[湖北]轨道交通工程区间隧道盾构机始发方案

1、 武汉市轨道交通三号线土建工程第十标段 王-范区间隧道盾构机始发方案中国中铁一局集团有限公司 第 PAGE 2 页 共 2页目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc334220688 一、编制依据 PAGEREF _Toc334220688 h 1 HYPERLINK l _Toc334220689 1.1 编制依据 PAGEREF _Toc334220689 h 1 HYPERLINK l _Toc334220690 1.2 编制原则 PAGEREF _Toc334220690 h 1 HYPERLINK l _Toc334220691 二、工程概况 PAGE

2、REF _Toc334220691 h 1 HYPERLINK l _Toc334220692 2.1 工程设计概况 PAGEREF _Toc334220692 h 1 HYPERLINK l _Toc334220693 2.2 王家墩北站始发端头地层情况 PAGEREF _Toc334220693 h 2 HYPERLINK l _Toc334220694 2.3 水文地质情况 PAGEREF _Toc334220694 h 3 HYPERLINK l _Toc334220695 三、端头加固概况 PAGEREF _Toc334220695 h 4 HYPERLINK l _Toc33422

3、0696 3.1 本端头工程地质条件 PAGEREF _Toc334220696 h 4 HYPERLINK l _Toc334220697 3.2 加固方案 PAGEREF _Toc334220697 h 4 HYPERLINK l _Toc334220698 3.3 洞门探孔检查 PAGEREF _Toc334220698 h 5 HYPERLINK l _Toc334220699 3.4 基坑降水 PAGEREF _Toc334220699 h 5 HYPERLINK l _Toc334220700 四、盾构始发方案 PAGEREF _Toc334220700 h 6 HYPERLINK

4、 l _Toc334220701 4.1 盾构始发流程 PAGEREF _Toc334220701 h 6 HYPERLINK l _Toc334220702 4.2 底板轨道铺设 PAGEREF _Toc334220702 h 6 HYPERLINK l _Toc334220703 4.3 始发架定位安装 PAGEREF _Toc334220703 h 6 HYPERLINK l _Toc334220704 4.4 台车下井 PAGEREF _Toc334220704 h 8 HYPERLINK l _Toc334220705 4.5 盾体下井组装 PAGEREF _Toc334220705

5、 h 9 HYPERLINK l _Toc334220706 4.6 反力架安装 PAGEREF _Toc334220706 h 9 HYPERLINK l _Toc334220707 4.7 洞门凿除 PAGEREF _Toc334220707 h 10 HYPERLINK l _Toc334220711 4.8洞门密封 PAGEREF _Toc334220711 h 12 HYPERLINK l _Toc334220715 4.9 负环管片的拼装 PAGEREF _Toc334220715 h 14 HYPERLINK l _Toc334220716 五、盾构机始发准备工作 PAGEREF

6、 _Toc334220716 h 15 HYPERLINK l _Toc334220717 5.1 施工场地平面布置图 PAGEREF _Toc334220717 h 15 HYPERLINK l _Toc334220718 5.2 管片生产 PAGEREF _Toc334220718 h 15 HYPERLINK l _Toc334220719 5.3 主要后配套设备及物资 PAGEREF _Toc334220719 h 15 HYPERLINK l _Toc334220720 5.4 人员组织 PAGEREF _Toc334220720 h 17 HYPERLINK l _Toc33422

7、0721 5.5 工期安排 PAGEREF _Toc334220721 h 17 HYPERLINK l _Toc334220722 六、盾构机始发注意事项 PAGEREF _Toc334220722 h 18 HYPERLINK l _Toc334220723 七、初期掘进 PAGEREF _Toc334220723 h 19 HYPERLINK l _Toc334220724 7.1 始发线路 PAGEREF _Toc334220724 h 19 HYPERLINK l _Toc334220725 7.2 盾构机始发控制 PAGEREF _Toc334220725 h 20 HYPERLI

8、NK l _Toc334220729 7.3 始发土压的建立 PAGEREF _Toc334220729 h 20 HYPERLINK l _Toc334220730 7.4 洞门封浆 PAGEREF _Toc334220730 h 21 HYPERLINK l _Toc334220731 7.5 盾构机初期掘进 PAGEREF _Toc334220731 h 21 HYPERLINK l _Toc334220734 7.6 盾构机始发测量 PAGEREF _Toc334220734 h 22 HYPERLINK l _Toc334220739 7.7 洞门中心联测 PAGEREF _Toc3

9、34220739 h 23 HYPERLINK l _Toc334220740 7.8 初期掘进时注意事项 PAGEREF _Toc334220740 h 23 HYPERLINK l _Toc334220741 7.9 初期掘进的控制管理 PAGEREF _Toc334220741 h 24 HYPERLINK l _Toc334220742 7.10 负环管片、始发托架和反力架的拆除 PAGEREF _Toc334220742 h 24 HYPERLINK l _Toc334220743 八、盾构始发应急预案 PAGEREF _Toc334220743 h 25 HYPERLINK l _

10、Toc334220744 8. 1 洞门凿除前准备工作 PAGEREF _Toc334220744 h 25 HYPERLINK l _Toc334220745 8.2 应急处理 PAGEREF _Toc334220745 h 26 HYPERLINK l _Toc334220746 九、安全保证措施 PAGEREF _Toc334220746 h 26 HYPERLINK l _Toc334220747 9.1 建立安全生产保证体系及安全生产责任制 PAGEREF _Toc334220747 h 26 HYPERLINK l _Toc334220748 9.2 主要施工安全技术措施 PAGE

11、REF _Toc334220748 h 27中国中铁一局集团有限公司 第 PAGE 24 页 共 24页王范区间隧道盾构始发方案一、编制依据1.1 编制依据1、武汉轨道交通三号线一期工程土建第十标段盾构区间施工组织设计；2、王家墩北站范湖站区间施工图区间平、纵断面设计图；3、盾构法隧道施工与验收规范（GB50446-2008）；4、王家墩北站端头加固方案；5、中铁一局在武汉轨道交通二号线范汉区间的盾构始发经验。1.2 编制原则1、安全性：确保盾构机安全顺利的始发。2、适宜施工场地：考虑现场实际情况。3、经济效益、社会效益、环境效益。二、工程概况2.1 工程设计概况本标段为武汉市轨道交通三号线第

12、十标段土建工程，包括王家墩中心站（不含）王家墩北站区间（简称王王区间）、王家墩北站、王家墩北站范湖站（不含）区间（简称王范区间）、范湖站（不含）菱角湖公园风井（含风井）区间（简称范菱区间），共1站3区间和1座风井，五个子单位工程。具体如下表：王范区间里程范围为CK16+660.298CK17+365.684，右线全长703.386m，左线全长708.835m；隧道埋深8.818.7m，最大线间距14m，区间共设2个半径R=400m的曲线，最大纵坡为15.79，最小坡度为2。区间在右CK16+900.00里程处设置一个联络通道。区间隧道为外径6m，内径5.4m，管片拼装衬砌的单洞圆形隧道，管片采

13、用宽1500mm，厚300mm的通用楔形环，管片为砼C50，P12。本此掘进采用一台海瑞克土压平衡盾构机进行施工。盾构机盾体外径为6250mm，刀盘外径6280mm，盾构机盾体长7.91m，总长70.8m。2.2 王家墩北站始发端头地层情况该端头隧道断面内地层情况从上到下依次为：(1-1)杂填土，（1-2）素填土，（3-1）粘土，（3-2）淤泥质粉质粘土，（3-4）粉质粘土夹粉土，（3-5）粉质粘土与粉土、粉砂，（4-1）粉砂，（4-1a）粉质粘土,（4-2）细砂，(4-2a)粉质粘土，（4-3）中粗砂夹砾卵石王家墩北站始发端头洞门主要所处的地层为：（3-4）淤泥质粉质粘土夹粉土：灰褐灰色，饱

14、和，粉质粘土为可塑状态，粉土中密。含有机质，中偏高压缩性，摇振反应明显，切面稍光滑，干强度中等，韧性中等。其厚度3.3-7.6M,平均厚度4.7M，层顶标高12.07-17.45M。 垂直渗透系数1.810-6, 水平渗透系数4.210-5。（3-5）粉质粘土、粉土、粉砂夹层：灰灰褐色，饱和，粉质粘土为可塑状态，粉土为中密状态，粉砂为稍密状态，摇振反应明显，见有石英、云母、长石等矿物，中等压缩性。沿里程方向粉砂有曾多趋势。厚1.2-4.5，平均厚度为3M,层顶标高7.44-10.50M。垂直渗透系数2.510-5, 水平渗透系数6.510-4。图2.2-1 始发端头地质剖面图2.3 水文地质情

15、况拟建场区的地下水有上层滞水、孔隙承压水和基岩裂隙水三种类型。1、上层滞水主要为赋存于填土层，受大气降水、地表水及人类生产、生活用水补给，无统一自由水面。水位埋深为1.302.40m之间，相对于绝对标高18.8419.75m。 2、孔隙承压水主要为赋存于（3-5）层及其下层的砂层中，上覆粘性土及下伏基岩为相对隔水层顶板、底板。根据2009年12月23日在王家墩北站进行的抽水试验主抽水孔测得的承压水位的绝对标高为16.18m。3、下伏基岩为志留系砂岩，基岩裂隙水水量较小，对本工程影响不大。本场地地下水对地下混凝土及钢筋混凝土结构中的钢筋均无有微腐蚀性。根据电阻率测试结果，场区土层场地土对钢结构有

16、中强腐蚀性。三、端头加固概况盾构始发是盾构掘进中的重大风险源，常有涌水涌沙、洞门失稳等事故，所以要对端头土体进行加固，为了保证始发的绝对安全，端头加固要达到如下效果：1、加固后的土体具有良好的均匀性和自立稳定性，洞门打检测孔无流水流沙效果。2、加固土体无侧限抗压强度达到1.0Mpa以上。3、渗透系数1.010-7cm/sce, 能够阻止地下承压水进入开挖面。3.1 本端头工程地质条件王范区间隧道始发段隧道断面主要穿越土层为（3-4）粉质粘土夹粉土，（3-5）粉质粘土夹粉砂、粉土，（4-1）粉砂。3.2 加固方案 图3.1 端头加固示意图王范区间隧道王家墩北站端头加固采用设计800mm高压旋喷咬

17、合桩加固方案。800mm高压旋喷咬合桩，咬合宽度不小于300mm，高压旋喷咬合桩加固范围为隧道结构外左右各2m，隧道顶底板上下各3m，线路方向9m。3.3 洞门探孔检查在洞门范围内钻9个水平孔,孔径8cm，钻深为2m。在端头加固范围内随机钻6个垂直孔，取出岩心，观察岩心强度、均匀性以及水的含量。加固体达到设计要求后才可破除洞门。 图3.3-1 检查孔平面布置图3.4 基坑降水王家墩北站洞门处于（3-4）粉质粘土夹粉土、（3-5）粉质粘土夹粉砂、粉土，此地层含承压水，在洞门破除前必须进行降水施工。根据王家墩北站地连墙墙趾未伸入到岩层的特点，将采取盾构井内外同时降水，将基坑外水位降低至洞门底部2米

18、以下（即地面18米以下）以保证洞门破除及盾构始发时掌子面的稳定及安全。图3.4-1 王家墩北站东端头基坑降水井平面布置图四、盾构始发方案4.1 盾构始发流程底板轨道铺设始发架安装台车下井盾体下井组装反力架安装洞门凿除洞门密封安装负环管片拼装盾构始发4.2 底板轨道铺设车站标准段侧墙结构距左线隧道中心线距离最小处为2150mm，为保证盾构机及后配台车具备足够的始发空间，将轨道中心线向右线方向平移进行铺设。（附图一）4.3 始发架定位安装海瑞克盾构机的盾体长达9.4m，为了顺利进行组装及始发，使用分为两段总长为9m的始发架来承托盾构机。图4.3-1 始发架平面定位图始发洞门中心标高为9.476m，

19、为适应隧道轴线，盾构机的中心标高也应为9.476m。盾构机盾体的直径为6.25m，盾体底部的标高为6.351m。始发架的底部距离盾体底部的距离为0.253m，始发架的底部标高为6.098m。底板标高为6.066m，需要将始发架垫起59mm，通过加焊钢板的方式将其高差填补。 为保证盾构机始发时为抬头趋势，需将盾体前端抬高20mm，防止盾构机破除洞门后发生“载头”现象，始发托架前端底部的标高为6.052m，需垫起66mm，通过加焊钢板的方式将其高差填补。因此，始发架尾端底部标高为6.098m，始发架前端底部标高为6.118m。图4.3-2 始发架安装示意图始发架在盾构始发时要承受纵向、横向的推力以

20、及约束盾构旋转的扭矩。所以在盾构始发之前，必须对始发架进行加固。将调节标高的钢板用膨胀螺栓固定在底板上作为基座，将始发架焊接在钢板上。图4.3-3 始发架加固示意图4.4 台车下井盾构机台车下井顺序：始发托架铺设轨道电瓶车盾构机第五号台车盾构机第四号台车盾构机第三号台车盾构机第二号台车盾构机第一号台车桥架螺旋输送机拆除托架上方轨道。4.5 盾体下井组装盾体下井顺序为：中盾前盾刀盘盾尾。4.6 反力架安装在盾构主机与后配套连接之前，开始进行反力架安装。本次始发设6环负环管片，0环管片外露760mm，由此确定反力架端面距洞门结构墙9760mm。安装时要保证反力架中心与隧道设计中心在同一标高。允许安

21、装误差控制在：水平10mm，高程5mm。反力架钢环中心应与隧道中心重合，因此标高为9.476米。反力架的底部标高为6.098米，车站地板实测标高为6.048米，因此需垫起5cm。 图4.6-1 反力架示意图始发时的推力约500t左右，这些都将由反力架提供，因此反力架的固定十分重要。在反力架后两侧分别设水平横撑及斜撑共四道钢支撑。推力由钢支撑传到反力基座上。图4.6-2始发架加固图4.7 洞门凿除4.7.1 施工工艺1.凿除的位置：洞门围护结构的型式为厚800mm的地下连续墙。凿除洞门采用人工用风镐凿除的方法。洞门凿除顺序图4.7.1-1 洞门凿除顺序图4.7.1-22、洞门砼分批拆除，先凿除大

22、部分，留少部分钢筋混凝土。3、第一次凿除时按先下后上、先中间后两侧的顺序进行。凿除顺序见图4.7.1-1。4、洞门凿除采用人工风镐施作，凿除大部分混凝土和钢筋，剩余部分当盾构机刀盘抵达连续墙前约0.30.5m时迅速凿除，凿除顺序见图4.7.1-2。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。4.7.2 洞门凿除过程的应急措施洞门凿除在隔除外层钢筋过程中如出现异常，迅速推进盾构机，用刀盘撑住洞门掌子面，防止土体坍塌。4.7.3 洞门凿除施工安全要求1、电焊工、架子工等所有特殊工种必须持证上岗；2、距洞口4m处，设立安全警戒线；3、在破碎锤剔除洞门上不稳定的水泥块时，注意有无大块下

23、滑，如有大块滑移迹象，及时通知值班技术人员，现场分析有无安全隐患；4、对检测孔24小时现场观测，如果有泥沙或大水流出，用事先准备好的棉纱和木屑封堵检测孔；5、作业人员佩带好安全帽、工作服、绝缘鞋、防护罩等劳动保护用品；6、二次凿除后，如果盾构机不能及时始发，派专人观测洞门土体变形情况，同时作好地面沉降监测，如果地面沉降超过20mm，启动应急措施。7、施工时洞门附近必须安放灭火器。4.8洞门密封洞门密封采用帘布橡胶板和折叶式压板的方式进行密封。 图4.8-1 洞门密封示意图图4.8-2 盾构始发洞门密封示意图4.8.1 施工工艺1、检查材料的完好性，尤其是帘布橡板、径向钢丝绳和螺栓孔是否完好；2

24、、安装前清理完洞口的渣土和疏通预埋钢板的孔并涂上黄油；3、将螺栓旋入预先埋设在井圈周边的螺母内；4、安装帘布橡胶板及圆环板，并用薄螺母固定在井壁上；5、将扇形压板套在装有薄螺母等的螺栓上；6、扇形压板在盾构机完全进洞后需进行径向压紧。4.8.2 洞门处防水装置安装注意事项1、由于帘布橡胶板和扇形压板通过它与管片的密贴防止管片背注浆时的浆液外流，所以安装时螺栓必须进行二次旋紧螺栓。2、防止安装扇形压板时损坏帘布橡胶帘布。3、检查盾构机头外壳表面是否有凸起物，若有凸起物需清理干净并在机头外壳表面涂上黄油，以免撕裂帘布橡胶板和利于盾构机顶入。4.8.3 密封装置加固盾构机进入时，为了防止密封装置受力

25、不均而被拉开，对密封装置进行加固。向洞门钢环板的预埋螺母内安装配套的螺杆，对钢环进行加固，并与压板、钢环板焊接，保证焊接质量，这种措施能有效地加固洞门密封装置，不至于盾构始发时密封装置由于受力不均匀而被拉裂。 4.9 负环管片的拼装盾构机始发在反力架和洞内正式管片之间安装6环负环管片（全部为闭口环），每环临时管片分块数与标准管片相同，依次安放在托架上。外侧采取钢丝拉结，必要时可在始发架的三角支撑上加塞木楔等方式对负环管片加以固定，以保证在传递推力过程中管片不会浮动变位或产生侧滚现象。通过管片排版模拟及计算，盾构机始发端负环管片的零环外露760mm，盾构机到达端最后一环管片外露414mm，复合设

26、计要求。图4.9-1 负环管片位置图五、盾构机始发准备工作5.1 施工场地平面布置图 施工场地布置见附图二。5.2 管片生产本标段管片由武汉市政水泥制品有限公司生产，目前达到龄期的管片已有600环，满足盾构机始发的管片储备需求。5.3 主要后配套设备及物资目前到场的盾构机后配套设备及物资情况已完全能够满足王范区间双线隧道的需求。具体物资设备见下表。表5.3-1 盾构机主要后配套设备序号机械名称规格型号单位数量备注1电瓶车JXKB45-9/510辆12电瓶车JXKB45辆1每台车两组6个电瓶3龙门吊MG45/5T台14拌合站HZ535台15通风机SDA100台1含风机用电柜6通风机SDA100台

27、1含风机用电柜7 运浆车SJC8-1辆68 管片车DPGC-16辆89 运渣车DPZC-17辆19含渣斗10充电柜KCA-150/380辆911空压机W0.97/1.2台112叉车CPCD70台113离心泵VMP台114龙门吊45/5T/21.8台1表5.3-2 盾构机物资序号物资名称规格型号单位数量备注1钢轨6m*43kg根10952钢轨5m*43kg根973钢轨3m*43kg根354弧形轨枕1410mm*120mm个20295鱼尾板80cm*10cm个17566三角轨枕个1207走道板3m*0.55m个1858走道板支架个1809轨距拉杆1.25m个40010小压板个926511小压板螺栓

28、个495012鱼尾板螺栓个250013清水管40*6m根14714清水管100*6m根19515污水管80*6m根516水管挂钩个26517电缆挂钩个11618洞门压板套219风筒1.2*20m块14620高压电缆3*35+16/3盘621型钢200mm*200mm*5m根322反力架套123始发架套224充电柜线16米56.525充电柜线50米185.225龙门吊行走梁11.5吨根126鱼尾板块427照明电线16m米590028照明电线10m米60029低压电缆3*95+2*50米330.130低压电缆3*70+2*35米181.831低压电缆3*120+2*70米92.25.4 人员组织盾

29、构工区人员组织机构，如图：项目部经理 林建平 项目副总工路小刚安全总监刘奇盾构负责人蔡天彬项目总工李戈常务副经理詹森技术部姚俊东 机修班班长测量组组长盾构队队长5.5 工期安排表5.3-3 盾构机始发准备计划序号施工项目起始日期完成日期1盾构施工人员培训8月10日9月1日2端头加固体轴芯检查9月5日9月6日3布置灯、线等8月15日8月20日4底板轨道、渣道铺设8月7日8月20日5始发架定位安装8月7日8月8日6端头硬化及搅拌站基础施工9月1日9月10日7台车下井连接8月20日8月22日8主机下井组装8月22日8月27日9洞门补注浆加固9月1日9月5日10反力架下井定位8月27日8月28日11管

30、片到达现场9月1日9月10日12井下台车管线连接8月27日9月5日13应急演练9月9日9月9日14开工验评9月5日9月10日15洞门破除8月31日9月9日16盾构机调试9月5日9月10日17洞门密封安装9月1日9月3日18盾构始发前条件验收9月5日9月9日19盾构机始发9月10日9月10日六、盾构机始发注意事项1盾构密封刷及超前注浆孔必须涂满盾尾密封密封油脂。2盾构始发时缓慢推进。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（500t），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

31、置上涂抹油脂，避免刀盘上刀头损害洞门密封装置。始发前在基座上涂抹油，减少盾构推进阻力。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。盾构机安装后始发前对盾构机的姿态复测，复测无误后才开始掘进。5防止盾构旋转、上飘。盾构进洞时，正面加固土体强度较高，由于盾体与地层间无摩擦力，盾构易旋转，加强盾构姿态控制，如发现盾构有较大转角，可采用大刀盘正反转的措施进行调整。盾构刚进洞时，掘进速度宜缓慢，大刀盘切削土体可加水降低盾构正面压力，防止盾构上飘，同时加强后盾支撑观测，尽量完善后盾钢支撑。在盾尾下半部靠近始发架轨道处焊接防扭装置，当刀盘完全进入土体之后耳盾尾尚未进入帘布

32、之前割除防扭装置。图6-1 防扭装置焊接位置图图6-2 盾构机防扭照片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矩的同时一边向前推进，防止盾构机磕头。七、初期掘进7.1 始发线路盾构机从王家墩北站始发从DK16+550.461开始就进入R=400缓和曲线，掘进至HZ+745.68入直线段，掘进至ZH+838.676进入第二条R=400缓和曲线，掘进至DK16+900.000处为联络通道，掘进至HZ+171.558进入直线，直至DK17+256.000,整个区间线路转弯半径较小，对于盾构掘进姿态控制难度加大。7.2 盾构机始发控制7.2.1 盾构始发时姿

33、态盾构始发时其铰接角度为零，盾构中心轴线与隧道设计中心线重合，沿铅垂方向抬高20mm。7.2.2 盾构离开始发架前姿态控制盾构离开始发架前基本沿预定始发路径直线前进，必要时可通过对推进千斤顶的选择来对盾构姿态作微量调整，在此期间盾构须切割洞门加固体，以慢速、低土压为推进原则，以确保盾构姿态的稳定。盾构推进速度控制在10mm/min以内，刀盘转速控0.5r/min。 7.2.3 盾构机离开基座后姿态控制盾尾离开基座后盾构已处于相对自由的状态，通过盾构推进千斤顶的合理选用来调整盾构姿态，必要时可同时使用铰接功能来调整，以使盾构逐步沿隧道设计轴线推进。 由于始发端头土质较软，为防止盾构机发生“磕头”

34、现象，趋向应保持在+3以上。30环以前盾构推进速度宜控制在2030mm/min以内，刀盘转速控制在1.0r/min以下，以后盾构推进速度可逐步提高至6080mm/min，刀盘转速控制在11.2r/min，期间需加强地面监控量测和隧道施工的人工复核测量，并据此及时调整各项参数。 7.3 始发土压的建立为达到在刀盘切入土体后土压平衡条件，在进入加固区，开始建立土压。根据朗金原理计算出的土压力为0.080.12mPa之间。由于处于始发位置，为防止涌水涌沙现象的发生，同时顾及洞门密封的完好性，土压应建立在0.100.14mPa之间。7.4 洞门封浆零环露出盾体完成洞门密封之后，开始进行注浆作业。完全封

35、闭土体，防止水土流失及地面沉降。7.5 盾构机初期掘进7.5.1 盾构机初期掘进长度的确定本工程初期掘进长度设定为100米作为试验段，主要考虑了以下几个因素：1、盾构机和后方台车的长度（L=70.8m）。2、工作井井内布置双线道岔的需要。3、管片与土体之间的摩擦力足以支持盾构机的正常掘进。7.5.2 初期掘进的目的将前100米作为掘进试验段，通过设立试验段，达到以下目的:1、掌握在本区间地层中盾构推进的各项参数的调节控制方法。2、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。3、依此及时详细分

36、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。7.6 盾构机始发测量 盾构机始发测量包括盾构机定位测量，反力架定位测量，盾构机姿态初始测量等。7.6.1 盾构机洞门弧形导台定位测量盾构机弧形导台测量主要控制导台的中线与设计隧道中线偏差不能超限，导轨的前后高程与设计高程不能超限，导轨下面是否坚实平整等。7.6.2 反力架定位测量反力架定位测量包括反力架的高度、俯仰度、偏航等，反力架下面是否坚实、平整。反力架的稳定性直接影响到盾构机始发掘进是否能正常按照设计的方位进行。7.6.3 盾构机姿态初始测量盾构机姿态初始测量包括测量水平偏航

37、、俯仰度、扭转度。盾构机的水平偏航、俯仰度是用来判断盾构机在以后掘进过程中是否在隧道设计中线上前进，扭转度是用来判断盾构机是否在容许范围内发生扭转。盾构机姿态测量原理。盾构机作为一个近似圆柱的三维体，在开始隧道掘进后我们是不能直接测量其刀盘的中心坐标的，只能用间接法来推算出其中心坐标。7.6.4 测量导向系统初始测量测量导向系统初始测量包括：智能型全站仪托架和后视托架的三维坐标的测量，初始参数设置和掘进等工作。A、智能型全站仪托架和后视托架的三维坐标的测量：智能型全站仪托架上安放全站仪，后视托架上安放后视棱镜。通过人工测量将智能型全站仪托架和后视托架的中心位置的三维坐标测量出来后，作为控制盾构

38、机姿态的起始测量数据。测量示意图见下图图7.6.4-1 测量示意图B 、初始参数设置： 将智能全站仪的三维坐标以及后视棱镜的坐标、输入控制计算机点管理窗口文件里，全站仪定向完成后，将照准前视棱镜并测量其坐标和方位。根据三个棱镜间的几何关系，可以计算出盾构机的刀盘、铰接和盾尾的三维坐标，以上资料随推进千斤顶和中折千斤顶的伸长值及盾尾与管片的净空值（盾尾间隙值）一起经掘进软件计算和整理，盾构机的位置就以数据和模拟图形的形式显示在控制室的电脑屏幕上。通过对盾构机当前位置与设计位置的综合比较，盾构机操作手可以采取相应措施尽快且平缓地逼近设计线路。7.7 洞门中心联测 在盾构机到达接收站前300米进行洞

39、门中心联测，保证测量精度。7.8 初期掘进时注意事项1、初期掘进期前，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。2、初期掘进段盾构正面中心土压初始设立根据计算确定，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。3、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，及时用石棉橡胶楔形料纠正，以提高成环质量，并做好测量工作。或用纵向拉杆固定。4、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，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。5、最初的100环管片安装保持良好的

40、真圆度，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）装管片后及时进行回填注浆；3）加强管片真圆度的测量。测量办法有两种:a、丈量弦长、间距控制法；b、通过测量盾尾封与管片之间的间隙，如各个方向的间隙基本一致，则可说明管片的真圆度较好。7.9 初期掘进的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，指标为：推进速度2030mm/min，土仓压力：0.060

41、.18Mpa，注浆压力：0.150.3Mpa。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，控制地面沉降的关键。7.10 负环管片、始发托架和反力架的拆除盾构完成100m初期掘进以后开始对负环管片、始发托架和反力架进行拆除，准备正常掘进。拆除临时管片之前，将洞门附近15环管片用角钢沿隧道纵向焊接成整体，并注意拧紧螺栓，防止管片松弛。1、将反力架后座与车站结构分离，采用氧气焊切割反力架支撑，并用千斤顶将反力架向后推100mm左右。2、将反力架与负环分离约100mm左右。3、用两条钢丝绳各绕首负环一圈，在

42、横向另加一条钢丝绳作保险绳，整环吊出洞口。4、拆除其它负环各连接螺栓，分别吊出井口。八、盾构始发应急预案在凿除洞门现在所剩的30cm混凝土及第二层钢筋时存在洞门失稳及涌水涌砂的可能，为了保证发生险情时能有序的抢险，制定应急预案。8. 1 洞门凿除前准备工作 1、调整盾构机位置的千斤顶就位，随时准备前移盾构机。 2、保证联络通信顺畅。 3、分工明确，项目部领导现场指挥调度。 4、准备应急物资见下表。表8. 1-1 应急物资表序号设备名称数量用途存放地点1抢险车2辆抢险交通现场2方木51010根洞门支撑现场101010根3圆木10根 洞门支撑现场4棉纱6袋洞门封堵现场5双液注浆机1台注浆止水现场6风钻1台打注浆孔现场7聚氨脂10桶注浆止水现场8水泥30t注浆材料现场9水玻璃10桶注浆材料现场10粉煤灰30t洞门封堵现场11膨润土10t洞门封堵现场12砂袋300袋洞门封堵现场13铁锹10把抢险现场14雨靴10双抢险现场15污水泵50QW24-35-5.52台应急排水现场1650QW30-30-7.52台应急排水现场18应急灯10把抢险照明现场19发电机（300kW）1台预防停电现场20直径10mmPVC管20m注浆止水现场21电线100m抢险用电现场22警示带100m抢险现场23编织袋500个填充沙袋现场24对讲机4部抢险通讯现场8.2 应急处理当洞门发生险情时，先撤离洞门作业