盾构始发方案

1、盾构始发方案一、概述城陵矶长江穿越隧道南岸盾构隧道的始发辅助工程有：直径7.5米的竖井，深32.8米；沿线路前进方向为13米始发隧道，净宽5.2米， 净高4.1米；线路反方向为8.4米盲洞，净宽5米，净高2.75米。盾构 始发是盾构机在南岸竖井及始发隧道内安装，自盾构主机开始定位，刀 盘向前推进贯入围岩，沿设计线路向前掘进，直至盾构机完全进入隧道， 洞口反力架与负环管片撤除为止。在盾构始发阶段，要完成盾构设备的安装与调试，始发辅助设备的 安装与定位，盾构初始定位与掘进控制，盾构导向系统的安装与调试以 及始发隧道洞口的处理。二、始发前的准备工作始发前的准备工作主要包括：始发隧道及盲洞施作洞门、土

2、体改进及密封装置施作、始发根底、 基座施作、后反力架施作、负环钢管片及始发反力架等部件的加工。一始发隧道及盲洞施作根据南岸竖井盾构始发隧道段的地质条件、水文条件等分析，考虑 到盾构机及配套设备尺寸，沿盾构隧道线路前进方向采用矿山法开挖施 作13米始发隧道，隧道净宽5.2米，净高4.1米，始发隧道线路方向纵向 坡度与盾构隧道纵向坡度一致，均为25%。保证盾构隧道圆心高程与设 计一致，确定盾构隧道与始发隧道断面尺寸关系。为满足始发4#、5#拖车洞内就位要求及盾构掘进过程中运输物料的要求，沿盾构隧道反方向二洞门段土体改进及密封装置施作1、地基处理：始发隧道按要求施工完后，对现有地质、水文条件 进行观

3、察、分析，对出洞地基进行处理。处理方法为注浆加固，加固范 围为K02+743.379K02+734.379盾构出洞段前9.0米，盾构线路中心线上 下4米。采用注水泥-水玻璃双液浆。注浆改进后的土体承载力标准值不 小于300Kpa, 土体渗透系数小于10-6cm/s。注浆布置图见城陵矶-施-114 所示，注浆结束后，应做钻孔检查，检查合格后，方可进行下一步。2、洞圈密封止水装置：为了防止盾构始开掘进时泥土、地下水从 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， 在盾构始发时需安装洞门临时密封装置，临时密封装置由帘布橡胶、钢 环、扇形压板、垫片和螺栓等组成。1洞口段土体注浆改进后

4、，按照始发洞门预埋钢环的尺寸要求， 在始发隧道端头前，按盾构中线方向及与盾构圆心重合处退出留一个长 85cm直径为3770 mm勺圆洞。始发隧道同里程的其它断面采用钢筋绑 扎。在圆洞门口预埋一个厚 12mm内径3470mm外径3770mm勺钢环， 并用M24的螺杆从里套出焊在钢环上，注意保护好螺杆丝。立好圆洞及 端头模板，浇筑C20砼。具体要求及结构尺寸如下列图：2考虑到安装洞门密封止水装置的扇形压板时，由于扇形压板上 下活动，始发隧道底部尺寸范围不够，影响扇形压板的安装。此时在始 发隧道洞门口底部留出宽1000mm深200mm勺槽，二衬时不浇筑，以备 安装扇形压板活动之用。密封装置安装前应对

5、帘布橡胶的整体性、硬度、老化程度等进行检 查，对圆环板的成圆螺栓孔位等进行检查，并提前把帘布橡胶的螺栓孔 加工好。盾构机进入预留洞门前在外围刀盘和帘布橡胶板外侧涂润滑 油，以免盾构机刀盘挂破帘布橡胶板影响密圭寸效果。二始发根底、基座的施工考虑到根底强度的关系，始发基座根底应提前施工完毕。由于盾构 机始发时与设计线路坡度一致，如果再用条形根底和独立根底组合的 话，坡度不好控制，所以根底设计为一整体强度为 C30钢筋砼结构，坡 度为25%。在浇筑根底砼前，应提前预埋好给始发反力架提供支撑反力 的型钢及地脚螺栓。预埋结构尺寸如下列图：!： 反力架结构尺寸图始发基座采用钢结构形式，主要承受盾构机的重力

6、和推进时的摩擦 力。由于盾构机很重，所以始发基座必须具有足够的刚度、强度始发 基座结构尺寸如下列图。在安装始发基座前先由测量组在竖井及始发隧 道内设立控制护桩，根据护桩精确定位始发基座的高程和左右位置，为 防止盾构机进入岩层后低头，安装始发架时始发架前部标高不变，始发 架后部降低5mm,使盾构机有一个向上抬的趋势。然后由工班将始发基座安设在预定的位置上，并由测量组进行复核，在完成定位之后，将始 发基座固定。在盾构机主机组装时，在始发基座的轨道上涂硬质润滑油 以减小盾构机在始发基座上向前推进时的阻力。2CIOO始发基座结结构图四后反力架施作为满足盾构机拼装时向前推进，给推进装置撑靴和推力油缸提

7、供支撑反力，需在后盲洞洞口设反力架。反力架采用型钢结构，具有足 够的刚度和强度。反力架支撑预埋件应在浇筑底板砼时预埋好，具体结 构尺寸如下列图：后反力架结构图五始发反力架加工及预埋根底施作反力架提供盾构机推进时所需的反力， 因此反力架应具有足够的刚 度和强度。反力架支撑在底板和中板上，反力架的纵向位置保证负一环 砼管片撤除后浇筑洞门时满足洞门的结构尺寸和连接要求以及支撑的 稳定性。反力架的横向位置保证负环管片传递的盾构机推力准确作用在 反力架上。安装反力架时，先用经纬仪双向校正两根立柱的垂直度，使 其形成的平面与盾构机的推进轴线垂直。为了保证盾构推进时反力架横向稳定，用膨胀螺栓和型钢对反力架的

8、支撑进行横向固定。三、到场组装及吊装盾构最大部件为切口环，其直径为 3.201m、长度4.150m。主机的 组装采用200T汽车吊机进行吊装下井，大件的翻转采用 50T汽车吊机 配合；后配套及附属设备的吊装采用 50T汽车吊机。具体吊装方案详见?AVN2440D复合式盾构机安装方案?。四、盾构机始发步骤盾构机部件进场后，就可以开始组装。调试穿插在盾构机组装过程 中进行。调试所用的工具及仪器由设备供给方提供。具体步骤如下：第一步：一、先把4#、5#拖车吊入盲洞内，然后在盲洞口安装后反力架并调 试好。二、地面上：准备盾尾局部沿盾构内径方向？将4排钢丝刷焊接在盾尾上焊条由海瑞克公司提 供；焊接时和焊

9、接后要注意保护好钢丝刷。三、在始发井内：1、在确定始发洞门密封装置已经安装好、始发基座已安装并调试 好之后，把盾构机刀盘和盾构机切口环放在始发基座上。2、安装撑靴和推力油缸推力油缸由海瑞克公司提供，推力油 缸顶在后反力架上以便提供反力。第二步：一、沿隧道轴线方向把盾构机已安装局部末端推到距离竖井轴线 6243mm的位置。撤除推进装置推力油缸和撑靴。第三步：一、把盾构第一节支撑环放到导向轨道上。二、把盾构前部刀盘和切口环和盾构第一节支撑环推到一起。三、安装转向油缸。四、连接泥水回路局部。五、连接液压管线。六、连接电缆。七、连接空气管线局部。八、安装撑靴和推力油缸。九、把盾构前部刀盘和切口环和盾构

10、第一节支承环推到始发隧 道内。十、撤除推进装置。第四步：一、把已安装好管片安装机盾构的第二节支承环放到导向轨道上。二、用吊车把盾构第二节支承环移动到第一节盾构内。第五步：一、把盾构第一、二节支承环推到一起。二、连接泥水回路局部。三、连接液压管线。四、连接电缆。五、连接空气管线局部。六、安装撑靴和推力油缸。七、推力油缸中心应该和位于盾构第二节支承环后部油缸的中心重 合。第六步：一、把盾构已安装局部刀盘、切口环、支承环推到始发隧道内, 以便已安装局部末端与竖井后壁之间有最大的距离。二、撤除推进装置。三、在放下盾尾前，钢管片应安装在其上面。四、用吊车把盾尾直接定位在盾构第二节支承环的后面。五、把推力

11、钢环安装在盾尾后部，安装推力钢管片，推力钢环用螺 栓与钢管片连接。六、安装盾构第二节支承环和盾尾之间的油缸。七、连接泥水回路局部。八、连接液压管线。九、连接电缆。十、连接空气管线局部。第七步：一、把推力油缸安装在始发井后壁上。二、在盾尾后面安装第一环钢管片。三、将时钟四点、六点和八点的位置上的千斤顶伸出伸出后用球 阀将油缸关闭。四、用推力油缸推进一个完整的行程1000mm。第八步：一、在第一环钢管片后安装第2#钢管片。二、推动推力缸使刀盘完全推入始发密封内。第九步：一、在盲洞内把第4#、5#拖车安装好，并连接好电缆。二、连接好第4#拖车和盾构之间的所有电力供给线路。三、把动力线电源连接到4#拖

12、车上。四、安装完从竖井到泥水别离装置的所有旁通泥水回路。五、安装泥水管线和两条空气管路。六、从盾构后部到竖井旁通的泥水管线长度不小于 12m。启动盾构机并试运转第十步：一、掘进并再安装4环2#钢管片。二、安装1#拖车。三、安装管片吊车轨道和泥水管线。四、掘进并再安装7环2#钢管片。五、安装2#拖车。第一步：一、掘进并再安装6环2#钢管片，以便使钢推力环完全进入了始发密 圭寸内。二、在钢推力环和隧道地下钢根底之间安装管道支撑和底撑。三、在钢推力环和隧道顶部之间安装顶支撑。四、掘进并安装第一环混凝土管片。五、注浆系统试运转。六、掘进并安装第二环混凝土管片。掘进第三环管片时才进行第一次注浆并注满。第

13、十二步：一、共掘进33环并安装4#、5#、6#、7#、8#拖车。二、完成80米掘进后：1、撤除支撑装置支撑管、顶撑、底撑。2、撤除导向轨道盾构始发基座。3、施作轴向轨道运输系统。即隧道底板轨道的铺设，盾构进入正 式掘进状态。进洞后，盾构机刀盘穿越洞门土体改进区，这时，泥水压设定值应 略小于理论值且推进速度不宜过快，盾构机坡度略大于设计坡度，待盾 构机出土体改进区之后，为防止因正面土压变化而造成盾构机突然低头可将开挖仓内的泥水压力的值设定成略高于理论值，并将下部推 进油缸的推力稍稍调高一些。在施工过程中，应根据地表的监测信息对土压设定值以及推进速度 等施工参数作及时的调整。五、始发任务保证措施及考前须知1、由于始发时盾构机与地层间摩擦力很小，盾构易旋转，这时可 以在盾构机两侧盾壳焊接两排钢块作为防扭装置，卡在始发基座上，防止盾构机旋转。同时应加强盾构机姿态的测量，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，同时推进速度要慢。2、如果由于负环管片转动或松动而且盾构推进油缸推力过大，致 使负环管片变形、破损或