天府广场站盾构出站调头始发方案

1、 成都地铁一号线人-天区间天府广场站盾构机进站调头始发方案中铁十三局集团成都地铁项目经理部孙英伟2007年1月28日目 录一、工程概况11.标段位置及建筑物概况12.包含的工程量及主要参数13.工程地质概况24.工程水文概况2二、编制目的2三、编制依据3四、盾构机进站31.盾构机进站的施工准备工作32.盾构机进站后的施工4五、主机调头51.固定盾体和始发托架62.调头方法63.调头步骤6六、后配套调头61.轨道铺设72.后配套运输73.后配套调头7七、盾构机的检修9八、盾构机进洞组装91.主机进洞92.施做混凝土反力环93.螺旋输送机2组装94.连接桥组装95.台车组装9九、液压管线、电气线路

2、连接及调试始发101.液压管线连接102.电气线路连接103.皮带铺设及硫化104.铰接密封与油缸的安装105.调试106.盾构机管路组装说明107.盾构机管路拆装所需扳手12十、盾构机调头所需机具、工具、材料13十一、临时材料计划14十二、调头工期计划14十三、目前需要解决的问题16一、 工程概况1.标段位置及建筑物概况本标段区间地铁线路处于人民北路和人民中路上由北向南，沿人民北路南部和人民中路敷设，共三个区间，即由【人民北路站文武路站区间】、【文武路站骡马市站区间】和【骡马市站天府广场站区间】盾构隧道构成，全长4799.09单线延米，为双孔圆形隧道；主要附属工程包括3个联络通道(2个含泵房

3、)、14个洞门。其间在人民北路站文武路站区间穿过万福桥，在文武路站骡马市站区间从中银大厦、轻工大厦房屋侧穿过，在骡马市站天府广场站区间穿过西御沿街人防通道、天府下穿隧道。详见图1线路示意图。图1 线路示意图2.包含的工程量及主要参数盾构区间隧道线路间距为11m15m，隧道埋深1520m，左线长2390.316m，右线长2407.774m。其中人文区间里程范围为Y(Z)CK5+664.400Y(Z) CK6+796.600，隧道左线长约1137m，右线长约1132m；文骡区间里程范围为Y(Z)CK7+254.900Y(Z) CK7+704.640，隧道左线长约442m，右线长约450m；骡天区间

4、里程范围为Y(Z)CK7+887.390Y(Z) CK8+696.224，左线约长811m，右线长约826m。区间隧道左右线设平面曲线各4个，累计共8个。最小曲线半径400 m。区间隧道采用盾构法施工，在骡马市站天府广场站区间设75m长单线盾构始发井，在人民北路站南端明挖区间端头起吊。人文区间为“V”形坡，在低点设一联络通道及废水泵房，文骡区间也在低点处设一联络通道及废水泵房。骡天区间为“一”字型坡，中间设一联络通道。其中人民北路站文武路站区间线路长1132.2m，线路平曲线选取用R=450m的半径曲线，线间距由11m至13m。沿线地面建筑物密集。文武路站骡马市站区间线路长449.74m，线路

5、选取用R=400m的半径曲线，线间距由11m至15m。沿线地面建筑物密集。骡马市站天府广场站区间线路长808.834m，线路选取用R=500m的半径曲线，线间距由13m至15m。沿线地面建筑物密集。3.工程地质概况隧道主要穿越卵石土层，卵、砾石成分以灰岩、砂岩、石英岩等为主，呈园形亚园形，粒径大小不一，分选性差。卵石含量约68%，粒径以30100mm为主，初探揭示最大粒径180mm，根据试验段探井和天府广场基坑揭示最大粒径达530550mm，圆砾含量约10，兼夹漂石，漂石最大粒径270mm。卵石硬，最大强度可达200MP。卵、砾石以中等风化为主。充填物主要为中细砂、及少量粘性土。卵石土层顶板埋

6、深8.222.0m。4.工程水文概况本区段地下水分为两种类型：第四系孔隙潜水和基岩裂隙水。其中，第四系孔隙水，主要赋存于各个时期沉积的卵石土及砂层中，土体透水性强、渗透系数大，地下水水量丰富。二、 编制目的为确保盾构机安全进站、平稳调头、顺利始发，为指导盾构机到达天府广场站期间的工作特制定此施工方案。三、 编制依据 1.盾构机图纸，盾构机使用维护技术文件2.天府广场站矿山法试验段图纸3.始发托架设计图纸4. 岩土工程勘察报告，岩土工程补充勘察报告5.复合地层中的盾构施工技术四、 盾构机进站1.盾构机进站的施工准备工作 在盾构机距离接收井洞门50m时，即进入进站掘进阶段。为迎接盾构机进站，应做好

7、以下准备工作： 盾构机到达天府广场站前一个月进行降水。实现降水掘进及降水敞开掘进模式进入天府广场站。O 洞门加固。洞门加固是指对盾构机进出盾构工作井部位的地层加固，提高洞门外土体强度，控制地表沉降，防止端头坍塌，控制水土流失，保障周边建筑物和构筑物的安全，有利于盾构机始发和到达的姿态控制。 做好进站前的测量工作。在进站段掘进前，要对隧道基线进行测量，确认盾构机的位置，把握好洞口段的线形。在盾构机到达前50m即加强盾构机姿态和隧道线形的测量，及时纠正偏差，确保盾构机顺利地从预留洞口进入车站。 调整好盾构机的姿态。破洞门前，盾构机允许偏差为±10mm,仰角允许偏差控制在2mm/m以内，避

8、免出现俯角姿态。同时做好铰接千斤顶的行程控制，避免千斤顶出现最大和最小行程的极限状态。注意盾尾间隙的控制，应尽可能保持盾尾间隙均等。盾构机进入进站段后，首先减少推力、降低推进速度和刀盘转速，控制出土量并时刻监视密封土舱压力值，避免较大的地表隆陷。贯通前5-6环，降低盾构机掘进推力，密切关注盾构机推进系统的推进速度和推进压力以及掘进出土情况。 安装好洞门密封。盾构机到站前安装好有关的铰接压板、环形板和帘布橡胶密封板。 施做好盾构导台。在17m矿山法试验段内施做好盾构导台，预埋好钢轨焊接板、千斤支架焊接板和吊环，详见图2盾构机进站。O 平整盾构调头井场地，铺设盾构机主机调头钢板，钢板锚固必须牢固，

9、接缝焊接必须打磨平整。O 始发托架的运输。托架解体后，用车经过车站地下停车场通道将托架运到地下二层，然后通过倒链将托架吊卸到地下三层盾构调头井场地。O 铺设盾构机移动托架。并将托架与下面的钢板焊接牢固。 在接收井准备砂袋、水泵、水管、方木、风镐、倒链等应急材料或工具。 准备好盾构机内与车站接收井内的通讯联络工具。可以采用对讲机进行通讯联系。 准备好接收井内的照明设备。 2.盾构机进站后的施工 盾构机进站后，一般还需要安装5-6环管片才能完成区间隧道，同时，随着隧道的贯通，盾构机前方没有了反推力，将会造成管片之间的环缝连接不紧密，容易漏水。在最后几环管片安装时，根据现场实际情况，应采取以下措施；

10、a. 在刀盘前方的预定位置设置支挡，以防盾构机刀盘向前滑动。b. 在靠近洞口段10环管片的2点、4点、8点、10点位置，用型钢焊接拉紧，将管片拉成一个整体，并保证管片间的止水条压缩到位。c. 管片安装完毕需用风动扳手拧紧所有纵向和横向螺栓，且在下一环掘进完毕后再次紧固螺栓。d. 严格按照操作规程拼装管片，同时防止管片之间出现错台。e. 保证管片特别是封顶块的安装质量。f. 管片安装前应保证止水条不损坏、不预膨胀，并及时清理管片上因注浆掉落的渣土和砂浆等，管片安装完毕应将注浆塞拧牢固。g. 当最后一环管片安装完毕，盾尾还在洞内，这时在管片周边四个位置采用型钢支撑，用拼装模式将盾尾推出洞门。h.

11、待盾尾离开洞口密封环后，迅速重新调整洞口铰接压板，用快速凝固的砂浆进行注浆，保证洞口的管片衬背注浆迅速凝结。为加强管片防水和防止管片背后的砂浆突然从洞口冒出，在完成每一环管片的推进和管片安装且待砂浆凝固2h后，再进行下一环管片的推进。 清洁盾体、刀盘，清空密封土舱泥土。零工班人够么？ 在右线矿山法试验段内的盾构导台钢轨上涂抹黄油。 焊接盾体焊接块和千斤支架。在中盾上焊接两个焊接块。在盾构导台两侧的预埋钢板上焊接千斤支架，做为千斤顶顶推的支座。 顶推盾体上到托架。用两台80t的千斤顶同步顶推盾体，直到盾构机主机上到接收托架上，这期间需要加垫千斤短接和不断焊接、切割千斤支架到合适位置。 拆解连接桥

12、和盾体之间的液压管线和电气线路，做好接头密封和标识。 拆解皮带输送机皮带。 连接桥解体。主机上到托架后进行连接桥解体，通过洞门上方的吊环用导链吊住连接桥，将两个连接桥衍架放到连接桥下方焊接固定。 螺旋输送机2的解体。利用洞门上方的吊环用导链将螺旋输送机2吊住拆解，然后将螺旋输送机2放到事先铺好枕木的管片小车上。 图2 盾构机进站五、主机调头1.固定盾体和始发托架用钢丝绳将盾构机主体和始发托架分别在盾体前、中、后固定拉紧，同时在盾壳和始发托架接触的不同位置点焊固定，以确保盾体和始发托架不发生相对移动。2.调头方法利用千斤顶的顶推力使托架与盾构机主机一起平移、旋转到达预定的位置，完成盾构主机调头工

13、作。盾构机从静止开始向前移动初始推力达到1000kN，在随后的平移和旋转过程中推力在300500kN之间。3.调头步骤 找平调头场地。 铺设固定钢板，并在钢板上涂抹黄油。 右线隧道贯通后，盾构机平移上托架。 在钢板上焊上工字钢块作为千斤顶反力座，在托架两侧的法兰板上用高强度螺栓连接2个工字钢块作为千斤顶推点，用2台80t千斤顶在托架最佳顶推位置附近按实际需要顶推托架，使托架移动和转动，顶进一定距离后调整反力座钢块位置，使托架及盾构机按预定的轨迹平移和转动，到达目标位置，完成盾构主机的调头和移动。详见图3盾构主机调头。图3 盾构主机调头六、后配套调头1.轨道铺设针对不同的地段有不同的轨道铺设方式

14、，总共有三种轨道铺设方式。详见图4轨道铺设图。矿山法试验段内轨道铺设方式：在盾构导台上铺垫砂砾石，铺设两层枕木，在枕木上铺设钢枕钢轨。通过调整砂砾石的厚度将钢轨铺成合适坡度。 主机调头井轨道铺设方式：在底板上铺设四层枕木，在枕木上铺设钢枕钢轨。 站台处轨道铺设方式：在站台底板上直接铺设钢轨，通过在底板上打膨胀螺栓的方式固定钢轨压板。图4 轨道铺设图2.后配套运输通过卷扬机将后配套运到站台后方调头位置。运输前将超过站台底板和轨顶风道之间4.6m高度的部件拆除。3.后配套调头在距矿山法试验段100m的车站站台处进行后配套的调头，后配套中连接桥的长度最长，现在以连接桥的调头为例。 在连接桥调头位置铺

15、设钢板M，钢板M用膨胀螺栓固定在车站底板上，钢板M上涂抹黄油。 在钢板M上铺设钢板N，钢板N上焊接钢轨，轨距为2496mm,钢板N上的钢轨与右线洞门铺设过来的钢轨用鱼尾板连接。 连接桥上到钢板N上的轨道后，将连接桥与钢板N固定（用铁鞋固定衍架车轮，用四个槽钢将连接桥焊接到钢板N上）。 拆除与钢板N相连的轨道，使钢板N和连接桥成为一个整体。 在钢板M和N上焊接工字钢块，作为千斤顶的反力座和支撑座。 用2台80t千斤顶在连接桥最佳顶推位置附近按实际需要顶推钢板N上的工字钢块，使连接桥移动和转动，顶进一定距离后调整反力座钢块位置，使连接桥按预定的轨迹平移和转动，到达目标位置，完成连接桥的调头和移动。

16、 连接钢板N与左线洞门铺设过来的钢轨，将连接桥拉到左线洞门处，与主机连接。 然后将钢板N挪回与右线钢轨连接，用同样的方式调头台车，完成后配套的调头。详见图5连接桥调头。图5 连接桥调头七、盾构机的检修 利用盾构机调头期间进行盾构机检修，为下一个区间的掘进做准备。维修内容根据盾构机的出站检查情况确定。应包括刀具更换（更换时除考虑刀具磨损原因外，还要考虑下一区间掘进的岩层情况）、螺旋机连接法兰更换、电机接地线加装接头、止浆板的更换、泡沫管路和注浆管路的疏通、盾尾刷局部更换、刀盘修补。八、盾构机进洞组装1.主机进洞 在左线矿山法试验段盾构导台的钢轨上涂抹黄油。 将千斤支架焊接在盾构导台两侧的钢板上。

17、 用两个80t的千斤顶将主机从平移托架上沿着盾构导台顶推到掌子面。这期间需要不断焊接和切割千斤支架到合适位置。2.施做混凝土反力环 通过预留的二衬钢筋施做1.5m宽的混凝土反力环。 要求混凝土反力环能够承受850KN/m的均布载荷。 反力环制作时预埋K孔构件，K孔构件与预埋钢筋焊接，K孔构件用于管片螺栓的连接。详见图6盾构机始发。3.螺旋输送机2组装通过左线洞门上方的吊环用导链将螺旋输送机2吊起组装。4.连接桥组装通过左线洞门上方的吊环用导链将连接桥吊起组装。5.台车组装连接台车之间的拉杆。图6 盾构机始发九、液压管线、电气线路连接及调试始发1. 液压管线连接 连接盾壳内和拖车上的液压管线。

18、管路接口处均有2mm的标识牌，绑在管口两头；标识符数字后的A表示油管进口，B表示出口，可参考管路分布图。 拆除绑带、封口，严格按图纸和标识连接管路。 清洗液压系统。2. 电气线路连接 连接盾壳内和拖车上的电气线路。 电气部分在装机时已做好充分标识，所以在拆机时不需标识；在此次装机时按标识，并严格按电气图纸连接。3. 皮带铺设及硫化4. 铰接密封与油缸的安装以上工作均可同时进行5. 调试 设备在液压、电气线路连接的同时，即可进行某些部分调试。调试严格按照盾构制造厂商提供的调试流程及标准要求进行。6.盾构机管路组装说明a 通风管：一次通风管：洞外五号台车，一根，管径1000。二次通风管：五号台车拼

19、装机，一根，管径600。b 气管： 可呼吸气管：三号台车拼装机人闸，二根，管径2.53。 工业气管： 三号台车盾体，一根，管径2。c 泡沫管： 二号台车盾体，一根，管径12S。 二号台车泡沫发生器盾体，四根，管径1（25.4mm）2。d 同步注浆管：一号台车盾体，四根，管径DN50(60.3mm)。e水管： 工业水管：五号台车盾体，一根，管径2。 进水管：洞外五号台车卷桶盾体，一根，管径32。 回水管：洞外五号台车卷桶盾体，一根，管径32。 废水管：盾体四号台车沉淀箱洞外，一根，管径3。f润滑油脂管：四号台车盾体，一根，管径SAE2HD。g盾尾复合密封脂管：四号台车盾尾，四根，管径SAE2HD

20、。h砂浆注入管：二号台车一号台车，一根，管径38S。i螺旋输送机液压系统： 前闸门：二号台车一号台车前闸门，二根，管径60×516S。 后闸门：二号台车一号台车前闸门，二根，管径60×516S。 螺旋伸缩：二号台车一号台车盾体，二根，管径12S16S。j辅助液压系统： 二号台车盾体，一根，管径16S。 二号台车拼装机，一根，管径16S。 二号台车管片供给小车，一根，管径16S。 二号台车螺旋输送机，一根，管径16S。k拼装机液压系统：二号台车拼装机，一根，管径SAE1.5HD。l刀盘液压系统： 二号台车刀盘，一根，管径16S。 二号台车刀盘，一根，管径12S。 二号台车刀盘，四根，管径60×5。 二号台车刀盘，四根，管径60×5。m推进油缸液压系统：二号台车推进油缸，一根，管径SAE1HD。n 铰接油缸液压系统：二号台车铰接油缸，一根，管径16S。p过滤冷却循环： 回油管：盾体一号台车二号台车，一根，