采用钢环相接，其中钢环外径为12.80m（内径为12.00m），厚为10mm，环框面板宽1.2 m。钢环中间采用型钢网格结构支撑及连接，以保证钢环安装及盾构井施工期间的精度。3.4.2 洞门钢环预埋安装施工由于本隧道断面较大，根据盾构工作井洞门墙体支撑架设位置及侧墙施工时支撑换撑情况，12.00米洞门钢环须分六块（A、B、C、D、E、F）加工，加工完成后现场拼装检查合格后，再随明挖段盾构工作井侧墙分段施工分块（分6块）预埋安装完成，安装顺序为A、B、CD、EF。分块钢环之间用型钢网

25、格支架连接，以保证拼装后钢环整体精度、圆度，为了防止洞门钢环安装后侧墙砼浇筑不造成钢环上浮、错位等变形，在钢环分块安装、固定时，将钢环面板背侧的锚固筋与侧墙主筋及洞门环形钢筋焊接牢固、准确。为了防止盾构刀盘进洞门后低头，在实际安装时抬高50。钢管安装及施工顺序详见“图3.5大盾构洞门钢环分块安装图”。为了确保钢环的圆度和安装精度，钢环各分块采用型钢网格支架连接及加强。型钢网格与钢环连为一体，来承受各个方向力及扭矩，达到各分块圆弧面板不变形，同时支撑整体钢环自稳定，不变形。图3.5大盾构洞门钢环分块安装图3.4.3始发台与反力架定位、安装及支撑3.4.3.1盾构始发姿态的设计本次始发的始发段线路

26、，平面处于半径为3000米的圆曲线和缓和曲线上， 竖向处于坡度为4的下坡段，为了实现盾构整机始发，采用割线始发，即将始发段洞门里程向前12米曲线的弦线向盾构井内延长，以此割线做为始发的平面中线，始发坡度调整为2，并将始发洞门（预埋钢环）抬高50mm，即将盾构始发纵向轴线在2下坡的基础上整体抬高50mm。3.4.3.2始发台设计及安装由于本工程盾构井使用完成后尚需采用素混凝土回填，回填高度为4.1米，考虑施工便捷性和安全性，采用钢筋混凝土始发台。始发台由砼始发基座、导轨、管片支撑三角架组成。 根据盾构机长度及反力架与洞门(车站结构内墙)距离，始发台总长为15.95m，采用C35钢筋混凝土，始发台

27、坡度始发台坡度与盾构始发坡度一致且为2。始发基座置于结构底板上部，与底板预埋钢筋连接。由于盾构主机在组装过程中盾壳间还需要进行焊接作业，预留两个60cm宽的前盾、中体和盾尾焊接槽。始发台顶部导轨部位需浇筑平顺，严格按照始发坡度施工，避免起伏。在始发台外侧施做始发基座斜撑，两侧每隔2.5m利用砼斜撑加横向的支撑，提高始发台的稳定性。始发台两侧加3.8米高175H型钢三角斜撑，靠近始发基座侧面采用预埋钢板焊接固定，外侧在结构底板上打膨胀螺栓(20、150mm)固定20mm厚钢板。始发台加固图见图3.6。图3.6大盾构洞门钢环分块安装图在盾构机主机组装时，在始发台的轨道上涂硬质润滑油以减小盾构机在始

28、发台上向前推进时的阻力。3.4.3.3反力架设计及安装（1）反力架设计根据盾构始发施工方案及需要, 始发掘进时通过反力架提供推动反力。本项目反力架结构尺寸根据中间段负一层框梁ZKL1-8位置及管片截面尺寸设计及加工。反力架厚为1200，高12370，宽为1147，支撑面宽1200。根据盾构始发时需提供3330吨的反力，反力架采用具有足够刚度和强度的组合钢结构件，同时便于组装和拆卸。（2）反力架安装工艺流程反力架安装工艺流程为：底板预埋钢板反力架修整支撑钢管准备测量槽底高程及安装角点坐标反力架场地上组装整体吊装复测角点坐标、高程及角度焊接固定安装支撑钢管与-8环管片焊接固定。（3）反力架定位及安

29、装反力架安装起点中线里程为YDK65+606.80，底部坡度与盾构始发坡度一致，为2。反力架（背管片侧）支撑采用609（=16mm）钢管（带方头支座端）直撑到结构墙上；反力架两侧也采用H型钢支撑固定、直撑到侧墙上。反力架底部（背管片侧）直撑7根609钢管，上部斜撑4根609钢管顶至结构底板。反力架顶部2根钢管撑斜撑至负一层侧墙，作为反力架抗浮装置。为防止反力架发生左右位移，在反力架左右两侧加4根H型钢支撑固定。反力架安装示意图见图3.7。正视图侧视图图3.7反力架安装示意图俯视图3.5始发轨线铺设3.5.1轨线铺设概述根据盾构掘进施工方案及运输需要, （1）掘进时后配套轨道与电瓶运输车轨道布置

30、在一起。（2）盾构及后配套过后，洞内水平运输采用有轨电瓶车运输,其洞内电瓶运输车轨线总体布置以“单线轨道为主,洞口段双线轨道为辅”。单、双线电瓶运输车轨道衔接采用特定规格道岔轨铺设连接、过度。3.5.2始发轨线铺设流程铺轨材料进场修正及轨枕加工底板清理测量放样铺排轨枕及轨道轨间距等调整轨道固定铺轨质量检测施工期间的轨道正常检修。3.5.3始发轨线铺设始发段运输轨线采用43Kg/m钢轨，后配套轨线采用50kg/m钢轨,单根长为12.5m、6.25m规格的轨道。轨枕以H型钢和槽钢为主，根据底板结构和各型轨枕的特点，将始发轨线分为3个区域：分别为A区、B区和C区，即A区为盾构后配套及电瓶车组装铺轨段

31、；B区为盾构井段，为负环内铺轨段；C区为洞内始发段铺轨。三个区域的轨道铺设详见图3.8盾构组装及始发轨线布置图。图3.8始发铺轨示意图3.6盾构机参数及组装、调试3.6.1盾构机参数盾构机参数表主部件名称细目部件名称技术参数综述盾构机规格类型11.66m膨润土气垫式泥水平衡盾构机主机长度12.5 m整机长度85m整机重量1200t最小转弯半径800m最大爬坡能力2%管片规格11300×10300×2000mm最大管片重量11T口型键结构尺寸3900mm（长）×1990mm（宽）×2390mm（高）刀盘刀盘结构形式8 个辐条+面板分块数量3 块开挖直径11

32、660mm正刮刀数量312 把周边刮刀数量32 把仿形刀数量1 把仿形刀行程75mm周边保护刀48 把撕裂刀60 把单刃+5 把双刃中心撕裂刀换刀方式背装式（可从刀盘后部拆卸、安装刀具）盾壳型式无铰接方式前盾直径、长度、钢 11642mm，长 2405mm，厚 60mm板厚度中盾直径、长度、钢 11630mm，长 3870mm，厚 60mm板厚度盾尾直径、长度、钢 11630mm，长 5070mm，厚 60mm板厚度盾壳工作压力7bar钢丝刷密封数量4 道钢板束密封数量2 道,一道向外，一道向内盾尾间隙40mm盾尾油脂注入系统盾尾油脂注入口数量3×12 个（原来 3×10

33、个）压力传感器数量3×12 个（原来 3×10 个）推进系统最大总推力96700kN（额定）126630 kN（最大）油缸数量45 根（双撑靴油缸 18 对共 36 根，单撑靴油缸 9 根，油缸由原油缸检修得来）油缸行程2710mm最大推进速度40 mm/min位移传感器数量 4 只（原设备传感器）推进油缸分区数量 4 区压缩空气调节系统型式PID（简化，无远程电控）压缩空气调节器数量 2 套 压力控制精度 ±0.05bar 管片安装机型式 真空吸盘式（新吸盘由 NHI 供货，其他部分由原设备维修得来） 起吊能力 暂定 110kN 侧向挤压力 110kN/m 安装

34、功率 160KW 驱动方式 液压驱动自由度 6旋转速度 0 to 1.5 rpm 旋转扭矩 618 kNm 静扭矩 979 kNm 移动行程 3 500mm 旋转角度 ± 220° 控制方式 无线遥控、有线控制各一套 是否预留超前钻机安装位置 已预留 喂片机控制 面板 储存能力 一整环管片（6+2+1） 拖车数量 4 节车+2 段梁（拖车由原拖车改造的来，梁为新 增加） 口型键吊机 起吊能力 17t 管片吊机型式 真空吸盘式单轨吊机 起吊能力 110kN 控制方式 无线遥控 工作范围 允许堆放 2 块管片的管片车通过 管片吊机装机功率 37kW 未变动部分技术参数(与原设备

35、参数一致) 主部件名称 细目部件名称 技术参数刀盘驱动 刀盘驱动型式变频电机驱动，双向 转速0.85 to 2.3 rpm (双向、无级调速) 额定最大扭矩13900 kNm 0.85 rpm 最大转速下扭矩5137 kNm 2.3 rpm 脱困扭矩18070 kNm 刀盘驱动装机功率1440 kW 主轴承密封型式 2×5 道唇型密封 工作压力 7bar 主轴承润滑方式自动集中润滑 破碎机 安装位置（内置/外置）内置式破碎型式鄂式驱动方式液压驱动最大破碎粒径500mm最大破碎力1000kN人舱舱室数量2 个（1 个主人闸+1 个紧急人闸）容纳人数3+2 人舱门数量4 个工作压力7ba

36、r同步注浆系注浆管路数量（含备用管路）2×6 根（其中 6 根为备用）注浆泵的数量3 台双活塞泵泵送能力20m3/h注浆泵装机功率3×30kW储浆搅拌罐容量12m3储浆搅拌罐装机功率15Kw压力传感器数量6 个工业水系统进水参数60 m3/h 30°C 、 最大粒径 500 m进水水泵装机功率50kW水箱容量冷水 9m3（进水）+热水 4 m3（回水）水管卷筒规格DN100×40m回水泵（泵送至地面70m3/h 6bar清水池中）污水排放系盾壳内的潜水泵1 x 40 m3/h 2 bar, 5 kW污水箱容量6 m3安装在污水箱上的转1 x 60 m3/

37、h 7 bar, 30 kW运泵工业气体压缩系统能力430 m3/h 8 bar工作压力6-8bar储气罐容量1 m3气垫空气压能力2 x 1260 m3/h 8 bar工作压力8-10bar储气罐容量14 m3过滤装置数量2×2 个二次通风设流量12m3/s风管直径 1000mm工作区最小风速大于 0.5m/s二次通风机装机功率45kW液压系统主油箱容量13.5 m3液压油矿物油 VG46 或 HFDU 可适用清洁度7 级 (NAS 1638)滤油泵装机功率15 kW液压油冷却方式水/油热交换器热交换器进水温度30°C泥水输送系统类型气垫式压力控制精度±O.05

38、bar送泥流量830 m3/h (掘进期间)1060 m3/h (旁通时)送泥密度1.1t/m3送泥管直径（主机和14" (内径 337 mm)，管壁厚 8mm后配套上）排泥流量1060 m3/h 掘进期间和旁通时排泥密度1.30 t/m3排泥管直径（主机和14" (内径 337 mm) ，管壁厚 8mm后配套上）泥水舱压力传感器数4 个量泥浆管延伸装置型式软管、球塞式泥浆管延伸装置有效8m长度送泥泵P1.1数量1 台,叶片和壳体等部件采用耐磨材料型号Warman 12/10GH扬程62 m送泥管直径14" (inner diameter 337 mm)最大送泥密

39、度1.1 t/m3排量830 m3/h允许通过的最大粒径100 mm装机功率300 kW送泥泵P1.2数量1 台,叶片和壳体等部件采用耐磨材料型号Warman 12/10GH扬程62 m送泥管直径14" (inner diameter 337 mm)最大送泥密度1.1 t/m3排量830 m3/h允许通过的最大粒径100 mm装机功率300 kW排泥泵P2.1数量1 台，叶片和壳体等部件采用耐磨材料型号Warman 12/10GH扬程70m排泥管直径14" (inner diameter 337 mm)最大排泥密度1.30 t/m3排量1060 m3/h允许通过的最大粒径1

40、00mm 球形装机功率500 kW排泥泵P2.2数量1 台，叶片和壳体等部件采用耐磨材料型号Warman 12/10GH扬程70m排泥管直径14" (inner diameter 337 mm)最大排泥密度1.30 t/m3排量1060 m3/h允许通过的最大粒径100mm 球形装机功率500 kW排泥泵P2.3数量1 台，叶片和壳体等部件采用耐磨材料型号Warman 12/10GH扬程70m排泥管直径14" (inner diameter 337 mm)最大排泥密度1.30 t/m3排量1060 m3/h允许通过的最大粒径100mm 球形装机功率500 kW排泥泵P3数量

41、1 台，叶片和壳体等部件采用耐磨材料型号Warman 12/10GH扬程35m排泥管直径14" (inner diameter 307 mm)最大排泥密度1.30 t/m3排量1060 m3/h允许通过的最大粒径100mm 球形装机功率300 kW供电系统初次电压10 kV±10% 50 Hz 3 相二次电压710/410V/230V（刀盘驱动/辅助/照明）刀盘驱动变压器容量2500 kVA 全充填防水辅助变压器容量1000kVA 全充填防水变压器防护等级IP55电机补偿cos = 0.95中线IT 型刀盘驱动电机和送、排泥浆泵电机防护等级IP55电缆阻燃型，符合 IEC

42、332-1 标准 (C2 级)高压电缆延伸能力（气动）400m，自动收放3.6.2盾构机组装、调试现场盾构组装的下井顺序以拖车由后至前，主机下井次序以主轴承为中心以刀盘为节点。组装原则为附属设备尽量地面安装，拖车附属设备的安装次序为先下部后上部。管线安装与设备安装同步进行。组装以液压、电气安装为控制要点，以大件吊装为重点。盾构机组装调试主要工序：G4拖车（120t）G3拖车(100t)横梁(50t，解体后下井组装)G2拖车（100t）G1拖车（100t）前盾下部（120t）中盾下部（125t）主驱动（35t）人舱（9t）前盾上部（100t）中盾上部（155t）米字梁（16t）刀盘（240t，刀

43、盘安装后盾体前移）盾体平台（7t）盾尾下部（30t）管片拼装机（40t）管片桥（25t）管片拼装机平台（5t）盾尾左右部和上部（30t*3）反力架拖车前移与主机联接空载调试安装负环。组装完成后及时对盾构机各系统进行调试。具体盾构机组装、调试情况见盾构机组装方案。3.7洞门密封装置安装3.7.1洞门密封装置设计为了防止盾构始发掘进时泥土、地下水及循环泥浆从盾壳和洞门的间隙处流失，以及盾尾通过洞门后背衬注浆浆液的流失，影响盾构机开挖面泥水压力、开挖面土体的稳定，在盾构始发时需安装洞门临时密封装置。根据洞门防水设计，本工程中洞门密封采用双道折叶式翻板。即：采用折叶式密封压板+帘布橡胶板。由两道相同的

44、密封组成，两道密封间隔500mm，其中每道密封由帘布橡胶板、折叶压板、垫片和螺栓等组成。为了不影响工期，洞门密封装置安装选择在盾构机调试前进行。注意对洞门密封装置的保护，防止破坏密封装置的密封效果。在场地清理完毕后，立即推进盾构机使两道帘布橡胶板全都作用在盾壳上，以起到密封作用。3.7.2盾构始发洞门密封装置安装流程盾构始发洞门密封防水装置安装示意图见图3.9，到达洞门密封防水装置安装示意图见图3.10。图3.10到达防水密封装置安装示意图图3.9始发防水密封装置安装示意图 3.8负环管片安装及支撑加固3.8.1负环管片安装概述盾构始发负环数为8环（-1-8环），为防负环管片失圆，负环管片采取

45、错缝拼装；同时待负环安装完后管片外侧左、右、上部各背一道20B工字钢进行整体加固。由于井口净空与盾构及反力架关系，负环管片无法从工作井井口垂直下吊，同时不影响盾构掘进，负环及始发段前60环管片从小盾构井下吊至管片小车上，再运至盾尾，管片安装机抓举按照交底点位安装。大盾构管片安装共分为18个点位，由于采用通用楔型环管片，因些，在不调整盾尾间隙及油缸行程的情况下，一般采用180度反复调整方案，具体点位可根据实际点位选择，最好选择3点钟和9点钟方向进行对调。8环管片封顶块位置选择为1点（封顶块向右偏移10°），同时其他负环安装点位为：-7环管片装10点，-6环、-4环、-2环管片装14点，

46、-5、-3环、-1环管片装5点。负环管片只是在盾构始发时起到反推动作用，所以对负环管片做到不压坏管片即可。81环管片只粘贴丁腈软木橡胶板（纵缝）和软木衬垫（环缝），不粘贴止水条和自粘性橡胶薄片，管片连接螺栓也不需加遇水膨胀橡胶圈，但0、1环必须按照设计图正常贴图防水材料。3.8.2负环管片运输及安装工艺流程 图3.11负环安装流程图管片止水条及衬垫粘贴负环管片选型、井上组织运输管片排序吊运至管片车管片安装区内的排水、清理管片就位与螺栓连接成环管片螺栓紧固盾构推进掘进一环（2m）下部拼装区安设槽钢支撑垫块回收安装位置油缸管片安装机操作推进油缸顶紧就位管片管片环脱出盾尾后二次紧固管片运输车编组及托

47、至料口负环整体H型钢加固及支垫3.8.3负环管片拼装（1）-8环管片拼装由于受大盾构井环框梁的影响，对盾构主机吊装干扰较大，为避开环框梁，反力架位置选择在该位置较为合适，0环管片进入主体结构一米，负环确定为8环，组装较为便利，因此-8环管片拼装起点里程为端墙内侧里程：L1=YDK65+625（主体结构端墙外侧里程）-1.2m（端墙厚度）-1m（0环外露的1m）-16m（8环负环长度）=YDK65+606.80。负环管片采用标准环，为防负环管片失圆，负环管片采取错缝拼装。8环管片封顶块位置则为1点（封顶块向右偏移10°）。8环第一块管片的定位。在拼装8环负环管片的第一块管片时，首先在8

48、环管片的B3块管片内弧面上划出管片向右偏移10°后位于弧底的位置，拼装时以水平尺进行确定。邻接块L1和L2的安装。邻接块安装时，在盾尾盾壳上焊接吊耳，并用道链进行固定，以支撑管片并保证施工的安全，待封顶块纵向推插到位后，拆去道链，割除吊耳，紧固封顶块与邻接块的螺栓。在第一环负环拼完后，要在反力架和管片安装机之间、以及管片上部的内弧面上焊接两根H型钢，在整环管片向后推出时，起到限制管片下坠的作用，装第二环负环时采用同样的方法，直到第一环负环管片与反力架紧贴并固定。当第一环负环管片突出盾尾300mm后，将负环管片与始发台导轨间的空隙用纵向型钢垫实，然后继续将管片推出，直至与反力架靠紧，然

49、后用薄钢板将负环管片与反力架之间的缝隙填实并将垫块焊接牢固（第一环负环管片在与反力架接触的端面上已预埋焊接钢板）。负环管片按照错缝的方式进行拼装。负环管片在拖出的过程中要及时将负环管片支撑，避免负环管片失圆过大引起管片拼装困难。（2）负环底部拼装及固定 图 3.12 负环管片安装示意图注浆回填在拼装第一环负环管片前，在盾尾管片拼装区下部180度范围内、在两个推进油缸之间均匀安设（局部焊接或点焊）11根长2m、40mm厚的钢板（盾尾内侧与管片外弧面的间隙为40mm），在盾构机内拼装好整环后利用盾构机推进千斤顶将管片缓慢推出，当管片推出1500mm后开始拼装第二环管片（切不可将第一环管片全部推出槽

50、钢段再拼装第二环，避免管片下沉）。（3）负环管片侧块、封顶块安装前两环负环管片拼装时，由于反力架还不能提供反力，油缸和反力架不能夹紧管片，每块管片都处于活动状态，在拼装盾尾内上半圆管片、特别是两块临接块时，要在盾尾盾壳上和反力架上焊接吊耳，并用道链对管片进行固定，以支撑管片并保证施工的安全，待封顶块纵向推插到位后，拆去道链，割除吊耳，紧固封顶块与邻接块的螺栓。负环管片安装方式具体见“3.12图负环管片安装示意图”。（4）负环管片外侧支撑在始发台两侧安装三角支架, 三角支架顶部加200H型钢, 200H型钢并与盾壳紧密接触。在每环管片推出盾尾后，将管片与始发台导轨间隙用钢楔子和木楔子及时进行支垫

51、，将管片压力均匀的传递给三角架。每环管片加设两个钢楔子和一个木楔子，楔子点焊在始发台导轨上,具体详见“3.13负环管片楔块支垫图。图3.13负环管片楔块支垫图同时待负环安装完后管片外侧左、右、上部各背一道20B工字钢进行整体加固。确保成型后的负环整体性，受力均匀、平稳传递，同时将-8环与反力架接触面焊接在一起,以加强反力架与负环的连接。3.9刀具配置3.9.1盾构始发段穿越的地层盾构掘进100环为始发段,具体里程为YDK65+602.738YDK65+802.738,此段隧道最大埋深为12.8m。隧道上覆地层主要为人工填土层、海陆交互相沉积淤泥质中粗砂层、海陆交互相沉积淤泥质粉细砂层、淤泥质土层、海陆交互相沉积粉质粘土层、残积砂质粘性土。隧道穿越地层主要为海陆交互相沉积粉质粘土层、残积砂质粘性土、全强风化岩层，下伏基岩为强风化混合花岗岩层，局部地段中风化突起。3.9.2刀具配置方案根据大盾构区间的地质情况，本工程盾构机刀盘主要刀具配置为：滚刀：54+6+1把；刮刀：344+32把；磨损检测刀：5把。由于大盾构始发100环，需要穿过地下连续墙及<7H>地层，需要全盘配置滚刀。3.10泥浆调制及渣土处理3.10.1计算碴土量1、基础数据已知参数表3.2 隧道及盾构基本