盾构钢套筒接收作业指导书

1、盾构钢套筒接收作业指导书编制复核审批中铁十五局集团成都地铁十号线工程土建三标工程经理部二0一五年十月盾构钢套筒接收作业指导书、钢套筒设计1、筒体钢套筒主体局部总长10900mm,直径内径6500mm,外径6840mm,总重111.83t.套筒分标准段、一个后端盖和一个过渡环,标准段分为上下两个半圆,下半圆局部为三个半圆标准段,每段3300mm,上半圆局部为拼合成半圆的三块圆弧,每段9900mm.筒体采用钢板卷制而成.每段筒体的外周焊接纵、环向筋板以保证筒体刚度.每段筒体的端头和上下两局部接合面均焊接圆法兰,采用法兰连接,用高强度螺栓连接紧固.另外,每节钢套筒分别于顶部设置4个起吊用吊耳,1个直

2、径600mm的加料口,底部设置3个3寸的排浆管.钢套筒的制作由专业厂家负责,最终将验收合格的钢套筒运至施工现场.2、后端盖后端盖由冠球盖和平面环板组成,冠球盖和平面环板材料用30m嘴冈板,平面环板加焊36个厚30mm高500mm勺钢板筋板,环向均布排列焊接.后盖边缘法兰与钢套筒端头法兰采用M308.8级螺栓连接.冠球盖用30mms板整体冲压焊接成形,后盖平面环板与冠球盖外缘内外焊接成整体.制作完工要在球盖内侧加焊型钢或钢管井子玄,预防变形.后端盖形状如下图.接收钢套筒端盖3、反力架采用盾构始发反力架紧贴后盖平面板安装,冠球局部不与反力架接触.反力架用I20的工字钢做斜撑,与固定钢板焊接.反力架

3、定好位置后,先用400t千斤顶顶平面盖和反力架,消除洞门到后盖板的安装间隙后,反力架上下均布8道I20的工字钢与后端盖板顶紧,承力工字钢两端用楔形块垫实并焊接.4、筒体与洞门的连接在原洞门环板预埋钢筋根底上,每组加焊二根直径20mnffl钢,一端焊接在车站侧墙钢筋,另一端焊在洞门环板上,用于增强洞门环板与侧墙的连接强度.钢套筒与洞门环板之间设一过渡连接板,洞门环板与过渡连接板采用烧焊连接,钢套筒的法兰端与过渡连接板采用M308.8级螺栓连接.5、进料口和注排浆管筒体中部右上角设置600*600进料口,在每段钢套筒底部预留三个3时带球阀注排浆管,共9个等间距布置,一旦盾构机有栽头趋势头,即可在下

4、部注双液浆回顶.安装流程、钢套筒的安装钢套筒安装流程1、施工作业准备现场施理人员、作业员、平安工程师、技术工程师、测量人员就位,机具材料就位,120T吊机进场,开始钢套筒安装工作.2、钢套筒定位、切割钢套筒下半段底部法兰边缘中间风井一一华兴站接收线型为直线段HZ点里程ZDK4+369.962,在钢套筒开始安装之前,由测量人员对钢套筒定位,在基坑里确定线路中央线,即钢套筒的中央线.要求钢套筒架中央线、线路中央线两条限制线重合,误差不大于Icrni由于钢套筒的托架已分别焊接在各节钢套筒的下半段上,而钢套筒下半段底部的法兰边缘比托架的底部要高,在地面对三节钢套筒下半段的最底部法兰边缘处进行切割割,切

5、割高度要根据实际测量出来的底板标高与洞门中央的标高结合钢套筒实际尺寸而定.3、主体局部连接过渡连接环下半幅吊装下井-过渡连接环下半幅与洞门钢环焊接,与底板焊接-第一节钢套筒下半幅A1吊装下井-第一节钢套筒下半幅A1与过渡连接环下半幅螺栓连接,与底板焊接-第二节钢套筒下半幅A2吊装下井-第二节钢套筒下半幅A2与第一节钢套筒下半幅A1螺栓连接,与底板焊接-第三节钢套筒下半幅A3吊装下井-第三节钢套筒下半幅A3与第二节钢套筒下半幅A2螺栓连接,与底板焊接-钢套筒B-1块吊装下井-钢套筒B-1块与下半幅左侧套筒及过渡连接环螺栓连接-钢套筒B-2块吊装下井-钢套筒B-2块与下半幅右侧套筒及过渡连接环螺栓

6、连接-钢套筒Cfe吊装下井-钢套筒C块与钢套筒B-2块、B-2块及过渡连接环螺栓连接-后端盖吊装下井后端盖与钢套筒B-2块、B-2块、C块及第三节钢套筒下半幅螺栓连接.4、后端盖的连接后端盖由冠球盖与后盖板两局部组成,安装后端盖时应在地面上把这两局部连接好再吊下井,后盖板与冠球盖之间采用焊接并牢固在钢套筒后法兰上.后端盖在地面上将圆盖板与后盖板连接紧固后再吊下与第3节连接法兰连接,后端盖板与法兰连接过程中底部的连接螺栓已经将螺母点焊在法兰盘的后面,只需直接将连接螺栓紧固即可.5、钢套筒顶升及平移1每节钢套筒下半部已预设4个顶升牛腿,可采用12个20t机械千斤顶同时顶起三段钢套筒,直到钢套筒法兰

7、最下端有足够的空间允许人钻进去拧紧螺栓,用垫木或型钢垫实此空间的六个位置点,待紧固连接螺栓后,再移开垫木或型钢,缓慢并同步松开千斤顶,放下钢套筒.(2)将已经连接好的钢套筒向洞门位置平移.利用2个60t液压千斤顶一端顶在基坑底板的站台板上,另一端顶在后端盖板的平面位置,将已经连接好的钢套筒沿隧道中央线向洞门方向平移,直至过渡连接板与洞门环板相接.并保持隧道中央线与钢套筒中央线不偏离.经过测量组对中央线复测,确认无误后,将洞门环板与过渡连接板进行焊接.6、钢套筒的过渡连接板与洞门环板的连接.在洞门环板和混凝土预埋钢筋之间加直径20mmi勺圆钢,并与洞门环板满焊焊接.钢套筒的过渡连接板与洞门环板相

8、接触后,要检查两个平面是否全部能够连接,由于洞门环板在预埋的过程中可能出现变形或平面度偏差较大的情况,所以有可能出现过渡连接板有些地方无法与洞门环板密贴的情况,这时就需在这些空隙处填充钢板并与过渡板焊接牢固,务必将空隙尽可能地堵住.在确定洞门环板与过渡板全部密贴后将过渡板满焊在洞门环板上.焊接过渡板过程中,要求上半局部只焊外侧,下半局部内外侧满焊.7、反力架及支撑安装(1)反力架安装反力架的安装采用类似盾构始发反力架安装方式,反力架紧顶钢套筒后盖,冠球局部不与反力架接触,而且其与盾构机始发时反力架的最大不同之处是：它不是与后端盖的平面板直接接触传递力,而是通过上下8道120的工字钢传递力(这样

9、能通过调整工字钢两端的楔形块的打入深度来更好地保证到反力架各处都能与后端盖顶紧,消除了平面之间贴不紧造成受力不均匀的影响).安装反力架时,首先应在基坑里定好位,然后根据底板与洞门中央的标高(这在割去筒体底部边缘时就已测量好),在地面上先割去反力架立柱下端多出的局部,反力架立柱在设计时就已经有所预长,使其能更好的适用于标高不同的基坑,所以要根据底板与洞门中央的标高来确定要切割出多长,并在地面上安装好反力架.反力架的支撑:反力架的安装采用类似盾构始发反力架安装方式,反力架用I20的工字钢做斜撑,与固定钢板焊接.反力架定好位置后,先用400t千斤顶顶平面盖和反力架,消除洞门到后盖板的安装间隙后,反力

10、架上下均布8道120的工字钢与后端盖平面板顶紧,支撑柱与反力架之间用支撑楔块垫实并焊接,支撑斜撑与固定钢板焊接要牢固,焊缝位置要检查,保证无火渣、虚焊等隐患.在此过程中注意检查反力架各支撑是否松动,各段法兰连接螺栓是否松动.完成后,检查各部连接处,对每一处联结安装的地方进行检验,保证其连接的完好性,尤其是对于钢套筒的上下半圆和节与节局部之间联结的检查,还要检查过渡连接板与洞门环板之间的焊接,看是否存在着点焊或浮焊,发现有隐患,要及时处理.反力架与后盖板的平面图,如下列图所示.反力架与后盖板的平面图(2)横向支撑的安装钢套筒安装完毕后,检查确认后,即进行安装横向支撑.如下图,横向支撑采用125H

11、型钢支撑在基坑侧墙结构上,支撑在侧墙的一端要加钢板封盖,保证支撑与侧墙的接触面积.钢套筒每边共设置6道横向支撑,间隔1600m而置,坚向高度要求支撑在距离钢套筒托架底部500mmf&另外反力架也要安装竖向支撑,上下共四根支撑,上部支撑在负二层结构上,预防反力架出现竖向位移.反力架安装完成后对支撑检查,对托架左右、反力架的支撑进行牢固性的检定会胧S电阻5J壬戌燧道布谶钢套筒横向支撑安装位置示意图8、钢套筒的检验(1)钢套筒的位置检验,对安装好的筒体位置进行复测,与盾构机出洞的中央线是否重合.(2)全面检查钢套筒各个部位的焊缝、螺栓,保证焊缝的质量,螺栓的紧固符合要求.三、盾构机到达3.1

12、施工准备工作(1)在盾构机出洞前50环时,对限制点各进行一次复核测量(我方复测后报地铁监测中央复测),保证限制点精确无误,同时对出洞端洞门中线进行测量复核,确定洞门中央精确位置.根据测量结果,调整盾构机自动测量系统,在最后50环推进过程中,对隧道轴线进行屡次复核,保证轴线准确,保证盾构机平安进入洞门圈.(2)盾构机在推进最后50环过程中,根据定向测量和联系测量成果,有方案地进行纠偏工作,推进纠偏严格根据小量屡次的原那么进行,使盾构机姿态限制在水平±15mmz内,垂直方向在+20+30mm以保证隧道的顺直度.(3)在盾构机才t进最后50环的过程中,超量压注盾尾油脂,预防盾尾渗漏,压注量

13、限制在60-80kg/环.(4)由于加固体有一定的强度且硬度不均匀,为了便于隧道的纠偏,在进洞前现场预先准备好两环转弯环管片备用.3.2盾构到达段的推进施工盾构到达段的推进施工分二个阶段.阶段划分区域详见图盾构机到达阶段划分区示意图.盾构机进洞阶段划分区示意图第一阶段：盾构机推进至加固体范围,但刀盘尚未抵达套筒刀盘中央刀进入加固体1.9m后,切断刀盘前后的水力联系,刀盘中央刀进入加固体3.5m后,盾构停机检查,要求盾构机处于最正确状态,再次开始推进,准备进入第二阶段的推进.在第一阶段的推进过程中,需要注意以下事项：(1)推进过程中严格限制推进速度和总推力,预防进刀量过大引起的刀盘被卡.推进速度

14、在12cm/min为宜.在刀盘转动过程中土仓内及刀盘前加注膨润土浆液进行润滑和改进土体.(2)严格限制盾构姿态,特别是盾构切口的姿态,限制目标为水平土15mm垂直+10+20之间.(3)限制盾尾间隙,保证盾尾间隙的均匀,必要时安装转弯环管片进行调节.(4)严格限制切口的土压力.(5)推进过程连续均匀,均衡施工,保证土仓内一定土压,预防出空土仓盾构机抬头上浮.(6)推进过程中增强盾尾油脂的压注,预防盾尾漏浆.(7)从管片上拼装孔向管片外侧注双液浆,预防盾尾后的水进入盾尾前方.第二阶段：进钢套筒掘进(1)参数设置：推速5mm/minJt力8000KN视实际推力大小,以不超过此值为原那么；在钢套筒内

15、掘进以管片拼装模式掘进.盾构机在钢套筒内掘进过程中,要保证与外界联系,密切观察钢套筒顶部的情况,一旦发现变形量超量或有渗漏时,必须立即停止掘进,及时采取补救举措.盾构机在进入钢套筒内之后,要注意姿态限制.(2)并根据钢套筒顶部安装的压力表的读数,及时调整推进压力,预防推进压力过大,钢套筒密封处出现渗漏状况,压力过大时,翻开钢套筒后板盖上的排浆口,进行卸压.(3)进套筒时姿态限制：必须以实际测量的钢套筒安装中央线为准限制盾构机姿态,要求中央线偏差限制在土2cm之内.盾构机在进入钢套筒内之后,要注意姿态限制.从管片上的拼装孔向管片外侧注双液浆,预防盾尾后的水进入盾尾前方.(4)盾构机筒体推到位置并

16、完成洞门密封后,在刀盘不转情况下,出空舱内回填物.(5)翻开钢套筒底部的排浆管,排出剩余的浆液,并检查筒体的漏浆情况.在洞门双液浆凝固后,情况稳定,平安的情况下,开始撤除钢套筒.(6)测量与监测：盾构机到达掘进及过程加大测量频率,并复核限制点,保证盾构机到达的姿态正确,在盾构机到达前布置监测点,在接收端头端墙、地面及周围建筑物布置沉降观测点；围护结构及钢套筒、洞门周围布置形变监测点.并测量初始值,盾构机到达过程中每天测量2次,假设变形较大,增加测量频率并及时通报工程部采取处理举措.进钢套筒过程中,设专人观测钢套筒的稳定、变形情况,发现异常情况立即停机处理.3.3洞门密封及其质量检查盾构接收推进过程中,洞门密封是至关重要的一个环节,是接收成功与否的关键因素,为了保证洞门密封的质量,采取以下举措对洞门进行封堵：1)盾构推进时同步注浆严格根据技术交底进行,填充好施工间隙.2)盾构机中盾进入加固体后,适当增大同步注浆量,并及时进行二次注填充盾体与加固体之间的空隙,预防加固体外的地下水进入前方.3盾尾进入加固体后,在已成型的隧道内,利用管片上的吊装孔,向管片外侧注入双液浆,时刻检查钢套筒是否有漏浆、形变等情况,如有漏浆或者形变过大等情况发生,可以采取调低气压,减小推速等举措.4在原洞门环板预埋板的根底上,钢套筒与洞门环板之间设一过渡连接板厚度为24mm,洞门环板与过渡连接板采用烧焊